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。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。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(填“>”或“<”)。
②在T2温度下,0～2 s内的平均反应速率v(N2)= 。
③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。
④若该反应在绝热、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。
①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:
CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1="-867" kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH2="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为 。 
已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。
（1）25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
（2）95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。
（3）曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2（填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”），若二者恰好反应所得溶液的pH＜7，原因是__________________。（用离子方程式表示）
（4）在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH＝________。
已知物质A、B、C、D、E是由短周期元素构成的单质或化合物，它们可发生如图所示的转化关系：
（1）若条件①为点燃，目前60%的B都是从海水中提取的，气体D可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，写出C与H2O反应的化学方程式_____________。将气体D作为燃料电池的燃料源可以制成D—空气燃料电池系统，总反应式为：D+O2
A+H2O（未配平），写出此碱性燃料电池的负极反应式：________________。
（2）若条件①为加热，E是一种两性氢氧化物，气体D是一种有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液是还原性酸，则C为____________（写化学式）。
（3）若条件①为常温，B和D为同种无色气体，常温下E的浓溶液可以使Fe钝化，写出少量Fe粉与E的稀溶液反应的离子方程式：_________________________________。
已知常温下1molC与H2O反应生成气体D和E溶液放出46kJ热量,写出C与水反应生成D和E的热化学方程式：________________________。
近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反应：
I CaSO4(s)+ CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1＝＋218.4 kJ·mol-l
II CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H2＝－394.0 kJ·mol-l
（1）若用K1、K2分别表示反应I、II的化学平衡常数，则反应1/2CaSO4(s)+2CO(g)1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=_________（用含K1、K2的式子表示）
（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：
| t/s |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
| c(CO)mol/L |
3 |
1.8 |
1.2 |
0.9 |
0.9 |
前20 s 内v(SO2)＝__________mo1·L－l·s－l，平衡时CO的转化率为__________。
（3）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反应IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)
CaS(s)+3CO2(g)的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度）：
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是_______________。
②图像中T2_____T1（填“高于”、“低于”、“等于”或 “无法确定”）判断的理由是____________________。
有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X+与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－>W－;Y单质晶体熔点高硬度大。试回答下列问题：
（1）五种元素中原子半径最大的元素是__________（写元素符号）
（2）X与M两元素以原子个数1:1形成的化合物的电子式为____________________
（3）写出由YM2制取Y单质的化学方程式____________________
（4）化合物Z 2 W 2遇水剧烈反应，产生黄色沉淀和刺激性气味的气体，其反应的化学方程式为____________
（5）W、M两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒，试举例__________（写化学式，任写两种）
(12分)下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去。反应①常被应用于野外焊接钢轨，②是工业上重要的反应之一。
请回答下列问题：
（1）H中含有的化学键类型是________________________。
（2）上述框图所示的反应中，既属于化合反应，又属于氧化还原反应的反应共有______个；反应③的离子方程式____________________________。
（3）25℃时，以Pt为电极电解含有少量酚酞的F的饱和溶液，若在溶液变红的一极收集到0．2 g气体，则此时溶液的pH是_______(假设溶液的体积为2 L且不考虑电解后溶液体积的变化)。
（4）J溶液显_______(填“酸”、“碱”或“中”)性，原因是_________________________。(用离子方程式表示)
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