(3)化学反应方程式为：___________。
III.以过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
(4)反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是_________。
(5)通入氮气的目的除了有利于将ClO2排出，还有____________。
(6)ClO2处理含CN-废水的离子方程式为______。装置D的作用是____________。
【答案】(1). 温度计(2). ClO2的沸点为11.0℃，易挥发，应充分冷却以减少挥发(3). 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2(4). 提高化学反应速率，同时防止H2O2受热分解(或答：高于30 ℃会导致H2O2分解，低于30 ℃会导致反应速率较低) (5). 稀释ClO2，防止其发生爆炸(6). 2CN-＋2ClO2=2CO2＋N2＋2Cl-(7). 吸收ClO2等气体，防止污染大气
【解析】
【详解】(1)A装置必须添加温度控制装置，需要测量温度，所需仪器为温度计，故本题答案为:温度计；(2)二氧化氯沸点较低，易挥发，收集二氧化氯，应在较低温度下进行，故本题答案为：ClO2的沸点为11.0℃，
易挥发，应充分冷却以减少挥发；
(3)将氯气通入亚氯酸钠(NaClO2)的反应柱内，生成ClO2，化学反应方程式为：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2，故本题答案为：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2；
(4)适当升高温度可以提高化学反应速率，但是注意到，本题中选用的还原剂是过氧化氢，而过氧化氢在温度过高时会分解，所以反应容器B置于30C左右的水浴中的目的是提高化学反应速率，同时防止H2O2受热分解，故本题答案为：提高化学反应速率，同时防止H2O2受热分解(或答：高于30 ℃会导致H2O2分解，低于30 ℃会导致反应速率较低)；
(5)由题意可知，ClO2的体积分数在超过10%时易引起爆炸，所以通入氮气的目的除了将ClO2排出外，还可以起到稀释ClO2气体的作用，防止ClO2的体积分数过高从而引起爆炸，故本题答案为：稀释ClO2，防止其发生爆炸；
(6)ClO2具有强氧化性，能够和具有还原性的CN-发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的配平规律可得二者反应的离子方程式为：2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-，装置D中盛装的碱性溶液，可以吸收ClO2气体，避免对空气造成污染，故本题答案为：2CN-＋2ClO2=2CO2＋N2＋2Cl-；吸收ClO2等气体，防止污染大气。【点睛】过氧化氢、氨水、氯水等不稳定，都应在低温下进行反应，此为易错点。
9.I.贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4等有机化工产品的反应。温度为TK时发生以下反应：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6 kJ·mol-1
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890 kJ·mol-1
(1)温度为TK时，催化由CO、H2合成CH4反应的热化学方程式为___________。
(2)已知温度为TK时CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165 kJ·mol－1的活化能为485.2kJ/mol，则其逆反应的活化能为________kJ/mol。
II.对于反应CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ·mol-1进行以下研究：
(3)TK时，向一恒压密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和H2O(g)发生上述反应，测得CO(g)物质的量分数随时间变化如下表所示：
若初始投入CO为2 mol，恒压容器容积10 L，用H2O(g)表示该反应0~5分钟内的速率υ(H2O(g)=_____，6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，则改变的外界条件为___________。
(4)已知700K时，在恒容密闭容器中，充入等物质的量的CO和H2O(g)，发生上述反应，平衡CO体积分
数为10
43
，则反应的平衡常数K＝______。
(5)在400K、500K时进行上述反应，其中CO和H2的分压随时间变化关系如右图所示，催化剂为氧化铁。实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等、p(CO2)和p(H2)相等。
400K时p(H2)随时间变化关系的曲线是______，500K时p(CO)随时间变化关系的曲线是_______。(填字母序号)
III.在催化剂的作用下发生反应CO(g)＋2H 2(g)CH3OH(g)，是合成甲醇的一种方法。
(6)某温度下，将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应CO(g)＋2H 2(g)CH3OH(g)。经过5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol。若保持体积不变，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，此时υ(正)_______υ(逆)(填“>”“<”或“＝”)。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
a.CH3OH的质量不变
b.混合气体的平均相对分子质量不再改变
c.υ(逆)(CO)＝2υ(正)(H2)
d.混合气体的密度不再发生改变
【答案】(1). CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(l) ΔH=-250.4kJ·mol-1(2). 320.2 (3). 0.032mol·L-1·min-1
(4). 降低温度(5).
2
23
20
??
?
??
