题目内容
【题目】已知A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色。在适宜的条件下可发生如下关系的化学反应。
回答以下问题：
（1）A、B、C分别是什么物质：A______B________C________。
（2）写出D溶液中通入SO2的离子方程式：____________________。
（3）若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmol气体B，当I-、Fe2+、Br-被完全氧化时c为：_____(用a、b表示)。
【答案】铁（Fe） 氯气（Cl2） 氢气（H2） 2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+ 
(a+b)
【解析】
A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，A、B发生反应产生D，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，说明D中含有Fe3+，所以A是Fe，B是Cl2，D的FeCl3，FeCl3有氧化性，与铁发生反应会产生氯化亚铁，向FeCl3溶液中加入Fe发生反应：2FeCl3 +Fe=3FeCl2；F是FeCl2，FeCl2具有还原性，向FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。B、C发生反应产生E。E溶液与Fe发生反应产生气体C和FeCl2，则C是H2，E的HCl；据以上分析解答。
A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，A、B发生反应产生D，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，说明D中含有Fe3+，所以A是Fe，B是Cl2，D的FeCl3，FeCl3有氧化性，与铁发生反应会产生氯化亚铁，向FeCl3溶液中加入Fe发生反应：2FeCl3 +Fe=3FeCl2；F是FeCl2，FeCl2具有还原性，向FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。B、C发生反应产生E。E溶液与Fe发生反应产生气体C和FeCl2，则C是H2，E的HCl；
（1）根据上述分析可知A是Fe；B是Cl2；C是H2；
（2）FeCl3有强的氧化性，而SO2具有还原性，二者在溶液会发生氧化还原反应，产生氯化亚铁和硫酸，反应的离子方程式是：2Fe3++SO2+2H2O==SO42-+2Fe2++4H+；
（3）若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmol气体B，I-、Fe2+、Br-都有还原性，都可以与氯气发生反应，反应方程式是：2FeI2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2I2；2FeBr2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2Br2；amolFeI2反应消耗
mol氯气；bmolFeBr2反应消耗
mol氯气，含有当I-、Fe2+、Br-被完全氧化时c为c=mol+mol=(a+b) mol。
【题目】我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJmol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，应经过l0min后达到平衡。
(1)CO的平衡转化率=__；
(2)欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是__；
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：
(3)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___；
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式___；
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH 的浓度 | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 | 1molCO和2molH2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1molCH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2molCO和4molH2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是___。
A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α1=α3 D.α/span>1+α2=1
E.该反应若生成1molCH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.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，如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：
(6)B极上的电极反应式为___；
(7)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，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)。
