13．下列兩組裝置圖都與我們學過的氣體的制取和性質有關．

（1）寫出標號儀器的名稱：a試管  b長頸漏斗
（2）根據(jù)圖（A～E）所給的裝置，實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發(fā)生裝置為A，收集裝置是C或者E（填字母），反應的化學方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 
（3）在實驗室中，集氣瓶被稱做“萬能瓶”，用它可以組裝成各種用途的裝置，請仔細觀察下列（F～K）各個裝置的特點回答問題：

①實驗室若用F裝置收集氧氣，則氧氣應從b口進入（填導管口符號）．
②若要收集一定體積的二氧化碳氣體，應選用K裝置．
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同時用該瓶收集較純凈的一氧化碳，應選用H裝置．

12．研究發(fā)現(xiàn)，火力發(fā)電廠釋放出的尾氣是造成霧霾的主要原因之一，CO是其主要成分之一．為減少對環(huán)境造成的影響，發(fā)電廠試圖采用以下方法將CO進行合理利用，以獲得重要工業(yè)產(chǎn)品．
（1）CO與Cl₂在催化劑的作用下合成光氣（COCl₂）．某溫度下，向2L的密閉容器中投入一定量的CO和Cl₂，在催化劑的作用下發(fā)生反應：CO（g）+Cl₂（g）?CO Cl₂（g）△H=-108kJ/mol，反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)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反應0～2min內的平均速率v（COCl₂）=0.1mol/（L•min）．
②在2～4min間v（Cl₂）正=v（Cl₂）逆（填“＞”、“=”或“＜”），該溫度下K=5．
（2）在恒溫恒容條件下關于反應CO（g）+Cl₂（g）?CO Cl₂（g），下列說法中正確的是CD（填序號）．
A．增大壓強能使該反應速率加快，是因為增加了活化分子的百分數(shù)
B．使用合適的催化劑可以增大反應體系中COCl₂（g）的體積分數(shù)
C．若改變某個反應條件，反應體系中COCl₂（g）的含量不一定增大
D．若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應，當K 值不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡
（3）用CO與H₂在高溫下合成C₅H1₂（汽油的一種成分）．己知5CO（g）+11H₂（g）?C₅H₁₂（g）+5H₂O（g）△H＜0，若X、L分別代表溫度或壓強，圖（l）表示L一定時，CO的轉化率隨X的變化關系，則X代表的物理量是溫度，判斷理由是該反應正反應為放熱反應，由圖中信息知，升高溫度，平衡逆向移動，CO的轉化率減小，所以X代表的物理量為溫度．

（4）工業(yè)上用CO通過電解法制備CH₄，電解池的工作原理如圖（2）所示，其陽極的電極反應式為CO+CO₃ ^2-+H₂O-2e^-=2HCO₃^-；若每生成1molCH₄，理論上需要消耗CO的物質的量為4mol．

11．二氧化碳的回收利用是環(huán)保領域研究的熱點課題．
（1）CO₂經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴：
2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H在0.1MPa時，按n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料，如圖1所示不同溫度（T）下，平衡時的四種氣態(tài)物質的物質的量（n）的關系．
①該反應的△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②為提高CO₂的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是增大壓強．
（2）向2L恒容密閉容器中充入2mol CO₂（g）和n mol H₂（g），在一定條件下發(fā)生（1）中反應．CO₂的轉化率與溫度、投料比 X=$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$的關系如圖2所示：
①X₁＞X₂（填“＜”、“＞”或“=”，下同），平衡常數(shù)K（A）＞K（B）．
②若B點的投料比為3，則平衡常數(shù)K（B）為170.7（結果保留小數(shù)后一位）．若反應從開始到B點需要10min，則v（H₂）=0.225mol/（L•min）．
（3）在強酸性的電解質水溶液中，惰性材料做電極，利用太陽能將CO₂轉化成低碳烯烴，工作原理如圖3所示．
①該工藝中能量轉化方式主要有太陽能轉化為電能，電能轉化為化學能．
②b為電源的正（填“正”或“負”）極，電解時，生成丙烯的電極反應式是3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₆+6H₂O
（4）以CO₂為原料制取碳（C）的太陽能工藝如圖4所示．
①過程1中發(fā)生反應的化學方程式為2Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;2300K\;}}{\;}$6FeO+O₂↑．
②過程2中每生成1mol Fe₃O₄轉移電子的物質的量為2mol．

10．實現(xiàn)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟的一項重要課題就是研究如何將CO₂轉化為可利用的資源，目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），圖1表示該反應過程中能量（單位為kJ/mol）的變化，據(jù)此回答下列有關問題：

