隨著能源問題的進(jìn)一步突出，利用熱化學(xué)循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達(dá)國家的青睞。最近的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)也可以用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，MnFe2O4的制備流程如下：

(1)原料Fe(NO3)n中n＝________，投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比應(yīng)為________。

(2)步驟二中“連續(xù)攪拌”的目的是__________________________________________

步驟三中洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn)是________________________________________________

(3)利用MnFe2O4熱化學(xué)循環(huán)制氫的反應(yīng)可表示為：

MnFe2O4MnFe2O4－x＋O2↑；

MnFe2O4－x＋xH2OMnFe2O4＋xH2↑

請認(rèn)真分析上述兩個反應(yīng)并回答下列問題：

①若MnFe2O4－x中x＝0.8，則MnFe2O4－x中Fe2＋占全部鐵元素的百分率為________。

②該熱化學(xué)循環(huán)制氫法的優(yōu)點(diǎn)有_____________________、________________________ (答兩點(diǎn)即可)。

該熱化學(xué)循環(huán)法制氫尚有不足之處，進(jìn)一步改進(jìn)的研究方向是___________________________________________________________。

研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1

C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。

則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為________________________________

(2)某實(shí)驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，請回答下列問題：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝________。

②曲線Ⅰ、Ⅱ對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。

③在下圖a、b、c三點(diǎn)中，H2的轉(zhuǎn)化率由高到低的順序是________(填字母)。

(3)在其他條件不變的情況下，將容器體積壓縮到原來的1/2，與原平衡相比，下列有關(guān)說法正確的是________(填序號)。

a．氫氣的濃度減小

b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快

c．甲醇的物質(zhì)的量增加

d．重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大

酸堿中和滴定是利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗方法，其中溶液的pH變化是判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)。

(1)為了準(zhǔn)確繪制上圖，在滴定開始時和________，滴液速度可以稍快一點(diǎn)，測試和記錄pH的間隔可大些；當(dāng)接近________時，滴液速度應(yīng)該慢一些，盡量每滴一滴就測試一次。

(2)在圖中A的pH范圍使用的指示劑是____________；C的pH范圍使用的指示劑是________________；D區(qū)域為________________。

(3)用0.1 032 mol·L－1的鹽酸溶液滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液，重復(fù)三次的實(shí)驗數(shù)據(jù)如下表所示：

則待測氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是________mol·L－1。在上述滴定過程中，若滴定前滴定管下端尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結(jié)果將________(填“偏高”、“偏低”或“不影響”)。

(4)下列關(guān)于上述中和滴定過程中的操作正確的是________(填字母)。

A．用堿式滴定管量取未知濃度的燒堿溶液

B．滴定管和錐形瓶都必須用待盛放液潤洗

C．滴定中始終注視錐形瓶中溶液顏色變化

D．錐形瓶中的待測液可用量簡量取

1 L某混合溶液，可能含有的離子如下表。

(1)往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定不含有的離子是_________________________。

(2)BC段離子方程式為_______________________________________________。

(3)V1、V2、V3、V4之間的關(guān)系為__________________________________________。

(4)經(jīng)檢測，該溶液中還含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物質(zhì)的量與通入Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如表所示，分析后回答下列問題。

①當(dāng)通入Cl2的體積為2.8 L時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

②原溶液中Cl－、Br－、I－的物質(zhì)的量濃度之比為_____________________________。

已知甲和乙在溶液中的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：。請回答下列問題：

(1)若甲是10電子的陽離子，乙是堿性氣體。1 mol乙通入足量強(qiáng)酸溶液中與H＋反應(yīng)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖。寫出乙的一種用途________________。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________________。

(2)若甲是CO2，用CO2和NH3反應(yīng)可以合成尿素，合成尿素的反應(yīng)分為如下兩步。

第一步：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l)(氨基甲酸銨)　ΔH1

第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)(尿素)　ΔH2

在一體積為0.5 L的密閉容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，實(shí)驗測得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖Ⅰ所示。

