全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%．
（1）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2L的恒容密闭容器中，充入2mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=___mol/（L•min）；
②氢气平衡时的物质的量浓度为___________；
③下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是___________．
| A．升高温度 |
| B．充入He（g），使体系压强增大 |
| C．将H2O（g）从体系中分离出去 |
| D．再充入1mol CO2和3mol H2 |
④当反应达到平衡时， H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入1mol CH3OH和1mol H2O，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2．则c1______c2的关系（填＞、＜、=）．
（2）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标．如图2所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．将其插入KOH溶液从而达到吸收CO2的目的．请回答：
①通入甲烷一极的电极反应式为___________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率___________（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
(12分)【化学一物质结构与性质】
已知A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l。
（1）在第2周期中，第一电离能大于B的元素有____种。
（2）A的最简单气态氢化物分子的空间构型为________；H2B在乙醇中的溶解度大于H2C，其原因是_______。
（3）AB3，中，A原子轨道的杂化类型是_______ ，与AB3互为等电子体微粒的化学式
为________（写出一种即可）。
（4）D(OH)2难溶于水，易溶于氨水，写出其溶于氨水的离子方程
式_______．
( 5)D2B的晶胞如图所示，已知晶体的密度为 
，阿伏加德罗常数为
，则晶胞边长为_______cm(用含 
、的式子表示)。
(18分)NOx、SO2是主要的大气污染物，科学处理这些污染物对改善人们的生存环境具有重要的现实意义。
（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-867kJ•mol-1
则CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H= kJ•mol-1。
（2）利用氧化氮氧化物的流程如下：
写出反应Ⅱ的化学方程式 ___________________；已知反应I的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，若反应I中转移0．5mol电子，则反应Ⅱ中可生成N2的体积
为_________L（标准状况下）。
（3）常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离平衡_________移动（填“向左”、“向右”或“不”）；试计算溶液中 
。
（常温下H2SO3的电离常数：
）
（4）利用Fe2(SO4)3溶液也可处理SO2废气，其流程如下图所示。
①简述用Fe2(SO4)3晶体配制溶液A的方法__________________。
②假设反应过程中溶液的体积不变，A、C两溶液的pH大小关系为：pH
___pH
。（填
“>”、“=”或“<”）。
③设计实验验证溶液B是否仍具有处理废气的能力，简述实验的操作、现象和结论_____________________________________________________________________________。
(17分)金属镍具有优良的物理和化学特性，是高技术产业的重要原料。
（1）羰基法提纯镍涉及的反应为：Ni（s）+4CO（g）
Ni（CO）4（g）
①当温度升高时，
减小，则H 0（填“>”或“<”）。
②一定温度下，将一定量的粗镍和CO加入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________（填代号）。
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 （填“增大”、“不变”或“减小”），反应进行3s后测得Ni(CO)4的物质的量为0．6mol，则0—3s内的平均反应速率v(CO)=____mol
。
③要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为____________________（写出一条措施即可）。
（2）以NiS04溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是____________（填代号）。(已知氧化性：
)
a．电解过程中，化学能转化为电能
b．粗镍作阳极，发生还原反应
c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
（3）工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素以Ni2＋形态进入电解液中，如图所示。硫化镍与电源的____________（填“正极”或“负极”）相接。写出阳极的电极反应式________________。
（1）锂电池负极材料晶体为Li+嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变，上下层一样，形成如图晶体结构。
化学式为 ，该电池负极放电方程式为 。
Li+投影在石墨层图，试在图中标出与该离子邻近的其它六个Li+的投影位置。
Li+与相邻石墨六元环作用力属何种键型？ 。
（2）石墨中键角为 ，C原子杂化方式为 ；实验测得石墨、苯和乙烯分子中C-C键键长依次为142、140、133 pm。请对上述系列中键长依次递减的现象作出合理的解释 。
（3）第ⅡA金属碳酸盐分解温度如下：
| |
BeCO3 |
MgCO3 |
CaCO3 |
SrCO3 |
BaCO3 |
| 分解温度 |
100℃ |
540℃ |
960℃ |
1289℃ |
1360℃ |
写出BeCO3分解的化学方程式 。
分解温度为什么越来越高？ 。
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，② 。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为
。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同)。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量 。
（4）①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是
(用离子反应方程式表示)。
②已知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 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a. 氧化： ；
b. 沉淀： ；
c. 分离，洗涤； d. 烘干，研磨。
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