近年來(lái)，碳和碳的化合物在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛。

（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。

已知 ① 2 CH₄ (g) + 3O₂ (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H₂O(l) △H₁ = －1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O₂(g) ＝ 2 CO₂ (g) ΔH₂ = －566 kJ/mol

則反應(yīng)CH₄(g) + 2 O₂ (g) ＝ CO₂ (g) + 2 H₂O (l) 的△H =　　　　　　　　 。

（2）將兩個(gè)石墨電極插人KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構(gòu)成甲烷燃料電池。通入CH₄的一極，其電極反應(yīng)式是：CH₄ + 10 OH^―― 8e^－＝ CO₃^2－+ 7 H₂O；通入Ｏ₂的一極，其電極反應(yīng)式是　　　 　　　　　　　　　　　 。

（3）若用石墨做電極電解500 ml飽和食鹽水，寫出電解反應(yīng)的離子方程式為：　　　　　　　　　 ；電解一段時(shí)間后兩極共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12 L(不考慮氣體的溶解)。停止通電，假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變，則所得溶液的pH=　　　　　　 。

（4）將不同量的CO (g) 和H₂O (g) 分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)

CO (g) ＋ H₂O (g)　　 CO₂ (g) ＋ H₂ (g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

① 實(shí)驗(yàn)1中以υ(H₂) 表示的反應(yīng)速率為　　　　　 。

② 實(shí)驗(yàn)2中的平衡常數(shù)是　　　　　　 （計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

③ 該反應(yīng)的正反應(yīng)為 　　　　 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。

④ 若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），

則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是　　　　　　　 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）。

化工流程：

（11分）將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏(CaSO₄·2H₂O)轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲(chǔ)熱材料，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護(hù)角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。

(1)本工藝中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，還需要               等原料。

(2)寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：       _______    。

(3)過(guò)濾I操作所得固體中，除CaCO₃外還含有             (填化學(xué)式)等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。

(4)過(guò)濾I操作所得濾液是(NH₄)₂SO₄溶液。檢驗(yàn)濾液中含有CO₃^{2 －}的方法是：       。

(5)氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的無(wú)機(jī)儲(chǔ)熱材料，選擇的依據(jù)是        

a．熔點(diǎn)較低(29 ℃熔化)    b．能導(dǎo)電    c．能制冷    d．無(wú)毒

(6) 上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是：___________________________。

目前，全世界鎳（Ni）的消費(fèi)量?jī)H次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位，鎳行業(yè)發(fā)展蘊(yùn)藏著巨大的潛力。

（1）配合物Ni(CO)₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑。固態(tài)Ni(CO)₄屬于　　　 晶體；基態(tài)Ni原子的電子排布式為　　　　　　 。

（2）某配合物結(jié)構(gòu)如右圖所示，分子內(nèi)含有的作用力

有　　　　　　　　　　　　　　 （填編號(hào)）。

A．氫鍵　　 B．離子鍵　　 C．共價(jià)鍵　 D．金屬鍵　 E．配位鍵

（3）很多不飽和有機(jī)物在Ni催化下可與H₂發(fā)生加成反應(yīng)。如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、

③　

④HCHO等，其中碳原子采取sp²雜化的分子有　　　　 （填物質(zhì)序號(hào)），預(yù)測(cè)HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為　　　　　　　 形。

（4）氫氣是新型清潔能源，鑭（La）和鎳的合金可做儲(chǔ)氫材料。該合金的晶胞如右圖所示，晶胞中心有一鎳原子，其他鎳原子都在晶胞面上。該晶體的化學(xué)式是　　　　　　　 。

化石能源依然是當(dāng)今社會(huì)主要能源，我們國(guó)家是產(chǎn)煤大國(guó)，但是煤資源畢竟有限，煤的綜合利用成為當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的趨勢(shì)，以煤為原料可合成重要化工中間體G。其中B與乙酸互為同分異構(gòu)體，能與Na反應(yīng)放出氫氣。

已知：① CH₃CHO + CH₃CHO

② CH₂=CH₂—OH→CH₃CHO(羥基連接在碳碳雙鍵上轉(zhuǎn)化為醛基)

回答下列問(wèn)題：

⑴①屬于      變化（填物理或化學(xué)）。②的反應(yīng)類型是          

⑵F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為              關(guān)于A和B比較，下列說(shuō)法正確的是        

   a.A和B屬于同系物       b. A和B屬于同分異構(gòu)體

   c. 等質(zhì)量A和B完全燃燒，生成CO₂質(zhì)量相同

d. A和B均可以和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣

⑶H→I的化學(xué)方程式                                                   。

⑷E的同分異構(gòu)體中能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的有       種

⑸請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出由和其他無(wú)機(jī)物合成最合理的方案（不超過(guò)4步），請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的方框中表示。

例：                        

取2mL濃度為2×10^-4mol/L的NaNO₃溶液于試管，加入約4mL濃度為2mol/L的NaOH溶液，再加入適量鋁粉，加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。實(shí)驗(yàn)中觀察到試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，一段時(shí)間后試紙變藍(lán)，鋁粉溶解，溶液澄清不變色。請(qǐng)據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)分析：

