1 . I：磷酸氯喹是治疗新型肺炎的潜力药。磷酸是合成该药的初级原料之一，沸点高，难挥发。化学兴趣小组设计了合成磷酸的流程如图。回答下列问题

(1)将一定量的红磷与氯气置于容积为2L的恒温恒容(温度，体积均不变)反应器中制取A，各物质的物质的量与时间关系如下图

①该反应的化学方程式为___________(A用化学式表示)
②前10s的平均反应速率v(Cl₂)=_______
(2)将A加入热水中，生成两种酸。一种为磷酸，反应过程各元素化合价不变。
①另一种是酸C是___________(写名称)
②A与热水反应的化学方程式为____________。                                   
II(1)将反应Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂设计成原电池，完成该原电池的装置示意图______________，并作相应标注(标明正负极材料及电解质溶液的名称，电子移动方向、离子移动方向)。
(2)该装置中负极的电极方程式为________。
(3)若在反应过程中电极减轻3.2g，则在导线中通过电子__________mol。

2 . 任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。
(1)H₂可用于工业合成氨气，已知拆开1molH—H、1molN≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1molN—H会放出能量391kJ，则在反应N₂+3H₂2NH₃中，每生成2molNH₃，_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。当在相同的条件下向容器中充入1molN₂和3molH₂时，它们反应对应的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)你所计算出的值。
(2)用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题。

以下叙述中，正确的是_______(填字母)。
a.甲中铜片是正极，乙中锌片是负极
b.两池中溶液的pH均增大
c.两池中铜片表面均有气泡产生
d.若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标准状况下的体积均为2.24L
(3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：

若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为_______。
(4)电化学法处理SO₂是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO₂可消除SO₂污染，设计装置如图所示。

①石墨1为_______(填“正极”或“负极”)；正极的电极反应式为_______。
②若11.2L(标准状况)SO₂参与反应，则迁移H⁺的物质的量为_______。

3 . 以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO₂，还含有MgO、CaO、SiO₂等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)和磷酸亚铁锂(LiFePO₄)的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)“溶浸”后溶液中的金属阳离子主要包括Mg²⁺、TiOCl⁺_______。“滤液”经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO₂·2H₂O形式存在)，写出上述转变的离子方程式：_______。
(2)“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是_______。
(3)“沉铁”步骤反应的化学方程式为_______，“沉铁”后的滤液经处理后可返回_______工序循环利用。
(4)“煅烧”制备LiFePO₄过程中，Li₂CO₃和H₂C₂O₄的理论投入量的物质的量之比为_______。
(5)以Li₄Ti₅O₁₂和LiFePO₄作电极组成电池，放电时发生反应：Li_4+xTi₅O₁₂+Li_1-xFePO₄=Li₄Ti₅O₁₂+LiFePO₄(0＜x＜1)，正极的电极反应式为_______。
(6)从废旧LiFePO₄电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO₄电极，测得浸取液中c(Li⁺)=4mol·L^-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li⁺转化为Li₂CO₃沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，则加入的碳酸钠溶液浓度为_______mol·L^-1[已知K_sp(Li₂CO₃)=1.6×10^-3，假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和]。

4 . 二氧化碳捕集与封存是应对气候变化问题的解决方案之一。回答下列问题：
(l)我国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将CO₂和CH₄一步转化为化工产品。试写出 CO₂与CH₄合成乙酸的热化学方程式：____。
（甲烷和乙酸的燃烧热分别为-890.31 kJ/mol、-876.72 kJ/mol）
(2)在某一钢性密闭容器中CH₄、CO₂的分压分别为15 kPa、20 kPa，加入Ni/α-Al₂ O₃催化剂并加热至1123 K使其发生反应：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)。
①研究表明CO的生成速率v（CO）=1.2810^-2﹒p（CH₄）p（CO₂）（kPa s^-1），某时刻测得p(H₂)=10 kPa，则 p（CH₄）=___kPa，v（CO）=___kPa s^-1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的，则该反应的平衡常数Kp=____kPa）²。
(3)氮化镓(GaN)与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以CO₂和H₂O为原料合成CH₄。

①该装置工作时H⁺移向____（填“GaN”或“Cu”）电极，该电极上的电极反应式为 ___。
②该装置每产生1 mol CH₄，左极室溶液质量减少____g。
③本实验条件下，若CO₂转化为烃（如甲烷、乙烯等）的转化率为10%，生成CH₄的选择性为12%，现收集到12 mol CH₄，则通入的CO₂为____mol。（已知：选择性=生成目标产物消耗的原料量／原料总的转化量）
(4)上述人工光合系统装置也可以制备乙烯、乙炔等重要化工原料。2010年Sheth等研究得出乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理，如下图所示。其中吸附在Pd表面的物质用“*”标注。

上述吸附反应为 ____填“吸热”或“放热”）反应，该过程中最小能垒（活化能）为___ kJmol^-1，该步骤的化学方程式为____。

7 . CO、SO₂是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
I.甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）   △H₁＝-116kJ·mol^-1
（1）下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是___；
A．随时将CH₃OH与反应混合物分离          B．降低反应温度
C．增大体系压强                                      D．使用高效催化剂
（2）已知：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）     △H₁＝-116kJ·mol^-1
CO（g）+O₂(g)=CO₂（g）     △H₂＝-283kJ·mol^-1
H₂（g）+O₂(g)=H2O(g) △H₃

