化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
（1）催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2。25℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为____________________，其平均反应速率v（NO3-）为________mol·L－1·min－1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-，写出3种促进NO2-水解的方法________。
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为______________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为________g。
现有盐酸、铁、氢气、碳酸氢钠、氢氧化钡。根据要求回答下列问题：
（1）下图为常见物质的树状分类图：
X属于_________（填物质类属）；若图中①—⑤分别代表上述五种物质，则④对应的化学式是 。
（2）上述五种物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应。该物质是__________。
（3）上述五种物质间发生置换反应的离子方程式____________________
（4）写出过量的③与④反应的离子方程式 ____________________
Ⅰ、实验室可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取少量Cl2，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O回答下列问题：
（1）该反应中的氧化剂是__________，被氧化的元素是__________．
（2）该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为___________．
（3）氧化性：KMnO4__________Cl2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（5）每生成标准状况下2.24L Cl2，反应中转移电子的物质的量为__________．
Ⅱ、实验室常用以下方法制取氯气：MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O请你根据所学知识回答下列问题：
（1）把氯气通入紫色石蕊试液中，可以观察到的现象是： ，请你解释其中的原因_____________________
（2）为保证实验安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯气。
①写出反应的化学方程式 ；
②当氯气以每分钟1.12L（标准状况）的流速匀速通入时，若实验需耗时4分钟，小烧杯中盛2 mol·L—1的NaOH溶液的体积至少应为 L
研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)＋NaCl(s)
NaNO3(s)＋ClNO(g) K1ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2ΔH2<0(Ⅱ)
（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝__________(用K1、K2表示)。
（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝_______。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2_____α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是______________。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 molL的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO－)由大到小的顺序为_________________。(已知HNO2电离常数Ka＝7.1×10－4 mol·L－1，CH3COOH的电离常数Ka＝1.7×10－5 mol·L－1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____________。
a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH
乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
| 化学键 |
C－H |
C－C |
C＝C |
H－H |
| 键能/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H＝____________ kJ·mol－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和 水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实______________。
②控制反应温度为600℃的理由是 ____________。
（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有__________(填编号)。
① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用
硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ、SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI； Ⅱ、2HI
H2+I2； Ⅲ、2H2SO4===2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是 。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v（HI）= 。
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，加入少量下列试剂中（）产生H2的速率将增大（填字母）。
a．NaNO3b．CuSO4 c．Na2SO4d．NaHSO3
（4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H2（g）+O2（g）="==" 2H2O(l) △H=-572KJ·mol-1
某氢氧燃料电池释放228．8KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化为 。
（5）利用氢气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g) + CO(g) 
CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝_____ _；
（6）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 （填字母）。
a.v生成（CH3OH）= v消耗（CO）
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
（7）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO和7．5mol H2反应生成CH3OH(g)，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的 倍。