近年来雾霾天气在秋冬季节经常肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g)
2CO2 (g) +N2 (g)
在某密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。
据此判断：
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0（选填“＞”、“＜”）。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①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。
CH4(g)＋2NO2(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 
=－867kJ·mol－1
2NO2(g) 
N2O4(g) =－56．9kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。右图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a) 。
(15分)发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6%(质量分数)。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g)
N2 (g) + 3H2(g) ΔH =" 92.4" kJ·mol－1
请回答下列问题：
（1）氨气自发分解的反应条件是 。
（2）已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(g) ΔH = －483.6 kJ·mol－1
NH3(l) NH3 (g)ΔH =" 23.4" kJ·mol－1
则，反应 4NH3(l) + 3O2 (g) ="=" 2N2 (g) + 6H2O(g) 的ΔH = 。
（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是 (填写催化剂的化学式)。
②恒温(T1)恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出：在温度为T1，Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线(标注Ru－T1)。
③如果将反应温度提高到T2，请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3)～t的总趋势曲线(标注Ru－T2)
④假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是：K = 。
（4）用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是 ；阳极的电极反应式是 。(已知：液氨中2NH3(l)
NH2－ + NH4＋)
【改编】Ⅰ．(8分)利用下图装置作电解50mL 0.5 mol·L－1的CuCl2溶液实验。
实验记录：
A．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示：Cl2氧化性大于IO3－)；
B．电解一段时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
（1）分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：① ；
② 。
（2）分析实验记录B中浅蓝色固体可能是 (写化学式)，试分析生成该物质的原因 。
Ⅱ．(10分)A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，A＋核外无电子，B元素的一种单质是自然界中最硬的物质，C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布，舍勒是D元素单质的发现者之一，戴维最早制得了E元素的单质，F元素的单质历史上曾作为流通货币，A、C、D、F四种元素形成的化合物W可用于制镜工业。
（1）D、E两元素通常可形成两种离子化合物，其中一种化合物X可用做供氧剂，X与A2D反应会产生大量气体，该气体能使带火星的木条复燃。请写出X与A2D反应的化学方程式 。
（2）A、B、D、E四种元素形成的某化合物，摩尔质量为68 g·mol－1，请用离子方程式解释其水溶液呈碱性的原因 。
（3）B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质，通过钯碳催化剂，两者能反应生成无毒物质，请写出该反应的化学方程式 。
（4）W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z，Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1:3，Z极易爆炸分解生成两种单质。请写出Z分解的化学方程式 。请从化学反应原理的角度解释Z能发生分解反应的原因 。
(15分)通过沉淀－氧化法处理含铬废水，减少废液排放对环境的污染，同时回收K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42－、NO3－和少量Cr2O72－)回收与再利用工艺如下：
已知：①Cr(OH)3 + OH－ ="=" CrO2－ + 2H2O；
②2CrO2－ + 3H2O2 + 2OH－ ="=" 2CrO42－ + 4H2O；
③H2O2在酸性条件下具有还原性，能将+6价Cr还原为+3价Cr。
（1）实验中所用KOH浓度为6 mol·L－1，现用KOH固体配制250mL 6 mol·L－1 的KOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还必需用到的玻璃仪器有 。
（2）抽滤过程中要及时观察吸滤瓶内液面高度，当快达到支管口位置时应进行的操作为 。
（3）滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是 。冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K2Cr2O7，其目的是 。
（4）下表是相关物质的溶解度数据：
| 物质 |
0℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
100℃ |
| KCl |
28.0 |
34.2 |
40.1 |
45.8 |
51.3 |
56.3 |
| K2SO4 |
7.4 |
11.1 |
14.8 |
18.2 |
21.4 |
24.1 |
| K2Cr2O7 |
4.7 |
12.3 |
26.3 |
45.6 |
73.0 |
102.0 |
| KNO3 |
13.9 |
31.6 |
61.3 |
106 |
167 |
246.0 |
根据溶解度数据，操作Ⅰ具体操作步骤为① 、② 。
（5）称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol·L－1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，所得产品的中重铬酸钾的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗，测得的重铬酸钾的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)△H＝－566 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)△H＝－484 kJ·mol－1
CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝－802 kJ·mol－1
则CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H＝ kJ·mol－1
（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为 。该温度下，反应的平衡常数为 。
（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是 。
| A．体系压强不再变化 | B．H2与CO的物质的量之比为1:1 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在右下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
【改编】(18分)（1）硫酸是一种重要的含氧酸。实验室用浓硫酸与乙二酸(H2C2O4)晶体共热，可获得CO与CO2的混合气体，再将混合气进一步通过 (填一种试剂的名称)即可得纯净干燥的CO。在此反应中，硫酸体现了 性质。
（2）净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，药丸通常分内外两层。外层的优氯净[Cl2Na(NCO)3]先与水反应，生成次氯酸起杀菌消毒作用；几分钟后，内层的亚硫酸钠(Na2SO3)溶出，可将水中的余氯(次氯酸等)除去。
①优氯净中氯元素的化合价为 。
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为 。
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质，请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法 。无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解，分解产物是硫化钠和另一固体。请写出无水亚硫酸钠受热分解的反应方程式 。
（3）某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：
已知：
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2:1:4；
②上图中，将1.98g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N；
③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验；
④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W。
请按要求回答下列问题：
①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是 。
②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是 ；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为 g。
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为 。