（14分）金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO₄·7H₂O(绿矾)的工艺流程如下图所示。 

已知：TiO²⁺在一定条件下会发生水解；钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），含有少量SiO₂杂质；其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价。
（1）黑钛液中生成的主要阳离子有TiO²⁺和Fe²⁺，写出步骤①化学反应方程式：_________；
步骤②中，加入铁粉的主要目的是　　　　　　　。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的　　　 （填字母序号）。
　　a．熔沸点差异　　　　b．溶解性差异　　　 c．氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均涉及到的操作是　　　　　　 （填操作名称）；在实验室完成步骤⑤“灼   烧”所需主要仪器有                 。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO²⁺转化为Ti(OH)₄ 的原因:
　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为　　　        　　　　。
（6）实验室通过下面方法可测定副产品绿矾中FeSO₄·7H₂O的质量分数。
a．称取2.85g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为19．00mL（滴定时发生反应的离子方程式为：Fe²⁺＋MnO₄^-＋H⁺→Fe³⁺＋Mn²⁺＋H₂O 未配平 ）。
计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为         （用小数表示，保留二位小数）。

(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-形式存在，常见除铬基本步骤是：

（1）加酸可以使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-： 2CrO₄^2- + 2H⁺ Cr₂O₇^2- + H₂O
若常温下pH=1溶液中Cr₂O₇^2-浓度为0．1 mol?L^-1，Cr₂O₇^2-浓度是CrO₄^2-浓度的10倍，该化学平衡常数K=      。
（2）六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO₂将Cr₂O₇^2-还原，反应的离子方程式为                                 。而后再加碱将Cr³⁺沉淀，已知常温下K_sp［Cr(OH)₃］ =10^-32,要使c(Cr³⁺)降低到10^-5mol?L^-1，溶液的pH应升高到    。
（3）电解还原法是利用电解产生的Fe²⁺将Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺．电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片，其中铁片连接直流电源的      极。
（4）Cr(OH)₃为绿色粘性沉淀，类似于Al(OH)₃既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)₃溶于稀硫酸的化学方程式为                                                    。往100．00mL 0．1000 mol?L^-1CrCl₃溶液滴加1．000mol?L^-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:

（14分）氮的化合物是中学化学的重要物质，与人类生活密切相关。
（1）金属与不同密度的硝酸溶液反应所得的还原产物比较复杂，如图所示：

请写出铁与密度为1.35 g.m的硝酸反应的化学方程式：______________________.
（2）亚硝酸钠是一种致癌物质，它在中性或碱性条件下是稳定的，酸化后能氧化碘化钾生成棕色溶液和NO，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
（3）如图甲为NO₂和C0反应生成CO₂和NO过程的能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________________.

（4）已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0。现将一定量的NO₂和N₂O₄混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中发生上述反应，反应物的浓度随时问变化关系如图乙所示。
①前10 min内用NO₂表示的平均反应速率v（NO₂）=        ；上述反应的平衡常数K=__________。
②反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是________________________.
③若要使上述反应的平衡常数K增大，采取的措施是_________________。

（17分）氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂ Si₃N₄ + 6CO，该反应过程中的能量变化如图⑵所示；回答下列问题：

（1）上述反应中的还原剂是         ，还原产物是       。
（2）该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）在一定温度下，上述反应在4L密闭容器内进行，用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示：

①M、N表示的物质分别为        、         。
②比较t₂时刻，正逆反应速率大小_{（正）     （逆）}。
（填“>”、“=”、“<”）。.
③若t₂=2min，计算反应开始至t₂时刻，M的平均化学反应速率为             。
④t₃时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为         。
（4）①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，某电极上发生的电极反应为：A极H₂－2e^－＋O^2－===H₂O；则A极是电池的      极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放，经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质允许O^2-在其间通过，其工作原理如图⑷所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O₂的载体。

Ⅰ.该电池的正极为          （填a或b）；O² 流向        （填  “正极”或“负极”）
Ⅱ.该电池的正极反应式为                    ，负极反应式为                       。

（8分）某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为 ______            __ 。
（2）该反应是由      开始的。（①正反应 ②逆反应 ③正逆反应同时。）
（3）该反应第 ______ 分钟到达平衡状态。
（4）反应开始至3 min,气体X的平均反应速率为 _______。

（6分）把0.04 mol X气体和0.06 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g)===nZ(g)＋6W(g)；2 min末生成0.03 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.005 mol·(L·min)^－1。试计算：
（1）前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为                        ；
（2）化学方程式中n的值是           。

（16分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、18.4 mol·L^－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表：

（16分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、18.4 mol·L^－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表：

（6分）将6molA气体和2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若经5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，并知D的平均反应速率为0.2mol/（L?min）,请填写下列空白：
①x的数值为      ；  ②A的平均反应速率为            ； ③5min时B的转化率为         。

（10分）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)　ΔH＜0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝__________。
（2）降低温度，该反应K值______，二氧化硫转化率______，化学反应速率______。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
（3）600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间是________。

（4）据上图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________________ _(用文字表达)；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。