1 . 含碳物质的价值型转化，有利于“减碳”和可持续发展。回答下列问题：
(1)科学家用做催化剂，可将和转化为甲烷。已知有关化学反应的能量变化如图所示，则该转化反应的热化学方程式为___________。

(2)用惰性电极电解溶液，可将空气中的转化为甲酸根()，然后进一步可制得化工原料甲酸。发生反应的电极反应式为___________，若电解过程中转移1mol电子，阳极生成氧气的体积(标准状况)为___________L。
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为：(g)+CO₂(g)(g)+H₂O(g)+CO(g)，其反应历程如下：

①由原料到“状态Ⅰ”___________(填“放出”或“吸收”)能量。
②一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和，起始压强为，平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为___________，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________。
③乙苯平衡转化率与的关系如图所示，乙苯平衡转化率随着变化的原因是___________。

3 . CH₄-CO₂催化重整反应为：CH₄(g)+CO₂(g)⇌2CO(g)+2H₂(g)。该原理不仅可以得到合成气(CO和H₂)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
(1)已知：C(s)+2H₂(g)=CH₄(g)△H=-75kJ•mol^-1
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)△H=-394kJ•mol^-1
C(s)+O₂(g)=CO(g)△H=-111kJ•mol^-1
①催化重整反应的△H=______。
②L(L₁、L₂)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，CH₄-CO₂催化重整反应中CH₄(g)的平衡转化率随X 的变化关系。

X代表的物理量是______；判断L₁、L₂的大小关系L₁______L₂填“”、“”或“”，并简述理由：______。
(2)某温度下，在体积为2L 的容器中加入2mol CH₄、1molCO₂以及催化剂进行重整反应，经过2min 达到平衡状态时测得CO₂的转化率是50%。
①反应达到平衡状态的标志是______填字母。
A．单位时间内生成n mol的CH₄的同时，生成n mol   的H₂
B．c(CH₄)：c(CO₂)：c(CO)：c(H₂)=1：1：2：2
C．反应体系中气体的总物质的量不变
D．容器中的混合气体密度不再发生变化
②平均化学反应速率v(CH₄)______ mol•L^-1•min^-1；其平衡常数为______mol²•L^-2；若其它条件不变增大压强，则合成反应的化学平衡常数______填“变大”、“变小”或“不变”。
③达到平衡后，其它条件不变时向反应容器中充入CO₂和CO 各1mol，则化学平衡______移动填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”

4 . 习近平总书记在世界领导人气候峰会上指出，中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。因此CO₂的捕集、创新利用与封存成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如图：

(1)在合成塔中，CO₂与H₂反应，生成气态的H₂O和CH₃OH。
已知：i.   
ii.   
①写出合成塔中反应的热化学方程式_______。
②若反应i为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______。

(2)在一定条件下，在某催化剂作用下，向2L恒容密闭容器中充入2mol CO₂和3molH₂发生以上制备甲醇的反应，测得在相同时间内，不同温度下H₂的转化率如图所示，已知T₂时已达平衡状态。
①a点v_正________v_逆 (填“＞”，“＜”，“=”)；
②b点的转化率比c点高的原因是_______；
③T₂时，若平衡时压强为1.7MPa，K_p=_______MPa^-2(计算结果保留三位有效数字，K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

Ⅱ. 在一定条件下，和可以直接化合生成甲酸(HCOOH)。
(3)温度为t₁℃时，将等物质的量的CO₂和H₂充入体积为1L的密闭容器中发生反应：   ，K=2。实验测得：、，、为速率常数。t₁℃时，_______；温度为t₂℃时，，则t₂℃_______(填“＞”“＜”或“=”) t₁℃。

6 . Cl₂、SO₂、CO、NO等不能直接排放到大气中，需经过处理进行回收利用，从而达到减排的目的。回答下列问题：
(1)已知S(s)和CO(g)的燃烧热分别是296.0kJ/mol、283.0kJ/mol，则反应2CO(g)+SO₂(g)=2CO₂(g)+S(s)的△H=___。
(2)一定条件下，Cl₂与NO可化合生成重要的化工原料氯化亚硝酰(NOCl)，写出该反应的化学方程式：___；已知NOCl中各原子均满足8电子稳定结构，其电子式为____。
(3)向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的HCl和O₂，发生反应：4HCl(g)+O₂(g)2Cl₂(g)+2H₂O(g) △H，反应物的转化率与温度(T)的关系如图所示[已知起始时=1，a′和b′为平衡转化率]。

