1 . 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”

2 . 为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H₂O反应转化为绿色能源H₂已知：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)△H=-566kJ•moL^-1
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)△H=-483.6kJ•moL^-1
H₂O(g)=H₂O(l)△H=-44.0kJ•moL^-1
(1)氢气的燃烧热△H ______kJ·mol^-1
(2)写出CO和H₂O(g)作用生成CO₂和H₂的热化学方程式 ______
(3)H₂是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其正极的电极反应式是 ______ 某氢氧燃料电池释放228.64kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 ______ 。
(4)在25℃时，以氢氧燃料电池为电源，用石墨电极电解400mL一定浓度的CuSO₄溶液，5min后停止通电，在一个石墨电极上有1.28gCu生成，且两极生成体积相同的气体试回答下列问题：
①总反应式为_____ 。
②电解过程中转移的电子数为__ mol，同时生成标准状况下气体的体积为__。
③电解后溶液的pH=______ 不考虑溶液体积变化。
④若要使电解质溶液复原，应加入 ______ mol 的 ______ 。

3 . 将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃烧的热化学方程式为
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　 ΔH＝－393.5   kJ•mol^－1
H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)       ΔH＝－242.0   kJ•mol^－1
CO(g)＋ O₂(g)=CO₂(g)     ΔH＝－283.0   kJ•mol^－1
（1）根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式： _______   。
（2）比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C（s）完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点正确的是 _____（填“甲”或“乙”）；判断的理由是________。

（3）CO、H₂等可燃性气体可以设计成燃料电池，燃料电池是一种能量转化率较高的发电装置。如图是一种氢氧燃料电池示意图，则该电池a极的电极反应式为 ________ 。若将H₂换成CH₄，则该电池负极的电极反应式为 _______ 。

4 . 探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)_________。
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO₂和3 mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H₂(g)的浓度为__________mol﹒L^-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
(3)不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：CO₂的平衡转化率=
CH₃OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为___________；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压

5 . 铁是一种非常重要的金属。
（1）中科院兰州化学物理研究所用Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5催化CO₂加氢合成低碳烯烃反应，反应过程如图。催化剂中添加助剂Na、K、Cu（也起催化作用）后可改变反应的选择性。

下列说法正确的是___。
A.第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
B.第ⅰ步所发生的反应为：CO₂+H₂CO+H₂O
C.Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5使CO₂加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
D.保持其他条件不变，添加不同助剂后各反应的平衡常数不变
加入助剂K能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是___。
（2）纳米铁是重要的储氢材料，可用反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)₅(g)制得。在1L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24mol CO，在T₁、T₂不同温度下进行反应，测得c(CO)与温度、时间的关系如图所示。

①T₁___T₂，△H___0（填“＞”或“＜”）
②已知：标准平衡常数K^θ=，其中p^θ为标准压强（1×10⁵Pa），p[Fe(CO)₅]、p(CO)为各组分的平衡分压。T₂温度下，平衡时体系的压强为p，反应的标准平衡常数K^θ=___（用含p的最简式表示）
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）被称为“绿色化学”净水剂，在酸性至弱碱性条件下不稳定。

①电解法可制得K₂FeO₄，装置如图，若转移6mol电子则隔膜右边溶液增重___g。
②K₂FeO₄在水解过程中铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图所示，向pH=6的溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为___。
（4）复合氧化物铁酸锰（MnFe₂O₄）可用于热化学循环分解制氢气，原理如下：
①MnFe₂O₄(s)=MnFe₂O_(4-x)(s)+O₂(g)△H₁
②MnFe₂O_(4-x)(s)+xH₂O(g)=MnFe₂O₄(s)+xH₂(g)△H₂
③2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g)△H₃
则：△H₃与△H₁、△H₂的关系为___。

6 . 大气中NO_x、SO₂等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题，目前采用的方法如下：
I.直接转化法：利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质。
已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)△H₁＝＋180kJ·mol^－1
(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N₂、O₂而消除污染。
用分别表示N₂、NO、O₂和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是________________________(填字母序号)。

(2)利用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO直接转化成无毒物质N₂、CO₂。
①已知：C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393kJ·mol^－1、283kJ·mol^－1，写出NO(g)与CO(g)催化转化成N₂(g)和CO₂(g)的热化学方程式________________________。
②为研究上述反应，某学习小组在密闭容器中充入10molCO和10molNO，发生上述①所写反应，实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图。

a.某温度下的平衡状态D点，若同时采取缩小容器体积和降低温度，重新达到平衡状态时，可能到达图中A～G点中的________________________点。
b.当压强为10MPa、温度为T时的平衡常数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；保留3位有效数字)。
II.催化还原法：利用还原剂在催化剂的作用下将氮氧化物转为无毒物质N₂、CO₂。
(3)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物。
某研究小组在2L的恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的固体活性炭，发生反应：C(s)＋2NO(g)N₂(g)＋CO₂(g)。在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表：

T/℃	m(固体活性炭)	n(NO)/mol	n(N2)/mol	n(CO2)/mol
200	2.000	0.040	0.030	0.030
350	2.005	0.050	0.025	0.025

