1 . 科学家利用多种催化剂，实现甲烷和的超干重整，获得富产物。装置示意图及反应原理如下。

控温，先通和混合气，分离水蒸气；再通惰性气体，获得富产物。各催化剂表面发生的反应为：
①表面：（反应①）、（反应②）
②表面：（反应③）、（反应④）
③表面：（反应⑤）
请回答：
(1)已知反应①的且的燃烧热为，则_______2（选填“>”“<”或“=”）。
(2)催化下，研究单独使用对反应②的影响：。
①该反应的反应速率与浓度关系可表示为：、，其中、为速率常数。则_______（用含各物质的浓度的表达式表示）。
②某温度下该反应的平衡常数，将等物质的量的和通入含的反应器中，平衡后，则的转化率为_______（结果保留一位小数）。
(3)下列说法正确的是_______。

A．获得等量，该技术的能耗小于单独用反应①的能耗

B．原料气中与的物质的量之比必须控制为

C．该技术利用暂存了，利用暂存了还原性

D．须严格控制温度，防止吸收水蒸气变成

(4)一般情况下，催化剂并不能提高产物的平衡产率。但在该设计中，CO的平衡产率明显高于反应①单独进行时的平衡产率，原因是_______。

2 . 杭州第19届亚运会主火炬首次使用甲醇作燃料。已知：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)______，反应Ⅱ自发进行的条件是______。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入和只发生反应I。下列叙述正确的是______（填标号）。

A．达到平衡时最多生成

B．体积分数不变时达到平衡状态

C．平衡后再充入平衡转化率增大

D．升温，反应速䆥增大，平衡常数减小

(3)科学家对反应Ⅱ机理进行计算模拟，反应过程中能量变化如图所示。

总反应经历______步反应，总反应的最大能垒是______。催化剂主要降低第______步能垒。
(4)一定温度下，在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入和，发生反应和Ⅲ，其中一个容器使用水分子膜分离技术。实验测得平得转化率与压强关系如图所示（已知：点选择性为）。

①其他条件不变，增大压强，平衡转化率增大的原因是______。采用水分子膜分离技术的是______（填“甲”或“乙”）。
②该温度下，点对应的反应Ⅲ平衡常数______（结果保留两位有效数字）。提示：用气体分压计算的平衡常数为压强平衡常数，气体分压总压气体物质的量分数；的选择性。

3 . 还原CO₂是实现“双碱”经济的有效途径之一，涉及反应如下：
Ⅰ：   
Ⅱ：   
回答下列问题：
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下，由元素最稳定的单质生成1mol纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓（）
   ______

物质
/	-74.8	-110	-393.5	-286	0

(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______（填标号）。

A．低温低压

B．低温高压

C．高温低压

D．高温高压

(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为：、，、符合阿伦尼乌斯公式（为活化能：T为温度：R、c为常数），实验测得的实验数据如图所示，则正反应的活化能______，升高温度的值______（填“增大”“减小”或“不变”）。

(4)一定温度和压强下，重整反应中会因发生副反应而产生积碳，从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳．反应的化学方程式为______，的值______（填“增大”“减小”或“不变”）。
(5)在101kPa时，工业上按投料加入刚性密闭容器中，只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，和的平衡转化率与温度的关系如图所示．温度高于1200 K时，和的平衡转化率趋于相等的原因可能是______；计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数______（计算结果保留3位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数）。

4 . 在推进碳达峰、碳中和的大背景下，可以通过多种手段实现的减排和资源化利用。请回答下列问题：
(1)科学家设想，二氧化碳加氢还原转化为推进剂甲烷，以实现星际旅行的愿望。其中涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：   
反应Ⅱ：   
①已知：   ，则反应的______（用含、、的代数式表示）。
②反应Ⅰ的与温度的关系如图1所示。已知反应Ⅰ的速率方程为，，其中、为速率常数，只受温度影响。

由图1可知，代表曲线的是______（填“MH”或“NG”）；反应Ⅰ的（浓度平衡常数）与速率常数之间的关系为______（用含、的代数式表示）。
③向某恒压密闭容器中充入5 mol CO₂、和20mol 、和在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图2所示。

图2中缺少______（填含碳物质的分子式）的物质的量与温度的关系变化曲线；800K时，若平衡时容器内总压为p，图2中缺少的含碳物质平衡时为1.0 mol，则反应Ⅱ的压强平衡常数_____（结果保留两位有效数字，为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。
(2)二氧化碳加氢制甲醇发生的主要化学反应如下：
①    kJ⋅mol
②    kJ⋅mol
控制压强为Pa、，其他条件相同时，在密闭容器中发生上述反应①、②，反应温度对的平衡转化率及的平衡选择性的影响如图3、4所示[的选择性可表示为]。

根据图4解释：图3中温度低于260℃时，的平衡转化率随温度升高而降低的原因是____________。
(3)金红石型，可用于催化氢化，其立方晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为。

①Ti位于周围O构成的______中心（填字母）。
A.三角形       B.四面体       C.六面体       D.八面体
②该晶体的密度为______g·cm（用含a、b、的代数式表示）。

5 . 2023年杭州亚运会主火炬创新使用了“零碳”甲醇作为燃料，所谓“零碳”，是指每合成1吨该甲醇可以消耗约1.375吨的二氧化碳，实现了二氧化碳的资源化利用、废碳再生。回答下列问题：
(1)合成甲醇的工艺分两类：
①直接法原理为：   
利于该反应自发进行的条件为___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②间接法合成原理如下：
Ⅰ.   
Ⅱ.   
则___________。该法的决速步骤为反应Ⅰ，则下列示意图中能体现上述反应反应进程与能量变化的是___________。

A．       B．

C．       D．

③在某催化剂存在条件下，反应Ⅱ的反应历程(图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量，＊表示吸附在催化剂上)如图所示：

则中间态V中吸附在催化剂表面的物质可表示为___________。
(2)一定温度下，利用直接法合成甲醇，将二氧化碳和氢气按物质的量之比混合并在恒定压强为44MPa条件下进行反应，达平衡时的转化率为90％，则平衡时的分压为___________，该反应的分压平衡常数___________。
(3)直接甲醇燃料电池是指直接使用甲醇为电极活性物质的燃料电池，写出该电池在酸性条件下的负极反应方程式___________。
(4)目前有多种用于工业捕集的方法，其中一种为以溶液吸收，若某工厂的吸收液吸收一定量后测得溶液中，则该溶液的___________(已知该温度下碳酸的，)。

6 . 汽车尾气处理系统的原理是利用脱除并转化为。
(1)已知在25℃，时：
反应ⅰ：   
反应ⅱ：   
反应ⅲ：   ________
(2)当与的物质的量之比按1：3、3：1、4：1分别以相同流速通过催化剂，通过时间均为，的脱除率随温度变化的曲线如下图所示：

①曲线c对应与的物质的量之比为________。
②若曲线a中的起始浓度为，则在900℃时的脱除速率为________。
③在800℃~1100℃时，催化剂活性较稳定。则脱除的最佳温度为________℃，的脱除率在最佳温度之前逐渐增大的原因是________。
④940℃时，反应ⅲ的平衡常数________（用物质的量分数代替浓度，列计算式）。
⑤若其它条件不变，提高催化剂的活性，940℃时的脱除率________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)一定比例的和也能很好的脱除，某催化反应机理如下图所示：

（注：表示V化合价为价，其它相似）
①该反应的催化剂为________。
②转化为过程中与的物质的量比为________。
③转化为，键角增大的原因是________。

7 . 利用为原料合成的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式___________。
(2)一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。

①表示选择性的曲线是___________(填“”或“”)；平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。
②生成的最佳条件是___________(填标号)。


(3)一定温度下，向恒压密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为选择性为，该温度下反应Ⅰ的平衡常数___________(为以物质的量分数表示的平衡常数)。
(4)向压强恒为的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。

①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②时，的平均反应速率___________。
③反应Ⅰ的速率方程可表示为，其中为速率常数，(单位：)为各物质的起始分压，分别为的反应级数。实验结果表明速率常数与反应级数均受温度影响，当反应温度由升高到，则___________。