化学键	H—H	O=O	O—H
键能/KJ▪mol-1	436	498	463.5

则△H₃=___，表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO₂和水蒸气时的热化学方程式为___；
Ⅱ.当温度高于500 K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，2CO₂（g）＋6H₂（g）C₂H₅OH（g）＋3H₂O（g）。这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。回答下列问题：
（1）其平衡常数表达式为K=____。
（2）在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是___。
a．体系压强不再改变             b．H₂的浓度不再改变
c．气体的密度不随时间改变   d．单位时间内消耗H₂和CO₂的物质的量之比为3∶1
（3）在一定压强下，测得由CO₂制取CH₃CH₂OH的实验数据中，起始投料比、温度与CO₂的转化率的关系如图。根据图中数据分析：

①降低温度，平衡向____方向移动。
②在700K、起始投料比=1.5时，H₂的转化率为___。
③在500K、起始投料比＝2时，达到平衡后H₂的浓度为amol·L^－1，则达到平衡时CH₃CH₂OH的浓度为___。
Ⅲ.某学习小组以SO₂为原料，采用原电池法制取硫酸。该小组设计的原电池原理如图所示。该电池中右侧为___极，写出该电池负极的电极反应式___。

8 . Ⅰ.汽车尾气中含有NO、CO等有害物质，其中NO_x会引起光化学烟雾等环境问题。
NH₃-SCR技术是去除NO_x最为有效的技术之一：在催化剂条件下，以NH₃或尿素将尾气中NO_x还原为N₂从而降低污染。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因 _________________（用化学方程式表示，该反应为为可逆反应）；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因 _____________________________。
(2)①NH₃去除尾气中的NO_x，当v(NO)：v(NO₂)=1:1时称为“快速SCR 反应”，该反应化学方程式为______________________________________ ；
②合成NH₃所用原料气H₂，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如下所示。
CO(g)+O₂(g)=CO₂(g) △H₁=－282.0 KJ/mol
H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)   △H₂=－241.8 KJ/mol
CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+ 2H₂O(g)   △H₃=－836.3 KJ/mol
则用CH₄(g)和H₂O(g)反应制得H₂(g)和CO(g)的热化学方程式为___________。
(3)通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理如图所示，则：

①Pt电极上发生的是 ______________反应(填“氧化”或“还原”)；
②NiO电极上的电极反应式为______________________________________；
(4)研究发现，将煤炭在O₂/CO₂的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为:2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)。在一定温度下，于2L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO发生该反应，测得不同时间容器内的压强(p)与起始压强(p₀)的比值(p/p₀)如下表。

时间/t	0min	2min	5min	10min	13min	15min
比值(p/p0)	1	0.97	0.925	0.90	0.90	0.90

0～5min内，该反应的平均反应速率V(NO)=___________________；
(5)将上述反应的CO₂与NH₃为原料合成尿素，能够实现节能减排：①2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂CO₂NH₄(s)；②NH₂CO₂NH₄(s)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)
对于上述反应②在密闭容器中将过量NH₂CO₂NH₄固体于300K下分解，平衡时P[H₂O(g)]为aPa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，至达新平衡的过程中P[H₂O(g)]的取值范围是__________________ (用含a的式子表示)。

9 . 氨、尿素[CO(NH₂)₂]都是氮的重要化合物，在工农业生产中应用广泛。
(1)已知：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)ΔH＝－92kJ·mol^-1
①取1molN₂(g)和3molH₂(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量___92.2kJ(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是_______________。
②使用催化剂，该反应△H_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
③已知：分别破坏1molN≡N键、1molH－H键需要吸收的能量为：946kJ、436kJ，则破坏1molN－H键需要吸收的能量为_____kJ．
(2)以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[CO(NH₂)₂]。已知：
Ⅰ.2NH₃(g)+CO₂(g)==NH₂CO₂NH₄(s)△H＝﹣159.5kJ/mol
Ⅱ.NH₂CO₂NH₄(s)==CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)△H＝+116.5kJ/mol
Ⅲ.H₂O(l)==H₂O(g)△H＝+44.0kJ/mol
①写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________________。
②化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示：

回答下列问题：
电池中的负极为_____(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为_____________，
电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗O₂的体积(标准状况下)约为_____L。

10 . 天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷｡下图为以天然气为原料制备化工产品的工艺流程｡

（1）CH₄的VSEPR模型为______
（2）一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并能使氨水再生，写出氨水再生时的化学反应方程式______
（3）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)；ΔH="-90.8" kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)；ΔH=-23.5kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)CO₂(g) + H₂(g)；ΔH="-41.3" kJ·mol^-1
则催化反应Ⅱ室的热化学方程式为______
（4）在一定条件下，反应室Ⅲ(容积为VL)中充入amolCO与2amolH_{2 ，}在催化剂作用下反应生成甲醇：
CO(g) +2H₂(g)CH₃OH(g)，CO的平衡转化率与温度､压强的关系如图所示，则：①P₁_______P₂(填“<”､“=”或“>”)。

②在其它条件不变的情况下，反应室Ⅲ再增加a mol CO与2a mol H₂，达到新平衡时，CO的转化率______(填“增大”､“减小”或“不变”)。
③在P₁压强下，100℃时，反应：CH₃OH(g)CO(g)+2H₂(g)的平衡常数为_____(用含a､V的代数式表示)｡
（5）科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH₄｡铜电极表面的电极反应式______