碳元素的化合物如甲烷、碳酸钙在自然界储量丰富，分布广泛，有非常重要的用途．
工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）．
已知温度、压强和水碳比[n（H₂O）/n（CH₄）]对甲烷平衡含量的影响如下图：

（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是．
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2MPa时，CH₄平衡含量与水碳比之间关系曲线．
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH₄与一定量H₂O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH₄的转化率为80%，对应的热量变化为aKJ，则这6分钟的平均反应速率v（H₂）为；此条件下该反应的热化学方程式为．
（4）CaCO₃是一种难溶物，其K_sp=2.8×10^-9．现将 amol/L的CaCl₂溶液与2.0×10^-4mol/L Na₂CO₃溶液等体积混合（假设溶液体积可直接相加），若要生成CaCO₃沉淀，则a的最小值为 mol/L．

（2012?开封二模）由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．
（1）目前，用超临界CO₂（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于．
（2）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环．CO₂转化成有机物的例子很多，如：
a.6CO₂+6H₂O

光合

作用

C₆H₁₂O₆+6O₂      b．CO₂+3H₂

催化剂

△

CH₃OH+H₂O
c．CO₂+CH₄

催化剂

△

CH₃COOH          d.2CO₂+6H₂

催化剂

△

CH₂=CH₂+4H₂O
以上反应中，最节能的是，原子利用率最高的是．
（3）若有4.4kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式．
（4）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器，充入1mol CO₂和3molH₂，进行反应．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡v（H₂）=；CO₂的转化率=；该温度下的平衡常数数值=．能使平衡体系中n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的措施有 （任写一条）．
（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为4×10^-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为．

我国有丰富的天然气资源．以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH₄的反应速率和转化率，下列措施可行的是．
A、增大压强    B、升高温度  C、充入He气    D、增大水蒸气浓度
（2）“转化一氧化碳”发生的方程式是H₂O（g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应平衡常数随温度的变化如下：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

提高氢碳比[n（H₂O）/n（CO）]，K值（填“增大”、“不变”或“减小”）；若该反应在400℃时进行，起始通入等物质的量的H₂O和CO，反应进行到某一时刻时CO和CO₂的浓度比为1：3，此时v（正）v（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）有关合成氨工业的说法中正确的是．
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
（4）生产尿素过程中，理论上n（NH₃）：n（CO₂）的最佳配比为，而实际生产过程中，往往使n（NH₃）：n（CO₂）≥3，这是因为．
（5）当甲烷合成氨气的转化率为60%时，以3.0×10⁸L甲烷为原料能够合成L 氨气．（假设体积均在标准状况下测定）

中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是：
A．电解水制氢：2H₂O

电解  .

 2H₂↑+O₂↑
B．高温使水分解制氢：2H₂O

高温  .

2H₂↑+O₂↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H₂O

TiO2    .

太阳光

 2H₂↑+O₂↑
D．天然气制氢：CH₄+H₂O

高温  .

 CO+3H₂
（2）CO₂可转化成有机物实现碳循环．将2molCO₂和6molH₂充入容积为3L的密闭容器中，在一定温度和压强条件下发生了下列反应：CO₂（g）+3H₂ （g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ?mol-1．反应在2分钟时达到了平衡．
①用H₂与CO₂浓度的变化表示该反应的速率，以它们的速率表示反应达到平衡的关系式是．
②达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物中CH₃OH的“物质的量分数”变化情况如图1所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断正确的是（填序号）．

A．P₃＞P₂    T₃＞T₂
B．P₂＞P₄      T₄＞T₂
C．P₁＞P₃     T₁＞T₃
D．P₁＞P₄    T₂＞T₃
（3）工业上，CH₃OH也可由CO和H₂合成．参考合成反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的平
衡常数：

温度/℃	0	100	200	300	400
平衡常数	667	13	1.9×10-2	2.4×10-4	1×10-5

下列说法正确的是．
A．该反应正反应是放热反应
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应△S＜0
C．在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1mol CO和0.2mol H₂，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D．工业上采用稍高的压强（5Mpa）和250℃，是因为此条件下，原料气转化率最高
（4）二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO₂（如图2）．
以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[CO（NH₂）₂]．已知：
2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=-159.47kJ?mol-1
NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+116.49kJ?mol-1
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+88.0kJ?mol-1
试写出NH₃和CO₂合成尿素和液态水的热化学方程式．

（2008?南京一模）化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．
（1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol．
356g“可燃冰”（分子式为CH₄?9H₂O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为．
（2）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C₄H₁₀表示），电池的电解质是掺入了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下传导O^2-．
已知该电池负极的电极反应为：C₄H₁₀+2O^2--4e^-=CO₂+H₂O，则该电池正极的电极反应式为，电池工作时，固体电解质里的O^2-向极移动．
（3）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
①T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO（g）和H₂O（g），发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：T℃时物质的浓度（mol/L）变化

时间/min	CO	H2O（g）	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084	C1
6	0.096	0.266	0.104	C2

第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的．第4～5min之间，改变的条件是，第5～6min之间，改变的条件是．T℃时该化学反应的平衡常数是．
②已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9．如果反应开始时，CO和H₂O（g）的浓度都是0.01mol/L，则CO在此条件下的转化率为．
③397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H0（填“＞”、“=”、“＜”）．