1 . 2021年以来，全国十六个省市将氢能源写入“十四五”规划中，氢能是助力“碳达峰、碳中和”战略目标实现的重要新能源，以CH₄为原料制H₂具有广阔的应用前景。在一定条件下CH₄与CO₂催化重整制涉及以下反应：
主反应：CH₄(g)+CO₂(g) 2CO(g)+2H₂(g) △H₁=+248 kJ·mol^-1
副反应：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g) △H₂=+41 kJ·mol^-1
(1)写出CH₄与H₂O反应生成CO和H₂的热化学方程式___________。
(2)我国学者模拟主反应重整制H₂，研究在Pt-Ni合金和Sn-Ni合金催化下。甲烷逐级脱氢的反应。不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量关系如图所示(*表示吸附在催化剂表面的物质，吸附过程产生的能量称为吸附能)。

使用Sn-Ni合金作为催化剂的历程中最大能垒___________eV；脱氢反应阶段选择Pt-Ni合金作为催化剂效果更好，理由是___________。
(3)恒压P₀条件下，CO₂与CH₄以等物质的量投料进行催化重整实验，CO₂和CH₄的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

①曲线___________(填“A”或“B”)表示CO₂的平衡转化率。
②X点的速率：v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③800 K时，主反应的平衡常数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)。
(4)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的CO₂触发电化学反应，该装置可有效减少碳的排放，并得到氢能源，其工作原理如图所示。则生成H₂的电极反应式为___________。

2 . 烟气中的主要污染物是、NO，工业上有多种烟气脱硫、脱硝的方法，具体如下：
Ⅰ.烟气经预处理后用水悬浮液吸收，可减少烟气中、NO的含量。
氧化烟气中、，的主要反应的热化学方程式为：
             
       
             
(1)反应的___________。
(2)室温下，固定进入反应器的NO、的物质的量，改变加入的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n()和n()随反应前n()：n(NO)的变化见图：

当n()：n(NO)时，反应后的物质的量减少，其原因是___________；增加n()，氧化的反应几乎不受影响，其可能原因是___________。
(3)当用水悬浮液吸收经预处理的烟气时，清液(pH约为8)中将转化为，其离子方程式为___________。
Ⅱ.NaClO溶液在不同温度下也可对烟气中的硫、硝脱除，一定时间内，其脱除率如下图所示。

(4)烟气中和NO体积比为2：1，烟气于50℃时的吸收液转化生成的n()：n()___________。
Ⅲ.可利用CO为还原剂在催化剂作用下将NO脱除并转化为和。在一定温度下，向体积为1L的刚性容器中加入1.28 mol CO和1mol NO，发生的反应方程式如下：


(5)下述情况能说明反应体系已达到平衡的是___________。
a．CO与NO转化率之比不再改变                           b．混合气体的密度不再变化
c．混合气体的平均相对分子质量不变                    d．v(CO)：v()
(6)若达到平衡时NO的转化率为80%，的选择性为60%，则___________。(的选择性)

3 . 回答下列问题：
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①已知和的燃烧热分别为283.0、285.8。与合成甲醇的能量变化如图甲所示，则用和制备甲醇和液态水的热化学方程式为_______。

②将一定量的和充入某恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率与温度的变化如图乙所示，该反应在a点达到平衡状态，a点的转化率比b点的高，其原因_______。
(2)利用和水蒸气可生产，反应的化学方程式为CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g) 。将不同量的和分别通入体积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应，得到数据如下表所示

温度/℃	起始量		达到平衡
				转化率	时间/min
650	4	2	1.6		6
900	3	2			3

①该反应的正反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
②900℃时，从开始到达平衡时的反应速率_______(保留2位小数)，达到平衡时_______。
(3)利用废弃的的热分解可生产：2H₂S(g) 2H₂(g)+ S₂(g)。现将0.20通入某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。

已知：对于气相反应，用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数。温度为T 6℃时，该反应的平衡常数_______(用a的代数式表示)。

7 . 氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解，经由热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下：

(1)过程Ⅰ：
①过程Ⅰ需要将不断分离出去，目的是_______。
②一定温度下，在容积可变的密闭容器中，该反应已达到平衡。下列说法正确的是_______(填字母标号)。
a.容器内气体密度和相对分子质量都不再改变b.升高温度，容器内气体密度变大
c.向容器中通入，转化率不变d.缩小容器容积，浓度变大
(2)已知的燃烧热是，则液态水通过过程Ⅱ转化的热化学方程式为_______。
(3)其他条件不变时，过程Ⅱ在不同温度下，的转化率随时间的变化曲线如图所示，温度、、由大到小的关系是_______，判断依据是_______。

(4)科研人员研制出透氧膜，它允许电子和同时透过，可实现水连续分解制，工作时、分别在透氧膜两侧反应。工作原理如图所示：

CO在_______侧反应(填“a”或“b”)，另一侧的电极反应式为_______。

8 . 氨及其化合物是重要的化工原料，按要求回答下列问题：
(1)已知反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
若某反应转化的反应平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为_______
(2)可在一定条件下发生反应，该反应的，，(、为速率常数)，且速率与浓度关系如图所示

①条件下，该反应的平衡常数为_______
②条件下，一定容积容器中充入一定量，平衡时测得为，则平衡时NO的体积分数为_______，平衡后_______(写出表达式)
(3)NO在催化剂条件下可被还原为无害物质，反应为，在密闭容器中按充入，反应结果如图：

①提高NO平衡转化率的措施有_______
A.增大投料                    B.降低反应温度
C.减小容器体积                                     D.充入水蒸气增大压强
②若不用催化剂，M点平衡转化率是否会降至O点，并简述理由_______。后，催化效率降低的原因_______
(4)物质进行化学反应自由能变化可以对外做功。化学热力学规定室温下反应标准吉布斯自由能计为，且。若。用与氧气在熔融的氧化钇锆电解质中构成燃料电池(如图)

则该电池室温下理论上产生电压为_______V。(其中法拉第常数，计算结果保留三位小数)

9 . 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。

化学反应	平衡常数	温度/℃
		500	800
①		2.5	0.15
②		1.0	2.5
③

(1)据反应①与②可推导出与之间的关系，则=_______(用表示)。
(2)反应③的_______0(填“>”或“<”)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻的浓度相等，且均为0.1mol/L，则此时_______(填“>”“=”或“<”)。
(4)某温度下在2L恒容密闭容器中加入发生反应，测得有关数据如下。

反应时间/min	0	1	2	3	4
	1.02	0.62	0.42	0.32	0.32

①反应在2min内以表示的化学反应速率为_______。
②该温度下的反应的平衡常数为_______。