高中化学简答题

Ⅰ．A与SO₂属于等电子体（即具有相同的原子总数和相同的最外层电子总数的微粒），常温下是一种无 色的气体，当冷却到77K时，变成橙红色液体。A的一种制备方法是：在真空中，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B。
（1）写出上述制备A的化学反应方程式                                   。
（2）若将S₂Cl₂与CuO在100～400℃加热时也能生成A。写出相应的化学反应方程式            。
（3）A也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强）。则这两种酸由强到弱的化学式分别为           和            。
Ⅱ．A是有机羧酸盐HCOONa，B、C、D是常见化合物；A、B、C、D焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性，其中B的碱性最强。X、Y是最常见的氧化物且与人体生命息息相关，它们的晶体类型相同。C受热分解得到Y、D和X；B与C反应生成D和X。E由两种元素组成，相对分子质量为83，将E投入X中得到B和气体Z，Z在标准状况下的密度为0.76g·L^-1。
（1）E晶体中含有的化学键是         。
（2）X的沸点比同主族同类型物质要高，原因是        。
（3）写出E与X反应的化学方程式         。
（4）写出在D的饱和溶液中不断通Y析出C的离子方程式         。
（5）A的一个重要应用是根据2A→P+H₂↑得到P，P溶液中的阴离子通常用CaC1₂使之沉淀，P的化学式         ，此反应_________（填“是”或“否”）氧化还原反应。

【化学——选修3：物质结构与性质】卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于元素周期表的______区；溴的价电子排布式为________________。
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）₂形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是______。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是______（写出名称）。

	氟	氯	溴	碘
第一电离能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008

（4）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的结构分别如图I、II所示：

请比较二者酸性强弱：HIO₃_____ H₅IO₆（填“＞”、 “＜”或“＝”）。
（5）已知ClO₂^－为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO₂^－中心氯原子的杂化轨道类型为________，写出一个ClO₂^－的等电子体__________。
（6）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。

A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF₂晶体（见下图）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为___________。

催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
（1）接触法制硫酸中采用V₂O₅作催化剂：
4FeS₂（s）＋11O₂（g）=2Fe₂O₃（s） ＋8SO₂（g）      △H＝―3412 kJ·mol^－1
2SO₂（g）＋O₂（g） 2SO₃（g）      △H＝―196.6 kJ·mol^－1
SO₃（g）＋H₂O（l）=H₂SO₄（l）         △H＝―130.3 kJ·mol^－1
以FeS₂为原料，理论上生产2mol H₂SO₄（l）所释放出的热量为       kJ。
（2）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH₃OH（g）HCOOCH₃（g）＋2H₂（g）   △H>0
第二步：HCOOCH₃（g）CH₃OH（g）＋CO（g）    △H>0
①第一步反应的机理可以用图1所示。图中中间产物X的结构简式为          。


（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②            。
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋，同时FeS₂被氧化为SO₄^2－，该反应的离子方程式为            。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－＝2Fe^2＋＋SnCl₆^2－，
Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂＝SnCl₆^2－＋Hg₂Cl₂↓，
6Fe^2＋＋Cr₂O₇^2－＋14H^＋＝6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O。
①若SnCl₂不足量，则测定的Fe^3＋量           （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）。
②若不加HgCl₂，则测定的Fe^3＋量               。
（4）①可选用             （填试剂）检验滤液中含有Fe³⁺。产生Fe³⁺的原因是         （用离子反应方程式表示）。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2	Mn（OH）2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

实验可选用的试剂有：稀HNO₃、Ba（NO₃）₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a．氧化：                              ；
b．沉淀：                              ；
c．分离，洗涤；            
d．烘干，研磨。

世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO₂的流程如下：

已知：①NCl₃是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。
②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为                     。
实验室制备气体B的化学方程式为                       ，为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl₃的浓度；②                 。
（2）NCl₃与NaClO₂（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO₂，该反应的离子方程式为                                 。
（3）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min。
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。
（已知I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－）
①上述步骤3中滴定终点的现象是                             ；
②根据上述步骤可计算出原ClO₂溶液的浓度为              g /L（用含字母的代数式表示）。

氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。（1）下表是当反应器中按n（N₂）:n（H₂）=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是       。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是      （填字母）。
A．及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率
B．加催化剂能加快反应速率且提高H₂的平衡转化率
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）= K（Q） >K（N）
③M点对应的H₂转化率是              。
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO₂，为防止污染空气，回收利用SO₂，工业上常用氨水吸收法处理尾气。
①当氨水中所含氨的物质的量3mol，吸收标准状况下44.8 L SO₂时，溶液中的溶质为            。
②NH₄HSO₃溶液显酸性。用氨水吸收SO₂，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是   （填字母）。
a．c（NH₄^＋） = 2c（SO₃^2－） ＋ c（HSO₃^－）
b．c（NH₄^＋）> c（SO₃^2-）> c（H⁺）= c（OH^-）
c．c（NH₄^＋）+ c（H⁺）= c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（3）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：

①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择      （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是                。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极的电极反应方程式是                                   。

(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，其中．硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料．而SO₂、NO、NO₂、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物：
（1）过度排放CO₂会造成“温室效应”，而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

已知：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)  AH₁= +131．3 kJ·mol^-
C(s)十2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g)  AH₂=" +90" kJ·mol^-
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是                         。
（2）298 K时．将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后．改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是           (填字号)：

a．当X表示温度时，Y表示氨气的物质的量
b．当X表示压强时．Y表示氨气的转化率
c．当X表示反应时间时．Y表示混合气体的密度
d．当x表示氨气的物质的量时．Y表示某一生成物的物质的量
（3）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NO_x(主要为NO、NO₂)易形成污染．必须经脱除达标后才能排放：能作脱除剂的物质很多．下列说法正确的是            (填序号)：
a．用H₂O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO
b．用Na₂SO₃作脱除剂，O₂会降低Na₂SO₃的利用率
c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO₂的浓度增加
d．用尿素[CO(NH₂)₂]作脱除剂．在一定条件下能有效将NOx氧化为N₂
（4）在压强为O．1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中，amol CO与2amol H₂在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示，则：

①P₁       P₂(填“>”“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下，向容器中增加a molCO与2amol H₂．达到新平衡时．CO的转化率      (填“增大””减小”或“不变”．下同)，平衡常数              .
③在P₁下、100℃时，CH₃OH(g) CO(g)十2H₂(g)的平衡常数为     (用含a、V的代数式表示)。
（5）①常温下．若将2 mol NH₃(g)和l mol CO₂(g)通入1 L水中．可得pH=10的溶液，则该溶液中浓度最大的阴离子是                                  ；
②常温下，将0．01 mol·L^- NaOH溶液和0.01 mol·L^-(NH₄)₂SO₄溶液等体积混合．所得溶液pH为10，那么该混合液中c(Na⁺)+c(NH₄⁺)=          mol·L^一(填准确代数式．不能估算)。

铜、铝、硫及其它们的化合物应用广泛，如Cu可用作催化剂、制作印刷电路铜板等。
Ⅰ.铜的冶炼：工业上以辉铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。
火法炼铜的方程式为：                         ，该工艺的中间过程会发生反应2Cu₂0+辉铜矿6Cu+ m↑，若反应每生成5．6 L(标准状况下)m气体．则转移电子的物质的量为       。
Ⅱ．粗铜精炼：利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是        。

A．电解时以精铜作阳极

B．电解时阴极发生氧化反应

C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu一2e^—=Cu^2+

D．电解后．电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥

E.整个过程溶液中的Cu²⁺浓度减少
Ⅲ．铜及其化合物的性质探究：
将洁净的铜丝放在火焰上加热．并趁热插入到乙醇中，铜丝表面的现象为       ，
发生的反应为                                           。
Ⅳ.无水氯化铝是一种重要的化工原料。利用明矾石：K₂SO_４·A1₂(SO_４)_３·2A1₂0₃·6H₂0]制备无水氯化铝的流程如下：

（1）验证焙烧炉产生的气体含有SO_２的方法是                  。
（2）吸收焙烧炉中产生的S0₂，下列装置合理的是        (填代号)。

（3）氯化炉中发生反应的化学反应方程式为                   。
（4）生产氯化铝的过程中会产生SO_２、Cl_２等大气污染物，若将二者按照一定比例通入水中可减少或消除污染。试设计简单实验检验二者是否恰好完全反应。(简要捕述实验步骤、现象和结论)               。
仪器自选；可供选择试剂如下：①滴加酚酞的氢氧化钠溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液
（5）某实验小组设计了电化学方法进行二氧化硫的回收利用。利用电化学法将尾气中的SO₂气体转化为 氮肥硫酸铵，模拟装置如图：

