1 . 氢能是一种理想的绿色能源，一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢原理合成示意图如下：

(1)第I步：。总反应可表示为：。写出第II步反应的热化学方程式：___________。
(2)实验测得分步制氢比直接利用和反应具有更高的反应效率，原因是________。
(3)第I、II步反应的图像如下。

由图像可知a___________b(填“大于”或“小于”)，时第I步反应平衡时的平衡分压，则平衡混合气体中的体积分数为___________(保留一位小数)。
(4)第I步反应产生的合成气(CO和的混合气体)可用于F—T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应：，如下图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内的分数，据此应选择的催化剂是___________(填“I”或“II”)，选择的依据是___________。

2 . Ⅰ．对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。一种新的循环利用方案是用Bosch反应   
(1)①已知：和的生成焓为和。则___________。(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)
②若要此反应自发进行，___________(填“高温”或“低温”)更有利。
③Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是___________。
(2)350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8mol和4mol发生Bosch反应，若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示(其中P为大气压)：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强	6.00P	5.60P	5.30P	5.15P	5.06P	5.00P	5.00P

①350℃时Bosch反应的___________。(用含P的表达式表示)(为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)
②已知Bosch反应的速率方程：，。30min时，___________(填“>”、“<”或“=”，下同)；升高温度，增大倍数___________增大倍数。
Ⅱ．和是两种重要的温室气体，通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。和在催化剂表面发生反应：。
(3)T℃时，向1L密闭容器中投入1mol和1mol，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时，计算该温度下平衡常数___________，该温度下达到平衡时的平均生成速率为___________。平衡时的转化率为___________。
(4)T℃时，若再向容器中同时充入2.0mol、6.0mol、4.0mol CO和8.0mol，则上述平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(5)在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如图所示。

250~300℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是___________(△代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率)
(6)为了提高该反应中的平衡转化率，可以采取的措施是(写一点即可)___________。
(7)以为原料可以合成多种物质。以KOH水溶液作电解质进行电解，在铜电极上可转化为甲烷，该电极的电极反应式为___________。

4 . 近年，甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。以下是两种制取过程：
一、利用CO₂制取甲醇
当原料组成为n(CO₂)：n(H₂)=1：3通入某密闭容器，合成CH₃OH的反应体系中主要包含以下反应：
反应①：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁
反应②：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.2kJ/mol
(1)已知反应②的v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(H₂O)·c(CO)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度，则___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)维持压强为6.4MPa，测得不同温度下，反应经过相同时间时CO₂的转化率、甲醇的选择性如图所示[CH₃OH的选择性=×100%]。
   
①ΔH₁___________0(填“<”或“>”)，判断的依据是___________。
②T₁K时，若反应从开始到达到a点所用时间为5min，则v(CH₃OH)=___________MPa·min^-1，反应②的K_p=___________(K_p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=p_总×A的物质的量分数，计算结果保留2位有效数字)。
二、利用烯烃催化制取甲醇
制取过程中发生如下反应：
反应I：C₃H₆(g)+3H₂O(g)⇌3CH₃OH(g) ΔH₂
反应Ⅱ：C₂H₄(g)+2H₂O(g)⇌2CH₃OH(g) ΔH₃
反应Ⅲ：3C₂H₄(g)⇌2C₃H₆(g) ΔH₄
(3)反应I、Ⅲ的vantHoff实验数据如图所示(vantHoff经验公式RInK=-+C，为标准焓变，K为平衡常数，R和C为常数)。根据图判断：ΔH₃=___________(用含ΔH₂和ΔH₄的计算式表示)，反应Ⅲ的___________kJ·mol^-1。
   

5 . 温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如图。

(1)在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是_______(填字母)。

A．该催化剂使反应的平衡常数增大

B．过程中，有键断裂和键形成

C．生成乙酸的反应原子利用率

D．

II.以、为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚涉及的主要反应如下：
①
②
(2)反应的_______
(3)在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应①、②，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

i.已知：的选择
其中表示平衡时的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”)；温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是_______；
ii.为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为_______(填标号)。
a.低温、低压       b.高温、高压       c.高温、低压       d.低温、高压
III.以、为原料合成的主要反应为：
(4)某温度下，在恒压密闭容器中充入等物质的量的和，达到平衡时的物质的量分数为，该温度下反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)
IV.
(5)以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：_______；每生成乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中_______硫酸。

6 . 温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如下图。

在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是___________(填字母)。
a．该催化剂使反应的平衡常数增大
b．过程中，有键断裂和键形成
c．生成乙酸的反应原子利用率等于100%
d．
(2)以为原料合成涉及的主要反应如下：
(主反应)
     (副反应)
①主反应的反应历程可分为如下两步，反应过程中能量变化如图所示：

i．
ii．
___________，主反应的决速步骤为___________(填“反应i”或“反应ii”)。
②向恒压密闭容器中充入和，温度对催化剂K—Fe—Mn/Si—2性能的影响如图所示，工业生产中主反应应选择的温度是___________。

7 . 资源化利用CO₂，不仅可以减少温室气体的排放，还可以获得燃料或重要的化工产品。回答下列问题。
(1)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示：计算可得HCN(g)HNC(g)   ΔH=_______kJ/mol。HCN与HNC稳定性较强的是_______。

