(10分)工业合成氨的反应：
是一个放热反应。已知该反应生成2molNH3时，放出92kJ的热量.
⑴相同条件下，1 mol N2和3 mol H2所具有的能量 （“大于”、“小于”、“等于”）2 molNH3具有的能量；
⑵如果将1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量 （“大于”、“小于”、“等于”）上述数值，其原因是 ；
⑶实验室模拟工业合成氨时，在容器为2L的密闭容器内，反应经过10min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的该反应速率为： ；
⑷一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是
a.正反应速率和逆反应速率相等 b.正反应速率最大，逆反应速率为0
c.N2的转化率达到最大值 d.N2和H2的浓度相等
e. N2、H2和NH3的体积分数相等 f.反应达到最大限度
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下：
（1）写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式 ；铜帽溶解完全后，需加热(至沸)将溶液中过量的H2O2除去。
（2）为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu2＋+4I－=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32－+I2=2I－+S4O62－
①滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 ；
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验，得到100.00mL含有Cu2＋的溶液，量取20.00mL上述含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点。再重复操作实验3次，记录数据如下：
| 实验编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| V（Na2S2O3）(mL) |
28.32 |
25.31 |
25.30 |
25.32 |
计算电池铜帽中Cu的质量分数为 ，（结果保留四位有效数字）若滴定前溶液中的H2O2没有除
尽，则所测定c (Cu2＋)将会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；
（3）常温下，若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成了沉淀。已知KSP[Cu (OH)2] =2.0×10－20(mol/L)3，计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)= mol/L；
（4）已知pH>11 时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
| |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
| Fe3＋ |
1.1 |
3.2 |
| Fe2＋ |
5.8 |
8.8 |
| Zn2＋ |
5.9 |
8.9 |
实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：①向滤液中加入适量30% H2O2，使其充分反应；
② ；③过滤；
④ ；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900℃煅烧。
某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH3CH=CH2+CO+H2
CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH；
CO的制备原理：HCOOH
CO↑+H2O，CO的制备装置如图所示。请填写下列空白：
（1）装置a的作用是 ；
（2）实验时向装置b中加入几粒沸石的作用是 ，某同学进行实验时，加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是 ；
（3）装置c的作用是 ；
（4）实验室用浓硫酸和2-丙醇制备丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是④—_______—_______—_______—②（填序号，试剂可以重复使用）；
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
写出生成SO2、CO2及水蒸气反应的化学方程式 ；
（5）合成的1-丁醇中常含有杂质丁醛，设计出如下提纯路线：
已知：①R-CHO+NaHSO3（饱和）→RCH(OH)SO3Na↓；②沸点：乙醚 34℃，1-丁醇 118℃
试剂1为 ，操作1为 ，操作2为 ，操作3为 ；
（6）现用60g 2-丙醇制备1-丁醇，经分析知：由2-丙醇制备丙烯时的产率为85℅，由丙烯制丁醛产率为80℅，由丁醛制1-丁醇产率为75℅，则制得1-丁醇为 g。
某些天然气开采中含有H2S气体，为了安全、有效地利用这一资源，提高经济价值，工业上可以采取多种处理方式。
Ⅰ．吸收：
（1）加工过程中常用氨水吸收H2S，产物为NH4HS，请写出对应的化学方程式： 。
Ⅱ．再利用：加工过程中产生的H2S废气可用来制H2，既廉价又环保。工业上采用以下两种方法制备H2
1高温热分解法
已知：H2S（g）
H2(g)+S(g) △H
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率，结果见图。请回答：
（2）△H 0（填 “>”或者“<”）,你判断的依据是： 。
ii.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，
（3）据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________
2电化学法
已知：该法制氢过程的示意图如右，FeCl3溶液可作为H2S的吸收液。
请回答：
（4）反应池中发生反应的离子方程式为_____________。
（5）请结合化学用语解释说明该装置能够产生H2的原因 。
（6）该装置除了能够制氢外，还具有何种优点？请你评价 。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
| 湿法 |
强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
①反应I的化学方程式为 。
②反应II的离子方程式为 。
③进行溶解，沉淀、洗涤这些操作的共同目的是 。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为________________。
（3）湿法、干法制备K2FeO4的反应中均利用的是+3价Fe元素的 性质。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有 。
Al2O3在工业上用途广泛。
（1）Al在元素周期表中的位置 。
（2）元素X、Y均与Al位于同一周期，其中X、Y元素原子半径分别是该周期中最大的和最小的，写出XY的电子式 ，写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Al2O3反应的化学方程式 。
（3）Al2O3是制备二甲醚（CH3OCH3）的反应中的重要催化剂。
已知由H2、CO制备二甲醚过程为：
CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－24.5 kJ·mol－1
写出由H2、CO制备二甲醚的总的热化学方程式 。
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