3 . I.锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li电极表面生成只允许Li⁺通过的Li₂CO₃和C保护层，工作原理如图1，具体操作如下。

i.将表面洁净的Li电极和MoS₂电极浸在溶有CO₂的有机电解质溶液中。
ii.0~5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，MoS₂电极上生成Li₂CO₃和C。
iii.5~10min，a端连接电源负极，b端连接电源正极，电解，MoS₂电极上消耗Li₂CO₃和C，Li电极上生成Li₂CO₃和C。
步骤ii和步骤iii为1个电沉积循环。
iv.重复步骤ii和步骤iii的操作，继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ii内电路中的Li⁺的迁移方向为____。
a.由Li电极向MoS₂电极迁移            b.由MoS₂电极向Li电极迁移
(2)已知下列反应的热化学方程式。
2Li(s)+2CO₂(g)=Li₂CO₃(s)+CO(g) ΔH₁=-539kJ•mol^-1
CO₂(g)+C(s)=2CO(g) ΔH₂=+172kJ•mol^-1
步骤ii电解总反应的热化学方程式为____。
(3)步骤iii中，Li电极的电极反应式为____。
(4)Li₂CO₃和C只有在MoS₂的催化作用下才能发生步骤iii的电极反应，反应历程中的能量变化如图。下列说法正确的是____(填字母)。

a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.MoS₂催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率增大
II.如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。

(5)①腐蚀过程中，负极是____(填“a”“b”或“c”)。
②环境中的Cl^-扩散到孔口，并与正极产物和负极产物作用生成多孔铜锈Cu₂(OH)₃Cl，其离子方程式为_____。
③若生成4.29gCu₂(OH)₃Cl，则理论上消耗氧气的体积为____L(标准状况)。

5 . 回答下列问题：
(1)一种工业制备甲醇的反应为CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H
已知：①CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H₁=-40.9kJ·mol^-1
②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₂=-90.4kJ·mol^-1
试计算制备反应的△H=____。
(2)对于反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，已知：v_正=k_正p(CO₂)·p³(H₂)，v_逆=k_逆p(CH₃OH)·p(H₂O)。k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K，按初始投料比n(CO₂)：n(H₂)=3：1、n(CO₂)：n(H₂)=1：1、n(CO₂)：n(H₂)=1：3，得到不同压强条件下H₂的平衡转化率关系如图1：

①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为____(用字母表示)。
②点N在线b上，计算540K的压强平衡常数Kp=____(用平衡分压计算)。
③540K条件下，某容器测得某时刻p(CO₂)=0.2MPa，p(CH₃OH)=p(H₂O)=0.1MPa，p(H₂)=0.4MPa，此时。v_正：v_逆=____。
(3)甲醇催化可制取丙烯的反应为：3CH₃OH(g)C₃H₆(g)+3H₂O(g)，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图2中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能E_a=____kJ·mol^-1。

(4)甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni－YSZ电极上发生的电极反应方程式：____。

6 . 钛(Ti)被称为“未来金属”，广泛应用于国防、航空航天、材料等领域。
(1)基态钛原子的价电子排布式为_______。
(2)钛可与高于70℃的浓硝酸发生反应，生成Ti(NO₃)_4.其球棍结构如图Ⅰ，Ti的配位数是_______，试㝍出该反应的方程式_______。

(3)钙钛矿(CaTiO₃)是自然界中的一种常见矿物，其晶胞结构如图Ⅱ．设N_A为阿伏加德罗常数的值，计算一个晶胞的质量为_______g。

(4)TiCl₄是由钛精矿(主要成分为TiO₂制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl₄的流程示意图如图：

资料：TiCl₄及所含杂质氯化物的性质

化合物	SiCl4	TiCl4	AlCl3	FeCl3	MgCl2
沸点/℃	58	136	181(升华)	316	1412
熔点/℃	-69	-25	193	304	714
在TiCl4中的溶解性	互溶	—	微溶		难溶

TiO₂与Cl₂难以直接反应，加碳生成CO和CO₂可使反应得以进行。
已知：TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(g)+O₂(g) △H₁=+175.4kJ·mol^-1
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=-220.9kJ·mol^-1
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl₄(g)和CO(g)的热化学方程式_______。
②氯化过程中CO和CO₂可以相互转化，根据如图Ⅲ判断：CO₂生成CO反应的△H_______0(填“＞”“＜”或“=”)，判断依据_______。

7 . 氨气广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域，合成氨工业极大地影响了人类的发展历程。
(1)工业上用氨和二氧化碳为原料，在一定条件下合成尿素CO(NH₂)₂，已知：
①2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂COONH₄(s) ΔH = -159.5kJ/mol
②NH₂COONH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ΔH = +116.5kJ/mol
③H₂O(l)=H₂O(g) ΔH = +44.0kJ/mol
写出氨气与二氧化碳生成尿素和液态水的热化学反应方程式__________。
(2)已知反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH <0，一定温度下，将N₂和H₂以物质的量之比为1∶1充入盛有催化剂的密闭容器，下列图象t时刻一定处于平衡状态的是______。

