(15分）研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s）+3C(s）==2Fe(s）+3CO(g） △H1=+489.0kJ•mol－1，C(s）+CO2(g）==2CO(g）△H2=+172.5kJ•mol－1，则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为 。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式： 。
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g）+3H2(g）
CH3OH(g）+H2O(g）
测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“＞”或“＝”或“＜”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
| 容 器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
1mol CO2、3mol H2 |
a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH(g）、c mol H2O(g） |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为 。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g）转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在0～15小时内，CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为 (填序号）。
（5）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是 。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式 。
我国湖南、广西等地盛产的山苍子油中柠檬醛含量很高，质量分数可达到60%－90%，柠檬醛也可以利用异戊二烯为原料人工合成，柠檬醛又可用来合成紫罗兰酮等香精香料，其合成路线如下：
③同一碳原子连有两个双键结构不稳定。
试根据上述转化关系回答下列问题：
（1）写出A的结构简式 ，C的结构简式 。
（2）①对应的反应条件是 ，反应③的反应类型是 。
（3）写出B转化为柠檬醛的化学方程式 。
（4）根据反应②的反应机理写出CH3CHO与足量的HCHO反应产物的结构简式：
。
（5）检验柠檬醛中含有碳碳双键的实验方法是： 。
（6）α－紫罗兰酮、β－紫罗兰酮有很多同分异构体，则满足下列条件的同分异构体有 种。
①含有一个苯环 ②属于醇类且不能发生催化氧化反应
③核磁共振氢谱显示有5个峰
I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
（2）反应进行到10 min时，共吸收热量11.38 kJ，则该反应的热化学方程式为
；
（3）计算该反应的平衡常数K= 。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此
时测得c(NO2)="0.9" mol／L。
第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1 w2 (填“>”、“=”或“<”)；
请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和
“Y”)。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学
电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
（2）用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L.
某小组进行铝热反应实验，装置如图所示。
（1）铝热反应原理____（写化学方程式）；试剂A为____（写化学式）．实验现象____、有黑色固体生成。
（2）对黑色固体物质的组成，小组进行了如下探究
假设I该黑色物质为铁
假设Ⅱ该黑色物质为铁与四氧化三铁的混合物
【设计方案并实验】
| 实 验 步 骤 |
现 象 |
结 论 |
| ①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸 |
固体全部溶解，有气泡产生 |
假设I成立，假设Ⅱ不成立 |
| ②滴入几滴0.01mol/LKSCN溶液 |
溶液不变色 |
【交流评价】
你认为上述结论是否合理，__ __理由是__ __。
（3）取上述实验所得溶液，滴人适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为
__ __、__ __；
利用反应体系中存在的平衡，小组再将溶液均分置于两支试管中并分别编号l、2．进行
如下探究：
| 实验编号 |
实验步骤 |
| 1 |
①滴加饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡 |
| ②滴加几滴NaOH溶液 |
|
| |
①滴加4滴1mol/LKSCN溶液 |
| ②滴加几滴NaOH溶液 |
该实验中，小组
主要探究的问题是__ __；
应重点观察的现象是__ __
预计得出的结论是__ __。
硝矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示：
（1）焙烧炉中发生如下反应，请在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al2(SO4)3＋3S
2Al2O3＋9SO2↑
（2）步骤②涉及Al2O3的离子方程式为____。
（3）步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为____；不能用CO2来调pH，理由是
.
（4）步骤④的主要操作步骤是___ _，过滤、洗涤和干燥
（5）炉气回收可做多种用途，请举一例：__ _。
甲醇（CH3OH)被称为21世纪的新型燃料，以煤为原料制备甲醇的流程如下：
（1） 气化炉中主要反应的化学方程式为 。
（2）已知CO、H2、甲醇(l)的燃烧热分别为：—285.8 kJ/mol、—283 kJ/mol、—726.5 kJ/mol；
则CO和H2合成甲醇的热化学方程式为__ __
（3） -定条件下，在催化反应室中发生反应.CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)△H<0;
CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。回答下列问题：
①工业上，上述反应温度不宜过高，原因是_ ___；
②若反应是1 mol CO与2 mol H2在2L容积中进行，则
T1、P1下，该反应的平衡常数为__ __；
维持温度、容积不变，催化反应室再增加l mol CO与2 mol
H2，达到新平衡时，CO的转化率____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
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