化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下列三个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示：
| 化学反应 |
平衡常数 |
温度 |
|
| 973 K |
1173 K |
||
①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) |
K1 |
1．47 |
2．15 |
| ②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) |
K2 |
2．38 |
1．67 |
| ③CO(g) ＋H2O(g)CO2(g) ＋H2(g) |
K3 |
？ |
？ |
请回答：
（1）反应①是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝__________(用K1、K2表示)。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有 _____(填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
（4）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时__________________； t8时__________________。
②若t4时降压， t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
II、（5）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO+O2，CO可用作燃料．已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-＝O2↑+2H2O，则阴极反应为 。
（6）某空间站能量转化系统的局部如图所示，其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液。
如果某段时间内，氢氧储罐中共收集到33．6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
硫代硫酸钠（Na2S2O3）在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na2SO3与硫磺（S）共煮得到，装置如图1。
已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，写出反应的方程式： 。
（2）步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则 、 。（用离子方程式表示）
②装置B、D的试剂相同，均为 。
步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。
（3）利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为：a→____，____→ ， → ， →d。
（4）装置乙盛装的试剂是：_____________________________。
（5）Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程式为 。
（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—：____________
海水是巨大的资源宝库。下图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图。
回答下列问题：
（1）操作B是_________________(填实验具体操作名称)。原因是________（用离子方程式表示）。
（2）操作A需加入下列试剂中的一种，最合适的是______（选填编号）。
a．氢氧化钠溶液 b．澄清石灰水 c．石灰乳 d．碳酸钠溶液
（3）上图中虚线框内流程的主要作用是_________________；
（4）上图中虚线框内流程也可用
替代，请将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整并配平
___Br2 + ___Na2CO3 = ___NaBrO3 + ___ + ___CO2
（5）写出将MgCl2转化为Mg时获得的副产品的一种用途(用方程式表示)____________。
300℃下，将2 mol SO2 1 mol O2混合于2 L的恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)ΔH，2分钟末达到平衡，测得SO2的转化率为60%。请根据化学反应的有关原理回答下列问题：
（1）能证明反应已经达到平衡状态的是
①c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2
②单位时间内生成nmol SO3的同时消耗nmol SO2
③反应速率2v(SO3)= v(O2)
④温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
（2）如图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系：
据图分析：你认为t3时改变的外界条件可能是________；t6时保持体积不变向体系中充入少量He气，平衡 移动。(填“向左”“向右”或“不”)。SO2%含量最高的区间是
（t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6）。
(3)300℃时，该反应的平衡常数为 ，若升高温度该反应的平衡常数减小，则ΔH 0(填“大于”小于“或“不确定”)
（4）如果在相同条件下，上述反应从逆反应方向进行，开始时加入SO20.6 mol加入SO31.4 mol，若使平衡时各物质的量浓度与原来平衡相同，则还应加入O2 mol。
扁桃酸衍生物是重要的医药中间体，以A和B 为原料合成扁桃酸衍生物F路线如下：
（1）A的分子式为C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性，A所含官能团名称为：_______；写出A+B→C的化学反应方程式为__________________________。
（2）C中
①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是： _____________。
（3）E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物，E的分子中不同化学环境的氢原子有________种。
（4）D→F的反应类型是__________，1mol F在一定条件下与足量NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量为：________mol。
写出符合下列条件的F的所有同分异构体（不考虑立体异构）的结构简式：_______________。
①属于一元酸类化合物；②苯环上只有2个取代基且处于对位，其中一个是羟基。
（5）写出D在稀NaOH溶液中的反应消耗NaOH的物质的量是____mol。
X、Y、M、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；M是周期表中电负性最大的元素；Z基态原子的M层是K层电子数的3倍；R2＋离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：
（1）基态Y原子的价电子排布图是______；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_______（元素名称）
（2）XY2¯离子的立体构型是________；R2＋的水合离子[R(H2O)4]2+中，提供孤电子对的原子是________（元素符号）。
（3） 已知XH3易与R2+形成配离子，但XM3不易与R2+形成配离子，其原因是_______________
（4）Y与R所形成的化合物晶体晶胞如右图所示，该晶体的化学式：_____________；晶胞参数如图所示，则该晶胞密度是_______________g·cm-3(列式并计算结果，保留小数点儿后一位)。
（5）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
| A．CF4 | B．CH4 | C．NH4+ | D．H2O |