（1）25℃時，1.01×10⁵Pa，16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時放出363.3kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6 kJ•mol^-1．
（2）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗：某溫度下，在體積為lL的密閉容器中充入lmolCO₂和4molH₂，一定條件下發(fā)生反應CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），測得CO₂的濃度隨時間變化如圖2所示．
①從反應開始到平衡，CH₃OH的平均反應速率v（CH₃OH）=0.075mol/（L•min）；H₂的轉化率為56.25%．
②若向該容器中加入 amolCO₂、bmolH₂、cmolCH₃OH（g）和dmolH₂O（g），且a、b、c、d均大于0，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質的量與上述平衡相同，試比較反應放出的能量：①大于②（填“大于”“小于”或“等于”）
③下列措施中能使H₂的轉化率提高的是BD（填字母）．
A．升高溫度                   
B．將CH₃OH（g）及時液化抽出
C．選擇高效催化劑                
D．相同條件下 再充入lmolCO₂和4molH₂
（3）甲醇是一種可再生能源具有廣泛的開發(fā)和應用前景．某實驗小組用一種以甲醇為原料的燃料電池作為電源，設計了一種電解法制取Fe（OH）₂的實驗裝置如圖3所示，通電后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且較長時間不變色．
①該燃料電池的負極反應為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
②下列說法中正確的是BD（填序號）
A．電源中的負極附近 pH升高
B．電極B的發(fā)生氧化反應
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應是2H⁺+2e^-=H₂↑
E．電解的電解質溶液可以是CuSO₄溶液
③若電池中甲醇的通入量為8g，且反應完全，則理論上最多能產(chǎn)生沉淀67.5g．

9．甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料．利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下：
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
回答下列問題：
（1）已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如表：

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

由此計算△H₁=-99kJ•mol^-1，已知△H₂=-58kJ•mol^-1，則△H₃=+41kJ•mol^-1
（2）反應①的化學平衡常數(shù)K的表達式為$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為a（填曲線標記字母）．

（3）合成氣的組成$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO+C{O}_{2}）}$=2.60時體系中的CO平衡轉化率（a）與溫度和壓強的關系如圖2所示．a(chǎn)（CO）值隨溫度升高而減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”），圖2中的壓強由大到小為P₃＞P₂＞P₁．

8．利用太陽能熱化學硫碘循環(huán)分解水制氫反應過程如圖所示：

（1）反應Ⅱ中涉及的熱化學方程式為：
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；
反應②的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）．c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$．
（2）反應Ⅰ得到的產(chǎn)物可用I₂進行分離．該產(chǎn)物的溶液在過量I₂的存在下會分成兩層--含低濃度I₂的H₂SO₄溶液層和高濃度的I₂的HI溶液層．
①區(qū)分兩層溶液可加入的試劑為BaCl₂（填化學式）．
②下列說法正確的是CD（填序號）．
A．SO₂在反應Ⅰ中作氧化劑　　　B．加過量I₂前，H₂SO₄溶液和HI溶液不互溶
C．兩層溶液的密度存在差異         D．I₂在HI溶液中比在H₂SO₄溶液中易溶
（3）用氧缺位鐵酸銅（CuFe₂O_4-x）作催化劑，利用太陽能熱化學循環(huán)分解H₂O也可制H₂，其物質轉化如圖1所示．

①氧缺位鐵酸銅（CuFe₂O_4-x）與水反應的化學方程式為CuFe₂O_4-x+xH₂O═CuFe₂O₄+xH₂↑．
②若x=0.15，則1mol CuFe₂O₄參與該循環(huán)過程理論上一次能制得標準狀況下的H₂體積為3.36L．
③CuFe₂O₄可用電化學方法得到，其原理如圖2所示，則陽極的電極反應式為Cu+2Fe+4O^2--8e^-═CuFe₂O₄．

7．高硫煤脫硫分為燃燒前、燃燒中及燃燒后脫硫．
（1）燃燒前脫硫：可用生物脫硫法，即在酸性環(huán)境下，有些種類的細菌能利用空氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺而獲得能量，F(xiàn)e³⁺再與煤中的FeS₂（Fe為+2價）反應使硫轉化為硫酸根離子而去除．寫出生物脫硫法的離子方程式4H⁺+4Fe²⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O，8H₂O+FeS₂+14Fe³⁺═15Fe²⁺+16H⁺+2SO₄^2-．
（2）燃燒中脫硫：通過加入石灰石，在燃燒過程中將硫元素以CaSO₄的形式固定，從而降低SO₂的排放．已知鈣的燃燒熱635kJ•mol^-1，硫的燃燒熱297kJ•mol^-1、硫酸鈣的生成焓△H=-1434kJ•mol^-1（即由1molCa（s）、1molS（s）、2molO₂（g）生成1molCaSO₄（s）的△H值），則CaO（s）+SO₂（g）+1/2O₂（g）═CaSO₄（s），△H=-502kJ•mol^-1．
（3）燃燒后脫硫：以Na₂SO₃溶液作為吸收液，利用鈉堿循環(huán)法脫除煙氣中的SO₂．圖一中橫坐標為pH，縱坐標X（i）為各含硫微粒占所有含硫微粒的物質的量分數(shù)．
①已知某次吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1，則溶液的pH=8.18．
②當吸收液的pH約為6時，需電解再生．原理如圖二所示．
Ⅰ．Pt（I）電極反應式2H⁺+2e^-═H₂↑．
Ⅱ．H₂SO₄濃度，a%與b%的大小關系為a%＜b%．

