1 . 随着人类对环境问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视，目前工业上有一种方法可用CO₂来生产燃料甲醇。
(1)实验测得，5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，甲醇的燃烧热为：___；
(2)在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO₂与太阳能电池电解水产生的H₂合成甲醇。已知H₂的燃烧热为：H=-285.8kJ/mol，又知：H₂O(l)=H₂O(g) H=+44kJ/mol，写出工业上以CO₂、H₂合成CH₃OH和气态水的热化学方程式：____；
(3)该转化的积极意义是____；
(4)有人提出，可以设计反应CO₂=C+O₂(△H＞0、△S＜0)来消除CO₂对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由：___。

2 . 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℃，101KPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为___。25℃，101KPa时CH₃OH(l)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)ΔH=-726.5kJ·mol^-1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是___(填“甲醇”或“辛烷”)。
（2）CH₃OH(l)+O₂(g)=CO(g)+2H₂O(g)ΔH=-393kJ·mol^-1，该反应相关化学键键能数据如下表：则X=___。

化学键	O=O	C-O	C≡O	H-O	C-H
E/(kJ·mol-1)	496	343	1076	X	413

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

①补全图：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ΔH___(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③已知：CO(g)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-283kJ·mol^-1
H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g) ΔH₂=-242kJ·mol^-1
CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₃=-676kJ·mol^-1
以CO(g)和H₂(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为___。

3 . (1) 已知: CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)     △H₁ = akJ/mol；
CO(g) + H₂O (g)=CO₂(g) + H₂ (g) △H₂ = bkJ/mol；
2CO(g) + O₂(g)= 2CO₂(g)       △H₃ = ckJ/mol；
反应CO₂(g)+ CH₄(g)=2CO(g) + 2H₂(g) 的△H = _____kJ/mol；
(2) 科学家用氮化镓材料与铜组装如图10的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH₄。

①写出铜电极表面的电极反应式_____________。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量_______ (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(3) 天然气中的H₂S 杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式___________。
(4) 将甲烷和硫反应可以制备CS₂，其流程如图11所示:

①写出发生反应1的化学反应方程式___________。
②反应1产生两种含硫的物质，为了提高CS₂的产率，设计反应2和3实现硫单质循环利用，实验时需对反应1出来的气体分流，则进入反应2 和反应3 的气体物质的量之比为___________。
③当反应1中每有1molCS₂生成时，反应2中需要消耗O₂的物质的量为___________。

4 . 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1) 以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
① 2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol⁻¹
② NH₂CO₂NH₄(s)＝CO (NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol⁻¹
③ 2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol⁻¹
则a为____。
(2) 尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂；2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
① 当烟气中NO、NO₂按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO₂)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝____(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
② 如图表示尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为____%。

(3)用稀硝酸吸收NO_x，得到HNO₃和HNO₂(弱酸)的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：____。
(4)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图所示。

① 由图知，当废气中的NO含量增加时，宜选用____法提高脱氮的效率。
② 图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe²⁺、Mn²⁺，提高了脱氮的效率，其可能原因为____。
(5)研究表明：NaClO/H₂O₂酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后，NO去除率下降的原因为____。

5 . 甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知：CH₃OH(g)===HCHO(g)＋H₂(g)   ΔH＝＋84 kJ·mol^－1
2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g)   ΔH＝－484 kJ·mol^－1
①工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出CH₃OH(g)与O₂(g)反应生成HCHO(g)和H₂O(g)的热化学方程式：______________________________________________。
②在上述制备甲醛时，常向反应器中通入适当过量的氧气，其目的_________________。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H₂(g)==CH₃OH(g)，已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	O—H
键能/(kJ·mol－1)	348	413	436	358	x	463

请回答下列问题：
①图1中曲线a到曲线b的措施是_________。

②已知CO中的C与O之间为叁键，其键能为x kJ/mol，则x＝________。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为______________________________________。
②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。

离子	Cu2＋	H＋	Cl－	SO42－
c/(mol·L－1)	0.5	2	2	0.5

电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为________。
(4)电解水蒸气和CO₂产生合成气(H₂＋CO)。较高温度下(700～1 000 ℃)，在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压，H₂O和CO₂在氢电极发生还原反应产生O^2－，O^2－穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应得到纯O₂。由图2可知A为直流电源的________(填“正极”或“负极”)，请写出以H₂O为原料生成H₂的电极反应式：____________________。

6 . 二甲醚(CH₃OCH。)和甲醇(CH₃OH)被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

(1)催化反应室B中CO与H₂合成二甲醚的化学方程式为____。
(2)催化反应室A中发生的反应为：
CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)……(I)
CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)……(Ⅱ)催化反应室C中发生的反应为：
CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)……(Ⅲ)
CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)……(Ⅳ)
①已知：原子利用率=×100％，试求反应(Ⅳ)的原子利用率为____。
②反应(Ⅳ)的△S____0(填“>”、“=”或“<”)。
③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H₂在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如图。则该反应的△H____0(填“>”、“=”或“<”)。300℃时该反应的平衡常数K=____(用含字母的代数式表示)。

(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。
该燃料电池负极的电极反应式为：CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO+11H₂O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下：
①将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；
③将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收。
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量____。

7 . 数十年来，化学工作者对碳的氧化物和氢化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。已知：C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)；ΔH＝－393 kJ·mol^－1
2CO (g)＋O₂(g)＝2CO₂(g)；ΔH＝－566 kJ·mol^－1
2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol^－1
（1）工业上常采用将水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化（制得CO、H₂），该反应的热化学方程式是_______________。
（2）上述煤气化过程中需向炭层交替喷入空气和水蒸气，喷入空气的目的是__________；该气化气可在加热和催化剂下合成液体燃料甲醇，该反应方程式为_______________。
（3）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH₃OH(g) === HCOOCH₃(g)+2H₂(g) △H>0
第二步：HCOOCH₃(g) === CH₃OH(g) +CO(g) △H>0
则以甲醇制一氧化碳的反应为___________反应（填“吸热”、“放热”）。
（4）科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以
CO₂和H₂O合成CH₄。

①写出铜电极表面的电极反应式____________。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量___________（选填“氢氧化钠”或“硫酸”）。
（5）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如图，则X的结构简式为_____________。