1 . 为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措施。利用氢气和CO反应生成甲烷，涉及的反应如下：
i．   
ii．   
iii．   
回答下列问题：
(1)在25℃和101kPa下，转变为时放出44.0kJ热量，的燃烧热为，CO的燃烧热为，的燃烧热为，则________。
(2)一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO的转化率及的选择性随变化的情况如图所示[已知的选择性]。

①图中表示选择性变化的曲线是________（填“甲”或“乙”），保持不变，曲线甲由B点达到A点需要的条件为________。
②相同温度下，向恒容容器内加入和1molCO，初始压强为10MPa，平衡时的物质的量为________mol，反应ii的________（保留小数点后一位）。
(3)催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。催化循环中产生的中间体微粒共________种，催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为________。

2 . 将转化为等燃料有助于降低大气中浓度，还能获得乙醇等高附加值化学品，是实现“碳中和”目标的一种有效途径。
(1)已知下列反应的热化学方程式：
Ⅰ.2CO₂(g)+2H₂O(g)⇌2C₂H₄(g)+3O₂(g)　K₁ΔH₁=+1323kJ/mol
Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)　K₂ΔH₂=+41kJ/mol
Ⅲ.C₂H₄(g)+H₂O(g)⇌C₂H₅OH(g)　K₃ΔH₃=-45.5kJ/mol
反应2CO(g)+5H₂O(g)⇌2C₂H₅OH(g)+3O₂(g)+2H₂(g)的___________，平衡常数K=___________(用和表示)。
(2)将5mol和20mol通入起始压强为p的某恒容密闭容器中发生反应Ⅳ：CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)　K₄ΔH₄=-165kJ/mol(主反应)和反应Ⅱ(副反应)，平衡时容器中含碳物质的物质的量随温度的变化如图1所示。

①为了提高的产率，理论上应采用的措施是___________(填“低”或“高”，后同)温___________压。
②800K时，反应Ⅱ的平衡常数___________(用平衡分压代替物质的量浓度计算，保留两位有效数字)。
③500K时，若只发生反应Ⅳ，下列说法能判断反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．消耗1mol的同时生成2mol
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．的体积分数不再变化
D．体系的温度不再发生变化
(3)我国科学家提出了一种用双催化剂协同催化合成的路径。先利用催化剂将转化为*CO(*表示吸附态)和游离态的CO，再经过一系列的反应形成，该过程能量与反应进程的关系如图2所示。

①该过程的决速步骤是___________(用“→”表示含碳物质间的转化)。
②游离态CO的自由能___________(填“大于”或“小于”) *CO的自由能。

3 . 乙醇是燃料，也是重要的有机化工原料，二氧化碳加氢还原制乙醇已成为研究热点，相关的反应如下：
反应i：
反应ii：
反应iii：
请回答下列问题：
(1)已知的燃烧热（）为，表示燃烧热的热化学方程式为________。
(2)在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和，在某催化剂作用下发生上述反应，测得含碳元素物质占比［如］与时间的关系如图所示。

已知：反应i为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应ii、iii的影响，即可认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。
①表示乙烯占比的曲线是________（填“a”“b”或“c”）。
②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，则A点可能移向________（填“E”“E点上方”或“E点下方”）。
③已知C点、D点均为平衡点，则反应iii的平衡常数K＝________（保留小数点后一位）。
④设反应i和反应ii的化学平衡常数分别为、，适当升温后，________（填“增大”“减小”或“无法判断”），理由是________。
(3)近日，中国科学技术大学某课题组以Pd掺杂的原子层为原型，在温和条件下，通过光还原合成乙酸，获得选择性近100％的好成绩。草酸钴是制备钻的氧化物的重要原料，二水合草酸钴（）（）在空气中受热时固体质量随温度变化的曲线如图所示。

