在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，左、右两侧分别进行如下可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)；
3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(g)＋4H2(g)。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为x mol、3.25mol、1mol；右侧中加入9 mol的水蒸气和适量的铁粉（忽略铁粉对容器体积的影响）。
当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器位置2处。请填写以下空白：
（1）若x＝1.5，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使反应维持向该方向进行，则x的取值范围是________________。
（2）若x＝2，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行，平衡时混合气中SO2所占的体积分数为_________。
软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+，相关反应的离子方程式为________。
（3）“滤渣1”的主要成分是__________，“调pH至5～6”所加的试剂是_________（填“石灰水”或“稀硫酸”）。
（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A（由一种阳离子和一种阴离子组成），物质A的化学式为________。
 阴离子Ksp  阳离子 |
CO32－ |
F－ |
OH－ |
| Ca2+ |
5.0×10－9 |
1.5×10－10 |
4.7×10－6 |
| Mg2+ |
3.8×10－6 |
7.4×10－11 |
5.6×10－12 |
| Mn2+ |
2.2×10－11 |
5.3×10－3 |
2.1×10－13 |
| Zn2+ |
1.2×10－10 |
3.0×10－2 |
6.9×10－17 |
（5）采用“趁热过滤”操作的原因是________。
氨的合成是最重要的化工生产之一。
I．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C(s）+ H2O(g) 
CO(g）+ H2(g)；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g）+ H2O(g）
CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图，则方法②中反应的ΔH＝_____________。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H2(g）+ N2(g）
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
| 容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
| 达到平衡的时间（min） |
t |
5 |
8 |
| 平衡时N2的浓度（mol·L-1） |
c1 |
3 |
|
| N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
| 混合气体密度（g·L-1） |
ρ1 |
ρ2 |
|
（1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．v（N2）正＝3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填＞、＜或＝)
（3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 （注明单位）。
（4）分析上表数据，下列关系正确的是________。
a．2c1＝3mol/L b．ω1＝ω2 c．2ρ1＝ρ2
（5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K＝____ __（用分数表示）（mol/L）－2。
α，β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α，β不饱和化合物的常见的方法。
反应①：
（1）化合物Ⅲ的分子中含氧官能团的名称为 ，1mol化合物Ⅰ完全燃烧消耗 molO2。
（2）下列说法中不正确的是 。
| A．反应①属于取代反应 |
| B．1mol化合物Ⅰ、Ⅲ与氢气完全加成均需要4mol氢气 |
| C．化合物Ⅰ、Ⅲ均能与NaHCO3溶液反应 |
| D．化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应，也能发生加成反应 |
（3）化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到；请写出该反应的化学方程式（注明必要的条件） 。
（4）符合下列条件的化合物Ⅳ的同分异构体有____种；
①遇氯化铁溶液显紫色；
②能发生银镜反应；
③苯环上只有三个取代基
（5）化合物
是由化合物Ⅴ与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应得到的，则化合物Ⅴ的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO在一定条件下与氧气反应制得，在反应中除了生成化合物Ⅱ以外还有水生成，则该反应的化学反应方程式为 。
(15分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：已知：H2的热值为142.9kJ·g－1
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) △H＝+133kJ·mol－1
H2O(g) ＝H2O(l) △H＝－44kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a．混合气体的平均式量保持不变
b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
e．1mol CO2生成的同时有3mol H－H键断裂
③CO2的浓度随时间(0～t2)变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
| |
反应时间 |
CO2(mol) |
H2(mol) |
CH3OH(mol) |
H2O(mol) |
| 反应I恒温恒容 |
0 min |
2 |
6[ |
0 |
0 |
| 10min |
|
4.5 |
|
|
|
| 20min |
1 |
|
|
|
|
| 30min |
|
|
1 |
|
|
| 反应II 绝热恒容 |
0 min |
0 |
0 |
2 |
2 |
①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)(填“＞”、“＜”或“＝”下同)；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1 T2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(18分)甲、乙、丙是常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答下列问题：
I．已知：甲是由两种短周期元素组成的化合物，丙的水溶液显碱性。
（1）若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3，丙是气体。则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为 (用具体的微粒表示)。
（2）若乙是O2，则甲的一种重要用途是 ；产物丙与Cl2按2:1(物质的量)反应得到丁溶液，丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是 。
Ⅱ．一种灰白色固体粉末X是由两种常见元素组成的化合物，其中金属元素与另一元素的质量比为14:l。在一定条件下X可发生如下图转化关系，有的反应标出全部产物，有的反应标出部分产物。已知P为混合气体，R是无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，C为红褐色物质，M为常见金属单质，Q为常见非金属单质。请回答下列问题：
（1）X的化学式为______________；R的电子式为_________________。
（2）写出气体P的组成 。
（3）写出D→G的离子反应方程式 。
（4）M与钛构成的合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、M3+溶液中加入M至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO2+(无色)＋Fe＋4H+==2Ti3+ (紫色)＋Fe2+＋2H2O
②Ti3+(紫色)＋Fe3+＋H2O ="=" TiO2+ (无色)＋Fe2+＋2H+
③ 。
请写出③可能的反应方程式 。
（5）人们对X的结构研究后发现其金属元素有0价、+2价两种化合价，写出X与稀硫酸反应的化学方程式 。
（6）合硫酸M是一种常见的净水剂，化学式为：[M2(OH)n (SO4)3－
]m (n＞2，m≤10)，其制备可由硫酸M经水解后再聚合得到，其中聚合反应的原理为m[M2(OH)n(SO4)3－] 
[M2(OH)n(SO4)3－]m，则写出硫酸M水解的化学方程式为 。
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