13．下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关．

（1）写出标号仪器的名称：a试管  b长颈漏斗
（2）根据图（A～E）所给的装置，实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置为A，收集装置是C或者E（填字母），反应的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 
（3）在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（F～K）各个装置的特点回答问题：

①实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从b口进入（填导管口符号）．
②若要收集一定体积的二氧化碳气体，应选用K装置．
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳，应选用H装置．

12．研究发现，火力发电厂释放出的尾气是造成雾霾的主要原因之一，CO是其主要成分之一．为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将CO进行合理利用，以获得重要工业产品．
（1）CO与Cl₂在催化剂的作用下合成光气（COCl₂）．某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl₂，在催化剂的作用下发生反应：CO（g）+Cl₂（g）?CO Cl₂（g）△H=-108kJ/mol，反应过程中测定的部分数据如下表：

t/min	n（CO）/mol	n（Cl2）/mol
0	1.2	0.6
1	0.9
2		0.2
4	0.8

①反应0～2min内的平均速率v（COCl₂）=0.1mol/（L•min）．
②在2～4min间v（Cl₂）正=v（Cl₂）逆（填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K=5．
（2）在恒温恒容条件下关于反应CO（g）+Cl₂（g）?CO Cl₂（g），下列说法中正确的是CD（填序号）．
A．增大压强能使该反应速率加快，是因为增加了活化分子的百分数
B．使用合适的催化剂可以增大反应体系中COCl₂（g）的体积分数
C．若改变某个反应条件，反应体系中COCl₂（g）的含量不一定增大
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）用CO与H₂在高温下合成C₅H1₂（汽油的一种成分）．己知5CO（g）+11H₂（g）?C₅H₁₂（g）+5H₂O（g）△H＜0，若X、L分别代表温度或压强，图（l）表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系，则X代表的物理量是温度，判断理由是该反应正反应为放热反应，由图中信息知，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，所以X代表的物理量为温度．

（4）工业上用CO通过电解法制备CH₄，电解池的工作原理如图（2）所示，其阳极的电极反应式为CO+CO₃ ^2-+H₂O-2e^-=2HCO₃^-；若每生成1molCH₄，理论上需要消耗CO的物质的量为4mol．

11．二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题．
（1）CO₂经催化加氢可合成低碳烯烃：
2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H在0.1MPa时，按n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料，如图1所示不同温度（T）下，平衡时的四种气态物质的物质的量（n）的关系．
①该反应的△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②为提高CO₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强．
（2）向2L恒容密闭容器中充入2mol CO₂（g）和n mol H₂（g），在一定条件下发生（1）中反应．CO₂的转化率与温度、投料比 X=$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$的关系如图2所示：
①X₁＞X₂（填“＜”、“＞”或“=”，下同），平衡常数K（A）＞K（B）．
②若B点的投料比为3，则平衡常数K（B）为170.7（结果保留小数后一位）．若反应从开始到B点需要10min，则v（H₂）=0.225mol/（L•min）．
（3）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，利用太阳能将CO₂转化成低碳烯烃，工作原理如图3所示．
①该工艺中能量转化方式主要有太阳能转化为电能，电能转化为化学能．
②b为电源的正（填“正”或“负”）极，电解时，生成丙烯的电极反应式是3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₆+6H₂O
（4）以CO₂为原料制取碳（C）的太阳能工艺如图4所示．
①过程1中发生反应的化学方程式为2Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;2300K\;}}{\;}$6FeO+O₂↑．
②过程2中每生成1mol Fe₃O₄转移电子的物质的量为2mol．

10．实现节能减排和低碳经济的一项重要课题就是研究如何将CO₂转化为可利用的资源，目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），图1表示该反应过程中能量（单位为kJ/mol）的变化，据此回答下列有关问题：

（1）25℃时，1.01×10⁵Pa，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6 kJ•mol^-1．
（2）为探究反应原理，现进行如下实验：某温度下，在体积为lL的密闭容器中充入lmolCO₂和4molH₂，一定条件下发生反应CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），测得CO₂的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v（CH₃OH）=0.075mol/（L•min）；H₂的转化率为56.25%．
②若向该容器中加入 amolCO₂、bmolH₂、cmolCH₃OH（g）和dmolH₂O（g），且a、b、c、d均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同，试比较反应放出的能量：①大于②（填“大于”“小于”或“等于”）
③下列措施中能使H₂的转化率提高的是BD（填字母）．
A．升高温度                   
B．将CH₃OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂                
D．相同条件下 再充入lmolCO₂和4molH₂
（3）甲醇是一种可再生能源具有广泛的开发和应用前景．某实验小组用一种以甲醇为原料的燃料电池作为电源，设计了一种电解法制取Fe（OH）₂的实验装置如图3所示，通电后溶液中产生大量白色沉淀且较长时间不变色．
①该燃料电池的负极反应为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
②下列说法中正确的是BD（填序号）
A．电源中的负极附近 pH升高
B．电极B的发生氧化反应
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是2H⁺+2e^-=H₂↑
E．电解的电解质溶液可以是CuSO₄溶液
③若电池中甲醇的通入量为8g，且反应完全，则理论上最多能产生沉淀67.5g．

9．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如表：

化学键	H-H	C-O	C≡O	H-O	C-H
E/（kJ•mol-1）	436	343	1076	465	413

由此计算△H₁=-99kJ•mol^-1，已知△H₂=-58kJ•mol^-1，则△H₃=+41kJ•mol^-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a（填曲线标记字母）．

（3）合成气的组成$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO+C{O}_{2}）}$=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示．a（CO）值随温度升高而减小（填“增大”或“减小”），图2中的压强由大到小为P₃＞P₂＞P₁．

8．利用太阳能热化学硫碘循环分解水制氢反应过程如图所示：

（1）反应Ⅱ中涉及的热化学方程式为：
①H₂SO₄（l）═SO₃（g）+H₂O（g）△H=+177.3kJ•mol^-1
②2SO₃（g）═2SO₂（g）+O₂（g）△H=a kJ•mol^-1
③2H₂SO₄（l）═2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）△H=+550.2kJ•mol^-1
a=195.6；
反应②的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）．c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$．
（2）反应Ⅰ得到的产物可用I₂进行分离．该产物的溶液在过量I₂的存在下会分成两层--含低浓度I₂的H₂SO₄溶液层和高浓度的I₂的HI溶液层．
①区分两层溶液可加入的试剂为BaCl₂（填化学式）．
②下列说法正确的是CD（填序号）．
A．SO₂在反应Ⅰ中作氧化剂　　　B．加过量I₂前，H₂SO₄溶液和HI溶液不互溶
C．两层溶液的密度存在差异         D．I₂在HI溶液中比在H₂SO₄溶液中易溶
（3）用氧缺位铁酸铜（CuFe₂O_4-x）作催化剂，利用太阳能热化学循环分解H₂O也可制H₂，其物质转化如图1所示．

①氧缺位铁酸铜（CuFe₂O_4-x）与水反应的化学方程式为CuFe₂O_4-x+xH₂O═CuFe₂O₄+xH₂↑．
②若x=0.15，则1mol CuFe₂O₄参与该循环过程理论上一次能制得标准状况下的H₂体积为3.36L．
③CuFe₂O₄可用电化学方法得到，其原理如图2所示，则阳极的电极反应式为Cu+2Fe+4O^2--8e^-═CuFe₂O₄．

7．高硫煤脱硫分为燃烧前、燃烧中及燃烧后脱硫．
（1）燃烧前脱硫：可用生物脱硫法，即在酸性环境下，有些种类的细菌能利用空气将Fe²⁺氧化成Fe³⁺而获得能量，Fe³⁺再与煤中的FeS₂（Fe为+2价）反应使硫转化为硫酸根离子而去除．写出生物脱硫法的离子方程式4H⁺+4Fe²⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O，8H₂O+FeS₂+14Fe³⁺═15Fe²⁺+16H⁺+2SO₄^2-．
（2）燃烧中脱硫：通过加入石灰石，在燃烧过程中将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放．已知钙的燃烧热635kJ•mol^-1，硫的燃烧热297kJ•mol^-1、硫酸钙的生成焓△H=-1434kJ•mol^-1（即由1molCa（s）、1molS（s）、2molO₂（g）生成1molCaSO₄（s）的△H值），则CaO（s）+SO₂（g）+1/2O₂（g）═CaSO₄（s），△H=-502kJ•mol^-1．
（3）燃烧后脱硫：以Na₂SO₃溶液作为吸收液，利用钠碱循环法脱除烟气中的SO₂．图一中横坐标为pH，纵坐标X（i）为各含硫微粒占所有含硫微粒的物质的量分数．
①已知某次吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1，则溶液的pH=8.18．
②当吸收液的pH约为6时，需电解再生．原理如图二所示．
Ⅰ．Pt（I）电极反应式2H⁺+2e^-═H₂↑．
Ⅱ．H₂SO₄浓度，a%与b%的大小关系为a%＜b%．

