3．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一．
（1）一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入20molNO₂和5molO₂發(fā)生如下反應(yīng)：4NO₂（g）+O2（g）?2N₂O₅（g）；已知體系中n（NO₂）隨時(shí)間變化如圖1：

t（s）	0	500	1000	1500
n（NO2）（mol）	20	13.96	10.08	10.08

①寫出該反應(yīng)的逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{c{\;}^{2}（N{\;}_{2}O{\;}_{5}）}{{c}^{4}（NO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$．已知：K300℃＞K350℃，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）；
②反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO₂的轉(zhuǎn)化率為，若要增大NO₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有BC．
A．再充入NO₂        B．再充入4molNO₂和1molO₂   C．降低溫度          D．充入氦氣
③圖1中表示N₂O₅的濃度的變化曲線是c；
（2）圖2是1molNO₂氣體和1molCO氣體反應(yīng)生成CO₂氣體和NO氣體過程中能量變化示意圖；又已知：
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-760.3kJ•mol-1，則反應(yīng)：
N₂（g）+2NO₂（g）?4NO（g） 的△H=+292.3kJ•mol^-1．

2．某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）儀器A的名稱是圓底燒瓶，B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
（2）D的作用是干燥氫氫（或除掉氫氣中的水蒸氣），
（3）E中的現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變?yōu)榧t色，硬質(zhì)玻璃管右端管壁有液滴生成，
（4）寫出E中發(fā)生反應(yīng)的方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向．

1．空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān)，目前我國(guó)通過監(jiān)測(cè)6項(xiàng)污染物的質(zhì)量濃度來(lái)計(jì)算空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），SO₂、NO₂和CO是其中3項(xiàng)中的污染物．
（1）一定溫度下，向固定體積為2L的密閉容器中充入SO₂和NO₂各1mol，發(fā)生反應(yīng)SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），測(cè)得上述反應(yīng)5min末到達(dá)平衡，此時(shí)容器中NO與NO₂的體積比為3：1，則這段時(shí)間內(nèi)SO₂的反應(yīng)速率υ（SO₂）=0.075mol/（L•min），此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=9．
（2）甲醇日趨成為重要的有機(jī)燃料，通常利用CO和H₂合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．今在一容積可變的密閉容器中，充有10mol CO和20mol H₂用于合成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示：
①上述合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)K_A、K_B、K_C的大小關(guān)系為K_A=K_B＞K_C．A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)大小關(guān)系是P_A小于P_B（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③若將達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，理論上通過外電路的電子最多為30mol．

20．在537℃、1.01×10⁵Pa時(shí)，往容積可變的密閉容器中充入1mol X和3mol Y，此時(shí)容積為V L．保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X（g）+3Y（g）?2Z（g），達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5．
（1）達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率約為66.7%．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，在其他條件不變時(shí)，再通入1mol X和3mol Y的混合氣體，請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出正（v_正）、逆（v_逆）反應(yīng)速率隨時(shí)間t變化的示意圖．
（2）保持上述溫度和壓強(qiáng)恒定不變，若向容器中只充入4mol Z，則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡氣體中Y 的體積分?jǐn)?shù)為37.5%，容器的容積為$\frac{4V}{3}$L．
（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2mol X和6mol Y反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為$\frac{4V}{3}$．
（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變（恒容），往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達(dá)到平衡，這時(shí)平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，體系壓強(qiáng)為1.01×10⁵Pa，若a：b=1：3，則a=1.5mol．

19．在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，生成了0.8molD，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x值等于2；
（2）A的轉(zhuǎn)化率為60%；
（3）生成D的反應(yīng)速率為0.2mol/L•min；
（4）如果增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，則平衡體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．

18．在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)． 應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”，并收集純凈干燥的氣體．請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問題．

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；干燥劑是堿石灰（氯化鈣）（寫名稱）．
（2）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是提供水蒸氣；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，其作用是防止暴沸．
（3）試管中收集氣體是H₂（寫化學(xué)式），如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行驗(yàn)純．在虛線框內(nèi)畫出收集該氣體的裝置圖．（限選儀器：試管、玻璃導(dǎo)管、水槽）
（4）反應(yīng)后得到黑色固體，主要成分是Fe₃O₄，還含有少量Fe和FeO；限選以下試劑：稀HNO₃、稀HCl、KSCN溶液、氯水、CuSO₄溶液；
?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)所得固體中含有Fe₃O₄，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取少量固體溶解在鹽酸中，滴加少量KSCN溶液，若溶液顯血紅色，說(shuō)明固體中含有Fe₃O₄．?證明固體中含有沒完全反應(yīng)的Fe取少量固體，加入足量CuSO₄溶液，若有紅色固體生成，說(shuō)明固體中含有Fe，或取少量固體，加入足量稀HCl溶液，若有無(wú)色氣泡生成，說(shuō)明固體中含有Fe．

17．某校化學(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl₃•6H₂O晶體．（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，
碎瓷片的作用是防止暴沸．
裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）如果要在C處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行驗(yàn)純，
裝置E中的現(xiàn)象是黑色逐漸變紅色，管口有水珠生成．
（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量鹽酸充分反應(yīng)，過濾．簡(jiǎn)述檢驗(yàn)濾液中Fe³⁺的操作方法取少量濾液于潔凈的試管中，加入KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色．
（4）該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl₃•6H₂O晶體，設(shè)計(jì)流程如下：
濾液$→_{I}^{cl_{2}}$FeCl₃溶液FeCl₃•6H₂O晶體
步驟中通入Cl₂的作用是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，或2Fe³⁺+Cl₂═2Fe²⁺+2Cl^-．

16．某化學(xué)興趣小組為探究濃硫酸的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）用“可抽動(dòng)的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點(diǎn)是可隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行和停止．
（2）說(shuō)明SO₂氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅褪色；裝置C的作用是吸收多余的SO₂氣體，防止尾氣污染（環(huán)境）．
（3）反應(yīng)一段時(shí)間后，他們對(duì)試管A中溶液的金屬離子進(jìn)行探究，請(qǐng)完成相關(guān)試題：
①提出假設(shè)：假設(shè)1：只含有Fe³⁺；
假設(shè)2：只含有Fe²⁺；
假設(shè)3：既有Fe²⁺，又有Fe³⁺．
②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)3．
限選試劑：稀硫酸、KMnO₄溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H₂O₂溶液．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象
步驟一：用膠頭滴管取出A試管中的溶液，用水稀釋后，并分裝在試管Ⅰ、Ⅱ中備用
步驟二：檢驗(yàn)Fe3+，往試管Ⅰ中，滴入幾滴KSCN溶液	溶液呈現(xiàn)血紅色
步驟三：檢驗(yàn)Fe2+，往試管Ⅱ中，滴入少量KMnO4溶液（或先滴入幾滴稀硫酸）	紫紅色變淺或消褪

（4）已知C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O，該反應(yīng)體現(xiàn)濃硫酸的B性．
A．脫水性　       B．強(qiáng)氧化性　     C．吸水性
若要驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物中同時(shí)混有SO₂氣體和CO₂氣體，可選擇以下試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①NaOH溶液②品紅溶液③溴水④Ca（OH）₂溶液，選擇合適試劑并安排合理的順序?yàn)棰冖邰冖埽?/div>