(14分)I．CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1="a" kJ／mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2="b" kJ／mol
2CO(g)+O2(g) =2CO2(g) △H3="c" kJ／mol
（1）求反应CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) △H= kJ／mol(用含a、b、c的代数式表示)。
（2）一定条件下，等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3)，同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式为 。
（3）用Cu2Al2O4做催化剂，一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g) =CH3COOH(g)，温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图，回答下列问题：
①250～300℃时，乙酸的生成速率降低的原因是 。
②300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是 。
Ⅱ．钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物，多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质，其反应原理如下图所示：
Na2SX 
2Na+xS (3<x<5)
（4）根据上表数据，判断该电池工作的适宜温度应为 (填字母序号)。
A．100℃以下 B．100℃～300℃
C．300℃～350℃ D．350℃～2050℃
（5）关于钠硫电池，下列说法正确的是 (填字母序号)。
A．放电时，电极A为负极
B．放电时，Na+的移动方向为从B到A
C．充电时，电极A应连接电源的正极
D．充电时电极B的电极反应式为SX2--2e-=xS
（6）25℃时，若用钠硫电池作为电源电解500mL 0．2mol／L NaCl溶液，当溶液的pH变为l3时，电路中通过的电子的物质的量为 mol，两极的反应物的质量差为 g。(假设电解前两极的反应物的质量相等)
【化学——选修2：化学与技术】工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 （填设备名称），其主要目的是 。
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图），其中a、c二步反应的化学方程式可表示为： 、 。
（3）550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示，则：将2．0mol SO2和1．0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10M Pa，A与B表示不同压强下的SO2转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是： 。
（4）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣，查阅资料知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下：
则反应①②③④中属于氧化还原反应的是 （填数字序号），反应①的离子方程式为 ，该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和度： 、 。
CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1）已知：CH4、H2和CO的燃烧热（△H）分别为－890．3kJ/mol、－285．8kJ/mol和－283．0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44．0kJ。用1 m3（标准状况）的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为 （保留整数）。
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0．40mol CH4和0．60mol H2O（g），测得CH4（g）和H2（g）的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
| 物质浓度 时间/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| CH4 |
0.2mol·L－1 |
0.13 mol·L－1 |
0.1 mol·L－1 |
0.1 mol·L－1 |
0.09 mol·L－1 |
| H2 |
0 mol·L－1 |
0.2 mol·L－1 |
0.3 mol·L－1 |
0.3 mol·L－1 |
0.33 mol·L－1 |
①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K 。
②3min时改变的反应条件是 （只填一种条件的改变即可）。
（3）已知温度、压强、投料比X[n（CH4）/n（H2O）]对该反应的影响如图所示。
①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 X2（填“=”、“>”或“<”下同）。
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P1 P2。
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：
①放电时，负极的电极反应式为 。
②设装置中盛有100．0mL 3．0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 。
铵盐是一种重要的水体污染物。某课题组利用电解法，在含Cl-的水样中，探究将NH4+转化为N2而脱氮的影响因素和反应机理。
（1）电解法脱氮的原理可能如下：
①直接电氧化
在碱性条件下，发生2NH3 + 6OH- - 6e- = N2 + 6H2O反应的电极为 （填“阴”、“阳”）极；
②-OH(自由羟基)电氧化
在电流作用下，利用产生的强氧化性中间产物OH脱氮，-OH中O元素的化合价 ；
③间接电氧化
利用电解产生的Cl2，与H2O作用生成HClO进行脱氮。请写出HClO在酸性条件下氧化NH4+的离子方程式 。
（2）探究适宜的实验条件
下图为不同电流强度下脱氮的效果，综合考虑能耗因素，电流强度应选择 A。
（3）该课题组进一步探究脱氮过程中的强氧化性的活性中间产物，提出了如下假设，请你完成假设三：
假设一：只有·OH；
假设二：只有HClO；
假设三： 。
（4）请你设计实验探究脱氮过程中是否有·OH产生，完成下表内容。
| 实验方案 |
预期实验结果和结论 |
| 配制一定pH、NH4+和Cl-浓度的溶液，用最佳电流强度，电解样品90min后，采用电子自旋共振法检测样品中·OH |
|
（5）研究得知，脱氮过程主要以原理③为主，弱酸性溶液中比强酸溶液中更利于使NH4+转化为N2而脱氮，请从化学平衡移动的角度解释其原因 。
下图是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系。请回答下列问题：
（1）Y在元素周期表中位于第____周期、第 族；P的基态原子核外电子排布式为________。
（2）Y、P、R第一电离能大小的顺序为 （用化学符号表示，下同），X、R、W的气态氢化物水溶液酸性大小顺序为 。
（3）X、Z的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物中化学键类型有 ；计算2mol该化合物与标准状况下33. 6LCO2和l0mol水蒸气混合物充分反应后转移电子的物质的量是 。
（4）Q单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，化学方程式为 。
（5）已知：反应I CaSO4( s)＋CO(g)
CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) △H＝＋218.4kJ/mol
反应Ⅱ CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) △H＝-175.6kJ/mol
假设某温度下，反应I的速率(v1)大于反应II的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 
铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。
（1）取5．6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集了的气体体积均小于2．24 L（标准状况），最主要的原因是__________，所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因______________。
（2）ZnFe2Ox是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图
。
若上述转化反应巾消耗的
，x的值为____________________。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式________________________(x用前一问求出的具体值）。
（3）LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4（难溶于水）、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,，该反应还生成一种可燃性气体，则反应方程式为____________________________．
②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种（中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负桩隔开）工作原理为
。则放电时正极上的电极反应式为____________________．
（4）已知25℃时，
，此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加人________ml，2 mol/L。的盐酸（忽略加入盐酸体积）。
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