（17分）甲醇是一種可再生能源，具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)。

（1） 分析該反應(yīng)并回答下列問(wèn)題：

① 平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                  。

② 下列各項(xiàng)中，不能夠說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______________（填序號(hào)）。

a. 恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化

b. 一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等

c. 一定條件下，CO、H₂和CH₃OH的濃度保持不變

d. 一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol CO，同時(shí)生成1 mol CH₃OH

（2） 下圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。

① 該反應(yīng)的焓變ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

② T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁____________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③ 若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______________。

a. 升高溫度b. 將CH₃OH(g)從體系中分離

c. 使用合適的催化劑d. 充入He，使體系總壓強(qiáng)增大

（3） 已知在常溫常壓下：

① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)ΔH＝-a kJ·mol^-1

② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH＝-b kJ·mol^-1

③ H₂O(g)= H₂O(l)  ΔH＝-c kJ·mol-1

則，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。

（4） 2009年10月，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

① 該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為_(kāi)___________, c口通入的物質(zhì)為_(kāi)_________。

② 該電池正極的電極反應(yīng)式為:_______________________________。

③ 工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，有___________N_A個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

（5） 以上述電池做電源，用上圖所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）：

_______________________________________________________，

_______________________________________________________。

下列說(shuō)法中，不正確的是

       A．明礬凈水過(guò)程中利用了膠體的吸附作用

       B．不法分子制作假雞蛋用的海藻酸鈉、氯化鈣以及碳酸鈣都屬于鹽

       C．碳纖維、黏膠纖維、醋酸纖維都屬于有機(jī)高分子材料

       D．廣州亞運(yùn)會(huì)火炬“潮流”采用丙烷（C₃H₆）作燃料，充分燃燒后只生成CO₂和H₂O

下列表格中的圖示內(nèi)容符合文字說(shuō)明要求的是

下列關(guān)于常見(jiàn)有機(jī)化合物的說(shuō)法中，正確的是

       A．乙烯和聚乙烯都能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)

       B．分子式為C₅H₁₂的有機(jī)物只有三種，它們互為同分異構(gòu)體，性質(zhì)完全相同

       C．甲烷、苯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯都能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)

       D．糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它們的組成元素相同

下列判斷中，正確的是

       A．30%和H₂O₂溶液中加入MnO₂可制得O₂，MnO₂做氧化劑

       B．SO₂和CO₂都屬于酸性氧化物，Na₂O和Al₂O₃都屬于堿性氧化物

       C．在NH₄Cl水溶液中，既存在水解平衡，又存在電離平衡

       D．O₂在放電條件下生成O₃屬于化學(xué)變化，煤干餾得到焦炭屬于物理變化

若用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法中，正確的是

       A．12.5gCH₂==CHCl和12.5g [ CH₂—CHCl ]_n中含氯原子數(shù)均為0.2N_A

              B．18g²H₂O和18g³H₂O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10N_A

       C．23gNa與氧氣完全反應(yīng)，消耗氧氣分子數(shù)一定為0.5N_A

       D．84g NaHCO₃固定和106g Na₂CO₃固體中CO^2-₃的數(shù)目均為N_A

下列說(shuō)法中，不正確的是

       A．短周期元素中，最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)兩倍的元素共有3種

       B．第三周期元素的離子半徑大小比較：Cl^->S²⁺>Na⁺>Mg²⁺>Al³⁺

       C．日本福島核電站釋放出的放射性核素¹³¹I與¹³²I、¹³³I互為同位素

       D．相同條件下，通過(guò)測(cè)定同濃度的Na₂CO₃溶液和Na₂SO₄溶液的pH，可比較C和S的非金屬性強(qiáng)弱

水的電離平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法中，正確的是

       A．圖中A、D、E三點(diǎn)處K_W間的關(guān)系：E處>A處>D處

       B．溫度不變時(shí)，往水中通入適量HCl氣體，可以使水的電離

從A點(diǎn)變化到D點(diǎn)

       C．溫度不變時(shí)，在水中加入適量CH₃COONa固體，可以使水

的電離從A點(diǎn)變化到C點(diǎn)

       D．在B點(diǎn)處，0.5mol·L^-1的H₂SO₄溶液與1mol·L^-1的KOH溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，所得溶液的pH=7

