1 . 利用CO₂可合成烷烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题：
I．制备甲烷：CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O (g) △H
已知：CH₄、H₂的燃烧热分别为   △H₁ =—893kJ·mol^-1、△H₂=—285.8 kJ· mol^-1，1mol液态H₂O变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)△H=___________ kJ· mol^-1。
II．制备甲醇：
主反应： CO₂(g) + 3H₂CH₃OH(g) +H₂O (g) △H₁=—58 kJ·mol^-1
副反应： CO₂(g) + H₂(g) CO(g) + H₂O (g) △H₂= +41 kJ·mol^-1
某一刚性容器中充入1molCO₂和3molH₂，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。

已知： CH₃OH选择性=
(2)240°C该反应达到平衡时，产生的CH₃OH的物质的量为___________mol，240°C时副反应的化学平衡常数为___________。
(3)有研究表明，在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH₃OH选择性，说明其可能的原因是___________， 有利于提高CH₃OH选择性反应条件还可以是_____ (填标号)。
A．高温高压        B．高温低压          C．低温高压          D．低温低压

2 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践，建立了如图所示的CO₂新循环体系：

根据上图分析，下列相关说法错误的是___________

A．化学变化中质量和能量都是守恒的

B．CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%

C．将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”

D．无机物和有机物可以相互转化

(2)研究证明，CO₂可作为合成甲烷的原料，已知：
①CO(g)＋H₂O(g)⇌H₂(g)＋CO₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1
②C(s)＋2H₂(g)⇌CH₄(g) ΔH=-73kJ·mol^-1
③2CO(g)⇌C(s)＋CO₂(g) ΔH=-171kJ·mol^-1
写出CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式：___________。
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO₂生产燃料甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。在容积为2L密闭容器中，充入1molCO₂和3.25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)=___________，平衡时CO₂的转化率为___________，平衡时甲醇的体积分数=___________。
②下列措施可以增大CO₂平衡转化率的是___________。
A．在原容器中再充入1molCO₂
B．在原容器中再充入1molH₂
C．在原容器中充入1mol氦气
D．使用更有效的催化剂
E．扩大容器的容积
F．将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。

(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近，科学家开发出一种新系统，“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，生成电能和氢气，其工作原理如图所示。
①系统工作时，有机电解液___________(填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________。

3 . 甲醚(CH₃OCH₃)具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H₂)为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：
①CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁=-90.7kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₂=-23.5kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g) △H₃=-41.2kJ·mol^-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下：2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)，该反应的△H=_______kJ·mol^-1；在体积恒定的密闭容器中，下列能作为该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号)。
A.v(CO₂)：v(H₂)=1：3
B.容器内CH₃OCH₃体积分数不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内断裂6molH-H键，同时断裂3molH-O键
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应i：CH₃OCH₃(g)+CO(g) CH₃COOCH₃(g) △H₁
反应ii：CH₃COOCH₃(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)+C₂H₅OH(g) △H₂

①压强为pkPa时，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示，则△H₁_______(填“>”或“<”)0。
②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响图乙所示，在300~600K范围内，乙酸甲酯的含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_______。
③若压强为pkPa、某温度时，向2L恒容密闭容器中充入1molCH₃OCH₃和1molCO只发生反应i，二甲醚的转化率为90%，2min时达到平衡，则前2min内CH₃COOCH₃的平均生成速率为_______，该条件下反应i的平衡常数K=_______，此时容器内的压强为_______(用p表示)。

4 . 碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO₂需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________能转化为___________能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×10⁷ kJ能量，则吸收的CO₂物质的量为___________mol；CO₂与液态水光合作用生成葡萄糖(C₆H₁₂O₆)固体和氧气的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO₂可用碱液吸收。已知：
①CO₂(g) + NaOH(aq) = NaHCO₃(aq)        ΔH=-a kJ·mol^-1；
②CO₂(g) + 2NaOH(aq) = Na₂CO₃(aq) + H₂O(l)     ΔH=-b kJ·mol^-1。
反应CO₂(g) + H₂O(l) + Na₂CO₃(aq) = 2NaHCO₃(aq)的=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的CO₂、H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，已知298K时，每转化1mol CO₂生成CH₃OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式___________；研究发现以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇时，通常伴随着以下反应：
I．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)     △H= +41.2 kJ∙mol⁻¹
II．CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)     △H₃
请应用盖斯定律计算△H₃=___________kJ∙mol^−1。

5 . 自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氨在工农业生产中应用广泛，可由N₂、H₂合成NH₃。
(1)天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H₂的主流方法。CH₄经过两步反应完全转化为H₂和CO₂，其能量变化示意图如图：

