3 . 硝酸是用途广泛的重要化工原料，自然界和化工生产中合成硝酸各物质转化关系如下图所示，请结合你所学的知识回答以下问题：

(1)在自然界中能稳定存在的原因是___________；
(2)上图①～⑥各步转化中，属于氮的固定的是___________(填序号)；
(3)氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤，其中氧化剂与还原剂物质的量之比___________；
(4)为提高NO→的转化率，可采取的措施是___________；
(5)工业制硝酸时含有NO、等大气污染物。用尿素[]水溶液吸收氮氧化物是一种可行的方法。NO和不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。

①用尿素[]水溶液吸收体积比为1：1的NO和混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式___________；
②随着NO和配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是___________。

4 . 二烯烃与溴反应制备多卤代物，反应的区域选择性在有机合成中具有重要意义。1，3–丁二烯(g) (CH₂=CH—CH=CH₂)和Br₂(g)反应原理如下：
①CH₂=CH-CH=CH₂(g)+Br₂(g)→(g)       △H₁=akJ·mol^-1
②CH₂=CH-CH=CH₂(g)+Br₂(g)→ (g) △H₂=bkJ·mol^-1
③ (g)⇌ (g) △H₃
回答下列问题：
(1)△H₃=_____________。
(2)1，3-丁二烯和Br₂反应的能量随反应过程的变化关系如图所示：

1，3-丁二烯和Br₂反应会生成两种产物，一种称为动力学产物，由速率更快的反应生成；一种称为热力学产物，由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为_________
(3)T℃时在2L刚性密闭容器中充入1，3-丁二烯(g)(CH₂=CH-CH=CH₂)和Br₂(g)各2mol，发生反应。1，3-丁二烯及产物的物质的量分数随时间的变化如下表：

时间(min)	0	10	20	30	40
1，3-丁二烯	100%	72%	0%	0%	0%
1，2加成产物	0%	26%	10%	4%	4%
1，4加成产物	0%	2%	90%	96%	96%

在0 ~20min内，反应体系中1，4-加成产物的平均反应速率v（1，4加成产物）=_______。
(4)对于反应③，若要提高1，4-加成产物 ()平衡体系中的物质量分数，可以采取的措施有_____
A．适当升高温度          B．使用合适的催化剂
C．增大体系的压强        D．将1，4加成产物及时从体系分离
(5)反应 1，3-丁二烯二聚体的解聚为可逆反应：
(g)2(g)       △H>0
在一定条件下，C₄H₆和C₈H₁₂的消耗速率与各自分压有如下关系：v(C₈H₁₂)=k₁·p(C₈H₁₂)，v(C₄H₆)=k₂·p²(C₄H₆)。相应的速率与其分压关系如图所示，一定温度下k₁、k₂与平衡常数K_p(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k₁=_____；在图中标出点(A、B、C、D)中，能表示反应达到平衡状态的点是______ ，理由是________。

5 . 据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题：
（1）铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d⁵5s¹。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式，其中失去最外层1个电子所需能量最小的是___（填标号）。
a.[Kr]4d³5s¹5p¹b.[Kr]4d⁴5s¹c.Kr]4d²d.Kr]4d³
（2）砷为第VA族元素，砷可以与某些有机基团形成有机化合物，如(ClCH=CH)₂AsCl，其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为____。
（3）英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖；而石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面结构如图所示，一定条件下石墨烯与H₂发生加成反应生成石墨烷，石墨烷中碳原子杂化类型是___，石墨烯导电的原因是____。

（4）石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性：

物质	六氯苯	六溴苯	苯六酸
熔点/℃	231	325	287
水溶性	不溶	不溶	易溶

六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是____，苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是___。
（5）出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON)，比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光，作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型，若晶胞的边长为apm，该晶体的密度为__g·cm^-3。（N_A是阿伏加 德罗常数的值，相关原子量：Nb—93）

6 . 某反应中反应物与生成物FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂、Cu；
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示请回答下列问题：

①图中X溶液是__；
②Cu电极上发生的电极反应式为__；
③原电池工作时，盐桥中的__填“K⁺”或“Cl^-”）不断进入X溶液中。
（2）将上述反应设计成电解池如图乙所示乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是电源的__极；
②图丙中的②线是__的变化；
③当电子转移为0.2mol时向乙烧杯中加入__L5mol/LNaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。

