电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a ；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为 。
在X极附近观察到的现象是 。
②Ｙ电极上的电极反应式为 ，
检验该电极反应产物的方法为 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y电极的材料是 ，电极反应式为 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。
（1）写出W的原子结构示意图： 。
（2）将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为 。
（3）已知:①X(s) + O2(g) ＝XO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g) + 1/2 O2(g) ＝H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
③XH4(g) + 2O2(g) ＝XO2(g) + 2H2O(g) ΔH＝－802.0 kJ·mol－1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为 。
（4）ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时，ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
（5）利用原电池原理，可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式___________。
（6）将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中，c(Na+): c(Cl－)=_______________。
软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+，相关反应的离子方程式为________。
（3）“滤渣1”的主要成分是__________，“调pH至5～6”所加的试剂是_________（填“石灰水”或“稀硫酸”）。
（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A（由一种阳离子和一种阴离子组成），物质A的化学式为________。
 阴离子Ksp  阳离子 |
CO32－ |
F－ |
OH－ |
| Ca2+ |
5.0×10－9 |
1.5×10－10 |
4.7×10－6 |
| Mg2+ |
3.8×10－6 |
7.4×10－11 |
5.6×10－12 |
| Mn2+ |
2.2×10－11 |
5.3×10－3 |
2.1×10－13 |
| Zn2+ |
1.2×10－10 |
3.0×10－2 |
6.9×10－17 |
（5）采用“趁热过滤”操作的原因是________。
氨的合成是最重要的化工生产之一。
I．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C(s）+ H2O(g) 
CO(g）+ H2(g)；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g）+ H2O(g）
CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图，则方法②中反应的ΔH＝_____________。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H2(g）+ N2(g）
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
| 容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
| 达到平衡的时间（min） |
t |
5 |
8 |
| 平衡时N2的浓度（mol·L-1） |
c1 |
3 |
|
| N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
| 混合气体密度（g·L-1） |
ρ1 |
ρ2 |
|
（1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．v（N2）正＝3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填＞、＜或＝)
（3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 （注明单位）。
（4）分析上表数据，下列关系正确的是________。
a．2c1＝3mol/L b．ω1＝ω2 c．2ρ1＝ρ2
（5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K＝____ __（用分数表示）（mol/L）－2。
α，β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α，β不饱和化合物的常见的方法。
反应①：
（1）化合物Ⅲ的分子中含氧官能团的名称为 ，1mol化合物Ⅰ完全燃烧消耗 molO2。
（2）下列说法中不正确的是 。
| A．反应①属于取代反应 |
| B．1mol化合物Ⅰ、Ⅲ与氢气完全加成均需要4mol氢气 |
| C．化合物Ⅰ、Ⅲ均能与NaHCO3溶液反应 |
| D．化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应，也能发生加成反应 |
（3）化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到；请写出该反应的化学方程式（注明必要的条件） 。
（4）符合下列条件的化合物Ⅳ的同分异构体有____种；
①遇氯化铁溶液显紫色；
②能发生银镜反应；
③苯环上只有三个取代基
（5）化合物
是由化合物Ⅴ与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应得到的，则化合物Ⅴ的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO在一定条件下与氧气反应制得，在反应中除了生成化合物Ⅱ以外还有水生成，则该反应的化学反应方程式为 。
(15分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：已知：H2的热值为142.9kJ·g－1
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) △H＝+133kJ·mol－1
H2O(g) ＝H2O(l) △H＝－44kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a．混合气体的平均式量保持不变
b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
e．1mol CO2生成的同时有3mol H－H键断裂
③CO2的浓度随时间(0～t2)变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
| |
反应时间 |
CO2(mol) |
H2(mol) |
CH3OH(mol) |
H2O(mol) |
| 反应I恒温恒容 |
0 min |
2 |
6[ |
0 |
0 |
| 10min |
|
4.5 |
|
|
|
| 20min |
1 |
|
|
|
|
| 30min |
|
|
1 |
|
|
| 反应II 绝热恒容 |
0 min |
0 |
0 |
2 |
2 |
①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)(填“＞”、“＜”或“＝”下同)；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1 T2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
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