(10分)化学原理常应用于工业生产，如氯碱工业和硫酸工业：
（1）氯碱工业用到的设备为离子交换膜电解槽，电解时阳极加入 ___________(填试剂名称)，阴极产物为_________________（填化学式）,电解的总反应方程式____________________________________________________.
（2）接触法制硫酸主要分成三步，第一步是煅烧黄铁矿，在___________中进行，第二步是催化氧化，发生反应的方程式___________________________________________,
第三步是吸收三氧化硫。取制备的少量硫酸用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL，放出热量为Q kJ,写出表示该反应中和热的热化学方程式___________________________________________________。
(1)某同学以H2O2分解为例，探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响。常温下，按照如表所示的方案完成实验。
| 实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
|
| a |
50 mL 5% H2O2溶液 |
1 mL 0.1 mol· L－1 FeCl3溶液 |
|
| b |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓盐酸 |
1 mL 0.1 mol· L－1 FeCl3溶液 |
| c |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓 NaOH溶液 |
1 mL 0.1 mol· L－1 FeCl3溶液 |
| d |
50 mL 5% H2O2溶液 |
MnO2 |
①测得实验a、b、c中生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。
由该图能够得出的实验结论是__________________________。
②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示。解释反应速率变化的原因：_______________________________。
(2)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应
TaS2(s)＋2I2(g)
TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0 ，
①反应的平衡常数表达式K＝________ ，若K＝1，向某恒容密闭容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为________。
图3
②如图3所示，上面反应在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1________T2(填“>”“<”或“＝”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
在100 ℃时，将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：
| 时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
| c(N2O4)/mol·L－1 |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
| c(NO2)/mol·L－1 |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A．扩大容器的容积
B．再充入一定量的N2O4
C．分离出一定量的NO2
D．再充入一定量的He
(4)若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。
电解工作原理的实际应用非常广泛。
(1)电解精炼银时，阴极反应式为____________________________________。
(2)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是________
A．阳极反应：Fe－2e－===Fe2＋
B．阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑
C．在电解过程中工业废水由酸性变为碱性
D．可以将铁电极改为石墨电极
(3)某同学设计了如下图装置进行以下电化学实验。
①当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为_______________极。
②一段时间后，使开关K与a断开、与b连接时，虚线框内的装置可称为__________。
请写出此时Fe电极上的电极反应式__________________。
(4)1 L某溶液中含有的离子如下表：
| 离子 |
Cu2＋ |
Al3＋ |
NO3- |
Cl－ |
| 物质的量浓度( mol·L－1) |
1 |
1 |
a |
1 |
用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e－通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是________
A．电解后溶液呈酸性
B．a＝3
C．阳极生成1.5 mol Cl2
D．阴极析出的金属是铜与铝
天然气、氨在工农业生产中具有重要意义。
(1)25 ℃、l0l kPa时，32 g CH4完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式________________________________。
(2)合成氨用的氢气，工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)，已知有关反应的能量变化如下图：
则该反应的焓变ΔH＝______________________________________。
化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2。25 ℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。
（1）N2的结构式为__________。
（2）上述反应离子方程式为_________，其平均反应速率v(NO3-)为_______mol·L－1·min－1。
（3）还原过程中可生成中间产物NO2-，写出3种促进NO2-水解的方法_________________。