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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）①右圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動(dòng)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．則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為．
②已知：H₂（g）、CO（g）和CH₃CH₂OH（l）的燃燒熱分別為285.8kJ?mol^-1、283.0kJ?mol^-1和1365.5kJ?mol^-1．
反應(yīng)2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（l）+H₂O（l） 的△H=．
（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(shí)發(fā)生副反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）、CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．
在溫度250℃、壓強(qiáng)3.0MPa時(shí)，某工廠按投料比V（H₂）：V（CO）=a進(jìn)行生產(chǎn)，平衡時(shí)反應(yīng)體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：

物質(zhì)	H2	CO	CO2	（CH3）2O	CH3OH	H2O
體積分?jǐn)?shù)	0.54	0.045	0.18	0.18	0.015	0.03

①250℃時(shí)反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)為；
②投料比a=；
③該工廠用100噸煤（含炭80%、氣化為CO的利用率為90%）在該條件下可生產(chǎn)多少噸二甲醚？（寫出計(jì)算過程）．

高錳酸鉀是深紫色的針狀晶體，是常用的氧化劑之一．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦（主要成分是 MnO₂）為原料制備高錳酸鉀，基本過程如下：
（l）將軟錳礦與 KOH 的混合物放入鐵增禍內(nèi)，混合均勻，小火加熱，并用鐵棒攪拌，使混合物熔融，即可得綠色的KMnO₄．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO₂+4KOH+O₂═2K₂MnO₄+2H₂O．實(shí)驗(yàn)中，不能將鐵棒改為玻璃棒，理由是．
（2）將 K₂MnO₄溶于水，通入CO₂氣體發(fā)生反應(yīng)可制得 KMnO₄，同時(shí)產(chǎn)生了黑色沉淀．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
Ⅱ．鑒于Ⅰ中原料的利用率較低，通常使用如下流程，用鎳片做陽極，鐵板為陰極，電解K₂MnO₄溶液來制備KMnO₄．

據(jù)圖回答以下問題：
（3）B的化學(xué)式為．
（4）陽極的電極反應(yīng)式為．
（5）從合理利用能源的角度，該制備流程可作相應(yīng)改進(jìn)，你的改進(jìn)措施是．

我國是個(gè)鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法．
Ⅰ．已知：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
2Fe（s）+

3

2

O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-825.5kJ/mol
反應(yīng)：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=kJ/mol．
Ⅱ．反應(yīng) 

1

3

Fe₂O₃（s）+CO（g）?

2

3

Fe（s）+CO₂（g）在1000℃的平衡常數(shù)等于4.0．在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡．
（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率=．
（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，可采取的措施是
a．提高反應(yīng)溫度              b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．選取合適的催化劑          d．及時(shí)吸收或移出部分CO₂
e．粉碎礦石，使其與平衡混合氣體充分接觸
Ⅲ．（1）高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收，使其在一定條件下和H₂反應(yīng)制備甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題：

（1）從反應(yīng)開始到平衡，用H₂濃度變化表示平均反應(yīng)速率v（H₂）=．
（2）若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器	反應(yīng)物投入的量	反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	CH3OH的濃度	能量變化 （Q1，Q2，Q3均大于0）
甲	1mol CO和2mol H2	a1	c1	放出Q1kJ熱量
乙	1mol CH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ熱量
丙	2mol CO和4mol H2	a3	c3	放出Q3kJ熱量

則下列關(guān)系正確的是．
A c₁=c₂ B.2Q₁=Q₃ C.2a₁=a₃ D．a(chǎn)₁+a₂=1
E．該反應(yīng)若生成1mol CH₃OH，則放出（Q₁+Q₂）kJ熱量
（3）若在一體積可變的密閉容器中充入1 molCO、2mol H₂和1mol CH₃OH，達(dá)到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向（填“正”、“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)．
（4）甲醇可與氧氣構(gòu)成燃料電池，該電池用多孔的惰性電極浸入濃氫氧化鉀溶液，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式．

銅、硫及其化合物在工業(yè)上有著重要的應(yīng)用．工業(yè)上以輝銅礦（主要成分 Cu₂S）為原料，采取火法熔煉工藝生產(chǎn)銅．該過程中有如下反應(yīng)：
2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2KJ?mol^-1
2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0KJ?mol^-1
（1）反應(yīng)Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）的△H=．
（2）SO₂氣體直接排放會(huì)污染大氣，對(duì)環(huán)境造成的后果是，工業(yè)上常用氨水吸收硫酸廠尾氣中的SO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（3）該工藝煉銅的副產(chǎn)品SO₂常用于制硫酸，其中重要的一步反應(yīng)為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
若在一個(gè)2L的容器中充入0.4molSO₂、0.2molO₂和0.4molSO₃發(fā)生上述反應(yīng)．
①當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度可能是（選填字母標(biāo)號(hào)）．
A．c（SO₂）=0.3mol?L^-1、c（O₂）=0.15mol?L^-1
B．c（SO₃）=0.4mol?L^-1
C．c（SO₃）=0.3mol?L^-1
D．c（O₂）=0.2mol?L^-1或c（SO₂）=0.4mol?L^-1
②對(duì)于上述可能的情況，達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)為．
③某溫度下，若將等體積的SO₂和O₂混合，達(dá)平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%，則升高溫度時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率將（填“增大“、“減小“或“不變“）．
（4）銅和硫直接化合生成Cu₂S，Cu₂S和CuS都是黑色固體，都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產(chǎn)物相同，鑒別CuS和Cu₂S的合理方法是．

