工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是                                                             。

（2）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺，若要确认其中的Fe²⁺，应选用       （选填序号）。

a．KSCN溶液和氯水                   b．NaOH溶液

c．浓氨水                            d．酸性KMnO₄溶液

②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为            。

分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是                                              。

（4）认为气体Y中还含有Q的理由是                                          （用化学方程式表示）。

（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于             （选填序号）。

a．A之前          b．A-B间          c．B-C间        d．C-D间

（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是                                   。

下表是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X是下表中给出元素组成的常见单质或化合物。

已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系（部分生成物和反应条件略去）

（1）若E为单质气体，D为白色沉淀，A的化学式可能是                  ， C与X反应的离子方程式为                                                        。

（2）若E为氧化物，则A与水反应的化学方程式为                               。

①当X是碱性盐溶液，C分子中有22个电子时，则C的结构式为            ，表示X呈碱性的离子方程式为                                                     。

②当X为金属单质时，X与B的稀溶液反应生成C的离子方程式为                                                                          。

（3）若B为单质气体，D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应，生成C和一种可燃性气体单质，写出该可逆反应的化学方程式                                。t℃时，在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气，一段时间后达到平衡，该温度下反应的平衡常数K=1，D的转化率为          。

高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO₂(g)    ΔH = a kJ  mol^－1

（1）已知：

①Fe₂O₃(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)    ΔH₁ = + 489.0 kJ  mol^－1 

②C(石墨)+CO₂(g) = 2CO(g)             ΔH₂ = + 172.5 kJ  mol^－1

则a =          kJ  mol^－1。

（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K =        ，温度升高后，K值         （填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

① 甲容器中CO的平衡转化率为         。

② 下列说法正确的是          （填字母）。

a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态

b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的

c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3

d．增加Fe₂O₃可以提高CO的转化率

（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。

①在a～c装置中，能保护铁的是         （填字母）。

②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是            （填名称）。

欲探究某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。已知：碳酸不能溶解Al(OH)₃沉淀。

（1）Si在周期表中的位置是               。

（2）下列说法正确的是           。

a．酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃

b．原子半径：O＜C＜Si＜Al

c．稳定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄

d．离子半径：O^2－＜Al³⁺

（3）该矿石的组成是                ，滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是                                                            。

（4）该矿石和1 mol L^－1HNO₃反应的离子方程式                                  。

（5）工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O₂混合循环通入反应池中，目的是                                                    ；若处理该矿石2.36×10³ kg，得到滤渣1.2×10³ kg，理论上至少需要1 mol L^－1 HNO₃的体积为        L。

下图所示的实验，能达到实验目的的是

A                                      B                                              C                                      D

验证化学能

转化为电能      证明温度

对平衡移动的影响   验证铁

发生析氢腐蚀  验证AgCl

溶解度大于Ag₂S

下列物质的转化在给定条件下能实现的是

A．①③⑤　　    　B．②③④           C．②④⑤      D．①④⑤

NaHCO₃和Na₂O₂按1∶1的个数之比混合，在密闭容器中加热使之充分反应，然后趁热排出气体物质，容器内残留物的成分是

A．Na₂O₂和NaHCO₃                    B．NaHCO₃和Na₂CO₃

C．NaOH和Na₂CO₃                     D．只有Na₂CO₃

在一个绝热的密闭反应器中，只发生两个反应：

a(g)＋b(g) 2c(g)；ΔH₁<0

x(g)＋3y(g) 2z(g)；ΔH₂＞0

进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是

A. 等容时，通入惰性气体，各反应速率不变

B．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大

C．等压时，通入z气体，反应器中温度升高

D．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变

已知：CO₂(g) + 3H₂(g)  CH₃OH(g) + H₂O(g)  ΔH＝－49.0 kJ•mol^－1。一定条件下，向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol CO₂和6 mol H₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中，正确的是

A．10min后，升高温度能使增大

B．反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率为75%

C．3 min时，用CO₂的浓度表示的正反应速率等于用CH₃OH的浓度表示的逆反应速率

D．从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ(H₂)＝0.075 mol·L^－1•min^－1

人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和H₂O制备化学原料．下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．催化剂a表面发生氧化反应，有O₂产生

C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强

D．催化剂b表面的反应是CO₂＋2H^＋＋2e^－====HCOOH