【2015上海化学】（本题共14分）氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算：
（1）CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2 L（标准状况）。
石灰窑中，该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧，产生CO2 29120 L（标准状况），
如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生CO，则焦炭的物质的量为 mol。
（2）已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3，含CaCl2 3.00mol/m3。
向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子：MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2
然后加入Na2CO3除钙离子。
处理上述粗盐水10 m3，至少需要加Na2CO3 g。
如果用碳酸化尾气（含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应：
Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+
处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L（标准状况）碳酸化尾气？列式计算。
（3）某氨盐水含氯化钠1521 kg，通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体，过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算：
①过滤后溶液中氯化钠的质量。
②析出的碳酸氢钠晶体的质量。
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。.
污水处理分析时，常用双硫腙(H2Dz，二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质，再用CCl4萃取络合物，从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H2Dz)～CCl4分离污水中的Cu2+时，先发生络合反应：Cu2++2H2DZ
Cu (HDZ)2+2H+，再加入CCl4、Cu (HDZ)2就很容易被萃取到CCl4中。
（1）写出双硫腙和Fe3+络合的离子方程式：_____________________。萃取Fe3+的过程中要控制适宜的酸度，如果溶液的pH过大，其后果是___________________________。
（2）如图是用双硫腙(HzDz)～CCl4络合萃取某些金属离子的酸度曲线，它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E％表示某种金属离子以络合物形式萃取分离的百分率。
某工业废水中含有Hg2+、Bi3+、Zn2+，用双硫腙（H2Dz）~ CCl4络合萃取法处理废水。
①欲完全将废水中的Hg2+分离出来，须控制溶液的pH=________。
②当调节pH=2时，铋(Bi)的存在形式有_________________。
（3）污水中的亚汞离子(Hg2+ 2)必须转换成汞离子(Hg2+)才能用双硫腙络合。某工厂污水中含有较多的氯化亚汞(Hg2Cl2)，加入二硫酸钾(K2S2O8)可氧化(Hg2+ 2)，写出该反应的化学方程式：________________________。
近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。
（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。
（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：
由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。
（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：
则下列说法正确的是_________________(填字母)；
| A．3min时反应达到平衡 |
| B．0～10min时用H2表示的反应速率为0．225mol·-1·min-1 |
| C．CO2的平衡转化率为25％ |
D．该温度时化学平衡常数为 （mol/L）－2 |
②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
| 容器 |
容器1 |
容器2 |
容器3 |
| 反应物投入量（始态） |
1molCO2、3molH2 |
0.5molCO2、1.5molH2 |
1molCH3OH、1molH2O |
| CH3OH的平衡浓度/mol•L-1 |
c1 |
c2 |
c3 |
| 平衡时体系压强/Pa |
p1 |
p2 |
p3 |
则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：
①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；
②电极M上发生的电极反应式为__________________________。
研究CO2与CH4，反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）△H＝－566kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝－484kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝－890kJ/mol
则：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝____________。
(2)在密闭容器中通人物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g），测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1：
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是。
a．CO2的浓度不再发生变化
b．υ正（CH4）＝2υ逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d．CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为。
③在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡x点，则用CO表示该反应的速率为，该温度下，反应的平衡常数为。
(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH)，以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示，该电池工作程中O2应从(填“c或一b”)口通人，电池负极反应式为，若用该电池电解精炼铜，每得到6. 4g铜，转移电子数目为。