11．近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NO_x、CO、燃烧源超细颗粒（PM2.5）等由害物质．目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．
（1）催化剂存在时用H₂将NO还原为N₂．
已知：
则H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是：2NO（g）+2H₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-665 kJ•mol^-1．
（2）用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为
C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H
在2L恒容密闭器中加入足量的C与NO反应，所得实验数据如表

实验编号	温度/°C	起始时NO的物质的量/mol	平衡时N2的物质的量/mol
1	700	0.40	0.09
2	800	0.24	0.08
3	800	0.20	a

①写出该反应的平衡常数表达式$\frac{c（{N}_{2}）c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$．
②结合表中数据，判断该反应的△H＞0（填“＞”或“＜”），理由是计算700°C和800°C的平衡常数K₁＜K₂，所以△H＞0．
③实验3达到平衡时，NO的转化率为67%．（保留2位有效数字）
④根据实验2数据，假设反应在t₁时刻达到平衡，若t₂时刻保持温度不变，将容器体积压缩至原来一半，请在图中作出整个过程中CO₂的体积分数（CO₂）随时间变化的曲线．

10．W、X、Y、Z、M五种短周期元素在周期表中的位置如图1，ZY₂是形成酸雨的主要物质之一．

（1）M元素的离子结构示意图为
（2）Z、M二种元素的最简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H₂S（用化学式表示）．
（3）NaHZ水溶液呈碱性的原因是HS^-+H₂?H₂S+OH^-（（用离子方程式表示）
（4）一定条件下X₂和H₂在2L的密闭容器中发生如下反应X₂+3H₂═2XH₃△H＜0，测出如下数据：

时间（min） 物质的量（mol）	0	1	2	3	4
X2	3.0	n1	2.4	n3	n5
H2	9.0	8.4	7.2	n4	n6
XH3	0	0.4	n2	2.0	2.0

反应达到平衡时，X₂的转化率为33.3%，该反应的平衡常数为$\frac{1}{27}$（可用分数表示）
（5）在火箭推进器中装有强还原剂液态X₂H₄和强氧化剂液态H₂Y₂，当它们混合时，平均每转移1mol电子放热160kJ，同时生成液态水和氮气，该反应的热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-640kJ/mol．
（6）传感器工作原理如右图，气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号．若待测气体WO：电解质溶液为H₂ZO₄，对电极充入空气，有电流产生，则下列说法中正确的是C、D
A．敏感电极作电池正极
B．对电极上的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
C．敏感电极附近电解质溶液的PH变小
D．若标况下44.8mLWO通入敏感电极时，传感器上电子转移数目为0.004N_A．

9．（Ⅰ）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色．若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似．则：
（1）写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）写出B的电子式，判断下列物质不能与B发生化学反应的有C
A、H₂O       B、CH₂=CH₂         C、Na₂SO₄溶液      D、SO₂水溶液
（3）请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺．
（Ⅱ）某研究小组为了探究一种无机盐X （仅含有五种元素，且含有结晶水）的组成和性质．设计并完成了如下实验：

另将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L．请回答如下问题：
（1）X的化学式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固体2中存在的化学键类型离子键和共价键．
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应方程式H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L，写出该反应的化学方程式2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）请设计实验证明无机盐X中存在的金属阳离子取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe²⁺．

8．CuCl₂、CuCl是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：

（1）上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是防止Cu²⁺水解．试剂X、固体J的物质分别为B．
A．NaOH   Fe（OH）₃B．CuO    Fe（OH）₃
C．NH₃•H₂O  Fe（OH）₂        D．CuSO₄     Cu（OH）₂
（2）反应②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（3）以石墨为电极，电解CuCl₂溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

7．以铬铁矿（主要成分是FeO•Cr₂O₃，含少量MgCO₃、Al₂O₃、SiO₂等）为原料制取铬酸钠（Na₂CrO₄）晶体的工艺流程如下：

已知：①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定，当pH＞9时以CrO₂^-形式存在且易氧化；
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下．