试写出SO₂气体发生的电极反应式为                 。

选考[化学——物质结构与性质]由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。
（1）基态 Cu^＋的最外层核外电子排布式为_________.
（2）研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种 N₅＋N^3－，若N^5＋ 离子中每个氮原子均满足8电子结构，以下有关N^5＋ 推测正确的是    (   ）
A．N₅^＋有24个电子
B．N₅^＋离子中存在三对未成键的电子对
C．N₅^＋阳离子中存在两个氮氮三键
（3）化合物 是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物 。通过制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________（填标号）。
A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变
B．CH₄、H₂O、CO₂分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形
C．第一电离能：N>O>C>B
D．化合物A中存在配位键
②1个分子中有_________个键。
（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_________图(b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为_________。

（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为_________（用含有a的代数式表示）。在一定温度下，Ni0晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g（氧离子的半径为1. 40×10m， ≈l. 732）。

选考[化学——化学与技术]往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。Mg(OH）₂是一种常用的阻燃剂，生产工艺如下：

完成下列填空：
（1）精制卤水中MgCl₂的与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁，反应的化学方程式为_________。
（2）合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：
，水热处理后，进行过滤、水洗。水洗的目的是_________。
（3）阻燃型 Mg(OH）₂具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是________。
（4）已知热化学方程式：

Mg(OH）₂和Al(OH）₃起阻燃作用的主要原因是_________。
等质量 Mg(OH）₂和Al(OH）₃相比，阻燃效果较好的是_________，原因是____________________。
（5）该工业生产的原料还可以用来提取金属镁。请设计提取金属镁的工艺流程（框内写产物名称，箭头上标明转化条件）：

I．Li-Al／FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为，则该电池的总反应式为_____________________。
Ⅱ．锂一黄铁矿高容量电池，由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下：

（1）已知：，为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl₂溶液中加入的试剂为_________（填序号）
A.(NH₄）₂S      B.CuS       C.H₂S      D.Na₂S
（2）关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________（填序号）
A.属于同素异形体
B．因为晶体结构不同而导致性质有差别
C．黄铁矿比白铁矿更稳定
（3）反应Ⅲ制取 S₂^2－时，溶液必须保持为碱性，除了S^2－ 与酸反应外，还有更重要的原因是（用离子方程式表示）___________________________.
（4）室温下，Li/FeS₂二次电池所用的电解质是非水液体电解质，放电行为与温度有关。
①该电池电解质为非水液体电解质，原因是____________________________________.
②温度低时，锂与FeS₂反应只生成A物质，产生第一次放电行为；温度升高，锂与A继续反应（产物之一为Fe），产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式：
第一次放电：__________________；第二次放电：__________________________。
（5）制取高纯度黄铁矿的另一种方法是：以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质，FeS为阳极，Al为阴极，在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。

研究和深度开发CO、CO₂的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：

则CO还原Fe₂O₃(s）的热化学方程式为_________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：_________ 。
（3）CO₂和H₂充人一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：
测得CH₃OH的物质的量随时间的变化见图1。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为（填“>”或“=”或“<”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为_________。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g）转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（工、Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH₄产量随光照时间的变化见图2。在O～15小时内，CH₄的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________（填序号）。

（5）以为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.
②Cu₂Al₂O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：________________________________。

【化学选修2-化学与技术】(15分)以硼镁矿(2Mg·B₂O₃·H₂O·SiO₂ )及少量Fe₃O₄、CaCO₃、Al₂O₃ )为原料生产硼酸的工艺流程如下：

（1）由于矿粉中含CaCO₃，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，应采取的措施为_____。
（2）“浸出液”显酸性，含有H₃BO₃、Mg^2＋和SO₄^2－，还含有Fe^2＋、Fe^3＋、Ca^2＋、Al^3＋等杂质。“除杂”时，向浸出液中依次加入适量目H₂O₂和MgO，可以除去的杂质离子为_________，H₂O₂的作用为_________(用离子方程式表示)。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的为_______。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO₄．H₂O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，____。

