1 . 利用二氧化碳合成有机燃料是目前二氧化碳利用的研究方向。试回答以下问题：
(1)如图为光催化转化二氧化碳的示意图，写出二氧化碳转化为甲醇的化学方程式___________。

(2)已知：反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)   
反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   
试写出一氧化碳和氢气合成甲醇的热化学方程式___________。
(3)下，在压强为的恒压容器中通入和，让其发生反应后达到平衡，此时的转化率为，则达到平衡时甲醇的物质的量分数为___________，平衡常数___________(保留位有效数字。
(4)下图为在一定压强下二氧化碳与氢气合成甲醇时，二氧化碳的转化率和甲醇的选择性随温度的变化示意图：

随着温度的升高，二氧化碳的转化率升高而甲醇的选择性下降的原因是___________。
对于反应来说，点平衡常数___________填“”“”或者“”点平衡常数。
(5)下图为在溶液中，通过电解的方法将二氧化碳转化为甲酸的机理图，试写出阴极的电极方程式___________。

2 . 甲烷干重整（DRM）是利用和在催化剂的作用下制备合成气，作为可持续替代燃料。DRM的主要反应为：
Ⅰ．   
Ⅱ．   
该过程中还伴随积碳反应的发生。
(1)一定压强下，由最稳定单质生成化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知、的摩尔生成焓分别为、。则的摩尔生成焓为_______。
(2)甲烷和二氧化碳的起始物质的量均为，实验测得在下，平衡时各组分的量随温度变化如图所示。

①625℃达到平衡时，积碳的物质的量为_______mol，反应Ⅱ的压强平衡常数_______。
②为了消除积碳带来的影响，反应选择在_______（填“高温”或“低温”）下进行。
(3)在不同压强下，按照投料，假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ。的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。

①A、B、C三点，反应Ⅰ对应的平衡常数分别为、、，三者由大到小顺序为________。
②压强、、、由小到大的顺序为________。
③，四条曲线几乎交于一点的原因是________。

3 . 某团队报道了高温富水环境下，催化丙烷氧化脱氢原理，涉及反应如下：
i．
ii．
回答下列问题：
(1)上述反应过程中涉及的C、N、O元素可以组成多种配体，如CO、、等，CO、的配位原子是C，而的配位原子是N，简述其原因___________。
(2)已知：丙烷、丙烯的燃烧热分别为、。18g液态水变为吸收热量44kJ。则___________。下列关于反应i自发性判断正确的是___________(填标号)。
A．任何温度都能自发进行          B．任何温度都不能自发进行
C．在较高温度下能自发进行       D．在较低温度下能自发进行
(3)已知反应i速率方程为(k为速率常数只与温度、催化剂有关；α、β、γ、δ为反应级数，可以为正数、负数或分数)。
①一定温度下，反应速率与浓度()关系如下表所示：

序号					v
Ⅰ	0.1	0.1	0.1	0.1	k
Ⅱ	0.2	0.1	0.1	0.1	4k
Ⅲ	0.2	0.4	0.1	0.1	8k
Ⅳ	0.4	0.1	0.2	0.1	8k
Ⅴ	0.4	0.4	0.1	0.2	16k

根据数据计算，α＋β＋γ＋δ=___________。
②速率常数与温度、活化能关系式为(R、C为常数，T为温度，为活化能且不随温度变化而变化)。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，Ink与关系如图：

催化效率较大的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。
(4)在密闭容器中充入和，仅发生上述反应i和ii，测得丙烷的平衡转化率与温度、压强关系如图所示：

①随着温度升高，不同压强下丙烷转化率趋向相等，其主要原因可能是___________。
②下，A点丙烯的选择性为80％(选择性等于丙烯的物质的量与丙烷转化的总物质的量之比)。B点时，反应ii的压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(5)在熔融碳酸钠中，丙烷-空气燃料电池的放电效率高。该燃料电池放电时，负极的电极反应式为___________。

4 . 回答下列问题
(1)已知：

化学键	H-H	O=O	O-H
键能(kJ·mol-1)	436	496	463

则2H₂(g)+O₂(g) =2H₂O(g)　ΔH=___________kJ·mol^-1。
(2)消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：

