2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（l）汽车尾气净化的主要原理为：
。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示。据此判断：
①该反应的ΔH______0（选填“＞”、“<”）。
②该反应的平衡常数表达式为____________________
③在T2温度下，0 ~ 2s内的平均反应速率v（N2）_______。
④当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在上图中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
⑤该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是__________（填代号）。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式＿＿＿＿＿＿
原子序数依次增大的A、B、C、D都是元素周期表中前20号元素，B、C、D同周期，A、D同主族，且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍。D的最高价氧化物对应的水化物为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息，回答下列问题：
（1）D的离子结构示意图是 ，A和B形成的化合物中含有非极性共价键的是 ，该物质的电子式是 。
（2）加热时，D单质能跟B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成两种盐，该氧化还原反应的离子方程式为 。
（3）写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式 。
室温下将40g已磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O和20g NH4Cl置于250mL锥形瓶中，并迅速搅拌将固体药品混合均匀（如图），
再在玻璃管口悬挂一块湿润的红色石蕊试纸。请回答下列问题：
⑴湿润的红色石蕊试纸变化是： ；其原因是
。
⑵温度计的变化是 ，其原因是 。
（3）锥形瓶中发生的化学反应方程式为 。
糖尿病是影响人们身体健康的一种常见病，临床表现为尿糖含量高，控制尿糖，是控制病情的常用途径。检验病情时，将尿糖检测试纸浸入热的鲜尿中，取出后，观察试纸颜色变红的程度，并与标准色卡进行比较，以确定尿糖的浓度，据此回答：
（1）尿糖试纸是将滤纸剪成小条，在一种浊液中浸润一段时间，再在一定条件下干燥而成。对该方法而言，这种浊液中的有效成分是 ，该成份中决定其化学性质的原子团名称为 ，该物质能发生的反应有 （填序号）①与活泼金属钠反应，②一定条件下与醋酸反应，③碱性条件下发生消去反应，④使灼热的黑色氧化铜变红，⑤一定条件下与氢气反应。
（2）这种方法用来检测尿糖的原理是 ，其化学反应方程式为 。
某校化学兴趣小组的同学按图所示将实验装置连接好，进行化学能与热能转化的实验探究。请帮他们回答下列问题：
实验前，在U型管内加入少量品红溶液（或红墨水）。打开3个T型管螺旋夹，使U型管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。
（1）在内部的试管里盛1g氧化钙，当滴入2mL左右的蒸馏水后，打开a、b螺旋夹，可观察到U型管里的红墨水如何变化？____________________________________________________。
（2）如果用这个装置观察到U型管内出现与上述(1)相反的现象，可在小试管中加入________固体后滴入适量的蒸馏水。
（3）若向内部的试管中放入几小块铜片，再用滴管滴入10mL稀硝酸，能否得到（1）中现象？ ，另外可观察到的现象是 ；产生上述现象的原因是 ；写出有关反应的化学方程式 ；由此可知，反应后产物的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)硝酸和铜片的总能量。此时该装置有明显的不足，原因是 ，改进的方法是 。
随着人类社会活动的加剧，我们地球人已面临能源危机，能高效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的高度重视。试回答下列问题：
（1）为提高燃料利用率，可通过改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，“无铅汽油”是在汽油中加入CH3OC(CH3)3得到的，在CH3OC(CH3)3分子中必然存在的原子间连接形式有 (填写编号)。①
，②
， ③
，④
。
（2）天然气燃烧的产物无毒、热值高，而且管道输送方便，是值得推广的一种清洁能源，已成为我国西部开发的重点项目之一。天然气的主要成分是 ，它的空间结构是 ，下列说法中能证明它是该结构的理由是 （填写编号）。
①其一氯取代物不存在同分异构体，②其二氯取代物不存在同分异构体，③它是非极性分子。
（3）为解决能源危机，有效开发民用氢能源是一条卓有实效的途径，为制得廉价的氢气，下列制氢方法中可行的途径是 （填写编号）。①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水
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