铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：
| 化学反应 |
平衡常数 |
温度 |
|
| 973K |
1173K |
||
| ⅠFe(s)+CO2(g)= FeO(s)+CO(g) |
K1 |
1.47 |
2.15 |
| ⅡFe(s)+H2O(g)= FeO(s)+H2(g) |
K2 |
2.38 |
1.67 |
| ⅢCO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) |
K3 |
？ |
？ |
完成下列填空：
（1）反应Ⅰ是________（选填“吸热”，“放热”）反应。根据反应Ⅰ与Ⅱ可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系，则K3=________（用K1、K2表示）。
（2）973K时，若反应Ⅲ在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡，有3mol电子发生转移，则在2min内v（CO2）=__________。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将________移动（选填“向左”，“向右”，“不”），CO2的浓度将________（选填“增大”，“减小”，“不变”）。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有________。
工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质）为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下：（已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间）
（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为 。
（2）浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为 。
（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为 。
该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是 。
（4）置换法除去重金属离子Cd2+，所用物质C为 。
（5）取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。
680℃时所得固体的化学式为 。
a．ZnO b．Zn3O(SO4)2 c．ZnSO4 d．ZnSO4·H2O
(12分)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数，F原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同；A与C形成的分子为三角锥形；D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对，E电负性小于F。
（1）写出B的基态原子的核外电子排布式： 。
（2）A、C形成的分子极易溶于水，其主要原因是 。与该分子互为等电子体的阳离子为 。
（3）比较E、F的第一电离能：E F。(选填“＞”或“＜”)
（4）BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示
。该晶体的类型属于 (选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体，该晶体中B原子的杂化形式为 。
（5）光谱证实单质F与强碱性溶液反应有[F(OH)4]－生成，则[F(OH)4]－中存在 。（填序号）
a．共价键
b．非极性键
c．配位键
d．σ键
e．π键
(12分)高氯酸钾广泛用于火箭及热电池业。实验室制取高氯酸钾的步骤为：称取一定质量的KCl、NaClO4溶解，然后混合，经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到。
有关物质溶解度与温度的关系如下表：
（1）写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式： ；用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是： 。
（2）Fe和KClO4反应放出的热量能为熔融盐电池提供550-660℃的温度，使低熔点盐熔化导电，从而激活电池，这类电池称为热电池。Li/FeS2热电池工作时，Li转变为硫化锂，FeS2转变为铁，该电池工作时，电池总反应为： 。
（3）Fe和KClO4作为热电池加热材料的供热原理为：KClO4 (s)+4Fe(s)=" KCl" (s)+ 4FeO(s)，△H< 0。
①600℃时FeO可部分分解生成Fe3O4，写成有关的化学方程式： 。
②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物（假定只含氯化钾一种钾盐）于烧杯中，用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥，固体质量减少了0.43g，在固体中继续加入过量的稀硫酸，微热让其充分反应，固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液，经过滤、洗净、干燥，再在空气中充分灼烧得6.0 g棕色固体。求该加热材料反应前，铁和高氯酸钾的质量。（写出计算过程，结果保留2位有效数字） 。
(14分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下
（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学方程式： 。
（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，
则：①P1 P2。(填“<”、“>”或“=”)
②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③在P1压强下，100℃时，反应：CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 。(用含a、V的代数式表示)。
（3）下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为 。
（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)；ΔH＝－90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH＝－23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol-1
则反应：3H2(g) +3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH＝ 。
（苯胺，易被氧化）
有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有 种。
和其他无机物合成
最合理的方案。
。
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