氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近500万吨。下图是合成氨的简要流程。
（1）天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。
| 原料[ |
天然气 |
重油 |
煤 |
| 相对投资费用 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
| 能量消耗/J·t—1 |
28 109 |
38109 |
48109 |
①依据上表信息，你认为采用 为原料最好。
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式： 。
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）===CO2（g） △H=-394kJ·mol—1；
2CO（g）+O2（g）===2CO2（g）△H=-566kJ·mol—1；
2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）△H="-484" kJ·mol—1；
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式 。
（2）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据。
①依据表中数据判断，合成氨反应N2+3H2
NH3的△H 0（填“＞”、“＜”或“无法判断”
，请简要说明理由 ；
②该反应的化学平衡常数表达式为 。
③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的 倍。
（选考）化学·选修3：物质结构与性质金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关。
（1）聚合硫酸铁（简称PFS）的化学式为[Fe(OH)n(SO4)(3—n)/2]m，是常用的水处理剂，与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为____________。
（2）下列关于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3[AlF6]的说法中正确的有_____ （填字母）。
a．三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键
b．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有大量分子
c．三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素
d．K4[Fe(CN)6]与Na3[AlF6]的中心离子具有相同的配位数
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为________。
（4）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9 00 g
，则铜原子的直径约为________pm，阿伏加德罗常数的值为_______．
（选考）化学·选修2：化学与技术水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）水的净化和软化的区别是________。
（2）①生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是_________。
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是_______填字母）。
a．福尔马杯 b．漂白粉 c．氯气 d．臭氧
（3）Na2FeO4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下：
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加人绿矾。请解释这一做法的原因：________________________。（用必要的离子方程式和文字描述）。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：____________。
（4）石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25℃时
，现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合（假设溶液体积具有加和性），若Na2CO3溶液的浓度为
,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为____________。
氮元素可以形成多种氢化物，如NH3、N2H4等。
（1）据报道，2016年中国将发射“天宫二号”空间实验室，并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船，与“天宫二号”交会对接。火箭升空需要高能燃料，通常用肼(N2H4)作燃料，N2O4作氧化剂。已知
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.7kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2（g）
N2O4（g）△H=-52.7kJ•mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式：______________．
（2）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）CO(NH2)2（l）+H2O（g），该反应的平衡常数和温度关系如下所示：
| T/℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
| K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
①该反应的△H 0（填“>”或“<”）。
②已知原料气中的氨碳比
为x，CO2的平衡转化率为a，在一定温度和压强下，a与x的关系如下图所示。a随着x的增大而增大的原因是__________。图中A点处，NH3的平衡转化率为__________。
（3）①在氢水加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离程度____（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），
的值__________。
②室温下，amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5，原因是__________________（用离子方程式表示），该反应的平衡常数为__________（用含a的数学表达式表示）。
镁合金是重要的民用和航空材料，镁作为一种强还原剂，还用于钛、镀和铀的生产，氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等。
（1）氧化镁的电子式为________。
（2）写出镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式____________________。
（3）从海水中提取金属镁用到的主要化学药品有________________。
（4）某研究小组同学在实验室用卣块制备少量Mg(ClO3)2·6H2O，其流程如下：
已知：I卤块主要成分为Mg Cl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。Ⅱ可选用的试剂：H2O2,稀硫酸、KMnO4溶液、MgCl2溶液、MgO。
①加入BaCl2溶液的目的是____________。
②步骤X中需将Fe2＋转化为Fe3＋，所选的试剂为__________。
③Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现红色，写出相关反应的离子方程式：________________________________________．
过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂，它的水溶液俗称双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：
（1）写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式：____________。
（2）Na2O2,K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤即可制得。则上述最适合的过氧化物是________。
（3）甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，则该反应的化学方程式为________，过氧化氢比理论用量稍多，其目的是________。反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是________。
（4）下图是硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）Na2CO3·xH2O2可消毒、漂白。现称取100 g的Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。
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