( 16分）下图表示几种无机物之间的转化关系．其中A 、B 均为黑色粉末，B为非金属单质，C 为无色无毒气体，D为金属单质，E 是红棕色气体，G 是具有漂白性的气体，H 的水溶液呈蓝色．
请回答下列问题：
（l）A的化学式是_____________，C 的电子式是_______________，Y 的名称是_______________．
（2）反应① 的化学方程式为______________________________________．
（3）实验室测定气体E 的相对分子质量时，得到的实验值总是比理论值偏大，其原因是（用化学方程式表示）_______________ _____________________．
（4）用石墨作电极电解H 的水溶液，电解总反应的离子方程式是____________ ______．
（5）推测反应③ 的还原产物可能是______________________．
（6）19.2 g的D与足量的一定浓度X的溶液反应，将所得的气体与 LO2（标准状况下）混合，恰好能被水完全吸收．
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下：
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
| 平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
| 平衡时能量变化 |
放出29.4 kJ |
吸收a kJ |
请回答：
①c1 c2（填“>”、“<”或“=”）；a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 mol/(L·s)。
（2）压强为p1时，向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2，发生反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：
①该反应属于 （填“吸”或“放”）热反应；
p1 p2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②100℃时，该反应的平衡常数K= （用含b的代数式表示）。
（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 （选填字母）。
a b c d
Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途
（1）25℃时将氯气溶于水形成氯气－氯水体系，该体系中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图1所示。
①已知HClO的杀菌能力比ClO－强，由图分析，用氯气处理饮用水时，pH＝7.5与 pH＝6时杀菌效果强的是__________。
②氯气－氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为____________。
（2）ClO2是一种新的消毒剂，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，写出该反应的化学方程式____________。
（3）工业上还可用下列方法制备ClO2，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3，然后与盐酸反应得到ClO2。电解时，NaClO3在_____极（填阴或阳）生成，生成ClO3–的电极反应式为__________________。
（4）一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl–、1mol ClOx–（x=1,2,3,4）的能量大小与化合价的关系如图2所示
①从能量角度看，C、D、E中最不稳定的离子是 （填离子符号）。
②B → A + D反应的热化学方程式为 （用离子符号表示）。
以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程下：
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 ____（填字母）。
A．草酸( HOOC-COOH) B．甲醇(CH3OH) C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成分为CH4。）与C02反应制备合成气。已知：
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：
①草酸是二元弱酸，可以制备
（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释： 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 （填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的 （填“正”或“负”）级，负极反应式为 。
某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水（20℃），搅拌，测量温度为T1；
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ.分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3。 得到表1的数据：表1
| |
T1/℃ |
T2/℃ |
T3/℃ |
| Na2CO3 |
23.3 |
20.0 |
23.7 |
| NaHCO3 |
18.5 |
20.0 |
20.8 |
回答下列问题：
（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是 （用离子方程式表示）。
（2）根据试题后的附表判断：
步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解_________________。
（3）分析表1的数据得出：Na2CO3固体溶于水__________，NaHCO3固体溶于水__________（填“放热”或“吸热”）。
（4）甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向 盛 有10 mL水（20℃）的烧杯中加入10 mL ，搅拌，测量温度为22.2℃。
（5）结合上述探究，下列说法正确的是______________。
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1 g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2 g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为____ _（用代数式表示）。
附表：溶解度表
| 温度 溶解度 |
10 ℃ |
20 ℃ |
30 ℃ |
40 ℃ |
| Na2CO3 |
12.5 g |
21.5 g |
39.7 g |
40.0 g |
| NaHCO3 |
8.1 g |
9.6 g |
11.1 g |
12.7 g |
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
① 已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；
②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO，PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。
① 负极电极反应式是： ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+＋2e－＝H2↑
（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
| 3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应；
②实验2中，平衡常数K＝ ；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 (答一种情况即可)
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