“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物为原料合成一系列化工产品的化学。研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：(1)相关物质的燃烧热(1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量)数据如下表所示：物质C(s)CO(g)H2(g)燃烧热-393.5-283-286已知：写出与生成和的热化学方程式。(2)工业上，在基催化剂的作用下发生反应。向恒容密闭容器中通入和，在催化剂表面上反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。①据图可知，该反应为(填“放热”“吸热”)反应；对该反应的反应速率影响最大的基元反应方程式为。②化学反应速率方程中各物质浓度的指数称为各物质的反应级数，反应级数越大，表示该物质浓度对反应速率影响越大。该反应的反应速率及反应级数随温度变化如图所示据图可知，为提高反应速率，适宜的反应条件为；温度再高反应速率大幅度降低的原因可能为。(3)和在催化剂作用下可发生以下两个反应：i.ii.①升高温度，的含量增大的原因是。②恒温恒压密闭容器中，加入和，初始压强为，在发生反应，反应达平衡时，的转化率为50%，容器体积减小25%，则反应i的压强平衡常数(结果保留1位小数)。

1. 二氧化碳是潜在的碳资源，无论是天然的二氧化碳，还是各种炉气、尾气、副产气，进行分离回收和提纯，合理利用，意义重大。在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下，将CO₂和CO转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。

(1) 由CO₂制取CH₄的部分反应如下：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

则反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ kJ/mol。

(2) 若在体积为1.0L的恒容密闭容器中充入xmolCO₂和ymolH₂模拟工业合成甲醇的反应： $\text{[math]}$ 。

①关于图1，下列有关说法正确的是。

A．该反应为 $\text{[math]}$

B．若加倍投料，曲线A不可变为曲线B

C．当 $\text{[math]}$ ，该反应达到平衡状态

D．容器内压强和混合气体平均相对分子质量不变，均可以说明该反应达到平衡状态

②若x=2、y=3，测得在相同时间内，不同温度下H₂的转化率如图2所示， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (“>”、<”或“=”)；填T₂时，起始压强为10MPa，则 $\text{[math]}$ MPa^-2(列式计算；保留两位小数； $\text{[math]}$ 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

(3) 一定条件下，选择合适的催化剂只进行反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，控制CO₂和H₂初始投料比为1∶1，分别在不同温度T₁、T₂、T₃下反应，达到平衡后，CO₂的转化率分别为50%、60%、75%，已知反应速率 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。 $\text{[math]}$ 最大的是温度(填“T₁”、“T₂”或“T₃”)。

(4) 利用电化学可以将CO₂有效转化为 $\text{[math]}$ ，装置如图所示。装置工作时，阴极除有 $\text{[math]}$ 生成外，还可能生成副产物降低电解效率。阴极生成的副产物可能是，标准状况下，当阳极生成O₂的体积为112mL时，测得阴极区内的 $\text{[math]}$ ，则电解效率。(忽略电解前后溶液体积的变化)已知： $\text{[math]}$ 。

综合题困难

2. 合成氨及氮氧化物的有效去除、资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。

(1) 已知合成氨反应中每生成 $\text{[math]}$ ，放出 $\text{[math]}$ 热量，请写出合成氨的热化学方程式，已知合成氨反应 $\text{[math]}$ 的逆反应活化能为 $\text{[math]}$ ，则其正反应活化能为 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。

(2) 已知：① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

若向 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中加 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生上述反应，达到平衡时，容器中 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ ，反应①的平衡常数 $\text{[math]}$ 为。

(3) 某化工厂排出的尾气(含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )治理的方法为在密闭容器中发生如下反应： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示：

则 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 表面上的反应可用化学方程式为。

(4) 已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该反应在(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得 $\text{[math]}$ 产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中 $\text{[math]}$ 点对应的速率(对应温度400℃) $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”) $\text{[math]}$ ，温度高于400℃， $\text{[math]}$ 产率降低的原因可能是。

(5) 一种以熔融 $\text{[math]}$ (添加 $\text{[math]}$ )为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。写出阳极发生的电极反应式：。

综合题困难

3. 天然气净化厂和石油化工厂均需要处理过程气中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，以实现硫资源的高效回收和含硫污染物的减排。

(1) 一般采用选择性加氢催化剂处理 $\text{[math]}$ ，将其转化为单质硫，主要发生以下反应：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。

理论上分析，处理 $\text{[math]}$ 时，下列措施中能提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率，同时加快反应速率的是。

A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．增大 $\text{[math]}$ 的浓度

(2) 下图表示反应温度对选择性加氢催化剂活性的影响判断 $\text{[math]}$ 加氢转化为 $\text{[math]}$ 的最佳温度为 $\text{[math]}$ ，理由是。在 $\text{[math]}$ 阶段 $\text{[math]}$ 总转化率增幅较大，试推测其主要原因。

(3) 处理 $\text{[math]}$ 可采用高温热分解法： $\text{[math]}$ 。已知：组分的平衡分压 $\text{[math]}$ 组分的物质的量分数 $\text{[math]}$ 总压。

①保持总压不变时，在 $\text{[math]}$ 热分解反应器中通入 $\text{[math]}$ ，可提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率，其原因是。在一定反应条件下，将 $\text{[math]}$ 的混合气进行 $\text{[math]}$ 热分解反应，平衡时混合气中 $\text{[math]}$ 分压是 $\text{[math]}$ 的2倍，则 $\text{[math]}$ 平衡转化率为。

②若 $\text{[math]}$ 的压力转化率表示为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的初始压力， $\text{[math]}$ 为某时刻 $\text{[math]}$ 的分压)，维持温度和压强不变，一定量的 $\text{[math]}$ 分解达到平衡时，用各组分的平衡分压表示的平衡常数 $\text{[math]}$ ，则平衡时 $\text{[math]}$ 的压力转化率 $\text{[math]}$ 。