①N₂(g)+O₂(g) =2NO(g)　ΔH₁=___________
②2CO(g)+O₂(g) = 2CO₂(g)　ΔH₂=-565 kJ·mol^-1
在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式：___________。
(3)CO和H₂是工业上最常用的合成气，该合成气的制备方法很多，它们也能合成许多重要的有机物。制备该合成气的一种方法是以CH₄和H₂O为原料，有关反应的能量变化如图所示。

CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为___________。
(4)下图是锌锰干电池基本构造图，

该电池的负极材料是___________，工作时NH在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e^-的微粒，正极的电极反应式是___________；电路中每通过0.2 mol e^-，负极质量减少___________。

5 . 2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷，而2022年北京冬奥会火炬“飞扬”着力打造“绿色冬奥”，以氢气为燃料。氢能是一种理想的绿色能源，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢，为推进剂提供了丰富的氢燃料，该工业制氢方法主要涉及以下两个反应：
反应I：
反应Ⅱ：
(1)反应Ⅲ：_______。
(2)将一定量的和水蒸气充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T。能说明反应Ⅲ达到化学平衡的判据是_______(填标号)。
a．的分压不再改变          b．
c．混合气体的密度不再变化          d．混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)温度为时，向容积固定的密闭容器中充入和只发生反应I，初始压强为后达到平衡，平衡时体系压强为初始压强的。
①该条件下，该时段内_______，反应I的压强平衡常数_______(已知分压=总压×物质的量分数)。
②反应I在_______(填“高温”或“低温”)下可自发进行。达上述平衡后，向容器中充入和，此时反应I的_______(填“>”“<”或“=”)。
(4)在某温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的和进行反应I、Ⅱ．平衡时，体系中的体积分数随温度T的变化如图所示，温度区间，的体积分数呈现减小的趋势，其原因是_______。

(5)研究表明，反应Ⅱ的逆反应在催化下进行，反应历程如图所示，写出该反应历程中速率控制步骤(即速率最慢步骤)对应的反应方程式：_______。

6 . Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH₃)₃CCl＋OH^-→(CH₃)₃COH＋Cl^-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______

A．该反应为吸热反应

B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定

C．第一步反应一定比第二步反应快

D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______

A．已知C(石墨，s)C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

B．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH=-57.4kJ·mol-1

C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多

D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=-akJ·mol-1，则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5akJ的热量

(3)已知反应：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)，在298K、100kPa的条件下，其中ΔH=-113.0kJ·mol^-1，ΔS=-145.3J·mol^-1·K^-1，该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为___________。实际上，如果不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除，原因是___________；
Ⅱ.CH₄和CO₂在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H₂、CO和少量H₂O的混合气体)。
主反应为：I.CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，ΔH₁=＋247kJ·mol^-1
主要副反应有：Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH₂=＋41.2kJ·mol^-1
Ⅲ.CH₄(g)C(s)+2H₂(g)，ΔH₃=＋74.8kJ·mol^-1
Ⅳ.CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g)，ΔH₄=-131kJ·mol^-1
完成下列填空：
(4)写出CH₄和水蒸气反应生成CO和H₂的热化学方程式___________。
(5)对于反应Ⅰ，有利于提高CH₄平衡转化率的措施是___________、___________(任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___________。
(7)某温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH₄、CO₂、CO和H₂的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。___________。
(8)CH₄和CO₂各1mol充入密闭容器中，发生反应I。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO₂体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________。

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO₂体积分数___________点对应的平衡常数最小，理由是：___________；___________点对应压强最大，理由是：___________。

7 . 在载人航天器中，可以利用和的反应，将航天员呼出的转化为等，发生的反应为，下列说法正确的是

A．该反应的反应物键能总和大于生成物键能总和

B．加入合适的催化剂，的值将减小

C．每断裂键，同时形成键

D．对于反应与的值相同

8 . 是一种主要的温室气体，我国力争于2030年做到碳达峰，2060年实现碳中和，催化加氢制甲醇，降低空气中含量，是当前研究的热点之一。
已知：Ⅰ．　
Ⅱ．　
Ⅲ．　
(1)__________。
(2)向300℃、体积为VL的恒容密闭容器中通入和发生上述3个反应，达到平衡时，容器中为amol，为bmol，此时CO的浓度为__________（用含a、b、V的代数式表示）。
(3)研究反应Ⅱ发现：该反应速率，其中、分别为正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度，若某平衡体系中只存在反应Ⅱ。
①已知，下图中A点所处状态在温度升高后pK数值将变为__________点（填“B”、“C”或“D”）。

