下面是某课外小组从初选后的方铅矿【主要成分PbS，含少量黄铜矿（CuFeS2）中提取硫磺、铜、铅的工艺流程：
（1）黄铜矿（CuFeS2 ）中Fe元素的化合价为 ，提高方铅矿酸浸效率的措施有 （写出两种方法即可）。
（2）过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ；单质A是 ；在此工艺操作中可循环利用的物质有铅和
（3）在酸性的FeC12溶液中加入H202溶液，其反应的离子方程式为 。
（4）PbS04与PbS加热条件下反应的化学方程式为． ．将沉淀PbSO4与足量的碳酸钠溶液混合，沉淀可转化为PbCO3,写出该反应的平衡常数表达式：K＝ 。（己知Ksp(PbSO4）="1.6x" 10－5，Ksp(PbC03）=3.3x10-14）
（5）铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为硫酸。铅蓄电池充放电的总反应方程式为：PbO2+Pb+2H2SO4
2PbS04+2H20,充电时，铅蓄电池阳极的电极反应式为 。
(16分)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角｡
（1）图中X的电子式为 ；其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，该变化体现出：S非金属性比O (填“强”或“弱”)｡用原子结构解释原因：同主族元素最外层电子数相同，从上到下， ，得电子能力逐渐减弱｡
（2）Na2S2O3是一种用途广泛的钠盐｡
①下列物质用于Na2S2O3的从氧化还原反应的角度制备， ，理论上有可能的是 (填字母序号)｡
a．Na2S+S b．Z+S c．Na2SO3+Y d．NaHS+NaHSO3
②已知反应：Na2S2O3+H2SO
4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O｡研究其反应速率时，下列说法正确的是 (填写字母序号)｡
a．可通过测定一段时间内生成SO2的体积，得出该反应的速率
b．可通过比较出现浑浊的时间，研究浓度､温度等因素对该反应速率的影响
c．可通过Na2S2O3固体与稀硫酸和浓硫酸的反应，研究浓度对该反应速率的影响
（3）治理含CO､SO2的烟道气，可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体｡
①已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g） △H=-283kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g） △H=-296kJ·mol-1
则治理烟道气反应的热化学方程式为 ｡
②一定条件下，将CO与SO2以体积比为4∶1置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项能说明反应达到平衡状态的是 (填写字母序号)｡
a．v(CO)∶v(SO2)=2∶1
b．平衡常数不变
c．气体密度不变
d．CO2和SO2的体积比保持不变
测得上述反应达平衡时，混合气体中CO的体积分数为
，则SO2的转化率为 ｡
（4）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇｡甲醇可制作燃料电池｡写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 ｡
（5）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表｡
吸收CO2最合适的试剂是 (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液｡
(14分)CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。
（1）①用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池，则该电池反应的离子方程式为________。
②用CO、O2和固体电解质还可以制成如图1所示的燃料电池，则电极d的电极反应式为________。
（2）联氨的性质类似于氨气，将联氨通入CuO浊液中，有关物质的转化如图2所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是________(填元素名称)。
②在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时，需要消耗O2的物质的量为________。
③加入NaClO时发生的反应为：Cu(NH3)
＋2ClO－＋2OH－===Cu(OH)2↓＋2N2H4↑＋2Cl－＋2H2O
该反应需在80℃以上进行，其目的除了加快反应速率外，还有________、________。
（3）CO与SO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气，该反应可用于从烟道气中回收硫，反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示，写出该反应的化学方程式：________________。
(14分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫酸，其烧渣可用来炼铁。
（1）煅烧硫铁矿时发生反应：FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2(未配平)。当产生448 L(标准状况)SO2时，消耗O2的物质的量为________。
（2）Fe2O3用CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。
(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的；A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
已知：ⅰ.3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1
ⅱ.Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)；ΔH2＝b kJ·mol－1
ⅲ.FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1
①反应Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。
②800 ℃时，混合气体中CO2体积分数为40%时，Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________。
③据图分析，下列说法正确的是________(填字母)。
a．温度低于570 ℃时，Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b．温度越高，Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
c．Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率
（3）FeS2是Li/FeS2电池(示意图如图)的正极活性物质。
①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2。写出该反应的离子方程式：______________。
②Li/FeS2电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应为FeS2＋4Li===Fe＋4Li＋＋2S2－。该反应可认为分两步进行：第1步，FeS2＋2Li===2Li＋＋FeS22－，则第2步正极的电极反应式为____________________。
过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：
（1）过氧化氢属于 (极性/非极性)分子。
（2）Na2O2，K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢溶液可取上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经 操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是________。
（3）几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3·Pb(OH)2为底色，但若空气中含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式________。
（4）甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，
①则该反应的化学方程式为___ _____，
②过氧化氢比理论用量稍多，其目的是_____。
③反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是___ _____。
（5）下图是硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池示意图，该电池负极的电极反应方程式为 。
（6）过氧化氢与碳酸钠的加合物 Na2CO3·xH2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100 g Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。
(14 分)碳及其化合物应用广泛。
I．工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气，CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)
（1）向 1L恒容密闭容器中注入CO和H2O（g），830oC时，测得部分数据如下表。
| t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(CO)/mol |
0.200 |
0.160 |
0.125 |
0.099 |
0.080 |
0.080 |
| n(H2O)/mol |
0.300 |
0.260 |
0.225 |
0.199 |
0.180 |
0.180 |
则该温度下反应的平衡常数K=
（2）相同条件下，向 1L恒容密闭容器中，同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2，此时
v（正） v（逆）（填“＞”“＝”或“＜”）
II．已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1=－141kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=－484kJ·mol－1
CH3OH（l）+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=－726kJ·mol－1
（3）利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为
Ⅲ．一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
（4）写出电极A的电极反应式 ，放电过程中，溶液中的CO32-将移向电极 （填A或B）
（5）以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl2，则至少需通入O2的体积为 L（标准状况）
I.已知0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，其热化学方程式为： 。
II.在某温度下，物质(t－BuNO)2在正庚烷或CCl4溶剂中均可以发生反应：
(t－BuNO)2
2(t－BuNO) 。该温度下该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol(t－BuNO)2，10min时反应达平衡，此时(t－BuNO)2的平衡转化率为60%（假设反应过程中溶液体积始终为1L）。反应在前10min内的平均速率为ν（t－BuNO)= 计算上述反应的平衡常数K = 。