7 . 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示：

化学反应	平衡常数	温度℃
		500	800
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)	K1	2.5	0.15
②H2(g)+CO2(g)⇌ H2O (g)+CO(g)	K2	1.0	2.50
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O (g)	K3

(1)反应②是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H₂的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系，如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K_(A) K_(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=_______(用K₁、K₂表示)。

(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t₀时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_______。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_______。
(4)甲醇燃料电池有着广泛的用途，同时Al-AgO电池是应用广泛的鱼 雷电池，其原理如图所示。该电池的负极反应式是_______

(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba²⁺)= c(CH₃COO^-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______。

8 . A、B、C、D、E、F为前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、C、D原子均有两个未成对电子，A、B、C同周期，A与D、B与F分别同主族，E是生活中用量最大的金属。请回答下列问题：
（1）E比较稳定的离子核外电子排布式_____________________________．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_________________用元素符号表示、B、C的简单氢化物中最易汽化的物质的化学式___________．
（3）C与D形成的物质的晶体类型是____________，IT产业中该晶体用于生产____________．
（4）由A、B、C三种元素中的一种或两种元素形成的分子中，有的互为等电子体，写出其中一组等电子体的化学式：______并写出对应的结构式_______________．
（5）B的单质晶胞与的相似，则一个晶胞中含B的原子个数为____与氢形成的分子空间构型是_______．
（6）“砒霜”是一种含C，F的化合物，其分子结构如图1所示，该化合物的分子式为F₄C₆，F原子采取______杂化；C，D，E组成的化合物的晶胞如图2，其晶胞参数为a pm，则其密度为___________________g/cm³（列出式子即可，阿伏伽德罗常数为N_Amol^-1）。

9 . 水钴矿中除SiO₂外，还有9.24% CoO、2.78% Fe₂O₃、0.96% MgO、0.084%CaO。                            
（1）在一定浓度的溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图1所示考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为______小时，最佳的浸出温度为______
（2）请配平下列除铁的化学方程式：____________
_ _Fe₂(SO₄)₃+ H₂O   + Na₂CO₃   ==     Na₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂↓+ Na₂SO₄ + CO₂↑
（3） “除钙、镁”的原理反应为：；   已知，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中____________________．
（4） “沉淀”中含杂质离子主要有、、_________和__________；“操作X”包括_________和_________。
（5）某锂离子电池正极是，含导电固体为电解质充电时，还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳中如图2所示电池反应为      ，写出该电池放电时的正极反应式 ________________________________________．

10 . 碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。
I.工业生产精细化工产品乙二醛(OHC-CHO)
（1）乙醇(CH₃CH₂OH)液相硝酸氧化法：在Cu(NO₃)₂催化下，用稀硝酸氧化乙醇制取乙二醛，此反应的化学方程式为_______________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点____________。
（2）乙二醇(HOCH₂CH₂OH)气相氧化法
已知：2H₂(g)+O₂(g) 2H₂O（g） ΔH=-484kJ/mol，化学平衡常数为K₁
OHC-CHO(g)+2H₂(g) HOCH₂CH₂OH(g)   ΔH=-78kJ/mol，化学平衡常数为K₂
则乙二醇气相氧化反应HOCH₂CH₂OH(g)+O₂(g) OHC-CHO(g)+2H₂O（g）的ΔH=______；相同温度下，该反应的化学平衡常数K=______(用含K₁、K₂的代数式表示)。
Ⅱ.CO₂的综合利用
（3）一定量的CO₂与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO₂(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，则下列说法正确的是______(填字母)。

a.反应达平衡状态时，混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.A点的正反应速率比B点正反应速率小
C.550℃时，若充入氦气，则V_正、V_逆均减小，平衡不移动
d.T℃时，反应达平衡后CO₂的转化率为66.7%
e. T℃时，若再充入1molCO₂和1molCO，平衡不移动
（4）氨气、CO₂在一定条件下可合成尿素，其反应为2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)，右图表示合成塔中氨碳比a与CO₂转化率ω的关系。a为{n(NH₃)/n(CO₂)}，b为水碳比{n(H₂O)/n(CO₂)}。则

①b应控制在______
a.1.5-1.6  b.1-1.1  c.0.6-0.7
②a应控制在4.0的理由是_________