(12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
3NH3(g) ，△H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是 
。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是 。
(2) 500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K1，此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1＝ 。若温度为400℃，平衡常数为K2，则K1 K2（填“<”、“=”或“>” ）
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为：
CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H kJ·mol－1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l)； △H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)＝CO2(g) ；△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l)； △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l)； △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式 。
② CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H= kJ/mol
已知黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点。某研究小组先将某废水中Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去。该小组为测定黄钠铁矾的组成，进行了如下实验：
①称取4.850 g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液；
②量取25.00 mL溶液，加入足量的KI，用0.2500 mol·L－1Na2S2O3溶液进行滴定（反应为I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6），消耗30.00 mLNa2S2O3溶液至终点。
③另取25.00 mL溶液，加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165 g。
（1）NaxFey(SO4)m(OH)n中x、y、m、n的代数关系式为 。
（2）用Na2S2O3溶液进行滴定时，使用的指示剂为 ，滴定到终点的颜色变化为 。
（3）通过计算确定黄钠铁矾的化学式（写出计算过程）。
化学物I是治疗失眠症药物雷美替胺的中间体，其合成路线如下：
（1）反应④——⑧反应反应中，不属于取代反应的是 （填序号）。
（2）物质G中含氧官能团的名称为 、 。
（3）反应③中加入的试剂X的分子式为C4H6O2，X的结构简式为 。
（4）写出同时满足下列条件的物质I的一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应；且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
②分子的核磁共振氢谱有5个峰，且分子中含有苯环。
（5）已知：
以
、
为原料，合成
，写出合成流程图（无机试剂任用）。合成流程图示例如下：
某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如下图所示：
（1）粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是 。碱浸时AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为 。滤渣的主要成分为 （填化学式）。
（2）上述“稀释、结晶”工艺后，溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
也可用通入足量的CO2气体的方法来代替，其原因是 （用离子方程式表示）。
（3）在空气中浓缩所得的NaOH溶液，得到的浓溶液中会混有杂质，该杂质可能为 。
铁及其合金在生活中用量极大，请回答下列问题：
硫酸厂用煅烧黄铁矿（FeS2）来制取硫酸,实验室用硫酸厂的烧渣(主要成份是Fe2O3及少量的FeS和SiO2制备绿矾。利用烧渣制备绿矾的流程如下：
（1）写出生成硫单质的化学方程式：
向溶液X加入足量铁屑所发生的离子方程式是：
（2）为了检验绿矾产品的FeSO4是否含有三价铁离子，所用的试剂是：
配制FeSO4溶液时，所用的蒸馏水需煮沸的原因是：
（3）溶液Y经操作①②可得绿矾晶体，则操作I是 ，操作II是 ，过滤 。
（4）镀铜可以防止铁制品的腐蚀，电镀时镀层金属是： ，阴极的反应式是：
（1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H＝－24.8kJ·mol－1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝－47.4kJ·mol－1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H＝＋640.5kJ·mol－1
写出当有1molCO反应时，理论上CO(g)还原FeO(s)所吸收的能量是：
（2）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验，实验条件已经填在下面实验设计表中。2NO + 2CO⇋N2 + 2CO2 △H< 0
| 实验编号 |
T(℃) |
NO初始浓度 (mol/L) |
CO初始浓度 (mol/L) |
催化剂的比表面积(m2/g) |
| Ⅰ |
280 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
82 |
| Ⅱ |
280 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
124 |
| Ⅲ |
350 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
124 |
①以上三组实验的实验目的是 。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的第三个实验条件
下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。
（3）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2，5min后达平衡时NO物质的量为6mol，计算该条件下的平衡常数K及N2的转化率（写出计算过程）。