(15分) 已知①～④均为工业生产及应用的常见反应。其中常温下B、D、J、P气体，E为分子中原子个数比为1∶l的液体。A的相对分子质量为120。(个别反应的产物已略去)
试回答下列问题：
（1）反应F与N溶液反应的离子方程式为________________________________________；
（2）反应⑤中当有1mol电子转移时，氧化剂消耗 g。
（3）反应④的离子方程式为______________________________；
右图是该反应原理的示意图，该装置中使用的是 （填“阴”或“阳”）离子交换膜。图中从d处收集到的是 。
（4）工业上由D制取I的过程可表示为：
由D与B反应生成X的反应所用的设备是
①高炉 ②沸腾炉 ③接触室 ④分馏塔 ⑤吸收塔
已知400℃ 101Kpa时，2D(g) + B(g)
2X(g)；△H =" –" 196.6KJ/mol，当2 mol D与1 mol B在该条件下反应达平衡时反应放热186.8 KJ。
在实际生产中综合考虑各种因素，为提高D的转化率，工业选择了以下哪些条件______
①适当升高温度 ②增大压强 ③使用合适的催化剂 ④及时移走生成物 ⑤适当增大B的浓度 ⑥将反应物与生成物在热交换器中进行热交换
已知 ：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1。
（1） 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入1molN2和3mol H2，10 min时达到平衡，有0.2 mol NH3生成，则10 min内用氢气表示的该反应的平均速率v(H2)为 ，H2的转化率为__________。
（2）充分反应后，放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ，理由是
。
（3）为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有____________
| A．降低温度 | B．不断补充氮气 | C．恒容下充入He来增大压强 |
| D．升高温度 E．原料气不断循环 F．及时移出氨 |
（4）氨催化氧化制NO在热的铂铑（Pt-Rh）合金催化下进行，反应过程中合金始终保持红热，该反应的化学平衡常数K的表达式为________________ ，当升高温度时，K值______（填“增大”、“减小”、“不变”）。NH3转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如右图：其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
Ⅰ．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中固体质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验编号 |
T/K |
大理石 质量/g |
规格 |
HNO3浓度／mol·L-1 |
HNO3 体积/ mL |
实验目的 |
| ① |
298 |
10.00 |
粗 |
1.00 |
25.00 |
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
Ⅱ．某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理，并说明理由 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3mol/L H2SO4、3%H2O2、6mol/L HNO3、0.01mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/L KI、20%KSCN、蒸馏水。
① 提出合理假设
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
② 基于上述假设，设计实验方案。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
| 实验操作 |
预期现象与结论 |
| 步骤1 |
|
| 步骤2 |
|
| 步骤3 |
|
| …… |
|
13发展煤的液化技术被纳入 “十二五”规划，中科院山西煤化所有关煤液化技术的高效催化剂研发项目近日已获批复。已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化。
（2）煤炭液化所用的一种催化剂含有铜元素，写出基态铜原子的核外电子排布简式 。
（3）右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图（顶角和体心是氧），可确定该氧化物的化学式为 。
（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的结构类似，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其主要原因是 。
（5）煤液化获得甲醇，再经催化氧化可得到重要工业原料甲醛，甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是 ；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 ； 1mol甲醛分子中σ键的数目为 。
已知：①双键在链端的烯烃发生硼氢化-氧化反应，生成的醇羟基在链端：
②
化合物M是一种香料，可用如下路线合成：
已知：核磁共振氢谱显示E分子中有两种氢原子。F为芳香化合物。
请回答下列问题：
（1）原料C4H10的名称是__________（系统命名）；
（2）写出反应A→C的反应条件：__________；
（3）D也可由C与水蒸气在一定条件下合成。这种制法与题给反应条件相比，缺点是_____________________________；
（4）F与新制Cu(OH)2反应的化学方程式__________________________；
（5）写出E、N、M的结构简式____________、____________、______________；
（6）写出与G具有相同官能团的G的所有芳香类同分异构体的结构简式：
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸。
（1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。
（2）接触室中发生反应的化学方程式是 。
（3）判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）吸收塔中用浓硫酸吸收三氧化硫而不用水的原因是是 。
（5）吸收塔排出的尾气可以用两种方法处理：
方法①：先用氨水吸收，再用浓硫酸处理。用浓硫酸处理的主要目的是 ；
方法②：先用含一定水的亚硫酸钠吸收后再加热处理，也可达到与方法①相同的目的。为了实现节能减排，其所需能量可以由 提供。与方法①相比，方法②的优点是 。
（6）SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是 。
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