1 . TiO₂和TiCl₄均为重要的化工原料，已知：
Ⅰ.TiCl₄(g)+O₂(g)TiO₂(s)+2Cl₂(g) ΔH=-175.4kJ/mol
Ⅱ.2C(s)+O₂(g)2CO(g) ΔH=-220.9kJ/mol
请回答下列问题：
（1）TiCl₄(g)+2CO(g)TiO₂(s)+2C(s)+2Cl₂(g)的ΔH=___kJ/mol。
（2）t℃时，向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl₄和2molO₂，发生反应I，4min达到平衡时测得TiO₂的物质的量为0.2mol。
①反应0~4min末的平均速率v(Cl₂)=_，该温度下K=_（用分数表示），O₂的平衡转化率=__。
②下列措施，既能加快正反应速率，又能增大O₂的平衡转化率的是_。
A.缩小容器的体积
B.加入催化剂
C.分离出部分TiO₂
D.增加O₂的浓度
E.减低温度
F.以上方法均不可以
③t℃时，向10L恒容密闭容器中充入3molTiCl₄和一定量的O₂，发生反应I，两种气体的平衡转化率（a%）与起始的物质的量之比（TiCl₄/O₂）的关系如图1所示：能表示O₂的平衡转化率的曲线为___(填“L₁”或“L₂”)，M点的坐标为___(用整数或分数表示)。

（3）CO是有毒气体，测定空气中CO含量常用的方法之一是电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示，则工作电极的反应式为___；为减少对环境造成的影响，用CO和H₂可以制备甲醇(CH₃OH)，以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中溶质的主要成分是___(写化学式)。

2 . 氯气是现代工业的重要原料，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点，回答下列问题：
（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)。可按下列催化过程进行：
Ⅰ.CuCl₂(s)=CuCl(s)+Cl₂(g)       ΔH₁=+83kJ·mol^-1
Ⅱ.CuCl(s)+O₂(g)=CuO(s)+Cl₂(g)       ΔH₂=-20kJ·mol^-1
Ⅲ.4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)       ΔH₃
反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH₁和ΔH₂计算ΔH₃时，还需要利用反应___的ΔH。
（2）如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O₂)分别等于1：1、4：1、7：1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数K（400℃）__K（500℃）（填“大于”或“小于”）。设容器内初始压强为p₀，根据进料浓度比c(HCl)：c(O₂)=4：1的数据，计算400℃时容器内的平衡压强=___（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O₂)过低、过高的不利影响分别是___。
（3）已知：氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO₃。有研究表明，生成NaClO₃的反应分两步进行：
Ⅰ.2ClO^-=ClO₂^-+Cl^-
Ⅱ.ClO₂^-+ClO^-=ClO₃^-+Cl^-
常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO₃，试用碰撞理论解释其原因：___。
（4）电解NaClO₃水溶液可制备NaClO₄，写出阳极反应式：___。

3 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除 CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对 CO₂ 创新利用的研究。
(1)已知：①CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g) △H=-41kJ/mol
②C(s)+2H₂(g)CH₄(g) △H=-73kJ/mol
③2CO(g)C(s)+CO₂(g) △H=-171kJ/mol
写出CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式：_____。
(2)目前工业上有一种方法是用 CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为 2L密闭容器中，充入1molCO₂和 3.25molH₂在一定条件下发生反应，测得 CO₂、CH₃OH(g)和 H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝ ____。
②下列措施一定不能使CO₂的平衡转化率增大的是____ (填字母)。
A.在原容器中再充入1molCO₂
B.在原容器中再充入1molH₂
C.在原容器中充入1mol氦气        
D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积        
F.将水蒸气从体系中分离
(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO(g)＋H₂O(g)⇌H₂(g)+CO₂(g)的平衡转化率随p(H₂O)/p(CO)及温度变化关系如图所示：

①上述反应的正反应方向是 ____(填“吸热”或“放热”)反应；
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作 Kp)，则在恒温密闭容器中，该反应的Kp与Kc的关系是 _______，如果提高p(H₂O)/p(CO)，则Kp_______ （填“变大”“变小”或“不变”）；使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右，p(H₂O)/p(CO) =3～5，采取此条件的原因可能是 _________ 。
(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CO₂和H₂O合成CH₄。下列关于该电池的叙述正确的是 ____(填字母)。

