1 . 甲醇用途广泛，可用作溶剂、防冻剂、燃料，也可用于生产生物柴油，利用合成气(主要成分为CO、CO₂和H₂)可以合成甲醇，涉及的反应如下，回答下列问题：
反应ⅰ：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₁=−91.5kJ∙mol⁻¹
反应ii：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₂=−49.9kJ∙mol⁻¹
反应iii：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) △H₃=+41.6kJ∙mol⁻¹
(1)在某催化剂作用下，反应ⅰ的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)：

①CO₂的电子式为___________。
②结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式___________。
③m=___________(计算结果保留两位有效数字，已知1eV=1.6×10⁻²²kJ)。
(2)反应ⅰ的Arrhenius经验公式Rlnk=−+C(E_a为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度)，实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是___________。

(3)将一定量的CO₂(g)和H₂(g)充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ii和iii．在相同温度不同压强下测得CO₂的平衡转化率、CH₃OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。

①图中表示CH₃OH的选择性的曲线是___________(填“m”“n”或“p”)，简述判断方法___________。

②反应体系中组分CO₂(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图所示。0～15s时间段内，CH₃OH的平均反应速率为___________mol·L⁻¹·s⁻¹(保留两位有效数字)。

2 . 为研究反应(aq)+2I^-(aq)=2(aq)+I₂(aq)的反应进程中的能量变化，在和I^-的混合溶液中加入Fe³⁺，过程变化如下：

反应机理如下：
第一步：2Fe³⁺(aq)+2I^-(aq)= I₂(aq) + 2Fe²⁺(aq)
第二步：2Fe²⁺(aq)+(aq)=2Fe³⁺(aq)+2(aq)
下列有关该反应的说法正确的是

A．(已知其中有1个-O-O-结构)中S元素化合价为+7

B．总反应是吸热反应

C．第一步基元反应是该反应的决速步骤

D．Fe3+改变了总反应的反应历程和焓变

3 . 二氧化碳捕集、利用和封存是减少化石能源发电和工业过程中排放的关键技术。减少碳排放的方法还有很多，转化成其他化合物可有效实现碳循环，如下反应：
a．
b．
c．
d．
回答下列问题：
(1)已知：原子利用率，上述反应中原子利用率最高的是_______(填标号)。
(2)著名的经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，兴趣小组对反应b进行了实验探究，并依据实验数据获得如图曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能_______，从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。

(3)通过计算机分析，我们可从势能图(峰值数据是峰谷和峰值物质能量的差值)认识反应b制备甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径：

根据势能图，判断下列说法正确的是_______(填标号)。

A．提高分压一定可以提高在催化剂表面的吸附速率

B．甲酸盐路径的决速步反应是

C．中间体比更稳定

D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

(4)反应d中，将等物质的量和充入恒压的密闭容器中。已知逆反应速率，其中p为分压，该温度下。反应达平衡时测得。的平衡转化率为_______，该温度下反应的压强平衡常数_______(用各组分的分压计算平衡常数)。
(5)向恒容密闭容器中以物质的量之比为充入和，发生反应c和反应d，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“”“”或“”)；之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______。

4 . 在催化作用下，与反应制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．基态价层电子的轨道表示式为

B．X为，是中间产物之一

C．每消耗，生成的物质的量小于

D．过程，元素的化合价均发生了变化

6 . 甲酸()可在纳米级表面分解为活性和，经下列历程实现的催化还原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中二价铁和三价铁。下列说法正确的是

A．生产中将催化剂处理成纳米级颗粒对甲酸分解的速率无影响

B．在整个历程中，每可还原

C．分解时，既有极性共价键又有非极性共价键发生断裂

D．反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用

7 . 甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，各步骤的反应历程及相对能量如图所示，下列说法错误的是

A．各步反应中，②生成③的速率最快

B．催化剂为固态，其表面积对催化反应速率有影响

C．若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢，最终产物中可能存在

D．甲酸在该催化剂表面分解，放出14.2热量

8 . 煤的气化是一种重要的制氢途径。一定条件下，在容积固定的密闭容器中发生反应：。下列说法不正确的是

A．该反应的逆方向高温自发

B．将炭块粉碎，可提高反应速率

C．增大的量，可以增大活化分子浓度

D．升高温度，可以提高的转化率

9 . 为克服传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺中产生积碳和过多CO的缺点，科学家提出将传统的甲烷水蒸气重整分两步进行，即CH₄催化裂解和催化剂消碳再生交替进行的循环制氢工艺(原理如图所示)。下列说法错误的是

A．消碳再生过程涉及的反应之一为C+2H2OCO2+2H2

B．更换合适的催化剂，降低反应焓变，效果更好

C．每消耗1molCH4最多可产生4molH2

D．CHx为中间产物

10 . “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一， CH₄还原CO₂是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：CH₄(g) + CO₂(g)2CO(g) + 2H₂(g)   ΔH = +247 kJ·mol⁻¹
Ⅱ：CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)   ΔH = +41 kJ·mol⁻¹
请回答下列问题：
(1)有利于提高CO₂平衡转化率的条件是___________。

A．低温低压

B．低温高压

C．高温低压

D．高温高压

(2)反应CH₄(g) + 3CO₂(g) 4CO(g) + 2H₂O(g)的ΔH = ______kJ·mol⁻¹。
(3)恒温恒压条件下，1mol CH₄(g)和1mol CO₂ (g)反应达平衡时，CH₄(g)的转化率为，H₂O (g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数K_x =_______(写出含有α、b的计算式；对于反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，，x为物质的量分数)。
(4)恒压、750℃时，CH₄和CO₂按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO₂高效转化。

①下列说法正确的是______。
A．Fe₃O₄可循环利用，CaO不可循环利用
B．过程ⅱ，CaO吸收CO₂，可促使Fe₃O₄氧化CO的平衡正移
C．过程ⅱ产生的H₂O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出
D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1molCO₂需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因______。
(5)CH₄还原能力(R)可衡量CO₂转化效率，R=(同一时段内CO₂与CH₄的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，某一时段内CH₄转化率、R值随温度变化如下表：

温度/℃	480	500	520	550
CH4转化率/%	7.9	11.5	20.2	34.8
R	2.6	2.4	2.1	1.8

①温度升高，CH₄转化率增加，CO₂ 转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②分析催化剂提高R值的原因___________。