(15分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。
(2)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
则煤气化反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的焓变ΔH＝________kJ·mol－1。
（3）如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL。
①甲装置中气体A为 （填“CH4”或“O2和CO2”），d极上的电极反应式为_____________。
②乙装置中a极上的电极反应式为____________________________。
若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）
③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO4溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。
【改编】(12分)【物质结构与性质】A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。B、C、D、E同周期，A、E同主族，F和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、D、E的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水，E的原子半径是同周期原子中最小的。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）上述B、C、D、E四种元素中第一电离能由小到大的顺序是 ，电负性由大到小的顺序是 ，A、B、D、E离子半径由小到大的顺序为 (填相关元素或离子的符号)。
（2）A和E的氢化物中，沸点较高的是 (填相关物质的分子式)；其原因是 。
（3）A和F可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：则每个晶胞中含阳离子的数目为 ，含阴离子的数目为 ，该离子化合物的化学式为 。
【化学与技术】硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为 ，
该反应在 中进行（填设备名称）。
（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用了多层催化剂且有热交换器的 （填设备名称）中进行反应。在如图所示的装置中，C处流出的气体有 ；SO3进入 （填设备名称）用____ 吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。
（3）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最
合适的生产条件是 。
（4）吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过500
L/L，就要加以处理后才能排出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式 。
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
（1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)
H=+180．5kJ·mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H =-483．6 kJ·mol-1；
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H =-92．4 kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 。
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)H<0。
一定温度下，将2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①NO的平衡转化率为 ，0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0．8 mol，则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X，反应由原平衡I达到新平衡II，变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
（3）某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池，则该电池的正极反应式为 。假设电解质溶液的体积不变，下列说法正确的是 (填字母代号)。
a．放电过程中，电解质溶液的pH保持不变
b．溶液中的NH4Cl浓度增大，但Cl-离子浓度不变
c．每转移6．02
1023个电子，则有标准状况下11．2L电极反应物被氧化
d．为保持放电效果，电池使用一段时间需更换电解质溶液
【改编】(18分)能源的开发和利用是当前科学研究的重要课题。
（1）利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下前实现如下变废为宝的过程：
mCeO2
(m-x)CeO2
xCe+xO2
(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
上述过程的总反应平衡常数表达式为 。该反应能量转化方式为 。
（2）CH3OH、O2和KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式为 。该电池反应可获得K2CO3溶液，某温度下0.5molL-1 K2CO3溶液的pH=12，若忽略CO32-的第二级水解，则CO32- +H2O
HCO3-+OH-的平衡常熟Kh= 。
（3）氯碱工业是高耗能产业，下列将电解池与燃料电池相组合的工艺可以节能30％以上。
①电解过程中发生反应的离子方程式是 ，阴极附近溶液PH (填“不变”、“升高”或“下降”)。
②如果粗盐中SO42-含量较高，精制过程需添加钡试剂除去SO42-，证明SO42‾已经完全沉淀的方法是 。
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-，请写出发生反应的离子方程式 。
③图中氢氧化钠溶液的质量分数a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料电池中正极上发生的电极反应为 。
选做题结构决定性质，性质体现结构。对结构和性质的研究是学好化学的基础。
（1）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是
（2）某晶体的晶胞如图所示，X位于体心，Y位于４个面心，Z位于８个顶点，该晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为______________；
（3）乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是 。
（4）已知ClO2-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出CN-的等电子体的分子式__________（写出1个）
（5）NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为 。