（15分）高純氧化鐵（α—Fe₂O₃）是現(xiàn)代電子工業(yè)的重要材料。實(shí)驗(yàn)室用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe₂O₃、FeO，還含有SiO₂等雜質(zhì)）為原料制備高純氧化鐵的步驟如下：

    回答下列問(wèn)題：

  （1）上述實(shí)驗(yàn)所涉及的反應(yīng)中，有一個(gè)反應(yīng)既屬于化合反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的離子方程式：               。

   （2）實(shí)驗(yàn)室欲用18.4mol·L^-1的濃硫酸配制100mL 5.0mol·L^-1的硫酸

溶液，所用的玻璃儀器膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒外，還有

         （填寫儀器名稱）。

   （3）某同學(xué)用右圖所示裝置進(jìn)行過(guò)濾操作。

       ①請(qǐng)指出其中的錯(cuò)誤之處：                     ；

②過(guò)濾后，洗滌過(guò)濾器中少量沉淀的方法是             。

   （4）某同學(xué)用下圖所示裝置（尾氣吸收裝置未畫出）實(shí)驗(yàn)向溶液Y中通入NH₃和CO₂

        ①下列為實(shí)驗(yàn)室制備NH₃和CO₂的備選藥品：

        a.NH₄Cl   b.CaCO₃（塊狀）   c.Ca（OH）₂    d.NaOH

e.濃氨水   f.稀鹽酸     g.稀硫酸

       則上述裝置A處的試管中所放藥品的最佳選擇為     和     （用藥品序號(hào)填空）；裝置D處藥品的最佳選擇為      和      （用藥品序號(hào)填空）。

②下列各項(xiàng)制備實(shí)驗(yàn)中，也可利用裝置D處儀器完成的是       （填序號(hào)）。

        A．MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl₂

B．Cu與濃硫酸反應(yīng)生成SO₂

C．由KMnO₄分解制O₂

D．乙醇與乙酸反應(yīng)制備乙酸乙酯

E．Zn與稀硫酸反應(yīng)制備H₂

        ③寫出上述裝置A處的試管中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                   。

④若通入一定量的NH₃和CO₂后，裝置C處的溶液中只含有S、N、H、O四種元素。用pH試紙測(cè)定該溶液pH的方法是                   ；若該溶液呈中性，則溶液中的NH⁺₄和SO^2-₄的物質(zhì)的量濃度間的數(shù)量關(guān)系為      。（離子的濃度用符號(hào)[NH⁺₄]和[SO^2-₄]表示）

（13分）煤經(jīng)過(guò)化學(xué)加工可轉(zhuǎn)化為氣體或液體燃料以及各種化工產(chǎn)品，從而提高了煤的利用率。

   （1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：

        C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g）△H=131.5kJ·mol^-1

        ①下列措施中，不能提高碳的轉(zhuǎn)化率的是       （填字母序號(hào)）。

        a.容器的容積不變，增加水蒸汽的物質(zhì)的量

b.縮小容器的容積，增大壓強(qiáng)

c.及時(shí)將水煤氣從容器中移走

d.其他條件不變，升高溫度

②又知，C（s）+CO₂（g）2CO（g）△H=172.5kJ·mol^-1

則CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）的焓變（△H）為       。

   （2）CO與H₂在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇，CO（g）+2H₂CH₃OH（g）。甲醇是一種燃料，可用于設(shè)計(jì)燃料電池。下圖是甲醇燃料電池的原理示意圖。

       ①a處通入的是     （填物質(zhì)名稱），左側(cè)電極上發(fā)

生      （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。

②該電池工作過(guò)程中，H⁺的移動(dòng)方向?yàn)閺?u>      到

     （填“左”或“右”）

③該電池正極反應(yīng)式為           。

④若用該電池提供的電能電解60mL NaCl溶液，設(shè)有

0.01molCH₃OH完全放電，NaCl足量，且電解產(chǎn)生的

Cl₂全部溢出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后所得溶液的pH=       。

   （3）將等量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到容積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)，

        CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）△H=akJ·mol^-1，得到下列數(shù)據(jù)：

        ①在實(shí)驗(yàn)1中，以v(CO₂)表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為      mol·L^-1·min^-1；

②在實(shí)驗(yàn)2中，t       5。（填“>”、“<”或“=”）