13．运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃； 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），平衡时，混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图1所示．根据图示回答下列问题：

①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H＜0（填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡向左移动（填“向左”“向右”或“不移动”）
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁，K₂，则K₁＞K₂；温度为T₁时，反应进行到状态D时，v _正＞v_逆（填“＞”“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，
①如图2是一定的温度和压强下N₂（g）和H₂（g）反应生成lmol NH₃（g）过程中能量变化示意图，图中E₁、E₂分别表示的意义是正反应的活化能、逆反应的活化能
②请写出工业合成氨的热化学方程式：$\frac{1}{2}$N_2（g）+$\frac{3}{2}$H_2（g）=NH_3（g）△H=（Q₁-Q₂）kJ/mol（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）

12．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：
（1）用如图1所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）．

①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当肥皂泡破裂，有爆鸣声时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
③实验中石棉绒的作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积．
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如图2所示实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选图中的B装置．
②称取0.24 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088 g/L，最好选用B（选填字母序号）规格的量筒．
A.100 mLB.200 mLC.500 mLD.1 000 mL．

11．某校化学小组学生利用右图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分（图中夹持及尾气处理装置均已略去）．
Ⅰ（1）装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑；
（2）请在图2装置中选择满足如图1虚线框图C的气体收集装置bd；

Ⅱ．停止反应后，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28.8g．再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

（1）试剂a的化学式是KSCN，试剂b的化学式是NaOH；
（2）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究：
①提出假设：假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：SCN^-被过量的氯水氧化；
②设计方案：为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2正确，若不变红，则假设2不正确；
（4）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为77.8%．

10．将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L．
（1）该条件下反应的平衡常数K的数值为1.6×10³，如升高温度，则K值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）在其他条件不变时
①若增大O₂的浓度，则SO₂的转化率增大（填“增大”或“减小”）；
②若升高温度，则平衡C（填字母代号）；
A．不移动   B．向正反应方向移动  C．向逆反应方向移动
③欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是B．（填字母代号）
A．向平衡混合物中充入Ar                B．向平衡混合物中充入O₂
C．使用催化剂V₂O₅                       D．降低反应的温度．

9．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．
【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．
【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④…；⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封．
请回答下列问题：
（1）Fe元素的原子结构示意图为．FeCl₃是共价化合物（填“离子”或“共价”）．
（2）装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl₃进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl₃固体下方加热．
（4）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤．
（5）装置B中冷水浴的作用为冷却使FeCl₃沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，其配位数为6，配体为CN^?．
（6）该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S═2Fe²⁺+S↓+2H⁺．

8．已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中发生上述反应，反应物浓度随时间变化关系如下图所示．X与Y两条曲线中，Y表示N₂O₄浓度随时间的变化
（1）前10min内用NO₂表示反应的平均速率v （NO₂）=0.04mol/（L•min）；
上述反应的平衡常数K=1.1．
（2）下列能说明反应达到平衡状态的是AB
A．体系的颜色不再改变                 B．混合气体的压强不再改变
C．混合气体的密度不再改变             D．2v （NO₂）=v（N₂O₄）
（3）反应进行到15min时，曲线发生变化的原因是增大容器体积．
（4）若要使上述反应的平衡常数增大，可采取的措施是C
A．加入催化剂                        B．缩小容器容积
C．降低温度                          D．再加入一定量的NO₂．

7．（1）将4molSO₂和2molO₂充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经10s后达到平衡，测得SO₃的浓度为0.6mol•L^-1，请回答下列问题：
①用O₂表示的反应的平均速率为0.03mol/（L•s）
②平衡时SO₂的转化率30%
（2）在一密闭容器中加入A、B进行可逆反应：A（g）+B（g）?m C（g）（m为整数），A的转化率（α_A）与温度（T）、压强的关系如图所示：
①此反应的正反应是放热 （填“放热”、“吸热”）反应；
②若保持其它条件不变，缩小容器体积，混合气体的平均相对分子质量增大 （填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）在FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl的平衡体系中，在溶液中加入少量的KSCN固体，平衡正向移动．（填“正向”、“逆向”、“不”）

6．在恒温恒容条件下，将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N₂O₄ （g）?2NO₂ （g）△H＞0，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．
（1）该温度时，该反应的平衡常数为0.9．
（2）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是b、d点．
（3）25min时，增加了0.8molmolNO₂（填物质的化学式）使平衡发生了移动．
（4）d点对应NO₂的物质的量浓度＜（填“＞”、“＜”或“=”）0.8mol•L^-1，理由是NO₂的物质的量浓度为0.8mol•L^-1时，Q=1.28，大于K，反应应继续向左进行，进一步降低NO₂的物质的量浓度．

5．某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）装置E中的现象是黑色氧化铜变红，玻璃管右端出现无色液滴．
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．
①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为硫氰化钾（KSCN），现象是溶液变红．
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，溶液中反应的离子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

4．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”．
请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是为（硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应）实验提供（持续不断的）水蒸气．
（4）试管中收集到的气体是H₂，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯．