【化学——选修2：化学与技术】（15分）氮的化合物是重要的化工原料，在工农业生产中有很多重要应用。工业上合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）25℃时合成氨反应热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在该温度时，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ。其原因是______________。
（2）原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出工业生产中分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式： ， 。
（3）设备B的名称是________，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”），不宜从相反方向通水的原因 。
（4）设备C的作用是 。
（5）为了提高其产量，降低能耗，近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是 ；与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是 。
（14分）煤可以通过气化和液化转变为清洁能源并提高燃烧效率。
煤气化的主要反应是：C（g）+ H2O（g）
CO（g）+H2（g）
气化得到的CO和H2可以进一步液化合成甲醇，反应方程式为：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ∆H
（1）若相同温度下CO、H2、CH3OH（g）的燃烧热（∆H）分别为a、b、c，则上述反应的∆H＝ 。
（2）图1表示CO的转化率与温度、压强之间的关系，图2表示CO的转化率与起始投料比n(H2)/n(CO)、温度的变化关系，曲线I、Ⅱ、Ⅲ对应的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为 ，理由 。测得B（X，60）点氢气的转化率为40%，则X＝ 。
（3）一定条件下，将2 mol CO和4 mol H2置于容积为2 L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时H2的物质的量为2 mol，则此时CH3OH（g）的物质的量浓度为 ，平衡常数K＝ 。下列说法中能说明反应已达到平衡状态的是 (填选项前的字母)。
A．混合气体的平均摩尔质量不变
B．一氧化碳的消耗速率等于甲醇的生成速率
C．CO和H2的物质的量之比保持不变
D．混合气体的密度不变
（16分）二氧化硫常用作消毒剂和漂白剂，也是一种重要的工业原料。
（1）将a mol SO2通入1 L 1 mol/L NaOH溶液中充分反应后，阴离子总数 阳离子总数(填选项前的字母)。
A．a＞1时大于 B．a＝1时等于 C．大于 D．小于
（2）保险粉（Na2S2O4）广泛用于印染行业和食品储存行业。可以将SO2通入草酸钠（Na2C2O4）和NaOH的混合溶液中制取保险粉。制取保险粉的离子方程式为 。
（3）工业上常以SO2为原料制取Na2S2O3。步骤如下：
①将Na2S和Na2CO3按2︰1的物质的量之比配成混合溶液。
②将混合溶液注入敞口反应釜中，加热反应釜将温度控制在50℃左右。
③向反应釜中缓缓通入SO2至稍微过量使Na2S和Na2CO3完全反应。
④反应结束后加热浓缩溶液，冷却至30℃以下析出大量Na2S2O3晶体。
⑤滤出晶体，母液循环利用。
据此请回答：
（ⅰ）工业制取Na2S2O3的反应的化学方程式为 。
（ⅱ）工业生产的首要目的是盈利，为节约成本并减少对环境的污染，应尽可能的提高产率，制取步骤中体现了这一思想的有 （填步骤序号）。
（ⅲ）工业生产的Na2S2O3含有两种杂质，这两种杂质是Na2SO3和 。以下条件中可以求出产品中Na2S2O3的物质的量分数的是 。(填选项前的字母)
A．产品中钠原子和硫原子的物质的量之比
B．产品中钠原子和氧原子的物质的量之比
C．产品中硫原子和氧原子的物质的量之比
D．以上均能
（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n) H2O＝2n CuSO4＋(2－2n) H2SO4
每吸收标准状况下11.2 L SO2，被SO2还原的O2的质量为 g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
（13分）实验室利用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯，实验装置如下图所示，可能用到的有关数据如下表：
| 正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 |
密度/(g/cm3) | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
沸点/℃ | 118.0 | 118.1 | 126.1 | 142 |
合成反应：在干燥的a中加入9.32 g正丁醇、7.2 mL 冰醋酸和3～4滴浓硫酸，摇匀后，加几粒沸石，c中通水，开始缓慢加热，控制馏出物的温度不超过130℃。
分离提纯：①将仪器a中反应后的混合液与仪器e中的馏出物合并，转入分液漏斗中；②依次用水、少量的10%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后再加干燥剂M，静置一段时间后，弃去M；③将最终得到的反应粗产物转入洗净的仪器a中，加入几粒沸石，进行蒸馏，得到乙酸正丁酯7.31 g。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_____________。
（2）在分液时应选如图装置中的____（填序号），使用该仪器前应先___。
（3）写出制备乙酸正丁酯的化学方程式：_______________________。
（4）第一次水洗的目的是____________________________。
（5）干燥剂M可以是_______（填序号）
A．五氧化二磷 B．无水硫酸钠
C．碱石灰 D．氢氧化钠固体
（6）步骤③得到的粗产品蒸馏提纯时，下图所示装置中，温度计位置可能导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置为______（填序号）
（7）本实验所得到的乙酸正丁酯的产率是__________（填序号）
A．30% B．40% C．50% D．55%
下列实验、现象及相关结论均正确的是
有一种基于乙醇酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，其原理是通过将乙醇氧化为乙酸来测定血液中乙醇的含量。下列有关说法正确的是
A．电池工作时消耗5.6 L O2，转移电子为1 mol
B．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
C．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－
D．负极上发生的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O＝CH3COOH＋4H＋
