工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有Fe2O3杂质）中得到纯净的是Al2O3，然后电解是Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯是Al2O3的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是：2NaAlO2＋CO2＋3H2O＝Na2CO3＋2Al(OH)3↓。
（1）写出图示中（1）的实验操作是 ；图示中（2）加入的试剂 。
（2）试推断物质（写化学式）B ；C ；H ；F 。
（3）写出化学方程式：
① 。
② 。
③ 。
④ 。
目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：
CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II．用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
（2）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
（3）以CH4、O2为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为___________________。
III．利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g) + I2O5(s)5CO2(g) + I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：
（4）T2时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T1时化学平衡常数K = ____________________。
（6）下列说法不正确的是____________________（填字母序号）。
| A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态 |
| B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变 |
| D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd |
锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
（1）Ga的原子结构示意图为____________________。
（2）GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成，该反应的化学方程式为_____________________。
（3）下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________（填字母序号）。
| A．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠 |
| B．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气 |
| C．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到 |
| D．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐 |
II．工业上利用锌焙砂（主要含Zn0、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题：
已知：Fe的活泼性强于Ni
（4）ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式________________。
（5）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________________________________________。
（6）净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。
（7）常温下，净化I中，如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_______________。
已知：Ksp[Fe(OH)3] =" 8.0" × 10-38；lg5 = 0.7
(16分)甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(l)＋H2O (g) △H＝Q1kJ·mol－1
又查资料得知：①CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。
（2）工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:
①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为 。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是 。
a.升高温度 b.缩小容器的体积
c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为 。
（3）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：
①a物质是 , A电极的电极反应式为 。
②乙装置中的总化学反应方程式为 。
③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝——。
(14分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E4＋和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：
（1）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为____，E的基态原子的电子排布式为 。
（2）由B、D形成的BD32－离子中，其VSEPR模型名称是 ，离子的中心原子采用 杂化。
（3）已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5，则该溶液中水电离出的氢离子浓度为 。
（4）D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为 。纳米级的EO2是一种广泛使用的催化剂，实验室往往通过ECl4在大量水中加热水解制得EO2·xH2O，该反应的化学方程式为 。
(14分）尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高氮化肥,以天然气（含H2S)为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤未列出）。
请回答下列问题：
(1)反应①的离子方程式是____________。
(2)天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与02反应的化学方程式是_______。
(3)反应②N2+3H2
2NH3△H<0，温度升高，该反应的平衡常数_______ (填 “增大”、“减小” 或“不变”)。如该反应在恒容恒温条件下进行，下列说法能判断达到平衡的是 。
| A．单位时间内生成nmol N2同时消耗3nmol H2 |
| B．混合气体的密度不变 |
| C．混合气体的平均摩尔质量不变 |
| D．N2、H2、NH3浓度之比为1:3:2 |
(4)H2NCOONH4(氨基甲酸铵）是合成尿素的中间体，H2NCOONH4在水溶液中要发生水解反应，其水解反应的离子方程式为： 。
(5)如果整个生产过程釆用绿色化学工艺，则生产120t尿素理论上需要CH4__ _m3(标准状况）。
(6)化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，工作时负极的电极反应式为_____。
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