1 . 碳中和作为一种新型环保形式，已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题：
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1：涉及以下主要反应：
Ⅰ．甲醇的合成：  
Ⅱ．逆水汽变换：  
Ⅲ．甲醇脱水：  
工艺2：利用直接加氢合成 (反应Ⅳ)
据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为________________，反应Ⅰ_____________低温自发进行(填“能”、“不能”)。
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。

①下列说法正确的是___________________。
A．图甲纵坐标表示的平衡产率
B．
C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压条件
D．一定温度压强下，提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______________。
(3)对于合成甲醇的反应：  ，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于时，随温度的升高转化率降低的原因可能是：________________。

(4)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图丁所示，两电极均为惰性电极。

①电极M为电源的极____________；
②电极R上发生的电极反应为___________。

2 . 利用CO₂催化加氢制二甲醚，可以实现CO₂的再利用，该过程中涉及以下两个反应：
①   
②   
则反应的为

A．

B．

C．

D．

3 . 甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)   △H，下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断反应为___________热反应(填“吸”或“放”)；某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率为___________，此时的温度为___________(从表中选择)。
(2)已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)   △H₁kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H₂kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l)   △H₃kJ/mol
则CH₃OH(l)+O₂(g)=CO(g)+2H₂O(l)   △H=___________kJ/mol(用△H₁、△H₂、△H₃表示)
(3)现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时，实验室利用如图装置模拟该法：

N电极的电极反应式为___________。
(4)处理废水时，最后Cr³⁺以Cr(OH)₃形式除去，当c(Cr³⁺)=1×10^-5mol·L^-1时，Cr³⁺沉淀完全，此时溶液的pH=___________。(已知，K_sp=6.4×10^-31，lg2=0.3)

4 . 反应：，可减少排放，并合成清洁能源。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②，
已知反应①的v_正=k_正c(CO₂)c(H₂)，v_逆=k_逆c(H₂O)c(CO)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂有关)，计算___________(写出数值)；若平衡后升高温度，则___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)对于反应，将和以一定的比例在密闭容器中通过两种不同的催化剂(I、Ⅱ)进行反应，相同时间内，的转化率随温度变化曲线如图乙所示。

①温度下M点的反应速率___________温度下N点反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
②催化剂Ⅱ条件下，当温度低于时，转化率随温度升高而升高的原因可能是：___________。
(3)利用电化学法还原二氧化碳制乙烯，在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示：

阴极电极反应式为___________，该装置中使用的是___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

5 . 以CO₂和H₂为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。
(1)工业上常用CO₂和H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，过程中发生如下两个反应：
反应I：　
反应Ⅱ：　
①已知几种化学键的键能如下表所示，则a=_____kJ·mol^-1.

化学键	C—H	C—O	H—O	H—H	C≡O
键能/kJ·mol-1	406	351	465	436	a

②若反应Ⅱ逆反应活化能，则该反应的正反应的活化能_____kJ·mol^-1.
(2)向2L容器中充入1molCO₂和2molH₂，若只发生反应I，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示：
①图1中P₁_____P₂(填“>”、“<”或“=”)；
②图2中x点平衡体系时升温，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_____(填字母序号)。

(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为、，k_正、k_逆分别表示正逆反应速率常数，只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk_正随温度T变化关系的直线是_____，表示lgk_逆随温度T变化关系的直线是_____。
(4)已知一定温度下按照起始比，在一密闭容器中进行反应：，保持总压为2.1MPa不变，达到平衡时CO的平衡转化率为50%，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数_____MPa^-2(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(5)　，在四种不同容器中发生上述反应，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO₂的转化率最高的是_____(填字母)。

A．恒温恒容容器	B．恒容绝热容器
C．恒压绝热容器	D．恒温恒压容器

6 . 回答下列问题
(1)将SiCl₄氢化为SiHCl₃有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl₄(g)＋H₂(g)SiHCl₃(g)＋HCl(g)   ΔH₁>0
②3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)   ΔH₂<0
③2SiCl₄(g)＋H₂(g)＋Si(s)＋HCl(g)3SiHCl₃(g)   ΔH₃
反应③的ΔH₃=___________(用ΔH₁，ΔH₂表示)。
(2)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后，若要恢复到电解前的浓度，须向所得的溶液中加入0.3molCu(OH)₂。此电解过程中两个电极共放出气体为___________mol，若要恢复到电解前的浓度，还可加入0.3mol___________和0.3molH₂O。
(3)用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂为原料组成的新型电池示意图如图：

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应为___________。
(4)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄的混合溶液，其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标准状况下的体积)。

①写出在t₁后，石墨电极上的电极反应：___________；原NaCl溶液物质的量浓度为___________mol·L^-1(假设溶液体积不变)。
②当向上述甲装置中通入标准状况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为___________g。

7 . 回答下列问题：
(1)工业上常用磷精矿[Ca₅(PO₄)₃F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H₂SO₄(l)=CaSO₄(s)+H₂O(l)                              ΔH= -271 kJ·mol^-1
5CaO(s)+3H₃PO₄(l)+HF(g)= Ca₅(PO₄)₃F(s)+5H₂O(l)        ΔH= -937 kJ·mol^-1
则Ca₅(PO₄)₃F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_______。
(2)已知：25℃时，常温下，将pH和体积均相同的和溶液分别稀释，溶液pH随加水体积的变化如图：

