煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化（转变成CO和H₂）后再合成乙醇、二甲醚等多种能源．
（1）①右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．则该电池的负极反应式为．
②已知：H₂（g）、CO（g）和CH₃CH₂OH（l）的燃烧热分别为285.8kJ?mol^-1、283.0kJ?mol^-1和1365.5kJ?mol^-1．
反应2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（l）+H₂O（l） 的△H=．
（2）煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：
2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
同时发生副反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）、CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．
在温度250℃、压强3.0MPa时，某工厂按投料比V（H₂）：V（CO）=a进行生产，平衡时反应体系中各组分体积分数如下表：

物质	H2	CO	CO2	（CH3）2O	CH3OH	H2O
体积分数	0.54	0.045	0.18	0.18	0.015	0.03

①250℃时反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常数为；
②投料比a=；
③该工厂用100吨煤（含炭80%、气化为CO的利用率为90%）在该条件下可生产多少吨二甲醚？（写出计算过程）．

高锰酸钾是深紫色的针状晶体，是常用的氧化剂之一．
Ⅰ．实验室可用软锰矿（主要成分是 MnO₂）为原料制备高锰酸钾，基本过程如下：
（l）将软锰矿与 KOH 的混合物放入铁增祸内，混合均匀，小火加热，并用铁棒搅拌，使混合物熔融，即可得绿色的KMnO₄．反应的化学方程式为2MnO₂+4KOH+O₂═2K₂MnO₄+2H₂O．实验中，不能将铁棒改为玻璃棒，理由是．
（2）将 K₂MnO₄溶于水，通入CO₂气体发生反应可制得 KMnO₄，同时产生了黑色沉淀．该反应的化学方程式为．
Ⅱ．鉴于Ⅰ中原料的利用率较低，通常使用如下流程，用镍片做阳极，铁板为阴极，电解K₂MnO₄溶液来制备KMnO₄．

据图回答以下问题：
（3）B的化学式为．
（4）阳极的电极反应式为．
（5）从合理利用能源的角度，该制备流程可作相应改进，你的改进措施是．

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：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
2Fe（s）+

3

2

O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-825.5kJ/mol
反应：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=kJ/mol．
Ⅱ．反应 

1

3

Fe₂O₃（s）+CO（g）?

2

3

Fe（s）+CO₂（g）在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反应经过10min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
Ⅲ．（1）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：

（1）从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v（H₂）=．
（2）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	1mol CO和2mol H2	a1	c1	放出Q1kJ热量
乙	1mol CH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ热量
丙	2mol CO和4mol H2	a3	c3	放出Q3kJ热量

则下列关系正确的是．
A c₁=c₂ B.2Q₁=Q₃ C.2a₁=a₃ D．a₁+a₂=1
E．该反应若生成1mol CH₃OH，则放出（Q₁+Q₂）kJ热量
（3）若在一体积可变的密闭容器中充入1 molCO、2mol H₂和1mol CH₃OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向（填“正”、“逆”）反应方向移动．
（4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式．

铜、硫及其化合物在工业上有着重要的应用．工业上以辉铜矿（主要成分 Cu₂S）为原料，采取火法熔炼工艺生产铜．该过程中有如下反应：
2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2KJ?mol^-1
2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0KJ?mol^-1
（1）反应Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）的△H=．
（2）SO₂气体直接排放会污染大气，对环境造成的后果是，工业上常用氨水吸收硫酸厂尾气中的SO₂，反应的化学方程式为．
（3）该工艺炼铜的副产品SO₂常用于制硫酸，其中重要的一步反应为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
若在一个2L的容器中充入0.4molSO₂、0.2molO₂和0.4molSO₃发生上述反应．
①当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（选填字母标号）．
A．c（SO₂）=0.3mol?L^-1、c（O₂）=0.15mol?L^-1
B．c（SO₃）=0.4mol?L^-1
C．c（SO₃）=0.3mol?L^-1
D．c（O₂）=0.2mol?L^-1或c（SO₂）=0.4mol?L^-1
②对于上述可能的情况，达到平衡时的平衡常数为．
③某温度下，若将等体积的SO₂和O₂混合，达平衡时SO₂的转化率为80%，则升高温度时SO₂的转化率将（填“增大“、“减小“或“不变“）．
（4）铜和硫直接化合生成Cu₂S，Cu₂S和CuS都是黑色固体，都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，鉴别CuS和Cu₂S的合理方法是．

