12．鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大．回答下列問題：
（1）已知高爐煉鐵過程中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：
FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H₁
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H₂
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3Fe（s）+CO₂（g）H₃
Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）H₄
則△H₄的表達(dá)式為△H₂+$\frac{2}{3}$△H₃（用含△H₁、△H₂、△H₃的代數(shù)式表示）．
（2）上述反應(yīng)在高爐中大致分為三個(gè)階段，各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下：

溫度	250℃	600℃	1000℃	2000℃
主要成分	Fe2O3	Fe3O4	FeO	Fe

1600℃時(shí)固體物質(zhì)的主要成分為FeO和Fe，該溫度下若測(cè)得固體混合物中m（Fe）：m（O）=35：2，則FeO被CO還原為Fe的百分率為80%（設(shè)其它固體雜質(zhì)中不含F(xiàn)e、O元素）．
（3）鐵等金屬可用作CO與氫氣反應(yīng)的催化劑．已知某種催化劑可用來催化反應(yīng)    CO（g）+3H₂（g）?CH₄（g）+H₂O（g）△H＜0．在T℃，10⁶Pa時(shí)將l mol CO和3mol H₂加入體積可變的密閉容器中．實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO的體積分?jǐn)?shù)x（CO）如下表：

t/min	0	10	20	30	40	50
x（CO）	0.25	0.23	0.214	0.202	0.193	0.193

①能判斷CO（g）+3H₂（g）?CH₄（g）+H₂O（g）達(dá)到平衡的是bd（填序號(hào)）．
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化    b．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c．v_正（CO）=3v_逆（H₂）    d．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
②達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為37.1%；在T℃10⁶Pa時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)K_p（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）的計(jì)算式為$\frac{（\frac{0，371}{3.258}）^{2}}{0.193×（\frac{1.887}{3.258}）^{3}×1{0}^{12}P{a}^{2}}$；
③圖表示該反應(yīng)CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系．圖中溫度T₁、T₂、T₃由高到低的順序是T₃＞T₂＞T₁，理由是正反應(yīng)放熱，在相同壓強(qiáng)下，溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率越高．

11．在1.0L密閉容器中放入0.10molA（g），在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：
A（g）?B（g）+C（g）△H=+285.1kJ•mol^-1
反應(yīng)時(shí)間（t）、容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)（P）和A的物質(zhì)的量濃度的數(shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16
總壓強(qiáng)p/100kPa	4.91	5.58	6.32	7.31	8.54	8.54
c（A）/（mol•L-1）	0.10	0.086	0.071	0.051	a	a

回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫．
（2）由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P₀表示反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α（A）的表達(dá)式為（$\frac{P}{{P}_{0}}$-1）×100%．根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為73.9%．
（3）用氣體的平衡分壓（分壓=總壓×物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)）代替平衡濃度表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K_P=$\frac{{α}^{2}（A）}{[1+α（A）]×[1-α（A）]}P$（用含α（A）和P的式子表示）．
（4）由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P₀表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n_總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n（A），
n_總=0.1×$\frac{P}{{P}_{0}}$mol，n（A）=0.1×（2-$\frac{P}{{P}_{0}}$）mol，根據(jù)上表計(jì)算a=0.026mol/L．
（5）由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到反應(yīng)速率與反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量濃度的關(guān)系可用圖表示．當(dāng)升高到某一溫度時(shí)反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為a、d．

10．乙苯是一種用途廣泛的有機(jī)原料，可制備多種化工產(chǎn)品．
（一）制備苯乙烯（原理如反應(yīng)I所示）：
I． △H=+124kJ•mol^-1
（1）部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示：

化學(xué)鍵	C-H	C-C	C═C	H-H
鍵能/kJ•mol-1	412	348	x	436

根據(jù)反應(yīng)I的能量變化，計(jì)算x=612．
（2）工業(yè)上，在恒壓設(shè)備中進(jìn)行反應(yīng)I時(shí)，常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣．用化學(xué)平衡理論解釋通入水蒸氣的原因?yàn)檎�反�?yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，保持壓強(qiáng)不變，加入水蒸氣，容器體積應(yīng)增大，等效為降低壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率．
（3）從體系自由能變化的角度分析，反應(yīng)I在高溫（填“高溫”或“低溫”）下有利于其自發(fā)進(jìn)行．
（二）制備α-氯乙基苯（原理如反應(yīng)II所示）：
II．△H₂＞0
（4）T℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充人2mol乙苯（g）和2mol Cl₂（g）發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，5min時(shí)達(dá)到平衡，乙苯和Cl₂的物質(zhì)的量濃度（c）隨時(shí)間（t）變化的曲線如圖l所示：

