某化学兴趣小组用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
查阅资料得知：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II．常温时，NO2与N2O4同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N2O4的晶体存在。
请回答下列问题：
（1）装置中各仪器装入试剂后，接下来由先至后的操作顺序为 。
| A．通入N2 | B．滴入浓HNO3 | C．打开活塞K1 | D．关闭活塞K1 |
（2）装置A中，滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是 。
（3）反应结束后，打开装置D中的活塞K2，并通入氧气，铁完全溶解于浓硝酸后生成的NO2气体中含有NO的现象为 。
装置D中发生的反应的化学方程式为 。
（4）C装置的作用是 。
（5）反应停止后，装置A中无固体剩余。证明装置A的溶液中是否含有Fe2+，选择的药品是 （填序号）。
a．铁粉b．氯水c．KMnO4溶液d．硫氰化钾溶液
（6）检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作、现象及结论是 。
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： 。
（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式： 。
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <20CaO <38SrO<56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：
①Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式： 。
二氧化硫和氮氧化物都是常见的大气污染物，回答下列相关问题。
Ⅰ某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：
i．2NO(g)＋Cl2(g）
2ClNO(g) △H1＜0其平衡常数为K1
ii．2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) △H2＜0其平衡常数为K2
（1）现有反应4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，则此反应的平衡常数K3＝ （用K1、K2表示），反应热△H3＝ （用△H1、△H2表示）。
（2）为研究不同条件对反应ii的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s)，10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率α1(NO2) ＝50%，则：
①10min内υ(ClNO) ＝ ，平衡常数K2＝ ；
②若其它条件不变，使反应在恒压条件下进行，平衡时NO2转化率为α2(NO2)，则：
α1(NO2) ＝ α2(NO2)（填“>”“<”或“=”）。
II除氮氧化物外，SO2也是重要的大气污染物，需要对其进行吸收处理。
（3）若用一定量的NaOH溶液吸收SO2气体后所得吸收液恰好呈中性，下列有关吸收液中粒子关系正确的是 。
| A．c(Na＋) ＝ c(HSO3-)＋ 2c(SO32-) |
| B．c(Na＋) > c(HSO3-) ＝c(SO32-) > c(H+) = c(OH—) |
| C．2c(Na＋) ＝2c(H2SO3)＋2c(HSO3-)＋2c(SO32-) |
| D．c(Na＋) > c(HSO3—) + c(SO32—) +c(H2SO3) |
（4）工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2，并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用，装置如图所示，则
①工作一段时间后，阴极区溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）；
②写出阳极的电极反应式 。
（14分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C（s)＋H2O（g)
CO（g) ＋ H2（g)；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4（g)＋H2O（g) 
CO（g)＋3H2（g)
已知有关反应的能量变化如下图，且方法②的反应为吸热反应，则方法②中反应的ΔH =________kJ/moL。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H2（g)＋N2（g) 
2NH3（g)
按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
| 容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
| 达到平衡的时间（min) |
t |
5 |
8 |
| 平衡时N2的浓度（mol·L－1) |
c1 |
3 |
c2 |
（1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．v（N2)正＝3v（H2)逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min，表中c1 c2（填“＞”、“＜” 或“＝”)。
（3）用氨合成尿素的反应为2NH3（g)＋CO2（g)
CO（NH2)2（s)＋H2O（g)。工业生产时，原料气带有水蒸气。图1表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为30%，则x1＝ 。
Ⅲ．有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图2所示。
电池正极的电极反应式是 ，A是 。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与蓄电池这样的直流电源的 极（填“正”或“负”）相连。
II．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填序号）。
| A．石墨 | B．镁 | C．银 | D．铂 |
（2）实验过程中，SO42− （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动
（3）滤纸上发生的化学方程式为： 。
III．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（4）电解过程中，X极溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和 。
（6）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
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