碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气，存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) 
CO2(g)+H2(g)
（1）沸石分子筛中含有硅元素，请写出硅原子结构示意图__________。
（2）向1L恒容密闭容器中注人CO和H2o(g),830℃时测得部分数据如下表。则该温度下反应的平衡常
数K=______________。
（3）相同条件下，向1L恒容密闭容器中，同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2，此时v(正 ) __________v(逆)(填“＞”“＝”或“＜”)
II.已知CO(g)+1/2 O2 (g)＝CO2 (g) △H＝一141 kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)＝2H2O(g) △H＝一484 kJ·mol-1
CH3OH（1）+3/2O2 (g)＝CO2(g)+2H2O(g) △Hl＝一726 kJ·mol-1
（4）利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为___________。
III.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示
（5）写出电极A的电极反应式_____________。
（6）以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mo1 Cl2，则至少需通人O2的体积为_____L(标准状况)。
已知钙的金属活泼性介于钾和钠之间，其化学性质与钠相似。钙及其化合物的有关反应如下：
①Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑ ②CaO+H2O=Ca(OH)2 ③CaO+CO2=CaCO3
④CaO2+H2O= (未配平) ⑤2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2
结合所学知识完成下列问题：
（1）写出上述④的化学方程式： ；
（2）用单线桥标出反应①的电子转移方向和数目：Ca+2H2O
Ca(OH)2+H2↑
（3）写出以钙为原料制取过氧化钙（CaO2）的化学方程式： ；
（4）在CaO2的水溶液中，滴入酚酞溶液，预期的实验现象可能是 。
无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿（A12O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。
（1）氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为 。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为 ，在标准状况下，吸收112L Cl2需要 molNa2SO3。
（3）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O脱去结晶水制备无水AlCl3，实现这一步的操作方法是在 （填试剂）中加热。
（4）工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝，写出在950－970℃和冰晶石作用下进行电解制铝反应的化学方程式 。
碳及其化合物有广泛的用途。
（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>0，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2O(g)的平衡转化率的是 。
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 |
| C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO |
（2）将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下数据：
| 温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
| 900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(计算结果保留两位有效数字)。
（3）把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于工业合成氨。已知：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ•mol-1
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=" +1530.0kJ" /mol
①氢气的燃烧热ΔH＝_______________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图，并作必要的标注。
工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室”效应，可用CO2生产燃料甲醇：
CO2(g)+3H2(g) 
CH3OH(g)+H2O(g) △H＝－49.0 kJ·mol-1
（1）在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是 。
| A．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1 |
| B．容器内压强保持不变 |
| C．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 |
| D．容器内的密度保持不变 |
（2）一定温度下，将6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1,6)代表的意思是：在1 min时H2的物质的量是6 mol。
①a点正反应速率 逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)，在1～3min内的平均反应速率v（H2）= 。
②仅改变某一实验条件时，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是 ，曲线II对应的实验条件改变是 。
（3）甲醇可用于制作燃料电池，若电解质溶液为酸性，负极的电极反应式为： 。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是__________。
（2）另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，需进行的实验是__________。
②乙同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为（简要表述计算过程）__________。
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