氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用，减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一，请回答下列氮及其化合物的相关问题：
（1）N4的分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1mol N－N键吸收167kJ热量，生成1mol N≡N键放出942kJ热量，请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式： 。
（2）NH3可直接用作车用燃料电池，产物无污染。写出碱性介质下该电池负极的电极反应式： 。
（3）在T1℃时，将5mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应：2N2O5(g) 
4NO2(g)+O2(g)；△H＞0；反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化，测得NO2的体积分数为50%。
①T1℃时该反应的平衡常数K的计算式为 。
②用O2表示从0～5min内该反应的平均速率υ(O2) = 。
③将上述平衡体系的温度降至T2℃，密闭容器内减小的物理量有 。
A．压强 B．密度 C．反应速率 D．N2O5的浓度
（4）在恒温恒容的密闭容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2(g) N2O4(g)，平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a，其它条件不变的情况下，分别再充入NO2和再充入N2O4，平衡后引起的变化正确的是 。
A．都引起a减小
B．都引起a增大
C．充入NO2引起a减小，充入N2O4引起a增大
D．充入NO2引起a增大，充入N2O4引起a减小
（5）25℃时，NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10－5，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10－11，用pH计测得0.5 mol·L一1氨水溶液的pH约为 。在某氯化镁溶液中加入一定量某浓度的氨水后，测得混合液pH =11.0，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)= 。(已知lg2≈0.3、lg3≈0.5)。
【化学——选修3：物质结构与性质】过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：K3[Fe(SCN)6][硫氰合铁(Ⅲ)酸钾]和Fe(CO)x等。
（1）①基态Fe3+的M层电子排布式为 。
②请解释+3价铁的化合物较+2价铁的化合物稳定的原因 。
（2）配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则 x = 。
（3）FeBr2为只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图a，距一个Fe2+离子最近的所有Br－离子为顶点构成的几何体为 。
（4）二茂铁是最重要的金属茂基配合物，也是最早被发现的夹心配合物，包含两个环戊二烯基与铁原子成键。二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环的之间，结构如图b所示，已知二茂铁的一氯代物只有一种。
①二茂铁的分子式为 。
②穆斯堡尔谱学数据显示，二茂铁中心铁原子的氧化态为+2，每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有 个π电子。
③二茂铁中两个茂环可以是重叠的（D5h），也可以是错位的（D5d），它们之间的能垒仅有8 ~ 20 kJ/mol。温度升高时则绕垂直轴相对转动，使得两种结构可以相互转换，转换过程中能量变化如图c。比较稳定的
是 结构（填“重叠”或“错位”）。
【化学——选修2：化学与技术】海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
（1）海水中盐的开发利用：
①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用 （写一点即可）。
（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题：
①海水不能直接通入到阴极室中，理由是 。
②A口排出的是 （填“淡水”或“浓水”）。
（3）用苦卤（含Na+、K+、Mg2+、Cl－、Br－等离子）可提取溴，其生产流程如下：
①若吸收塔中的溶液含BrO3－，则吸收塔中反应的离子方程式为 。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。
回答下列问题：
（1）反应②的化学方程式为 。
（2）反应④的离子方程式为 。
（3）步骤③中制氢气的原理如下：
Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
①对于反应Ⅰ，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是 （填字母代号）。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
②利用反应Ⅱ，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1.00 mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为 。
③若该天然气中硫化氢的体积分数为5%，且甲烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为80%，则通过上述流程1.00 m3天然气理论上可制得氢气 m3（同温同压条件下）。
（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（生成的有机物为气体，忽略其他有机物）。
①生成目标产物的电极反应式为 。
②该储氢装置的电流效率为η＝ 。（η＝ 
×100%，计算结果保留小数点后1位）
水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题：
（1）纯水在100 ℃时，pH＝6，该温度下0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，溶液的pH＝ 。
（2）25 ℃时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的离子方程式为 ，由水电离出的c(OH－)＝ mol·L－1。
（3）体积均为100 mL、pH均为2的盐酸与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，
则HX是 （填“强酸”或“弱酸”），理由是 。
（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：
| 化学式 |
电离常数(25 ℃) |
| HCN |
K＝4.9×10－10 |
| CH3COOH |
K＝1.8×10－5 |
| H2CO3 |
K1＝4.3×10－7、K2＝5.6×10－11 |
①25 ℃时，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，溶液的pH由大到小的顺序为 （填化学式）。
②25 ℃时，在0.5 mol/L 的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H＋)约是由水电离出的c(H＋)的 倍。
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：
（1）已知AX3的熔点和沸点分别为－93．6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5，放出热量123．8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
（2）反应AX3(g)＋X2(g)
AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0．2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)＝ 。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b 、c 。
③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为 。
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