3 . 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I．甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C₈H₁₈(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C₈H₁₈(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为___________。
(2)已知：25℃、101 kPa时，CH₃OH(l) + 3/2 O₂(g) = CO₂ (g) + 2H₂O(l)   Δ H=－726.5 kJ/mol，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是___________。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如下图所示。根据下图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是___________。

II．甲醇的合成
(4)以CO₂(g)和H₂(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

①补全上图：图中A处应填入___________。
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH___________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)为了合成甲醇反应：CO(g) + 2H₂(g) = CH₃OH(g)   ΔH =－91kJ/mol
已知：i．CO(g)＋1/2 O₂(g) = CO₂(g)   Δ H₁=－283 kJ/mol
ii． ∙∙∙∙∙∙                                           ΔH₂
iii．CH₃OH(g) + 3/2 O₂(g) = CO₂ (g) + 2H₂O(g)   ΔH₃=－676 kJ/mol
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式_______________________。
(6)用稀硫酸作电解质溶液，电解CO₂也可制取CH₃OH，装置如下图所示，电极b为电解池的___________极(填“阴”或“阳”)，生成的电极反应式是___________。

4 . 研究CO₂的回收和综合利用对航天建设有重要意义。
Ⅰ.载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的CO₂转化为 H₂O，再通过电解H₂O 获得 O₂，实现O₂的再生，同时还能制备CH₄。已知：
反应①：CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(l)   ∆H = −252.9kJ/mol
反应②：2H₂O(l)=2H₂(g)+O₂(g)   ∆H = +571.6kJ/mol
请回答下列问题：
(1)反应①属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)利用 CH₄可制备乙烯及合成气(CO、H₂)。有关化学键键能(E)的数据如表：

化学键	H-H	C=C	C-C	C-H
E(kJ/mol)	436	a	348	413

已知2CH₄(g)=C₂H₄(g)+2H₂(g) ΔH =+167kJ/mol，则a=___________ 。
Ⅱ.回收利用CO₂是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径，科研人员研究出其物质转化途径如下图：

(3)反应A为CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)，是回收利用CO₂的关键步骤。
已知：2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(g)   ΔH = −483.6 kJ·mol⁻¹  
CH₄(g) + 2O₂(g) = 2H₂O(g) + CO₂(g)   ΔH = −802.3 kJ·mol⁻¹  
反应A的ΔH = ___________ kJ·mol⁻¹
(4)将原料气按n(CO₂)：n(H₂)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H₂O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。            

①理论上，能提高CO₂平衡转化率的措施有___________(写出一条即可)。
②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO₂的转化效率，原因是___________。
(5)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是___________(填字母)。
a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能
b．物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c．不用Na₂O₂作供氧剂的原因可能是Na₂O₂不易实现循环利用
(6)用CO₂(g)+2H₂(g) C(s)+2H₂O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是___________。

5 . 工业上可以利用水煤气(、)合成二甲醚()，同时生成。合成过程中，主要发生三个反应，℃时，有关反应及相关数据如下。
       
   
   
保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，进行实验，测得转化率随温度变化曲线如下图。下列说法不正确的是

   

A．℃时，水煤气合成二甲醚的热化学方程式：

B．℃时，增大压强、加入催化剂均可提高的平衡转化率

C．220℃~240℃时，温度升高反应速率加快，转化率升高

D．温度高于240℃时，温度升高转化率降低的原因可能是平衡逆向移动

6 . 下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是

化学反应	平衡常数	温度
		973K	1173K
①		1.47	2.15
②		2.38	1.67
③		a	b

A．1173K时，反应①起始，平衡时约为0.4

B．反应②是吸热反应，

C．反应③达平衡后，升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动

D．相同温度下，；

7 . 氢能是一种清洁能源，按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。
(1)煤的气化制得灰氢：。该反应的平衡常数表达式K=_______。该方法生产过程有CO₂排放。
(2)甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢，步骤如下。
ⅰ．H₂的制取：   。为提高CH₄的平衡转化率，可采取的措施有_______(写出两条即可)。
ⅱ．H₂的富集：   。已知830℃时，该反应的平衡常数K=1，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入3 mol CO和3 mol H₂O(g)，某时刻测得H₂为1 mol，此时反应_______(填“已达到”或“未达到”)化学平衡状态，理由是_______，反应达平衡时CO的转化率为_______。
(3)热化学硫碘循环分解水制得绿氢，全程零碳排放。反应如下：
反应ⅰ：   
反应ⅱ：   
反应ⅲ：……
反应ⅰ～ⅲ循环可实现分解水：   
①已知破坏1 mol H₂和破坏1 mol O₂中化学键所消耗能量分别是436 kJ和498 kJ，则H₂O中H-O键比H₂中H-H键_______(填“强”或“弱”)。
②写出反应ⅲ的热化学方程式_______。

10 . 乙烯是一种重要的基本化工原料，乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平，研究工业制取乙烯有重要的意义。
I.工业用H₂和CO₂在一定条件下合成乙烯：
已知：①       
②       
③       
(1)_______。
(2)在密闭容器中充入体积比为的H₂和CO₂，不同温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示，下列说法正确的是_______。

A．为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温

B．生成乙烯的速率：可能小于

C．M点时的压强一定小于N点时的压强

D．平衡常数：

II.工业用甲烷催化法制取乙烯：        ， ，时，向2L的恒容反应器中充入，仅发生上述反应，反应过程中CH₄的物质的量随时间变化如图2所示。

(3)实验测得，，为速率常数，只与温度有关，T℃时与的比值为_______(用含x的代数式表示)；若将温度升高，速率常数增大的倍数：_______(填“>”“=”或“＜”)。
III.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如图3所示。

(4)阴极电极反应式为：_______；电路中转移0.3mol电子，两极共收集气体_______L(标准状况)。