氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)＋CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝ ；
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：
＋3
2
，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为_________；
（3）在一定条件下，将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：
①N2的转化率为 ；
②右图中在状态A时，平衡常数KA （填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T1变化到T2时，KA KB（填“>”、“<”或“=”）。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各
物质的浓度如下表：
反应从0 min到3 min之间，H2的反应速率为 ；反应在3 min时，条件发生了改变，改变的条件可能是 （填序号）。
a．使用催化剂 b．降低温度 c．增加H2的浓度
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①干燥气体；②________；③________。
（2）设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若测得通入1molCH4得到四种有机产物物质的量相等，则理论上x值应为________。
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____________________________________。
（4）E装置的作用是___________________(填编号)。
| A．收集气体 | B．吸收氯气 | C．防止倒吸 | D．吸收氯化氢 |
（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式________________________________。
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填编号)。
a．CH4
b．CH3Cl
c．CH2Cl2
d．CHCl3
e．CCl4
甲醇是未来重要的绿色能源之一，以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇
Ⅰ、CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206．0KJ/mol
Ⅱ、CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129．0KJ/mol
（1）CH4（g）与H2O（g）反应成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为 。
（2）将1．0mol CH4和2．0mol H2O（g）通入容积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应I，测得在一定压强下平衡时CH4的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时反应I达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示这段时间该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。若保持温度和容器的容积不变，5min时再向容器中充入H2O（g）和CO各0．2mol，平衡将 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）如图2，P是可自由平行滑动的活塞，关闭K2，在相同温度下，通过K1、K3分别向A、B中各充入2mol CO和3mol H2，在一定条件下发生反应Ⅱ，关闭K1、K3，反应起始时A、B的体积相同，均为aL。
①反应达到平衡后，A内压强为起始压强的0．6倍，则平衡时A容器中H2的体积分数为 。
②若在平衡后打开K2，再次达到平衡后B容器的体积缩至0．6a L，则打开K2之前，B容器的体积为 L。
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用如图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式 ；
②写出除去甲醇的离子方程式 。
某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下：（已知乳酸酸性强于碳酸）
已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42—；
②TiOSO4水解的反应为：TiOSO4+(x+1)H2O →TiO2 • xH2O↓+H2SO4。
请回答：
（1）步骤①所得滤渣的主要成分为 ，分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是 ；步骤②中得到纯净硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、 。
（2）步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
（3）步骤④的离子方程式是 。
（4）试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因: 。
（5）实验室中常用KMnO4滴定法测定晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取步骤②中所得FeSO4·7H2O晶体样品a g，配成500．00 mL溶液，取出25．00 mL溶液，用KMnO4溶液滴定（杂质与KMnO4不反应）。若消耗0．1000 mol•L-1 KMnO4溶液25．00 mL，所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为（用a表示） 。
(8分)元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，回答下列问题：
（1）写出Z最高价氧化物的水化物的电子式____________________。
（2）两个体积相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2单质，乙容器通入1 mol MY3和0．5 mol Y2单质，发生反应：2 MY2 (g) + Y2(g)
2 MY3(g) △H＜0，甲、乙起始反应温度相同，两容器均和外界无热量交换，平衡时，甲中MY2的转化率为a，乙中MY3的分解率为b，则
①a、b的关系为a+b 1（填“﹤”、“﹥”或“＝”)。
②该条件下容器甲反应达平衡状态的依据是（填序号） 。
| A．v正(Y2)＝2v逆(MY3) |
| B．混合气体的密度不变 |
| C．c(MY2)＝c(MY3) |
| D．混合气体的总物质的量不变 |
E．容器内温度不变
F．MY2和Y2的质量比不变
（3）2．7克单质E与100ml 2mol/L Z的最高价氧化物的水化物充分反应，向反应后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V mL，当溶液中产生3．9克沉淀时，求此时V的值
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0．1 mol·L－1CH3COOH溶液中加入0．1 mol CH3COONa固体，则溶液中
________(填“增大”“不变”或“减小”)，写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式 ；
（2）常温下向20 mL 0．1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0．1 mol·L－1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-________(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为____________，溶液中各种离子（CO32-除外）的物质的量浓度的大小关系为________________；
③已知在25℃时，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh＝
＝2×10－4mol·L－1，当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)＝2∶1时，溶液的pH＝________。
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