(12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
3NH3(g) ，△H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是 
。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是 。
(2) 500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K1，此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1＝ 。若温度为400℃，平衡常数为K2，则K1 K2（填“<”、“=”或“>” ）
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为：
CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H kJ·mol－1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l)； △H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)＝CO2(g) ；△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l)； △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l)； △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式 。
② CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H= kJ/mol
【化学选修5有机化学基础】
芳香族化合物A1和A2分别和浓H2SO4在一定温度下共热都只生成烃B，B的蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍，B苯环上的一硝基取代物有三种，有关物质之间的转化关系如下：
（1）D的分子式为，I中官能团名称为，
反应③属于__________反应（填反应类型）。
（2）写出下列物质的结构简式：A2___________________；X ________________。
（3）写出下列反应的化学方程式：
①________________________________________________________________；
④________________________________________________________________。
（4）化合物J是比化合物E多一个碳原子的E的同系物，化合物J有多种同分异构体，其中同时满足下列条件的同分异构体有种；①苯环上有两个取代基； ②能使FeCl3溶液显色； ③与E含有相同官能团请写出其中核磁共振氢谱图中峰面积比为1：1：2：2：6的结构简式：。
【化学选修3物质结构与性质】
已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A原子，C原子的L能层中，都有两个未成对的电子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：
（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为；
（2）E2＋离子的价层电子排布图是，F原子的电子排布式是；
（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为，B元素的气态氢化物的VSEPR模型为；
（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子为；
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2＋离子的定性检验，检验E2＋离子的离子方程为；
（6）某种化合物由D，E，F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：
d=g/cm3。
氨既是实验室中常用试剂，也是工业上重要原料。
（1）某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有：
①NH4Cl ②(NH4)2CO3 。提供的装置如下，请回答下列问题：
①装置A试管内发生反应的化学方程式为；
②从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置，按气流方向连接顺序为（用图中标注的导管口符号表示）a→；
（2）氨在氧气中燃烧，生成水和一种单质。
已知： N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H= -572kJ·mol-1
写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式：；
（3）已知在一定条件下，将1molN2和3molH2混合于一个10L的密闭容器中发生的
反应为N2+3H2
2NH3，5min后达到平衡，平衡时氨的体积分数为25%。
①该反应的平衡常数表达式K =；
②从反应开始到平衡时，N2的反应速率
(N2)=_________________；
（4）工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H＞0。该反应的反应速率()随时间(
)变化的关系如图所示。若
时刻只改变一个条件，下列说法正确的是(填选项序号)。
A．在
时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
B．在
时，采取的措施可以是升高温度
C．在
时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
D．在
时，容器内
的体积分数是整个过程中的最大值
（5）为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分，某同学进行了以下实验：
①加热氮肥样品产生气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号)；
A．NH4Cl B．(NH4)2CO3 C．NH4HCO3 D．NH4NO3
（6）硝酸厂常用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2。若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是：
。
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程
如下：
已知：①浸出液含有阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0 |
7.7 |
| 完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成CoCl2。
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式____________________。
（2）写出加适量NaClO3发生反应的主要离子方程式_________________________________。
（3）“加Na2CO3调pH至a”，过滤所得到的沉淀为。
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，依次是_______,_________和过滤。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是；其使用的最佳pH范围是___________(填选项序号)。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5
C．4.0~4.5 D．5.0~5.5
（6）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。
通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 （答一条即可）。
（7）已知某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li＋导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如下图所示）。若该电池的总反应为LiCoO2＋C6
CoO2＋LiC6，则电池放电时的正极反应式为：。
X、Y、Z是三种短周期元素，X和Z的质子数之和与Y的质子数相等，Z的电子层数是X的电子层数的2倍。A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们由上述三种元素中的一种、两种或三种组成，其中A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，D、E是两种酸，F是一种单质，反应③④均在微生物作用下进行，其转化关系如图所示。
回答下列问题：
（1）A的电子式为______________。
（2）A和E反应生成G，C与G中都含有_______________（填化学键的类型）。（3）反应③中如果转移的电子为3 mol，则被氧化的A为__________mol。
（4）科学家发明了使ZX3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作电极，加入碱性电解质溶液，往一极通入空气，另一电极通入ZX3并使之转化为无污染的气体，试写出负极的电极反应式：_____________________________________________________。
（5）由Z、X两元素形成的含10个电子的阳离子可和XSO4－形成一种盐A，若往A的溶液中缓缓滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，则溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为：___________________________________________________________________。