1 . 2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO₂催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。
(1)已知：CO₂(g)+H₂(g)H₂O(g) +CO(g)　 ΔH₁ = +41.1 kJ•mol^－1
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　 ΔH₂=－90.0 kJ•mol^－1
则CO₂催化氢化合成甲醇的热化学方程式：______________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)________.
A.生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等               B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变 D.CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度℃	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

①该反应的化学平衡常数表达式为K＝_____。
②由表中数据判断该反应的△H_____0(填“＞”、“=”或“＜”)；
③某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为___________℃。
(4)要提高CO的转化率，可以采取的措施是(填字母序号)__________________.
a.增加CO的浓度   b.加入催化剂     c.升温       d.加入H₂ e.加入惰性气体     f.分离出甲醇
(5)在一定条件下，CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol^－1体系中CO₂的平衡转化率()与L和X的关系如图所示，L和X分别表示温度或压强。

①X表示的物理量是_____。
②判断L₁与L₂的大小关系：L₁_____L₂(填“<”，“=”或“>”)，并简述理由：____________________。

2 . CO₂的资源化利用能有效减少CO₂排放，充分利用碳资源。科学家设想了一系列捕捉和封存CO₂的方法。
(1) Bosch反应：
已知CO₂(g)和H₂O(g)常温下的生成焓分别为-393.5 kJ/mol和-241.8 kJ/mol(生成焓是指压力为101 kPa，一定温度下时，由元素最稳定的单质生成生成1mol纯化合物时的反应焙变)。则Bosch反应的△H=________________。
(2)在Pd-MgO/SiO₂催化下，以CO₂和H₂为原料完成Sabatie反应的机理妇下图：

Sabatier反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)可将二氧化碳转化为甲醇，其原理是：△H=-53.7 kJ/mol。526K时，向3 L刚性密闭容器中通入0.2 mol CO₂和0.4 mol H₂，若测得其压强(p)随时间(t)变化如图中曲线Ⅰ所示，则有：

①反应经过5 min达到平衡。反应开始至达平衡时，v(H₂) =_________；该温度下反应的平衡常数为________。
②只改变某一条件，其他条件相同时，测得曲线变化为曲线Ⅱ，则改变的条件可能是_____。
(4)CaO可在较高温度下捕集CO₂，在更高温度下将捕集的CO₂释放利用。CaC₂O₂·H₂O热分解可制备CaO。在隔绝空气的条件下，CaC₂O₂·H₂O加热升温过程中固体的质量变化见下图。

①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式：_________________。
②与CaCO₃热分解制备的CaO相比，CaC₂O₂·H₂O热分解制备的CaO具有更好的CO₂捕集性能，其原因可能是__________________________________________________。

3 . 硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要原因，一种比较常用的方法是用NH₃处理氮的氧化物（N_xO_y）。完成下列问题。
（1）已知：①2NO(g)＝N₂(g)+O₂(g) △H=－177kJ/mol
②4NH₃(g)+3O₂(g)＝2N₂(g)+6H₂O(g) △H=－1253.4kJ/mol
则用NH₃处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为__。
（2）已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。不同温度下，向三个一样的容器中投入相同的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中NH₃的物质的量分数如图所示。

①M点的v正__Q点的v正(填“>”“<”或“＝”)，原因是__。
②维持10MPa、T₃℃的条件不变，要提高H₂的转化率，可以采取的措施是__(任写一条)。
③图中三条曲线对应的温度T₁、T₂、T₃由高到低的顺序为___。
④恒温恒容条件下，能说明反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)达到平衡状态的是__(填选项字母)
A.保持不变
B.3molH－H键断裂的同时，有2molN－H键断裂
C.2v(N₂)=v(NH₃)
D.反应器中的压强不再发生变化
⑤T₃温度下，将1molN₂和3molH₂充入2L的恒容密闭容器中反应，一段时间后达到N点的平衡状态，则反应的平衡常数为K=__(结果保留2位小数)，M点与Q点对应的平衡常数大小关系为M__Q（填“>”“<”或“＝”）。

4 . 甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：
（1）已知甲醇分解反应：CH₃OH(g)CO(g)+2H₂(g) △H₁=+90.64 kJ/mol
水蒸气变换反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H₂=-41.20 kJ/mol
则CH₃OH(g)+H₂O(g)CO₂(g)+3H₂(g) △H₃=____________kJ/mol
（2）科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为________________________________________________。

（3）在0.1MPa下，将总进料量1mol且n(CH₃OH)：n(H₂O)=1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是_____________。
②平衡时，测得CH₃OH的含量在给定温度范围内极小，H₂、H₂O(g)、CO、CO₂四种组分含量与反应温度关系如图所示，a、c曲线对应物质的化学式分别为_______________、______________。