阳离子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cr3+
开始沉淀时的pH	2.7	7.6	9.0	--	--
沉淀完全时的pH	3.7	9.6	11.0	8	9（＞9溶解）

（1）流程中两次使用了H₂O₂，分别写出反应的离子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O、2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-═2CrO₄^2-+4H₂O．
（2）流程图中“□”内的操作是蒸发浓缩、冷却结晶．
（3）加入NaOH调节溶液的pH=8时，被除去的离子是Fe³⁺、Al³⁺；调节溶液的pH＞11时，被除去的离子是Mg²⁺．
（4）“调pH=8”和“调pH＞11”中间的“过滤”步骤能否省略，为什么？不能，当pH=8时Al³⁺已经完全转化为Al（OH）₃，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时Al（OH）₃会溶解，引入杂质离子AlO₂^-．

6．研究人员通过对北京地区PM2.5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别占4%、18%．
（1）用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO_x碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气传染．已知：
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
写出NO（g）与CO（g）催化转化成N₂（g）和CO₂（g）的热化学方程式：2NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ/mol．
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）H．向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，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	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.050	0.025	0.025
30	0.050	0.025	0.025
40	0.036	0.032	0.010
50	0.036	0.032	0.010

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=0.25（保留两位小数）．
②前10min内用v（NO）表示的化学反应速率为0.0042mol/（L．min）；30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是降低CO₂浓度．
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂浓度之比为3：1：1，则该反应的△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）．
（3）①用气体传感器可以检测汽车尾气中CO的含量．传感器是以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动．a为负极，电极反应式为CO-2e^-+O^2-═CO₂．电池工作过程中，O^2-由b极（填“a”或“b”，下同）移向a极．
②欧IV型汽车认证和生产一致性排放限值：汽油机CO1.00g/km．某测试车检测过程中，每行驶1km传感器中通过电子为0.08mol，则该车不符合（填“符合”或“不符合”）欧IV排放标准．

5．研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义．
（1）已知反应：
①2H₂（g）+O₂（g）?2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol
则反应④4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）的△H=-1266 kJ/mol．
（2）在恒温恒容的甲容器，恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．

①该条件下甲容器中反应的平衡常数K=$\frac{400}{27}$；平衡时，甲容器的压强P=$\frac{3}{4}$P₀ （初始压强用P₀表示）．
②该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N₂，达到平衡时N₂转化率=12.5%．
（3）在实验室中，某同学利用下列试剂及器材完成的实验能够证明NH₃•H₂O是弱电解质的是C（选填字母代号）．
A．用氨水做导电性实验，灯泡昏暗
B．将氨水滴入AlCl₃溶液中，产生白色沉淀
C．常温下，用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH＜13
D．用湿润的蓝色石蕊试纸测得NH₄Cl溶液为紫色
（4）常温下，向1  mol•L^-1NH₄Cl溶液中通入少量的NH₃，此时$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$的值减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）；若将1 mol•L^-1NH₄Cl溶液和1mol•L^-1NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前NH₄Cl溶液的体积大于NaOH溶液的体积（填“大于”、“小于”或“等于”）．

4．碳、氮的化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）在一定条件下，联氨（N₂H₄）与H₂O₂反应生成N₂和H₂O．反应过程中的能量变化如图所示．该反应属于放热反应．（填写“吸热反应”或“放热反应”）．
甲胺（CH₃NH₂）在水溶液中发生反应：CH₃NH₂+H₂O?CH₃NH₂．H₂O?CH₃CH₃⁺+OH^-，
CH₃NH₃Cl溶液中离子浓度的大小顺序为c（Cl^-）＞c（CH₃NH₃⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）工业上可采用CO与H₂合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
T₁℃时，在容积为2L的两个密闭容器中充入CO、H₂进行实验，反应过程中部分数据如下表所示：

