钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有 。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为 。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO+2＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
(14分)雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NOx）、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=－196.6 kJ·mol－1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g） ΔH= kJ·mol－1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有 。
a．体系密度保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:5，则平衡常数K＝ 。
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
（3）下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和 （填化学式）。
②当消耗1 mol NH3和0.5 molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为 L。
（4）NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示，写出NO分解的化学方程式 。
[化学——选修3：物质结构与性质](15分)As、N、O等非金属元素的化合物在工业生产中有重要的应用。
（1）核电荷数比As小4的元素基态原子的电子排布式为 。
（2）前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有 种。
（3）已知氮的最高价氧化物为无色晶体．它由两种离子构成，其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为 形，阳离子中氮的杂化方式为 。
（4）磷化硼有多种晶型，下图示意的是磷化硼分子的分子结构图，其分子式为 。
（5）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如下图所示。由此判断该钙的氧化物的化学式为 。已知该氧化物的密度是ρg·cm -3．则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为 cm(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA)。
选做[化学—一选修2：化学与技术](15分) 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。
（2）接触室中发生如下反应：2 SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H＝一196．6 kJ·mol-1某研究小组模拟工业生产，在实验室中研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响．下列分析正确的是 。
a．图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
b．图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对反应速率的影响
c．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
d．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低
（3）已知：SO3(g)+H2O（1）＝H2SO4（1） ΔH＝一130．3 kJ·mol-1。当有6．72×104L(已折算为标准状况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为 (保留两位有效数字)。
（4）依据工艺流程图判断下列说法正确的是 (选填序号字母)。
a．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
（5）吸收塔吸收SO3用98．3％浓硫酸的原因是 。
（6）某硫酸厂为测定接触室所得气体中S02的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0．02 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：Cr2O72-+Fe2++H+→Fe3++H2O十Cr3+(未配平)
①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中发生反应的离子方程式为 。
②接触室所得气体中SO2的体积分数为 。
(15分)目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝一93．0kJ·mol-1
（1）已知一定条件下：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g) △H＝十l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为 。
（2）如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
①表示N2浓度变化的曲线是 。
②前25 min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③在25 min末刚好平衡，则平衡常数K＝ 。
（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 。
| A．气体体积不再变化，则已平衡 |
| B．气体密度不再变化，尚未平衡 |
| C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动 |
| D．平衡后．压缩容器，生成更多NH3 |
（4）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH3(g)＋6NO(l)5N2(g)＋6H2O(g) △H＜0，副反应②：2NH3(g)＋8NO(g)5N2O(g)＋3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。
请回答：在400～600 K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ，导致这种规律的原因是 (任答合理的一条原因)。
（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3（g）+3O2＝2N2+6H2O。则负极电极反应式为 。
（6）取28．70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为 (填字母序号)。
a．ZnO b．Zn3O(SO4)2 c．ZnSO4 d．ZnSO4·H2O
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