1 . “十四五”规划明确了“碳达峰、碳中和”工作的定位。某科研机构想利用和合成燃料。已知：
①     
②     
③     
④     
(1)与反应生成和的热化学方程式为___________。
(2)某温度下，向一恒容密闭容器中按照投料，在一定条件下发生反应：，测得和的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①反应达到A点时，v_正___________(填“＞”、“＜”或“=”)v_逆；0~3min内，___________，该温度下的平衡常数K=___________。
②关于该反应，下列说法错误的是___________(填标号)。
a．使用催化剂可以提高反应物的转化率
b．在原容器中再充入，可以提高的转化率
c．反应达到平衡时，每断裂3molC—H键的同时生成3molH—H键
d．反应达到平衡后，再按照原来的投料比加入反应物，再次达到平衡后，的产率增大
③将上述反应改为在恒压条件下进行，测得相同时间内、不同温度下甲醇的产率如图中虚线所示。温度为470K时，图中M点的浓度商Q___________(填“＞”、“＜”或“=”)平衡常数K。490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。

2 . I．回答下列问题：
(1)LiCoO₂、LiFePO₄常用作锂离子电池的正极材料。基态钴原子的价层电子排布式为_______；基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为_______。
(2)基态Mn²⁺的价层电子轨道表示式为_______；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的_______区。
(3)基态Ge原子核外简化电子排布式为_______，Ge原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光；可用光谱分析仪获得_______光谱(填“连续”或“线状”)，鉴定Ge元素的存在。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示：

元素	I1/(kJ·mol-1)	I2/(kJ·mol-1)	I3/(kJ·mol-1)
X	737.7	1450.7	7732.7
Y	1313.9	3388.3	5300.5
Z	1402.3	2856.0	4578.1

X、Y、Z中为N元素的是_______。
(5)根据对角线规则，元素周期表中Al元素左上方元素的最高价氧化物对应的水化物与NaOH反应的化学方程式为_______。
II．25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：

化学式			HClO
电离平衡常数		，

回答下列问题：
(6)下列反应不能发生的是_______(填序号)。
a．CO+2CH₃COOH=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O b．ClO^-+CH₃COOH=CH₃COO^-+HClO
c．CO+2HClO=2ClO^-+CO₂↑+ H₂O d．2ClO^-+CO₂+H₂O=CO+2HClO
(7)用蒸馏水稀释的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______(填序号)。
a．               b．               c．
III．空气中的污染物主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对CO、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义，请回答下列问题：
(8)为减少CO₂、SO₂污染的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。


写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_______。
②在含硫燃料中加入石灰石，燃煤生成的SO₂即可转化为CaSO₄总反应化学方程式为_______。
(9)汽车尾气中NO_x和CO的生成及转化，燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去：2CO(g)=2C(s)+O₂(g)已知该反应的△H＞0，简述该设想不能实现的理论依据：_______。

3 . “液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产“绿色”氢能并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。利用加氢制甲醇等清洁燃料是实现减排较为可行的方法。
(1)一定条件下，由和制备甲醇的反应历程如图所示：


步骤1：
步骤2：
由和制备甲醇的热化学方程式为：________，其总反应的反应速率由________决定(填“步骤1”或“步骤2”)。
(2)研究发现和制备甲醇也可以不通过CO的中间状态，我国学者在加氢制甲醇反应机理方面取得重要进展(标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质)：

上述反应历程中，合成甲醇步骤的反应方程式为：___________。
(3)和制备甲醇还存在副反应——逆水煤气变换反应。通过实验测定523K，时不同总压对甲醇产率的影响如图所示；

图中压强增大甲醇产率增大的原因是：___________。
(4)在温度为T，压强为2.8MPa的恒压密闭容器中，通入1mol、1molCO和2mol同时发生反应1：，反应2：。达到平衡时，容器中(g)为0.8mol，CO(g)为0.6mol，此时的平衡转化率_______，反应2的压强平衡常数_____(分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。
(5)我国科研团队利用非贵金属催化剂，以相当低的电耗在水性电解质中将和甲醇都转化为附加值产品甲酸。请写出阴极的电极反应：___________。

4 . 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)。

8 . 研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题：
(1)已知下列热化学方程式：
反应I：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH₁=-164.9kJ/mol。
反应II：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.2kJ/mol
则反应CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)的ΔH₃=_______kJ/mol。
(2)在T°C时，将1molCO₂和3molH₂加入容积不变的密闭容器中，发生反应I：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)，实验测得CO₂的体积分数φ(CO₂)如表所示：

t/min	0	10	20	30	40	50
φ(CO2)	0.25	0.23	0.214	0.202	0.200	0.200

①能判断反应CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)达到平衡的是_______(填标号)。
A.CO₂的消耗速率和CH₄的生成速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO₂的转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。
(3)将n(CO₂)：n(H₂)=1：4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II，在不同温度和压强时，CO₂的平衡转化率如图。0.1MPa时，CO₂的转化率在600°C之后，随温度升高而增大的主要原因是_______。

(4)在T°C时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO₂和一定量的H₂发生反应：CO₂(g)+2H₂(g)=HCHO(g)+H₂O(g)。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：(分压=总压×物质的量分数)

①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，v(H₂)=_______mol/(L·min)。
②b点时反应的平衡常数K_p=_______(kPa)^-1(以分压表示)。
③c点时，再加入CO₂(g)和H₂O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，则H₂的转化率_______(填“增大”“不变”或减小”)。