1 . 能源、材料、环境和健康等领域与化学息息相关。
(1)如图为利用甲烷燃料电池电解AlCl₃溶液的装置，电极材料均为石墨。秋林同学用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。

①x为图2电池的_______(填“正”“负”“阴”“阳”)极；图1电池工作时，OH^-向_______(填“a”或“b”)极移动。
②a极电极反应式为_______。
③每消耗3molCH₄，理论上生成_______g白色沉淀。
(2)A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。已知：A是空气中的主要成分之一，B、C、D均为化合物，且C为一种红棕色气体。

写出D→C的化学方程式：_______；其中D表现出_______性。
(3)一种在恒温、恒定气流流速下，催化氧化HCl生产Cl₂工艺的主要反应机理如图所示。

①X为_______。
②总反应化学方程式式为_______。

2 . I.如图所示，A、B、C、D为惰性电极，回答下列问题：

(1)乙装置为_______(填“原电池”或“电解池”)。
(2)工作一段时间后，甲中出现浑浊，甲中发生反应的化学方程式为_______。
(3)丁装置欲在铁上镀银，则极板M的材料为_______。
(4)工作一段时间后，丙中C、D两极上都产生2.24L气体(标准状况)， C极气体为_______(填化学式)，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入_______ ( 填序号)。
A. CuO B. Cu₂(OH)₂CO₃ C. Cu(OH)₂ D. CuCO₃
(5)当A电极产生22.4L气体(标准状况) ，理论上乙中PbO₂电极质量改变_______g。
II.全钒液流电池的寿命远远高于铅酸蓄电池，图为其基本工作原理示意图，两电极可为惰性电极，为保证电池稳定运行，“隔膜”选用质子交换膜，钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同种类的钒离子(V²⁺、V³⁺、 VO²⁺、)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO²⁺+V³⁺+H₂OV²⁺++2H⁺，放电时，H⁺由B区通过隔膜移动到A区。回答下列问题：

(6)放电时，A为电池的_______区(填“正极”或“负极”)， B区电解液含有的钒离子为_______。
(7)充电时，B 区发生的电极反应式为_______。

3 . 电化学原理在能量转化，物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请按要求回答下列问题：
(1)1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路，某化学兴趣小组在阅读了相关材料后，想把反应3Cu+ 8HNO₃= 3Cu(NO₃)₂+ 2NO↑+ 4H₂O设计成原电池，则电池的负极材料应选择_______；正极的电极反应式为_______。
(2)工业上常用电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质一般采用硫酸溶液，阳极的电极反应式为_______。
一种以液态肼(N₂H₄)为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池作为电源电解足量的饱和CuSO₄溶液以实现向铁棒上镀铜，装置如图乙所示。

(3)a电极为燃料电池的_______极(填“ 正”或“负”)，其电极反应方程式为_______。
(4)d电极应选用的电极材料为_______。(填“铁”或“铜” )
氰化物在工业中广泛存在于电镀、油漆、染料、橡胶等行业中，但是氰化物有剧毒，很多氰化物在加热或与酸作用后会释放出挥发性的有毒气体氰化氢。因此在含氰工业废水排放前，需要对其进行治理。在碱性条件下利用电解法除去废水中的氯化物(以CN^- 代表)，装置如图丙，已知石墨电极上依次发生的部分反应有：

a.CN^-+ 2OH^--2e ^-=CNO^- + H₂O
b.2Cl^--2e^- = Cl₂↑
c.3Cl₂+ 2CNO ^-+ 8OH^-=N₂↑+6C1^-+ 2CO+ 4H₂O
(5)铁电极上发生的电极反应为_______。
(6)该电解过程一般控制pH在9~10之间，pH偏高或偏低均会引起除氰效果降低，你认为可能的原因是_______。忽略铁电极上的其他反应，电解一段时间后，相同条件下在石墨电极处测得产生N₂x mL，同时在铁电极处产生气体y mL，则氰去除率为_______。(氰去除率=100%)

4 . Ⅰ.降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H₂作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如图。

(1)写出b电极的电极反应式_______。
(2)写出乙装置发生的总化学方程式_______。
(3)若放电一段时间后，消耗空气22.4L(标况)，不考虑损耗的情况下，乙池产生的气体_______mol。
(4)下列说法正确的是_______。
A.甲装置可以实现化学能向电能转化
B.甲装置中Na⁺透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
Ⅱ.二氧化碳催化加氢也可合成甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH。在密闭容器中投入1mol CO₂和2.75mol H₂，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

(5)二氧化碳合成甲醇正反应的ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)，理由是_______。
(6)一定条件下，向容积不变的某密闭容器中加入a mol CO₂和b mol H₂发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)，欲使整个反应过程中CO₂的体积分数为恒定值，则a与b的大小关系式是_______。
(7)以TiO₂/Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。当乙酸的生成速率主要取决于温度时，其影响范围是_______。

5 . 工业余热蕴含着大量能量，利用余热充电的热再生氨电池放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．放电时，a为负极

B．放电时的总反应为Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+

C．充电时由交换膜的左侧向右侧迁移

D．充放电过程中，仅存在电能与化学能之间的相互转化