1 . 尿素[CO(NH₂)₂]的生产具有重要意义。
(1)尿素的催化合成
已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)　　　　　　 ΔH₁=-286.0 kJ·mol^-1
N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)                                ΔH₂=-92.2 kJ·mol^-1
2NH₃(g)+CO₂(g)=CO(NH₂)₂(aq)+H₂O(l)       ΔH₃=-101.5 kJ·mol^-1
则反应2CO₂+2N₂+4H₂O=2CO(NH₂)₂+3O₂的   ΔH=___________kJ·mol^-1
(2)尿素的电化学合成
①电催化CO₂和合成尿素的装置如下图所示，生成尿素的电极反应式为___________。

②电催化CO₂和N₂合成尿素。CO₂先在阴极被还原为中间体CO，再与N₂合成尿素。
已知：CO₂在阴极还能被还原为CH₄，其生成CH₄的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明，一定时间内，阴极产物中CO的物质的量大于CH₄，可能的原因为___________。
(3)尿素的应用
尿素将烟气中氮氧化物还原为N₂以达到消除污染的目的。控制其他条件相同，将混有NO、NO₂、SO₂、N₂和O₂的模拟烟气匀速通过装有尿素溶液的装置，在装置出口处检测NO、NO₂的脱除率α(α=×100%)。
①当烟气中有少量SO₂时，有利于NO₂脱除，其可能的原因是___________。
②当烟气中无SO₂存在时，且超过一定数值时，测得α(NO)变为负值，其可能的原因是___________。
③尿素水溶液热解产生的NH₃可去除尾气中的NO_x，流程如下：

若氧化处理后的尾气中混有SO₂，此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒，降低NO_x的去除率。试分析硫酸盐的产生过程___________。

2 . 乙烯作为现代有机合成的重要原料，研究其制备方法具有重要的意义。
回答下列问题：
I．乙烷制备乙烯
(1)某温度、下，向反应器中充入只发生反应，的平衡转化率为；保持温度和压强不变，向反应器中再充入水蒸气，后达到平衡，此时的平衡转化率为，需要向反应器中充入___________水蒸气；用压强变化表示的___________；此时该反应的___________(指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，A的平衡分压的物质的量分数)。
(2)为一种选择性交换膜，其结构如图所示，其中第二周期组成元素的第二电离能与第一电离能差值最大的是___________(填元素符号)，结构中1处的键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)2处的键角。

II．二氧化碳制备乙烯
在催化剂作用下，二氧化碳可制取乙烯，发生以下反应：
①
②
③
(3)___________。
(4)若将和按物质的量之比混合，在恒压反应器中连续反应，测得的转化率与、的选择性随温度变化如图所示。

其中表示的转化率曲线是___________(填“X”“Y”或“Z”，下同)，的选择性曲线是___________，说明判断依据：___________。

3 . 应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。
(1)已知反应：①       ；
②。
则③中的_______(用含的式子表示)，_______(用含的式子表示)，该反应中每消耗，此时转移的电子数为_______。
(2)一定条件下用和合成。在恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下充分反应，平衡时混合物中的体积分数随温度变化的曲线如图所示：

①下列有关反应的说法正确的是_______(填标号)。
A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡
C．升高温度，有利于增大的平衡转化率
D．无论反应进行到何种程度，为某一定值
②平衡常数由大到小的顺序为_______。
③反应速率：_______(填“>”“<”或“=”)。
④，b点的平衡常数_______。

4 . 积极发展清洁能源，推动经济社会绿色低碳转型，已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。已知：
①某些常见化学键的键能(指常温常压下，气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如下：

化学键
键能	436	496

②；
③在和下，的燃烧热。
(1)氢能是理想的绿色能源。已知。
①断开1molH—〇需要吸收___________能量。
②与天然气相比，氢能的优点是___________(任写1点)。
(2)CH₃OH是一种重要的清洁燃料，在和下完全燃烧生成和时，放出热量。
①表示(1)燃烧热的热化学方程式为___________，该反应中反应物的总键能___________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总键能。
②由催化加氢可制备，则___________，若生成气态水，则___________(填“大于”“小于”或“等于”)该计算值。
(3)在和下，和的混合气体完全燃烧生成和时，放出热量，则该混合气体中的物质的量分数为___________。

