2 . 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)。

4 . 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)

5 . (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：______________。

6 . 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_____________________。

7 . AlN新型材料应用前景广泛，其制备与性质研究成为热点。
相关数据如下：

物质	熔点/℃	沸点/℃	与N2反应温度/℃	相应化合物分解温度/℃
Al	660	2467	＞800	AlN：＞2000   （＞1400升华） AlCl3：（＞181升华）
Mg	649	1090	＞300	Mg3N2：＞800

(1)AlN的制备。
① 化学气相沉积法。
Ⅰ.一定温度下，以AlCl₃气体和NH₃为原料制备AlN，反应的化学方程式是____________________。
Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃（填字母）。
a.75~100               b.600~1100             c.2000~2300
② 铝粉直接氮化法。
Al与N₂可直接化合为AlN固体，AlN能将Al包裹，反应难以继续进行。控制温度，在Al粉中均匀掺入适量Mg粉，可使Al几乎全部转化为AlN固体。该过程发生的反应有：__________________、_________和2Al + N₂ 2AlN。
③碳热还原法。
以Al₂O₃、C（石墨）和N₂为原料，在高温下制备AlN。
已知：ⅰ. 2Al₂O₃(s) ⇌ 4Al(g) + 3O₂(g)              ∆H ₁ =＋3351 kJ·mol^-1
ⅱ. 2C(石墨，s) + O₂(g) = 2CO(g)        ∆H ₂ =－221 kJ·mol^-1
ⅲ. 2Al(g) + N₂(g) = 2AlN(s)                     ∆H ₃ =－318 kJ·mol^-1
运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响：______________________________________。
(2)AlN的性质。AlN粉末可发生水解。相同条件下，不同粒径的AlN粉末水解时溶液pH的变化如图所示。

① AlN粉末水解的化学方程式是____________________________________。
② 解释t₁-t₂时间内两条曲线差异的可能原因：_______________________________。
(3)AlN含量检测。向a g AlN样品中加入足量浓NaOH溶液，然后通入水蒸气将NH₃全部蒸出，将NH₃用过量的v₁ mL c₁ mol·L^-1 H₂SO₄溶液吸收完全，剩余的H₂SO₄用v₂ mL c₂ mol·L^-1 NaOH溶液恰好中和，则样品中AlN的质量分数是________________________________。

8 . 偏二甲肼（）、肼（ ）和四氧化二氧（ ）可作为运载火箭的推进剂。
（1）已知：


和反应生成、和并放出大量热，写出该反应的热化学方程式（ 用含 、 、 的代数式表示）__________。该反应______（填“是”或“不是”）自发反应，判断的理由是_______。
（2）肼（ ）也可用于新型环保燃料电池中，燃料电池的工作原理示意图如图1所示，该燃料电池的负极反应式为_________________________________。

（3）将4molN₂O₄放入2 L，恒容密闭容器中发生反应N₂O₄(g) 2NO₂(g)，平衡体系中N₂O₄的体积分数（）随温度的变化如图2所示
①D点v（正）________v（逆）（填“>”“=”或“<”）。
②A、B、C点中平衡常数K的值最大的是________点。 时，N₂O₄的平衡转化率为________；若达平衡时间为5 s，则此时间内的平均反应速率为________。
③若其条件不变，在原平衡基础上，再加入一定量，达到新平衡时，与原平衡相比，NO₂的体积分数________（填“增大”“不变”或“减小”）。

9 . 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。
(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H₂)还原氧化铁，有关反应为：CH₄(g)＋CO₂(g)===2CO(g)＋2H₂(g)　ΔH＝260 kJ·mol^－1
已知：2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)
ΔH＝－566 kJ·mol^－1。
则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为_________________________________。
(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式是__________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu^2＋的物质的量浓度________。
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^－以外还含有________(忽略水解)。
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

10 . Ⅰ.北京时间11月1日清晨5时58分07秒，中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射，火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。
已知下面在298K时的热化学方程式:
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)；ΔH=–571.6kJ/mol
CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH=–890.3kJ/mol
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)；ΔH=–393.5kJ/mol
根据上面的热化学方程式完成下列问题：
⑴通过计算说明等质量的H₂、C、CH₄完全燃烧时放出热量最多的是_________。
⑵根据以上反应，则C(s)+2H₂(g)=CH₄(g)的焓变ΔH=___________。
⑶已知H₂O(l)=H₂O(g)；ΔH=+44.0kJ/mol
试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气时的热化学方程式：_____________________。
Ⅱ.据统计，发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～4%,远远超出水灾、火灾、风灾、地震等自然灾害造成损失的总和。因此，了解金属腐蚀的原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有重要意义。
⑴分别放在以下装置(都盛有0.1mol/L的H₂SO₄溶液)中的四块相同的纯锌片，其中腐蚀最快的是_____________。

⑵利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。其中X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为______________________。