(16分)“C 1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：
CO2 (g)+3H2(g)
CH3OH g)+H2O(g) △H=-49．0kJ／mol。相关数据如下：
请回答：
①a=_______。
②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_________mol·L-1·S-1
（2）甲烷的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2 (g)+ CH4 (g) 2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P1______P2(填“大于”或“小于”)；压强为P2时，在y点：
(正)_________(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3）一定条件下，治理汽车尾气的反应是 
。在恒温恒容的密闭容器中通入
的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到
时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
（4）甲酸(HCOOH)是一种弱酸，现用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1叫的盐酸和甲酸溶液，滴定曲线如下：
滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_________；V1和V2的关系V1_________V2(填“>”、“=”或“<”)；M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式： 。与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有 （填元素符号），上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为 。
（2）PO43－的空间构型是 。
（3）与NH3互为等电子体的分子、离子有 、 (各举一例)。
（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为 。
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则1 mol CN－中含有的π键的数目为 。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
（7）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，列式计算晶体铜的密度 。
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是 ：
（4）加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式：
（5）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途 。
（6）将适量K2FeO4溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO42－) ＝1.0 mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO42－)的变化，结果见图。该实验的目的是 ；发生反应的△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
CO是常见的化学物质，有关其性质和应用的研究如下。
（1）有同学认为CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，请你设计实验验证该同学的猜想是否正确。请在下列流程图方框内填上所需药品的名称或化学式，从而补齐你的设计，方框不够可以补，也可以不填满。
（2）CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)5]，该物质可用作无铅汽油的防爆剂，是一种浅黄色液体，熔点—20.5℃，沸点103℃，易溶于苯等有机溶剂，不溶于水，密度1.46～1.52g/cm3，有毒，光照时生成Fe2(CO)9，60℃发生自燃。五羰基合铁的制备原理如下：
Fe(s)+5CO(g)
Fe(CO)5(g)
①下列说法正确的是 。
| A．利用上述反应原理可制备高纯铁 |
| B．制备Fe(CO)5应在隔绝空气的条件下进行 |
C．反应Fe(s)+5CO(g) Fe(CO)5(g)的平衡常数表达式为 |
| D．Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存 |
②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Fe(CO)4和另两种常见无机物，该反应的化学方程式为： .
③今将一定量的Fe(CO)5的苯溶液，用紫外线照射片刻。取照射后的溶液完全燃烧，得到30.58gCO2、
5.4gH2O及1.6g红棕色粉末。红棕色粉末的化学式为 ，照射后的溶液中Fe(CO)5和Fe2 (CO)9的物质的量之比为 .
甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。
（1）一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量。
①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为
②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol，则△H2=
③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式 。
（2）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
④B极为电池 极，电极反应式为
⑤若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，写出阳极的电极反应式 ，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 （标况下），实际上消耗的甲烷体积（折算到标况）比理论上大，可能原因为 .
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：
已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有 ，
（2）加入BaCl2的目的是 ，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为 。
（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为 ，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①蒸发结晶；② ；③ ；④过滤、洗涤。
（4）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2＋至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式： ；
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为 。
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