（4）573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH₃OH使其分解，t h后达平衡时H₂的物质的量分数为60%，则t h内v(CH₃OH)=_____________MPa/h，其平衡常数分压K_p=_________。

5 . 合理利用和转化NO₂、SO₂、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。
(1)用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：
①；；
②，；
③，；
1 mol CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(1)的反应热为________。
(2)已知的反应历程分两步：
①（快）；，；
②（慢）；，
一定温度下，反应达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K=____（用表示），反应①的活化能E₁与反应②的活化能E₂的大小关系为E₁____E₂（填“>”“<”或“=”）。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温(T℃)时，各物质的浓度随时间的变化如下表：

浓度/mol•L-1 时间/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①T℃时，该反应的平衡常数的计算式为______。
②在31 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40 min、50 min时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件是____
③在51 min时，保持温度和容器体积不变再充人NO和N₂，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v_正____v_逆（填“>”、“<”或“=”）。
(4)反应N₂O₄(g) 2NO₂(g) △H>0，在一定条件下N₂O₄与NO₂的消耗速率与各自的分压（分压=总压×物质的量分数）有如下关系：，其中k₁、k₂是与温度有关的常数，相应的速率与N₂O₄或NO₂的分压关系如图所示。

在T℃时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是___________ 。改变温度，v(NO₂)会由M点变为A、B或C，v(N₂O₄)会由N点变为D、E或F，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______（填字母）。

6 . 汽车排放的尾气是大气污染气体之一。如何减少污染气体的排放是科学家研究的热门课题。请回答下列问题：
（1）已知：CO的燃烧热为283.0kJ·mol⁻¹，N₂(g)+2O₂(g) =2NO₂(g) ΔH=+64kJ·mol⁻¹，则NO₂(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=___kJ·mol⁻¹，若反应中有14g还原剂发生反应，则转移电子___mol。
（2）使汽车排放的CO和NO在一定条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)，可有效地减少空气污染。若在一定温度下，将6molNO、8molCO充入10L固定容积的容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示。

①该反应的化学平衡常数K=___。NO的平衡转化率=___。
②15min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是___。
a.缩小容器体积b.增加CO₂的量c.体积不变通入少量氩气d.加入催化剂
③当NO与CO的起始浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示，则下列说法正确的是___。

A．该反应ΔH<0                                                B．p₁<p₂<p₃
C．升高温度正反应速率减小，逆反应速率增大     D．温度不变，增大压强，平衡常数增大
④以下说法中能判断反应2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)达到平衡的是___。
A．反应物和生成物的物质的量相等       B．单位时间内消耗1molNO同时生成1molCO₂
C．混合气体压强不再发生变化             D．NO的浓度不再变化
⑤向反应容器中再分别充入下列气体，能使NO转化率增大的是___。
A．O₂ B．N₂ C．CO   D．NO

7 . “绿水青山就是金山银山”，现今“环境保护”意识深入人心。氮的氧化物是大气主要污染物，研究氮氧化物间的相互转化及脱除，让空气更加清洁是环境科学的重要课题。
(1)已知2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的反应历程分两步：
第一步   2NO(g)N₂O₂(g) (快速平衡)
第二步 N₂O₂(g)+O₂(g)＝2NO₂(g) (慢反应)
①用O₂表示的速率方程为v(O₂)＝k₁·c²(NO)·c(O₂)；NO₂表示的速率方程为v(NO₂)＝k₂·c²(NO)·c(O₂)，k₁与k₂分别表示速率常数(与温度有关)，则_________。
②下列关于反应2NO(g)+O₂(g)＝2NO₂(g)的说法正确的是_________(填序号)。
A．增大压强，反应速率常数一定增大
B．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C．反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)已知：反应N₂(g)+O₂(g)2NO(g)   ΔH＝+180.0 kJ·mol^-1，CO的燃烧热ΔH＝-283.5 kJ·mol^-1，某脱硝反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为_________________________。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组在2 L的恒容密闭容器中加入3 mol活性炭和2 mol NO₂，发生反应2C(s)+2NO₂(g)N₂(g)+2CO₂(g)，60 min后，体系达到平衡状态，此时气体的压强变为原来的1.3倍，请回答下列问题。

①该反应在0～60 min的平均反应速率v(N₂)＝_________。
②相同条件下进行上述反应，若在t₁时刻，只改变一种条件，所得N₂的物质的量随时间的变化如图所示，则，t₁时刻改变的条件是_________(填选项编号A．加压   B．加入催化剂   C．升温   D．降温   E．通入NO₂)，t₂_________60 min(填“大于”、“小于”或“等于”)
③已知：升高温度，该反应的平衡常数减小，则该反应正向是_________反应。(填“吸热”或“放热”)保持温度不变，改为恒压容器发生该反应，达平衡后，NO₂的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，K值_________。

