(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
I．已知：Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
CO(g)+1／2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1
则反应：4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓变△H= kJ·mol-1。
Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填序号)。
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C．2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。
负极： ，
正极： 。
（2）二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：
已知：电解过程中发生的反应为：
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑；假设NCl3中氮元素为+3价。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②在阳极上放电的物质(或离子)是 。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填序号)
A．生石灰 B．碱石灰 C．浓H2SO4 D．水
④在生产过程中，每生成1mol ClO2，需消耗 mol NCl3。
〔化学—选修3：物质结构与性质〕(15分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E4＋和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：
（1）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为，E的基态原子的电子排布式为。
（2）由B、D形成的BD32－离子中，其VSEPR模型名称是，离子的中心原子采用杂化。
（3）已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5，则该溶液中水电离出的氢离子浓度为。
（4）D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为。
纳米级的EO2是一种广泛使用的催化剂，实验室往往通过ECl4在大量水中加热水解制得EO2·xH2O，该反应的化学方程式为。
〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。
已知：I．气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。
II．pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。
回答下列问题：
（1）沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是。
（2）吸收塔中的原料B可以选用(填字母序号)。
A．NaCl溶液 B．Na2CO3溶液 C．Na2SO4溶液
（3）某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是。装置B的作用是。
②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有：Na2S＋H2O＋SO2 = Na2SO3＋H2S、和Na2SO3＋S 
Na2S2O3。
（4）工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为。
乙二胺四乙酸可由乙二胺（H2NCH2CH2NH2）、氰化钠（NaCN）和甲醛水溶液作用制得，能和Fe3+形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠，原理如下：
（1）Fe3+基态核外电子排布式为。
（2）与CN－互为等电子体的一种非极性分子为（填化学式）。
（3）乙二胺四乙酸中C原子的轨道杂化类型是；C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
（4）乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是。
（5）请在乙二胺四乙酸铁钠结构图中用“箭头”表示出配位键。
镁铝碱式碳酸盐[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]阻燃剂具有阻燃、消烟、填充等功能，是一种不溶于水的新型无机阻燃剂。
（1）将MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O表示成氧化物形式。
（2）为确定镁铝碱式碳酸盐的组成，进行如下实验：
准确称取15.050 g样品进行灼烧至恒重，生成CO2 0.560 L（已换算成标准状况下）。分析测得残留物中MgO为6.000 g，Al2O3为2.550 g，通过计算确定该镁铝碱式碳酸盐的化学式。（写出计算过程）
（3）该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl2、NaAlO2、NaOH和Na2CO3反应制备，制备的化学方程式为。
中国环境监测总站数据显示，PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对它们进行研究具有重要意义。请回答：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH |
SO |
NO |
Cl－ |
| 浓度(mol/L) |
4×10−6 |
6×10−6 |
2×10−5 |
4×10−5 |
3×10−5 |
2×10−5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH ＝。
（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一。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：
N2(g)＋O2(g)
2NO(g) △H＝。
（3）消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：
①由图可知SCR技术中的氧化剂为。
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，当
=1:1时，脱氮率最佳，已知每生成28g N2放出的热量为QkJ，该反应的热化学方程式为。
Ⅱ.工业上变“废”为宝，吸收工业中SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）：
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1mol CH4时，
理论上可再生mol Ce4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应：
C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)△H＝Q kJ/mol。
在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
 时间(min)浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| NO |
1.00 |
0.58 |
0.40 |
0.40 |
0.48 |
0.48 |
| N2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
| CO2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
①Tl℃时，该反应的平衡常数K＝。
②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________（答一种即可）。