1 . 国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。杭州亚运会火炬使用的燃料为“零碳甲醇”，是利用焦炉气中的H₂与从工业尾气中捕集的二氧化碳反应合成，实现废碳再生、循环内零碳排放。
(1)已知：某温度下物质的相对能量如下图1所示，在In₂O₃催化下用CO₂(g)和H₂(g)制备CH₃OH(g)的反应原理如图2。

                 

请写出制备甲醇的热化学方程式为：___________。
①该反应在___________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②向一绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的H₂和CO₂进行反应，下面不能判断该反应已达到平衡状态的是___________。
A混合气体的密度保持不变               B．总压强不变
C．平衡常数不变                                D．H₂的转化率保持不变
(2)煤制甲醇的生产工艺中，由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂)可直接制备甲醇，主要包括以下三个反应：
ⅰ．CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   △H₁=+41.1kJ/mol
ⅱ．CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)   △H₁=+90.1kJ/mol
ⅲ．CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃
t℃、100kPa下，将3molH₂(g)、1molCO₂(g)和6molKr(g)投入一恒容密闭容器中发生反应。反应达到平衡时，测得容器中CH₃OH(g)为0.5mol、CO(g)为0.2mol。
①CO₂的平衡转化率为___________。
②反应ⅱ的平衡常数K_x=___________(保留位小数)[对于反应aM(g)+bN(g)cZ(g)+dQg)，K_x=，x为物质的量分数]。
(3)2023年11月20日，福岛核电站第三批次核污水排放结束，从8月24日正式开启排污，不到三个月的时间，己有超2.3万吨核污水流入太平洋，引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料，核废料中+6价的铀[]可以通过电化学还原法处理，+6价的铀被还原为U⁴⁺的电化学装置如图所示：

①阴极的电极反应为：___________。
②阴极上可能发生副反应：+3H⁺+2e^-=HNO₂+H₂O、2HNO₂+U⁴⁺=+2NO↑+2H⁺，为了减少副反应造成的影响，可向阴极区溶液中加入N₂H₅NO₃，发生的反应为：2HNO₂+=N₂O↑+N₂↑+3H₂O+H⁺，溶液中加入N₂H₅NO₃的具体作用是___________。
③电还原处理+6价的铀转移1rnole^-，阴极区H⁺减少___________mol(不考虑副反应)。

3 . 为了实现“碳中和”，研发的利用技术成为热点。
反应I：
反应Ⅱ：
请回答：
(1)反应I能够自发进行的条件是__________。
(2)向的恒容密闭容器中充入和（起始压强为），在不同温度下同时发生上述反应I和反应Ⅱ，得到平衡时各含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。

①写出曲线Y表示的含碳元素物质的化学式__________。
②时，反应Ⅱ的平衡常数__________[对于气相反应，用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，为平衡总压强，为平衡系统中的物质的量分数]。
(3)可用与催化加氢制乙醇，反应原理为：。经实验测定在不同投料比、、时的平衡转化率与温度的关系如图所示：

①上述反应的活化能（正）__________（逆）（填“”、“”或“”）。
②、、由大到小的顺序是__________。
③从平衡角度分析，随温度升高，不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因__________。
(4)科学家提出由制取的太阳能工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为__________。

(5)水系可逆电池可吸收利用，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的解离成和，工作原理如图所示：

①放电时复合膜中向极移动的离子是__________。
②充电时多孔纳米片电极的电极反应式为__________。

4 . 随着温室效应越来越严重，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，回答下列问题。
将二氧化碳转化为甲醇是目前重要的碳中和方法，体系中发生如下反应：
主反应：①
副反应：②
已知：
   
(1)反应①的___________(用含、的代数式表示)，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度下”)下有利于自发进行。
(2)密闭容器中通入CO₂和H₂仅发生反应①，仅改变以下一个条件，能提高H₂平衡转化率的措施有___________(填正确答案的编号)。

A．恒温恒容时增加CO2(g)用量	B．恒温恒压下通入惰性气体
C．升高温度	D．加入催化剂

(3)某温度下，1L恒容密闭容器中加入1molCO₂(g)和3molH₂(g)，发生反应①和反应②，平衡时CO₂的转化率为α，CO(g)的物质的量为bmol，计算反应①的平衡常数K=___________(用含有α、b的计算式表示)。
(4)副反应②在Cu催化时，反应历程如下(*表示吸附在催化剂表面)，请写出步骤iv的方程式。
i：
ii：
iii：
iv：___________
v：
(5)选择不同的温度和催化剂(a、b、c)都对甲醇产率有影响，根据下图，最佳反应条件为___________。

(6)电解还原二氧化碳也能实现碳中和，图2为电解还原CO₂制备CO，同时获得两种副产物的装置：

①请写出阳极的电极反应式：___________。
②产物2为___________。

5 . Ⅰ．铁触媒催化合成氨经历下图所示①至⑥步基元反应(从状态Ⅰ至状态Ⅶ)：

上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。
回答下列问题：
(1)根据上图计算合成氨反应的焓变：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH=___________。
(2)上述反应的ΔS___0(填“>”“<”或“=”)。已知：反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的|ΔS|=199J/(mol·K)，则下列温度中，合成氨反应能自发进行的是____ (填标号)。
A．25℃               B．125℃               C．225℃                  D．325℃
Ⅱ．高锰酸钾是一种常用的消毒剂和氧化剂。回答下列问题：
实验(一)：电解法制备KMnO₄。

以石墨、铜为电极，电解K₂MnO₄溶液制备KMnO₄溶液，装置如图所示。
(3)电解过程中，Cu极附近电解质溶液的pH______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)铜极、石墨极能否互换并简述理由：___________。
实验(二)：探究K₂FeO₄和KMnO₄氧化性强弱。装置如图所示。

关闭开关K，观察到左烧杯中紫红色溶液变为浅黄色，右烧杯中无色溶液变为紫红色。
(5)关闭K，盐桥中_______(填离子符号)向左烧杯迁移。
(6)石墨极的电极反应式为_______。实验结论是氧化性：___ (填>”“<”或“=”)。

7 . 乙醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。
(1)已知几种热化学方程式如下：
①   
②   
③   
(ⅰ)上述反应中，在任意温度下都能自发进行的是___________(填序号)。
(ⅱ)我国科学家开发新型催化剂利用乙醇直接制备乙酸乙酯：    ___________。
(2)乙醇是一种储氢材料。   ，Akande对其动力学机理的研究(*代表物种吸附在催化剂表面上)如图所示：

①___________0(填“>”“<”或“=”)，总反应分___________步反应进行。
②速控反应的方程式为___________。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入适量乙醇蒸气，发生反应：，下列叙述正确的是___________(填标号)。

A．当气体总压强不变时，达到平衡状态

B．平衡时升温，正反应速率大于逆反应速率

C．平衡时，充入氩气，平衡向左移动

D．平衡时，充入少量，其平衡转化率减小

(4)保持总压为，向反应器中充入乙醇和氮气(不参与反应)，发生反应：，测得乙醇的平衡转化率与投料比、温度的关系如图所示：

①其他条件不变时，随着增大，乙醇的平衡转化率增大的原因是_______，_____(填“>”或“<”)。
②温度下，投料比为1.0时，平衡常数为________(提示：用分压计算的平衡常数为，分压总压物质的显分数)。
(5)我国科学家开发复合催化剂，实现了在酸性条件下电还原制备乙醇，阴极反应式为___________。