8 . 甲烷蒸汽重整是制氢的主要途径，涉及反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)标准摩尔生成焓（）是指标准状态下，由稳定的单质生成1mol该物质的焓变。稳定单质的。根据下表数据计算a＝________。

物质
	-74.8	-110.5	-241.8

(2)向恒容密闭容器中按投料，初始总压强为，测得平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

①图中表示CO的物质的量分数随温度变化的曲线是________。
②温度低于600℃时，d的物质的量分数随温度升高而增大，原因是________。
③600℃时，的平衡转化率为________（保留两位有效数字），反应Ⅱ的________。
(3)镍基复合催化剂可作为重整的催化剂和吸收剂。
①在催化剂（）表面和发生反应，生成CO、和的反应机理如下。
a.
b.________
c.
d.
e.
补充b反应的方程式：________。
②镍基复合催化剂可吸收部分。某温度下，向恒容密闭容器中按投料，初始总压强为，平衡后总压强为p，的转化率为50％，。则________（用含、p的表达式表示）。

9 . 绿色甲醇降碳效应显著，是实现“碳中和”目标的重要举措之一，2024年伊始，绿色甲醇项目被新纳入《产业结构调整指导目录》鼓励类，其推广和应用将迎来快速增长．绿色甲醇合成工艺包含二氧化碳捕集、甲醇合成等几个单元。
(1)二氧化碳捕集
目前有多种用于工业捕集的方法，一种模拟脱除工业尾气中的示意图如图1所示：

   

写出再生塔中发生反应的化学方程式_________．某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的________（该温度下的，，）
(2)合成甲醇
二氧化碳加氢制甲醇是研究的热点，其反应方程式可表示为．
①向某一密闭容器中充入和，在恒温恒压条件下发生反应，下列说法正确的是_____________（填选项标号）；
A．达到平衡时，容器内混合气体的密度不再改变
B．反应物转化率的比值不再改变说明该反应已达到化学平衡
C．平衡时，
D．达到平衡后，充入惰性气体Ar，反应物的平衡转化率增大
②向恒压（3.0MPa）密闭装置中通入和发生反应，在不同催化剂下测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图2所示（时空收率表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率）．

最佳催化剂及最佳反应温度是_________；二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为，其中k为速率常数，各物质起始分压的指数为各物质的反应级数．实验结果表明，速率常数与反应级数均受反应温度的影响．使用催化剂时，反应温度由169℃升高到223℃，若反应级数，反应级数不变，则速率常数之比______；
③一定温度下，将体积分数为的进料气（含杂质气体），以纳米纤维为催化剂，控制压强为50bar发生反应，进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时，______（用含a的代数式表示），该反应的平衡常数________（为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示）；
④反应一般认为经过以下步骤：
反应1：
反应2：
若反应1为慢反应，请在下图中画出上述两步反应能量变化的示意图_______；

(3)科学家们提出可以利用电解装置在酸性水溶液中将直接转化为，则生成的电极反应方程式为_____________。

10 . 研究氮氧化物 (NOₓ)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一。回答下列问题：
．用H₂还原NO的反应为
(1)该反应的正反应速率方程可表示为，某温度下，测得正反应速率v正与c(NO)或c(H)的变化关系如图1所示。

则 ___________，___________。
(2)研究表明上述反应历程分两步基元反应：
i．；
ii．。
根据 (1)所给信息判断，H 还原 NO 总反应的速率由反应___________(填“ i”或“ii” ) 决定。
(3)将一定量的H和NO置于以下条件下发生反应(起始容器的体积、温度、压强均相同)，到达平衡时，H的平衡转化率最大的是___________。
a． 恒温恒容             b．恒温恒压             c． 恒容绝热
．脱除汽车尾气中 NO 和CO包括以下两个反应：
反应i．；
反应ii．。
反应过程中各物质相对能量如图 2 (TS表示过渡态)：

(4)CO和NO 反应生成N的热化学方程式为___________。
将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图3。

(5)NO和CO的脱除应选择___________(填“高温”或者“低温”)。
(6)实验过程中，高于340℃后NO浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是___________。
(7)450℃时， 该时间段内NO的脱除率=___________(保留2位有效数字， NO的脱除率