写出B点对应的物质的化学式：________，CD段发生反应的化学方程式为________。

4 . 二氧化碳催化加氢制甲烷的反应受到人们广泛关注。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲烷的过程中主要发生以下反应：
Ⅰ．   
Ⅱ．   
反应的_______，该反应在_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)以Ni作催化剂，可选择、、为载体。在密闭容器中，控制、加入和，使用不同的催化剂载体，发生反应Ⅰ、Ⅱ，的转化率及其平衡转化率随温度变化的情况如图所示。

①低温活性最高的催化剂载体是_______。
②在图中所示温度范围内，随温度升高，的平衡转化率减小，原因可能是_______。研究表明，当温度升至600℃以上，的平衡转化率随温度升高而增大，此时的产率随温度升高而_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
③525℃下达到平衡时，的转化率为80%，的转化率为57.5%，的物质的量为_______mol，反应Ⅰ用摩尔分数表示的平衡常数_______(列出计算式，用摩尔分数代替平衡浓度计算，物质i的摩尔分数)。
(3)若反应物中混入，会导致Ni催化剂失活。原因是吸附在Ni活性位点，阻止了与的反应。在Ni催化剂中添加Mn和Zn助剂，可避免Ni催化剂失活，其机理可能是_______。

5 . 和共活化处理的研究既有利于实现碳中和，又有利于处理某些环境中的有害气体．该研究过程主要涉及如下反应：
Ⅰ．   
Ⅱ．   
Ⅲ．   
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ的反应热________，该反应在________（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行；
(2)向某密闭容器中投入等物质的量的和，发生上述反应．其中的平衡转化率随温度或压强变化如图．L，X可分别代表压强或温度；

X代表的物理量是________，原因为________；
②若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列条件能说明上述反应均达到平衡状态的是________（填字母）；
A. 和的物质的量之比不再发生变化时
B. 和的物质的量之比不再发生变化时
C. 混合气体密度不再发生变化时
D. 容器内压强不再发生变化时
(3)下，向起始压强为的恒容密闭容器中通入等物质的量的和混合气体，发生上述反应，时达到平衡状态，测得此时体系总压强为，；
①平衡时________；
②的平均生成速率为________；
③下反应Ⅲ的压力平衡常数________；

6 . 2023年杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了循环内的零排放。“零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源，不易爆炸、储运安全便捷。
甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法、甲烷催化氧化法等。回答下列问题：
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇：
①   kJ/mol
②   kJ/mol
③   
已知：甲醇的选择性
(1)___________，该反应自发进行的条件是___________。
(2)一定温度下，在恒容密闭反应器中，反应③达到平衡，下列措施中能使平衡体系中增大且加快化学反应速率的是___________ (填字母)。

A．升高温度	B．充入，使体系压强增大
C．再充入1 mol	D．将从体系中分离出去

(3)恒温恒容条件下，原料气、以物质的量浓度之比为1∶3投料时，控制合适条件(不考虑反应③)，甲醇的选择性为60%。已知初始压强为4MPa，，达到平衡时，mol/L，则该过程中的平衡转化率为___________%，该条件下反应②的___________(保留三位有效数字)。
Ⅱ.电催化法
一种基于铜基金属簇催化剂电催化还原制备甲醇的装置如左下图所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如右下图所示。

(4)电极生成的电极反应式为___________。
(5)控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为___________mol。
Ⅲ.甲烷催化氧化法
主反应：
副反应：
科学家将、和(是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇，部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS代表过渡态)。

(6)该历程中正反应的最大活化能为___________kJ·mol，写出该步骤反应的化学方程式：___________。

7 . 为减小或消除CO₂对环境的影响，科学家加强了对CO₂创新利用的研究。回答下列问题：
(1)将CO₂通过光热催化还原为高附加值碳氢燃料，包括以下反应：
反应I．   
反应Ⅱ．   
①已知反应Ⅲ．   ，则___________kJ·mol^-1。
②350℃时，将0.5molCO₂、1.5molH₂通入恒压密闭容器中，在0.1gCo₃O₄催化下发生反应I和反应Ⅱ，10h后达到平衡，CO₂转化率为75%，CO的产量为0.075mol，则CH₄的产率为___________mol·h^-1·g^-1(产率=)，CH₄选择性为___________(选择性=)，反应Ⅱ的___________。
(2)在催化剂的作用下，CO₂高选择性转化为乙醇的反应原理为。
①图1、图2是温度、压强对乙醇选择性的影响，则最佳温度和压强分别为___________。

