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            • 1． （2016•河西区二模）碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用．请按要求回答下列问题：
              （1）已知：2CH4（g）+3O2（g）═2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214.6kJ/mol
              2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
              请写出CH4燃烧热的热化学方程式：    ．
              （2）在不同温度下反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的平衡常数K如下表：
              温度/℃60075090011001250
              平衡常数K2.51.610.90.6
              ①该反应的△H    0．（填“＞”、“=”或“＜”）．
              ②900℃时发生上述反应，CO2的转化率随时间变化如图所示，若到达平衡后加压，则H2的转化率将（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）    ，正反应速率将    ．
              其他条件相同时，请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图．
              ③在900℃时发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正方向移动的组是（填编号）    ，平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有    （填编号）
              ABCDE
              n（CO2）31011
              n（H2）21012
              n（CO）1230.53
              n（H2O）5230.51
              （3）以二甲醚（CH3OCH3）、空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池
              ①放电时，负极电极反应式：    ．
              ②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为    ．
              难度：中等
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            • 2． 草酸（H2C2O4）广泛存在于食品中，人们对其及相关产品进行了深入研究．
              （1）H2C2O4 （s）⇌H2O（g）+CO（g）+CO2（g）△H=+340kJ•mol-1，写出此反应的平衡常数表达式 K=    ；密闭容器中，保持温度不变，下列有关选项正确的是    
              A．恒容时，容器的压强不再变化，说明该反应已达到化学平衡状态
              B．恒压时，容器的体积不再变化，说明该反应已达到化学平衡状态
              C．气体摩尔体积不再发生变化，说明该反应已达到化学平衡状态
              D．气体平均摩尔质量不再发生变化，说明该反应已达到化学平衡状态
              （2）草酸分解所需燃料可以是CO，通过甲烷制备CO：
              CH4（g）+CO2（g）⇋2CO（g）+2H2（g）△H＞O．常温下，在2L的密闭容器中通入4mol CH4气体和6mol CO2气体发生反应，5min后达到平衡，测得CO气体的浓度为0.1mol•L-1．
              ①平衡时，该反应的平均反应速率v（CO2）=     mol•L-1min-1．
              ②在不改变反应混合物用量的前提下，为了提高CH4气体的转化率，可采取的措施是    ．
              （3）电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸（H2C2O3），装置如下图1所示，写出复合膜电极的电极反应式    ．

              （4）在K3Fe（C2O4）3溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇋Fe3++3C2O42-，常温下，该溶液中[Fe（C2O4）3]3-的浓度与温度的关系如图2所示，则A点的c（Fe3+）    B点的c（Fe3+）  （填“＜”“＞”或“=”）；草酸是一种温和的还原剂，其他条件不变，向K3Fe（C2O4）3溶液中加入少量KMnO4固体，Fe3+的浓度    （填“增大”“减小”或“不变”）．
              难度：中等
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            • 3． （2016•日照二模）锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾（LiFePO4）以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”．
              （1）磷酸铁锂电池比钻酸锂电池或锰酸锂电池更环保的原因是    ．
              （2）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法．通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成．
              其反应原理如下：①完成上述化学方程式．
              Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2LiFePO4+2NH3↑+3CO2↑+    +    
              ②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO4    g．
              ③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是    ．
              （3）磷酸铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐．
              电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C
              充电
              放电
              Li1-xFePO4+LixC6，则放电时，正极的电极反应式为    ．充电时，Li+迁移方向为    （填“由左向右”或“由右向左”），图中聚合物隔膜应为    （填“阳”或“阴”）离子交换膜．
              （4）废旧磷酸铁锂电池的正极材料（主要成分为LiFePO4，难溶于水，不与强碱反应）可通过湿法回收锂和铁，其过程如下：
              ①碱溶．加入强碱溶液除去铝箔及其氧化物，过滤．
              ②酸浸．在过滤后的滤渣中加入H2SO4和H2O2的混合溶液，发生反应的离子方程式为    ，得到浸出液．
              ③分离锂和铁．向浸出液中加碱调节溶液的pH使铁元素沉淀，当pH为    时，铁恰好沉淀完全（已知Ksp[Fe（OH）3]=1×10-39当离子浓度小于l×10-5mo1•L-1时，可认为该离子沉淀完全）
              难度：中等
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            • 4． 某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动．

