1 . 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ．已知热化学方程式：（太阳光分解水制氢气）
(1)反应中主要能量转化形式为__________能转化为__________能。
(2)若在反应中使用催化剂，__________。（选填“增大”“减小”或“不变”）
Ⅱ．甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为：。一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入和，反应过程中测得的浓度与反应时间的关系如下表所示：

时间/s	0	1	2	3	4	5
	0.0	5.0	9.0	12.0	14.0	15.0

(3)101KPa时，气体完全燃烧生成液态水和气体，放出890.3KJ的热量，反应的热化学方程式为________________________________________。
(4)①0～4s时间段内用表示该反应速率__________，反应到5s时，的转化率为__________。
②下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是__________。（填字母）
A．的浓度不再变化
B．生成的同时生成
C．容器内气体的密度不再发生变化
(5)燃料电池如图所示，放电时，氧化产物依次为、。
                                                              
①图1中Pt极为__________（填“正”或“负”）极。
②若消耗等物质的量的，则图1、图2装置中通过外电路的电子数之比为__________。

3 . 如图，用2mL95％的乙醇，3mL无水醋酸，2mL浓H₂SO₄，制某有机溶剂的反应装置，试管b中加入5mL饱和碳酸钠溶液。连接好装置。用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验。

（1）在大试管a中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：_______________
（2）写出a试管中的主要化学反应的方程式：________________
（3）加入浓H₂SO₄的作用是_____________________。
（4）实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是___________________________。
（5）试管b中发生的反应_____________________________（离子方程式）
（6）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)______。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
（7）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图，图中圆括号表示加入适当的试剂，编号表示适当的分离方法。

①写出各有机物的名称：
A __________________，B ____________________ ，E __________________ 。
②写出加入的试剂：（a）________________，（b）___________________。
③写出有关的操作分离方法：①______________③_________________。

4 . 天然气的主要成分为，一般还含有等，是重要的燃料和化工原料。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
写出与反应生成液态甲醇和的热化学方程式_______。
(2)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。
   
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化应为图中曲线_______(填“c”或“d”)。
(ⅲ)与反应，氚代甲醇的产量_______(填“>”“=”或“<”)。
(3)乙烷在一定条件下可发生如下反应制得乙烯：。下列说法不正确的是_______(填字母)。

A．压缩容器体积或升温都能提高该反应的正反应速率

B．寻找合适的催化剂，可以提高一定时间内乙烷的分解率

C．乙烯和氢气的物质的量比值不再改变，可以判断该反应达到平衡

D．保持温度不变，在ⅤL密闭容器中充入乙烷和氢气各，若达到平衡时乙烷的转化率为，则平衡常数

(4)将丙烷通入质子导体固体氧化物燃料电池脱氢可得丙烯，实现“烯烃—电力”联产。装置如图所示：
   
负极上发生的电极反应为_______。

5 . 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
I．以CO₂和NH₃为原料合成尿素的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)，该反应为放热反应。
(1)上述反应中，有利于提高CO₂平衡转化率的措施是_______(填序号)。

A．高温低压

B．低温高压

C．高温高压

D．低温低压

(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如图所示：
第一步：2NH₃(g)+CO₂(g)H₂NCOONH₄(s) ΔH₁=-159.5kJ·mol^-1
第二步：H₂NCOONH₄(s)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ΔH₂=＋72.5kJ·mol^-1

①合成尿素总反应的热化学方程式为_______。
②反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是_______。
II．以CO₂和CH₄催化重整制备合成气：CO₂(g)+CH₄(g)2CO(g)+2H₂(g)
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH₄和CO₂在一定条件下发生反应：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，CH₄的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。
A.反应速率：2v_正(CO₂)=v_正(H₂)             B.同时断裂2mol C-H键和1mol H-H键
C.容器内混合气体的压强保持不变             D.容器中混合气体的密度保持不变
②由图可知，Y点速率v_正_______v_逆(填“>”“<”或“=”，下同)；容器内压强P₁_______P₂。
③已知气体分压=气体总压x气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=_______(用含P₂的代数式表示)。
III．电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入CO₂气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示：

