联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇，298.15K时，CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图1所示，据图回答问题：
（1）写出合成甲醇反应的热化学方程式 ；
图1 图2
（2）在图中曲线 （填“a”或“b”）表示加入催化剂的能量变化曲线。
（3）在体积为l L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数为__________________，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)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 | D．再充入1mol CO2和3mol H2 |
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO＋O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O，则阴极反应式为：_______________________________。
有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：__________________________ 。
某无色溶液X，由K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO-2、CO2-3、SO2-4中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验：
（1）气体A是 （填化学式，下同），气体B是
（2）写出步骤①中产生气体的离子方程式____
（3）分别写出形成白色沉淀甲、生成气体B的反应的离子方程式 。
（4）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是 。
尚未确定是否存在的离子是 ，请设计一个简单的后续实验来确定该离子是否存在，您设计的实验是 。
本题含两小题，共14分。
（1）某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
①将Au2O3之外的物质分别填如以下空格内，配平后标出电子转移的方向和数目。
②反应中，被还原的元素是 ，还原剂是 。
③纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HC1，，则还原剂与氧化剂物质的量之比为
。
（2）按要求写出有水参与的氧化还原反应的化学方程式
①水是氧化剂：
②水是还原剂：
③水既不是氧化剂也不是还原剂：
（1）工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体：
①在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是 。
②在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在 范围。
| |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe3+ Cu2+ |
1.9 4.7 |
3.2 6.7 |
不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。
③进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明） 。
（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极的电极反应式是 。
（3）下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·nH2O]的溶解度曲线（温度在30℃前后对应不同的晶体），下列说法正确的是 （填字母）。
a．A点时的溶液为不饱和溶液
b．B点时两种晶体可以共存
c．按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d．若将C点时的溶液降温至 30℃以下，可能析出Cu(NO3)2·6H2O晶体
（4）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时有微弱的导电性，主要是因为发生了电离，如：2NH3
NH4＋+NH2－，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18，则液态N2O4电离的方程式是 ；
Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是 。
某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S，设计了以下实验流程图：
|
（1）、为验证气体A，按下图甲所示进行实验：若能观察到 的现象，即可证明火柴头上含有S元素。
图甲 图乙
（2）、步骤②的实验操作装置如上图乙所示，该操作的名称是 ，该装置中的错误之处是 ；
实验完毕或中途停止实验时，应先 ，然后
（3）要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是
（4）有学生提出检验火柴头上KClO3另一套实验方案：
|
有关的离子反应方程式为
（5）该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响，设计并进行了以下5次实验。| 实验次数 |
H2O2溶液质量分数% |
H2O2溶液用量/毫升 |
物质D用量/克 |
反应温度/℃ |
收集气体体积/毫升 |
所需时间/秒 |
| ① |
30 |
5 |
0 |
85 |
2 |
3.8 |
| ② |
15 |
2 |
0.1 |
20 |
2 |
2.8 |
| ③ |
15 |
2 |
0.2 |
20 |
2 |
2.2 |
| ④ |
5 |
2 |
0.1 |
20 |
2 |
7.4 |
| ⑤ |
30 |
5 |
0 |
55 |
2 |
10.5 |
由上表可知，实验①和⑤能证明温度越高，化学反应速率越快，实验 和 证明物质D的用量越大，反应速率越快。
（6）写出步骤①中发生反应的化学方程式 ，____________________
X、Y都是芳香族化合物，均为常见食用香精，广泛用于化妆品、糖果及调味品中。1 molX
水解得到1 mol Y和1 mol CH3CH2OH，X、Y的分子量都不超过200，完全燃烧都只生成
CO2和H2O。且X分子中碳和氢元素总的质量百分含量约为81.8%。
(1) X、Y分子量之差为 。
(2)1个Y分子中应该有 个氧原子。
(3) X的分子式是_________ ______。
(4) G和X互为同分异构体，且具有相同的官能团，用芳香烃A合成G路线如下：
①写出A的结构简式
② E→F的反应类型是 反应，该反应的化学方程式为： 。
③写出所有符合下列条件的F的同分异构体的结构简式：
ⅰ．分子内除了苯环无其他环状结构，且苯环上有2个对位取代基。
ⅱ．一定条件下，该物质既能与银氨溶液发生银镜反应又能和FeCl3溶液发生显色反应。
。
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