[化学——选修2:化学与技术］(15分)
碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。
（1）写出化学气相沉积法制造金刚石薄膜的化学反应方程式: ；
（2）化学方法制备高纯度的单质硅工艺涉及到的的主要方程式(3个)为 ； ； 。
（3）最近科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为甲醇。其技术流程如下:
①碳酸钾溶液所起的作用是 ；
②写出上述流程中分解池中发生反应的化学方程式 ；
③在合成塔中，若有2.2 kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水、甲醇，可放出2473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 ；
④“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的循环利用，上述流程中能体现循环利用的物质有 。
氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）
A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)的平衡常数K如下表：
| 温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
| 平衡常数K |
0.86×10－4 |
2.6×10－4 |
64×10－4 |
该反应的ΔH 0。（填“>”、“=”或“<”）
II．最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定——电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2+3H2
2NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入______极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________。
III．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2(g)+6 H2O (g)
4NH3(g)+3O2(g) ΔH＝Q kJ/mol
（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。
（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数
与反应温度T的关系曲线如图所示，
则上述反应的Q ________0（填“＞”、“＜”或“=”）。
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是： 。
不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是 。
（2）在一定体积的10 mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积 (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式为 。
（4）将8 g Fe2O3投入到150 mL某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1.68 L H2(标准状况)，同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 mol·L－1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为 。
甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系如图所示，其中甲、乙为单质，丙、丁为化合物。
（1）若工业上用该反应制粗硅，写出该反应的化学方程式： 。
（2）若该反应可用于焊接铁轨，且丙为红棕色固体，则该反应的化学方程式为： 。
（3）若丁为具有磁性的黑色晶体，写出该反应的化学方程式： 。
（4）若甲为黄绿色气体，且该反应用来检验工业上甲是否泄漏，写出该反应的化学方程式： 。若该反应用于实验室甲气体的检验则离子方程式为： 。
（1）普通玻璃又称为钠玻璃，试写出生产普通玻璃过程中发生反应的一个化学方程式： 。
（2）实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是（用离子方程式表示）： ；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是（用化学方程式表示）： 。
（3）有一种特殊玻璃为钾玻璃，其热膨胀系数较小，较难熔化，较难受化学药品的侵蚀，可用于制作一般的化学仪器。现以石英砂、苛性钾、熟石灰为原料，熔制钾玻璃，质量比为75：28：37（假定这些原料不含杂质），试用氧化物的形式表示该钾玻璃的组成 。
（4）下列叙述正确的是 。
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素，都能和水反应生成酸
②NH3、H2S均不能用浓硫酸干燥
③水晶的主要成分是SiO2
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物，都不能与酸反应
⑤实验室可用NaOH溶液处理Cl2和SO2废气
⑥NO只能用排水集气法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用排空气法收集，不能用排水集气法
氯气常用于自来水厂杀菌消毒。
（1）工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，铁电极作 极，石墨电极上的电极反应式为 。
（2）氯氧化法是在碱性条件下，用Cl2将废水中的CN－氧化成无毒的N2和CO2。该反应的离子方程式为 。
（3）氯胺（NH2Cl）消毒法是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl2 + NH3＝NH2Cl + HCl，生成的NH2Cl比HClO稳定，且能部分水解重新生成HClO，起到消毒杀菌的作用。
①氯胺能消毒杀菌的原因是 （用化学方程式表示）。
②氯胺消毒法处理后的水中，氮元素多以NH4+的形式存在。
已知：NH4+(aq) + 1.5O2(g)="==" NO2－(aq) + 2H+(aq) + H2O (l) ΔH=－273 kJ·mol-1
NH4+(aq) + 2O2(g)="==" NO3－(aq) + 2H+(aq) + H2O (l) ΔH=－346kJ·mol-1
NO2－(aq)被O2氧化成NO3－(aq)的热化学方程式为 。
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