12．甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径．由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下：
反应Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.58KJ/mol
反应Ⅱ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂
反应Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃=-90.77KJ/mol
回答下列问题：
（1）反应Ⅱ的△H₂=+41.19 kJ•mol^-1，反应Ⅲ自发进行条件是较低温（填“较低温”、“较高温”或“任意温度”）．
（2）在一定条件下3L恒容密闭容器中，充入一定量的H₂和CO₂仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示．
①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入：
A：n（H₂）=3moln（CO₂）=1.5mol
B：n（H₂）=3moln（CO₂）=2mol，曲线Ⅰ代表哪种投入方式A（用A、B表示）
②在温度为500K的条件下，按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳，该反应10min后达到平衡：
此温度下的平衡常数为450；500K时，若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气，若使反应在开始时正向进行，则 x 应满足的条件是0＜x＜2.025．
（3）在恒温恒压密闭容器中，充入一定量的H₂和CO₂（假定仅发生反应I），反应过程中，能判断反应I已达到平衡状态的标志是CD
A．断裂3molH-H键，同时有3molH-O键形成
B．容器内的压强保持不变
C．容器中气体的平均摩尔质量不变
D．容器中气体的密度保持不变
（4）以甲醇、氧气为原料，100mL0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为336mL（标况）产生的气体全部被NaOH溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为Na₂CO₃和NaHCO₃ 1：1，溶液中各离子浓度由大到小的顺序c（Na）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2--）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

11．钒（V）及其化合物在工业催化、新材料和新能源等领域中有广泛的应用，其中接触法制硫酸工业中就要用到V₂O₅作催化剂：2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{V_{2}O_{5}}$  2SO₃（g）△H＜0．某温度下，将2mol SO₂和1mol O₂置于10L密闭容器中，在V₂O₅作催化剂下经5min反应达平衡，SO₂的平衡转化率（α）为80%．
（1）5min内 v（SO₃ ）=0.032mol•L^-1•min^-1
（2）该温度下平衡常数K=800．
（3）若缩小容器体积，至达到新的平衡，在图1中画出反应速率变化图象．
（4）硫酸工业尾气SO₂用浓氨水吸收，反应的离子方程式是2NH₃•H₂O+SO₂=2NH₄⁺+SO₃^2-　或NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-，吸收后的产物最终可制成肥料硫铵[即（NH₄）₂SO₄]．
（5）某含钒化合物及硫酸的电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图2所示．

①用该电池电解（NH₄）₂SO₄溶液生产（NH₄）₂S₂O₈（过二硫酸铵）．电解时均用惰性电极，阳极电极反应式可表示为2SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-；若电解得1mol（NH₄）₂S₂O₈，则电池左槽中H⁺将减小（填“增大”或“减少”）2mol．
②电池使用一段时间后对其进行充电，充电过程中，阳电极反应式为：VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺．

10．碳酸亚铁（FeCO₃）是菱铁矿的主要成分．将 FeCO₃ 加热到 200℃开始分解为 FeO 和CO₂，若在空气中高温煅烧 FeCO₃ 则生成 Fe₂O₃．一定条件下 Fe₂O₃ 可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁．其反应为：Fe₂O₃（s）+3CH₄（g）?2Fe（s）+3CO（g）+6H₂（g）△H=？
（1）反应在 5L 的密闭容器中进行，2min 后达到平衡，测得固体质量减少 4.8g．同时测得反应吸收热量 28.8KJ，则该段时间内 H2 的平均反应速率为0.06mol•（L•min）^-1．该反应的△H=+288KJ/mol．
（2）将一定质量的 Fe₂O₃（s）和 CH₄（g）置于恒温恒压容器中，在一定条件下反应，能表明该反应达到平衡状态的是A C．
A、固体的总质量不变                      B、v_正（CO）=2v_逆（H ₂）
C、混合气体的平均相对分子质量不变        D、CH₄ 的转化率等于 CO 的产率
（3）已知：t℃时，FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）   K=0.5
若在 1L 密闭容器中加入 0.4mol FeO（s），并通入 x molCO，t℃时反应达到平衡．此时 FeO（s）的转化率为 20%，则 x=0.24 mol．
（4）FeCl₃在溶液中分三步水解：
Fe³⁺+H₂O?Fe（OH）²⁺+H⁺   K₁
Fe（OH）²⁺+H₂O?Fe（OH）${\;}_{2}^{+}$+H⁺ K₂
Fe（OH）${\;}_{2}^{+}$+H₂O?Fe（OH）₃+H⁺ K₃
①以上水解反应的平衡常数 K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是K₁＞K₂＞K₃
②但中学化学通常要求书写 Fe³⁺水解的离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺
（5）已知常温下 Ksp[Fe（OH）₃]=2.7×10^-39，根据溶度积数据，请计算出氢氧化铁固体与盐酸反应：Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O 的平衡常数为2.7×10³．