序号	实验条件	反应时间	CO（g）/mol	H2（g）/mol	CH3OH（g）/mol
实验Ⅰ	恒温恒容	0min	2	4	0
		10min		2.8
		20min	1
实验Ⅱ	绝热恒容	0min	2	4	0

①实验I前10min内的平均反应速率v（H₂）=0.06mol•L^-1•min^-1．
②对于实验I，20min时反应达平衡，其它条件不变，若向容器中再充入0.1molCO（g）和0.2mol CH₃OH（g），则平衡逆向移动（填“正向”、“逆向”或“不”）；若将温度变为T₂℃，再次达到平衡时CH₃OH的物质的量为1.2mol，则CO的转化率为60%．
③实验I、Ⅱ均达到平衡时，平衡常数K_I＞K_Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）T℃时，将碳酸钡加入Na₂SO₄溶液中，沉淀发生转化，写出反应的离子方程式BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）=BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）．反应后过滤，所得滤液呈碱性（填写“碱性”、“酸性”或“中性”）．

3．硫及其化合物有广泛应用．
（1）硫酸生产过程中涉及以下反应．已知25℃、l0l kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）═2H₂SO₄（l）△H=-457kJ•mol^-1
SO₃（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（l）△H=-130kJ•mol^-1
则SO₂催化氧化反应中，每生成l mol SO₃（g）的焓变为-98.5kJ•mol^-1
（2）对于SO₃催化氧化反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．
①甲图是SO₂催化氧化反应时SO₂（g）和SO₃（g）的浓度随时间的变化情况．反应从开始到达到平衡时，用O₂表示的平均反应速率为0.0375mol/（L．min）．

②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO₂（g）和l0molO₂（g），O₂的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图乙所示．则P₁与P₂的大小关系是P₁＜ P₂（填＞、=或＜）；A、B、C三点的平衡常数大小关系是K_A=K_B＞K_C（用K_A、K_B、K_C和＞、=、＜表示）．
（3）为研究H₂SO₄生产中SO₃催化氧化时温度对SO₂平衡转化率的影响，进行如下试验．取100L原料气（体积分数为SO₂7%、O₂ 11%、N₂82%）使之发生反应，在10l kPa下达到平衡，得到如下数据：

温度/℃	500	525	550	575	600
平衡转化率/%	93.5	90.5	85.6	80.0	73.7

根据上述数据，575℃达平衡时，SO₃的体积分数为5.8%（保留一位小数）．
（4）工业生成硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气．
①如果相同物质的量的SO₂与NH₃溶于水，发生反应的离子方程式为SO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HSO₃^-，所得溶液中c（H⁺）-c（OH^-）=cd（填序号）．
a．c（SO₃^2-）-c（H₂SO₃）
b．c（HSO₃^-）+c（SO₃^2-）-c（NH₄⁺）
c．c（SO₃^2-）+c（NH₃•H₂O）-c（H₂SO₃） 
d．c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）-c（NH₄⁺）
②工业上用足量氨水吸收硫酸工业废气．吸收SO₂后的碱性溶液还可用于Cl₂的尾气处理，吸收Cl₂后的溶液仍呈强碱性，则吸收Cl₂后的溶液中一定存在的阴离子有OH^-和Cl^-、SO₄^2-．

2．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源．工业上常以β锂辉矿（主要成分为LiAlSi₂O₆，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂．其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

氢氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.7	9.6
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

②Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃	0	10	20	50	75	100
Li2CO3的溶解度/g	1.539	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：Li₂O•Al₂O₃•4SiO₂．
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H₂SO₄；控制pH，使Fe³⁺、Al³⁺完全沉淀．
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓．
（4）洗涤所得Li₂CO₃沉淀要使用热水（选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是Li₂CO₃在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li₂CO₃的损耗．
（5）将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体，其作用是抑制LiCl的水解，防止生成LiOH，同时HCl可带走水蒸气
（6）本实验在电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li₂O，电解时产生O₂．