欧盟原定于\(\rm{2012}\)年\(\rm{1}\)月\(\rm{1}\)日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中\(\rm{CO_{2}}\)的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫\(\rm{.}\)请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．

\(\rm{(1)}\)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒\(\rm{(}\)杂质\(\rm{)}\)，这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

___\(\rm{ C+}\)___\(\rm{ KMnO_{4}+\_}\) \(\rm{H_{2}SO_{4}→\_CO_{2}↑+\_MnSO_{4}+\_K_{2}SO_{4}+}\)___\(\rm{H_{2}O}\)

\(\rm{(2)}\)焦炭可用于制取水煤气\(\rm{.}\)测得\(\rm{12g}\)碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了\(\rm{131.6kJ}\)热量\(\rm{.}\)该反应的热化学方程式为___________________

\(\rm{(3)}\)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇：

\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g) \underset{催化剂}{\overset{加热}{⇌}} CH_{3}OH(g)\triangle H=akJ/mol}\)．

如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数\(\rm{(K)}\)．

\(\rm{①}\)判断反应达到平衡状态的依据是_____．

A.生成\(\rm{CH_{3}OH}\)的速率与消耗\(\rm{CO}\)的速率相等

B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.混合气体的密度不变

D.\(\rm{CH_{3}OH}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)的浓度都不再发生变化

\(\rm{②}\)某温度下，将\(\rm{2mol CO}\)和一定量的\(\rm{H_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中，充分反应\(\rm{10min}\)后，达到平衡时测得\(\rm{c(CO)=0.2mol/L}\)，则以\(\rm{H_{2}}\)表示的反应速率\(\rm{v(H_{2})=}\)__________．

\(\rm{(4)CO}\)还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用\(\rm{Li_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的熔融盐混合物作电解质，\(\rm{CO}\)为负极燃气，空气与\(\rm{CO_{2}}\)的混合气为正极助燃气，制得在\(\rm{650℃}\)下工作的燃料电池，其正极反应式：\(\rm{O_{2}+2CO_{2}+4e^{-}═2CO_{3}^{2-}}\)，则负极反应式：_________________________________________．

\(\rm{(5)}\)向\(\rm{BaSO_{4}}\)沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使\(\rm{BaSO_{4}}\)全部转化为\(\rm{BaCO_{3}}\)，发生反应：\(\rm{BaSO_{4}(s)+CO_{3}^{2-}(aq)═BaCO_{3}(s)+SO_{4}^{2}(aq).}\)已知某温度下该反应的平衡常数\(\rm{K=4.0×10^{-2}}\)，\(\rm{BaSO_{4}}\)的\(\rm{K_{sp}=1.0×10^{-10}}\)，则 \(\rm{BaCO_{3}}\)的溶度积\(\rm{K_{sp}=}\)              \(\rm{{\,\!}}\)　．

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜\(\rm{(}\)含杂质\(\rm{Fe)}\)按下述流程制备氯化铜晶体\(\rm{(CuCl_{2}⋅2H_{2}O)}\)。

\(\rm{(1)}\)实验室采用如图所示的装置，可将粗铜与\(\rm{Cl_{2}}\)反应转化为固体\(\rm{1(}\)部分仪器和夹持装置已略去\(\rm{)}\)。

已知：\(\rm{2NO_{2}(g)⇌ N_{2}O_{4}(g)}\)  \(\rm{ΔH(298K)=-52.7}\) \(\rm{kJ·mol^{-1}}\)

某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做了如下两组实验：

Ⅰ\(\rm{.}\)该小组的同学取了两个烧瓶\(\rm{A}\)和\(\rm{B}\)，分别加入相同浓度的\(\rm{NO_{2}}\)与\(\rm{N_{2}O_{4}}\)的混合气体，中间用夹子夹紧，并将\(\rm{A}\)和\(\rm{B}\)浸入到已盛有水的两个烧杯中\(\rm{(}\)如图所示\(\rm{)}\)，然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)固体。

请回答：

\(\rm{(1)}\)上图中___________瓶中气体颜色更深。\(\rm{(}\)填“\(\rm{A}\)”或“\(\rm{B}\)”\(\rm{)}\)

平衡时反应速率：\(\rm{A}\)瓶__________\(\rm{B}\)瓶\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”，“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)该化学反应的浓度平衡常数表达式为__________          ，升高温度，该反应中\(\rm{NO_{2}}\)的转化率将________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。

