1 . 二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有效减少空气中的CO₂排放，而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下：
主反应I：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁
副反应II：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41kJ⋅mol^-1
回答下列问题：
(1)已知CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g) ΔH₃=-99kJ⋅mol^-1，则ΔH₁=______kJ⋅mol^-1；有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填标号)
A．高温高压B．低温高压C．高温低压D．低温低压
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO₂与H₂在TiO₂/Cu催化剂表面生成CH₃OH和H₂O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①该反应历程中最大的活化能E_a=___________eV。
②后续的反应历程可简化为以下5个步骤(*表示催化剂活性位点)，请完成历程中(iii)的反应方程式。
(i)；
(ii)；
(iii)___________；
(iv)；
(v)。
(3)当CO₂和H₂的投料比为1：3在不同的催化剂(Cat.1：Cu/TiO₂；Cat.2：Cu/ZrO₂)条件下反应相同的时间，CH₃OH选择性和CO选择性(已知CH₃OH的选择性、CO的选择性随着CO₂转化率的变化如图所示：

①由图可知，催化效果Cat.2___________Cat.1(填“大于”或“小于”)。
②若温度升高，CO₂的转化率增大，则CH₃OH选择性降低的可能原因是___________。
(4)在一定条件下，向刚性容器中充入投料比为1：3的CO₂和H₂，达到平衡时CO₂的转化率为20%，CH₃OH的选择性为75%，则α(H₂)=___________(计算结果保留一位小数)；反应II的压强平衡常数K_p=___________。

2 . 2021年10月27日，以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式，共同构建新型世界纺织产业命运共同体。
(1)已知下列热化学方程式：
ⅰ．
ⅱ．
已知在某种催化剂的作用下，的正反应的活化能E_a(正)为，则该反应逆反应的活化能E_a(逆)为___________kJ/mol。
(2)将的混合气体充入反应器中，气体总压强为，平衡时、_正(CO₂)与温度的关系如图所示。℃时，的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是___________。

(3)在使用某种催化剂催化CO₂加氢合成乙烯的反应时，所得产物含、、等副产物。若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO₂转化率和各产物的物质的量分数如下表。

助剂	CO2转化率/%	各产物在所有产物中的占比/%
				其他
Na	42.5	35.9	39.6	24.5
K	27.2	75.6	22.8	1.6
Cu	9.8	80.7	12.5	6.8

欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加___________助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是___________。
(4)在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应：。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：

①起始时容器内气体总压强为，若5min时反应到达c点，则___________。
②b点时反应的化学平衡常数___________(保留三位有效数字)。
③c点时，再加入和，使二者分压均增大，则的转化率___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

3 . 近年全国各地雾霾严重，为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
I.氮氧化物的研究
(1)一定条件下，将与置于恒容密闭容器中发生反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是___________(填字母编号)。

A．混合气体的密度保持不变	B．的转化率保持不变
C．和的物质的量之比保持不变	D．O2的消耗速率和的消耗速率相等

(2)已知反应∆H<0，在不同条件时的体积分数随时间(t)的变化如图1所示。根据图象可以判断曲线R₁、R₂对应的下列反应条件中不同的是_______(填字母序号)。
a．压强               B．温度                  C．催化剂

根据图2中的能量变化数据，计算反应的∆H=___________。

II.碳氧化物研究

(3)CO和在一定条件下可以合成甲醇：，现在体积为的恒容密闭容器(图3甲)中通入和，测定不同时间、不同温度(T)下容器中的物质的量，如表：

	0min	10min	20min	30min	40min
T1	1mol	0.8mol	0.62mol	0.4mol	0.4mol
T2	1mol	0.7mol	0.5mol	a	a

请回答：
①T₁___________T₂(填“>”或“<”或“=”)，理由是___________。已知T₂℃时，第时容器内压强不再改变，此时的转化率为___________，该温度下的化学平衡常数为___________。
②若将和通入原体积为的恒压密闭容器(图3乙)中，在T₂℃下达到平衡，此时反应的平衡常数为___________；若再向容器中通入，重新达到平衡后，在体系中的百分含量___________(填“变大”或“变小”或“不变”)。

4 . 我国科学家首次实现甲烷在温和条件下高选择性氧化制甲醇。
反应I：CH₄(g)+O₂(g)CH₃OH(g) △H
反应Ⅱ：CH₄(g)+2O₂(g)CO₂(g)+2H₂O(g)
(1)已知：①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H₁=-890kJ•mol^-1
②2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(l) △H₂=-1452kJ•mol^-1
③CH₃OH(l)= CH₃OH(g) △H₃=+138kJ•mol^-1
上述反应I中△H=___kJ•mol^-1。
(2)在密闭容器中投入2molCH₄和1molO₂，起始投料量不变，在不同温度、压强下做对比实验，测得O₂的平衡体积分数[φ(O₂)]与温度、压强的关系如图1所示。

①根据图示分析，a，b，c由大到小排序为___。
②T₁℃时，三条曲线几乎相交的原因可能是___。
③由图1可知，当T<T₀时，以反应___(填“I”或“Ⅱ”)为主，理由是___。
(3)在恒温的刚性(恒容)密闭容器中，分别按照(a)CH₄、O₂的体积比为2：1以及CH₄、O₂和H₂O(g)[H₂O(g)的作用是活化催化剂]的体积比为2：1：8反应相同的时间(都加入相同催化剂)，所得产物的选择性(如甲醇的选择性=，如表所示：