（4）取10.00g干煤在1350℃以上的空氣中充分燃燒，其中硫元素轉化為SO₂和少量的SO₃（g），氯元素轉化為HCl，產(chǎn)生的氣體用適量的雙氧水吸收，所得溶液稀釋至1000.0mL，每次取10.00mL用0.1000mol•L^-1NaOH溶液進行滴定，滴定后的溶液加入適量的羥基氰化汞〔Hg（OH）CN〕，[發(fā)生反應：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．該煤中硫的質量分數(shù)為24.48%．

6．CO₂可作為合成低碳烯烴的原料加以利用．如：
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）△H=a kJ•mol^-1
如圖1所示為在體積為1L的恒容容器中，投料為3mol H₂和1mol CO₂時，測得的溫度對CO₂的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響．
已知：H₂和CH₂=CH₂的標準燃燒熱分別是-285.8kJ•mol^-1和-1411.0kJ•mol^-1．
H₂O（g）?H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1
請回答：
（1）a=-127.8kJ•mol^-1．
（2）上述由CO₂合成CH₂=CH₂的反應在低溫下自發(fā)（填“高溫”或“低溫”），理由是該反應的△H＜0，△S＜0．
（3）計算250℃時該反應平衡常數(shù)的數(shù)值K=0.088．
（4）下列說法正確的是ad．
a．平衡常數(shù)大�。篗＞N
b．反應物活化分子百分數(shù)大小：M＞N
c．其他條件不變，若不使用催化劑，則250℃時CO₂的平衡轉化率可能位于點M₁
d．其他條件不變，若投料改為4mol H₂和1mol CO₂時，則250℃時CO₂的平衡轉化率可能位于點M₂
e．當壓強、混合氣體的密度或$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$不變時均可視為化學反應已達到平衡狀態(tài)
（5）保持某溫度（大于100℃）不變，在體積為V L的恒容容器中以n（H₂）：n（CO₂）=3：1的投料比加入反應物，至t₀時達到化學平衡．t₁時將容器體積瞬間擴大至2V L并保持不變，t₂時重新達平衡．作出容器內混合氣體的平均相對分子質量隨時間變化的圖象2．

5．（1）已知：難溶電解質Cu（OH）₂在常溫下的K_SP=2×10^-20，則常溫下：
①某CuSO₄溶液中c（Cu²⁺）=0.02mol?L^-1，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應調整溶液的pH最小為5．
②要使0.2mol?L^-1 CuSO₄溶液中的Cu²⁺沉淀后，使溶液中Cu²⁺的濃度為2×10^-6mol?L^-1，則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為7．
（2）將0.2mol?L^-1HA溶液與0.2mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，測得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），則（用“＞”、“＜”或“=”填寫下列空白）．
①混合溶液中，由水電離出的c（OH^-）＞0.2mol?L^-1HA溶液由水電離出的c（H⁺）；
②25℃時，如果取0.2mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，測得混合溶液的pH＜7，則HA的電離程度＞NaA的水解程度．

4．鎂是一種重要的金屬資源，在工業(yè)上用途廣泛．回答下列問題：
（1）已知某溫度下Mg（OH）₂的Ksp=6.4×l0^-12，當溶液中c（Mg²⁺）≤1.0×10^-5mol/L可視為沉淀完全，則此溫度下應保持溶液中c（OH^-）≥8×10^-4mol•L^-1．
（2）已知常溫下CH₃COOH的電離常數(shù)為：K_a=l.75×10^-5mol/L；NH₃•H₂O的電離常數(shù)為K_b=1.76×l0^-5mol/L．
A．NH₄Cl溶液顯酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示），NH₄Cl溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
B． CH₃COONH₄溶液顯中 （填“酸”、“堿”或“中”）性．
C．將飽和NH₄Cl溶液滴入少量的Mg（OH）₂懸濁液中，可看到白色沉淀溶解．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因存在以下兩種觀點．
觀點①：2NH₄⁺+Mg（OH）₂═2NH₃•H₂O+Mg²⁺；
觀點②的離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O．
要驗證①和②誰是Mg（OH）₂溶解的主要原因，可選取c（填序號）代替NH₄Cl溶液作對照實驗．
a． NH₄NO₃      b． （NH₄）₂SO₄      c． CH₃COONH₄       d． NH₄HSO₄．