(3)200℃时，将N₂(g)和H₂(g)以物质的量之比为1∶3充入恒压容器中，容器内起始压强为P₀，达到平衡时N₂的转化率为50%，则该反应的平衡常数K_P=___________(用含有P₀的式子表示。K_P为分压平衡常数，气体分压=气体总压强×该气体的体积分数)
(4)某温度下，将一定量的NH₃充入盛有催化剂的恒容容器中，一段时间达到平衡后，升高温度，当再次达到平衡时，N₂的分压增大，原因是_________。
(5)我国科学家利用密度泛函理论筛选出合成氨的优良催化剂——担载单原子钼的缺陷硼氮单层材料，反应历程如图：

该反应历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)E=__________eV。
(6)中科院大连化物所应用混合导体透氧膜制备氨合成气和液体燃料合成气，工作原理如图所示，请写出膜Ⅰ侧H₂O发生的电极反应方程式：_________。

(7)25℃时，将2a mol/L的稀氨水与a mol/L的盐酸等体积混合后，试比较下列关系的大小(填“<”“>”或“=”)：c(NH) + c(H⁺)____c(NH₃∙H₂O) + c(OH^-) (NH₃∙H₂O的K_b=1.8×10^-5)

8 . (1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM－5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为：C₂H₅OH(g)+IB(g)=ETBE(g) △H。回答下列问题：


反应物被催化剂HZSM－5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示，该反应的△H=__________ kJ·mol^-1。反应历程的最优途径是________(填C₁、C₂或C₃)。
(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH₃OCH₃)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃)进行下列反应：
反应ⅰ：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)   ΔH₁=-99kJ·mol⁻¹
反应ⅱ：2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)   ΔH₂=-23.5kJ·mol⁻¹
反应ⅲ：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)   ΔH₃=-41.2kJ·mol⁻¹
①在该条件下，若反应1的起始浓度分别为：c(CO)=0.6mol·L⁻¹，c(H₂)=1.4mol·L⁻¹，8min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8min内H₂的平均反应速率为__________。
②在t℃时，反应2的平衡常数为400，此温度下，在1L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c(mol·L−1)	0.46	1.0	1.0

此时刻v_正___v_逆(填“＞”“＜”或“＝”)，平衡时c(CH₃OCH₃)的物质的量浓度是___。
③催化反应室的总反应3CO(g)+3H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+CO₂(g)，CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示，图中X代表___(填“温度”或“压强”)，且L₁___L₂(填“＞”“＜”或“＝”)。

④在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着起始投料比的改变，二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因：______________。

9 . （1）已知: 25℃、101 kPa时，
I.H₂（g） + O₂（g） = H₂O（g） △H₁ =- 241.8kJ/mol
II.H₂（g） + O₂（g） = H₂O（l） △H₂ =-2858kJ/mol
试回答下列问题:
①能表示氢气燃烧热的热化学方程式为____ （填“I” 或“II”）
②H₂O（g） = H₂O（l）   △H = ___ kJ/mol。
（2）已知: 25℃、101 kPa时，CO（g） + H₂O（g）CO₂（g） + H₂（g） △H = -41.0 kJ/mol。将1molCO和Imol H₂O（g）置于1L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡。试回答下列问题:
①放出的热量___41.0kJ（填“>”、“<”或“=”）；
②该反应的平衡常数表达式K =__
③其他条件不变时，升高温度，c（H₂）将__
A 大   B 小   C 变
（3）常温下，现有0.1mol/L FeCl₃溶液:
①该溶液呈___（填“酸性”、 “碱性”或“中性"）;
②为沉淀Fe³⁺，加入定量氨水调节pH，当c(Fe³⁺)= 4.0×10^-5mol/L时，溶液的pH=__（ 已知Ksp[Fe(OH)₃]= 4.0×10^-38）。
（4）如图是电解CuSO₄溶液的装置示意图。a、b是电源的两极，x、y都是石墨电极。通电一段时间后，y极上有气泡产生。试回答下列问题:①电源的正极是__（填 “a”或“b”）；②有关溶液变化的描述正确的是______；

A．pH降低
B．SO₄^2-浓度减小
C．Cu²⁺浓度增大
③x极的电极反应式为________

10 . 用H₂O₂、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1：KI在该反应中的作用：H₂O₂ + I= H₂O + IO；H₂O₂ + IO= H₂O + O₂↑+ I。总反应的化学方程式是_______________________________________________。
(2)资料2：H₂O₂分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。下列判断正确的是______（填字母）。

a．加入KI后改变了反应的路径
b．加入KI后改变了总反应的能量变化
c．H₂O₂ + I= H₂O + IO是放热反应
(3)实验中发现，H₂O₂与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl₄，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：I₂也可催化H₂O₂的分解反应。
① 加CCl₄并振荡、静置后还可观察到___________________________________，说明有I₂生成。
② 气泡明显减少的原因可能是：
ⅰ. H₂O₂浓度降低；
ⅱ._________________________________________。
以下对照实验说明ⅰ不是主要原因：向H₂O₂溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl₄，B试管不加CCl₄，分别振荡、静置。观察到的现象是________________________。
(4)资料4：I+ I I K= 640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入10 mL 0.10 mol·L^-1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：

微粒	I	I	I
浓度/ (mol·L-1)	2.5×10-3	a	4.0×10-3

① a =____________________。
② 该平衡体系中除了含有I、I和I外，一定还含有其他含碘微粒，理由是_____________________。