              （1）图1为某实验小组依据氧化还原反应：    （用离子方程式表示）设计的原电池装置，写出负极的电极反应式    ．
              （2）盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是    
              A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
              B．理论上1molFe溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池
              C．此过程中Cu2+得电子，发生氧化反应
              D．电子从铁电极通过导线到石墨电极，又通过盐桥到转移到左烧杯中
              （3）反应前，两电极的质量相等，一段时间后，两电极质量相差18g，导线中通过    mol电子．
              （4）用吸管吸出铁片附近溶液少许于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式    ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态．”如果+3价铁被氧化为FeO42-，试写出该反应的离子方程式    ．
              （5）若铁和铜构成图2电池，发现铜电极上产生大量气泡，遇空气呈红棕色．写出正极电极反应式：    ．
              难度：中等
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            • 5． 甲醇是一种重要的可再生能源．
              （1）已知2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=a kJ•mol-1
              CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=b kJ•mol-1
              试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式    ．
              （2）还可通过下列反应制甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）．甲图是反应时CO和CH3OH（g）的浓度随时间的变化情况．从反应开始到达平衡，用H2表示反应速率υ（H2）=    ．

              （3）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示．
              ①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是    （填字母）．
              A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
              B．H2的体积分数不再改变
              C．体系中H2的转化率和CO的转化率相等
              D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变
              ②比较A、B两点压强大小PA    PB（填“＞、＜、=”）．
              ③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L．如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=    L．
              （4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）．
              ①若KOH溶液足量，则写出电池负极反应式    ．
              ②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是    ．
              难度：中等
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            • 6． 有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的硫酸溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，实验装置如图所示：
              （1）写出甲中正极的电极反应式：    ．
              （2）写出乙中负极的电极反应式：    ，
              总反应的离子方程式为：    ．
              （3）如果甲、乙两同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应该比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出    （填元素符号，下同）的活动性强，乙会判断出    的活动性强．
              （4）由此实验可知下列说法中正确的是    
              A、利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意介质的选择；
              B、镁的金属性不一定比铝强；
              C、该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值；
              D、该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响大，应具体问题具体分析．
              E、上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断电池的正负极”的这种说法不可靠．
              （5）将乙装置设计为甲烷燃料电池，两极改为惰性电极，则负极反应式为    ．
              难度：中等
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            • 7． 化学电池的研究一直是化学工作者研究的热点之一．
              I．美国科科家S•鲁宾成功开发锌汞纽扣式电池，以锌和氧化汞溶液为电极材料，氢氧化钾为电解液的原电池，有效地解决电池使用寿命短、易发生漏液等问题．
              电池总反应为：Zn+HgO═ZnO+Hg．

              （1）该电池的正极反应式是    ．
              （2）含汞电池生产企业的污水中会含有一定量的十2价的汞离子，通常采用处理成本较低的硫化物沉淀法，即向污水中投如一定量的硫化钠，反应的离子方程式为    ．
              （3）该方法的缺点是产物的颗粒比较小，大部分悬浮于污水中，通常采用一定量的明矾晶体进行后续处理，请解释其原因    ．
              Ⅱ．锂离子电池由于轻便、比能量大等优点，成为当今社会最为常见的电池．其中的重要材料磷酸亚铁锂（LiFeP04）通常按照如图流程进行生产．
              请回答下列问题：
              （4）生产过程中“混合搅拌”的目的是    ．气体X的化学式为    ．
              （5）请写出一定条件下由LiH2PO4生成LiFePO4的化学方程式    ．当生成LiFePO4磷酸亚铁锂时，转移的电子数目为    ．
              （6）生成LiFeP04的过程可能产生一种杂质对电池有致命的影响，则该杂质可能为    ．
              难度：中等
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            • 8． （2016•吉林校级四模）亚硫酰氯（SOCl2）是一种液态的共价化合物，沸点78.8℃，熔点-105℃
              它在电池中既是正极反应物，又是电解质溶液中的溶剂．亚硫酰氯（SOCl2）和磺酰氯（SO2Cl2）均是实验室常见的试剂．
              已知：SO2Cl2（g）⇌SO2（g）+Cl2（g）△H=a kJ/mol；K1  （Ⅰ）
              SO2（g）+Cl 2（g）+SCl2（g）⇌2SOCl2（g）△H=b kJ/mol；K2 （Ⅱ）
              （1）反应2SOCl2（g）⇌SO2Cl2（g）+SCl2（g）  的平衡常数K=    （用K1、K2表示）；该反应△H=    kJ/mol（用a、b表示）．
              （2）为研究不同条件对（Ⅰ）中反应的影响，在101kPa、475K时将27.0g SO2Cl2充入2.0L的容积不变的密闭容器中，经过6min达到平衡，测得平衡时SO2Cl2转化率为60%．则：
              ①6min时间内Cl2的平均反应速率为    ．
              ②平衡时容器内压强为    kPa．
              ③若要使SO2Cl2的转化率减小，除改变温度外，还可改变条件是    （列举一种）．
              （3）右图是容量型（Li/SOCl2）电池，电池总方程式为：8Li+3SOCl2═6LiCl+Li2SO3+2S．
              ①写出电池工作时正极的电极反应式    ．
              ②若用此电池做电源，以铂作电极电解100mL 0.2mol•L-1CuSO4溶液，当两极各产生标准状况下448mL的气体时，电池负极消耗锂的质量是    ．
              难度：中等
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            • 9． 钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO•TiO2）．用浓盐酸溶解钛铁矿去渣得溶液（含有Fe2+、TiOCl42-等），调节溶液的pH并加热，过滤的TiO2和滤液．控制反应温度在95℃左右，向滤液中加入H2O2和NH4H2PO4得到FePO4．再将FePO4与Li2CO3和H2C2O4一起煅烧，可制取LiFePO4．有关数据如下表所示：
              化合物Fe（OH）2Fe（OH）3FePO4Fe3（PO4）2
              Ksp近似值10-1710-3810-2210-36
              （1）FeTiO3中Ti的化合价为    ，盐酸与FeTiO3反应的离子方程式为    ．检验溶液中Fe2+的方法是    ．
              （2）为提供FePO4的产率，根据上述制备方法和表中数据，应采取的正确措施是    （填正确答案的标号）．
              a．不加H2O2 b．调节溶液pH至5 c．降低反应温度 d．增大NH4H2PO4的用量
              （3）磷的含氧酸H3PO2与足量的NaOH溶液反应，生成NaH2PO2．则H3PO2为    元酸；在LiFePO4中的化学键有    ，在制备LiFePO4的过程中加入H2C2O4的作用是    ．
              （4）LiFePO4可作锂电池的电极材料．充电时，Li+从LiFePO4晶格中迁移出来，部分LiFePO4转化为Li1-xFePO4，则阳极的电极反应式为    ．
              （5）电化学还原TiO2是获取金属钛的常用方法．采用熔融盐作电解质，用石墨作阳极，总反应为TiO2
               电解 
              .
               
