1 . 清洁能源的综合利用是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。
(1)以环已烷为原料通过芳构化反应生产苯，同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。芳构化反应：(g)→(g)+3H₂(g) △H=___________。

(2)H₂和CO₂合成乙醇反应为：2CO₂(g)+6H₂(g)C₂H₅OH(g)+3H₂O(g)。将等物质的量的CO₂和H₂充入一刚性容器中，测得平衡时C₂H₅OH的体积分数随温度和压强的关系如图乙。

①压强p₁___________p₂ (填“>”“=”或“<”，下同)；a、b两点的平衡常数K_a___________K_b。
②已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C [ E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数]，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图丙曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能Ea=___________J/ mol。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是___________(填“m”或“n”)。

(3)H₂和CO合成甲烷反应为：2CO(g)+2H₂(g)CH₄(g)+CO₂(g)。T℃将等物质的量CO和H₂充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知逆反应速率v_逆=k_逆p(CH₄)·p(CO₂)，其中p为分压，该温度下k_逆=5.0×10^-4kPa·s^-1_，反应达平衡时测得v_正=0.3125 kPa·s^-1_。CO的平衡转化率为___________，该温度下反应的K_p=___________(用组分的分压计算的平衡常数)。

2 . 甲醇(CH₃OH)在化工生产中应用广泛。其中利用合成气(主要成分为CO、CO₂和H₂)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
I．CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g) ΔH₁=-41.0kJ·mol^-1
Ⅱ．CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g) ΔH₂=-90.0kJ·mol^-1
Ⅲ．CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₃
(1)ΔH₃=___________，在上述制备甲醇的两个反应中，反应Ⅱ与反应Ⅲ比较，优点为___________。
(2)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂进行反应Ⅲ，测得CO₂和CH₃OH浓度随时间变化如下图所示。
   
3min时，反应的v_正___________v_逆(填“<”、“>”或“=”)。0～10min内，用H₂表示的平均反应速率v=___________。
(3)使用不同方法制得的Cu₂O(Ⅰ)和Cu₂O(Ⅱ)可用于CH₃OH的催化脱氢：CH₃OH(g)⇌HCHO(g)+H₂(g)。在相同的密闭容器中，利用控制变量法进行实验，测得CH₃OH的浓度c(mol·L^-1)随时间t(min)的变化如下表：

序号	温度	催化剂	0	10	20	30	40	50
①	T1	Cu2O(Ⅰ)	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	Cu2O(Ⅱ)	0.050	0.0490	0.0483	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	Cu2O(Ⅲ)	0.050	0.044	0.040	0.040	0.040	0.040

可以判断：实验温度T₁___________T₂(填“>”、“<”，下同)；催化剂的催化效果Cu₂O(Ⅰ)___________Cu₂O(Ⅱ)。
(4)CO与H₂反应可制备CH₃OH，由CH₃OH和O₂构成的质子交换膜燃料电池的结构示意如下图所示。电池总反应为2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，则c电极是___________(填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为___________。若外电路中转移2mol电子，则上述燃料电池所消耗的O₂在标准状况下的体积为___________L。
   

3 . 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　ΔH₁=-90.7 kJ·mol^-1　K₁
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH₂=-23.5 kJ·mol^-1　K₂
③CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH₃=-41.2 kJ·mol^-1　K₃
回答下列问题：
(1)反应3H₂(g)＋3CO(g) CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的ΔH=___________kJ·mol^-1；该反应的平衡常数K=___________(用K₁、K₂、K₃表示)。
(2)下列措施中，能提高(1)中CH₃OCH₃产率的有___________。
A．使用过量的CO       B．升高温度       C．增大压强
(3)一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H₂O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H₂的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H₂O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。
(4)将合成气以=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H₂(g)＋2CO(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。

   

A．ΔH<0       B．p₁>p₂>p₃        C．若在p₃和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H₂制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。

4 . 已知：2H₂O(l)=2H₂(g)＋O₂(g)　ΔH=＋571.0 kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe₃O₄，经热化学铁氧化合物循环分解水制H₂的过程如下：
过程Ⅰ：2Fe₃O₄(s)=6FeO(s)＋O₂(g)　ΔH=＋313.2 kJ/mol
过程Ⅱ：…

下列说法不正确的是

A．过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子

B．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH=＋128.9 kJ/mol

C．过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能

D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点

5 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一、CO₂耦合乙苯(C₆H₅-C₂H₅，简称EB)脱氢制备苯乙烯(C₆H₅-C₂H₃，简称ST)是综合利用CO₂的热点研究领域。制备ST涉及的主要反应如下。回答下列问题：
a．EB(g)=ST(g)+H₂(g)ΔH₁
b．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)ΔH₂=+41.2kJ·mol^-1
c．EB(g)+CO₂(g)=ST(g)+CO(g)＋H₂O(g)ΔH₃=+158.8kJ·mol^-1
(1)为提高EB平衡转化率，应选择的反应条件为___________(填标号)。

