【改编】(15分)2013年9月，中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：
ΔH＜0。在一定温度下，在一个体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO，在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是 。
| A．在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO |
| B．混合气体的密度不再改变 |
| C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
| D．混合气体的压强不再变化 |
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件。请在下图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线：
③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有 、 。(写出2个)
（2）改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应C(g) + H2O(g) 
CO(g) + H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol－1
①该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为 。[已知：Ka1(H2S)=9.1×10－8，Ka2(H2S)=1.1×10－12；Ka1(H2CO3)=4.3×10－7， Ka2(H2CO3)=5.6×10－11]
（3）已知反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需的时间/min |
||
| CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
| 2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
| 3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1条件下平衡常数K= (保留小数点后二位)。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是 。
③该反应的ΔH 0 (填“＜”或“＞”)；若在900℃时，另做一组实验，在此容器中加入l0mol CO、5mo1 H2O、2mo1 CO2、5mol H2，则此时v(正) v(逆)(填“＜”、“＞”或“＝”)。
开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要。请回答下列问题：
（1）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图。
则：Mg（s）＋2B（s）=MgB2（s） ΔH＝ 。
（2）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。
A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
C．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
①在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。
CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
上述合成甲醇的反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L，则平衡状态B时容器的体积为 L。
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图。
（4）己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚（CH3OCH3）碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是 （填字母）。
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（5）LiFePO4与Li1－xFePO4作为磷酸亚铁锂电池电极材料，充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LixC6-xe-═xLi++6C，写出电池放电时反应的化学方程式 。
（Ⅰ）六种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中R元素的最外层电子数是次外层电子数的一半。
| X |
Y |
Z |
M |
| R |
|
W |
|
请回答下列问题：
（1）画出R的原子结构示意图 。
（2）比较Z、W的简单氢化物沸点高低并说明原因 。
（3）W和Y形成的一种化合物甲的相对分子质量为184，其中Y的质量分数约为30%。则化合物甲的化学式为 。
（Ⅱ）聚合硫酸铁简称聚铁[Fe2（OH）n（SO4）（3－0.5n）]m（n>2，m≤10），是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂。实验室利用硫酸亚铁制取聚合硫酸铁的主要流程如下：
（4）FeSO4溶液显弱酸性的原因是 （用离子方程式表示）。
（5）加入浓硫酸调节pH的作用是：① ；② 。
（6）写出用上述流程得到某聚铁[Fe2（OH）4SO4]4的化学方程式
（7）测定聚铁中含铁量的方法为把聚铁溶于过量酸中，先用过量的SnCl2将Fe3+还原成Fe2+，再加入HgCl2溶液除去过量的SnCl2，然后用标准的K2Cr2O7溶液（先加入几滴试亚铁灵指示剂）滴定溶液中的Fe2+。此过程发生的部分反应为：
Sn2++2Hg2++8Cl- = Hg2Cl2↓+SnCl62-
Cr2O72-+14H++6Fe2+ = 2Cr3++6Fe3++7H2O
①用HgCl2除去过量的SnCl2的目的是 。
②称取聚铁质量为10.00 g配成100.0 mL溶液，取出20.00 mL，经上述方法处理后，用0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定。达到终点时，消耗K2Cr2O7标准溶液12.80 mL。则聚铁中铁元素的质量分数为 %。
【化学—选修3：物质结构与性质】中学化学常见元素氮、磷、钾与氢、氧、卤素等能形成多种化合物。回答下列问题：
（1）氮、磷、钾三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号表示）。
（2）叠氮酸（HN3）是一种弱酸，可电离出H+和N3一。
①N3一的立体构型是 形：与N3一互为等电子体的一种分子是 （填分子式）。
②叠氮化物能与Co 3十形成
，该配合物中心离子的配位数为 ；
基态钻原子的价层电子排布式为
（3）磷能形成多种含氧酸，某资料认为次磷酸的结构如图。按此结构，P原子采用的杂化方式为 ，次磷酸分子中
键与
键数目之比为 ，次磷酸属于 酸（填“强”或“弱，’），lmol次磷酸最多能与 mo1NaOH发生中和反应。
（4）己知钾的一种化合物KIC12受热可分解，倾向于生成晶格能更大的物质。则下列化学反应更易发生的是 
（5）钾在氧气中燃烧时得到多种氧化物，其中一种是面心立方结构，晶胞结构如下图所示。若该氧化物的密度是
，则晶胞中最近的两个钾离子间的距离为 pm（只要求列算式，不必计算出数值，用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
【化学—选修2:化学与技术】铁、锰、锌、铜、硼等是农作物生长必需的微量元素。某课题组研究利用废弃锌锰电池和工业废料硼镁泥生产复合微量元素肥料〔简称复合微肥）。流程如下所示：
己知：
①硼镁泥中含MgO, Na2B4O7, MnO, Fe2O3, SiO2, CaO等化合物
②MnO2不溶于硫酸和硝酸，MnO可溶于酸
回答下列问题：
（1）上述方法生产的复合微肥除了含有农作物生长必需的多种微量元素外，还含有必需的大量元素氮和 （填元素名称）。
（2）焙烧时反应的化学方程式为 ，焙烧的目的是
（3）酸解过程中气体产物可循环利用的是 ；酸解后的溶液加入硼镁泥调节溶液pH时，有H3BO3沉淀生成，该反应的离子方程式为 ；
已知：
，若溶液的pH调节到6,计算说明是否会析出Mn(OH）2, Mg(OH）2沉淀 ．
（4）产品中锰元素含量的测定：称取ag产品，溶于适量蒸馏水中，向所得溶液中加入足量NaClO溶液，发生反应
，过滤、洗涤、干燥后称得MnO2质量为b g,则产品中锰元素的质量分数为 。
（5）己知玻璃可微量溶于水。实际生产中，常选用废玻璃、粉煤灰、炼钢炉渣和矿石等为原料高温烧制，将熔融物冷水淬冷成块，再磨成细粉即得玻璃微肥。玻璃微肥具有的优点是 （任答一条即可）。
BaS是一种白色晶体，微溶于水，可用于制备立德粉、Na2S等。工业上可用H2与重晶石（BaSO4）在高温下反应制备BaS，热化学方程式为BaSO4(s）+4H2(g）
BaS(s）+4H2O(g）
。回答下列问题：
（1）在温度和容积不变的条件下，能说明该反应己达到平衡状态的是 （填字母序号）。
a．n(H2）＝n(H2O）
b．容器内压强保持不变
c．
d．水蒸气的浓度保持不变
（2）平衡后下列措施既可提高反应速率，又可提高H2的转化率的是 （填字母序号）。
a．使用催化剂
b．升高反应体系的温度
c．增大反应容器的体积
d．及时从反应体系中分离出水蒸气
（3）将温度恒定为T℃，向体积为2L的密闭容器中加入一定量的重晶石和H2。在不同时间测得H2的物质的量如下表：
①2t时，n 1.20（填“＞”、“＜”或“＝”）
②若氢气的平衡转化率为a，则该温度下反应的化学平衡常数K＝ （用含a的
代数式表示）；若测得该反应达到平衡时吸热Q kJ ,则x＝ （用含a、Q的代数式表示）。
（4）为了探究温度、固体反应物的表面积对化学反应速率的影响，某同学在一固定容积的密闭容器中加入一定量的重晶石和H2，设计了下表中的三组实验：
①填写上表中的实验条件：
②在直角坐标系中画出I, II两组实验氢气的浓度随时间变化趋势图，并在每条曲线上标明对应的实验编号。
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