(15分)能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义。
（1）氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下：
①反应Ⅰ为：NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2(标准状况)时，转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，反应的化学方程式是 。
（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－196.6 kJ·mol－1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
（3）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如下图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)；
①该反应平衡常数表达式为K＝ 。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0。
（5）合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ；若三个容器内的反应都达到化学平衡时，CO转化率最大的反应温度是 。
硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）—炭粉还原法，其流程示意图如下：
（1）若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为。
（2）上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是。
（3）常温下，取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌。若反应后测得溶液的pH＝4，则此时溶液中c( S2－)＝mol·L－1。
（已知：常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×10－36、2.2×10－20）
（4）①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如图所示）。为使除汞效果最佳，应控制的条件是：x＝，pH控制在范围。
②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L－1的硫化钠，与纸张漂白后的废水（含0.002 mol·L－1 NaClO）按1:2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离子有。
（5）常温下利用Fe2+、Fe3+的相互转化，可将SO2转化为SO42－而实现SO2的处理（总反应为2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4）。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。
物质结构选修模块题
（1）已知：常压下，氨气在300℃时约有9.7%分解，水蒸气在2000℃时约有4%分解，氟化氢气体在3000℃时仍不分解。这三种分子的中心原子与氢原子形成的σ键能由大到小的顺序是；其中水分子里的氧原子轨道的杂化类型是。将过量氨气通入0.1 mol·L―1的蓝色硫酸铜溶液中逐渐形成深蓝色溶液，其离子方程式为：。
（2）用钛锰储氢合金储氢，与高压氢气钢瓶相比，具有重量轻、体积小的优点。下图是金属钛的面心立方结构晶胞示意图，则钛晶体的1个晶胞中钛原子数为，钛原子的配位数为。
（3）晶体硅、锗是良好的半导体材料。磷化铝、砷化镓也是重要的半导体材料，从物质结构的角度分析它们与晶体硅的关系为。试以原子实的形式写出31号半导体元素镓的电子排布式。镓与砷相比较，第一电离能更大的是（用元素符号表示）。
我国某地利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如下：
（1）操作a的名称是。制硫酸工艺中净化SO2窑气的目的是。
（2）装置B中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是。
（3）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是。（选填字母）
| A．NaOH溶液、酚酞试液 | B．氨水、酚酞试液 |
| C．碘水、淀粉溶液 | D．KMnO4溶液、稀H2SO4液 |
（4）SO2可转化为硫酸盐。现有一种硫酸盐的化学式为Fe2(SO4)3·x(NH4)2SO4·yH2O。现称取该复盐2.410g，加入过量的NaOH溶液并加热，生成的气体用100mL 0.0500 mol·L―1硫酸吸收，多余的硫酸用0.2000 mol·L―1的NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液25.00mL。再将等质量的复盐溶于水配成溶液，加足量BaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，最后得白色沉淀2.330g。试列出计算过程确定该复盐的化学式。
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。
（1）已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝ a kJ•mol－1
CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2 (g) ΔH2＝ b kJ•mol－1
2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3 ＝ c kJ•mol－1
反应CO2(g) + CH4(g)
2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝kJ•mol－1。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
① 在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图8所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。
② 为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是。
③ 将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为。
（3）以CO2为原料可以合成多种物质。
① 利用FeO吸收CO2的化学方程式为：6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C，则反应中每生成1molFe3O4，转移电子的物质的量为mol。
② 以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，在铜电极上CO2可转化为CH4，另一电极石墨连接电源的极，则该电解反应的化学方程式为。
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。
Ⅰ.还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。
具体流程如下：
有关离子完全沉淀的pH如下表：
| 有关离子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Cr3+ |
| 完全沉淀为对应氢氧化物的pH |
9.0 |
3.2 |
5.6 |
（1）写出Cr2O2－ 7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式。
（2）还原+6价铬还可选用以下的试剂（填序号）。
A．明矾 B．亚硫酸氢钠C．生石灰D．铁屑
（3）在含铬废水中加入FeSO4，再调节pH，使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。
则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为：（填序号）；
A．Na2O2B．Ba(OH)2C．Ca(OH)2D．NaOH
此时调节溶液的pH范围在（填序号）最佳。
A．3～4B．6～8C．10～11D．12～14
Ⅱ.电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O2－ 7发生反应，生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH－结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
（4）写出阴极的电极反应式。
（5）电解法中加入氯化钠的作用是。