随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H＝ -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g)＝2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H＝-1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
| 10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min～20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(NO)＝v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min的变化曲线。
．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O(g)
CO2+H2
T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L－1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1____573K（填“>”、“<”或“=”）。
| T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
| K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
（3）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如图所示。
温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是 。
（4）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)； △H=－574kJ·mol－1
②CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；△H=－1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为。
某强酸性溶液X含有Ba2＋、Al3＋、NH
、Fe2＋、Fe3＋、CO
、SO、SO
、
Cl－、NO
中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：
根据以上信息，回答下列问题：
（1）溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；
（2）写出有关离子方程式：
步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
（4）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。
(8分)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸．请完成下列问题：
（1）写出反应的离子方程式__________________________________________________
（2）下列三种情况下，离子方程式与（1）相同的是________(填序号)．
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO
恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
（3）若缓缓加入稀H2SO4直至过量，整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用右图中的曲线表示是________(填序号)．
（4）若向装有Ba(OH)2溶液烧杯里缓缓滴入KAl(SO4)2溶液至Ba2+恰好完全反应．则反应的离子方程式是 _________________________________．
(12分) 铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）固体a的化学式为________，Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
（2）由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为。
从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。
（3）以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm－1)L(计算结果请保留一位小数)。
（4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为。
(9分) 向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份KOH溶液中，分别通入一定量的SO2气体后，再稀释到100 mL。
（1）在KOH溶液中通入一定量的SO2气体后，溶液中溶质的组成可能是：
①；②；
③；④。
（2）在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，产生SO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示。
①A曲线表明，原溶液通入SO2气体后，所得溶质与盐酸反应产生SO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明，原溶液通入SO2气体后，所得溶液中溶质的化学式为_________________。
③原KOH溶液的物质的量浓度为。