某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材（必修加选修）中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：
| 物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
| 熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
| 沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
- |
I.（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_________________(填“合理”或“不合理)
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是______________,反应的离子方程式为_________________________________。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
II．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L－１的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。
试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________。
（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式_______________ ；
上述现象说明溶液中_________________结合OH－的能力比_______强（填离子符号）。
（3） B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：
NO3－＋4H＋＋3e-→NO↑＋2H2O
KMnO4、Na2CO3、FeO、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
（1）写出并配平该氧化还原反应的离子方程式：
（2）若有0.3mol甲参加反应，标准状况下可生成NOL。
I．已知存在如下反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+ H2(g)。800℃时，该反应化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量见下表：
此时反应中正、逆反应速率的关系式是(填代号)。
a．
(正)
(逆)b．(正) < (逆)
c．(正) = (逆)d．无法判断
II．如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个透明气囊。保持恒温，关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L。
①B中可通过________________判断可逆反应2NO2
N2O4已经达到平衡。
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数____（填“变大”“变小”或“不变”）。
③若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)等于____________________。
④若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气球B体积为______L。
III．一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1= -1160kJ/mol
CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量。则△H2=___________。
I．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）25℃时，将20 mL 0.1 mol/LCH3COOH溶液和20 mL0.1 mol/LHSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol/LNaHCO3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：。
（2）若保持温度不变，在醋酸溶液中加入一定量氨气，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
II．某温度(t℃)时，测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH = 11。在此温度下，将pH = 2的H2SO4溶液Va L与pH = 12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液为中性，则Va︰Vb =。
III．如图所示，
A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液见图。
（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴向c端移动，则电源b端为极，通电开始时，滤纸d端的电极反应式是：；
（2）已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1mol，打开K1，关闭K2，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示。
则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是；D装置中溶液是H2SO4，则此装置电极C端的实验现象是：____________________。
氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）
A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)的平衡常数K如下表：
| 温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
| 平衡常数K |
0.86×10－4 |
2.6×10－4 |
64×10－4 |
该反应的ΔH0。（填“>”、“=”或“<”）
II．最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定——电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2+3H2
2NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入______极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________。
III．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2(g)+6 H2O (g)
4NH3(g)+3O2(g)ΔH＝Q kJ/mol
（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。
（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数
与反应温度T的关系曲线如图所示，
则上述反应的Q ________0（填“＞”、“＜”或“=”）。
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：。
不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是。
（2）在一定体积的10 mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积(填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式为。
（4）将8 g Fe2O3投入到150 mL某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1.68 L H2(标准状况)，同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 mol·L－1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为。