（共15分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：
（1）写出合成甲醇的热化学方程式 。
（2）实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：
| 时间浓度（mol/L）温度 |
10 min |
20 min |
30 min |
40 min |
50 min |
60 min |
| 300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
| 500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
（2）在300 ℃反应开始10 min内，H2的平均反应速率为v（H2） 。
（3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。
（4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.2 mol CO和2.0 mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
（5）铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点，已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。使用铜基催化剂后，该反应中a的大小变化对反应热ΔH有无影响？（填有或无）_____________。
（6）2009年，长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如图所示。
请写出从C口通入O2发生的电极反应式 。
（7）用上述电池做电源，用下图装置电解饱和食盐水（C1、C2均为石墨电极）。
①该反应的离子方程 。
②电解开始后在电极___________的周围（填“C1”或“C2”）先出现红色。
铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米的较厚的氧化铝膜。
Ⅰ.某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。他们的实验步骤如下：
a．铝片的预处理，取出一定大小的铝片，依次用苯、酒精擦洗铝片的表面；
b．用水冲洗经有机物擦洗的铝片，浸入60～70 ℃的2 mol·L－1的NaOH溶液中，以除去原有的氧化膜，约1 min后，取出用水冲洗干净，再用钼酸铵溶液处理以抑制电解生成的氧化铝被硫酸溶解；
c．阳极氧化，以铅为阴极，铝片为阳极，以硫酸溶液为电解液，按照如图连接电解装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。
试回答下列问题：
(1)用苯和酒精擦拭铝片的目的：_______________________________，
氢氧化钠溶液处理铝片时反应的离子方程式是____________________________________。
(2)阳极的电极反应式为______________________________。
(3)下列有关说法正确的是________(填字母代号)。
| A．电解时电子从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极 |
B．在电解过程中，H＋向阳极移动， 向阴极移动 |
| C．电解过程中溶液的pH基本不变 |
| D．电解时，铝片为阳极，被氧化 |
Ⅱ.另一小组针对铝表面保护膜的保护作用展开了研究，他们查阅有关资料得知：尽管铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝，对铝制品起到保护作用，但铝制容器仍不能长期用来盛放和腌制咸菜。究其原因，该小组设计了一个实验以探究其中的原因。他们的实验过程如下：
| 实验 |
|
|
| 编号 |
实验过程 |
实验现象 |
| 1 |
取一小片铝片于试管中，加入1.0 mol·L－1的盐酸2 mL |
30秒时开始有少量气泡，然后产生气泡的速率加快，最后铝片消失 |
| 2 |
取一小片铝片于试管中，加入0.5 mol·L－1的硫酸2 mL |
55秒时开始有少量气泡，然后产生气泡的速率加快，最后铝片消失 |
| 3 |
取一小片铝片于试管中，加入氯化铜稀溶液 |
3分钟左右表面产生少量气泡，且铝表面析出一些红色固体 |
| 4 |
取一小片铝片于试管中，加入硫酸铜稀溶液 |
一直没有明显的变化 |
你认为实验1、2中盐酸和硫酸的浓度分别为1.0 mol·L－1、0.5 mol·L－1的原因是________________________________________________________________________。
根据该实验现象，你认为铝制容器不能长期盛放和腌制咸菜的原因是________________________________________________________________________。
近年，我国电子工业迅速发展，造成了大量的电路板刻蚀废液的产生和排放。刻蚀液主要有酸性的(HClH2O2)、碱性的(NH3NH4Cl)以及传统的(HClFeCl3)等三种，刻蚀废液中含有大量的Cu2＋，废液的回收利用可减少铜资源的流失。几种刻蚀废液的常见处理方法如图：
(1)FeCl3型酸性废液回收铜并使刻蚀液再生，发生的主要离子反应有Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，还有___________________________________________________，
___________________________________________________________(离子方程式表示)。
(2)HClH2O2型刻蚀液刻蚀Cu的过程中发生的化学反应用离子方程式可表示为：________________________________________________________________________。
(3)H2O2型酸性刻蚀废液回收Cu2O过程中，所加试剂A的最佳选择是________(填序号)。
①酸性高锰酸钾溶液；②固体NaCl；③甲醛；④葡萄糖
(4)碱性刻蚀液发生的反应是：2Cu＋O2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O===2Cu(NH3)4Cl2＋6H2O，处理碱性刻蚀废液过程中加入NH4Cl固体并通入NH3(g)的目的是：
________________________________________________________________________。
将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_______________________________________；
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有__________________________________；
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，可能有________；
(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有________。
金属及其化合物的应用很广泛，现举几种常见金属及其化合物的用途，回答有关问题：
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其离子方程式为：_______________________________。
(2)黄铜矿熔炼后得到的粗铜中含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：_________________________________________。
(3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从下表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
| 浓硫酸、稀硫酸、CuO、NaOH溶液 |
有关反应的化学方程式____________________________________________________。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象________________________________________________。
(4)合金在生活和生产上用途越来越广泛。请用相关的知识解释在航空业上铝合金比铁合金用途更广泛的原因。
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