（5）已知25 ℃时，硼酸( H₃BO₃)溶液中存在如下平衡：
H₃BO₃(aq)＋H₂O(l)[B(OH)₄]^－(aq)＋H^＋(aq)  K=5.7×10^－10；
25 ℃时，0.7 mol·L^－1硼酸溶液中c(H^＋)≈      mol·L^－1.
（6）已知25 ℃时：

化学式	H2CO3	CH3COOH
电离常数	K1=4.4×10^－7 K2=4.7×10^－11	K=1.75×10^－5

下列说法正确的是_____________(填选项字母)。
A．碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
B．碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
C．等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者＞后者
D．等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者＞后者

(15分)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。
（1）湿法制备K₂FeO₄:在KOH溶液中，用KC10直接氧化Fe(NO₃)₃即可制得K₂FeO₄。该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）测定K₂FeO₄:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)₄]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na₂CrO₄)溶液酸化；iii．在所得Na₂Cr₂O₇溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c  mol·L^－1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下：
i．  Cr(OH)₄^－ ＋  FeO₄^2－＋  =   Fe(OH)₃ (H₂O)₃↓＋   CrO₄^2－＋
ii．2CrO₄^2－＋2H^＋=Cr₂O₇^2－＋H₂O；
iii．Cr₂O₇^2－＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：

i．pH=2．2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。
ii.已知H₃FeO₄^＋ 的电离常数分别为：K₁=2.51×10^－2，K₂=4.16×10^－4，K₃=5.01×10^－8，当pH=4时，溶液中 =       。
iii．向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K₂FeO₄为正极，溶有LiPF₆的有机溶剂为电解质。工作时Li^＋通过电解质迁移人K₂FeO₄晶体中，生成K₂Li₂FeO₄。该电池的正极反应式为______________．

（15分)用NH₃催化还原N_xO_y可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I：4NH₃（g)+6NO（g)  5N₂（g)＋6H₂O（l)    △H₁
反应II：2NO（g)+O₂（g) 2NO₂（g)            △H₂（且|△H₁| ＝2|△H₂|）
反应III：4NH₃（g)+6NO₂（g) 5N₂（g)＋3O₂（g)＋6H₂O（l)   △H₃
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表

温度/K	反应I	反应II	已知： K2＞K1＞K2′＞K1′
298	K1	K2
398	K1′	K2′

（1）推测反应III是   反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N₂的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）=   。
②下列说法正确的是   。
A．该反应的活化能大小顺序是：E_a（A)>E_a（B)>E_a（C)
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO) ∶n（O₂)∶n（NO₂)＝2∶1∶2。在其它条件不变时，再充入NO₂气体，分析NO₂体积分数——φ（NO₂)的变化情况：（填“变大”、“变小”或“不变”）恒温恒压容器，φ（NO₂)   ；恒温恒容容器，φ（NO₂)   。
（4）一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c（N₂)与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t₁时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。则：

①变为曲线Y改变的条件是   。变为曲线Z改变的条件是   。
②若t₂降低温度，t₃达到平衡，请在上图中画出曲线X在t₂- t₄内c（N₂)的变化曲线。

开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要。请回答下列问题：
（1）下图是2LiBH₄/MgH₂体系放氢焓变示意图。

则：Mg（s）＋2B（s）=MgB₂（s）  ΔH＝        。
（2）采用球磨法制备Al与LiBH₄的复合材料，并对Al－LiBH₄体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al－LiBH₄复合材料与水反应产生H₂体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是       （填字母）。

A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH₄与水反应产生氢气
C．25℃时，Al－LiBH₄复合材料中LiBH₄含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H₂合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。
①在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H₂，用于合成甲醇。
CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
上述合成甲醇的反应为    反应（填“放热”或“吸热”）。平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为     。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L，则平衡状态B时容器的体积为     L。

②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H₂、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H₂、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图。

（4）己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚（CH₃OCH₃）碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是     （填字母）。
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（5）LiFePO₄与Li_1－xFePO₄作为磷酸亚铁锂电池电极材料，充放电过程中，发生LiFePO₄与Li_1-xFePO₄之间的转化，电池放电时负极发生的反应为Li_xC₆-xe^-═xLi⁺+6C，写出电池放电时反应的化学方程式                    。