(10分)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H2＋O2===2H2O.试回答下列问题：
(1)若电解质溶液为KOH溶液，构成燃料电池，则：
①负极反应式为________________，
②工作一段时间后，溶液pH________(填“增大”或“减小”或“不变”)．
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则：
①正极反应式为________________，
②工作一段时间后，溶液pH________(填“增大”或“减小”或“不变”)．
(3)如把H2改为甲烷，KOH作电解质，则正极反应式为____________________．
（共16分）近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注。据中国化工报报道，美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系，比目前工业使用的常见催化剂快近90倍。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H 1=－49.58 kJ•mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H 2
反应Ⅲ： CO(g)+2 H2(g)CH3OH(g) △H 3=－90.77 kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）反应Ⅱ的△H 2= ，反应Ⅲ自发进行条件是 （填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）。
（2）在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得在不同反应物起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如下图所示。
①据图可知，若要使CO2的平衡转化率大于40%，以下条件中最合适的是 ；
A．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.5mol； 650K
B．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.7mol；550K
C．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.9mol； 650K
D．n(H2)=3mol，n(CO2)=2.5mol；550K
②在温度为500K的条件下，充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡：
a．用H2表示该反应的速率为 ；
b．该温度下，反应I的平衡常数K= ；
c．在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图所示，当反应时间达到3min时，迅速将体系温度升至600K，请在图中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线：
（3）某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂（发生反应I、Ⅱ、
Ⅲ），测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率（a）及CH3OH的产率（b），如图所示，请回答问题：
①该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是 （选填编号）。
A．改用高效催化剂
B．升高温度
C．缩小容器体积
D．分离出甲醇
E．增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而 （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”），其原因是 。
（共18分）
(Ⅰ)无机盐A是医学上常用的镇静催眠药，由两种元素组成。将其溶于水，通入适量黄绿色气体B，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。分液后取上层溶液，经元素分析，溶质为漂白粉的主要成分之一，往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
（1）无机盐A中阳离子的结构示意图 。
（2）工业上制取漂白粉的化学反应方程式 。
（3）CO2和NH3两气体中，应该先通入溶液中的是 （填化学式），写出制备E和F的离子反应方程式
(Ⅱ)某研究小组为了探究一种浅绿色盐X（仅含四种元素，不含结晶水，M(X)﹤908 g·mol-1）的组成和性质，设计并完成了如下实验。
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：（1）浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
（2）常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子
请回答如下问题：
（1）写出B分子的电子式 。
（2）已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为 。
（3）X的化学式是 ，在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为 。
（4）一定条件下，NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙（丙是大气主要成分之一），写出一个可能的化学反应方程式 ，设计一个实验方案探究 红色固体的成分 。
【化学——物质结构与性质】太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。
（1）镓的基态原子的电子排布式是 。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种
元素的第一电离能从大到小顺序为 。（用元素符号表示）
（3）气态SeO3分子的立体构型为________。
（4）硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：__________。
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质，则[B(OH)4]－中B的原子杂化类型为 ；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为 ；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为__________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为_________ g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
(15分)【化学—选修化学与技术】印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_____________________________________________。
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2．5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________(空气中氧气的体积分数按0．2计)，该尾气的处理方法是________。
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选)。
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面__________________________。
A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式______________________________。
(14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气，现有几种消除氮氧化物的方法如下：
目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）方法一：CH4催化还原法。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)＝H2O(l) ΔH3＝－44 kJ·mol－1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3：1，用22．4L（标准状况下）甲烷气体催化还原该混合气体，恰好完全反应（已知生成物全部为气态），并放出1013．5KJ的热量，则ΔH2为______；写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
（2）方法二：活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃)条件下反应，只生成甲和乙，甲和乙均为参与大气循环的气体，且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
 物质的量/mol时间/min |
NO |
甲 |
乙 |
| 0 |
0．200 |
0 |
0 |
| 10 |
0．116 |
0．042 |
0．042 |
| 20 |
0．080 |
0．060 |
0．060 |
| 30 |
0．080 |
0．060 |
0．060 |
由以上信息可知：
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃，达到平衡后，若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1，
则该反应的ΔH_______ 0 。(填＂＞＂、＂＜＂、＂=＂)
（3）方法三：NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)
2N2(g)＋3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
（4）方法四：ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下：
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O ＝ NO2+ HNO3+ HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是 。
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