(2)聚合离子液体是目前广泛研究的CO₂吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附CO₂的有利条件是_______。

(3)生产尿素：
工业上以CO₂、NH₃为原料生产尿素[CO(NH₂)₂]，该反应分为二步进行：
第一步：2NH₃(g)+CO₂(g)⇌ H₂NCOONH₄(s) △H = - 159.5 kJ·mol^-1
第二步：H₂NCOONH₄(s)⇌CO(NH₂)₂(s)+ H₂O(g) △H = +116.5 kJ·mol^-1
①写出上述合成尿素的热化学方程式_______。
②某实验小组模拟工业上合成尿素，在一定体积的密闭容器中投入4mol NH₃和1mol CO₂，实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如下图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步反应决定，则合成尿素总反应的快慢由第_______步反应决定，总反应进行到_______min时到达平衡。
(4)合成乙酸：
中国科学家首次以CH₃OH、CO₂和H₂为原料高效合 成乙酸，其反应路径如下图所示：

①原料中的CH₃OH可通过电解法由CO₂制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成CH₃OH的电极反应式_______。
②根据图示，写出总反应的化学方程式_______。

8 . 丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年研究的热点，主要涉及如下反应：
反应Ⅰ：2C₃H₈(g)+O₂(g)2C₃H₆(g)+2H₂O(g)     ΔH₁= -235 kJ·mol^-1
反应Ⅱ：2C₃H₈(g)+7O₂(g)6CO(g)+8H₂O(g)     ΔH₂= -2742 kJ·mol^-1
回答下列问题：
(1)反应2C₃H₆(g)+6O₂(g)6CO(g)+6H₂O(g)的ΔH=___________。
(2)在刚性绝热容器中发生反应Ⅰ，下列叙述能说明反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。

A．每断裂1 mol O=O键，同时生成4 mol O-H键	B．容器内温度不再变化
C．混合气体的密度不再变化	D．n(C3H8) = n(C3H6)

(3)在压强恒定为100 kPa条件下，将n(C₃H₈) n(O₂)=21的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下丙烷和氧气的转化率如图所示。

①曲线___________(填“L₁”或“L₂”)表示丙烷的转化率。
②温度高于T₁ K后曲线L₂随温度升高而降低的原因为___________。
③当温度高于___________(填“T₁”或“T₂”)时，反应Ⅱ不再发生，a点对应的温度下，丙烯的分压 p(C₃H₆) =___________kPa(保留3位有效数字)，反应I的标准平衡常数 K^θ=___________(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应：dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，K^θ=；其中 p^θ=100 kPa，p_G、p_H、p_D、p_E为各组分的平衡分压)。
(4)在“碳中和”实施过程中，可将工业生产中产生的CO₂气体通过如图所示的电解原理转化成重要的有机物，阴极的电极反应式为___________。

9 . “双碳”目标大背景下，采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。二氧化碳加氢合成甲醇是重要途径。以和为原料合成甲醇主要发生反应I和反应II(不考虑其他反应)：
I．   
II．   
回答以下问题：
(1)已知：   ，则反应I的_______。
(2)有利于提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。

A．增大投料比	B．增大压强
C．使用高效催化剂	D．及时将分离

(3)实验测得平衡转化率(曲线)和平衡时的选择性(曲线)随温度变化如图所示。(已知：的选择性)

①加氢制时，温度选择的原因为_______。
②时，往恒容密闭容器中按充入和，若平衡时容器内，则反应的平衡常数_______(列计算式)。
(4)和在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，“TS”表示过渡状态。

①气体在催化剂表面的吸附是_______(填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为_______。
(5)甲醇脱水可制得二甲醚：   。实验测得：，，、为速率常数。温度下，向2L恒容密闭容器中加入，起始压强为，时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为，则平衡时的转化率_______：当温度改变为时，，则_______(填“<”、“>”或“=”)。

10 . 将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、CO₂、H₂、N₂为主要成分的生物质原料气，对原料气进行预处理后，可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知：几种常见物质的燃烧热如表所示。

燃料	CO(g)	CH3OH(g)	H2(g)
燃烧热/(kJ•mol-1)	-283	-766.51	-285.8

由此可估算反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的焓变△H=______kJ•mol^-1。
(2)某科研小组探究在其他条件不变的情况下，改变起始物CO与H₂的物质的量对合成CH₃OH的平衡体积分数的影响如图1所示。图像中T₁和T₂的关系是T₁______(填“＞”、“＜”、“=”或“无法确定”)T₂。T₁时，在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物H₂的转化率最大的是______(填字母)点。

(3)控制起始时容器中只有amol•L^-1和bmol•L^-1H₂，测得平衡时混合气体中CH₃OH的物质的量分数[φ(CH₃OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。

①该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施有_____(任写一点)。
②若恒温恒容条件下，起始时a=b=2，则下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H₂的物质的量浓度之比不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器，平衡常数K不随时间变化而变化
③压强为p₁kPa，温度为T₁和T₂时对应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁______(填“＞”、“＜”或“=”)K₂，若恒温(T₁)恒容条件下，起始时a：b=1：2，测得平衡时混合气体的压强为p₁kPa，则时该反应的压强平衡常数K_p=_____kPa^-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含p₁的代数式表示)。