4 . 温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将CO₂应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由CO₂和CH₄转化为CH₃COOH的反应历程示意图如图。

(1)在合成CH₃COOH的反应历程中，下列有关说法正确的是_______(填字母)。

A．该催化剂使反应的平衡常数增大

B．CH4 →CH3COOH过程中，有C-H键断裂和C-C键形成

C．生成乙酸的反应原子利用率100%

D．ΔH =E2-E1

II.以CO₂、H₂为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH₃OCH₃)涉及的主要反应如下：
①2CO₂(g)+6 H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ΔH₁= -122.5kJ·mol^-1。
②CO₂(g)+ H₂(g) CO (g)+ H₂O(g) ΔH₂ = +41.1kJ·mol^-1。
(2)反应2CO(g)+4 H₂(g) CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g) 的 ΔH=_______；
(3)在压强、CO₂和H₂的起始投料一定的条件下，发生反应①、②，实验测得CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图所示。

i.已知：CH₃OCH₃的选择性，其中表示平衡时CH₃OCH₃的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”，下同)；温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是高于300℃时，以反应_______为主，温度升高平衡正向移动，CO₂的平衡转化增大。
ii.为同时提高CO₂的平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性，应选择的反应条件为_______(填标号)。
a.低温、低压            b.高温、高压          c.高温、低压            d.低温、高压
III.以CO₂、C₂H₆为原料合成的主要反应为：CO₂(g) + C₂H₆(g) C₂H₄(g) + H₂O(g)+CO(g) ΔH₁= +177kJ·mol^-1。
(4)某温度下，在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO₂和C₂H₆达到平衡时C₂H₄的物质的量分数为20%，该温度下反应的平衡常数K_p=_______MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
IV.以稀硫酸为电解质溶液，由甲醇(CH₃OH)、O₂构成的原电池作为电解饱和食盐水的电源(电解池中左右两室均为1L的NaCl溶液)。

(5)a电极的电极反应式为_______。电解饱和食盐水装置溶液中的阳离子由_______(填“左向右”或“右向左”)移动，
(6)室温下，当电解池中共产生224mL(已折算成标况下，不考虑气体溶解损失)气体时，右室溶液(体积变化忽略不计)的pH为_______。

5 . 利用CO₂可合成烷烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题：
I．制备甲烷：CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O (g) △H
已知：CH₄、H₂的燃烧热分别为   △H₁ =—893kJ·mol^-1、△H₂=—285.8 kJ· mol^-1，1mol液态H₂O变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)△H=___________ kJ· mol^-1。
II．制备甲醇：
主反应： CO₂(g) + 3H₂CH₃OH(g) +H₂O (g) △H₁=—58 kJ·mol^-1
副反应： CO₂(g) + H₂(g) CO(g) + H₂O (g) △H₂= +41 kJ·mol^-1
某一刚性容器中充入1molCO₂和3molH₂，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。

已知： CH₃OH选择性=
(2)240℃该反应达到平衡时，产生的CH₃OH的物质的量为___________mol，240℃时副反应的化学平衡常数为___________。
(3)有研究表明，在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH₃OH选择性，说明其可能的原因是___________， 有利于提高CH₃OH选择性反应条件还可以是_____ (填标号)。
A．高温高压        B．高温低压          C．低温高压          D．低温低压

6 . CO₂是主要的温室气体，以CO₂和H₂为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
(1)工业上常用CO₂和H₂为原料合成甲醇()，过程中发生如下两个反应：
反应I：   
反应II：     
①则 _______；
②若反应II逆反应活化能Ea(逆)为，则该反应的Ea (正)活化能为_______。
(2)若将等物质的量的CO和H₂混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行反应：，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______。

A．容器内气体密度保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．生成的速率与生成H2的速率相等

D．CO的体积分数保持不变

(3)向2L容器中充入和，若只发生反应I，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中体积分数如图1所示，测得反应时逆反应速率与容器中关系如图II所示：

①图I中P₁_______P₂(填“>”、“<”或“=”)。
②图II中当x点平衡体系升高至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是_______。
③利用图I中C点对应的数据，计算求出对应温度下反应Ⅰ的平衡常数K=_______。

