2014年莱芜共出现284天雾霾天气，其中重度霾15天。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
I．已知：①CaO(s)＋CO2(g)＝CaCO3(s) ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO2(g)＝CaSO3(s) ΔH=－402.0 kJ/mol
③2CaSO3(s)＋O2(g)＝2CaSO4(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式：____
II．（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g)，△H＜0。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）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
| 10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
III．化学在环境保护中起着十分重要的作用，利用电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。该方法可用H2将NO3－还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。其原理如下图所示。
电源负极为 (填A或B)，阴极反应式为 ；若电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少 克。
(14分)汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。
Ⅰ．①CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1= —574 kJ·mol- 1．
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2= 一1160 kJ·mol- 1
（1）甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为；
Ⅱ．吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（2）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce 4+ 氧化的产物主要是NO3- 、NO2- ，写出只生成NO3- 的离子方
式；
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下图所示。
①生成的Ce4+ 从电解槽的(填字母序号)口流出；
②生成S2O42 - 的电极反应式为；
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2- 的浓度为a g·L- 1 ，要使1m3该溶液中的NO2- 完全转化为NH4NO3，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)
(16分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，其中只有一种是金属元素。A、D元素原子最外层电子数相同，且A和D可形成离子化合物，C2 - 和D+ 具有相同的电子数，E元素的最高正化合价与最低负化合价之和为2。由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：
请用化学用语回答下列问题：
（1） D+ 的结构示意图为；
（2） C、D、E的氢化物按熔点由高到低排列的顺序为；
（3） 乙属于分子(填“极性”或“非极性”)，丁的电子式为，
（4） 将少量甲投入到AlCl3溶液中反应的离子方程式为；
（5） 丙属于晶体，丙中每个原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，提供空轨道的是；
氮化硼晶体的熔点要比丙晶体高，其原因是。
重要的精细化学晶M和N，常用作交联剂、涂料、杀虫剂等，合成路线如下图所示：
请回答下列问题：
（1）A中氧官能团的名称为__________________．由A生成B的反应类型为________________
（2）X的结构简式为______________________
（3）由B生成C的反应①的化学方程式为______________________
（4）C和甲醇反应的产物可以聚合形成有机玻璃，该聚合反应的化学方程式为___________
（5）E的结构简式为_______________,E的同分异构体有多种，其中与E具有相同官能团的同分异构体有_____________种(提示：同一碳原子上连有两个或以上羟基是不稳定的，)试写出其中一种的结构简式______________．
（6）下列说法正确的是（）
| A．E能发生消去反应 | B．1mol M中含有4mol 酯基 |
| C．X与Y是同系物 | D．1mol G与足量H2加成可消耗2mol H2 |
（7）由Y生成D的化学方程式为_________________________
（8）Z的结构简式为___________________________．
（9）由F生成G的化学方程式为__________________________．
有关物质间有下图所示的转化关系。已知B、D、G是常见的金属单质，E为常见非金属单质，H常温下为无色液体，K为红棕色气体。
（1）F的电子式_____________,写出其与CO2反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目_____________________________________
（2）反应①的离子方程式_________________________________________．
（3）C与足量G反应的化学方程式_______________________________,其中，还原剂与氧化剂的物质的量之比______________________,检验反应中生成金属离子的方程式__________________________________
（4）Al能与A发生置换反应，生成物溶质与Na2CO3不能在溶液中共存，用离子方程式表示其原因：___________________________
（5）I可由某种氢化物催化氧化得到，其化学反应方程式为________________________
（6）漂白粉同F都应密封保存，写出漂白粉露置于空气中失效的化学反应方程式______________________、__________________________________。
雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na＋、NH4＋、Mg2＋、Al3＋、SO42－、NO3－、Cl－。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：
已知：3NO3－＋8Al＋5OH－＋2H2O
3NH3＋8AlO2－
根据以上的实验操作与现象对下列说法进行判断：
（1）试样中肯定存在的离子是_________________________
（2）沉淀1的成分为_______________________________
（3）下列说法正确的是（）
| A．该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl、MgSO4 |
| B．试样中一定不含Al3＋ |
| C．PM2．5表示每立方米空气中直径小于或等于2．5微米的颗粒物，PM2．5分散在空气中形成的混合物属于胶体 |
| D．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 |
（4）Al3＋可以与碱反应生成Al(OH)3沉淀，写出实验室制取Al(OH)3的离子方程式：_____________________。