（2）有关反应：(t－BuNO)22(t－BuNO) 的叙述正确的是（ ）
A．压强越大，反应物的转化率越大
B．温度升高，该平衡一定向右移动
C．溶剂不同，平衡常数K值不同
III．甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则负极的电极反应式为 。
(12分)（1）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
高铁电池的负极材料是________，放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
（2）依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池，完成下图原电池的装置示意图，并作相应标注；
其正极反应为 。
（3）工业上可利用SO2制取硫酸。已知25℃、101 kPa时：
2SO2(g) +O2(g)＝2SO3(g) △H1= 一197 kJ/mol；
2H2O (g)＝2H2O（1） △H2＝一44 kJ/mol；
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)＝2H2SO4(l) △H3＝一545 kJ/mol。
则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有 。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为 。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO+2＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
(15分)目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝一93．0kJ·mol-1
（1）已知一定条件下：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g) △H＝十l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为 。
（2）如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
①表示N2浓度变化的曲线是 。
②前25 min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③在25 min末刚好平衡，则平衡常数K＝ 。
（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 。
| A．气体体积不再变化，则已平衡 |
| B．气体密度不再变化，尚未平衡 |
| C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动 |
| D．平衡后．压缩容器，生成更多NH3 |
（4）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH3(g)＋6NO(l)5N2(g)＋6H2O(g) △H＜0，副反应②：2NH3(g)＋8NO(g)5N2O(g)＋3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。
请回答：在400～600 K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ，导致这种规律的原因是 (任答合理的一条原因)。
（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3（g）+3O2＝2N2+6H2O。则负极电极反应式为 。
（6）取28．70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为 (填字母序号)。
a．ZnO b．Zn3O(SO4)2 c．ZnSO4 d．ZnSO4·H2O
(15分)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成CO，充分燃烧时生成CO2，反应放出的能量如图1所示
（1）在通常状况下， 更稳定(填“金刚石”或“石墨”)，金刚石转化为石墨的热化学方程式为 。
（2）CO、O2和熔融Na2CO3可制作燃料电池，其原理见图2。石墨Ⅰ上电极反应式为 。
（3）用CO2生产甲醇燃料的方法为：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49．0kJ/mol，将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图3所示(实线)。图中数据a(1，6)表示：在1min时H2的物质的量是6 mol。
①下列时间段平均反应速率最大的是 。
| A．0～1min | B．1～3min | C．3～8min | D．8～11min |
②仅改变某一个实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ，体积不变，再充入3molCO2和4molH2，H2O(g)的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(14分)CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚。
（1）已知①CH3OH(l)＋
O2(g) ="=" CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.5 kJ·mol－1
②H2(g)＋
O2(g) ="=" H2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol－1
③H2O(g) ="=" H2O(l) ΔH ＝－44 kJ·mol－1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)，同时生成H2O(l)的热化学方程式为_______。
（2）将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(l)
已知在投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，不同温度、不同压强时，CO2的转化率见下表：
①下列关于上述可逆反应的说法正确的是
| A．在恒温、恒容的密闭容器中，当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态 |
| B．当v正(CO2)=" 3" v逆(H2)，反应达平衡状态 |
| C．当n(CO2):n(H2)=1：3时，反应达平衡状态 |
| D．a > 60% |
②上述反应的化学平衡常数的表达式为__________。
③该反应的ΔH 0，原因是 。
④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，反应达平衡状态时H2的转化率为 ，混合气体中CO2的体积分数为 。
（3）以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：放电时，负极的电极反应式为 。
一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。
（l）在高温下CO可将SO2还原为单质硫。
已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
②S(s)+ O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ/mol
请写出CO还原SO2的热化学方程式______ 。
（2）工业土用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)+H2O(g) 
CO2(g) +H2(g)。已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为_________，H2的平均生成速率为 mol·L-1min-1，其他条件不变时，升温至520℃，CO的转化率增大，该反应为___________反应（填“吸热”或“放热”）；
（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图
电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为 。若用该电池电解精炼铜（杂质含有Ag和Fe），粗铜应该接此电源的___________极（填“c”或“d”），反应过程中析出精铜64g，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标况下的体积为 L。
随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)
N2(g)＋CO2 (g) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
| 浓度/mol·L－1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
| 0 |
0.100 |
0 |
0 |
| 10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
| 20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
| 50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①T1℃时，该反应的平衡常数K＝ （保留两位小数）。
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的
△H 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) △H＝－44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O（1）的热化学方程式 。
（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为 。
（4）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有 (写出其中两种形式即可)。
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为 。
目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = _______________kJ/mol。
II．用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
（2）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________。
（3）以CH4、O2为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________。
III．利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g) + I2O5(s)5CO2(g) + I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：
（4）T2时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T1时化学平衡常数K = _________________________。
（6）下列说法不正确的是____________________（填字母序号）。
| A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态 |
| B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变 |
| D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd |
IV．（7）电解CO制备CH4和W，工作原理如图所示，其原理用电解总离子方程式解释是_____________。
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