或者1.32 (6). b (7). d (8). ＞(9). c d
【解析】
【分析】
(1)根据盖斯定律计算；
(2)该反应△H>0，为吸热反应，正反应的活化能=△H＋逆反应的活化能；
(3)根据表中数据，反应在5min时达到平衡状态，CO物质的量分数为0.1，利用三段式计算υ（H2O）；6min 时，改变条件达到新平衡时CO的物质的量分数减小，平衡正向移动，结合反应的特点分析；
(4)利用方程式及平衡时CO 体积分数为
1043，推测H 2O 的体积分数也为1043，生成的CO 2(g)与H 2(g)的量相等，占有的体积分数均为11.543
，再计算K ； (5)根据平衡时各物质分压的大小确定代表的物质，再依据温度对化学平衡的影响分析判断；
(6)利用K 只与温度有关，计算K 与Q c 的数据判断正、逆反应速率的大小关系；根据平衡状态的本质和特征分析判断。
【详解】(1)温度为TK 时，①2CO(g)＋O 2(g)＝2CO 2(g) △H ＝－566 kJ·
mol -1 ②2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l) △H ＝－571.6 kJ·
mol -1 ③CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l) △H ＝－890 kJ·
mol -1 根据盖斯定律，将①÷
2+②×32
-③得，则由CO 、H 2合成CH 4反应的热化学方程式为CO(g)+3H 2(g)=CH 4(g)+H 2O(l) ΔH =-250.4kJ·mol -1；
(2)该反应△H >0，为吸热反应，正反应的活化能=△H ＋逆反应的活化能，则逆反应的活化能=485.2kJ/mol-165kJ/mol=320.2 kJ/mol ；
(3)根据表中数据，反应在5min 时达到平衡状态，CO 物质的量的分数为0.1，设消耗的H 2O 的物质的量为ymol ，列出三段式 ()()
()()2222200C y y y y mol 2-y O g H O g CO g H g mol mo 2-y y y l ＋＋初始（）
反应（平衡（）
）
则24
y -=0.1，解得y=1.6，由于该反应反应前后气体分子数不变，平衡时体积仍为10L ，则υ（H 2O ）= 1.6mol 10L 5min
?=0.032mol/（L?min ）；该反应的正反应是气体体积不变的放热反应，6min 时，改变条件达到新平衡时CO 的物质的量分数减小，平衡正向移动，则改变的外界条件为降低温度；
(4)700K 时，在恒容密闭容器中，充入等物质的量的CO 和H 2O(g)，平衡时CO 体积分数为1043，根据反应的特点，则H 2O 的体积分数也为1043，生成的CO 2(g)与H 2(g)的量相等，占有的体积分数均为（1-1043×2）÷2=11.543
，由于反应中各物质的化学计量数都为1、且反应前后气体分子数不变，则K =11.511.5434310104343
??=1.32； (5) 实验初始时体系中的p(H 2O)和p(CO)相等、p(CO 2)和p(H 2)相等，由于转化之比等于化学计量数之比，故平衡时p(H 2O)和p(CO)相等、p(CO 2)和p(H 2)相等，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，根据(4)700K 时的平衡常数知，400K 、500K 的平衡常数都大于1.32，故400K 、500K
达到平衡时p（H2）>p（CO），则a、b代表p（H2），c、d代表p（CO）；升高温度平衡逆向移动，p（H2）减小、p（CO）增大，则400K时p(H2)随时间变化关系的曲线是b，500K时p(CO)随时间变化关系的曲线是d。
(6) 反应CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)中消耗1molCO和2molH2转移4mol电子，5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol，则反应的n（H2）=3mol、n（CO）=1.5mol，平衡时，CO、H2、CH3OH的物质的量分别为0.5mol、2mol、1.5mol，CO、H2、CH3OH的物质的量浓度分别为0.25mol/L、1mol/L、0.75mol/L，则
K=
20.75
10.25
?
=3；温度未变，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，瞬时CO、H2、CH3OH的物质的量浓度分
别为1.25mol/L、1mol/L、1.5mol/L，Q c=
21.5
1 1.25
?
=1.2
a.CH3OH的质量不变是反应达到平衡状态的特征，a不选；
b.混合气的总质量始终不变，建立平衡过程中气体分子物质的量改变，则混合气体的平均相对分子质量改变，混合气体的平均相对分子质量不再改变能说明反应达到平衡状态，b不选；
c.υ(逆)(CO)＝2υ(正)(H2) 时正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，c选；
d. 混合气的总质量始终不变，恒容容器的体积不变，则混合气体的密度一直未发生改变，混合气体的密度不再发生改变不能说明反应达到平衡状态，d选；
答案cd。
【点睛】化学平衡常数只与温度有关，温度未变，则K不变。
10.一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下：
(1)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是__________；步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3，则反应的离子方程式为___________。
(2)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+，检验Fe2＋的方法是________；除去Fe2+的方法是__________。步骤
④是破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大，便于过滤分离。步骤⑤所得滤渣为___________(填化学式)。
(3)步骤⑦需在90～100℃下进行，该反应的化学方程式为___________。
(4)硫化铵水解的离子方程式为：S2-＋+
4
NH＋H2O HS-＋NH3·H2O，如何判断溶液的酸碱性______。
(5)测定产品MnSO4·H2O的方法之一是：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量ZnO及H2O煮沸，然后用