结合图象，写出1molCH₄通过蒸汽转化为CO₂和H₂的△H=___kJ·mol^-1。
(2)20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极，通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如图所示，阴极的电极反应式为___。

(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H＜0。如t₁min时达到平衡，在t₂min时改变某一条件，其反应过程如图所示，下列说法正确的是____。

A.t₂min时改变的条件可以是向密闭容器中加N₂
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：K_Ⅰ<K_Ⅱ
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入3mol N₂和9mol H₂，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。

①T₁、T₂、T₃由大到小的排序为___。
②在T₂、60MPa条件下，A点v_正___v_逆(填“>”“<”或“=”)，理由是__。
③计算T₂、60MPa平衡体系的平衡常数K_p=___MPa^-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)

6 . CO₂作为未来的重要碳源，其选择性加氢合成CH₃OH一直是研究热点。在CO₂加氢合成CH₃OH的体系中，同时发生以下反应：
反应ⅰ：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁＜0
反应ⅱ：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) △H₂＞0
(1)原料CO₂可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取，下列物质能作为CO₂捕获剂的是__(填标号)。
A. Na₂CO₃溶液        B. NaOH溶液 C. CH₃CH₂OH D. NH₄Cl溶液
(2)在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH)。下表为几种物质在298K的标准生成焓，则反应ⅱ的△H₂=__kJ•mol^-1。

物质	H2(g)	CO2(g)	CO(g)	H2O(g)
△fH(kJ•mol-1)	0	-394	-111	-242

(3)在CO₂加氢合成CH₃OH的体系中，下列说法错误的是__(填标号)。
A. 增大H₂浓度有利于提高CO₂的转化率
B. 若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡
C. 体系达平衡后，若压缩体积，则反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ平衡不移动
D. 选用合适的催化剂可以提高CH₃OH在单位时间内的产量
(4)某温度下，向容积为1L的密闭容器中通入1molCO₂(g)和5molH₂(g)，10min后体系达到平衡，此时CO₂的转化率为20%，CH₃OH的选择性为50%。
已知：CH₃OH的选择性χ=×100%
①用CO₂表示0～10min内平均反应速率v(CO₂)=___。
②反应ⅰ的平衡常数K=___(写出计算式即可)。
(5)维持压强和投料不变，将CO₂和H₂按一定流速通过反应器，二氧化碳的转化率α(CO₂)和甲醇的选择性χ(CH₃OH)随温度变化的关系如图所示：

已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ和反应ⅱ，分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是___；
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是___。

8 . 工业合成尿素以NH₃和CO₂作为原料，在合成塔中存在如下转化：

回答下列问题：
(1)液相中，合成尿素总反应的热化学方程式为：∆H=_______
(2)在不同温度下，反应中CO₂的转化率与时间的关系如图1。

①温度T₁_______T₂(填“>”、“<”或“=”)，原因是_______。
②保持容器体积不变，在反应初期，可以提高单位时间内CO₂转化率措施有_______。
a.增大氨气的浓度b.通入惰性气体
c.升高温度d.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数)
(3)在液相中，CO₂的平衡转化率与温度、初始氨碳比、初始水碳比关系如图2。

①曲线A、B，W较大的曲线是_______(填“A”或“B”)。
②其它条件不变时，随着温度的升高，平衡转化率下降的原因是_______。
③对于液相反应常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)表示平衡常数(记作K_x)，195℃时，则该反应中N点的平衡常数K_x=_______。

9 . 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

10 . 尿素是一种重要的氮肥.工业上常以液氨和为原料合成尿素，合成反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
(1)合成尿素总反应的热化学方程式为_______。
(2)为防止反应ⅰ中氨基甲酸铵分解成和，应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度       C.增大压强       D.减小压强
(3)Frejacques测定反应ⅱ中氨基甲酸铵[氨碳比]脱水速率，获得转化率()与反应温度、反应时间的关系如图。

①当反应温度高于氨基甲酸铵熔点时，脱水速率明显加快.则氨基甲酸铵熔点位于_______(填标号)。
A.140~145℃       B.145~155℃       C.155~160℃       D.160~170℃
②尿素会发生如下水解及缩合副反应：

温度升高，副反应加剧.当氨碳比、反应温度高于200℃时，转化率却不会随反应时间的延长而下降，其原因是_______。
(4)我国科学家利用电催化偶联和制备尿素.结合实验与计算机模拟结果，研究了合金表面碳氮偶联的反应历程，如图所示，其中吸附在合金表面上的物种用*标注。

①已知尿素中碳元素为+4价.碳氮偶联过程中化合价发生变化的元素有_______。
②碳氮偶联过程，氮原子上结合第_______个H⁺是生成尿素的决速步骤。
③碳氮偶联形成中间体，大大抑制了副产物_______的形成(填化学式)。