A.该装置能量转化形式仅存在太阳能转化为电能
B.铜电极为正极，电极反应式为CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O
C.电池内部H^＋透过质子交换膜从左向右移动
D.反应结束后，理论上溶液的 pH 值保持不变

4 . 在化工生产、污水处理中广泛涉及硫单质及其化合物。
Ⅰ.煤制得的化工原料中含有羰基硫(O===C===S)，该物质可转化为H₂S，主要反应如下：①水解反应：COS(g)＋H₂O(g)H₂S(g)＋CO₂(g)　ΔH₁＝－94 kJ·mol^－1，②氢解反应：COS(g)＋H₂(g)H₂S(g)＋CO(g)　ΔH₂＝－54 kJ·mol^－1。
（1）请计算CO(g)和H₂O(g)生成H₂(g)和CO₂(g)的反应热ΔH＝______。
（2）在定温定容的密闭容器中进行反应①，下列事实说明反应①达到平衡状态的是_____(填字母)。
A．容器的压强不再改变
B．混合气体的密度不再改变
C．化学平衡常数不再改变
D．生成1 mol H—O键，同时生成1 mol H—S键
（3）反应②的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示。在T₁℃时，向容积为5 L的密闭容器中加入2 mol COS(g)和1 mol H₂(g)，充分反应，COS的平衡转化率为______。

Ⅱ.在容积为2 L的恒容密闭容器中，充入0.5 mol H₂S(g)，发生反应：2H₂S(g) 2H₂(g)＋S₂(g)，在不同温度和压强下进行实验，结果如图所示。

（4）图中压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是______。
（5）在950 ℃，压强为p₃时，反应经30 min达到平衡，则平均反应速率v(H₂)＝_______。
（6）在p₂＝6 MPa，温度为975 ℃时，请计算该反应的平衡常数K_c为_____(保留2位有效数字)。对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压(p_B)代替物质的量浓度(c_B)也可以表示平衡常数(记作K_p)，p_B＝p_总×B的物质的量分数，则此条件下该反应的平衡常数K_p＝___MPa。

5 . 三甲胺N(CH₃)₃是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N，N—二甲基甲酰胺【N(CH₃)₂NCHO，简称DMF】转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题：
（1）结合实验与计算机模拟结果，研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程，如图所示：

该历程中最大能垒（活化能）=__eV，该步骤的化学方程式为__。
（2）该反应变化的ΔH__0（填“<”、“>”或“=”），制备三甲胺的热化学方程式为__。
（3）160℃时，将DMF(g)和H₂(g)以物质的量之比为1：2充入盛有催化剂的刚性容器中，容器内起始压强为p₀，达到平衡时DMF的转化率为25%，则该反应的平衡常数K_p=__（K_p为以分压表示的平衡常数）；能够增大DMF平衡转化率同时加快反应速率的操作是__。
（4）三甲胺是鱼腥臭的主要来源，是判断海水鱼类鲜度的化学指标之一。通过传感器产生的电流强度可以监测水产品中三甲胺的含量，一种燃料电池型三甲胺气体传感器的原理如图所示。外电路的电流方向为__（填“a→b”或“b→a”），负极的电极反应式为__。

6 . 根据要求填空
（1）打火机、运动会中的火炬一般采用丙烷(C₃H₈)为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。已知一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1molH₂O(l)过程中的能量变化如图，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：__。

（2）CO与H₂反应还可制备CH₃OH，CH₃OH可作为燃料使用，用CH₃OH和O₂组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：

①电池总反应为2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，则c电极是__(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为___。
②用该燃料电池电解1L饱和食盐水（足量），当燃料电池消耗0.56L（标准状况下）氧气时，溶液pH=___(不考虑溶液体积变化）。
（3）有人设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是__，该反应能设计成原电池的原因是__。A是__（填物质名称）。

7 . 研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。

(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示,用离子方程式表示海水呈弱碱性的主要原因______________________。已知春季海水pH＝8.1，预测冬季海水碱性将会_______(填“增强”或“减弱”)，理由是_________________。
(2)工业上以CO和H₂为原料合成甲醇的反应：CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(g) ΔH＜0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T₁、T₂、T₃三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H₂和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是________(填字母)。

A．a、b、c三点H₂转化率：c＞a＞b
B．上述三种温度之间关系为T₁＞T₂＞T₃
C．c点状态下再通入1molCO和4molH₂，新平衡中H₂的体积分数增大
D．a点状态下再通入0.5molCO和0.5molCH₃OH，平衡不移动
(3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：

