可以将氧化还原反应2H2+O2
2H2O设计成原电池。
(1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池,则负极通的气体应是 ,正极通的气体就是 ,电极反应为:正极 ,负极 。
(2)如果把KOH改为稀硫酸作电解质,则电极反应为:正极: ,负极: 。
(3)(1)和(2)的电解质溶液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化? 。
(4)如把H2改为甲烷,KOH溶液作电解质溶液,则电极反应为:正极: ,负极: 。
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Ⅰ的分子式为 ，1mol化合物Ⅰ最多能与 molH2发生加成反应。
（2）下列说法，正确的是 。
| A．反应①属于加成反应 |
| B．化合物Ⅰ遇氯化铁溶液显紫色 |
| C．化合物Ⅰ能与NaHCO3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） ，化合物Ⅴ是化合物Ⅳ的同分异构体，也是具有两个六元环的酯。化合物Ⅴ的结构简式为 。
（4）
也能与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应，除CH3COOH外，另一种有机产物的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO制备，请仅以乙烯为有机物原料两步合成CH3CHO，涉及的反应方程式为（注明必要的条件）
① ；② 。
(12分) 2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家，以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。可以用量子化学计算小区间内（如光合作用叶绿体光反应时酶中、生物固氮时固氮酶中）的化学反应。
（1）固氮酶有由铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化N2还原成NH3以外，还能将环境底物乙炔催化还原成乙烯，下列说法正确的有 。
a.C2H4是非极性分子
b.碳负离子CH3－呈三角锥形
c.NO+电子式为
d.NH3沸点比N2高，主要是因为前者是极性分子
（2）钒可合成电池电极也可人工合成的二价钒（V）固氮酶
①V2+基态时核外电子排布式为 。
②熔融空气电池钒硼晶体晶胞结构如右图1所示，该晶胞中含有钒原子数目为 。
（3）烟酰胺结构式如右图2所示，可用于合成光合辅酶NADPH，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有 ，1mol该分子中含σ键数目为 。
（4）配离子[Cu(NH3)4]2＋中N原子是配位原子。已知NF3与NH3的空间构型相同，但NF3中N不易与Cu2＋形成配离子，其原因是 。
(6分)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性强更易被人体吸收且在体内蓄积。工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下：
（1）向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液，使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式： 。
（2）调节溶液的pH，使Cr3＋完全沉淀。25℃时，若调节溶液的pH＝8，则溶液中残余的Cr3＋的物质的量浓度为 mol·L－1（已知25℃时，Ksp[Cr（OH）3]=6．3×10－31）。
（3）铬元素总浓度的测定：准确移取25．00 mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-，煮沸除去过量的（NH4）2S2O8；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后以淀粉为指示剂，向其中滴加0．015 mol·L－1的Na2 S2O3标准溶液，终点时消耗Na2 S2O3溶液20．00 ml。计算废水中铬元素总浓度 mg·L－l
已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr3＋＋3S2O82－＋7H2O =Cr2O72－＋6SO42－＋14H＋
②Cr2O72－＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O
③I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，平衡后则溶液中
(填“增大”、“减小”或“不变”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度间的一个等式： 。
（2）土壤的pH一般在4～9之间。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因 。
（3）常温下向20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32- (填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒有 、 ，溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为 ；
③已知在25 ℃时，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh ＝
＝2×10－4 mol/L，当溶液中c(HCO3－):c(CO32-)＝2:1时，溶液的pH＝ 。
苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g)
C8H8(g)＋H2(g) ΔH＝+120 kJ·mol－1温度T℃下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内气体物质的量，得到数据如下表：
| 时间/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
| n(C8H10)/mol |
0.40 |
0.30 |
0.24 |
n2 |
n3 |
| n(C8H8)/mol |
0.00 |
0.10 |
n1 |
0.20 |
0.20 |
（1）当反应进行到20 min时，该段时间内H2的平均反应速率是______。
（2）该温度下，该反应的化学平衡常数是_______________。
（3）若保持其他条件不变，用0.50 mol H2(g)和0.50 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，当有30 kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是________________。此时，该合成反应是否达到了平衡状态？________(填“是”或“否”)，且该反应 （填序号①“向生成C8H10方向移动”、②“向生成H2方向移动”或③“平衡不移动”）
（4）对于反应C8H10(g) C8H8(g)＋H2(g)，下列说法正确的是
A、恒温恒容条件下C8H10(g)和C8H8(g)生成速率相等能说明该反应达到平衡状态
B、压强增大该反应的平衡常数也增大
C、在恒温恒压条件下，有2 mol C8H10(g)在容器中完全反应，该反应的反应热为ΔH1，另有4 mol C8H10(g)在容器中完全反应，该反应的反应热为ΔH2，则ΔH2=2ΔH1
D、T℃时，当c(C8H10):c(C8H8):c(H2)＝1:1:1反应达到平衡。
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