9．甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H₂合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
已知：
①CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-283.0kJ/mol
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-241.8kJ/mol
③CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=-192.2kJ/mol
回答下列问题：
（1）计算CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的反应热△H₄=-574.4KJ/mol．
（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1mol CO、2mol H₂，发生CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）反应，下列示意图（a-d）正确且能说明反应在进行到t₁时刻为平衡状态的是d（填选项字母）．

（3）T₁℃时，在一个体积为5L的恒容容器中充入1mol CO、2mol H₂，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.8，则5min内用H₂表示的反应速率为v（H₂）=0.064mol/（L•min）．T₁℃时，在另一体积不变的密闭容器中也充入1mol CO、2mol H₂，达到平衡时CO的转化率为0.7，则该容器的体积＞5L（填“＞”“＜”或“=”）；T₁℃时，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的平衡常数K=625．
（4）在T₁℃时，在体积为5L的恒容容器中充入一定量的H₂和CO，反应达到平衡时CH₃OH的体积分数与n（H₂）/n（CO）的关系如图e所示．温度不变，当$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2.5时，达到平衡状态，CH₃OH的体积分数可能是图象中的F点．
（5）为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，写出KOH作电解质溶液时，甲醇燃料电池的负极反应式：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O．该电池负极与水库的铁闸相连时，可以保护铁闸不被腐蚀，这种电化学保护方法叫做外加电源的阴极保护法．
（6）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO₂将其氧化为CO₂，然后再加碱中和即可．写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO₂与甲醇反应的离子方程式：6ClO₂+5CH₃OH=6Cl^-+5CO₂+6H⁺+7H₂O．

8．焦炭与CO、CO₂、H₂均是重要的化工原料，由CO₂制备甲醇过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO₂ （g）+3H₂ （g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.58kJ•mol^-1
反应Ⅱ：CO₂ （g）+H₂ （g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂=+41.19kJ•mol^-1
反应Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃
回答下列问题：
（1）反应Ⅲ的△H₃=-90.77kJ•mol^-1，反应Ⅲ自发进行的条件是较低温（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．
（2）将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），其中H₂O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图1所示．

①0～1min 内用H₂表示该反应的速率为0.1mol•L^-1•min^-1，第一个平衡时段的平衡常数是0.017mol•L^-1．
②若反应进行到2min时，改变了温度，使曲线发生如图所示的变化，则温度变化为升温（填“升温”或“降温”）．
③反应至5min时，若也只改变了某-个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是下述中的b．
a．加入了C（s）         b．加入了水蒸气
c．降低了温度         d．增大了压强
（3）某研究小组将一定量的H₂和CO₂充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂（发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），测得了不同温度下体系达到平衡时CO₂的转化率（曲线a）及CH₃OH 的产率（曲线b），如图2所示，请回答问题：
据图可知当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而增大 （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”），其原因是反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应，温度升高不利于CO₂、CO转化为甲醇；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高使更多的CO₂转化为CO．综上所述，CO的浓度一定增大．
（4）若以CO、O₂、K₂CO₃等构成的熔融盐电池为电源，用惰性电极电解200mL 饱和食盐水，则负极上的电极反应式为CO+CO₃^2--2e^-═2CO₂，当有2.8g燃料被消耗时，电解池中溶液的pH=14（常温下，忽略溶液的体积变化，不考虑能量的其他损耗）．