①NO的作用是_________________。
②已知：O₃(g)＋O(g)===2O₂(g) ΔH＝－143kJ·mol^－1
反应1：O₃(g)＋NO(g)===NO₂(g)＋O₂(g) ΔH1＝－200.2kJ·mol^－1。
反应2：热化学方程式为____________________________。
(4)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)=N₂(g)＋2CO₂(g) ΔH＝－759.8kJ·mol ^-1，反应达到平衡时，N的体积分数随n(CO)n(NO)的变化曲线如下图。

①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近________。
②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为________；b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为__________。
③若n(CO)n(NO)＝0.8，反应达平衡时，N的体积分数为20%，则NO的转化率为_____。

8 . 含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题：
（1）N₂O在金粉表面发生热分解反应：2N₂O(g)2N₂(g)+O₂(g) ∆H
已知：4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l) ∆H₁
2NH₃(g)+3N₂O(g)=4N₂(g)+3H2O(l) ∆H₂
∆H=____(用含∆H₁、∆H₂的代数式表示)。
（2）一氧化二氮可反生2N₂O(g)2N₂(g)+O₂(g)。不同温度(T)，N₂O分解半哀期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N₂O消耗一半时所需的相应时间)，则T₁___T₂(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T₁、起始压强为P₀，反应至t₁min时，体系压强P=____(用P₀表示)。

（3）将NH₃与O₂按体积比4：5充入刚性容器中，起始体系总压强为P₀kPa，分别在催化剂M、N作用下发生反应4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) ∆H₃=-905.0kJ/mol，NH₃的分压(P)与时间和温度的关系如图所示：

①催化剂的催化效果：M____N(填“强于”或“弱于”)。
②T°C时，0~12.5min内P(NH₃)减小量___(填“>”、“=”或“<”)12.5~25min内P(NH₃)减小量，理由为___。
（4）NaClO₂是一种绿色消毒剂和漂白剂，工业上采用电解法制备NaClO₂的原理如图所示。
①交换膜应选用___(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②阳极的电极反应式为_____。

9 . 根据要求填空：
（1）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热可制得铁系氧化物材料，已知25℃，101KPa时：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）       △H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）       △H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）=2FeCO₃（s）       △H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式为___。
（2）某温度时水的离子积K_w=1.0×10^-13，则该温度时纯水的pH__7（填“＞”、“＜”或“=”）。该温度下，pH=2的CH₃COOH溶液中，c（OH^-）=__。
（3）向2份0.1mol/LCH₃COONa溶液中分别加入少量NH₄NO₃、Na₂SO₃固体（忽略体积变化），则CH₃COO^-浓度的变化依次为___、___（填“减小”“增大”或“不变”）。
（4）同浓度的NaA和NaB两种溶液pH前者大于后者，比较两份溶液中所含阴离子总浓度大小为c（NaA）__c（NaB）（填“＞”、“＜”或“=“）。
（5）25℃时，某溶液中Fe³⁺的浓度为0.010mol/L，使Fe³⁺恰好完全沉淀的pH为__。（已知：当离子浓度小于或等于10^-5mol/L认为完全反应；K_sp[Fe（OH）₃]=8×10^-38，lg2=0.3）

10 . 乙酸制氢具有重要意义：
热裂解反应：CH₃COOH(g)=2CO(g)+2H₂(g) ∆H=+213.7kJ·mol^-1
脱羧基反应：CH₃COOH(g)=CH₄(g)+CO₂(g) ∆H=−33.5kJ·mol^-1
（1）2CO(g)+2H₂(g)=CH₄(g)+CO₂(g) ∆H=____kJ·mol^-1。
（2）在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为_____（填“高压”或“常压”）。其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是____。
②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示____。
（3）保持温度为T℃，压强为pkPa不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，脱羧基反应消耗乙酸60%，则平衡时乙酸体积分数为____（结果保留1位小数）；脱羧基反应的平衡常数K_p为____kPa（结果保留1位小数）。
（4）光催化反应技术使用CH₄和____（填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100%）。
（5）若室温下将amol/L的CH₃COOH溶液和bmol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，恢复室温后有2c（Ba²⁺）=c(CH₃COO^-)，则乙酸的电离平衡常数K_a=____（用含a和b的代数式表示）。