科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．据报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃和O₂．
（1）已知：①H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H_l=-285.6kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂=-92.2kJ/mol
写出此条件下氮气和水反应的热化学方程式．
（2）氨可用于工业制硝酸，其主反应为：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0，此反应的化学平衡常数表达式为，若此反应起始的物质的量相同，则如图所示的关系图正确的是（填序号）

在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间/浓度	c（NH3）（mol/L）	c（O2）（mol/L）	c（NO）（mol/L）
起始	0.8000	1.600	0.000
第2min	0.6000	a	0.2000
第4min	0.3000	0.9750	0.5000
第6min	0.3000	0.9750	0.5000
第8min	0.7000	1.475	0.1000

①反应在第2min到第4min时，O₂的平均反应速率为mol?L^-1?min^-1．
②反应在第2min时改变了条件，改变的条件可能是．
③在第6min时，改变了反应的条件，该平衡向移动（填“左”或“右”）．

【化学一选修2：化学与技术】
锂电池具有质量轻、电压高、比能量大、安全性能好的诸多优点．某锂电池以嵌入锂原子的石墨为负极，含锂的过渡金属（M）氧化物为正极，锂盐有机溶液作电解质，电池反应式为：LiC₆+Li_1-xMO₂

放电

通电

LiMO₂+Li_1-xC₆
（1）电池放电时石墨电极上发生了反应（选填“氧化”“还原”）．
（2）充电时石墨电极上发生的电极反应式为．回收利用锂是体现绿色化学的重要举措．某工厂对废旧锂离子电池正极材料（用LiMn₂O₄．碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源收集，得到产品B．
设计工艺流程如下：

（3）A是制造普通玻璃的原料之一，其焰色反应为黄色，A的化学式为，产品B的化学式是．
（4）鉴于该流程中的反应④，你建议该工厂与联合生产，以降低成本．
（5）沉淀X脱水得到Y，工业上电解熔融Y生产某金属的化学反应方程式为．
（6）第③步反应的化学反应方程式是．
若各步的转化率均为100%，要产生74吨的产品B，③反应所需的硫酸需要吨的硫黄来生产．

运用化学反应原理研究碳、氮等元素的单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）如图1表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系．写出石墨转化为金刚石的热化学方程式．

（2）CO与H₂可在一定条件下反应生成燃料甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
将2molCO和4molH₂置于一体积不变的1L密闭容器中，测定不同条件、不同时间段内CO的转化率，得到下表数据．

时间 \CO转化率 \温度	1小时	2小时	3小时	4小时
T1	30%	50%	80%	80%
T2	35%	60%	a1	a2

则温度为T₁时该反应的平衡常数为．
a₁、a₂、80%三者的大小关系为．（选填“＞”“＜”“=”无法比较”）根据温度为T₁时的数据作出的下列判断中正确的是．
A．反应在2小时的时候混合气体的密度和相对分子质量均比l小时的大B．反应在3小时的时候，v_正（H₂）=2v_逆（CH₃0H）
C．若其他条件不变，再充入6molH2，则最多可得到64g CH₃OH
D．其他条件不变，若最初加入的H₂为2.4mol，则达平衡时CO的转化率为50%
（3）工业中常用以下反应合成氨：N₂+3H₂?2NH₃△H＜0．在三个不同条件的密闭容 器中，分别加入浓度均为c（N₂）=0.10mol/L，c（H₂）=0.30mol/L进行反应时，N₂的浓度随时间的变化如图2中的①、②、③曲线所示．
计算③中产物NH₃在0-10min的平均反应速率②相对于①条件不同，指出②的条件是，理由是．

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO₃）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘．
（1）以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为；每生成1mol KIO₃，电路中通过电子的物质的量是 mol；
（2）若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应．
①铅蓄电池总反应的化学方程式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄

放电

充电

2H₂O+2PbSO₄，则它在充电时的阳极反应为：；
②MnO₂-Zn组成碱性干电池在放电时的负极反应为：；
③以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O．写出该电池正极的电极反应：；
④当产生相同质量的KIO₃时，理论上，上述三种电池中分别消耗的Pb、Zn、丙烷的物质的量之比是；
（3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^-．请设计一个检验电解液中是否有I^-的实验方案．（写出实验方法、现象和结论）