【化学——选修2：化学与技术】
煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
（1）煤的转化技术通常包括煤的气化技术和液化技术。其中煤的液化技术又可以分为_____和______；
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为___________；第二步反应的离子方程式为____________。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、___________、___________等。
（4）湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：_______；
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是：______________；
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是 ；
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。
①石膏的化学式为_____________；
②图像中AB段对应化合物的化学式为_______________。
Ⅰ．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的 CO2含量并加以开发利用， 引起了各国的普遍重视。工业上有一种方法是用 CO2生产燃料甲醇。一 定条件下发生反应：CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。右图表示该 反应进行过程中能量(单位为 kJ•mol -1)的变化。
（1） 为探究反应原理，现进行如下实验：T1℃时,在体积为 1L 的密闭容器中，充入 1mol CO2和 3mol H2，测得CO2和 CH3OH(g) 的浓度随时间变化如 图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率 v(H2)为mol•L-1•min-1。
（2）温度变为 T2℃(T1 > T2)，平衡常数 K (填“增大”、 “不变”或“减小”)。
（3）下列措施中能使 n(CH3OH)/n(CO2)增大的有
A升高温度 B加入催化剂 C将 H2O(g)从体系中分离
D再充入 1molCO2和 3molH2 E．充入 He(g)，使体系总压强增大。
Ⅱ．在温度 t℃，某 NaOH 的稀溶液中 c(H+)=10—amol／L，c(OH—)=10—bmol／L，已知 a+b=12，该温度下水的离子积 Kw= ；t 25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加 pH=c的盐酸(t℃)，测得混合溶液的部分 pH 如右表 所示。假设溶液混合前后的体积变化 忽略不计，则 c 为
（共8分）A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成他们的离子有
| 阳离子 |
Na＋ Mg2＋ Al3＋ Ba2＋ |
| 阴离子 |
OH－ Cl－ CO32－ SO42－ HSO4－ |
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失。
（1）据此推断它们是（写化学式）A ；B ；C ；D ；E 。
（2）写出④中反应的离子方程式：。
（3） A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为。
实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时，可用NaOH溶液或Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体。
（1）用NaOH溶液吸收多余的SO2气体，若两者恰好反应生成Na2SO3溶液，则Na2SO3溶液中各微粒间浓度关系正确的是_______。
| A．c(Na+)＞c(SO32－)＞c(OH－)＞c(HSO3－)＞c(H+) |
| B．c(Na+)＝2c(SO32－) + 2c(HSO3－) + 2c(H2SO3) |
| C．c(Na+) + c(H+)＝2c(SO32－) + c(HSO3－) + c(OH－) |
| D．c(H+) + c(HSO3－) + 2c(H2SO3)＝c(OH－) |
（2）用Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体，写出SO2与Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式__________
（3）用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2气体一段时间后，吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42－和极少量的OH－。某同学认为还可能存在其他离子，并提出假设进行实验探究。
①提出合理假设：
假设1：还存在HSO3－、SO32－；
假设2：还存在Fe3+；
假设3：___________________
……
②设计实验方案
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量吸收液于试管中，加稀硫酸酸化，然后再滴入几滴品红溶液； |
现象：________________________________ 结论：假设1不成立； |
| 步骤2：______________________________ ____________________________________。 |
现象：________________________________ 结论：假设2成立。 |
含碳化合物在国民经济中占有重要地位。含碳化合物的性质、制备等一直是中学化学研究的焦点。
研究情境一：工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
△H＝－166kJ·mol－1，平衡常数K
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行。
第一步：
ΔH1，平衡常数K1
第二步：H2(g) +CO2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH2＝－41kJ·mol－1，平衡常数K2
（1）上述第一步反应的ΔH1=____________，K、K1、K2之间的关系是________________。
（2）某化学研究性学习小组模拟工业用乙苯与CO2脱氢生产苯乙烯。在3L固定容积密闭容器内，乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol·L－1和3.0mol·L－1，其中实验I在T1°C，0.3MPa，而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。
①实验I 苯乙烯在0—50min的平均反应速率是____________。
②实验III改变的条件可能是_______________________________________________。
③对于实验I，下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。
a．平衡常数K不再增大b．CO2的转化率不再增大
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变 d．反应物不再转化为生成物
研究情境二：2013年12月14日21时11分，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。
（3）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L气体（标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量是________mol。
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO + O2，同时生成的CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应是：
4OH－－4e－＝O2↑+2H2O，则阴极反应是__________________。
(14分) CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：
| 物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
| Cu(OH)2 |
5.6 |
6.7 |
| Al(OH)3 |
3.8 |
4.7 |
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是：。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的PH值，范围为，加入的物质X可以是（）
A、CuO B、Cu(OH)2 C、NaOH 溶液 D、CaCO3
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2－，请写出反应的离子方程式：。
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是：。
（6）常温下，已知CuOH的KSP为1.0×10－14，则Cu++H2O 
CuOH + H+的平衡常数为：。