1 . 2023 年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。
请回答下列问题：
(1)工业上主要利用以下反应合成甲醇： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)。已知在一定条件下该反应的= -akJ⋅mol^-1，ΔS=-bJ⋅mol^-1⋅K^-1(a>0，b >0)，假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围 ___________K(用含a、b的代数式表示)。
(2)目前有多种用于工业捕集CO₂的方法，主要分为吸收(物理吸收、化学吸收、生物吸收)、吸附、深冷分离和膜分离等，也有将不同捕集方法相结合的方法。一种模拟脱除工业尾气中CO₂的示意图如图所示：

某温度下，吸收塔中H₂CO₃溶液吸收一定量的后，则该溶液的pOH=___________(该温度下H₂CO₃的K_a1=4.6×10^-7，K_a2=5.0×10^-11   K_w=1×10^-a，用含a的代数式表示)。
(3)CO₂合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：CO₂直接加H₂合成甲醇；一类称为间接法：CO₂和H₂通过逆水煤气反应，先合成CO后，CO和H₂再合成甲醇。
I．CO₂ (g)+3H₂ (g)CH₃OH(g)+H₂O(g)   ΔH₁=-48.9kJ⋅mol^-1
Ⅱ．CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   ΔH₂= +41.1 kJ·mol^-1
Ⅲ．CO(g)+2H₂(g)3CH₃OH(g)     ΔH₃=-90kJ⋅mol^-1
①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是___________ (填字母)。

②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为6.8×10^-3，寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ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：

已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为___________。
③工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应Ⅰ直接合成甲醇，将体积分数为a% CO₂、3a% H₂ 的进料气(含杂质气体)，以 Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂，控制压强为50 bar(1 bar=100 kPa)发生反应I，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， p(H₂) =___________bar，反应I的平衡常数K_p= ___________bar^-2(K_p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)甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术，通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以比较它们之间的分子间作用力的大小。请判断表示甲醇的曲线是___________ ，理由是___________ 。

3 . 镍基材料作为甲醇反应催化剂已被广泛研究。近日，广东省科学院测试分析研究所提出和均能催化甲醇反应，其反应历程的片段如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用^*标注。下列说法正确的是

A．文献中反应指的是还原反应

B．吸附甲醇的效果：劣于

C．催化下，消耗的步骤为决速步

D．上述历程中碳原子的杂化类型由转化为

4 . 甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。回答下列问题：
(1)在标准压强(100kPa)、298K下，一些物质的热力学数据如下表，标准摩尔生成焓是指由稳定的单质合成1mol该物质的反应焓变；

物质		HCHO
标准摩尔生成焓()	0	-115.8	-201
熵()	130.7	218.7	239.9

甲醇脱氢制甲醛的反应方程式为：   ___________，该反应高温能自发进行的原因是___________。
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R、A为常数)。一定条件下，催化剂1作用下甲醇脱氢制甲醛反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示。

①升高温度，速率常数k___________(填“增大”“减小”或“不变”)；
②催化剂Ⅱ作用下，实验数据如图中b线所示，则催化效果：催化剂Ⅰ___________催化剂Ⅱ(填“>”成“<”)。
(3)催化剂1作用下，恒容密闭容器中充入一定量的发生反应，达到平衡时，容器总压、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。

①随着温度的升高，压强不断增大的原因是___________。
②600K达到平衡时，___________kPa(用含“p”的式子表示，下同)，的转化率为___________，___________。

7 . 氮的化合物研究是环境科学的热点课题之一。
金属与不同密度硝酸溶液反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系下图所示：

(1)当硝酸溶液的密度为1.36g.cm^-3时，下列化学方程式中，能较准确表达Fe与过量硝酸反应的是（填序号）________________。
A.
B.
C.
(2)现有一定量铝粉和铜粉的混合物与一定量很稀的硝酸溶液充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5mo/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如下图所示：

①c点对应NaOH溶液的体积为________________mL；
②ef段发生反应的离子方程式为________________。
(3)研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸（HNO₂，弱酸），然后才转化成NO₂，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，它完全有能力将新产生的HNO₂再氧化成HNO₃，如图为金属在不同浓度的HNO₃-H₂O₂混合溶液中的溶解速率和生成NO_x的体积V的变化示意图：

①最佳溶解金属的混合溶液中HNO₃的质量分数________________。
②H₂O₂与HNO₂反应的化学方程式为________________。
(4)NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO_x排放。NO_x的储存和还原在不同时段交替进行，如图1所示：若用H₂模拟尾气中还原性气体研究Ba（NO₃）₂的催化还原过程，该过程分两步进行，图2表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。

①根据图1分析可以得出BaO的作用是________________。
②根据图2分析用H₂模拟尾气中还原性气体研究Ba（NO₃）₂的催化还原过程，第一步反应的化学方程为________________。
③还原过程中，有时会产生笑气（N₂O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有O₂条件下¹⁵NO与NH₃以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是¹⁵NNO。请写出该反应的化学方程式________________。

8 . 我国科学家成功利用光伏发电，将电解水获得的与反应合成甲醇，再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉。该研究成果已在国际学术期刊《科学》上发表。回答下列问题：
(1)人工合成转化为淀粉只需要11步，其中前两步涉及的反应如图所示。

反应的__________（用含、、、的代数式表示）。
(2)有学者结合实验和计算机模拟结果，得出的一种反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，TS1、TS2、TS3、TS4均为过渡态。决速步骤对应的化学方程式为__________；TS3对应的步骤适合在__________（填“高温”或“低温”）条件下进行。

(3)在密闭容器中充入一定量的和，发生反应   ，在催化剂作用下单位时间内的转化率与温度、催化剂的关系如图所示。

①a点时，的生成速率__________（填“>”“<”或“=”，下同）的消耗速率；催化效率：Cat2__________Cat1。
②b点之后的转化率降低，可能的原因是__________。
(4)已知催化加氢的主要反应如下：
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
①230℃时，将和按物质的量之比为1：3混合通入恒温刚性密闭容器中，在催化剂作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，容器内压强随时间的变化如下表所示。

时间/min	0	20	40	60	80
压强/MPa

平衡时，则该温度下反应Ⅰ的化学平衡常数__________（用含的代数式表示）。
②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和甲醇选择性，应当__________。