投料方式	(a)	(b)
CO2的选择性	90	15
CH3OH的选择性	10	85

①投料(b)能显著提高甲醇选择性的原因是___。
②向上述刚性密闭容器中按照体积比2：1：8充入CH₄、O₂和H₂O(g)，在450K下达平衡时，CH₄的转化率为50%CH₃OH的选择性为90%，则450K时反应Ⅱ的压强平衡常数K_p=__(计算结果保留1位小数)。
(4)我国科学家研发新型催化剂利用电催化法实现甲烷转化成甲醇，装置如图2所示。

交换膜M的名称是___，阳极的电极反应式为___。

5 . 载人航天器中，可将航天员呼出的CO₂转化为 H₂O，再通过电解 H₂O 获得 O₂，实现 O₂的再 生，同时还能制备 CH_4.已知：
①CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(l) ∆H =-252.9kJ/mol
②2H₂O(l)=2H₂(g)+O₂(g) ∆H =571.6kJ/mol
请回答下列问题：
(1)反应①属于_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ∆H =_______ kJ/mol。
(3)利用 CH₄可制备乙烯及合成气(CO、H₂)。有关化学键键能(E)的数据如表：

化学键	H-H	C=C	C-C	C-H
E(kJ/mol)	436	a	348	413

①已知2CH₄(g)=C₂H₄(g)+2H₂(g) ΔH =+167kJ/mol，则a=_______ 。
②已知5C₂H₄(g)+12 (aq)+36H⁺ (aq)=12Mn²⁺ (aq)+10CO₂ (g)+28H₂O(l) ΔH =-m kJ·mol^-1，当放出的热量为n kJ时，该反应转移电子的物质的量为_______mol。(用含m、n 的代数式表示)
③制备合成气反应历程分两步，步骤Ⅰ：CH₄(g)⇌ C(ads)+2H2(g)；步骤Ⅱ：C(ads)+ CO₂(g)⇌ 2CO(g)。上述反应中 C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图

E₄-E₁表示步骤Ⅰ正反应的 _______，制备合成气反应可在_______ (填“高温” 或“低温”)下自发进行。

6 . 某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如图所示。

Sabatier系统中发生反应为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ： kJ/mol
(1)常温常压下，已知：
①和的燃烧热()分别为-285.5 kJ/mol和-890.0 kJ/mol；
② kJ/mol。
则___________ kJ/mol。
(2)按的混合气体充入Sabatier系统，当气体总压强为0.1 MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图Ⅰ所示：不同压强时，的平衡转化率如图Ⅱ所示：

①Sabatier系统中应选择适宜的温度是___________。
②200～550℃时，的物质的量分数随温度升高而增大的原因是___________。
③当温度一定时，随压强升高，的平衡转化率增大，其原因是___________。
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应[]代替Sabatier系统。
①在K℃下，分别将0.20 mol 、0.40 mol 充入2 L和1 L的2个刚性容器中，发生反应： 。实验测得的体积分数随时间变化如图所示：

比较a、d两点对应的大小：va(正)___________vd(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)，反应从开始进行到d点，用浓度变化表示的反应速率为___________。
②在温度一定，压强P₀ MPa时，在2 L密闭容器中按投料进行Bosch反应，达到平衡时体系的压强为初始压强的0.8倍，该温度下反应平衡常数Kp=___________(用含P₀的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

8 . 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
Ⅰ．；
Ⅱ．；
Ⅲ．。
回答下列问题：
(1)根据盖斯定律，写出表示、、关系的等式：___________。
(2)已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为、、，则___________(用、表示)。
(3)25 ℃时，向体积为1 L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.04 mol NO和发生反应Ⅲ。
①下列描述能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．容器内气体压强保持不变
B．容器内混合气体的体积保持不变
C．容器内混合气体的密度保持不变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
②若该反应达到化学平衡时，测得NO的浓度为，则该温度下的化学平衡常数___________。降低温度，化学平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

9 . 已知：
反应Ⅰ：；
反应Ⅱ：。
回答下列问题：
(1)能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、具有能量的高低？___________(填“能”或“不能”)。
(2)CO的燃烧热___________。
(3)下列各图中表示反应Ⅱ能量变化的是___________(填字母)。

A．	B．
C．	D．

(4)与反应生成，该反应的热化学方程式为___________。
(5)依据反应Ⅱ，___________(填“＞”“＜”或“=”)。

10 . 2021年6月17日神舟天和成功对接，中国宇航员入驻空间站。空间站处理CO₂的一种重要方法是CO₂的收集与浓缩、CO₂的还原。H₂还原CO₂制CH₄的部分反应如下：
I．CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ∆H₁=+41kJ/mol
II．CO(g)+3H₂(g)CH₄(g)+H₂O(g) ∆H₂=-246kJ/mol
III．CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g) ∆H₃=-131kJ/mol
回答下列问题：
(1)反应2C(s)+2H₂O(g)CH₄(g)+CO₂(g)的∆H=___________kJ/mol。
(2)循环系统中可利用弱碱性的固态胺离子树脂(R₁NHR₂吸收舱内空气中的CO₂、H₂O生成酸式碳酸盐。该反应的化学方程式为___________；再解吸出CO₂的简单方法是___________。
(3)控制起始时n(H₂)/n(CO₂)=4，p=1atm (atm表示标准大气压)，在恒容密闭容器中，若只反生反应I、II，平衡时各物质的量分数随温度的变化如下图所示：

①图中代表的物质：a___________，(填化学式，下同)，b___________。
②温度高于500℃时，CO的物质的量分数不断增大的原因是___________。
③M点时，平衡分压p(CO₂)=___________atm。反应CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)的平衡常数K_p=___________atm^-2(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。