7．已知有关热化学方程式为：①4NH₃（g）+5O_2（g）4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol；②3H₂（g）+N₂（g）2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol；④N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=QkJ/mol；反应①中有关化学键的键能（kJ/mol）如下：H-O：463，H-N：391，O=O：497
（1）①Q=+180.5．
②NO中的化学键键能为631.5kJ/mol．
（2）向某密闭容器中充入amolNH₃、bmolO₂后，测得反应体系中某种量值X与压强P、温度T之间的变化如图1所示，图2表示温度为T₂时，当容器为1L恒容密闭容器时，容器中NH₃的平衡转化率与反应开始时两种反应物的投料之比（用M表示）的关系．
①若X表示NH₃的百分含量，则T₂＞T₁（填＞、＜、无法确定）；d、e两点的正反应的平衡常数K（d）＜K（e）．
②X还可以表示a．
a．混合气体的平均摩尔质量b．NO的产率c．△H值
③M=b：a（用含a、b的式子表示，后同），若M₁=1.25，则此时O₂的转化率为60%．
（3）有科学家电解原理获得高产率的合成氨，则阴极上的电极反应式为（已知电解质能传递H⁺）N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃．

6．图示装置可用来制取和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化．实验时必须使用的药品是铁屑和6mol•L^-1的硫酸，其它试剂任选．
请填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑；A中反应的 化学方程式是Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（2）实验开始时应先将活塞E打开（填“打开”“关闭”或“无关系”），目的是利用H₂将装置中的空气排出；C中收集到气体的主要成分是H₂．
（3）当C中收集到足量气体后，简述生成Fe（OH）₂的操作及原因关闭活塞E，Fe与稀硫酸反应生成氢气，使烧瓶中气体压强增大，将A中溶液沿导管压入B中，产生白色沉淀Fe（OH）₂，；
（4）欲观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化，需进行的下一步骤是拔去B装置的橡皮塞，使空气进入．

5．已知：
Ⅰ、高温下铁跟水蒸气可以发生反应：3Fe+4H₂O（g）=Fe₃O₄+4H₂
Ⅱ、Fe₃O₄可以溶解在稀盐酸中：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O（在稀硫酸中也发生类似反应）
某化学小组在一次实验中，先将一定量的铁跟水蒸气反应，再将反应后得到的固体A溶于适量的稀硫酸中，使两者恰好完全反应得到溶液B．经过测定，溶液B里金属离子与硫酸根离子物质的量之比为4：5．
回答下列问题：
（1）溶液B中溶质的化学式为：FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃．
（2）固体A的成分一定含有（写化学式）Fe、Fe₃O₄，形成溶液B时除了发生类似类似反应Ⅱ的反应外，还可能发生的反应有（用两个离子方程式表示）：
①Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，②2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（3）关于在同一溶液中，反应①和②进行的先后顺序，各位同学有不同观点：甲认为①先于②；乙认为②先于①；丙认为…．
请就其中两种假设的情况进行讨论分析：
如果只发生①未发生②，则固体A中各成分的物质的量之比应为：1：1．
如果只发生②未发生①，则固体A中各成分的物质的量之比应为：1：5．

4．某同学拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水氯化铜，流程如图所示：

（1）步骤①中氧化铜与盐酸反应的离子方程式：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O．
（2）步骤②中加入H₂O₂的是为了将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，Fe²⁺与H₂O₂在酸性溶液中反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）已知：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7
Fe2+	7.0	9.0

步骤③中调节pH的最佳范围为3.2-4.7，
步骤③中可以用于调节溶液pH的试剂X是bc：
a．NaOH        b．CuO        c．  Cu（OH）₂     d．NH₃•H₂O
（4）步骤⑤中要得到无水CuCl₂，需要在干燥的HCl气流中加热CuCl₂•2H₂O，原因是在干燥的HCl气流中抑制Cu²⁺的水解，且带走CuCl₂•xH₂O受热产生的水气，故能得到无水氯化铜．

3．孔雀石主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量铁氧化物和硅氧化物．以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄•5H₂O晶体流程图：

根据实验设计流程和实验目的，判断下列说法中错误的是（　　）

	A．	研磨孔雀石的目的是增大固体表面积，从而加快反应速率
	B．	试剂A目的是将溶液中Fe2+转化为Fe3+，可选用双氧水作氧化剂
	C．	试剂B目的是作pH调节剂，使Fe3+转化为沉淀
	D．	试剂B可以选择NaOH或氨水等碱性试剂