1 . 和是两种常见的温室气体，利用和生成高附加值合成气CO和，以及甲烷部分催化裂解制备乙烯是目前研究的热点之一。回答下列问题：
(1)已知：   ；   ；
   。
反应的________；对于该反应，有利于提高平衡转化率的条件是________（填字母）。
A．高温高压       B．高温低压       C．低温高压       D．低温低压
(2)CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原三种金属氧化物达平衡后气体中与温度（T）的关系曲线图。下列说法正确的是________（填字母）。

A．CO还原的反应

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C．工业冶炼金属铜时较低的温度有利于提高CO的利用率

D．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

(3)甲烷部分催化裂解制备乙烯的反应原理为   。温度为T℃，压强为100kPa时，向体积可变的密闭容器中加入，平衡时转化率为40%，若温度、压强和初始量不变，充入作为稀释气，平衡时转化率为50%，则充入He的物质的量为________mol。
(4)一定温度下，将充入2L的固定容积容器中发生反应   。实验测得容器内各气体分压与时间的关系如图所示。

①的平衡转化率为________。
②反应的平衡常数________。
③若在该温度下，向容器中再充入，达到平衡时，平衡混合物中的物质的量分数________（填“增大”“减小”或“不变”）。

2 . 利用 CO₂ 合成甲醇、二甲醚技术是有效利用 CO₂ 资源，实现“碳中和”目标的重要途径。
(1)开发 CO₂ 直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应：2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)   ₁=-122.54kJ•mol^-1
副反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   ₂
①已知 25℃和 101kPa 下，H₂ (g)、CO(g)的燃烧热H 分别为-285.8kJ•mol^-1、-283.0kJ•mol^-1，H₂O(l)=H₂O(g)   H=+44kJ•mol^-1，则H₂=___________kJ/mol。
②在催化剂作用下，向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气，n(CO)：(CO₂)：n(H₂)= 1：5：20，反应平衡时测得 CO₂ 的转化率为 20%，二甲醚的选择性为 80%(已知二甲醚的选择性=×100%)，则副反应CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)的Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用 CO₂ 合成甲醇也是有效利用 CO₂ 资源的重要途径。将原料气(CO₂)：n(H₂)=1：3 充入某一恒容密闭容器中，只发生 CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)   H₃<0，在不同催化剂作用下，反应 t min 时 CO₂ 的转化率随温度的变化如图所示。

①下列说法正确的是___________。
A．使用催化剂 I 时，d 点已达到平衡
B．T₃ K 的平衡常数大于 T₄ K 的平衡常数
C．若 a 点时，v(H₂)正 = 3v(CH₃OH)逆，则此条件下反应已达到最大限度
D．c 点转化率比 a 点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中 a 点时反应已达平衡，现原料气按(CO₂)：n(H₂)=1：2.8 充入同一恒容密闭容器中，在催化剂 I 的作用下发生反应。请在图中用实线画出了 T₃K～T₅K 之间 CO₂ 的平衡转化率变化曲线___________。
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为羧基机理，某催化剂催化CO*+H₂O*CO₂*+H₂(g) (*表示吸附态、Ea 表示活化能)步骤如下：
I．H₂O*→OH*+H*   Ea₁=141.7kJ/mol
II．___________   Ea₂=39.5kJ/mol
III．COOH*→CO₂*+H*   Ea₃=132.1kJ/mol
IV．___________   Ea₄=97.4kJ/mol
①请补充其中的一个反应式：II___________。
②反应CO*+H₂O*CO₂*+H₂(g)的决速步骤是___________(填序号)。
(4)一种新型 Zn-CO₂   水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如图所示，酸性条件下，正极电极反应式为___________；充电时阴极的电极反应式为___________。

3 . 氢能新质生产力正加速发展。工业上利用天然气制备氢气，还能得到乙烯、乙炔等化工产品，有关反应原理如下：
反应①：2CH₄(g)C₂H₂(g)+3H₂(g)     ∆H₁=+376.3kJ/mol     K₁；
反应②：2CH₄(g)C₂H₄(g)+2H₂(g)     ∆H₂=+202.0kJ/mol     K₂；
回答下列问题：
(1)反应③：C₂H₂(g)+2H₂(g)C₂H₄(g)     ∆H₃=___________kJ/mol，K₃=___________(用含K₁、K₂的代数式表示)。
(2)若用、、和表示CH₄、C₂H₂、H₂和固体催化剂，如图在催化剂表面进行反应①，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是___________(填字母)。

(3)反应②的速率方程为(v_正=k_正·c²(CH₄)，v_逆=k_逆·c(C₂H₄)·c²(H₂)(k_正、k_逆为正、逆反应速率常数)。其他条件相同，T₁℃达到平衡时k_正=1.5k_逆，T₂℃达到平衡时k_正=3.0k_逆。由此推知，T₁___________T₂(填“>”“<”或“=”)。
(4)向恒温恒容密闭容器中充入适量CH₄，同时发生上述反应①和反应②，在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，测得单位时间内H₂的产率与温度的关系如图所示。在其他条件相同时，催化效率较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下，温度高于500℃时，H₂的产率迅速降低的原因是___________。

(5)在一定温度、102kPa下， 向反应器中充入1mol C₂H₄(g)发生反应：C₂H₄(g)C₂H₂(g)+H₂(g)制备氢气。
①实际操作中，往往向反应器中充入一定量的水蒸气，其目的是___________。
②忽略其他副反应，若向反应器中充入5mol水蒸气，平衡时(C₂H₄的转化率为75%，则该反应的Kp=___________。

6 . 建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物是严重的大气污染物，其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题：
方案Ⅰ：利用甲烷在催化剂条件下还原，相关反应如下：
①   
②   
③   
(1)表示甲烷燃烧热的热化学方程式为______。
(2)反应③自发进行的条件是______（填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”），该反应中活化能（逆）______（填“>”或“<”）（正）。
方案Ⅱ：利用CO在催化剂条件下还原   。向容积均为2L的甲（温度为）、乙（温度为）两个恒容密闭容器中分别充入2mol和3mol。反应过程中两容器内的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示：

(3)由图像可得：甲容器中，的平衡转化率为______；______（填“>”或“<”）；______0（填“>”或“<”），判断的依据是______。
(4)温度时，该反应的平衡常数______。
[对于反应，，为物质的量分数]
方案Ⅲ：可以利用原电池原理处理氮氧化物，如下图所示：

(5)该原电池的正极反应式为______。

8 . 杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”，这是一种利用焦炉气中的和工业废气捕获的生产的绿色燃料。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)_______。
(2)在密闭容器中充有2molCO和，在催化剂作用下发生反应Ⅱ，改变条件，测得CO的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

若达到平衡状态A时，容器的体积为2L，则在平衡状态B时容器的体积_______(填“大于”、“=”或“小于”)2L。若反应进行1min达到平衡状态C，用CO的分压变化表示的平均反应速率_______，此时的化学平衡常数_______[是用分压表示的平衡常数，某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)]。
(3)不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：的平衡转化率
的平衡产率
其中纵坐标表示平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)；压强、、由大到小的顺序为_______；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(4)催化还原法
①与丙烯通过金属杂多酸盐催化合成甲基丙烯酸。研究发现金属杂多酸盐中x对转化率的影响如图1所示，由图1得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是_______。

②催化剂在温度不同时对转化率的影响如图2所示，300℃催化效果远不如200℃和250℃的原因_______。

9 . 已知下列反应的平衡常数：，；，；则反应的平衡常数是

A．

B．

C．

D．