2013年初，全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”，造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)
2CO2+N2。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)的变化曲线如下图所示。据此判断：
（1）该反应为 反应(填“放热”或“吸热”）：在T2温度下，0~2s内的平均反应速率：v(N2)= ；
（2）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，在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（3）某科研机构，在t1℃下，体积恒定的密闭容器中，用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度（具体数据见下表，CO2和N2的起始浓度为0）。
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c(NO)/xl0-4mol L-1 |
10．0 |
4．50 |
2．50 |
1．50 |
1．00 |
1．00 |
| c(CO)/xl0-3mol L-1 |
3．60 |
3．05 |
2．85 |
2．75 |
2．70 |
2．70 |
t1℃时该反应的平衡常数K= ，平衡时NO的体积分数为 。
（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）。（下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）
（5）煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867．0kJ • mol-1
2NO2 (g) 
N2O4 (g) △H=-56．9kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44．0kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式 。
【物质结构与性质】
Fe、C、N、O、H可以组成多种物质。回答以下问题：
（1）基态铁原子中，未成对电子数有 个。
（2）铁单质在一定条件下可与CO反应生成配位化合物——羰基铁[Fe（CO)5]，其结构如图。已知CO分子与N2分子结构相似，分子中C、O原子均能提供孤电子对形成配位键。
①CO分子中σ键与π键数目之比为 ；
②从电负性角度分析，Fe（CO)5中与Fe形成配位键的是 （填“碳”或“氧”）原子。
③与羰基铁分子的极性相似的分子是 。
A．SO2 B．CS2 C．BF3 D．PCl3
（3）CH4、H2O分子的键角分别为a、b。则a b（填>、=或<），原因是 。
（4）血红素分子结构如图所示。
①血红素分子间存在的作用力有 （填名称）；
②与Fe通过配位键结合的氮原子的编号是 。
草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe（OH)3 |
Fe（OH)2 |
Co（OH)2 |
Al（OH)3 |
Mn（OH)2 |
| 完全沉淀的pH |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原（填离子符号）。
（2）NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+，产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为____________。
（3）请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是：________。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。
滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________；使用萃取剂适宜的pH是______。
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近4.0
（5）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp（MgF2)=7.35×10-11、Ksp（CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+)/ c （Ca2+)=____。
煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：
（1）②中NH3参与反应的化学方程式为 。
（2）③中加入的物质可以是 （填字母序号）。
a．空气 b．CO c．KNO3 d．NH3
（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（
），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更 （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因： 。
（4）已知：N2（g） ＋ O2（g） 
2NO（g） ΔH =" a" kJ·mol-1
N2（g） ＋ 3H2（g） 2NH3（g） ΔH =" b" kJ·mol-1
2H2（g） ＋ O2（g） 2H2O（l） ΔH =" c" kJ·mol-1
反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为 。
（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式： 。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。
人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨，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__________________________。
II．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)+6H2O(g) 
4NH3(g)+3O2(g)△H=Q
（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，在温度不相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
(N2)与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述反应的Q________0(填“＞”、“＜”或“=”)。
（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号)，图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。
III．目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)△H=-93．0kJ·mol-1
回答下列问题：
结合II中的数据，则2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g)的△H=___________。
（2）在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2．8mol。
①达平衡时，H2的转化率
______________。
②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为a2，当a1+a2=1时，则起始时NH3的物质的量n(NH3)= _________mol。
过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：
（1）过氧化氢属于 (极性/非极性)分子。
（2）Na2O2，K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢溶液可取上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经 操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是________。
（3）几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3·Pb(OH)2为底色，但若空气中含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式________。
（4）甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，
①则该反应的化学方程式为___ _____，
②过氧化氢比理论用量稍多，其目的是_____。
③反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是___ _____。
（5）下图是硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池示意图，该电池负极的电极反应方程式为 。
（6）过氧化氢与碳酸钠的加合物 Na2CO3·xH2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100 g Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。
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