煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋H2O(g) 
CO(g)＋H2(g) ΔH=＋131.3 kJ•mol-1，ΔS=＋133.7J•(K•mol) -1
①该反应能否自发进行与 有很大关系；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 （填字母，下同）。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ，
右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。
在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，
下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
a.升高温度
b.充入He(g)，使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
高锰酸钾和二氧化锰是中学化学常用的化学试剂。根据下面相关的信息回答下列问题：
（1）已知：
②
锰有多种化合价，如+7、十6、+4、+2价等，在中性溶液里高锰酸钾的还原产物为 （填化学式）。
（2）查阅相关资料：发生如下反应（反应未配平）：
已知在高锰酸钾固体表面滴加浓盐酸，发生的半反应为
如果在盛有氯化锰溶液的试管中加入适量XeO3，振荡试管，可能观察到的现象是 。
（3）已知草酸（H2C2O4）为二元弱酸，取少量草酸晶体溶于酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。
写出该反应的离子方程式 。
（4）MnO2是一种重要的无机功能材料，制备MnO2的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为 。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为 ，当蓄电池中有4mol H+被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为 ，MnO2的理论产量为 g。
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
（1）Ca（ClO）2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有__________性，请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式____________________。
（2）棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O，配平并补充完整下列反应方程式：
______Cl2＋_______Na2CO3＋________＝_______NaHCO3＋____NaCl＋____ Cl2O
（3）黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，此反应的离子方程式为__________。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2，每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为__________。
③ClO2可将废水中的Mn2＋转化为MnO2而除去，本身还原为Cl－，该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
（4）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl＋O2
2Cl2＋2H2O，可实现氯的循环利用。
已知：①上述反应中，4mol HCl被氧化放出115．6kJ的热量。
②
则断开1 mol H－O键与断开1 mol H－Cl键所需能量相差约为_________kJ，H2O中
H—O键比HC1中H—Cl键（填“强”或“弱”）__________。
某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液、生石灰、CC14、BaCl2溶液，KOH溶液
（1）为除水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3－、Cl－、SO42－，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO42－、Mg2+和HCO3－，这两种试剂是_______和______(只填化学式）。
（2）凝聚剂A常用FeSO4·7H2O，最终生成红褐色胶状沉淀，该胶状沉淀的化学式为______，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是______ (填序号）。
A．只有物理变化，无化学变化 B．只有化学变化，无物理变化
C．既有化学变化，又有物理变化
（3）通入CO2的目的是______和______。
（4）传统的氧化剂是Cl2，现代工艺用ClO2取代Cl2，通入CIO2的作用是______，优点是______。
（5）离子交换柱X、Y中有一种是H+型交换柱，另一种是H－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱______(填“H+型”、“OH－型”）；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果____________。
能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。
I．已知：Fe2O3(s)＋3C(s)= 2Fe(s)＋3CO(g) △H1="a" kJ·mol-1
CO(g)＋
O2(g)=CO2(g) △H2="b" kJ·mol-1
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3="c" kJ·mol-1
则C的燃烧热________kJ·mol-1
II．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____(填序号)。
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g) B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)
C．2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：___________。
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1，开始他们将N2和H2混合气体20mol (体积比1：1)充入5L合成塔中。反应前压强为P0，反应过程中压强用P表示，反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是（填字母代号）________。
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min时，以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③若提高N2的转化率可采取的措施有________。
A．向体系中按体积比1：1再充入N2和H2
B．分离出NH3
C．升高温度
D．充入He气使压强增大
E．加入一定量的N2
（3）25°C时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c(CO32-)=0.2mol·L-1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生 BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol • L－1。
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