3 . 回答下列问题：
I．化石燃料燃烧过程中形成和等污染物，利用脱除的研究获得了广泛关注。在催化剂作用下，与的反应为。回答下列问题：
(1)已知：

则___________
(2)向某刚性容器中加入、和催化剂，测得平衡时的体积分数随温度和压强的关系如图1所示。
   
①下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．断裂的同时生成
B．压强不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．的体积分数不再变化
②压强___________(填“>”或“<”，下同)，a、b两点的平衡常数___________。
(3)已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能进行了实验探究，获得如图2曲线。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是___________(填“m”或“n”)。
   
Ⅱ．在催化剂作用下，通过电催化还原为、等物质被认为是一种具有前景的利用的方式。
(4)催化剂中引入能够提高它的选择性。的价电子排布式为，其在元素周期表中的位置为___________。
(5)写出在酸性介质中电催化还原为的电极反应式___________。

4 . 2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①   
②   
③   
(1)根据上述反应求：④的___________。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
   
写出该历程中决速步骤的化学方程式：________。
(3)一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照投料，平衡时，CO和CH₃OH在含碳产物中物质的量分数及CO₂的转化率随温度的变化如图所示：
   
①图中m曲线代表的物质为________。
②下列说法正确的是________(填标号)。
A．180~380℃范围内，H₂的平衡转化率始终低于CO₂
B．温度越高，越有利于工业生产CH₃OH
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH₃OH的产率
D．150~400℃范围内，随着温度的升高，CO₂的反应速率先减小后增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，270℃时反应①的分压平衡常数为________(保留2位有效数字)。
(4)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H₂O(g)和催化剂仅发生反应，其速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，、分别为速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，增大，调整CO和H₂O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图，A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是________，在C点所示投料比下，当CO转化率达到40%时，________。
   

5 . 科学家开发铜基掺杂锌催化剂提高乙炔加氢制备乙烯的活性(如图所示)。回答下列问题：
   
(1)已知：


___________，为了提高乙烯的平衡收率(乙烯收率等于实际乙烯产量与乙烯的理论产量之比)，宜选择的条件是___________(填标号)。
A．高温高压　　　B．低温高压　　　C．高温低压　　　D．低温低压
(2)的速率方程为，(、为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。
①达到平衡后，改变下列条件，能使增大的是___________(填标号)。
A．加入高效催化剂　　B．增大氢气浓度　　C．降低反应温度　　D．增大反应压强
②向某恒容密闭容器中充入和，同时发生反应和。下列能表明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．容器内气体密度不随时间变化
B．容器内气体总压强不随时间变化
C．单位时间内，断裂和形成的H—H键数目相等
D．容器内
(3)100℃时，在恒容密闭容器中充入和，实验测得单位时间内乙炔转化率、乙烷选择性[乙烷选择性％]与中n值的关系如图所示。

中n的最佳值为___________(填“0.1”、“0.2”或“0.3”)。若在内乙炔转化率为80％，乙烷选择性为4％，则内___________。
(4)一定条件下，向一密闭容器中充入和仅发生反应，压强为和下平衡转化率随温度的变化关系如图。
   
①甲对应的压强为___________。
②a点对应的平衡转化率为___________％(保留3位有效数字)。
③100℃时，b点对应的平衡常数___________(提示：分压=总压×物质的量分数)。

10 . 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。CO₂催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的CO₂转化方法。该过程中涉及的反应如下：
主反应：2CO₂(g)+6H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)
副反应：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)
回答下列问题：
(1)主反应通过以下步骤来实现：
Ⅰ.CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)
Ⅱ.2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
则主反应的=_______。
(2)在恒压、CO₂和H₂的起始量一定时，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如下图所示，CH₃OCH₃的选择性=%。

①CO₂平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。
②420℃时，在催化剂作用下CO₂与H₂反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性约为50%。不改变反应时间，一定能提高CH₃OCH₃选择性的措施有_______(填标号)。
A.升高温度B.增大压强C.增大c(CO₂)D.更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K、原料组成为：=1：3、初始总压为4MPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时CO₂的转化率为30%，二甲醚的选择性为50%，则氢气的转化率=_______；副反应的压强平衡常数=_______(保留两位有效数字)。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______，该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E=_______(精确到小数点后1位。能量密度=电池输出电能/燃料质量，J，电子电量为1.6×10^-19库伦，阿伏伽德罗常数为6.02×10²³)。