Ⅱ\(\rm{.}\)在三支容积均为\(\rm{30cm^{3}}\)针筒中分别抽入\(\rm{10cm^{3}NO_{2}}\)气体，将针筒前端封闭。

\(\rm{(1)}\)将第二支针筒活塞迅速推至\(\rm{5cm^{3}}\)处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。

\(\rm{①}\)推进针筒后颜色变深的原因是_________________________________________；

\(\rm{②}\)一段时间后气体颜色又变浅的原因是____________________________________；

\(\rm{③}\)由此实验得出的结论是_________________________________________________。

\(\rm{(2)}\)将第三支针筒活塞拉至\(\rm{20cm^{3}}\)处，该同学观察到的现象是   __________________________________________________；在此过程中，该反应的化学平衡常数将_______\(\rm{ (}\)填“增大”、“减小”或“不变”，下同\(\rm{)}\)，\(\rm{NO_{2}}\)的转化率将________。

正丁醛是一种重要的化工原料\(\rm{.}\)某化学兴趣小组在老师的指导下利用如图装置合成正丁醛\(\rm{.}\)发生的反应如下：\(\rm{C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}C{H}_{2}OH \xrightarrow[{H}_{2}S{O}_{4}加热]{N{a}_{2}C{r}_{2}{O}_{7}}C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}CHO }\)

反应物和产物的相关数据列表如下：        

实验步骤如下：

将\(\rm{6.0gNa_{2}Cr_{2}O_{7}}\)放入\(\rm{100mL}\)烧杯中，加\(\rm{30mL}\)水溶解，再缓慢加入\(\rm{5mL}\)浓硫酸，将所得溶液小心转移至\(\rm{B}\)中\(\rm{.}\)在\(\rm{A}\)中加入\(\rm{4.0g}\)正丁醇和几粒沸石，加热\(\rm{.}\)当有蒸汽出现时，开始滴加\(\rm{B}\)中溶液\(\rm{.}\)滴加过程中保持反应温度为\(\rm{90-95℃}\)，在\(\rm{E}\)中收集\(\rm{90℃}\)以下的馏分\(\rm{.}\)将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集\(\rm{75-77℃}\)馏分，产量\(\rm{2.0g}\)．

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)实验中，能否将\(\rm{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}\)溶液加到浓硫酸中，简述理由\(\rm{{\,\!}_{\;\;\;\;\;}}\)．

\(\rm{(2)}\)上述装置图中，\(\rm{D}\)仪器的名称是     ，\(\rm{E}\)仪器的名称是     ．

\(\rm{(3)C_{1、}C_{2}}\)温度计水银球位置不同的原因是                 

\(\rm{(4)}\)反应温度应保持在\(\rm{90-95℃}\)，其原因是     ．

\(\rm{(5)}\)正丁醇的同分异构体有许多种，请写出符合下列条件的正丁醇的同分异构体：\(\rm{(1)}\)含有与正丁醇相同的官能团\(\rm{;(2)}\)一定条件下能被氧化成醛．     

\(\rm{(6)}\)本实验中正丁醛的产率为     ．

元素铬\(\rm{(Cr)}\)在溶液中主要以\(\rm{Cr^{3+}(}\)蓝紫色\(\rm{)}\)、\(\rm{Cr(OH)_{4}^{−}(}\)绿色\(\rm{)}\)、\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2−}(}\)橙红色\(\rm{)}\)、\(\rm{CrO_{4}^{2−}(}\)黄色\(\rm{)}\)等形式存在，\(\rm{Cr(OH)_{3}}\)为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：

\(\rm{(1)CrO_{4}^{2−}}\)和\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2−}}\)在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为\(\rm{1.0 mol·L^{−1}}\)的\(\rm{Na_{2}CrO_{4}}\)溶液中\(\rm{c}\)\(\rm{(Cr_{2}O_{7}^{2−})}\)随\(\rm{c}\)\(\rm{(H^{+})}\)的变化如图所示。

\(\rm{①}\)用离子方程式表示\(\rm{Na_{2}CrO_{4}}\)溶液中的转化反应__                                  \(\rm{\_}\)

\(\rm{②}\)由图可知，溶液酸性增大，\(\rm{CrO_{4}^{2−}}\)的平衡转化率_____\(\rm{(}\)填“增大“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。根据\(\rm{A}\)点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_______。