（1）使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是______________；

（2）寫出NO₃^-發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，配平并填空。

 Al +  NO₃^－+  _______ + H₂O → AlO₂^－+ _______ 氧化產(chǎn)物是____________

（3）為檢驗(yàn)?zāi)澈�氮廢水中是否含有NO₃^－，以廢水水樣2mL代替NaNO₃溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象相同，有同學(xué)認(rèn)為無(wú)法據(jù)此得出“一定有NO₃^-”的結(jié)論，理由是廢水中可能存在的_________________ (填離子符號(hào))對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾；

（4）工業(yè)上利用鋁粉除去含氮廢水中的NO₃^－，當(dāng)控制溶液pH在10.7左右時(shí)，所得產(chǎn)物中還有氮?dú)�。若氮�(dú)夂桶睔獾捏w積比為4:1，則除去0.1mol NO₃^－，消耗鋁______ g。

氨氣在農(nóng)業(yè)和國(guó)防工業(yè)都有很重要的作用，歷史上諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾經(jīng)有3次頒給研究氮?dú)馀c氫氣合成氨的化學(xué)家。

⑴下圖表示了298K時(shí)氮?dú)馀c氫氣合成氨反應(yīng)過(guò)程中的能量變化，據(jù)此請(qǐng)回答：

對(duì)于合成氨的反應(yīng)下列說(shuō)法正確的是        (填編號(hào))。

A.該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進(jìn)行

B.加入催化劑，能使該反應(yīng)的E和△H都減小

C．若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁＞K₂

D．該反應(yīng)屬于人工固氮

⑵現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氨的方法為N₂+3H₂2NH₃,是哈伯于1905年發(fā)明的，但此法達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。

①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是     。

A.使用的更高效催化劑      B.升高溫度

C.及時(shí)分離出氨氣          D.充入氮?dú)�，增大氮�(dú)獾臐舛龋ū３秩萜黧w積不變）

②若在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生N₂+3H₂2NH₃的反應(yīng)，下圖表示N₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H₂表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H₂)=         。

從11min起，壓縮容器的體積為1L，則n(N₂)的變化曲線為          。

A. a     B.b     C.c     D.d

⑶隨著對(duì)合成氨研究的發(fā)展，2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法，即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)�，分別通人一個(gè)加熱到500℃的電解池中，采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H⁺)為介質(zhì)里，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜作電極，實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮（裝置如右上圖）。則鈀電極上的電極反應(yīng)式是                                 。

最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇�！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

⑴在合成塔中，若有4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應(yīng)，可放出4947 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________；下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________.

A．升高溫度                    B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

C．將H₂O(g)從體系中分離        D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

   ⑵在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。

   已知該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)為：4OH^－—4e^－=O₂↑+2H₂O

   則陰極反應(yīng)為：                                     。

⑶常溫下，0.1 mol·L^－1NaHCO₃溶液的pH大于8，則溶液中c(H₂CO₃)       c(CO₃^2－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                                       

（用離子方程式和必要的文字說(shuō)明）。

⑷某同學(xué)擬用沉淀法測(cè)定空氣中CO₂的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度積（Ksp）分別為4.96×10^－9、2.58×10^－9。應(yīng)該選用的試劑是         。

新型凈水劑高鐵酸鉀（K₂FeO₄）為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。工業(yè)上制備K₂FeO₄的常用方法有兩種。

    方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法。工藝流程如下圖所示。

⑴     寫出“氧化”過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式：                                 。

⑵寫出“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                               。

⑶上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用     溶解，然后                     。

 方法Ⅱ：電解法。以鐵為陽(yáng)極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽(yáng)極溶液中加入KOH。

為測(cè)定粗氧化銅（其中含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質(zhì)）樣品中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并制取膽礬晶體及測(cè)定膽礬晶體中晶體水的含量，某化學(xué)活動(dòng)小組進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)：

已知Fe^3＋、Cu^2＋、Fe^2＋ 三種離子在水溶液中形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下圖所示：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）調(diào)節(jié)溶液pH能否選用NaOH溶液，說(shuō)明理由                              

（2）沉淀II為                    步驟④所用實(shí)驗(yàn)操作為                      

（3）加入物質(zhì)X目的是                                  

（4）在測(cè)定所得膽礬（CuSO₄·xH₂O）中結(jié)晶水x值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中：若測(cè)定結(jié)果x值偏大，可能的原因是 （     ）

a  加熱溫度過(guò)高                                     b  加熱膽礬晶體時(shí)有晶體從坩堝中濺出

c  加熱后放在空氣中冷卻 

（5）樣品中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                     （用含m的代數(shù)式表示）。

興趣小組的學(xué)生根據(jù)Mg與CO₂反應(yīng)原理推測(cè)鈉也能在CO₂中燃燒，為了確定其產(chǎn)物并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(已知PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）上圖裝置2中應(yīng)盛放                   溶液（寫化學(xué)式）。

（2）為了使反應(yīng)隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停，上圖方框內(nèi)應(yīng)選用     裝置（填上圖字母代號(hào)）。

（3）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，在點(diǎn)燃酒精燈前，應(yīng)先進(jìn)行1裝置的操作，待裝置       （填數(shù)字編號(hào)）中出現(xiàn)                      現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)酒精燈，這步操作的目的是                                                   

（4）①若裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4中殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                               。

②若裝置6中溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                                 。

（5）指導(dǎo)老師認(rèn)為，不僅要檢驗(yàn)殘留固體中是否有碳酸鈉還要檢驗(yàn)其中是否有氧化鈉和碳。當(dāng)確認(rèn)鈉充分反應(yīng)后，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證裝置4中的殘留固體中是否有Na₂O和C：