1 . 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO₂的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
Ⅰ.常温下，以NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。
(1)用1L Na₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃，再过滤，所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为___________mol/L。[已知：常温下；忽略溶液体积变化]
Ⅱ.CH₄- CO₂重整反应能够有效去除大气中CO₂，是实现“碳中和”的重要途径之一，发生的反应如下：
重整反应
积炭反应Ⅰ：
积炭反应Ⅱ：
在恒压、起始投料比条件下，体系中含碳组分、H₂平衡时的物质的量随温度变化关系曲线如图所示。

(2)重整反应的反应热___________。
(3)曲线C物质的量随温度的升高先升高后降低的原因是___________。
Ⅲ.铜基催化剂(M为等)是CO₂加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。

其中催化剂上有两个活动点位(位点、氧化物载体位点)，CO₂分别在中碱位、强碱位吸附发生反应。
(4)请写出中碱位上发生反应的总化学方程式___________。
Ⅳ.利用电化学可以将CO₂有限转化为有机物。
(5)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化CO₂还原为烃类(如)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在左右。阴极生成的电极反应式为___________。

(6)装置工作时，阴极主要生成，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成的体积为时，测得阴极区生成，则电解效率___________。(忽略电解前后溶液体积的变化)已知：电解效率。

2 . 我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，CO₂的捕集与转化是研究的重要课题。
(1)CO₂和CH₄重整可制合成气CO和H₂，其热化学反应方程式为CO₂(g)＋CH₄(g)=2CO(g)＋2H₂(g)   ΔH=＋247 kJ·mol^-1。
已知下列热化学反应方程式：
反应1：C(s)＋2H₂(g)=CH₄(g)   ΔH₁
反应2：CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g)   ΔH₂=-40.0 kJ·mol^-1
反应3：C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)   ΔH₃=+132.0 kJ·mol^-1
则ΔH₁=___________kJ·mol^-1。
(2)光催化还原法实现CO₂甲烷化可能的反应机理如图1所示。该过程可描述为：光照条件下，催化剂TiO₂的价带(VB)中的电子激发至导带(CB)中，价带中形成电子空穴(h^＋)，___________。

(3)一种电化学法将CO₂转化为乙烯的原理如图2所示。

①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成0.5 mol乙烯，理论上产生O₂的物质的量为___________。

4 . 反应速率与化学平衡均是化工生产中关注的重要问题。
(1)平衡常数K能为化学工作者提供许多信息。
实验测得下列3个反应的平衡常数K与温度T的函数关系如下：

序号	化学反应	K与T的关系(c1、c2、c3为常数)
Ⅰ	2O3(g)3O2(g) △H1
Ⅱ	4NO2(g)＋O2(g)2N2O5(g) △H2
Ⅲ	2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g) △H3

则在该实验条件下，反应Ⅰ的活化能E_a(正) ___________E_a(逆)(填“>”或“<”)，的数值范围是___________。
A．2                                 B．－2～0                           C．0～2                           D．>2
(2)工业上利用CO₂氧化乙苯制苯乙烯的反应为：
   
①催化剂M_xO_y作用下，该反应可能存在如下图所示反应机理：
   
写出该机理表示的两个基元反应：
ⅰ：___________。
ⅱ：___________。
②常压下，乙苯和CO₂在催化剂M_xO_y作用下反应。控制投料比[n(CO₂)：n(乙苯)]分别为1：1、5：1和10：1，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如下图所示：
   
乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越___________(填“高”或“低”)。相同温度下，投料比远大于10：1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是___________。
③700K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO₃和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p₁kPa和p₂kPa，则平衡时苯乙烯的分压为___________kPa(以含有p₁、p₂、p₃的代数式表示)。[已知：CaCO₃(s)CaO(s)＋CO₂(g) K_p＝p₃kPa]

6 . "碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一
I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO₂为原料制CH₃OH．在某CO₂催化加氢制CH₃OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)　△H₁=+41.1kJmol^-1
②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　△H₂=-90.0kJmol^-1
③CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)　△H₃=-48.9kJmol^-1
(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H₂)：n(CO₂)=3：1充入H₂和CO₂反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___________(填化学式)。
②体系中CO₂的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________。
II．CH₄还原CO₂是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH₄(g)+CO₂(g) 2CO(g)+2H₂(g)　K₁
②CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)　K₂
请回答：
(2)反应CH₄(g)+3CO₂(g)4CO(g)+2H₂O(g)的K=___________(用K₁，K₂表示)。
(3)恒压，750°C时，CH₄和CO₂按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO₂高效转化。

①写出过程ii产生H₂O(g)的化学方程式___________。
②过程ii的催化剂是___________，若CH₄和CO₂按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________。
③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________。