(4)上述装置中，阴极的电极反应式为_______。

8 . 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g) + 2H₂(g)⇌CH₃OH(g) ΔH₁= ―90.7kJ．mol^-1
②2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g) + H₂O(g) ΔH₂= ―23.5kJ．mol^-1
③CO(g) + H₂O(g)⇌CO₂(g) + H₂(g) ΔH₃ = ― 41.2 kJ．mol^-1
回答下列问题：
(1)则反应3H₂(g) + 3CO(g)⇌CH₃OCH₃(g) + CO₂(g) ΔH= _______________。
(2)以下说法能说明反应3H₂(g) + 3CO(g)⇌CH₃OCH₃(g) + CO₂(g)达到平衡状态的有________。
A．CO和CH₃OCH₃的浓度之比保持3︰1不变
B．单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D．恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变
(3)如图所示装置，装置A是二甲醚燃料电池，该装置工作时电子从b极流向Fe电极。

①A池中b电极反应式为______________________。
②若装置B中溶液体积为300 mL，假设反应前后溶液体积不变，当装置A中消耗0.0025 mol二甲醚时，装置B中溶液的pH为_______________。
(4)一定量的CO₂与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s) + CO₂⇌2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

(已知气体分压()=气体总压()×体积分数)
①该反应ΔH __________(填“>”“<”或“=”)0，550 ℃ 时，平衡后若充入惰性气体，平衡_________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650 ℃ 时，反应达平衡后CO₂的转化率为______________(保留2位有效数字)。
③T ℃ 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数______。

9 . 碳、氮广泛分布在自然界中，碳、氮的化合物性能优良，在工业生产和科技领域有重要用途。
（1）氮化硅(Si₃N₄)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO₂与过量焦炭在1300～1700^oC的氮气流中反应制得：3SiO₂(s) + 6C(s) + 2N₂(g)Si₃N₄(s) + 6CO(g)   ΔH＝－1591.2 kJ/mol则该反应每转移1mol e^－，可放出的热量为________
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO
①750℃时，测得气体中含等物质的量的SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是：____________
②由MgO制成的Mg可构成“镁—次氯酸盐”电池，其装置示意图如图，该电池的正极反应式为____________

（3）某研究小组将三组CO(g)与H₂O(g)的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO(g) + H₂O(g)CO₂(g) + H₂(g)，得到如下数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达平衡所需时间/min
		CO	H2O	CO	H2
1	650	2	4	0.5	1.5	5
2	900	1	2	0.5	0.5	—

①实验Ⅰ中，前5min的反应速率v(CO₂)＝___________
②下列能判断实验Ⅱ已经达到平衡状态的是（填写选项序号）__________
a．容器内CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度不再变化
b．容器内压强不再变化
c．混合气体的密度保持不变
d．v正(CO)＝v逆(CO₂)
e．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
③若实验Ⅲ的容器是绝热的密闭容器，实验测得H₂O(g)的转化率H₂O%随时间变化的示意图如下图所示，b点v正_______v逆（填“＜”、“＝”或“＞”），t₃～t₄时刻，H₂O(g)的转化率H₂O%降低的原因是______________________

10 . 在高温高压下碳氧化物具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应。
（1）一定条件下，CO与H₂ 可合成甲烷，反应方程式为:CO(g)+3H₂(g) CH₄(g)+ H₂O(g)
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是_________
②已知H₂(g)、CO(g)和CH₄(g)的燃烧热分别为285.8kJ/mol   283.0kJ/mol和890.0kJ/mol。
写出CO 与H₂ 反应生成CH₄ 和CO₂ 的热化学方程式：_____________。
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO (g) +2H₂ (g) CH₃OH (g)
反应Ⅱ: CO₂ (g) +3H₂ (g) CH₃OH (g) +H₂O (g)
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为______________。
②一定温度下，在体积可变的密闭容器中加入4molH₂和一定量的CO发生反应Ⅰ，开始时容器体积为2L，CO 和CH₃OH (g) 的浓度随时可变化如图。10min 达到平衡，则反应1的化学平衡常数为____________。

③恒温恒容条件下，在密闭容器中等物质的量的通入CO₂ 和H₂， 下列描述能说明反应Ⅱ已经达到平衡状态的是___。(填标号)
A.容器内CO₂的体积分数不再变化
B.当CO₂和H₂转化率的比值不再变化
C.单位时间CH₃OH分子断裂5N_A个共价键，同时断裂3N_A个H-H键
D.容器内混合气体的平均相对分子质量为34.5，且保持不变
（3）甲烷碱性燃料电池装置如图所示(开始时两边溶液质量相等)，用电器为惰性电极电解装置，其原理是:通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，进而彻底氧化CN^-为无害气体使废水得以净化。

①当除去1molCN^-时，图1两边质量差为__________g.
②负极电极反应式为__________.
（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为:CH₃OH(g)+CO(g) HCOOCH₃(g)     ΔH=-29.1KJ/mol，科研人员对该反应进行了研究.部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是_____。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是___________。