8 . 火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝､脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。
利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁=-574 kJ/mol
CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂=-1160 kJ/mol
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为________________。
(2)脱碳。
将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃
①取五份等体积的CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应热△H₃_____0(填“>”､“<”或“=”)，该反应的平衡常数表达式为_______________。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示，试回答：

0~10 min内，氢气的平均反应速率为 ___________________mol/(L·min)。第10 min后，若向该容器中再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，则再次达到平衡时CH₃OH(g)的体积分数____________ (填“增大”､“减小”或“不变”，下同)，反应的平衡常数_____________________。
(3)脱硫。
①有学者想利用如图所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料。A､B是惰性电极，A极的电极反应式为：_________。

②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥。常温下，将NH₄NO₃ 溶解于水中，为了使该溶液中的NH₄⁺ 和 NO₃^-离子的物质的量浓度之比等于1 : 1，可以采取的正确措施为_________。　　
A．加入适量的硝酸，抑制 NH₄⁺的水解　　
B．加入适量的氨水，使溶液的 PH = 7　　
C．加入适量的 NaOH 溶液，使溶液的PH = 7　　
D．加入适量的NH₄NO₃

9 . CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO₂的综合利用是解决温室问题的有效途径。
（1）研究表明CO₂和H₂在催化剂存在下可发生反应生成CH₃OH。已知部分反应的热化学方程式如下：
CH₃OH(g)+O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O（1）△H₁=akJ•mol^-1
H₂(g)+O₂(g)＝H₂O（1）△H₂=bkJ•mol^-1
H₂O(g)＝H₂O(l) △H₃=ckJ•mol^-1
则CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=__________kJ•mol^-1
（2）为研究CO₂与CO之间的转化，让一定量的CO₂与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO₂(g)2CO(g)H，反应达平衡后，测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)％)的影响如图所示。

回答下列问题：
①压强 p₁、p₂、p₃的大小关系是________；K_a、K_b、K_c为a、b、c三点对应的平衡常数，则其大小关系是_________。
②900℃、1.0 MPa时，足量碳与a molCO₂反应达平衡后，CO₂的转化率为___________(保留三位有效数字)，该反应的平衡常数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）。
（3）①以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸，CO₂(g)+CH₄(g)CH₃COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300 ℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是_____________；300～400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是___________。

②为了提高该反应中CO₂的转化率，可以采取的措施是_____（写一条即可）。
（4）以铅蓄电池为电源可将CO₂转化为乙烯，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为___________；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。

10 . 回收利用硫和氮的氧化物是环境保护的重要举措。
（1）已知：2NO(g ) + O₂(g)2NO₂(g)，正反应的活化能为c kJ•molˉ¹。该反应历程为：
第一步：2NO(g ) N₂O₂(g) △H₁ =－a kJ•molˉ¹（快反应）
第二步：N₂O₂(g ) + O₂(g)2NO₂(g) △H₂ =－b kJ•molˉ¹（慢反应）
①下列对上述反应过程表述正确的是__________（填标号）。
A．NO比N₂O₂稳定
B．该化学反应的速率主要由第二步决定
C．N₂O₂为该反应的中间产物
D．在一定条件下N₂O₂的浓度为0时反应达到平衡
②该反应逆反应的活化能为_______________。
（2）通过下列反应可从燃煤烟气中回收硫。2CO(g) + 2SO₂(g)2CO₂(g) + S(l) △H﹤0,在模拟回收硫的实验中，向某恒容密闭容器通入2.8 mol CO和1 molSO₂，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①与实验a相比，实验b改变的实验条件可能是______________________。
②实验b中的平衡转化率a(SO₂)=_________。
（3）用NH₃消除NO污染的反应原理为： 4NH₃ + 6NO5N₂ + 6H₂O。不同温度条件下，NH₃与NO的物质的量之比分别为 3:1、2:1、1:1 时，得到 NO 脱除率曲线如图所示：

①曲线c对应NH₃与NO 的物质的量之比是_______________。
②曲线a中 NO的起始浓度为4×10^－4 mg/m³，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为_____________ mg/(m³•s)。
（4）双碱法除去SO₂是指：用 NaOH 吸收SO₂，并用CaO使 NaOH再生。NaOH溶液 Na₂SO₃溶液
①用化学方程式表示NaOH 再生的原理____________________________________ 。
②25℃ 时，将一定量的SO₂通入到NaOH溶液中，两者完全反应，得到含Na₂SO₃、 NaHSO₃的混合溶液，且溶液恰好呈中性，则该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________（已知25℃时，H₂SO₃的电离平衡常数K_a1=1×10^-2，K_a2=1×10^-7)。