某温度时，在10 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化下表中数据
| t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
| 0 |
1.00 |
2.00 |
0.00 |
| 1 |
0.90 |
1.80 |
0.20 |
| 3 |
0.75 |
1.50 |
0.50 |
| 5 |
0.65 |
1.30 |
0.70 |
| 9 |
0.55 |
1.10 |
0.90 |
| 10 |
0.55 |
1.10 |
0.90 |
| 14 |
0.55 |
1.10 |
0.90 |
(1) 体系中发生反应的化学方程式是____________；
(2) 列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：________；
(3) 该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________；
(4) 如果该反应是放热反应，改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1____________，2______________，3______________。
目前雾霾现象较严重，某些燃料的过度使用是原因之一，有人提出二甲醚是一种重要的清洁燃料。工业上可利用煤的气化产物合成二甲醚。请回答下列问题：
（1） 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① 2H2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)； ΔH=－90.8kJ·mol－1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)； ΔH=－23.5kJ·mol－1
③ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)； ΔH=－41.3kJ·mol－1
总反应：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH= ；
（2）工业上还可利用上述反应中的CO2和H2合成二甲醚反应如下：
6H2（g）+2CO2（g） CH3OCH3（g）+3H2O（g）
已知该反应平衡常数（K）与温度（T）的关系如图所示：
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若升高温度，则平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”)
③一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应
达到化学平衡状态的是 （选填编号）。
a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变 b．单位时间内有2mol H2消耗时有t mol H2O生成
c．容器中气体密度不再改变 d．容器中气体压强不再改变
（3） 氢能源是理想的能源，是治理雾霾现象的途径之一。
①用丙烷和水为原料在电催化下制氢气，同时得到一种含有单三元环的环氧化合物A，该反应的化学方程式为 ； 该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B，B的核磁共振氢谱为下图中的 （填“a”或“b”）。
②已知叠氮酸（HN3）不稳定，同时也能与活泼金属反应，反应方程式为：
2HN3＝3N2↑＋H2↑
2HN3＋Zn＝Zn(N3)2＋H2↑
0.2mol HN3与一定量Zn完全反应，在标准状况下生成6.72L气体，其中被金属锌还原HN3物质的
量为 。
硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是 SiO2和有机质，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。
（1）粗硅藻土高温煅烧的目的是 。
（2）反应Ⅱ中加入过量氢氧化钠的作用是 。
（3）反应Ⅲ中生成Al(OH)3沉淀的离子方程式是 ；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是 。
（3）实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：
步骤1：准确称取样品a g，加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。
步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。
步骤3：向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液，得K2SiF6沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。
步骤4：将K2SiF6转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70 ℃水浴加热使其充分水解（K2SiF6+3H2O=H2SiO3+4HF+2KF）。
步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c mol·L－1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液VmL。
①步骤1中如何判断固体反应完成？请设计实验说明 。
②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是 。
③步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是 。
④样品中SiO2的质量分数可用公式“
×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为 。
过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取2.3840g样品，配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.788g。③准确量取25.00 ml溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.06400mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：
2MnO4－＋5H2O2＋6H＋=4Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
（1）滴定操作时高锰酸钾溶液应装在 （酸式或碱式）滴定管；滴定终点的现象是
（2）向上述滴定后的溶液中，加入氢氧化钠溶液可得白色沉淀，后立即被空气中的氧气氧化成棕色的 MnO(OH)2，其总反应的离子方程式为： 。
（3）通过计算确定过碳酸钠的组成(写出计算过程)。
CaCl2常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石（含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质）来制备。下图为实验室模拟其工艺流程：
已知：常温下，溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，4，9.7。
（1）写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式： 。
（2）反应Ⅱ中的化学方程式： 。
（3）反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)2的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为： ，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式： 。
（4）实验用所示装置进行反应Ⅰ时，利用制取CO2进行有关性质实验，
①若烧杯中溶液为硅酸钠，则实验现象为
②若烧杯中溶液为偏铝酸钠溶液，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 。
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