1 . “一碳化学”的研究对象为含有一个碳原子的物质，如CO、CO₂、CH₄等，“一碳化学”在消除二氧化碳排放、有效降低全球变暖风险中具有十分广泛的应用。请完成下列各题：。
(1)CH₄与CO₂反应可获得应用广泛的合成气(CO和H₂)：CH₄+CO₂=2CO+2H₂。
已知：①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁=-820kJ·mol^-1
②CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH₂=-41kJ·mol^-1
③2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₃=-566kJ·mol^-1
则反应CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)的ΔH=_______kJ·mol^-1。其正反应的活化能为E_akJ·mol^-1，则逆反应的活化能为_______kJ·mol^-1。该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意条件”)。
(2)一定条件下，将CO₂与H₂的混合气体通过催化剂可实现将CO₂转变为二甲醚(CH₃OCH₃)(g)，同时有H₂O(g)生成。在某压强下，在不同温度、不同投料比时，CO₂与H₂反应生成二甲醚的反应中，CO₂的平衡转化率如图甲所示：

①写出该反应的化学方程式：_______。
②T₁温度下，在2L密闭容器中充入18mol原料气，5min后反应达到D点，则0~5min内的平均反应速率v(CH₃OCH₃)=_______。
③若T₁<T₂，则反应的ΔH_______(填“<”“>”或“=”)0；T₁温度下D点所对应反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；K_A、K_B、K_C三者之间的大小关系为_______。
(3)中国科学家首次用CO₂高效合成乙酸，其反应路径如图乙所示：

①根据图示，写出总反应的化学方程式：_______。
②原料中的CH₃OH可通过电解法由CO₂制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成CH₃OH的电极反应式：_______。

2 . 造成大气污染的NO_x、SO₂主要来自于汽车尾气及工厂废气的排放，对其进行处理是我们研究的重要课题。
(1)某汽车安装的尾气净化装置工作原理如图所示。下列叙述错误的是_______(填字母)。

A．Pd-Pore催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率

B．NOx的生成主要是与汽油燃烧不充分有关

C．在此变化过程中，NOx被还原

D．在催化剂的作用下，CO、NOx、C3H8都转化为无毒的物质

(2)已知：2C(s)+O₂(g)2CO(g)     ΔH₁=-221.0kJ·mol^-1
N₂(g)+O₂(g)2NO(g)     ΔH₂=+180.5kJ·mol^-1
2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g) ΔH₃=-746.0kJ·mol^-1
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______。
(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H₂S+O₂=H₂O₂+S↓。

①装置中H⁺向_______池迁移。
②写出乙池溶液中发生反应的离子方程式_______。
(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce⁴⁺的溶液吸收，生成含有Ce³⁺和的吸收液，反应的离子方程式为_______；现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生Ce⁴⁺，其原理如图所示。

①Ce⁴⁺从电解槽的_______(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式：_______。

3 . 回答下列问题：
(1)将5mL0.005mol/L的溶液与5mL0.01mol/L的KSCN溶液混合，建立平衡。
①若滴加1mol/LKSCN溶液4滴，平衡___________(填“正向”“不”或“逆向”，②同)移动，溶液红色___________。
②若滴加3滴浓KCl溶液，则平衡___________移动。
(2)火箭发射时可以用肼(，液态)为燃料，过氧化氢(液态)作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气，已知0.05 mol在上述反应中放出64.22kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。
(3)在探究温度对化学平衡影响的实验中。已知，绿色水溶液中存在如下平衡：       ，加热的实验现象是溶液变为___________色，由此得出的结论是___________。
(4)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得了诺贝尔化学奖。
①工业上合成氨反应的化学方程式为___________。
②用分别表示N₂、H₂、NH₃。观察下图，写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序   (将下面五张图按反应过程顺序用序号排列) ___________

状态①、②、④中，能量最高的状态是___________。

4 . 捕获技术用于去除气流中的或者分离出作为气体产物，其中催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如图所示为该反应在无催化剂及有正催化剂时的能量变化(该反应为可逆反应)。

(1)温度为523 K时，测得上述反应中生成放出的热量为12.3 kJ。反应的热化学方程式为___________。
(2)从图可知，有催化剂存在的是过程___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)一定温度下(各物质均为气态)，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入和，加入合适催化剂进行反应。某时刻测得，此时反应___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“达到平衡)。已知该温度下反应的化学平衡常数值为1/40.
(4)关于催化合成甲醇的反应，下列说法中合理的是___________(填字母序号)。

A．该反应原子转化率为100%

B．该反应可用于的转化，有助于缓解温室效应

C．使用催化剂可以降低该反应的，从而使反应放出更多热量

D．降温分离液态甲醇和水，将剩余气体重新通入反应器，可提高与的利用率

(5)制备过程中存在副反应：将混合气按进料比通入反应装置，选择合适催化剂发生反应。不同温度和压强下，平衡产率和平衡转化率分别如图1、图2。

①图1中，压强___________(填“＞”“=”或“＜”)，推断的依据是___________。
②图2中，压强为，温度高于503 K后，平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。

5 . 碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回答下列问题：
(1)已知CH₃OH(l)的燃烧热，，则______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)Cl₂(g)和H₂O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO₂(g)，当有1molCl₂参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为。该反应过程中每转移1mol电子放出的热量为_________kJ。
(4)工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为：，该反应原理可以拆解为如下三步反应：
I．
II．……
III．
若第II步反应的反应热为，且，则第II步反应的热化学方程式为__。
(5)山西是全国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一焦炉煤气富含H₂、CH₄和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分CO、CO₂转化成CH_4.甲烷化反应的主要化学原理为，已知CO分子中的C与O之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数据(键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)：

化学键
键能/()	347.7	413.4	436	351	1065	462.8

该反应的__________。