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第________步反應(yīng)決定。

②反應(yīng)進(jìn)行到10 min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖Ⅰ所示，則前10 min用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率為________。

③第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如圖Ⅱ所示，則ΔH2________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。

(1)O3將I－氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成：

①I－(aq)＋ O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)　ΔH1

②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)　ΔH2

③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)　ΔH3

總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________，其反應(yīng)熱ΔH＝________。

(2)在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3—(aq)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為________。

(3) 為探究Fe2＋對O3氧化I－反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如上圖)，某研究小組測定兩組實(shí)驗中I3—濃度和體系pH，結(jié)果見下圖和下表。

圖2

①第1組實(shí)驗中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是_____________________________

②圖1中的A為________。由Fe3＋生成A的過程能顯著提高I－的轉(zhuǎn)化率，原因是_____________________________________________

③第2組實(shí)驗進(jìn)行18 s后，I3—濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________。

A．c(H＋)減小　　　B．c(I－)減小 C．I2(g)不斷生成 D．c(Fe3＋)增加

(4)據(jù)圖2，計算3～18 s內(nèi)第2組實(shí)驗中生成I3—的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

下圖是200 mg MnC2O4·2H2O晶體放在坩堝里加熱分解時，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(T)變化的曲線(已知草酸錳不穩(wěn)定，但其中錳元素的化合價在300 ℃以下不變)。

試回答下列問題：

(1)寫出B點(diǎn)固體產(chǎn)物的化學(xué)式：_________________________________________。

(2)從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中固體物質(zhì)質(zhì)量不變的原因是_____________________________________________________。

(3)通過計算確定D點(diǎn)產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量，并推斷其合理的化學(xué)式：____________

(4)從D點(diǎn)到E點(diǎn)過程中固體物質(zhì)質(zhì)量增加的原因是___________________________

煤直接燃燒的能量利用率較低，為提高其利用率，工業(yè)上將煤氣化(轉(zhuǎn)變成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。

(1)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________。

(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚，其反應(yīng)如下：

2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。

同時發(fā)生副反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)。

在溫度為250 ℃、壓強(qiáng)為3.0 MPa時，某工廠按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a進(jìn)行生產(chǎn)，平衡時反應(yīng)體系中各組分的體積分?jǐn)?shù)如下表：

①投料比a＝________；

②250℃時反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝________。

為了提高資源利用率，減少環(huán)境污染，化工集團(tuán)將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈，如圖所示。

請?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

(1)鈦鐵礦進(jìn)入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預(yù)熱等物理方法處理，請從原理上解釋粉碎的作用：_______________________________________

已知氯化爐中氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量之比為7∶6，則氯化爐中還原劑的化學(xué)式是___________________________。

(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH＝－641 kJ/mol

②2Mg(s)＋TiCl4(s)= 2MgCl(s)＋Ti(s)ΔH＝－512 kJ/mol

則Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。

(3)氬氣通入還原爐中并不參與反應(yīng)，通入氬氣的作用是___________________________

(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32—＋6H2O，該電池中正極上的電極反應(yīng)式為_________________________________________。

工作一段時間后，測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

脫硫技術(shù)能有效控制SO2對空氣的污染。

(1)向煤中加入石灰石可減少燃燒產(chǎn)物中SO2的含量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

_______________________________。

(2)海水呈弱堿性，主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42—、Br－、HCO3—等。含SO2的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如圖所示：

①向曝氣池中通入空氣的目的是_____________________________________。

②通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是________。

a．Cl－　　　b．SO42—　　　c．Br－　　　d．HCO3—

(3)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可得到NaOH，同時得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。

①圖中a極要連接電源的________(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是________。

②SO32—放電的電極反應(yīng)式為____________________________。

③電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動的原理解釋原因：

__________________________________________。