科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇和水，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的热值分别为143kJ· g-1、10kJ·g-1和23kJ·g-1。请回答下列问题：
（1）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_ ______；
(2)在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为_____ , 总反应式 。
（3）在350℃时，保持温度不变，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应生成甲醇蒸汽和水蒸气达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；若350℃时，保持温度不变，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒压器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为b,则a b（用“＞、＝、＜”表示）
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：___________________________________________________________________。
（共13分）氯碱工业是最基本的化学工业之一，其主要原理基于电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，它的产品烧碱和氯气以及氢气应用广泛。请回答下列问题：
（1）电解前，如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是______________(填字母代号)。
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．BaCl2
（2）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：
| 成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶物 |
| 质量分数(％) |
15～20 |
15～20 |
5～10 |
30～40 |
10～15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
①酸洗过程中加入适量硫酸控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，CaCO3在此过程中转化为CaSO4，请解释此转化得以发生的原因_________。
②过滤所得滤渣的主要成分为____________________________。
③根据下图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为____________________。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是______________________。
（3）已知NaCl在60 ℃的溶解度为37.1 g，现电解60 ℃精制饱和食盐水1371 g，经分析，电解后溶液密度为1.37 g·cm-3，其中含有20 g NaCl，则电解后NaOH的物质的量浓度为________________mol/L。
（共17分）本题分三个部分，分别完成以下问题：
I.下面列出了几组物质或粒子，请将合适的组号填写在空格上。
①金刚石与“足球烯”（C60）②CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
③235U、238U④氧气（O2）与臭氧（O3） ⑤乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）
⑥淀粉和纤维素 ⑦
（1）是同素异形体的是______________，（填序号，下同）（2）是同位素的是___________，
（3）是同分异构体的是___________，（4）是同一物质的是___________。
II.下列物质：①Cl2②Na2O2③NaOH ④HCl ⑤C2H6⑥MgF2⑦HNO3
（1）只由离子键构成的物质是______________（填序号，下同）
（2）由离子键和非极性键构成的物质是______________
（3）由极性键和非极性键构成的物质是______________
III.提纯下列物质（括号内的物质是杂质），请将所选用的除杂试剂和分离方法（填字母或者序号）填入对应的空格中（若不选，填“无”）
除杂试剂：
| A．盐酸 | B．酸性高锰酸钾 | C．氢氧化钠溶液 | D．(浓)溴水 |
E. H2（催化剂） F. CaO G. NaCl
分离方法：① 蒸馏② 分液③ 洗气④ 过滤
| 被提纯的物质 |
除杂试剂 |
分离方法 |
|
| (1) |
酒精（水） |
||
| (2) |
乙烷(乙烯) |
||
| (3) |
硬脂酸钠溶液（甘油） |
||
| (4) |
苯（苯酚） |
||
| (5) |
SiO2（Al2O3） |