【选修2:化学与技术】某工厂废气中含有SO2,可将SO2转化为（NH4)2SO4而除去。其过程为:将废气经初步处理，使其中O2的体积分数为10%(这时SO2的体积分数为0.3%)，并在400℃时以3 m3 • h-1的速率通过V2O5触媒层，然后与流量为25 L • h-1 的NH3混合，再喷入流量为290 g • h-1的冷水，此时气体温度迅速从400℃下 降至200℃，在结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体。据此回答下列问题：
（1）废气经初步处理后控制SO2与O2的物质的量之比的理论依据是 。
（2）进行冷却的原因是 。
（3）合成氨时，原料N2不能用空气代替，而必须用纯N2，主要原因是 。
（4）有资料报道最近研制出一种性能优越的催化剂，可以将SO2全部催化氧化为SO3(2SO2+O2 
2SO3)”。这种资料报道可信吗？_____ (填“可信”或“不可信'，其理由是 。
（5）如果将SO2全部转化为SO3，SO3又全部转化成(NH4)2SO4，则按题给数据计算，NH3的每小时通入量至少应是_____L，由此可得出NH3的利用率为 。
（6）酸雨的危害很大，从源头上减少酸雨产生的途径，可采取的措施是 (填序号）。
A．植树造林 B．开发利用太阳能 C．少用煤作燃料 D．把工厂的烟囱造高
钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。中铝集团 (平果铝业公司）目前使用一种新型工艺，以便从铝业生成的固体废料——赤泥中提取金属钒，具体工艺流程图如下：
已知:
I.钒有多种价态，其中+5价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，存在平衡
VO2+ +H2O
VO3- +2H+。
Ⅱ.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
物质 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
Ⅲ.部分离子的沉淀pH值:
| Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ |
开始沉淀pH值 | 5.2 | 7.6 | 2.7 |
完全沉淀pH值 | 6.4 | 9.6 | 3.7 |
请回答下列问题：
（1）碱浸步骤中最好选用 。
A．NaOH溶液 B．氨水 C．纯碱溶液
（2）写出滤液1与足量二氧化碳反应的离子方程式 。
（3）磁选步骤得到的磁性产品为 。
（4）溶液1到溶液2的过程中，调节pH值至8有两个目的，一是除去铜离子，二是使 。
（5）滤渣3的主要成分为 ，工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒，请写出反应的化学方程式 。
研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义
（1）25 ℃，在0.10 mol • L-1HA溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如右图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。
①pH＝11 时，溶液中的 c(H2S)+c(HS-)= mol•L-1。（保留3位有效数字）
②某溶液含0.010 mol • L-1 Fe2+、未知浓度的Mn2+和0.10 mol•L-1H2S，当溶液pH＝ 时，Fe2+开始沉淀；当Mn2+开始沉淀时，溶液中
= 。
[已知：Ksp(FeS)＝1.4×10-19，Ksp(MnS)=2.8×10-13]
（2）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。其中一种是将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池 的阳极区进行电解。请写出阳极的电极反应式 ，同时阳极区还发生(n—1)S+S2-＝Sn2-。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化，产生淡黄色浑浊，其离子方程式为 。
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如下表。
| Ka | Ka2 |
H2SO3 | 1.3X10-2 | 6.3X10-8 |
H2CO3 | 4.2X10-7 | 5.6X10-11 |
实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中少量的SO2，请写出SO2和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式 。[
I.为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。热化学反应方程式为 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △＝-746.5kJ• mol-1，将1.0 mol NO和1.0 mol CO充入一个容积为10L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。
（1）CO在0〜9 min内的平均反应速率w(CO)＝ mol • L-1•min-1(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为 。
A．升高温度 B．减小压强 C．降低温度 D．加催化剂
（2）该反应在第24 min时已达到平衡状态，此时C02的体积分数为 (数值保留至小数点后一位），化学平衡常数K＝ (数值保留至小数点后一位）。
Ⅱ.能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
（1）已知：Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H1＝a kJ • mol-1
CO(g) +
O2 (g)CO2 (g) △H2＝ckJ• mol-1
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3 (s) △H3＝c kJ • mol-1
则C的燃烧热△H=________kJ•mol-1。
（2）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填序号）。
A．C(s )+CO2 (g)＝2CO(g)
B．NaOH(aq) + HCl(aq)＝NaCl(aq) +H2O(l)
C．2CO(g) +O2(g)＝2CO2 (g )
D．2H2O(1 )＝2H2(g)+O2(g )
(3 )若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池， 请写出该原电池的负极反应: 。
为验证MnO2在KC1O3受热分解制O2的反应前后质量不变，某兴趣小组利用如图所示装置进行了如下实验：
（1）连接好装置后，如何检查装置的气密性？ 。
（2）取2.45 g KClO3固体粉末与0.87g MnO2粉末充分混匀，置于如图所示装置的试管中，充分加热后，停止加热，移去酒精灯之前，应先 ；调节量筒内液面与水槽内液面高度相同，量筒内收集到的气体体积 0.735L(填“＞” “＜”或“=”）。已知室温下气体摩尔体积为24.5 L•mol-1，不考虑氧气在水中的溶解及水蒸气的影响）。
（3）取充分加热后试管中的残余固体，溶于50 mL 1.0 mol • L-1稀硫酸中，加入50 mL 0.30 mol • L-1 Na2C2O4 溶液，待与Mn02作用完毕后，用 0.10 mol • L-1 KMn04标准溶液进行滴定，消耗KMn04标准溶液V mL(已知Mn2+对滴定反应有催化作用)[
A．写出Mn02与Na2C204反应的离子方程式 ；
B．当消耗KMnO4标准溶液的体积V= mL时，表明MnO2在反应前后质量不变。
C．若盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗，所测Mn02质量会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同)；若滴定终点时明显出现黑色沉淀，所测质量会 。
—定条件下，合成氨反应为:N2(g)十3H2(g)
2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时 间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响.下列说法正确的是
A．升高温度，该反应的平衡常数增大
B．由图2信息，10 min内该反应的平均速率
(H2)=0.09 mol • L-1 • min-1
C．由图2信息，从11 min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n(N2)的变化曲线为d
D．图3中温度T1＜T2，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点。