①该反应的△H____(填“＞”或“＜”)0。
②下列关于该反应的说法正确的是___(填字母)。
A.曲线a表示HCl的转化率                                   B.温度越高化学平衡常数越大
C.容器中压强不再改变时，反应达到最大限度        D.该反应只有高温下才能自发进行
③温度低于450℃时，温度升高时HCl和O₂的转化率增大的原因为___。
④若初始时向容器中充入的O₂为1mol，5min时反应达到平衡，该温度下O₂的转化率为20%，则0～5min内用Cl₂表示的平均反应速率为___，该反应的平衡常数K_p=___[已知：气体分压(P_分)=气体总压(P_总)×体积分数，K_p为以分压表示的平衡常数；平衡时容器内的总压为P₀]。

7 . 利用甲烷和水蒸气生成合成气(主要成分为CO和H₂)在化学工业中有极为重要的地位。其热化学方程式为CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) ΔH₁=+206.4 kJ·mol^-1。
(1)工业生产中为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂。利用合成气在催化剂作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol^-1
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol^-1
为了使合成气生成甲醇的配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为____。
(2)CH₄与CO₂经过催化重整也可制得合成气，该反应的热化学方程式为____。在1.0 L密闭容器中充入1.0 mol CH₄和1.0 mol CO₂，在一定条件下发生上述反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。

①比较压强大小：P₁____(填“＞”、“＜”或“=”)P₃。
②若要提高CH₄的平衡转化率，可采取的措施有____、___。(任写两条)
③若P₄=2.0 MPa，则x点的平衡常数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)。
(3)研究表明二氧化碳加氢可合成甲醇，其热化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=-49.47 kJ·mol^-1二氧化碳合成甲醇的原料气中加入一氧化碳可以降低CO₂与H₂反应的活化能。在200～360℃、9 MPa时，合成气初始组成H₂、CO、CO₂的物质的量之比为7：2：1的条件下研究甲醇的合成反应。CO₂的平衡转化率随温度的变化如图所示，其先减小的原因是____，后增大的原因是____。

8 . 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

化学键	C－H	C－C	C＝C	H－H
键能/kJ·molˉ1	412	348	612	436

计算上述反应的△H＝________ kJ·mol^－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________(用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H₂以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用CO₂代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO₂＋H₂＝CO＋H₂O，CO₂＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
① CO₂与H₂反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO₂资源利用

10 . “绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)汽车是近代重要的交通运输工具，随着汽车量的激增，汽车尾气造成的环境污染也日益严重。汽车尾气中的有害成分主要有CO、NO、SO₂、颗粒物和臭氧等。
①汽车尾气中NO生成过程中的能量变化如图所示。1 mol N₂和1 mol O₂完全反应生成NO会_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。

②一种新型催化剂用于NO和CO的反应：NO+2CO₂CO₂+N₂为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/(10-4 mol·L-1)	10	4.5	2.5	1.5	1.0	1.0
c(CO)/(10-3 mol·L-1)	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

前2 s内的平均反应速率v(N₂)=_______。(保留小数点后一位)
③在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO₂+N₂，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)
A．容器内混合气体温度不再变化          B．容器内的气体压强保持不变
C．2v_逆(NO)=v_正(N₂) D．容器内混合气体密度保持不变
(2)煤燃烧排放的烟气中含有SO₂和NO₂，会形成酸雨，污染大气。
①NaClO₂溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫、脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱氮过程的离子方程式：_______
_______+_______NO+__________=_______Cl^-+_______+______________。
②针对含SO₂的工业废气可以采用“钙基固硫法”。例如将生石灰与含硫的煤混合后再燃烧，可以将SO₂最终转化为CaSO₄，请写出生石灰将SO₂转化为CaSO₄的反应的化学方程式：_______
③将SO₂转化为重要的化工原料H₂SO₄的原理示意图如图。

催化剂a表面的电极反应式为_______。若得到的硫酸质量分数仍为49%，则理论上参加反应的SO₂与加入的H₂O的质量比为_______ 。