A．低温、高压

B．高温、低压

C．低温、低压

D．高温、高压

(2)在一定条件下，选择合适的催化剂只进行b反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)。
①调整CO₂和H₂初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应CO₂的平衡转化率如图1。已知：K_x是以物质的量分数表示的化学平衡常数；反应速率v=v_正-v_逆=k_正x(CO₂)x(H₂)-k_逆x(CO)x(H₂O)，k_正、k_逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是___________点，计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中，当CO₂转化率达到40%时，=___________。

   

②在容积不变的密闭容器中，分别在温度T₁、T₂(T₂>T₁>E点温度)发生上述反应，反应中H₂(g)和CO(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图2所示。已知：起始时密闭容器中ω[CO₂(g)]和ω[H₂(g)]、ω[CO(g)]和ω[H₂O(g)]分别相等。则表示T₁时ω[H₂(g)]的曲线是___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)；在温度T₂、反应时间20min时，反应的正反应速率v_正___________(填“>”“=”或“<”)逆反应速率v_逆。

   

(3)恒压0.1MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、n(EB)︰n(CO₂)=1︰10、n(EB)︰n(N₂)=1︰10进行以上a、b反应，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图3所示。
   
①图3中，表示原料气配比n(EB)︰n(N₂)=1︰10的曲线是曲线___________(填“I”或“Ⅱ”)。
②CO₂能显著提高EB的平衡转化率，从平衡移动的角度解释CO₂的作用：___________。
③设为相对压力平衡常数，其表达式写法：，在浓度平衡常数表达式中，用相对分压(分压除以p₀，p₀=0.1MPa)代替浓度进行计算。A点时，H₂的物质的量分数为0.01，该条件下反应a的为___________。

6 . 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确
①6CO₂(g)+6H₂O(l)=C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)　ΔH₁
②C₆H₁₂O₆(s)=2C₂H₅OH(l)+2CO₂(g)       ΔH₂
③C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(l)      ΔH₃

A．2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2

B．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能

C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同

D．若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023

7 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发CO₂和CH₄等利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)N₂H₄(肼)常用作火箭推进剂。
已知：①
②，
请写出气态N₂H₄(肼)在NO₂气体中燃烧，生成N₂、液态H₂O反应的热化学方程式___________。
(2)TK时，向2L恒容密闭容器中充入、、，发生反应：，10min时反应达到平衡，此时CH₃OH(g)的体积分数为，容器内压强为pMPa。
①0~10min内，___________，平衡后，___________，___________(用平衡分压代替平衡浓度计算称为气体分压平衡常数，用K_p为表示，其中分压=总压×物质的量分数)。

8 . 已知H₂(g)＋Cl₂(g)=2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol^－1，则反应HCl(g)= H₂(g)＋Cl₂(g)的ΔH为

A．＋184.6 kJ·mol－1	B．－92.3 kJ·mol－1
C．－369.2 kJ·mol－1	D．＋92.3 kJ·mol－1

9 . 研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：
(1)常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示：

名称	氢气	甲烷	一氧化碳	甲醇
化学式	H2	CH4	CO	CH3OH

已知：  
则  ___________，该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)在氢气还原的催化反应中，可被催化转化为甲醇，同时有副产物CO生成，为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。

保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。

实验组	反应模式		温度/℃	的平衡转化率/％	的选择性/％
①	普通催化反应器	3	260	21.9	67.3
②	分子筛膜催化反应器	3	260	36.1	100

①分子筛膜催化反应器(恒温恒容)模式中，发生反应，下列说法能作为此反应达到平衡状态的判据的是___________ (填标号)。
A．气体压强不再变化                    B．气体的密度不再改变
C．                D．
②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，结合具体反应分析可能的原因：___________。
(3)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应中在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在℃时，随压强(p)的变化及在时随温度(T)的变化，如图所示。

①图中对应等压过程的曲线是___________(填“a”或“b”)，判断的理由是___________。
②恒温时(℃)，当时，的平衡转化率___________(保留小数点后一位)，此条件下该反应的___________。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如下图所示。温度小于900℃时进行电解反应，碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应为2CO-4e^-=2CO₂↑+O₂↑，则阴极的电极反应为___________。

10 . 研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题：
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知：

化学键
键能	436	247	434

计算可得：   ___________
②通过盖斯定律计算。已知：
   
   
写出与反应生成的热化学方程式：___________。
(2)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将转化为可利用的资源，工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。
已知：   ，在一定条件下，向体积固定为1L的密闭容器中充入和，测得气体和的浓度随时间变化曲线如图所示。
   
①甲醇中的官能团名称为___________。
②反应开始至平衡时，反应速率___________。的平衡转化率为___________。
③为了加快化学反应速率，只改变下列某一条件，可采取的措施有___________(填序号)。
A．升高温度       B．扩大容器体积       C．再充入气体          D．使用合适的催化剂
④催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，四组实验数据如下：

实验编号	温度(K)	催化剂	转化率(%)	甲醇选择性(%)
A	543	纳米棒	12.3	42.3
B	543	纳米片	11.9	72.7
C	553	纳米棒	15.3	39.1
D	553	纳米片	12.0	70.6

根据上表所给数据，用生产甲醇的最优选项为___________(填序号)。