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．據(jù)報(bào)道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH₃和O₂．
（1）已知：①H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H_l=-285.6kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂=-92.2kJ/mol
寫出此條件下氮?dú)夂退�反�?yīng)的熱化學(xué)方程式．
（2）氨可用于工業(yè)制硝酸，其主反應(yīng)為：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為，若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同，則如圖所示的關(guān)系圖正確的是（填序號(hào)）

在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：

時(shí)間/濃度	c（NH3）（mol/L）	c（O2）（mol/L）	c（NO）（mol/L）
起始	0.8000	1.600	0.000
第2min	0.6000	a	0.2000
第4min	0.3000	0.9750	0.5000
第6min	0.3000	0.9750	0.5000
第8min	0.7000	1.475	0.1000

①反應(yīng)在第2min到第4min時(shí)，O₂的平均反應(yīng)速率為mol?L^-1?min^-1．
②反應(yīng)在第2min時(shí)改變了條件，改變的條件可能是．
③在第6min時(shí)，改變了反應(yīng)的條件，該平衡向移動(dòng)（填“左”或“右”）．

【化學(xué)一選修2：化學(xué)與技術(shù)】
鋰電池具有質(zhì)量輕、電壓高、比能量大、安全性能好的諸多優(yōu)點(diǎn)．某鋰電池以嵌入鋰原子的石墨為負(fù)極，含鋰的過渡金屬（M）氧化物為正極，鋰鹽有機(jī)溶液作電解質(zhì)，電池反應(yīng)式為：LiC₆+Li_1-xMO₂

放電

通電

LiMO₂+Li_1-xC₆
（1）電池放電時(shí)石墨電極上發(fā)生了反應(yīng)（選填“氧化”“還原”）．
（2）充電時(shí)石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為．回收利用鋰是體現(xiàn)綠色化學(xué)的重要舉措．某工廠對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料（用LiMn₂O₄．碳粉等涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源收集，得到產(chǎn)品B．
設(shè)計(jì)工藝流程如下：

（3）A是制造普通玻璃的原料之一，其焰色反應(yīng)為黃色，A的化學(xué)式為，產(chǎn)品B的化學(xué)式是．
（4）鑒于該流程中的反應(yīng)④，你建議該工廠與聯(lián)合生產(chǎn)，以降低成本．
（5）沉淀X脫水得到Y(jié)，工業(yè)上電解熔融Y生產(chǎn)某金屬的化學(xué)反應(yīng)方程式為．
（6）第③步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是．
若各步的轉(zhuǎn)化率均為100%，要產(chǎn)生74噸的產(chǎn)品B，③反應(yīng)所需的硫酸需要噸的硫黃來生產(chǎn)．

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮等元素的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）如圖1表示金剛石、石墨在相關(guān)反應(yīng)過程中的能量變化關(guān)系．寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式．

（2）CO與H₂可在一定條件下反應(yīng)生成燃料甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
將2molCO和4molH₂置于一體積不變的1L密閉容器中，測定不同條件、不同時(shí)間段內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率，得到下表數(shù)據(jù)．

時(shí)間 \CO轉(zhuǎn)化率 \溫度	1小時(shí)	2小時(shí)	3小時(shí)	4小時(shí)
T1	30%	50%	80%	80%
T2	35%	60%	a1	a2

則溫度為T₁時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為．
a₁、a₂、80%三者的大小關(guān)系為．（選填“＞”“＜”“=”無法比較”）根據(jù)溫度為T₁時(shí)的數(shù)據(jù)作出的下列判斷中正確的是．
A．反應(yīng)在2小時(shí)的時(shí)候混合氣體的密度和相對(duì)分子質(zhì)量均比l小時(shí)的大B．反應(yīng)在3小時(shí)的時(shí)候，v_正（H₂）=2v_逆（CH₃0H）
C．若其他條件不變，再充入6molH2，則最多可得到64g CH₃OH
D．其他條件不變，若最初加入的H₂為2.4mol，則達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%
（3）工業(yè)中常用以下反應(yīng)合成氨：N₂+3H₂?2NH₃△H＜0．在三個(gè)不同條件的密閉容 器中，分別加入濃度均為c（N₂）=0.10mol/L，c（H₂）=0.30mol/L進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，N₂的濃度隨時(shí)間的變化如圖2中的①、②、③曲線所示．
計(jì)算③中產(chǎn)物NH₃在0-10min的平均反應(yīng)速率②相對(duì)于①條件不同，指出②的條件是，理由是．

碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病．碘酸鉀（KIO₃）是國家規(guī)定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水．碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與碘化物作用生成單質(zhì)碘．
（1）以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，將該溶液加入陽極區(qū)．另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻．電解時(shí)，陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為；每生成1mol KIO₃，電路中通過電子的物質(zhì)的量是 mol；
（2）若用不同種電池作為上述實(shí)驗(yàn)的電源，請(qǐng)分析電池反應(yīng)．
①鉛蓄電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄

放電

充電

2H₂O+2PbSO₄，則它在充電時(shí)的陽極反應(yīng)為：；
②MnO₂-Zn組成堿性干電池在放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為：；
③以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽，電池總反應(yīng)方程式為：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O．寫出該電池正極的電極反應(yīng)：；
④當(dāng)產(chǎn)生相同質(zhì)量的KIO₃時(shí)，理論上，上述三種電池中分別消耗的Pb、Zn、丙烷的物質(zhì)的量之比是；
（3）電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗(yàn)電解液中是否有I^-．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)電解液中是否有I^-的實(shí)驗(yàn)方案．（寫出實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象和結(jié)論）