1 . 新型材料和应用前景广泛，对其制备过程的研究成为热点。回答下列问题：
(1)在下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成放出热量。该反应的热化学方程式是_______(已知金属镓的熔点是，沸点是；氮化镓的熔点为)。
(2)在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中的体积分数与压强(P)、温度(T)的关系如图1所示(已知图中和的温度均小于)。

①下列说法错误的是_______(填标号)。
a.当时达到了化学平衡状态
b.温度一定时，达到平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，的转化率减小
c.B点和C点化学平衡常数的关系是：
d.的晶体结构如图2所示，原子和N原子都是杂化
②已知在时体系的初始压强为，则A点的_______。[气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度表示平衡常数(记作)，分压=总压×气体的物质的量分数，用含a的式子表示]。
(3)电解精炼法提纯镓的过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生，导致电解效率下降。若外电路通过电子时，阴极得到的镓。则该电解装置的电解效率_______(已知)。
(4)铝粉与在一定温度下可直接生成，加入少量固体可促进反应。将等质量的铅粉与不同量的混合均匀后置于充满的密闭容器中，用电火花引燃。不同温度下合成产物的图谱如图3所示，产品中的质量分数随原料中的变化如图4所示，燃烧过程中温度随时间的变化如图5所示。则：

①合成的最佳条件是_______。
②当较小时，有利于制备的原因可能是_______；当超过一定值后，明显减少的原因可能是_______。

3 . 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO₂的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
(1)大气中的CO₂主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①CH₄(g)C(s)+2H₂(g) ΔH₁=akJ•mol^-1
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=bkJ•mol^-1
③2CO(g)CO₂(g)+C(s) ΔH₃=ckJ•mol^-1
反应CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)的ΔH=____kJ•mol^-1。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO₂还原为烃类(如C₂H₄)的金属。如图1所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO₃浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C₂H₄的电极反应式为_____。

(3)CO₂的电化学催化还原具有条件温和、对环境友好的优点。Cu对CO₂的电还原有一定的催化作用。在0.1mol•L^-1CuSO₄/H₂SO₄溶液中，改变沉积时间，进行恒电位沉积制备纳米Cu电极。图2是根据不同沉积时间制备的纳米Cu电极的循环伏安曲线作出的CO₂的还原峰电流(峰电流越大，表明纳米Cu电极催化效果越好)与沉积时间的关系图，沉积时间超过50s，进一步延长沉积时间，纳米Cu电极催化效果减弱的原因是____。

(4)常温下，以NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。用1LNa₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃，再过滤，所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为____mol•L^-1。
[已知：常温下K_sp(BaSO₄)=1×10^-11，K_sp(BaCO₃)=1×10^-10；忽略溶液体积变化]
(5)章根强课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO₃)_0.5(OH)•0.11H₂O纳米线(用Co^Ⅱ表示)，测试结果表明，该Co^Ⅱ在可见光下具有优异的光催化CO₂还原活性。分析表明，该CO₂还原催化机理为典型的Co^Ⅱ/Co^I反应路径(如图3)。首先，光敏剂([Ru(bpy)₃]²⁺)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)₃]^2+*)，随后([Ru(bpy)₃]^2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)₃]⁺)还原物种，该还原物种将向Co^Ⅱ供激发电子将Co^Ⅱ还原为Co^I，_____。(结合图示，描述CO₂还原为CO的过程)

5 . 利用制备甲烷是碳中和的重要方法，其中的两种制备途径如下。
途径一：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)
(2)已知反应过程中的平衡转化率与温度的关系如图乙所示。曲线段变化的原因是____________。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中加入和发生反应I和反应II，充分反应达平衡时，容器中压强为和的浓度均为。则的平衡转化率为______，该温度下反应I的标准平衡常数为______(保留两位小数；已知：分压=总压×该组分物质的量分数，反应的，其中为各组分的平衡分压)。
途径二：
(4)我国科学家设计出图丙装置实现的转化，同时制得次氯酸。太阳能电池的A极为______极，催化电极I的反应式为______。

9 . 我国力争于2030年前做到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，因此的综合利用是研究热点之一、乙醇是一种重要的燃料与化工原料，现以为原料探究制备乙醇。回答下列问题：
(1)已知、的燃烧热分别为、，，，则___________。
(2)，该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线m所示，已知Arrhenius经验公式为(为活化能，假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，则该反应的活化能___________。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线n所示，则实验可能改变的外界条件是___________。

(3)为研究反应，某科研小组设计了以下三种已装有固体催化剂的密闭容器装置：

在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按和投料，达平衡时，三个容器中的气体体积分数从大到小的顺序为___________(用“甲、乙、丙”表示)。
(4)在恒容密闭容器中，起始充入和，发生反应，在体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的气体体积分数随温度T的变化如图所示。图中表示变化的曲线是___________(填“a”“b”“c”或“d”)；在温度为时，平衡转化率为___________(保留三位有效数字)，列出时该反应的平衡常数的计算式___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

10 . 氯气是重要的化工原料，随着氯气用量的日益增大，将涉氯行业产生的氯化氢转化为氯气具有重要的现实意义。工业上常采用的转化原理为。
回答下列问题：
(1)研究表明，在CuO作催化剂时，氧化HCl的反应分两步进行：
氯化反应：；
氧化反应：。
①氧化反应的_______，该反应中正反应活化能_______逆反应活化能(填“>”或“<”)。
②氯化反应在低温条件下进行的趋势很大，原因为_______。
(2)在某刚性密闭容器中发生反应。测得初始投料比分别为1∶1、4∶1、6∶1、8∶1时，温度对HCl平衡转化率的影响如图甲所示：

①代表初始投料比分别为1∶1和6∶1时的曲线分别为_______、_______。
②初始投料比为4∶1时，升高温度导致HCl的平衡转化率降低的原因为_______；在所对应的初始投料比条件下，P点对应的HCl的正逆反应速率_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)我国科学家设计的一种将HCl转化为的装置如图乙所示，该制备的方法具有占地面积小、原料利用率高等优点。

①该装置工作时，发生的能量变化除化学能→热能外，还有_______。
②通入HCl(g)的电极为原电池的_______极，该电极的电极反应式为_______。