1 . 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。
已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ∆H₁=-a kJ∙mol^-1；
2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(l) ∆H₂=-b kJ∙mol^-1
(1)有研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在特殊催化剂表面与H₂O反应可生成NH₃。则由N₂与H₂O反应生成NH₃的热化学方程式是___________。
(2)工业上主要以N₂(g)、H₂(g)为原料气合成NH₃。
①将物质的量之比为1:3的N₂和H₂充入2L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：

物质	N2	H2	NH3
平衡时物质的量/mol	0.2	0.6	0.2

该条件下H₂的转化率为___________(可用分数表示)，平衡常数K=___________(可用分数表示)。
②若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。

物质	N2	H2	NH3
起始浓度(mol/L)	0.5	1.5	0.5

③L(L₁、L₂)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H₂(g)的平衡转化率随X的变化关系。

i.X代表的物理量是___________。
ii.判断L₁、L₂的大小关系，并简述理由___________。

4 . 利用CO₂可合成烷烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题：
I．制备甲烷：CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O (g) △H
已知：CH₄、H₂的燃烧热分别为   △H₁ =—893kJ·mol^-1、△H₂=—285.8 kJ· mol^-1，1mol液态H₂O变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)△H=___________ kJ· mol^-1。
II．制备甲醇：
主反应： CO₂(g) + 3H₂CH₃OH(g) +H₂O (g) △H₁=—58 kJ·mol^-1
副反应： CO₂(g) + H₂(g) CO(g) + H₂O (g) △H₂= +41 kJ·mol^-1
某一刚性容器中充入1molCO₂和3molH₂，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。

已知： CH₃OH选择性=
(2)240°C该反应达到平衡时，产生的CH₃OH的物质的量为___________mol，240°C时副反应的化学平衡常数为___________。
(3)有研究表明，在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH₃OH选择性，说明其可能的原因是___________， 有利于提高CH₃OH选择性反应条件还可以是_____ (填标号)。
A．高温高压        B．高温低压          C．低温高压          D．低温低压

6 . CH₃OCH₃(二甲醚)常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO₂与 H₂合成 CH₃OCH₃涉及的相关热化学方程式如下：
I．CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁＝-49.01 kJ·mol^-1
II．2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂＝-24.52 kJ·mol^-1
III．CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)△H₃
IV．2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)△H₄
回答下列问题：
(1)△H₄＝ ____________kJ·mol^-1。
(2)体系自由能变△G＝△H-T△S，△G<0 时反应能自发进行。反应 I、II、III 的自由能变与温度的关系如图 所示，在 298～998K 下均能自发进行的反应为________________(填“I”“II” 或“III”)。

(3)在三个体积均为 1 L 的恒容密闭容器中，起始时均通入 3 mol H₂和 1 mol CO₂，分别只发生反应 I、III、IV 时，CO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①△H₃_______________       (填“>”或“<”)0。
②反应IV，若 A 点总压强为p MPa，则 A 点时CO₂的分压为p(CO₂)＝ ___________p MPa(精确到 0.01)。
③在 B 点对应温度下，平衡常数 K(I)______________(填“大于”“小于”或“等于”)K(III)。
(4)向一体积为 1 L 的密闭容器中通入 H₂和 CO₂，只发生反应 IV，CO₂的平衡转化率与压强、温度及氢碳比 m[m＝]的关系分别如图1 和图 2 所示。

①图1 中压强从大到小的顺序为_______________，图2 中氢碳比 m 从大到小的顺序为________________。
②若在 1 L 恒容密闭容器中充入 0.2 mol CO₂和 0.6 mol H₂，CO₂的平衡转化率为 50%，则在此温度下该反应的平衡常数 K＝_____________(保留整数)。
(5)复旦大学先进材料实验室科研团队研究出以过渡金属为催化剂的电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示：

①石墨 2 电极上发生________________(“氧化”或“还原”)反应；
②石墨 1 发生的电极反应式为____________________。

7 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践，建立了如图所示的CO₂新循环体系：

根据上图分析，下列相关说法错误的是___________

A．化学变化中质量和能量都是守恒的

B．CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%

C．将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”

