（18分）

Ⅰ．某溫度下，向某密閉容器中加入1mol N₂和3 mol H₂，使之反應(yīng)合成NH₃，平衡后測(cè)得NH₃的體積分?jǐn)?shù)為m。若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m。假設(shè)N₂、H₂、NH₃的加入量（單位：mol）用x、y、z表示，應(yīng)滿足：

（1）恒定溫度、體積

①若x = 0，y = 0，則z =_________；                           

②若x = 0.75，y = _________，則z =_________；

③x、y、z應(yīng)滿足的一般條件是_______________________________。

（2）恒定溫度、壓強(qiáng) 

①若x =0，y = 0，則z _________；

②x、y、z應(yīng)滿足的一般條件是_______________________________。

Ⅱ．將2mol H₂O和2mol CO置于1L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應(yīng)：2H₂O(g)  2H₂＋O₂、2CO＋O₂  2CO₂

（1）當(dāng)上述系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時(shí)是_____和_____，或____和_____。(填它們的分子式)

（2）若平衡時(shí)O₂和CO₂的物質(zhì)的量分別為： n(O₂)_平＝a mol，n(CO₂)_平＝b mol。

試求n(H₂O)_平＝__________。(用含a、b的代數(shù)式表示)

下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是(    )

A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H＝－57.3kJ/mol，則H₂SO₄和Ca(OH)₂反映的中和熱△H＝2×(－57.3)kJ/mol

B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO₂(g)＝2CO(g)＋O₂(g)反應(yīng)的△H＝+2×283.0kJ/mol

C．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

D．甲烷的燃燒熱就是1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量

CO₂和CH₄是兩種重要的溫室氣體，通過(guò)CH₄和CO₂反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。

⑴250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，發(fā)生如下反應(yīng)：CO₂ (g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：

①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。

②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-890.3 kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H=2.8 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H=-566.0 kJ·mol^－1

反應(yīng)CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=     。

⑵以二氧化鈦表面覆蓋Cu₂Al₂O₄為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如右圖所示。250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②為了提高該反應(yīng)中CH₄的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是   。

③將Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的離子方程式為     。

⑶以CO₂為原料可以合成多種物質(zhì)。

①聚碳酸酯是一種易降解的新型合成材料，它是由縮聚而成。寫出聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：   。

②以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO₂在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)方程式為     。

(12分)我國(guó)是個(gè)鋼鐵大國(guó)，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內(nèi)可能發(fā)生如下反應(yīng)：

C(s)＋O₂(g) ＝ CO₂(g)  △H₁＝－393.5 kJ·mol^—1                   ①

C(s)＋CO₂(g) ＝ 2CO(g)  △H₂＝＋172.5 kJ·mol^—1                  ②

4CO(g)＋Fe₃O₄(s) ＝ 4CO₂(g)＋3Fe(s)  △H₃＝－13.7 kJ·mol^—1       ③

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴計(jì)算3Fe(s)＋2O₂(g) ＝ Fe₃O₄(s)的△H＝___________________。

⑵800℃時(shí)，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K＝1.64，相同條件下測(cè)得高爐內(nèi)c(CO)＝0.20 mol·L^－1、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－1，此時(shí)反應(yīng)向_______（填“正”或“逆”）方向進(jìn)行。

⑶某種礦石中鐵元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0 g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L^－1的酸性KMnO₄滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄溶液體積25.0 mL。

提示：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe^2＋＝Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O

①計(jì)算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（請(qǐng)寫出必要的解題步驟）

②計(jì)算氧化物Fe_mO_n的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）（請(qǐng)寫出必要的解題步驟）

(12分)我國(guó)是個(gè)鋼鐵大國(guó)，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內(nèi)可能發(fā)生如下反應(yīng)：

C(s)＋O₂(g) ＝ CO₂(g)  △H₁＝－393.5 kJ·mol^—1                   ①

C(s)＋CO₂(g) ＝ 2CO(g)  △H₂＝＋172.5 kJ·mol^—1                  ②

4CO(g)＋Fe₃O₄(s) ＝ 4CO₂(g)＋3Fe(s)  △H₃＝－13.7 kJ·mol^—1       ③

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴計(jì)算3Fe(s)＋2O₂(g) ＝ Fe₃O₄(s)的△H＝___________________。

⑵800℃時(shí)，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K＝1.64，相同條件下測(cè)得高爐內(nèi)c(CO)＝0.20 mol·L^－1、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－1，此時(shí)反應(yīng)向_______（填“正”或“逆”）方向進(jìn)行。

⑶某種礦石中鐵元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0 g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L^－1的酸性KMnO₄滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄溶液體積25.0 mL。

提示：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe^2＋＝Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O

①計(jì)算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（請(qǐng)寫出必要的解題步驟）

②計(jì)算氧化物Fe_mO_n的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）（請(qǐng)寫出必要的解題步驟）