【化学一选修2：化学与技术】(15分)三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的蓄电池材料。工业上利用镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍晶体(NiC2O4-2H2O)，再高温煅烧草酸镍晶体制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。下列工艺流程示意图如下；
回答下列问题
（1）为提高酸溶操作中镍废料的转化率，可采取的措施有答出三条 。
（2）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 。
（3）加入NH4F后除掉的杂质是____
（5）工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2S04后采用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO—，再把二价镍氧化为三价镍。当amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为____。电解法制取Ni203的实际过程中，先获得一种结晶水合物，己知含1 mol Ni的诙结晶水合物中含有0．5 mol结晶水。取该化合物20．2 g进行充分加热，获得Ni203固体和0.2 mol水，则该结晶水合物的化学式为 .
（1）在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)
2C(g) ΔH < 0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是（填序号字母）
a．0～t1时，v正>v逆 ，t2时，v逆>v正
b．混合气体的密度不再改变时，Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡
c．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
d．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ
（2）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。
t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO2和0. 40 molNH3，70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
| 时间／min |
0 |
20 |
70 |
80 |
100 |
| n(CO2) ／mol |
0.10 |
0.060 |
0.020 |
0.020 |
0.020 |
①20 min时，平均反应速率υ (CO2 )=mol/L·min。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_(保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为，
（3）CH4燃料电池，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当 V="44.8" L时，电池总反应方程式为；用该电池为电源，以石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极均产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是________________。
I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是（填选项字母）。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
（2）反应进行到10 min时，共吸收热量11．38 kJ，则该反应的热化学方程式为；
（3）计算该反应的平衡常数K=。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此时测得c（NO2）=0．9 mol／L。
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1w2 （填“>”、“=”或“<”）；
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线（曲线上必须标出“X”和“Y”）。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的极（填“正”或“负”），该电极反应式为。
（2）用此电池电解含有0．1 mol/L CuSO4和0．1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0．02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L。
(17分)运用化学反应原理研究碳、氮、硫元素及其化合物有重要意义。
（1）已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如图所示：
写出CO2(g)与C(s)反应生成CO(g)的热化学方程式_______________________。
（2）汽车尾气净化过程中发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2+2CO2(g)△H<0。一定条件下，向某密闭恒容容器中按体积比1：l充入44.8L(标准状况)NO和CO混合气体，发生上述反应，某同学根据反应过程中的有关数据绘制了如图所示曲线。
①下列关于上述反应过程的叙述正确的是 ________(填写字母代号)。
| A．其它条件不变，加入催化剂，△H的值不变 |
| B．及时除去二氧化碳，反应的正反应速率加快 |
| C．NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化，说明平衡未发生移动 |
| D．混合气体的平均相对分子质量不再改变，证明反应达到化学平衡状态 |
②前10min内CO的平均反应速率为______，达平衡时NO的转化率为_____，能使上述平衡体系中
增大的措施有__________(任写一条)。
（3）已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表(单位省略)：
| 弱电解质 |
H2CO3 |
H2SO3 |
NH3·H2O |
| 电离平衡常数 |
Ka1=4.2×10－7 Ka2=5.6×10－11 |
Ka1=1.54×10－2 Ka2=1.02×10－7 |
Kb=1.7×10－5 |
①室温条件下。用敞口容器加热氨水一段时间，恢复至室温后，溶液中水的电离程度比加热前_______(填写“增大”、“减小”或“不变”)了．
②常温下，0.1 mo1·L-1(NH4)2SO4溶液呈_____(填“酸”、“中”、“碱”)性。
③常温下，测得某碳酸饮料的pH=6，则该饮料
________。
【化学——化学与技术】(15分)将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是(填序号)。
①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是：Br2＋Na2CO3＋H2O 
NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2时转移的电子为__mol。
（3）海水提取镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
| 离子 |
Na＋ |
Mg2＋ |
Cl－ |
SO42－ |
| 浓度(g•L－1) |
63.7 |
28.8 |
144.6 |
46.4 |
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为，产品2的化学式为，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为 ______g。
（4）采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式。
(13分)《华北电力大学学报：社会科学版》2014年第2期的文章《欧盟暂停征收航空碳排放税的法律思考》，该文章从欧盟暂停征收航空碳排放税的背景人手，分析了欧盟征收航空碳排放税的争议焦点所在，最后对欧盟暂停征收航空碳排放税进行了评析，并提出征收航空碳排放税是未来趋势的观点，希望在反对声中换一个视角来阐述征收航空碳排放税对于环境保护、技术革新和国际法的促进作用。
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质)，这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
____C＋____KMnO4＋____H2SO4→____CO2↑＋____MnSO4＋____K2SO4＋____H2O
（2）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2。
①计算K1= 。
②根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是(填序号) 。
a．T1大于T2b．T1小于T2 c.无法比较
（3）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ/mol
已知：2H2O (g) = 2H2 (g)＋O2 (g) ΔH＝＋484 kJ/mol，
①写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：。
②某温度下，在一容积可变的容器中， CO转化生成CO2的反应达到平衡时， CO、O2和CO2的物质的量分别为4 mol、2 mol、和4 mol.保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是：
| A．均增加1 mol | B．均加倍 | C．均减少1 mol | D．均减半 |
（4）现以CO、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式。
写出电解池中生成FeO42－的电极反应式为。