5 . 随着“碳达峰”、“碳中和”战略的提出，大气中含量的控制和回收利用已成为当今化学研究的主题，其过程包括的富集、的合成气化、的甲醇化、的甲烷化等。回答下列问题：
(1)的富集：含量较高的空气叫富碳空气，捕集其中的可通过如下途径实现。

通入富碳空气后，饱和纯碱水变浑浊，其原因是___________(用文字叙述)。
(2)的合成气化：反应原理为   。已知有关反应的热化学方程式：   ，   。
①___________。
②利于该反应自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任意条件”)。
(3)的甲醇化：利用光解海水产生的将转化为甲醇   ]，其转化过程如图1所示。

①反应i的能量转化方式为___________。
②一定温度下，向体积为的密闭容器中充入和，发生反应后到达平衡，此时。前内，___________，该温度下反应的平衡常数___________(用分数表示)。
③一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中仅发生反应ii，下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．容器内气体的压强不变                    
B．容器内混合气体的总物质的量不变
C．和物质的量之比不变
D．单位时间内，每有键断裂，同时有键形成
(4)的甲烷化：科学家利用吸收后的纯碱水溶液，通过电解转化为及及的产率随电解电压变化曲线如图2所示。

①电压较高时，转化为的电极反应式为___________。
②工业生产上常采用较高电压，其目的为___________。

6 . 在催化剂的作用下，利用合成气(主要成分为CO、和)合成甲醇时涉及了如下反应：
反应Ⅰ．       
反应Ⅱ．             
反应Ⅲ．             
回答下列问题：
(1)=______。
某温度下，盛有1mol CO的密闭容器通入发生反应Ⅰ，测得平衡时(g)的体积分数变化如图所示。

(2)a、b、c三点中，转化率最大的是_______(填字母)。
(3)图中，n=______mol，此时CO的转化率为50%，反应体系总压为pPa，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数K_p=____Pa^-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
一定条件下，某密闭容器中投入1mol和3mol发生反应Ⅱ和Ⅲ。
(4)升高反应体系温度，合成甲醇的反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)加入少量CO，平衡时甲醇的量____(填“增多”“减少”或“不变”)。
(6)达到平衡后，缩小容器体积，反应Ⅲ的平衡______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
改变温度和投气比[]发生反应：，测得CO平衡转化率如表所示(其他反应条件相同)。

平衡点	a	b	c
	0.5	0.5	1
CO平衡转化率	50	33.3	50

(7)a、b、c三点对应的反应温度由高到低顺序是_____。
研究表明，反应的速率方程为，式中y_CO、y_H2O、y_CO2、y_H2分别表示相应的物质的量分数，K_p为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。

(8)根据速率方程分析，时v逐渐减小的原因是________。

7 . 尿素作为主要的化肥种类之一，也是一种重要的化工原料。合成尿素的反应为。
(1)时，将一定量与在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变             
B．反应体系中气体的密度保持不变
C．反应消耗同时生成
D．三种气体的物质的量之比为
E．的质量保持不变
(2)如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：)，表示过渡态。
①尿素分子中C原子的杂化方式为___________。
②该反应历程中，起决速步骤的方程式为___________。
若，则___________。

(3)液相中，合成尿素的化学方程式为，在液相中，的平衡转化率与温度，初始氨碳比[用L表示，]、初始水碳比[用W表示，]关系如图所示。

①曲线中，___________(填“A”或“B”)的W较小，判断依据是___________。
②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数代替平衡浓度来计算平衡常数(记作)。时，的的值为___________。

