(14分)2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是
造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g)△H <0
①该反应平衡常数表达式____________________________
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________________（填代号）。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol ①
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol ②
H2O(g)＝H2O(l) △H＝－44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O（1）的热化学方程式：_____________________。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mLlmol/L食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）．
①甲烷燃料电池的负极反应式：______________________________________.
②电解后溶液的pH=____（忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）
③阳极产生气体的体积在标准状况下是________L
下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析，回答有关问题。
（1）下列叙述中正确的是(填序号)。
| A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越小。 |
| B．当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已。 |
| C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越少。 |
| D．当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时，还原产物主要为NO、NO2 |
（2）当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时，Fe与过量硝酸反应的化学方程式是_________________。
（3）限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N2的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）。
第1步：反应并收集生成的气体：
①实验中气体发生装置应选择(填装置序号)，理由是。
②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号)：[ ]→[ ] [ ]→[8] [9]→[ ]。
③检查装置气密性后，开始反应。待E中充满红棕色气体，停止实验。
第2步：验证E中有NO。
④取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管。
确认生成的气体中有NO的现象是。
（4）某工厂生产硝酸的流程简要表示如下：
①氧化炉中反应的化学方程式为_____________________________________________________。
②工业上通常用质量分数为15%的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL－1)作为NOx吸收剂，它的物质的量浓度为_____________ mol·L－1(保留2位小数)。
硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下：
查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119
回答下列问题：
（1）锡原子的核电荷数为50，锡元素在周期表中的位置是。
（2）操作Ⅰ是。
（3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因。
（4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH②。
（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是。
（6）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是。
（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑；
②加入过量的FeCl3；
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml。锡粉中锡的质量分数是。
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，溶液中
(填“增大”、“减小”或“不变”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式。
（2）土壤的pH一般在4～9之间。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低，有关反应的化学方程式为。
（3）常温下向20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32-(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒有、，溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为；
(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：
(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为。
(2)某温度下，向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4，发生反应(i)，平衡体系中各组分的体积分数均为
，则此温度下该反应的平衡常数K=，CH4的转化率为。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是(填“3．5× 106 Pa” “4．O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：
①通入a气体的电极是电池的(填“正”或“负”)极，其电极反应式为 .
②常温下，用此电池以惰性电极电解O．5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成气体1．12 L(已折算为标准状况下的体积)，则电解后溶液的pH为(忽略溶液的体积变化)。
用辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：
（1）下列措施是为加快浸取速率，无法达到目的的是____
| A．延长浸取时间 | B．将辉铜矿粉碎 |
| C．充分搅拌 | D．适当增加硫酸浓度 |
（2）浸取反应中氧化剂的化学式为；滤渣Ⅰ的成分为MnO2、S和（写化学式）；
（3）研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是。
（4）“除铁”的方法是通过调节溶液PH，使Fe3+水解转化为Fe（OH）3，加入的试剂A可以是_____(化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法。
（5）“沉锰”（除Mn2+）过程中反应的离子方程式__________________________。
（6）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是（写化学式）。