①该反应的正反应为________________________(填“吸热”或“放热”)反应。
②350℃时，反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100molNO，再次达到平衡后，N₂的体积分数应为________________________。
A.0.5B.0.25C.介于0.25和0.5之间D.无法确定
III.电解法：利用电解的方法将氨氧化物转化为有用物质，从而达到资源的回收利用。
(4)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO₂、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用，回答下列问题：

①阴极的电极反应式为________________________。
②上图中A物质是________________________。

7 . “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工业生产、缓解环境污染、解决能源危机等具有重要意义。
(1)已知：①C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H₁=-393．5kJ/mol
②C(s)+CO₂(g)=2CO(g) △H₂=+172．5kJ/mol
③4Fe(s)+3O₂(g)=2Fe₂O₃(s) △H₃=-1651．0kJ/mol
CO还原氧化铁的热化学方程式为_____________。
(2)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：

	H2CO3	H2S
Ka1	4.410-7	1.310-7
Ka2	4.710-11	7.110-15

①煤的气化过程中产生的有害气体H₂S可用足量的Na₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式为_______；
②常温下，0.1mol·L^-1 NaHCO₃溶液和0.1mol·L^-1 NaHS溶液的pH相比，pH较小的为________ 溶液(填化学式)。
(3)一定条件下，向某恒容密闭容器中充入x mol CO₂和y mol H₂，发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) ⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH (此反应在低温时为自发反应)。
①下图能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_____(填“a”或“b”)，其判断依据是__________。

②若x=2、y=3，测得在相同时间内不同温度下H₂的转化率如下图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_____________。

(4)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH₃与NO_x反应生成N₂。
①NH₃与NO₂生成N₂的反应中，当生成28g N₂时，转移的电子数为____mol(结果保留三位有效数字)。
②将一定比例的O₂、NH₃和NO_x的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。反应相同时间NO_x的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NO_x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______；当反应温度高于380 ℃时，NO_x的去除率迅速下降的原因可能是____。

8 . 丙烯是一种重要的有机化工原料，用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。回答下列问题：
（1）已知Ⅰ.C₃H₈(g)⇌C₃H₆(g)+H₂(g)       △H₁=+124kJ/mol
Ⅱ.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)       △H₂=-484kJ/mol
则丙烷氧化脱氢制丙烯的反应2C₃H₈(g)+O₂(g)⇌2C₃H₆(g)+2H₂O(g)的△H为___kJ/mol。
（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①如图历程中决速步骤能垒(活化能)为___ eV。该历程中最低能垒对应的化学方程式为___。
②图示历程之后可能发生的化学反应方程式为___。
（3）已知丙烷氧化脱氢容易发生副反应：2C₃H₈(g)+O₂(g)⇌3C₂H₄(g)+2H₂O(g)。如图所示是丙烷氧化脱氢制丙烯反应达平衡时丙烷转化率与丙烯选择性随温度变化的曲线。

（丙烯的选择性=×100%）
①丙烯的选择性随温度升高而降低的可能原因有___。
②在反应温度为600℃，将C₃H₈与O₂以体积比1：1充入刚性容器中，达到平衡时，丙烷转化率为40%，丙烯的选择性也为40%，体系总压强为pkPa，则氧气的转化率α(O₂)=___，丙烯的分压p(C₃H₆)=___(结果保留2位有效数字)。

9 . 随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO₂的捕集利用技术成为研究新的热点。 完成下列问题：
(1)CO₂催化加氢合成CH₃OCH₃是一种CO₂转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：
反应Ⅱ：
①写出CO和H₂合成CH₃OCH₃的热化学方程式____。
②分别在2L恒温密闭容器甲（恒温恒容）、乙（恒温恒压）中，加入CO₂和H₂各1 mol的混合气体，假设只发生反应Ⅱ，则两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____（填“甲”或“乙”）。当反应5 min时，测得甲容器中压强变为原来的一半，则用CO₂表示的反应的速率= ___。
③在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图。其中：


i)温度高于300℃，温度对CO₂平衡转化率影响较大的是反应____（填“I”或“Ⅱ”）。
ii)220℃时，在催化剂作用下CO₂与H₂反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH₃OCH₃选择性的措施可以是____（任答一条）。
(2)CO₂可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO₂主要转化为____（写离子符号）；若所得溶液c(HCO₃^-):c(CO₃^2-)=1:5，溶液pH= ___。（室温下，H₂CO₃的）

10 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)；ΔH₁＝＋180.5 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)；ΔH₂＝－393.5 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)；ΔH₃＝－221 kJ·mol^－1
反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N₂(g)＋2CO₂(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1。
(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH₃消除NO污染，其反应原理为4NH₃＋6NO5N₂＋6H₂O。不同温度条件下，n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

①n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时，对应的是曲线________(填“a”“b”或“c”)。
②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是____________。
(3)NO氧化反应：2NO(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图：

Ⅰ. 2NO(g)→N₂O₂(g)；ΔH₁　
Ⅱ. N₂O₂(g)＋O₂(g)→2NO₂(g)；ΔH₂
①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O₂气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T₃和T₄(T₄>T₃)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度_____(填“T₃”或“T₄”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因：______。

(4) NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图：

研究发现在以Fe₂O₃为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式：_______。