（18分）

Ⅰ．某温度下，向某密闭容器中加入1mol N₂和3 mol H₂，使之反应合成NH₃，平衡后测得NH₃的体积分数为m。若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m。假设N₂、H₂、NH₃的加入量（单位：mol）用x、y、z表示，应满足：

（1）恒定温度、体积

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

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

③x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。

（2）恒定温度、压强 

①若x =0，y = 0，则z _________；

②x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。

Ⅱ．将2mol H₂O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H₂O(g)  2H₂＋O₂、2CO＋O₂  2CO₂

（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_____和_____，或____和_____。(填它们的分子式)

（2）若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为： n(O₂)_平＝a mol，n(CO₂)_平＝b mol。

试求n(H₂O)_平＝__________。(用含a、b的代数式表示)

下列关于热化学反应的描述中正确的是(    )

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H₂SO₄和Ca(OH)₂反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol

B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO₂(g)＝2CO(g)＋O₂(g)反应的△H＝+2×283.0kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．甲烷的燃烧热就是1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

⑴250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂ (g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

①此温度下该反应的平衡常数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

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

⑵以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是   。

③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。

⑶以CO₂为原料可以合成多种物质。

①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。

②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

(12分)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应：

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

请回答下列问题：

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

⑵800℃时，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)＝0.20 mol·L^－1、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－1，此时反应向_______（填“正”或“逆”）方向进行。

⑶某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L^－1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。

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

①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。（请写出必要的解题步骤）

②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）

(12分)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应：

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

请回答下列问题：

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

⑵800℃时，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)＝0.20 mol·L^－1、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－1，此时反应向_______（填“正”或“逆”）方向进行。

⑶某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L^－1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。

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

①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。（请写出必要的解题步骤）

②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）