              Ti+O2↑
              ①电解过程中，阳极不断被消耗而需要定期更换，其原因是    （用反应式表示）．
              ②电解由含80%FeTiO3的钛铁矿制取的TiO2得到12kg金属钛，已知电流效率为76%，则至少需要该种钛铁矿    kg．（电流效率=
              实际产量
              理论产量
              ×100%）
              难度：中等
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            • 10． 含重铬酸钾（K2Cr2O7）废水普遍存在于制明矾、火柴的工厂，由于K2Cr2O7直接排放会污染环境，因此需要进行处理．某研究小组查阅资料发现：
              ①
              物质K2Cr2O7溶液Cr（OH）3Cr3+溶液
              颜色橙黄色灰绿色沉淀灰绿色
              ②生成氢氧化物沉淀的pH
              Fe（OH）3Cr（OH）3
              开始沉淀时1.56.0
              沉淀完全时2.88.0
              ③药剂还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法，其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂将Cr2O72-还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其转化成Cr（OH）3沉淀，从而除去Cr2O72-．
              （1）配平方程式：    Cr2O72-+    Fe2++    H+═    Cr3++    Fe3++    H2O
              （2）写出在含Cr3+溶液中加入NaOH反应的离子方程式：    ．
              该研究小组设计方案进行实验室模拟，想利用电解法产生Fe2+，进而处理含K2Cr2O7的废水，实验如下：
              实验
              序号              		实验装置实验电压溶液时间现象
              Ⅰ22V0.01mol/L K2Cr2O7溶液20 分钟a 极区无明显现象；
              b 极区有无色气泡．
              （3）a 极的电极材料是    ．该小组通过实验证明了a极区产生了Fe2+，请描述他们的实验操作    ．
              该小组同学再次查阅资料，将上述实验方案进一步优化，进行了实验Ⅱ：
              实验
              序号              		实验装置实验电压溶液时间现象
              Ⅱ22V0.01mol/LK2Cr2O7溶液中加入少量H2SO4酸
              化，使pH≈1              		20 分钟a 极区    ；
              b极区    ，产生红褐色沉淀．
              （4）请将实验现象补充完整；解释b极区产生红褐色沉淀的原因    ．
              （5）实验Ⅰ→实验Ⅱ进行了优化，对比实验Ⅰ、Ⅱ，说明优化的依据是    ．
              （6）该小组同学想在电解过程中将Cr2O72-转化为Cr（OH）3沉淀除去，请提出措施并说明理由    ．
              难度：中等
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