\(\rm{③}\)升高温度，溶液中\(\rm{CrO_{4}^{2−}}\)的平衡转化率减小，则该反应的\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)_______\(\rm{0(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)在化学分析中采用\(\rm{K_{2}CrO_{4}}\)为指示剂，以\(\rm{AgNO_{3}}\)标准溶液滴定溶液中的\(\rm{Cl^{−}}\)，利用\(\rm{Ag^{+}}\)与\(\rm{CrO_{4}^{2−}}\)生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中\(\rm{Cl^{−}}\)恰好完全沉淀\(\rm{(}\)浓度等于\(\rm{1.0×10^{−5}mol·L^{−1})}\)时，溶液中\(\rm{c(Ag^{+})}\)为_______\(\rm{mol·L^{−1}}\)，此时溶液中\(\rm{c}\)\(\rm{(CrO_{4}^{2−})}\)等于______________\(\rm{mol·L^{−1}}\)。\(\rm{(}\)已知\(\rm{Ag_{2} CrO_{4}}\)、\(\rm{AgCl}\)的\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{sp}}\)分别为\(\rm{2.0×10^{−12}}\)和\(\rm{2.0×10^{−10})}\)。

\(\rm{(3)+6}\)价铬的化合物毒性较大，常用\(\rm{NaHSO_{3}}\)将废液中的\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2−}}\)还原成\(\rm{Cr^{3+}}\)，反应的离子方程式为_________                              _____。

已知：\(\rm{2A(g)+B(g)⇌ 2C(g)}\)；\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-}\)\(\rm{a}\)\(\rm{kJ/mol(}\)\(\rm{a}\)\(\rm{ > 0)}\)。在一个有催化剂的固定容积的容器中加入\(\rm{2 mol A}\)和\(\rm{1 mol B}\)，在\(\rm{500℃}\)时充分反应达平衡后\(\rm{C}\)的浓度\(\rm{w}\)\(\rm{mol/L}\)，放出热量\(\rm{b}\)\(\rm{kJ}\)。

\(\rm{(1)}\)比较\(\rm{a}\)____\(\rm{b}\)\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)若在原来的容器中，只加入\(\rm{2 mol C}\)，\(\rm{500℃}\)时充分反应达到平衡后，吸收热量\(\rm{c}\)\(\rm{kJ}\)，\(\rm{C}\)浓度__________\(\rm{w}\) \(\rm{mol/L(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)，\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)之间满足何种关系_______________\(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)建立一个等式关系\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)能说明该反应已经达到平衡状态的是____________\(\rm{(}\)填写字母\(\rm{)}\)。

A.\(\rm{v}\)\(\rm{(C)=2}\)\(\rm{v}\)\(\rm{(B)}\)                \(\rm{B.}\)容器内压强保持不变

C.\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}(A)=2}\)\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}(B)}\)             \(\rm{D.}\)容器内的密度保持不变

\(\rm{(4)}\)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是_______\(\rm{(}\)填写字母\(\rm{)}\)。

A.及时分离出\(\rm{C}\)气体           \(\rm{B.}\)适当升高温度

C.增大\(\rm{B}\)的浓度               \(\rm{D.}\)选择高效的催化剂

\(\rm{(5)}\)若将上述容器改为恒压容器\(\rm{(}\)反应前体积、压强相同\(\rm{)}\)，起始时加入\(\rm{2 mol A}\)和\(\rm{1 mol B}\)，\(\rm{500℃}\)时充分反应达平衡后，放出热量\(\rm{d}\)\(\rm{kJ}\)，则\(\rm{d}\)________\(\rm{b}\)\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)，理由是___________________________________________________。

在\(\rm{2L}\)密闭容器内，\(\rm{800℃}\)时反应：\(\rm{2NO(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+O_{2}(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)═2NO_{2}(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)体系中，\(\rm{n(NO)}\)随时间的变化如表：

\(\rm{(1)}\)该反应的平衡常数表达是__________________；\(\rm{800℃}\)反应达到平衡时，\(\rm{NO}\)的物质的量浓度是__________；升高温度，\(\rm{NO}\)的浓度增大，则该反应是______\(\rm{(}\)填“放热”或“吸热”\(\rm{)}\)反应．

\(\rm{(2)}\)如图中表示\(\rm{NO_{2}}\)变化的曲线是______\(\rm{.}\)用\(\rm{O_{2}}\)表示从\(\rm{0～2}\)\(\rm{s}\)内该反应的平均速率\(\rm{v}\)\(\rm{= }\)__________________．

\(\rm{d}\)\(\rm{.}\)选择高效催化剂

\(\rm{NH_{3}}\)可用于制造硝酸、纯碱等，还可用于烟气脱硝．