(12分) 如下图所示，在一个烧瓶中充满气体A，打开①处的止水夹向烧瓶中缓慢通入等体积的气体B后关闭该止水夹，待充分反应后再打开②处的止水夹。
(1)请按要求填表回答打开②处的止水夹前烧瓶中所观察到的现象并按要求书写反应的化学方程式：
(2) 打开②处的止水夹后，烧瓶内剩余气体最多的是（填实验序号）____________。
现有盐酸、铁、氢气、碳酸氢钠、氢氧化钡。根据要求回答下列问题：
（1）下图为常见物质的树状分类图：
X属于_________（填物质类属）；若图中①—⑤分别代表上述五种物质，则④对应的化学式是 。
（2）上述五种物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应。该物质是__________。
（3）上述五种物质间发生置换反应的离子方程式____________________
（4）写出过量的③与④反应的离子方程式 ____________________
Ⅰ、实验室可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取少量Cl2，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O回答下列问题：
（1）该反应中的氧化剂是__________，被氧化的元素是__________．
（2）该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为___________．
（3）氧化性：KMnO4__________Cl2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（5）每生成标准状况下2.24L Cl2，反应中转移电子的物质的量为__________．
Ⅱ、实验室常用以下方法制取氯气：MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O请你根据所学知识回答下列问题：
（1）把氯气通入紫色石蕊试液中，可以观察到的现象是： ，请你解释其中的原因_____________________
（2）为保证实验安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯气。
①写出反应的化学方程式 ；
②当氯气以每分钟1.12L（标准状况）的流速匀速通入时，若实验需耗时4分钟，小烧杯中盛2 mol·L—1的NaOH溶液的体积至少应为 L
研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)＋NaCl(s)
NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝__________(用K1、K2表示)。
（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝_______。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2_____α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是______________。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 molL的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO－)由大到小的顺序为_________________。(已知HNO2电离常数Ka＝7.1×10－4 mol·L－1，CH3COOH的电离常数Ka＝1.7×10－5 mol·L－1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____________。
a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH
乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
| 化学键 |
C－H |
C－C |
C＝C |
H－H |
| 键能/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H＝____________ kJ·mol－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和 水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实______________。
②控制反应温度为600℃的理由是 ____________。
（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有__________(填编号)。
① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平 衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用
硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ、SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI； Ⅱ、2HI
H2+I2； Ⅲ、2H2SO4===2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是 。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v（HI）= 。
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，加入少量下列试剂中（）产生H2的速率将增大（填字母）。
a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3
（4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H2（g）+O2（g）="==" 2H2O(l) △H=-572KJ·mol-1
某氢氧燃料电池释放228．8KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化为 。
（5）利用氢气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g) + CO(g) 
CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝_____ _；
（6）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 （填字母）。
a.v生成（CH3OH）= v消耗（CO）
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
（7）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO和7．5mol H2反应生成CH3OH(g)，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的 倍。
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