7 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践，建立了如图所示的CO₂新循环体系：

根据上图分析，下列相关说法错误的是___________

A．化学变化中质量和能量都是守恒的

B．CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%

C．将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”

D．无机物和有机物可以相互转化

(2)研究证明，CO₂可作为合成甲烷的原料，已知：
①CO(g)＋H₂O(g)⇌H₂(g)＋CO₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1
②C(s)＋2H₂(g)⇌CH₄(g) ΔH=-73kJ·mol^-1
③2CO(g)⇌C(s)＋CO₂(g) ΔH=-171kJ·mol^-1
写出CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式：___________。
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO₂生产燃料甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。在容积为2L密闭容器中，充入1molCO₂和3.25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)=___________，平衡时CO₂的转化率为___________，平衡时甲醇的体积分数=___________。
②下列措施可以增大CO₂平衡转化率的是___________。
A．在原容器中再充入1molCO₂
B．在原容器中再充入1molH₂
C．在原容器中充入1mol氦气
D．使用更有效的催化剂
E．扩大容器的容积
F．将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。

(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近，科学家开发出一种新系统，“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，生成电能和氢气，其工作原理如图所示。
①系统工作时，有机电解液___________(填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________。

8 . 碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO₂需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________能转化为___________能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×10⁷ kJ能量，则吸收的CO₂物质的量为___________mol；CO₂与液态水光合作用生成葡萄糖(C₆H₁₂O₆)固体和氧气的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO₂可用碱液吸收。已知：
①CO₂(g) + NaOH(aq) = NaHCO₃(aq)        ΔH=-a kJ·mol^-1；
②CO₂(g) + 2NaOH(aq) = Na₂CO₃(aq) + H₂O(l)     ΔH=-b kJ·mol^-1。
反应CO₂(g) + H₂O(l) + Na₂CO₃(aq) = 2NaHCO₃(aq)的=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的CO₂、H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，已知298K时，每转化1mol CO₂生成CH₃OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式___________；研究发现以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇时，通常伴随着以下反应：
I．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)     △H= +41.2 kJ∙mol⁻¹
II．CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)     △H₃
请应用盖斯定律计算△H₃=___________kJ∙mol^−1。

9 . 近年来CO₂变废为宝，改善环境是科学研究的重要课题，对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
I.已知CO₂、C₂H₆为原料合成C₂H₄涉及的主要反应如下：
①C₂H₆(g) CH₄(g)+H₂(g)+C(s) △H₁=+9kJ·mol^-1
②C₂H₄(g)+H₂(g) C₂H₆(g) △H₂=-136 kJ·mol^-1
③H₂(g)+CO₂(g) H₂O(g)+CO(g) △H₃=+41 kJ·mol^-1
④CO₂(g)+C₂H₆(g) C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g) △H₄
(1)△H₄=_____，0.1MPa 时向密闭容器中充入CO₂和C₂H₆，发生反应④，温度对催化剂K- Fe-Mn/Si 性能的影响如图：

工业生产综合各方面的因素，根据图中的信息判断反应的最佳温度是______ °C。
(2)在800°C时，n(CO₂)：n(C₂H₆)=1： 3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，发生反应④，初始压强为p₀，一段时间后达到平衡，产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等，则该温度下反应的平衡常数K_p=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用最简分式表示)。
II．CO₂和H₂制备CH₃OH，可实现CO₂的资源化利用，涉及的反应如下：
主反应： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H ＜0
副反应： CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g) △H＞0
将反应物混合气体按进料比n(CO₂)： n(H₂)=1： 3通入反应装置中，选择合适的催化剂，发生上述反应。
(3)不同温度下，CO₂的平衡转化率如图①所示，温度高于503K时，CO₂ 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。 实际生产中，保持压强不变，相同反应时间内不同温度下CH₃OH的产率如图②所示，由图可知，523K时CH₃OH的产率最大，可能的原因是___________。


III．捕碳技术(主要指捕获CO₂在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知： NH₃·H₂O的K_b=1.7 ×10^-5， H₂CO₃的K_a1=4.3 ×10^-7， K_a2 =5.6 ×10^-11。工业生产尾气中的CO₂捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO₂。吸收反应的化学反应方程式为___________，所得溶液离子浓度由大到小的顺序是___________(不考虑二氧化碳的溶解)。