研究CO₂、NOx的反應機理，對于實現碳中和目標、消除環境污染具有重要意義。
Ⅰ．（1）CO₂和乙烷反應制備乙烯。298K時，相關物質的相對能量如圖所示，CO₂與乙烷反應生成乙烯、CO和氣態水的熱化學方程式為

C₂H₆（g）+CO₂（g）=C₂H₄（g）+CO（g）+H₂O（g）ΔH=+177 kJ/mol

C₂H₆（g）+CO₂（g）=C₂H₄（g）+CO（g）+H₂O（g）ΔH=+177 kJ/mol

。

（2）在Ru/TiO₂催化下發生反應：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）。若無副反應發生，T℃時向1L恒容密閉容器中充入1molCO₂和4molH₂，初始總壓強為5.0aMPa,反應進行到5min時，CO₂與CH₄的體積分數相等；10min后反應達到平衡時總壓強為3.5aMPa。（已知：分壓=總壓×組分物質的量分數）
①該可逆反應達到平衡的標志為

AB

AB

（填標號）。
A．v（CO₂）_正和v（CH₄）_逆的比值為1：1
B．混合氣體的平均相對分子質量不變
C．四種物質的分壓之比等于計量系數之比
D．c（CO₂）?c⁴（H₂）=c（CH₄）?c²（H₂O）
②0～5min內，v（H₂）=

0.6mol/（L?min）

0.6mol/（L?min）

。此溫度下該反應的平衡常數K_p=

6.75a

6.75a

（列出計算式即可）。
（3）工業上常用催化法將CO₂合成為羧酸以實現資源化處理。如圖是在催化劑作用下CO₂合成乙酸（CH₃COOH）的反應路徑與機理圖示，催化循環的總反應化學方程式為

CO₂+CH₃OH

L

i

I

、

R

h

*

CH₃COOH+H₂O

CO₂+CH₃OH

L

i

I

、

R

h

*

CH₃COOH+H₂O

（反應條件上注明催化劑的化學式）；反應的中間產物共

5

5

種。

Ⅱ．升高溫度絕大多數化學反應速率增大，但2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的速率卻隨溫度的升高而減小。某化學小組為研究特殊現象的原因，查閱資料知：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的反應歷程分兩步：
①2NO（g）?N₂O₂（g）（快）
v_1正=k_1正c²（NO）v_1逆=k_1逆c（N₂O₂）　ΔH₁＜0、E_a1＞0
②N₂O₂（g）+O₂（g）?2NO₂（g）（慢）
v_2正=k_2正c（N₂O₂）c（O₂）　v_2逆=k_2逆c²（NO₂）　ΔH₂＜0、E_a2＞0
（4）在1500K、恒容條件下，反應2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）達到平衡狀態，請寫出該反應的平衡常數表達式K=

k

1

正

k

2

正

k

1

逆

k

2

逆

k

1

正

k

2

正

k

1

逆

k

2

逆

（用含k_1正、k_1逆、k_2正、k_2逆的式子表示）。
（5）反應①和反應②的活化能大小關系為E_a1

＜

＜

E_a2（填“＞”、“＜”或“=”）。已知速率常數有如下關系：k=Ae^-

E

a

RT

。根據速率方程分析，升高溫度該反應速率減小的原因是

C

C

（填字母）。
A．k_2正增大，c（N₂O₂）增大
B．k_2正減小，c（N₂O₂）減小
C．k_2正增大，c（N₂O₂）減小
D．k_2正減小，c（N₂O₂）增大
（6）由實驗數據得到v_2正～c（O₂）的關系可用如圖表示。當x點升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，則變為相應的點為

a

a

（填字母）。

（7）科學家發現某些生物酶體系可以促進H⁺和e^-的轉移（如a、b和c），能將海洋中的

NO

-

2

轉化為N₂進入大氣層，反應過程如圖所示：

已知過程Ⅰ發生的反應可表示為：

NO

-

2

+2H⁺+e^-═NO+H₂O，則根據圖示，寫出過程Ⅰ→Ⅲ的總反應式

NO

-

2

+

NH

+

4

═N₂↑+2H₂O

NO

-

2

+

NH

+

4

═N₂↑+2H₂O

。