2 . 为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿渣（铁主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是_____________________。
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全还原，应选择_________________（填字母编号）。
A．KMnO₄溶液 B．淀粉-KI溶液 C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5．8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5．2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是_______________。
（4）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS₂=Fe+2Li₂S，正极反应式是___________。
（5）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+ 3O₂ （g）=2Fe₂O₃（s）∆H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）∆H =-392kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）=2FeCO₃（s）∆H =-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是______________。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为p。将b kg质量分数为c的硫酸加入到a kg烧渣中浸取，铁的浸取率为q，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃___________kg。

3 . 吸收工厂烟气中的SO₂，能有效减少SO₂对空气的污染。
(1)纯碱法。以纯碱为原料吸收SO₂可制备无水NaHSO₃，主要流程如下：

室温下，已知，，，。向Na₂CO₃溶液通入SO₂的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如图所示。

①曲线3代表的组分化学式为___________。
②室温下，纯碱溶液和母液恰好中和所得混合溶液的pH___________(填“<”、“=”、“>”)7。
③“吸收”过程中发生反应的离子方程式为___________、___________。
(2)石灰石法：其中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.；
Ⅲ.；
Ⅳ.；
①___________。
②在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)，分析其原因：___________。
③利用和浓氨水的混合溶液浸取CaSO₄可回收得到CaCO₃。浸取时：向中加入适量浓氨水的目的是___________；浸取温度控制在60∼70℃的原因是___________。

4 . 可协同催化的氢化，体系中涉及以下两个反应：
反应1：   
反应2：   
将一定比例的、以一定流速通过催化剂，在一定温度下反应，的转化率、或CO的选择性［］与催化剂中NiO的质量分数的关系如图所示。下列说法正确的是

A．反应

B．曲线Y表示的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化

C．其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，的产率最高

D．其他条件不变，NiO的质量分数从25%增加到50%，的平衡选择性降低

6 . 杭州亚运会主火炬燃料“零碳甲醇”是一种利用焦炉气中的和工业废气捕获的生产的绿色燃料。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应：   。
(1)已知：   ，   。
①则_______(用含和的代数式表示)。
②实验测得(记作)与温度(T)的关系如图所示，则该反应_____0(填“>”“<”或“=”)。

(2)从焦炉气中提取氢气，需净化原料气，尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外，其主要目的是_______。
(3)寻找合适、高效的催化剂氧化除去含硫杂质燃烧产生的是常见的化学处理方法，一种钥催化剂参与催化氧化反应的能量变化如图所示，与反应生成和的热化学方程式为___________。

(4)研究合成甲醇的催化剂时，在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下，对反应器出口产品进行成分分析，结果如图所示。在以上催化剂中，该反应选择的最佳催化剂为_______。

(5)在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响，我国学者利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响，如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)：

①写出有水参与时的化学方程式_________。
②资料显示：水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料和图以及学过的知识，推测在反应气中添加水蒸气对甲醇产率的影响并说明产生这种影响的原因(任答两点)___________。

7 . 含氮化合物的综合利用是当前重要的研究课题。
I．汽车尾气中的和在一定条件下可发生反应生成无毒的和。
已知：①
②的燃烧热
③。
(1)_______；
(2)该反应达到平衡后，为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率，可采取的措施包括_______(填字母序号)。
a．改用高效催化剂
b．恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度
c．移去
d．升高温度
e．缩小反应容器的体积
时，将等浓度和NO充入刚性密闭容器中发生上述反应，每隔一定时间测得容器内NO的浓度如下表所示：

时间	0	10	20	30	40	50	60
浓度	1.00	0.80	0.65	0.52	0.40	0.40	0.40

(3)下列可判断以上平衡体系达到平衡状态的包括_______。(填序号)
a．
b．混合气体的平均相对分子质量不变
c．容器内的总压强不变
d．
(4)若起始时体系的压强为，反应开始至，体系的压强为_______，该反应的平衡常数_______(保留3位有效数字)。
(5)反应达到平衡后，若再向容器中加入和，再次达到平衡时的百分含量将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ．如图所示是一种以液态肼为燃料，固态氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度达时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。

(6)电极甲上发生的电极反应方程式为_______。
(7)若想用外加电流的方法保护金属免受腐蚀，金属应该与该电池的_______(填“电极甲”或“电极乙”)直接相连。

8 . 研究废气、废水中污染物处理的有效措施是环保领域的重要课题。
Ⅰ、是空气的主要污染物之一，有效去除大气中的可以保护大气环境。
(1)空气中污染物NO可在催化剂作用下用还原。
已知：   
   
有氧条件下，与NO反应生成，相关热化学方程式为   ___________
(2)工业上含氮污染物处理以、、熔融组成的燃料电池装置如题图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为___________。

Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以形态存在；Cr(Ⅵ)主要以和形态存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。处理含Cr废水的常用方法是先将其转化为Cr(Ⅲ)，再进一步将转化为沉淀，减少水体中总铬含量。
(3)Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为___________。
(4)可用于直接还原去除废水中的，反应时消耗大量。废水的初始pH对去除溶液中的Cr(Ⅵ)和总Cr的影响关系如题图所示：

①废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，其原因是___________。
②氢化铝锂()、硼氢化钠()在有机合成中应用广泛。还原能力(单位质量转移电子数)：___________(填“>”、“=”或“<”)
③是一种应用广泛的强还原剂，在热水中生成硼酸钠和氢气，反应如下：
。在催化剂作用下与水反应获得的微观过程如题图所示，若将中的H全部用D(重氢原子)代替，请根据上图结合相关方程式描述生成气体这一步的微观过程：___________。

9 . 汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。
I．高效催化剂可以处理和，发生反应：。
(1)科学家研究了在贵重金属催化剂表面上的气态体系中，一个分子还原NO的能量变化与反应历程如图所示。图中第一步逆反应的活化能为___________(用的代数式表示

II．液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。
(2)使用为催化剂，可能的反应过程如图所示。

①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。
②反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为___________。
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。时只改变氮气的投放量，的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当时，烟气中含量反而增大，主要原因是___________。

III．储存还原)可有效减少氮氧化物排放。
(3)工作原理：通过和的相互转化实现的储存和还原，如图所示。

①若汽车所用的油品含硫量较高，吸收的能力下降至很低水平，结合方程式解释原因___________。
②尾气中的对吸收氮氧化物有影响。一定温度下，测得气体中的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如图所示。则：一定范围内，氮氧化物吸收率随体积分数的增大而下降，原因是___________；当体积分数达到时，氮氧化物吸收率依然较高，原因可能是___________。

10 . N₂O、NO和NO₂等氮氧化物是空气污染物。含有氨氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N₂O的处理，N₂O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N₂O分解。NH₃与O₂在加热和催化制作用下生成N₂O的化学方程式为_____。
(2)NO和NO₂的处理。已除去N₂O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO₂+2OH^-=2+H₂O、2NO₂+2OH^-=++H₂O
①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有_____(填字母)。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO₂晶体，该晶体中的主要杂质是_____(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_____(填化学式)。
③用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
2NO₂(g)+H₂O(1)=HNO₃(aq)+HNO₂(aq)　△H=-116.1kJ/mol；
3HNO₂(aq)=HNO₃(aq)+2NO(g)H₂O(1)　△H=+75.9kJ/mol
反应3NO₂(g)+H₂O(1)=2HNO₃(aq)+NO(g)的△H=_____kJ/mol。
④用稀硝酸吸收NO得到HNO₃和HNO₂的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应_____。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性NaClO液中，HClO氧化NO生成Cl^-和，其离子方程式为_____。