某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
（1）实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是__________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是__________热反应。
（2）根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该__________其生成物的总能量。
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
②下列叙述不正确的是 。（填字母）
A．因为HCHO为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理，HCHO易溶于水。
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个
键和1个大
键，C2H2是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是 。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 -中不存在 。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.σ键 E.π键
写出一种与 CN- 互为等电子体的单质分子式 。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于 区。
（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式 。
②若晶体的密度＝ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为 cm。
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。
当有6mol SO2生成时，转移电子 mol。
（2）进入接触室的气体中含标准状态下1120m3SO2气体，达平衡后放出热量为4.728×106kJ，此时SO2转化率为96%。该反应的热化学方程式为 。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
e．吸收塔用水作吸收剂
（4）某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：SO2＋2Fe3+＋2H2O=SO42－＋2Fe2+＋4H+
Cr2O72－＋6Fe2+＋14H＋=2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
则样品中FeS2的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）
（5）该生产过程中产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。(填字母)
| A．NaOH溶液、酚酞试液 | B．KMnO4溶液、稀H2SO4 |
| C．碘水、淀粉溶液 | D．氨水、酚酞 |
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
| 方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ |
电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。 |
| 方法Ⅲ |
用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是 。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -akJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s) △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H = kJ·mol-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示,该电池的阳极反应式为 。
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
△H >0
水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
| 序号 |
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
下列叙述正确的是 （填字母代号）。
A．实验的温度:T2<T1
B．实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
(共15分)下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。产物J是含金属元素A的白色胶状沉淀，I为NaCl溶液，D是淡黄色固体。试填写下列空白：
（1）框图中所列物质中属于非电解质的物质名称为 ；
（2）用电子式表示出H的形成过程 ；
（3）将E的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为 ；
（4）F的水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ；
（5）F的水溶液显碱性的原因：（用离子方程式表示） ；
（6）E与F在L中反应的离子方程式为 ；
（7）H和G之间反应的化学方程式为 .
(10分)设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：
（1）这个电池的正极发生的反应是： ；(2分)
（2）负极发生的反应是： ；(2分)
（3）固体电解质里的O2－的移动方向是： ；(2分)
（4）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生 堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。(2分)
（5）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会__________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2分)
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