某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝，流程如下，回答下列问题：
（1）画出Al的原子结构示意图 。
（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式： 。
（3）写出滤液B中溶质的化学式 。
（4）甲同学在实验室中用如左下图装置制备CO2气体，并通入滤液B中制备Al(OH)3时，结果没有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HCl气体，是导致实验失败的原因。乙同学认为在实验装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加右下图装置可解决这个问题。请在右下图装置的横线上注明试剂名称。
（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al2O3为原料制备无水氯化铝：
该反应中的还原剂是 ，若制得22.4 L（标准状况下）CO2气体时，则有 mol电子发生转移。
碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。(填序号)
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 | C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO |
(2)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1，则CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的焓变ΔH＝________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨作电极，该电池负极反应式为__________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液，设有0.01 mol CH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部逸出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH＝________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。得到如下数据：
| 温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
| 900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件，反应进行到t min时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)__________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如图甲所示。
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其他条件相同，请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(1)已知：
①Fe(s)＋
O2(g)=FeO(s) ΔH＝－272.0 kJ·mol－1
②2Al(s)＋
O2(g)=Al2O3(s) ΔH＝－1675.7 kJ·mol－1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________
(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)；
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A．升高温度 B．增大反应物的浓度 C．降低温度 D．使用催化剂
(3)1000 ℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4(s)＋4H2(g)
Na2S(s)＋4H2O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________；
已知K1000 ℃<K1200 ℃，若降低体系温度，混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下，如果取0.1 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH＝8。
①混合液中由水电离出的OH－浓度与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的OH－浓度之比为________；
②已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“＝”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a．NH4HCO3 b．NH4A c．(NH4)2CO3 d．NH4Cl
近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势，NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
①写出该反应的热化学方程式：_________________________________________。
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是___________________________
(2)在汽车上安装高效催化转化器，可有效降低NOx的排放。某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下反应2NO＋2CO
N2＋2CO2 ΔH＜0的反应速率。
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c(NO)(×10－4 mol·L－1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
| c(CO)(×10－3 mol·L－1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
①前2 s内的平均反应速率v(N2)＝________。
②在该温度下，反应的平衡常数K＝________L·mol－1(写出计算结果)。
③对于该可逆反应，通过综合分析以上信息，至少可以说明________(填字母)。
A．该反应的反应物混合后很不稳定
B．该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D．该反应在一定条件下能自发进行
E．该反应使用催化剂意义不大
(3)通过NOx传感器监测NOx的含量，其工作原理示意图如上图：
①Pt电极上发生的是__________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式：________________________________________。
新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________
(2)汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中，在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①计算产物N2在6～9 min时的平均反应速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；
②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”)；
③计算反应在第24 min时的平衡常数K＝________。若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2的含量，经查得一些物质在20 ℃的数据如下表：
| 溶解度(S)/g |
溶度积(Ksp) |
||
| Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
CaSO3 |
BaSO3 |
| 0.160 |
3.89 |
6.76×10－3 |
5.48×10－9 |
①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；
②在20 ℃时，向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液，当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时，溶液中的
＝____________(写出表达式即可)。
A、B、C、D、E、F元素是原子序数依次增大的6种短周期元素。已知A是短周期元素中原子半径最小的元素，A和B形成的18电子的化合物X常用作火箭的燃料，C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，E与C同主族，D和C可以形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种离子化合物。
据此回答下列问题：
(1)D和C形成1∶1的化合物中阴阳离个数比为____________。
(2)化合物X的结构式为____________。1 mol气态X在适量C2中燃烧，生成B2和气态A2C, 放出534 kJ的热量，1 mol液态A2C完全汽化需吸收44 kJ热量。请写出气态X在C2中燃烧生成B2和液态A2C时的热化学方程式_____________________________________
(3)某化合物由上述6种元素中的3种元素组成，为常见家用消毒剂的主要成分，其中化学键类型为__________________；该化合物水溶液不呈中性的原因是(用离子方程式表示)__________________________________，该化合物可以通过电解D和F形成化合物的水溶液获得，电解时反应的化学方程式为_________________________________
(4)写出一个可以证明C的非金属性大于E的化学反应方程式：_____________________________________________。