①0-5min內(nèi)，以HC1表示的該反應(yīng)速率v（HCl）=0.032 mol•L^-1•min^-1．
②T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=16．
③6min時(shí)，改變的外界條件為升高溫度．
④10min時(shí)，保持其他條件不變，再向容器中充人1moI乙苯、1mol Cl₂、1mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12min時(shí)達(dá)到新平衡．在圖2中畫出10-12 min，Cl₂和HCl的濃度變化曲線（曲線上標(biāo)明Cl₂和HCl）；0-5min和0-12min時(shí)間段，Cl₂的轉(zhuǎn)化率分別用α₁、α₂ 表示，則α_l＜α₂（填“＞”、“＜”或“=”）．

9．氯化亞砜用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)及有機(jī)合成工業(yè)，常作氯化劑，制鋰氯化亞砜（Li/SOCl₂）電池．工業(yè)上用SO₂、SCl₂與Cl₂反應(yīng)合成SO₂（g）+Cl₂（g）+SCl₂（g）?2SOCl₂（g）．
（1）在373K時(shí)，向2L的密閉容器中通入SO₂、SCl₂與Cl₂均為0.04mol，發(fā)生上述反應(yīng)．測(cè)得其壓強(qiáng)（p）隨時(shí)間（t）的變化為表中數(shù)據(jù)I（反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的溫度與起始溫度相同）．

t/min		0	1	2	3	4	5
I	p	6.0p0	6.7p0	6.1p0	5.4p0	5.0p0	5.0p0
II	p	6.0p0	7.0p0	5.3p0	5.0p0	5.0p0	5.0p0

請(qǐng)回答下列問題：
①該反應(yīng)的△H＜（填“＞”“＜”或“=”）0．
②反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，v（SOCl₂）=0.005mol/（L•min）．
③若只改變某一條件，其他條件相同時(shí)，測(cè)得其壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化為表中數(shù)據(jù)II，則改變的條件是使用催化劑．
（2）如圖是某同學(xué)測(cè)定上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值（lgK）與溫度的變化關(guān)系點(diǎn)．
①A點(diǎn)的數(shù)值為2.6．（已知：lg4=0.6）
②當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，A點(diǎn)可能變化為BE點(diǎn)．
（3）已知反應(yīng)S₄（g）+4Cl₂（g）═4SCl₂（g）  的△H=-4kJ•mol^-1，1molS₄（g）、1molSCl₂（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收1064kJ、510kJ的能量，則1molCl₂（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為243kJ．
（4）某種鋰電池的負(fù)極由金屬鋰構(gòu)成，正極由二氯亞砜（SOCl₂）和碳材料構(gòu)成．總反應(yīng)為：4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂↑，此種鋰電池是一次電池，在放電時(shí)有氣體產(chǎn)生．此電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為2SOCl₂+4e^-=S+SO₂↑+4Cl^-，電解質(zhì)中鋰離子定向移向正極極（填“正極”或“負(fù)極”）．

8．回答下列問題：
（1）SO₂是造成空氣污染的主要原因，利用鈉堿循環(huán)法可除去SO₂．鈉堿循環(huán)法中，吸收液為Na₂SO₃溶液，該吸收反應(yīng)的離子方程式是SO₂+SO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-．常溫下，Na₂SO₃溶液的pH＞7．原因是SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-（用離子方程式表示）．
（2）利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．
已知：SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1．某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{10}{3}$．
①該溫度下，向100L的恒容密閉容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），則反應(yīng)開始時(shí)v_（正）＜ v_（逆）（填“＜”、“＞”或“=”）．
②該溫度下，向一體積為2L的恒容密閉容器中充入2.0mol SO₂和1.0molO₂，反應(yīng)一段時(shí)間后容器壓強(qiáng)為反應(yīng)前的80%，此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為60%．

7．下列反應(yīng)在210℃時(shí)達(dá)到平衡：
①PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）+Q  Q＜0   K₁=1
②CO（g）+Cl₂（g）?COCl₂（g）+Q   Q＞O   K₂=5×10⁴
③COCl₂（g）?CO（g）+Cl₂（g）+Q      K₃=？
（1）氯原子核外有5種不同能級(jí)的電子，最外層上的電子云有4種不同的伸展方向
（2）上述反應(yīng)中有多種元素，請(qǐng)按照原子半徑由大到小進(jìn)行排序：P＞Cl＞C＞O．
（3）碳與其同主族的短周期元素相比較，二者的最高價(jià)氧化物的熔沸點(diǎn)差異較大，原因是二氧化碳晶體是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，所以后者熔沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于前者．
（4）下列不可用于比較氧和碳非金屬性強(qiáng)弱的是bc
a、單質(zhì)與氫氣化合的難易        b、最高價(jià)含氧酸的酸性
c、水的沸點(diǎn)高于甲烷             d、二者形成的化合物中元素的化合價(jià)
（5）210℃時(shí)，K₃=5×10⁴（填計(jì)算結(jié)果）．210℃時(shí)，向一個(gè)容積3L的恒溫恒容的密閉容器中加入6molPCl₅（g），達(dá)到平衡后，PCl₅（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為50%；若達(dá)到平衡所需的時(shí)間為a分鐘，則從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中，C1₂（g）的平均反應(yīng)速率為$\frac{1}{a}$mol/（L•min．
（6）若向一個(gè)絕熱恒容的密閉容器中加入1molC1₂（g）和1molCO（g），達(dá)到平衡后，再加入C1₂（g），則平衡②將向右移動(dòng)（填“向左”、“向右”、或者“不”），K₂將會(huì)減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．