（4）取10.00g干煤在1350℃以上的空气中充分燃烧，其中硫元素转化为SO₂和少量的SO₃（g），氯元素转化为HCl，产生的气体用适量的双氧水吸收，所得溶液稀释至1000.0mL，每次取10.00mL用0.1000mol•L^-1NaOH溶液进行滴定，滴定后的溶液加入适量的羟基氰化汞〔Hg（OH）CN〕，[发生反应：NaCl+Hg（OH）CN═Hg（Cl）CN+NaOH]再用H₂SO₄滴定，平均消耗15.55mLNaOH溶液和1.25×10^-5mol的H₂SO₄．该煤中硫的质量分数为24.48%．

6．CO₂可作为合成低碳烯烃的原料加以利用．如：
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）△H=a kJ•mol^-1
如图1所示为在体积为1L的恒容容器中，投料为3mol H₂和1mol CO₂时，测得的温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响．
已知：H₂和CH₂=CH₂的标准燃烧热分别是-285.8kJ•mol^-1和-1411.0kJ•mol^-1．
H₂O（g）?H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1
请回答：
（1）a=-127.8kJ•mol^-1．
（2）上述由CO₂合成CH₂=CH₂的反应在低温下自发（填“高温”或“低温”），理由是该反应的△H＜0，△S＜0．
（3）计算250℃时该反应平衡常数的数值K=0.088．
（4）下列说法正确的是ad．
a．平衡常数大小：M＞N
b．反应物活化分子百分数大小：M＞N
c．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO₂的平衡转化率可能位于点M₁
d．其他条件不变，若投料改为4mol H₂和1mol CO₂时，则250℃时CO₂的平衡转化率可能位于点M₂
e．当压强、混合气体的密度或$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
（5）保持某温度（大于100℃）不变，在体积为V L的恒容容器中以n（H₂）：n（CO₂）=3：1的投料比加入反应物，至t₀时达到化学平衡．t₁时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变，t₂时重新达平衡．作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象2．

5．（1）已知：难溶电解质Cu（OH）₂在常温下的K_SP=2×10^-20，则常温下：
①某CuSO₄溶液中c（Cu²⁺）=0.02mol?L^-1，如要生成Cu（OH）₂沉淀，应调整溶液的pH最小为5．
②要使0.2mol?L^-1 CuSO₄溶液中的Cu²⁺沉淀后，使溶液中Cu²⁺的浓度为2×10^-6mol?L^-1，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为7．
（2）将0.2mol?L^-1HA溶液与0.2mol?L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），则（用“＞”、“＜”或“=”填写下列空白）．
①混合溶液中，由水电离出的c（OH^-）＞0.2mol?L^-1HA溶液由水电离出的c（H⁺）；
②25℃时，如果取0.2mol?L^-1HA溶液与0.1mol?L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则HA的电离程度＞NaA的水解程度．

4．镁是一种重要的金属资源，在工业上用途广泛．回答下列问题：
（1）已知某温度下Mg（OH）₂的Ksp=6.4×l0^-12，当溶液中c（Mg²⁺）≤1.0×10^-5mol/L可视为沉淀完全，则此温度下应保持溶液中c（OH^-）≥8×10^-4mol•L^-1．
（2）已知常温下CH₃COOH的电离常数为：K_a=l.75×10^-5mol/L；NH₃•H₂O的电离常数为K_b=1.76×l0^-5mol/L．
A．NH₄Cl溶液显酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用离子方程式表示），NH₄Cl溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
B． CH₃COONH₄溶液显中 （填“酸”、“碱”或“中”）性．
C．将饱和NH₄Cl溶液滴入少量的Mg（OH）₂悬浊液中，可看到白色沉淀溶解．产生这种现象的原因存在以下两种观点．
观点①：2NH₄⁺+Mg（OH）₂═2NH₃•H₂O+Mg²⁺；
观点②的离子方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O．
要验证①和②谁是Mg（OH）₂溶解的主要原因，可选取c（填序号）代替NH₄Cl溶液作对照实验．
a． NH₄NO₃      b． （NH₄）₂SO₄      c． CH₃COONH₄       d． NH₄HSO₄．