1、已知X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中X、Y、W位于不同周期，Y是形成化合物种类最多的元素，Z可形成
型化合物，常温下W的单质为气态。
（1）由X、Y组成的最简单化合物可作为某燃料电池的 极反应物。
（2）化合物所含化学键种类为 
，属于 化合物（填
“离子”或“共价”）。
（3）写出实验室制备W单质的化学方程式为 。
Ⅱ、铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下
列问题：
（1） 黄铁矿（
）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为
,有3mol
参加反应，转移 mol电子。
氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 ；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是 。
（2） 与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理是
。
（4）钢铁的电化腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。
(14分)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应：
①4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) △H1
②4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H＝。(请用含有△H1、△H2的式子表示)
（2）合成氨实验中，在体积为3 L的恒容密闭容器中，投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示：
| 温度(K) |
平衡时NH3的物质的量(mol) |
| T1 |
2．4 |
| T2 |
2．0 |
已知：破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下，经过10min达到化学平衡状态，则0~10min内H2的平均速率v(H2)=，平衡时N2的转化率α(N2)=。
③下列图像分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量(
)、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是。
（3）某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极)，设饱和氯化钾溶液体积为500mL，当溶液的pH值变为13时(在常温下测定)，若该燃料电池的能量利用率为80%，则需消耗N2H4的质量为g(假设溶液电解前后体积不变)。
[化学一选修3：物质结构与性质]第四周期的过渡元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。其中Ni-Cr-Fe合金是常用的电热元件材料。请回答：
（1）基态Ni原子核外电子排布式为_______；第二周期中基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性大的元素为________。金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)
，该分子呈正四面体构型。试推测Ni(CO)的晶体类型为________，Ni(CO)易溶于下列_______（填选项字母）中。
| A．水 | B．四氯化碳 | C．苯 | D．硫酸镍溶液 |
（2）FeO、NiO晶体中r(Ni2＋)和r(Fe2＋)分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_________FeO（填“>”或“<”），原因为_____________；黄血盐是一种配合物，其化学式为K4[Fe(CN)6] ·3H2O，该配合物中配体的化学式为_________，黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与该配体互为等电子体的气态化合物，该反应的化学方程式为_______________。
（3）酸性高锰酸钾溶液能氧化硝基苯酚，邻硝基苯酚和对硝基苯酚在20
水中的溶解度之比为0.39，其原因为_________。
（4）在铬的硅酸盐中，SiO44-四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大结构型式。图(b)为一种链状结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，其化学式为_________。
[化学一选修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人海口，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。
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通过苦卤中通入Cl2已获得含溴的溶液，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___________。
汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为（用化学方程式表示为可逆反应）________；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因________。
（2）治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的和，反应原理为： 2CO(g)+2NO (g) 
CO2(g)+N2 (g) △H<0，某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 molCO，在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：
①计算实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(N0)=________。
②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v( NO)由大到小的顺序为__________（填实验序号）。
③与实验Ⅱ相比，实验I和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由为：
实验I__________________________________________；
实验Ⅲ________________________________________。
④三组实验中CO的平衡转化率α1（CO）、αII（CO）和αIII（CO）的大小关系为____________。
⑤计算实验Ⅲ的平衡常数K=____________。
（1） 氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法，可进行连续生产。
已知：N2(g）+O2(g）=2NO(g） △H=+180.5kJ/mol
N2(g）+3H2(g）
2NH3(g） △H=－92.4kJ/mol
2H2(g）+O2(g）=2H2O(g） △H=－483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式_____________________________。
（2） 恒容密闭容器中进行的合成氨反应，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
| t/K |
298 |
398 |
498 |
… |
| K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
… |
①写出合成氨反应N2(g）+3H2(g）2NH3(g）的平衡常数表达式：__________________________
②上表中K1_______K2（填“>”、“=”或“<”）。
（3） 如果向氨合成塔中充入10molN2和40molH2进行氨的合成，图A和图B为一定温度下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p）的关系图。
①下列说法正确的是__________（填序号）。
A．图中曲线表明增大体系压强(p），有利于提高氨气在混合气体中体积分数
B．如果图B中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b
C．工业上采用500℃温度可有效提高反应速率和氮气的转化率
D．当 2v正(H2） =3v逆(NH3）时，反应达到平衡状态
E．容器内混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态
②图A中氨气的体积分数为15％时，N2的转化率为。
（4）在1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图C，则正极的电极反应式。
（5）25 ℃时，Ksp[Mg(OH）2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是(）。
A．25 ℃时，饱和Mg(OH）2溶液中c(OH—）大于饱和MgF2溶液中c(F—）
B．25 ℃时，某饱和Mg(OH）2溶液中c(Mg2＋）＝0.056 1 mol·L－1，则溶液的pH＝9
C．25 ℃时，在Mg(OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，溶液变澄清，Ksp[Mg(OH）2]增大
D．25 ℃时，在Mg(OH）2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH）2可能转化为MgF2