2 . 碳单质及其化合物在生产生活中用途广泛。回答以下问题：
(1)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：
a．主反应   
b．副反应   
已知中逆反应的活化能为89kJ/mol，则该反应的正反应活化能为___________ kJ/mol。对于反应，测得在不同温度下的平衡转化率为，则温度T₁、T₂、T₃由大到小关系为___________。
(2)以水煤气制备甲烷的反应为：。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。

下列说法正确的是_________
A．步骤①只有非极性键断裂
B．步骤②的原子利用率为100%
C．过渡态Ⅱ能量最高，因此其对应的步骤③反应速率最慢
D．该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境
该反应的正反应速率表达式为v_正=，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：

CO浓度/(mol/L)	浓度/(mol/L)	正反应速率/()
0.1	c1	8.0
c2	c1	16.0
c2	0.15	6.75

由上述数据可得该温度下，c₂=___________mol/L，该反应的正反应速率常数k=___________。若某温度下，在刚性密闭容器中加入CO(g)和，两者物质的量之比为1：2，起始压强为9MPa，平衡时压强为6MPa，该反应的压强平衡常数Kp=___________(分压=总压×物质的量分数；结果保留两位有效数字)。

3 . 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=___________。

6 . 甲烷在工业上有很多用途。回答下列问题：
Ⅰ.利用甲烷催化还原消除氮氧化物的污染：
ⅰ.；
ⅱ.；
ⅲ.。
其中：。
(1)_______(用含a、b的代数式表示)。
(2)在4L某恒容密闭容器中充入和，只发生反应ⅲ，的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。

①曲线上m、n两点的正反应速率：_______(填“>”、“<”或“=”)。
②T₁时，若反应进行到时达到平衡，此时测得混合气体的总压强为，则内，_______，反应平衡常数_______(用分压表示，分压=物质的量分数×总压)。
③下列说法正确的是_______(填标号)。
A.当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡
B.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C.降低温度，有利于提高的转化率，反应平衡常数也增大
D.加入合适的催化剂，的值增大
(3)甲烷-氧气燃料电池的工作原理如图所示(L、K均为惰性电极，气体已换算成标准状况)。

①电池工作时，K电极上发生_______(填“还原反应”或“氧化反应”)。
②L电极上的电极反应式为_______。
③每消耗，电路中转移电子的物质的量为_______mol。

9 . 氢气在实验室和工业上有着广泛的用途。请回答：
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，已知部分反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件_______。
(2)利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0．1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应：，平衡时水蒸气的物质的量百分数为50．0%。请回答：
①反应的平衡常数表达式为_______。
②达到平衡时，的转化率为_______。
(3)氢气可合成氨气，氨气与二氧化碳可以合成尿素，反应为： ，分为两步：

反应步骤	反应方程式
Ⅰ		快速放热
Ⅱ		慢速吸热

已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素)，一定条件下，氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲，t₁后物质的量不再改变)，以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图象(图乙，a、b代表水碳比)：

回答下列问题：
①已知反应I又可以分成两步：_______、，请写出第一步的化学方程式_______。
②下列叙述正确的是_______。
A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，
B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移
C．实际生产中若选择曲线a，则氨碳比应控制在4.0左右
D．曲线a的水碳比大于曲线b，减小水碳比有利于尿素生成
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，请在图甲中画出保持其他条件不变，加入该催化剂后从0h到t₁时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线_______。