7 . H₂O₂在Fe²⁺、Cu²⁺的存在下生成具有强氧化性的·OH(羟基自由基)，·OH可将有机物氧化降解。
(1)Cu²⁺-H₂O₂体系中存在下列反应：
Cu²⁺(aq)+H₂O₂(aq)= CuOOH⁺(aq)+H⁺(aq)　ΔH₁=a kJ·mol^－1
CuOOH⁺(aq)=Cu⁺(aq)+·OH(aq)+O₂(g) ΔH₂=b kJ·mol^－1
2CuOOH⁺(aq)=2Cu⁺(aq)+H₂O₂(aq)+O₂(g)　ΔH₃=c kJ·mol^－1
则H₂O₂(aq)=2·OH(aq)　ΔH=________kJ·mol^－1。
(2)为探究Fe²⁺-Cu²⁺-H₂O₂能够协同催化氧化降解甲基橙，某研究小组的实验结果如图1所示。得出“Fe²⁺-Cu²⁺-H₂O₂催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe²⁺或Cu²⁺”结论的证据为_______。

实验条件：200 mL甲基橙模拟废水(1.5 g·L^－1，pH＝3.0)，温度60 ℃、V(H₂O₂)＝2.0 mL
1—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0.02∶0.4
2—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0.02∶0
3—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0∶0.4
4—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0∶0
(3)EFH₂O₂FeO_x法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如图2所示。阳极的电极反应式为______，X微粒的化学式为________，阴极附近Fe²⁺参与反应的离子方程式为_______。

(4)SCOD是指溶解性化学需氧量，是衡量水中有机物质含量多少的指标。水体SCOD越大，说明其有机物含量越高。用Fe²⁺-H₂O₂法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物，释放出有机物和氮等。测得不同初始pH下污泥经氧化破解后上层清液中的SCOD及总氮浓度如图3所示。当pH>2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是__________。

8 . 燃煤烟气中SO₂和NO_x是大气污染物的主要来源，脱硫脱硝技术是烟气治理技术的研究热点。
(1)尿素/H₂O₂溶液脱硫脱硝。尿素[CO(NH₂)₂]是一种强还原剂。60℃时在一定浓度的尿素/H₂O₂溶液中通入含有SO₂和NO的烟气，烟气中有毒气体被一定程度吸收。尿素/H₂O₂溶液对SO₂具有很高的去除效率，写出尿素和H₂O₂溶液吸收SO₂，生成硫酸铵和CO₂的化学方程式为____。
(2)除去烟气中的NO_x，利用氢气选择性催化还原(H₂—SCR)是目前消除NO的理想方法。H₂—SCR法的主反应：2NO(g)+2H₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H₁
副反应：2NO(g)+H₂(g)=N₂O(g)+H₂O(g) △H₂<0
①已知H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g) △H₃=-241.5kJ·mol^-1
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H₄=+180.5kJ·mol^-1
则△H₁=____kJ·mol^-1。
②H₂—SCR在Pt—HY催化剂表面的反应机理如图所示：

已知在HY载体表面发生反应的NO、O₂物质的量之比为4∶1，反应中每生成1molN₂，转移的电子的物质的量为___mol。
(3)V₂O₅/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纤维)也可以脱硫脱硝。V₂O₅/炭基材料脱硫原理是：SO₂在炭表面被吸附，吸附态SO₂在炭表面被催化氧化为SO₃，SO₃再转化为硫酸盐等。
①V₂O₅/炭基材料脱硫时，通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO₄的吸收峰，再通入O₂后VOSO₄吸收峰消失，该脱硫反应过程可描述为____。
②V₂O₅/炭基材料脱硫时，控制一定气体流速和温度，考察了烟气中O₂的存在对V₂O₅/炭基材料催化剂脱硫脱硝活性的影响，结果如图所示，当O₂浓度过高时，去除率下降，其可能原因是_____。

9 . 页岩气中含有CH₄、CO₂、H₂S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO₂和H₂S。
I. CO₂的处理：
(1)CO₂和CH₄重整可制合成气(主要成分为CO、H₂)。已知下列热化学反应方程式：



反应的___________
(2)Ni催化CO₂加H₂形成CH₄，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，反应相同时间，含碳产物中CH₄的百分含量及CO₂的转化率随温度的变化如图2所示。

①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为___________。
②温度高于320℃，CO₂的转化率下降的原因是___________。
II. H₂S的处理：Fe₂O₃可用作脱除H₂S气体的脱硫剂。Fe₂O₃脱硫和Fe₂O₃再生的可能反应机理如图3所示。

(3) Fe₂O₃脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为_______。
(4)再生时需控制通入O₂的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是_______。
(5)脱硫剂再生时可以使用水汽代替O₂。700℃条件下用水汽代替O₂再生时，生成Fe₃O₄、H₂S和H₂，Fe₃O₄也可作脱硫剂。写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式：_____。