②若降低温度，的值__________（填“增大”“减小”或“不变”） 。
(4)向某密闭容器中按通入两种反应物（假设只发生反应Ⅲ），在不同条件下达到平衡，假设体系中甲醇的物质的量分数为，分别在恒温（t=250℃）下改变压强、在恒压（）下改变温度，获得数据如下图所示：

①则图中恒温曲线是____________________，判断依据是______________________________。
②当时，的平衡转化率为__________。（保留三位有效数字）
(5)某温度下将和充入某恒容密闭容器中（假设只发生反应Ⅲ），初始压强为p，保持温度不变，平衡时的转化率为50%，则该温度下的平衡常数为__________（用含p的关系式表示）。

9 . 在催化剂存在下用H₂还原CO₂是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下
反应I：2CO₂(g)+6H₂(g)⇌C₂H₄(g)+4H₂O(g)
反应II：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)
(1)已知：C₂H₄(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂Og)   ₁=﹣1323.2kJ/mol
H₂(g)O₂(g)=H₂O(g)   ₂=﹣241.8kJ/mol
请计算反应I的=___________。
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中，起始n(CO₂)=1mol，发生反应II制取甲醇，如图表示反应II在起始投料比【投料比】分别为a、b时，CO₂的平衡转化率随温度变化的关系

①投料比：a___________b。(填“>”、“<”或“=”)
②310℃时，已知投料比a=4，求N点平衡常数K=___________。(保留两位有效数字)
③当投料比等于3时，关于反应II的说法正确的___________。
A．达到平衡后CO₂和H₂的平衡转化率相等
B．当v_正(CO₂)=3v_逆(H₂)，该反应达到平衡状态
C．若反应改在恒压条件下进行，则放出的热量比恒容条件下少
D．当达到平衡后，再次充入1molCO₂、3molH₂，CO₂的平衡转化率减小

10 . 氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用。回答下列问题：
(1)乙醇水蒸气重整制氢反应是将乙醇与水按比例混合，最终转化为H₂以及CO₂的过程。发生的反应有：
I．C₂H₅OH(g)+H₂O(g) ⇌2CO(g)+4H₂(g)   ΔH₁＝+255.7 kJ·mol^－1
Ⅱ．CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)   ΔH₂＝－41.2 kJ·mol^－1
Ⅲ．C₂H₅OH(g)+3H₂O(g) ⇌ 2CO₂(g)+6H₂(g)   ΔH₃
①ΔH₃＝____kJ·mol^－1。
②在恒容反应炉内测得平衡时，乙醇转化率、H₂产率和含碳产物体积分数与反应温度的关系如图所示，则最佳反应温度是_______，理由是_______。

③下列能判断反应I在恒容条件下达到平衡状态的是_______。
A．混合气体的平均摩尔质量不变             
B．单位时间内断开2molO－H键同时断开4molH－H
C．体系的压强不变                                 
D．CO与H₂的体积比不变
(2)压强为100kPa下，C₂H₅OH(g)和H₂O (g)投料比1∶3发生上述反应，平衡时CO₂和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示[已知：CO的选择性]

表示C₂H₅OH转化率的曲线是_________(填标号)。
②573K时，只考虑反应I和反应Ⅲ，生成氢气的体积分数为_______(保留2位有效数字)。
(3)乙醇水蒸气重整制氢反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表
两种催化剂上积碳反应和消碳反应的焓变与活化能

		积碳反应	消碳反应
ΔH/ kJ·mol－1		75	172
活化能/ kJ·mol－1	催化剂X	33	91
	催化剂Y	43	72

则催化剂X_______(填“优于”或“劣于”)催化剂Y，理由是_______。