有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4＋、K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、SO42―、CO32―、Cl―和I―。你取该溶液进行了以下实验：
（1）用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；
（2）取部分溶液，加入CCl4及数滴氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色；
（3）另取部分溶液，加入稀NaOH 溶液使其变为碱性，溶液中无沉淀生成；
（4）取部分上述碱性溶液，通入过量CO2气体有白色沉淀生成；
（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
根据上述实验事实，你可知道该溶液中：
① 肯定含有的离子是 ；
② 肯定不存在的离子是 ；
③ 还不能确定是否存在的离子是 。
I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 （填选项字母）。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
（2）反应进行到10 min时，共吸收热量11．38 kJ，则该反应的热化学方程式为
________________________________ 。
（3）计算该反应的平衡常数K= 。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此时测得c（NO2）=0．9 mol／L。
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1 w2 （填“>”、“=”或“<”）；
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线（曲线上必须标出“X”和“Y”）。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
（2）用此电池电解含有0．1 mol/L CuSO4和0．1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0．02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L。
研究
、
、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
（1）
可使
等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：
写出CO（g）与
反应生成
的热化学方程式：________________。
（2）CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，K+移向_______极(填“正”或“负”)，正极反应方程式为___________________。
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷
酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料。
①该复合肥料可能的化学式为___________(写出一种即可)。
②若氨水与恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈________性(填“酸”或“碱”)。
常温下弱电解质的电离平衡常数如下：氨水
，
③向②中溶液中通入________气体可使溶液呈中性(填“SO2”或NH3”)。
此时溶液中
________2（填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）
可用强碱溶液吸产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO4溶液能将
还原为NO，写出该过程中产生NO反应的离子方程式___________________________________。
随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（C1化学）成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、
、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
（1）将转化成有机物可有效实现碳循环。转化成有机物的例子很多，如：
a．
b．
c．
d．
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是 （填序号）。
（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入
和
，在催化剂作用下合成甲醇：
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图。
①该反应属于 反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数
值很大，对此反应的说法正确的是 （填序号）。
a．反应使用催化剂意义不大
b．该反应发生将在很短时间内完成
c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d．该反应一定是放热反应
②
时，该反应的平衡常数
(用
的代数式表示)。
（3）二甲醚（
）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．
b．
c．
总反应：
的
。
②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
a．
b．容器内压强保持不变
c．
的浓度保持不变
d．的消耗速率与的消耗速率之比为
（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为 。
（5）C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NO
）在有催化剂的条件下反应的化学方程式 。
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素在元素周期表中的位置为_____________________。
（2）NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为_______________________。
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4（1） △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4（1） + O2(g)= N2(g) + 2 H2O（g） △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ____________________。
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为_______________________。
（5）下图是一个电化学过程示意图。
①写出铂片上发生的电极反应式__________。
②假设使用肼－空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气__________L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
在2 L的密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
| 时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(NO)(mol) |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝______________。已知：K300℃>K350℃，则该反应是______热反应。
（2）下图表示NO2的变化的曲线是__________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝___________。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度 c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
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