D．无机物和有机物可以相互转化

(2)研究证明，CO₂可作为合成甲烷的原料，已知：
①CO(g)＋H₂O(g)⇌H₂(g)＋CO₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1
②C(s)＋2H₂(g)⇌CH₄(g) ΔH=-73kJ·mol^-1
③2CO(g)⇌C(s)＋CO₂(g) ΔH=-171kJ·mol^-1
写出CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式：___________。
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO₂生产燃料甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。在容积为2L密闭容器中，充入1molCO₂和3.25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)=___________，平衡时CO₂的转化率为___________，平衡时甲醇的体积分数=___________。
②下列措施可以增大CO₂平衡转化率的是___________。
A．在原容器中再充入1molCO₂
B．在原容器中再充入1molH₂
C．在原容器中充入1mol氦气
D．使用更有效的催化剂
E．扩大容器的容积
F．将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。

(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近，科学家开发出一种新系统，“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，生成电能和氢气，其工作原理如图所示。
①系统工作时，有机电解液___________(填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________。

8 . 甲醚(CH₃OCH₃)具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H₂)为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：
①CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁=-90.7kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₂=-23.5kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g) △H₃=-41.2kJ·mol^-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下：2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)，该反应的△H=_______kJ·mol^-1；在体积恒定的密闭容器中，下列能作为该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号)。
A.v(CO₂)：v(H₂)=1：3
B.容器内CH₃OCH₃体积分数不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内断裂6molH-H键，同时断裂3molH-O键
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应i：CH₃OCH₃(g)+CO(g) CH₃COOCH₃(g) △H₁
反应ii：CH₃COOCH₃(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)+C₂H₅OH(g) △H₂

①压强为pkPa时，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示，则△H₁_______(填“>”或“<”)0。
②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响图乙所示，在300~600K范围内，乙酸甲酯的含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_______。
③若压强为pkPa、某温度时，向2L恒容密闭容器中充入1molCH₃OCH₃和1molCO只发生反应i，二甲醚的转化率为90%，2min时达到平衡，则前2min内CH₃COOCH₃的平均生成速率为_______，该条件下反应i的平衡常数K=_______，此时容器内的压强为_______(用p表示)。

9 . 近年来CO₂变废为宝，改善环境是科学研究的重要课题，对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
I.已知CO₂、C₂H₆为原料合成C₂H₄涉及的主要反应如下：
①C₂H₆(g) CH₄(g)+H₂(g)+C(s) △H₁=+9kJ·mol^-1
②C₂H₄(g)+H₂(g) C₂H₆(g) △H₂=-136 kJ·mol^-1
③H₂(g)+CO₂(g) H₂O(g)+CO(g) △H₃=+41 kJ·mol^-1
④CO₂(g)+C₂H₆(g) C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g) △H₄
(1)△H₄=_____，0.1MPa 时向密闭容器中充入CO₂和C₂H₆，发生反应④，温度对催化剂K- Fe-Mn/Si 性能的影响如图：

工业生产综合各方面的因素，根据图中的信息判断反应的最佳温度是______ °C。
(2)在800°C时，n(CO₂)：n(C₂H₆)=1： 3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，发生反应④，初始压强为p₀，一段时间后达到平衡，产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等，则该温度下反应的平衡常数K_p=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用最简分式表示)。
II．CO₂和H₂制备CH₃OH，可实现CO₂的资源化利用，涉及的反应如下：
主反应： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H ＜0
副反应： CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g) △H＞0
将反应物混合气体按进料比n(CO₂)： n(H₂)=1： 3通入反应装置中，选择合适的催化剂，发生上述反应。
(3)不同温度下，CO₂的平衡转化率如图①所示，温度高于503K时，CO₂ 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。 实际生产中，保持压强不变，相同反应时间内不同温度下CH₃OH的产率如图②所示，由图可知，523K时CH₃OH的产率最大，可能的原因是___________。


III．捕碳技术(主要指捕获CO₂在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知： NH₃·H₂O的K_b=1.7 ×10^-5， H₂CO₃的K_a1=4.3 ×10^-7， K_a2 =5.6 ×10^-11。工业生产尾气中的CO₂捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO₂。吸收反应的化学反应方程式为___________，所得溶液离子浓度由大到小的顺序是___________(不考虑二氧化碳的溶解)。