①曲线I代表_______溶液(填“”或“”)。
②a、b两点对应的溶液中，水的电离程度a_______b(填“”、“”或“”)。
③向上述溶液和溶液分别滴加等浓度的溶液，当恰好中和时，消耗溶液体积分别为和，则_______ (填“”、“”或“”)。
④酸度()也可表示溶液的酸碱性，。常温下，的硝酸溶液AG=_______。
(3)雪碧是一款柠檬味汽水饮料，其中所含酸性物质包括：碳酸、柠檬酸、苯甲酸。25℃时，上述三种酸的电离常数如表所示：

化学式	苯甲酸	碳酸	柠檬酸
电离常数

①三种酸的酸性由强到弱的顺序为_______(填标号)。
a．苯甲酸             b．碳酸             c．柠檬酸
②欲使水的平衡向右移动，且溶液显碱性，下列符合条件的方法是_______(填标号)。
A．通入氨气   B．加入Na       C．加入苯甲酸钠固体            D．加热至90℃
(4)亚磷酸H₃PO₃是一种二元弱酸，可用作还原剂、尼龙增白剂、亚磷酸盐原料、农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。常温下，已知H₃PO₃溶液中含磷粒子的浓度之和为0.1mol·L^-1，溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。

①写出亚磷酸H₃PO₃的第一步电离方程式_______。
②随溶液pH的变化用曲线_______(填“1”、“2”或“3”)表示。
③反应的平衡常数K=_______。

8 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，CO₂和CH₄催化重整制备合成气(主要成分为CO、H₂)是CO₂利用的研究热点之一，其中部分反应如下：
反应Ⅰ积碳反应：CH₄(g)C(s)+2H₂(g)   ΔH₁=+74.8kJ/mol       
反应Ⅱ消碳反应：C(s)+CO₂(g)2CO(g)   ΔH₂=+172kJ/mol
回答下列问题：
(1)催化重整反应CO₂(g)+CH₄(g)2CO(g)+2H₂(g)   ΔH=_________。
(2)催化重整反应中催化剂的活性会因积碳而降低，消碳反应则使积碳量减少。
①投料比___________(填“增大”或“减小”)有助于减少积碳。
②使用不同催化剂时，反应Ⅰ、Ⅱ活化能如下表所示：

反应	Ⅰ	Ⅱ
催化剂X 活化能/kJ/mol	33	91
催化剂Y活化能/kJ/mol	43	72

由表中数据判断，使用催化剂___________(填“X”或“Y”)催化重整反应速率较快。
(3)一定条件下，催化重整反应CO₂(g)+CH₄(g)2CO(g)+2H₂(g)中CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示(不考虑副反应)，则T₁___________T₂(填“大于，小于或等于”)；A、B、C三点对应的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为___________。

(4)恒温下，往2L密闭容器中加入2molCH₄、2molCO₂进行该催化重整反应。
①2min后测得CO₂的转化率为40%，则2min内平均反应速率v(CH₄)= ___________mol·L^-1·min^-1。
②下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．容器中混合气体的密度保持不变
B．容器中混合气体的压强保持不变
C．v_正(CO₂)=2v_逆(CO)
D．断裂2mol C-H键的同时断裂1mol H-H键
(5)在恒温、体系总压恒定为P₀kPa下，往密闭容器中加入2molCH₄、2molCO₂进行该催化重整反应，达到平衡状态时，CO₂的转化率为50%。已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数K_p，则该温度下的平衡常数K_p=___________(kPa)²(用含P₀的代数式表示)。

9 . 加氢是对温室气体的有效转化，也是生成再生能源与化工原料重要途径。
(1)由加氢生成的反应为
①若为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。则该反应的反应热___________

物质
		0

②若在一定温度下的容积固定的密闭容器中进行该反应，则可以提高平衡转化率的措施有___________(写出两种)。
③下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a．       b．的物质的量分数不再改变
c．容器内气体密度不再改变       d．和的浓度之比为1：2
e．混合气的平均摩尔质量不再变化       f．单位时间内生成的同时又消耗
④催化加氢合成过程中，活化的可能途径如有图所示，CO是活化的优势中间体，原因是___________。

(2)一定条件下与也可以生成，某温度下在容积为2L的恒容密闭容器中充入和一定量发生反应：。的平衡分压与起始投料比的变化关系如图所示，已知b点对应投料比的起始压强为1.5kPa，则___________。b点时，再充入和，使两者分压均增大0.2kPa，则此时平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

(3)一定条件下与还可以生成甲酸，方程式为 。恒定压强为100kPa时，向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体，除了能分解成和，还能分解为CO和，反应为： ，则此平衡体系中CO或的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。

提示：CO(或氢气)的选择性
图中随着温度升高，HCOOH的转化率增大，请解释CO的选择性下降可能的原因：___________；400°C时的体积分数为___________。

10 . 2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)　ΔH=akJ•mol^-1，反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO₂(g)完全转化为1molSO₃(g)放热99kJ。请回答：

(1)a=_____kJ•mol^-1.
(2)该反应常用V₂O₅作催化剂使图中ΔH_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol^-1，写出反应的热化学方程式：_____。
(4)工业上用H₂和Cl₂反应制HCl，各键能数据为：H—H：436kJ/mol，Cl—Cl：243kJ/mol，H—Cl：431kJ/mol。该反应的热化学方程式是_____。
(5)已知：①C(s)+O₂(g)=CO₂(g)　ΔH=ΔH₁；②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)　ΔH=ΔH₂；③TiO₂(g)+2Cl₂(g)=TiCl₄(s)+O₂(g)　ΔH=ΔH₃；则TiO₂(g)+2Cl₂(g)+2C(s)=TiCl₄(s)+2CO(g)的ΔH=_____。(列出关于ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃的表达式)