8 . 将还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一、回答下列问题：
Ⅰ．用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇，已知过程中发生的反应如下：
ⅰ．      
ⅱ．      
ⅲ．      
(1)_____(用含、的代数式表示)，_____(用含、的代数式表示)。
(2)查阅资料可知，，则_____(填“低温"“商温”或“任意温度”)条件下有利于反应ⅲ自发进行。
Ⅱ．和以1：3的物质的量之比通入某密闭容器中，仅发生反应，的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示：

(3)反应速率：______(填“>”“<”或“=”)。
(4)平衡常数：____(填“>”“<”或“=”)。
(5)压强：______(填“>”“<”或“=”)。
(6)b点时，该反应的平衡常数______(分压=总压×物质的量分数，用含x、的代数式表示)。
Ⅲ．常温下，CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

(7)若生成乙烯和乙烷的体积比为6：5，则消耗的和的体积比为______。

9 . 甲醇(CH₃OH)在化学工业、农业生产等领域有着广泛应用。回答下列问题：
(1)CH₃OH的电子式为___________。
(2)工业上可将煤先转化为CO(g)和H₂(g)，然后在催化剂作用下合成CH₃OH(l)，该过程称为煤的___________。已知相关物质的燃烧热数值如下表，则反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(l)的∆H=___________。

物质	CO(g)	H2(g)	CH3OH(l)
燃烧热/kJ·mol-1	-283.0	-285.8	-726.5

(3)常温下，将一定量CH₃OH(1)放入真空的恒容密闭中，发生CH₃OH(l)CH₃OH(g)     ∆H=+1109.0kJ·mol^-1。
①某温度下，甲醇达到液气平衡状态时的压强称为甲醇在该温度下的饱和蒸气压，记为p*。p*与温度T的关系如图所示，B点蒸气压大于A点蒸气压的原因是___________。

②拉乌尔定律表明，一定温度下的稀溶液中，溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。
i．如图所示，甲烧杯中盛有甲醇，乙烧杯盛有NaOH的甲醇溶液，常温下将两烧杯置于真空密闭容器中，足够长的时间后，可能会观察到___________(填字母)所示的现象。

ii．已知甲醇的沸点为64.7℃，该温度下甲醇和纯水的饱和蒸气压见下表。现欲用蒸馏法分离含CH₃OH物质的量分数为40%的甲醇水溶液，当控制蒸馏温度为64.7℃时，则蒸馏烧瓶中溶液上方的蒸汽总压p_总=___________kPa，馏分中甲醇的物质的量分数为___________。

物质	CH3OH(l)	H2O(1)
p*(64.7℃)/kPa	101.30	23.90

(4)CH₃OH可用于制备甲醇燃料电池。
①单位质量燃料所输出电能的多少称为燃料电池的比能量，若某甲醇燃料电池的输出电压为3.60V，其比能量为___________kW⋅h⋅kg^-1(结果保留一位小数)。已知：3.6×10⁶J，1mol电子的电量为96500C。
②在实验室中用甲醇燃料电池模拟铝制品在稀硫酸溶液中进行的表面钝化处理，Al电极应与甲醇燃料电池的___________极相连，Al电极上发生的电极反应方程式为___________。

10 . 通过不同方式转化为高附加值化学品有利于实现“双碳目标”，其中加氢转化为二甲醚()是常见的一种方式，其反应过程如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)加氢制反应的热化学方程式为___________。
(2)进料比时，不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图所示。①四条曲线对应压强、、和由大到小的顺序为___________，判断依据是___________。②压强为时，平衡转化率随温度升高先减小后增大，原因是___________。

(3)上图中，当反应温度高于350℃时几条曲线重合，说明此时的转化率不受压强影响，原因是___________。
(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数()随温度变化关系如图2所示，表示反应Ⅱ的曲线为___________(填“a”或“b”)。恒温恒压条件下，向体系中通入和，达到平衡时转化率为50％，为0.07mol，该条件下生成的CO可以忽略不计，则的物质的量为___________mol，加氢制的反应用摩尔分数表示的平衡常数___________(列出计算式)。(已知反应的，物质i的摩尔分数。)