碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
（1）真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋6C(s)=6AlCl(g)＋6CO(g) △H＝a kJ·mol－1
3AlCl(g) ＝2Al(l)＋AlCl3(g) △H＝b kJ·mol－1
反应Al2O3(s)＋3C(s)＝2Al(l)＋3CO(g)的△H＝ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)；
（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ·mol－1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
| 时间（min） 浓度（mol/L） |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
| N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
| CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝ ，T1℃时，该反应的平衡常数K＝ ；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a．通入一定量的NO b．加入一定量的活性炭
c．加入合适的催化剂 d．适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，则Q 0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
a．单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b．反应体系的温度不再发生改变
c．混合气体的密度不再发生改变
d．反应体系的压强不再发生改变
（3）铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示：
请写出该电池正极反应式 ；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝ （不考虑溶液体积的变化）。
CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应，得到一种蓝色结晶水合物晶体。通过下述实验确定该晶体的组成：
①称取0.1680g晶体，加入过量的H2SO4溶液，使样品溶解后加入适量水，加热近沸，用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点（溶液变为浅紫红色），消耗20.00mL。
②接着将溶液充分加热，使浅紫红色变为蓝色，此时MnO—4转化为Mn2+并释放出O2。
③冷却后加入2g KI固体（过量）和适量Na2CO3，溶液变为棕色并生成沉淀。
④用0.05000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，近终点加指示剂，滴定至终点，消耗10.00mL。
已知：2MnO—4+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
2Cu2++4I—=2CuI↓+I2
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
（1）步骤②中发生反应的离子方程式为。
（2）步骤④中加入的指示剂为。
（3）通过计算写出蓝色晶体的化学式（写出计算过程）。
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO。PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。
①负极电极反应式是：；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+＋2e－＝H2↑
（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
| 3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①该反应的正反应为（填“吸”或“放”）热反应；
②实验2中，平衡常数K＝；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是（答一种情况即可）；
（4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序。
（1）已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：
| 弱酸化学式 |
HSCN |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
| 电离平衡常数 |
1.3×10—1 |
1.8×10—5 |
4.9×10—10 |
K1=4.3×10—7 K2=5.6×10—11 |
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为
（填序号）。
②25℃时，将20 mL 0.1 mol·L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L—1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）的变化如图所示：反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO—）c（SCN—）（填“＞”、“＜”或“＝”）
③若保持温度不变，在醋酸溶液中加入少量盐酸，下列量会变小的是______（填序号）。
a. c(CH3COO－) b. c(H+) c. Kwd. 醋酸电离平衡常数
（2）下图为某温度下，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是（填化学式）。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为（填化学式）沉淀。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L—1的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
① 甲烷燃料电池的负极反应式是。
② 当线路中有0.1 mol电子通过时，极增重________g
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)。
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_________（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式。
（3）该反应平衡常数K为______________，温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
（4）恒容条件下，下列措施中能使
增大的有
a．升高温度b．充入He气
c．再充入2 molH2d．使用催化剂
酸、碱、盐是化学工作者研究的重要领域，请回答下列各小题：（1）某二元酸H2X的电离方程式是：H2X=H++HX—，HX—
X2—+H+。回答下列问题：
①KHX溶液显（填“酸性”、“碱性”或“中性”）。
②若0.1 mol·L—1KHX溶液的pH=2，则0.1 mol·L—1H2X溶液中氢离子的物质的量
浓度（填“＜”、“＞”或“=”）0.11 mol·L—1，理由是。
③0.01 mol·L—1的HCl与0.02 mol·L—1的KHX溶液等体积混合液中各离子浓度由大到小的顺序是
（2）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L—1的FeCl3和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成（填化学式）沉淀。已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10—39 mol4·L—4，KsP[Al(OH)3]=1.3×10—33 mol4·L—4。
（3）在25℃下，有pH＝3的醋酸溶液和pH＝11的氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠溶液的物质的量浓度是，醋酸溶液的物质的量浓度（填“＞”、“＜”、“＝”）氢氧化钠溶液物质的量浓度。将上述两溶液等体积混合，反应后溶液显（填“酸”、“碱”、“中”）性。
（4）某强酸性反应体系中，发生反应：
X+PbO2+H2SO4 =Pb（MnO4）2+PbSO4+H2O ，
已知X是一种硫酸盐，且0.2 mol X在该反应中失去1 mol 电子，则X的化学式是
。请将上述化学方程式配平，把系数填在各物质前的横线上。.