6．NO能引起光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層．處理NO有多種方法，請(qǐng)根據(jù)題意回答下列問題：
Ⅰ．利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：
2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$ 2CO₂（g）+N₂（g）△H=-748kJ/mol
為了測(cè)定某催化劑作用下的反應(yīng)速率，在一定溫度下，向某恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NO和CO發(fā)生上述反應(yīng)．用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間NO濃度如表：

時(shí)間（s）	0	1	2	3	4	…
c（NO）/mol•L-1	1.00×10-3	4.00×10-4	1.70×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4	…

（1）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（N₂）=2.08×10^-4mol/（L•s）（保留3位有效數(shù)字，下同）；計(jì)算此溫度下該反應(yīng)的K=3.65×10⁶．
（2）達(dá)到平衡時(shí)，下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是BD．（填字母序號(hào)）
A．選用更有效的催化劑B．降低反應(yīng)體系的溫度
C．充入氬氣使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大D．充入CO使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大
（3）已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；則CO完全燃燒的熱化學(xué)方程式為CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-284kJ/mol．
Ⅱ．臭氧也可用于處理NO．
（4）O₃氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO₃和O₂，每生成1mol的HNO₃轉(zhuǎn)移3mol電子．
（5）O₃可由電解稀硫酸制得，原理如右圖．圖中陰極為B（填“A”或“B”），陽(yáng)極（惰性電極）的電極反應(yīng)式為3H₂O-6e^-=O₃+6H⁺．

5．科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活都離不開物質(zhì)的制備．
（一）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注．一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₅可發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）；△H＞0
（1）反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氮?dú)�，則N₂O₅的轉(zhuǎn)化率將減小（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）表為反應(yīng)在T溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol•L-1	5.00	3.50	2.50

則，500s內(nèi)N₂O₅的分解速率為0.003mol•L^-1•s^-1；
（3）在T₂溫度下，反應(yīng)1000s時(shí)測(cè)得N₂O₅的濃度為3.00mol•L^-1．則T₂＜T₁．（填“＞”“=”或“＜”）
（二）工業(yè)上用重晶石（主要成分為BaSO₄）制備BaCl₂
（1）步驟①中BaSO₄與碳在高溫下反應(yīng)，每1mol碳生成CO需要吸收142.8kJ的熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（g）+BaS（s）△H=+571.2kJ/mol；
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3；[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（3）若NaOH溶液吸收H₂S氣體生成等物質(zhì)的量的Na₂S和NaHS，則溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

4．工業(yè)上通過乙苯脫氫獲得苯乙烯：，乙苯脫氫反應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示；在體積為1 L的恒容密閉容器中充入0.2 mol乙苯蒸汽，在不同溫度下進(jìn)行乙苯脫氫反應(yīng)．

T/K	700	800	900	1 000	1 100
K	3.3×10-2	4.71×10-2	0.10	2.00	7.87

（　�。�

	A．	乙苯脫氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)
	B．	800℃下達(dá)到平衡時(shí)，苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)為40%
	C．	900℃下達(dá)到平衡時(shí)，乙苯的轉(zhuǎn)化率為50%
	D．	1 000℃下達(dá)到平衡時(shí)，H2的濃度為0.075 mol•L-1

3．某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM_2.5（直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物）其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等．因此，對(duì)PM_2.5、SO₂、NO_x等進(jìn)行研究具有重要意義．請(qǐng)回答下列問題：
（1）對(duì)PM_2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣．若測(cè)得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol．L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM_2.5的酸堿性為酸性，試樣的pH值4．
（2）為減少SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料．已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8KJ/mol
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5KJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）H=+131.3KJ/mol；
②洗滌含SO₂的煙氣，以下物質(zhì)可作洗滌劑的是ab；
a．Ca（OH）₂     b．Na₂CO₃    c．CaCl₂    d．NaHSO₃
（3）汽車尾氣中NO_x和CO的生成及轉(zhuǎn)化為：
①已知?dú)飧字猩�成NO的反應(yīng)為：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H＞0
若1mol空氣含有0.8molN₂和0.2molO₂，1300℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡．測(cè)得NO為8×10^-4mol．計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K=4×10^-6；汽車啟動(dòng)后，氣缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率加快，平衡右移．
②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：
2CO（g）=2C（s）+O₂（g）已知該反應(yīng)的△H＞0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)該反應(yīng)是焓增，熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行．
③目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染，其化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂．