2 . 氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。
(1)已知：2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol^-1
C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=-393.5kJ·mol^-1
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ·mol^-1
若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式：_______。
(2)汽车尾气中的NO和CO在一定条件下可发生反应生成无毒的N₂和CO₂。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(cat1、cat2)进行反应，相同时间内测得的脱氮率(脱氮率即NO的转化率)如图所示。M点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，理由是_______。

(3)通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理如图。

①Pt电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极上的电极反应式：_______。
(4)某温度下，在一密闭容器中充入一定量NO(g)发生反应4NO(g)⇌N₂(g)+2NO₂(g) ΔH<0，其正反应速率表达式为v_正=k_正·cⁿ(NO)(k_正为速率常数，只与温度有关)，测得反应速率和NO浓度的数据如表所示。

序号	c(NO)/(mol·L-1)	v正/(mol·L-1·s-1)
①	0.10	4.00×10-9
②	0.20	6.40×10-8
③	0.30	3.24×10-7

则k_正=_______mol^-3·L³·s^-1；下列对于该反应的说法正确的是_______(填标号)。
A.当混合气体颜色保持不变时，反应达到化学平衡状态
B.当的比值保持不变时，反应达到化学平衡状态
C.反应达到化学平衡状态时，每消耗0.1molNO就会消耗0.05molNO₂
D.反应达到平衡状态后，若降低温度，则混合气体的颜色变浅
E.反应达到平衡状态后，若减小压强，则混合气体的平均相对分子质量减小

4 . I.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成，相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题，利用与制备“合成气”，合成气可直接制备甲醇，反应原理为：。
(1)若要该反应自发进行，_______(填“高温”或“低温”)更有利。
(2)在恒温，恒容密闭容器中，对于合成气合成甲醇的反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母序号)。

A．混合气体的平均相对分子质量不再变化	B．混合气体的密度不再变化
C．的百分含量不再变化	D．

(3)工业上也可以用电解法捕获在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其原理如图所示，则b电极上的电极反应为_______。

(4)把转化为是降碳并生产化工原料的常用方法，有关反应如下：
①
②
③
则反应：中_______
II.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了的反应历程。在催化剂作用下，此反应为。可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强(，)对反应的影响，如图所示，表示的是_______(填标号)。

(6)一定温度下，向一容积为的恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，当反应达到平衡时容器内压强变为起始时的，此温度下该反应的平衡常数_______。
(7)若在相同时间内测得的转化率随温度的变化曲线如图，的转化率在之间下降由缓到急的原因是_______。

5 . 2022年北京冬奥会首次采用氢能作为火炬燃料，体现绿色奥运理念。工业上利用天然气制备氢气，还能得到乙烯、乙炔等化工产品，有关反应原理如下：
反应1：2CH₄(g)C₂H₂(g)+3H₂(g) ΔH₁
反应2：2CH₄(g)C₂H₄(g)+2H₂(g) ΔH₂
请回答下列问题：
(1)已知几种物质的燃烧热(ΔH)数据如下：

物质	CH4(g)	C2H2(g)	C2H4(g)	H2(g)
燃烧热(ΔH)/(kJ/mol)	-890.3	-1299.5	-1411.0	-285.8

①写出表示C₂H₂(g)燃烧热的热化学方程式：_______。
②上述反应中，ΔH₁-ΔH₂=_______kJ·mol^-1。
③已知反应1的ΔS=+220.2 J·mol^-1·K^-1，则下列所给温度能使该反应自发进行的是_______(填标号)。
A．0℃               B．25℃               C．1250℃            D．2 000℃
(2)在恒温恒容密闭容器中充入适量CH₄发生上述反应1和反应2，下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。

A．气体总压强不随时间变化	B．气体密度不随时间变化
C．气体平均摩尔质量不随时间变化	D．H2体积分数不随时间变化

(3)2CH₄(g)C₂H₂(g)+3H₂(g)的速率方程为v_正=k_正c²(CH₄)，v_逆=k_逆c(C₂H₂)·c³(H₂)(k_正、k_逆为正、逆反应速率常数，与温度有关)。其他条件相同，T₁℃达到平衡时k_正=1.5k_逆，T₂℃达到平衡时k_正=3. 0k_逆。由此推知，T₁_______T₂(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)一定温度下，在总压强保持恒定为121 kPa时，向某密闭容器中充入CH₄和N₂组成的混合气体( N₂不参与反应)，测得CH₄的平衡转化率与通入气体中CH₄的物质的量分数的关系如图所示。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

①图中随着通入气体中CH₄的物质的量分数的增大，甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______。
②已知M点乙炔的选择性为75% [乙炔的选择性=×100%]。该温度下，反应2的平衡常数K_p=_______kPa(结果保留2位有效数字，K_p是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

8 . 为促进碳中和，科研工作者利用化学链技术将CO₂转化为燃料CO，回答下列问题：
(1)化学链技术分为两个过程：
过程一：还原器中，低价态金属氧化物(FeO，Ce₂O₃、NbO₂)载氧体将CO₂，还原为CO，选用FeO作还原剂时，可能发生的反应有：
反应I：3FeO(s)+CO₂(g)=Fe₃O₄(s)+CO(g) ΔH₁=-9.8kJ·mol^-1
反应Ⅱ：6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s) ΔH₂=-189.0kJ·mol^-1
反应Ⅲ：C(s)+CO₂(g)=2CO(g) ΔH₃
根据盖斯定理，计算ΔH₃=___________kJ·mol^-1。
过程二：再生反应器中，可能发生以下两种路径(仅表示转化过程)：
直接再生：MO_y→MO_x+O₂
间接再生：MO_y+C→MO_x+CO
压强101kPa下，不同金属氧化物直接再生路径和间接再生路径的ΔG随温度变化如图1和图2所示，则在研究温度内，直接再生路径不可行的主要原因是___________。
   
(2)间接再生时，化学平衡常数随温度变化见图3，则间接再生反应均为___________(填“吸热”或“放热”)反应，根据图3，化学链技术将CO₂还原为CO的最优载氧体系为Fe₃O₄/FeO，其主要原因是___________。
   
(3)为确定过程一的最佳反应温度，在还原器中按n(FeO)：n(CO₂)=3：1投料，达平衡时各组分的物质的量如图4所示。
   
①结合(1)中过程一的反应分析，800℃之前，n(CO))随温度升高而增大的原因是_____________。
②800℃之后的高温条件下，n(CO₂)和n(CO)趋于稳定，说明温度对反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡影响不大，但n(FeO)仍在增大，则主要发生的化学方程式为___________。
③800℃达平衡时，容器内总压为pkPa．n(CO₂)=0.66mol。n(CO)=0.33mol，则消碳反应C(s)+CO₂(g)=2CO(g)的平衡常数K_p=___________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

9 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
I．CO₂在Pb催化剂作用下，通过电催化还原为CO、HCOOH等物质被认为是一种具有前景的利用CO₂的方式。
(1)Pb催化剂中引入Bi能够提高它的选择性。Bi的价电子排布式为6s²6p³，其在元素周期表中的位置为___________。
(2)在Pb催化剂表面，CO₂转化为CO和HCOOH是通过两种平行的反应途径进行的。CO₂还原生成CO、HCOOH的关键中间体分别为*COOH、HCOO*。Pb催化剂催化CO₂转化为CO和HCOOH的反应历程如图所示。(*表示吸附在催化剂表面)                                           

①写出CO₂在酸性介质中电催化还原为HCOOH的电极反应式___________。
②产物的选择性是由催化剂对两种关键中间体的结合强度决定的。在Pb催化剂表面更利于生成___________
II．CH₄与CO₂重整是CO₂再利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以下反应：
反应①：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g) ΔH₁
反应②：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.2kJ·mol^-1
反应③：2CO(g) CO₂(g)+C(s) ΔH₃=-172.5kJ·mol^-1
(3)已知25℃时，CH₄、CO和H₂的燃烧热分别为890 kJ·mol^-1、283kJ·mol^-1和285.8kJ·mol^-1则ΔH₁=___________。
(4)1.01×10⁵ Pa下，将n(CO₂)：n(CH₄)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH₄和CO₂的平衡转化率如图所示。                                          

①800℃时CO₂的平衡转化率远大于600℃时CO₂的平衡转化率，其原因是___________。
②CH₄的还原能力(R)可用于衡量CO₂的转化效率，R= (平衡时CO₂与CH₄的物质的量变化量之比)。600℃时，R=___________；随温度的升高，R变化趋势为___________(填“增大”、“减小”、“先减小后增大”)。

10 . 碳和碳的化合物在生产、生活中有着重要的作用，甲烷、甲醇等都是重要的能源物质。
(1)甲醇-水蒸气重整在工业生产中用途广泛，主要反应为     ∆H。
已知同时还进行的反应有：
Ⅰ．               ∆H₁=+90.8kJ∙mol     
Ⅱ．       ∆H₂=-41.1kJ∙mol
则：
①   ∆H=___________。
②该反应自发进行的条件是___________(填字母)。
A．高温                         B．低温                            C．所有温度                      D．所有温度均不自发
③甲醇-水蒸气重整制氢是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。CO会损坏燃料电池的交换膜。工业生产过程中会向重整系统中加入适量轻质多孔的生石灰，以减轻燃料电池的交换膜的损坏，主要原因为___________。
(2)甲烷通常也可通过多种重整方式进行利用，如二氧化碳重整甲烷反应：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，实验测定该反应的反应速率v_正=k_正∙c(CH₄)∙c(CO₂)，v_逆=k_逆∙c²(CO) c²(H₂)，k_正、k_逆 分别是正、逆反应速率常数，且只与温度有关。T℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入物质的量浓度均为1mol∙L^-1的CH₄ (g)和CO₂ (g)，发生重整反应，测得体系中CH₄ (g)和CO(g)的物质的量浓度随时间的变化如图所示：

①B点的坐标为___________。
②反应进行到5min时，___________。
(3)二氧化碳的资源化利用是科学工作者研究的重要方向。我国科学家开发的特殊催化剂用于CO₂制备CH₂=CH₂，有利于实现“双碳”目标：       ∆H=-127.8kJ∙mol，过程中可得副产物甲酸：       ∆H=-31.4kJ∙mol 。
①在合适催化剂的作用下，在恒容容器中充入一定量的CO₂与H₂，反应进行相同的时间测得体系中HCOOH和C₂H₄的体积分数随温度的变化如图所示，则主反应与副反应中活化能较大的反应是___________(填“主反应”或“副反应”)；600K后，C₂H₄的体积分数减小的主要原因为___________。

②一定温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol CO₂(g)和6mol H₂(g)，同时发生了主反应和副反应，达到平衡时CH₂=CH₂的物质的量为0.5mol，H₂的物质的量为2.5mol，则该温度下，副反应的平衡常数K=___________。