(11分)(1)在同一个原子中，离核越近、n越小的能层中的电子能量越 。理论研究证明，多电子原
子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级，分别为3s、3p和 。现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做 原子。
(2) N≡N的键能为946kJ·mol－1，N—N单键的键能为193kJ·mol－1，计算说明N2中的 键更稳定(填“σ”或“π”)。
(3)在配离子[Fe(SCN)]2+中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是 ，配离子 [Cu(NH3)4]2+的配体是 。
(4)根据价层电子对互斥理论判断下列问题：
①NH3中心原子的杂化方式为 杂化，VSEPR构型为 ，分子的立体构型为 。
②BF3分子中，中心原子的杂化方式为 杂化，分子的立体构型为 。
全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。
Ⅰ.（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) △H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式： 。
Ⅱ.SO2和NOx都是大气污染物。
（3）空气中的NO2可形成硝酸型酸雨，该反应的化学方程式是
（4）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
（5）利用下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。
①a为电源的 （填“正极”或“负极”），阳极的电极反应式为 。
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32－生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（6）工业制硫酸的过程中利用反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H<0，一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，则下列说法正确的是 。
| A．若反应速率v(SO2)=v(SO3)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态 |
| B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，化学反应速率加快 |
| C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大 |
| D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大 |
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F．平衡后升高温度，平衡常数K增大
甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
| 化学反应 |
平衡 常数 |
温度℃ |
|
| 500 |
800 |
||
①2H2（g）+CO（g） CH3OH（g） |
K1 |
2.5 |
0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）H2O （g）+CO（g） |
K2 |
1.0 |
2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O （g） |
K3 |
|
|
（1）反应②是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系，如图所示。
则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3= （用K1、K2表示）。
（3）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，
若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是 。
某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和H2O等为原料制取NaHCO3，然后再将NaHCO3灼烧制成Na2CO3。若灼烧的时间较短，NaHCO3分解不完全，该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3 样品的组成进行了以下探究：取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。
（1）则曲线d对应的溶液中的离子是 （填离子符号下同）；曲线b对应的溶液中的离子是 ；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 ；
（2）若取42.0 g NaHCO3 固体，加热了t2 min后，剩余固体的质量为29.6g。如果把剩余固体全部加入到400 mL 2mol·L—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为 （设溶液体积变化忽略不计）
CO2作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”，又可有效地解决温室效应。目前，人们利用光能和催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。请回答下列问题：
（1）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入l L恒容密闭容器，某温度下反应5 min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则5 min内CH4的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n（CO）：n（CH4）增大。
A．加热升高温度
B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积
D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
（2）工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知: CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol－1
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。
②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”)，在 情况下有利于该反应自发进行。
（3）某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) ： n(CO)，在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气（CO的投入量均为1 mol），分别在230°C、250°C和270°C进行实验，测得结果如下图，则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母)；理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K： 。
（4）以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，
该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式 。
关于该电池的下列说法，正确的是 。
A．工作时电极b作正极，O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B．工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
某种物质溶于水后得到的溶液中，含有K+、Fe2+、Al3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-、NO3-离子中的某几种。
（1）甲同学欲探究溶液的组成，进行了如下实验：①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，加热有刺激性气体放出，过滤；②取滤液通入过量CO2气体，出现白色沉淀。
该溶液中一定含有的离子是 ；写出②中生成白色沉淀的离子方程式 。
（2）乙同学进行如下实验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，无明显现象；再滴加H2O2，发现溶液变红色；继续滴加H2O2，红色逐渐褪去且有气泡产生。为弄清其中缘由，乙同学查阅资料知：H2O2＋SCN-→SO42-+CO2↓＋N2↑＋H2O＋H+
①该反应中，被氧化的元素为 ，每生成lmol CO2转移的电子数为 NA；
②根据乙同学的实验现象，请判断还原性强弱为：Fe2+ SCN-（填＜、=或＞）；
③根据资料，乙同学提出的猜想是：H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去。请你设计一个实验，验证乙同学的猜想是否正确 。
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