下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些生成物已经略去），其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（1）写出下列各物质的化学式：
X： ； F： ；
（2）写出下列变化的反应方程式：
A→D： ；
G→E： 。
（3）实验室里，常用加热 和 的混合物的方法制取气体C，其反应方程式为： 。（4）实验室收集C气体常作的方法是 。
（1）请结合必要的方程式，尝试从微粒的电荷情况和电离平衡的移动两方面解释为什么碳酸的分步电离一步比一步困难？（请用方程式并结合必要的文字来回答该小题）
（2）某温度（t℃）时，测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH＝13，请回答下列问题：
①该温度下水的Kw＝ 。
②此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液VbL混合(忽略体积变化)，若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va︰Vb＝ 。
（3）常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－8；
H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于 _____ _____。
请设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)，要求仪器自选。
【供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。】______ 。
化学在可持续发展和能源的综合利用作出了巨大贡献。煤、石油、天然气这些化石能源如何更好的综合利用，相关技术日益成熟，请回答下列问题：
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C(s)+H2O(g) 
CO(g)+H2(g)，此反应是吸热反应
①此反应的化学平衡常数表达式为 ；
②下列能增大碳的转化率的措施是 ；（填写相应字母）
| A．加入C（s） | B．加入H2O（g） | C．升高温度 | D．增大压强 |
（2）合成气合成甲醇的主要反应是：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=－90.8kJ· mol－1
T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在2L密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的物质的量如下：
| 物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
| 物质的量（mol） |
0.4 |
0.2 |
0.8 |
①该时间段内反应速率v(H2)= mol·L－1·min－1。
②比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)_______v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
铝和氢氧化钾都是重要的工业产品，请回答问题：
（1）金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解，化学方程式为
电极均由石墨材料做成，电解时不断消耗的电极是____________（填“阴极”或“阳极”），
原因是__________________________ （用化学方程式表示）。
（2）对铝制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极反应式为____________________ 。
（3）铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，化学反应为
则负极的电极反应式为______________，正极附近溶液的碱性______（填“增强”、“不变”或“减弱”）。
（4）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②阴极区碱性增强的原因是
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B”）导出。
氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题：
（1）依据反应：
设计的原电池如图所示。
则电解质溶液Y是________________ (填化学式)，X的电极反应式___________________，盐桥中的Cl－移向_______________溶液(填化学式)。若将盐桥换成铜丝，则X电极名称是____________。
（2） 利用下图的装置可以模拟铁的电化学防护：
若Z为碳棒，为延缓铁腐蚀，K应置于____处，总反应的离子方程式为__________________ ；若Z为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为____________________。
研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过知识回答下列问题：
（1）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示：
①反应的热化学方程式为____________________________________________。
②已知：
则
（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知：N≡N键的键能是948.9kJ·mol－1，H－H键的键能是436.0 kJ·mol－1； N－H键的键能是391.55 kJ·mol－1。则1/2N2(g) + 3/2H2(g) ="=" NH3(g) ΔH = 。
（3）下图是一个化学过程的示意图：（已知电解质溶液均过量）
①甲装置中通入CH4的电极反应式为
②一段时间，当丙池中产生11.2L（标准状况下）气体时，则乙池中产生气体的物质的量为 ，若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中加入 。
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