②在最佳温度和压强下，气体流速对乙醇选择性的影响如图所示，阐述流速与选择性的关系并说明可能的原因：___________。

(3)电化学还原CO₂可制备CH₄和HCOOH。
①写出在酸性介质中CO₂转化为CH₄的电极反应式：___________。
②理论上生成等物质的量的CH₄和HCOOH时消耗的电能之比为___________。

8 . CO₂资源化利用备受关注，研究CO₂资源化综合利用有重要意义。已知：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)   H₁=+41.2kJ/mol
反应Ⅱ：2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)   H₂=-122.5kJ/mol
回答下列问题：
(1)反应2CO(g)+4H₂(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)   H=___________kJ/mol。
(2)将4molCO、6molH₂置于某密闭容器中，控制适当条件使其发生反应：2CO(g)+4H₂(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)，测得CO的某种平衡量值(x)在不同压强下随温度的变化如图1所示：

①x表示___________(填“体积分数”或“转化率”)，为了提高反应速率的同时能提高H₂的转化率，可采取的措施有___________(填字母)。
a．使用高效催化剂                 b．缩小容器的体积
c．升高温度                           d．增大H₂的浓度
②若p₁=6MPa，B点表示反应从开始进行到10min时达到平衡状态，则v(H₂)=___________MPa·min^-1，Kp=___________MPa^-4(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③若对D点状态的反应同时进行降温、缩小体积的操作，重新达到平衡状态可能是图中A~G点中的___________点。
(3)在恒压密闭容器中投入xmolCO₂和ymolH₂，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。测得CO₂的平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=×100%)随温度的变化曲线如图2所示。
①T℃达到平衡时，反应Ⅱ理论上消耗CO₂的物质的量为___________mol。
②合成二甲醚的适宜温度为260℃，其原因是___________。

9 . 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，因此的综合利用成为研究热点。
(1)通过捕捉空气中的和电解水产生的H₂可以合成“零碳甲醇”。已知H₂(g)的燃烧热为286，的燃烧热为726，反应的_______。
(2)利用电喷雾电离等方法可得，与反应能高选择性地生成甲醇，反应机理如下图所示：

已知参与化学键变化的元素替换成更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化曲线为_______(填“c”或“d”)，写出与反应生成的氘代甲醇的结构简式：_______或_______。
(3)氢气和碳氧化物反应生成甲烷，涉及反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：   
反应皿：   
T℃时，向恒容密闭容器中充入一定量的和1mol ，平衡时和CO的转化率及和的物质的量随变化的情况如图所示。

①图中表示变化的曲线是_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)；_______；的选择性_______。
②已知起始充入1mol和1mol进行上述反应时，起始压强为。反应Ⅰ的分压平衡常数_______(用含的代数式表示)。

10 . 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)已知：、和键的键能分别为、和。
   
   
则___________。
(2)已知：在催化剂I和II的催化下的反应历程和能量变化如下图。

①在相同条件下使用催化剂___________(填I或II)时，反应过程中所能达到的最高浓度更大。
②在相同条件下反应达到平衡状态，为提高的平衡浓度和的平衡物质的量分数，可以采取的措施是___________。
(3)以为原料合成涉及的主要反应如下：
I．
II．
在密闭容器中，压强恒为，，，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率，随温度的变化如图所示。

的选择性可表示为。
①反应的最佳温度___________。
②反应温度超过时，平衡转化率逐渐增大的原因是___________。
③反应温度超过时，实际转化率逐渐减小的原因是___________。
④反应温度在时，点的选择性为，则平衡时___________(保留三位有效数字，后面相同)，反应II的压强平衡常数___________。
(4)工业废气中含有的和可利用如下装置回收利用。

①装置a中发生反应的离子方程式___________。
②装置b中，x和y为石墨电极，写出电极x的电极反应___________。