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第五单元定量研究化学反应
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列实验设计与对应的实验目的表述不一致的是
A．检查装置气密性 B．检验收集到的氢气的纯度 C． 检验氧气是否已经收集满 D．验证质量守恒定律
A．A B．B C．C D．D
2．关于化学方程式的意义的叙述正确的是
A．氢气加氧气点燃等于水
B．2g氢气和1g氧气在点燃条件下完全反应生成2g水
C．每2份体积的氢气和1份体积的氧气完全反应生成2份体积的水
D．每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下完全反应生成2个水分子
3．在化学方程式中，各化学式系数之间的关系正确的是
A．2m=a B．3a=n C．3m=2n D．2b=2m+n
4．下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．石蜡熔化前后，其质量不变
B．镁条在空气中燃烧，反应前后固体物质的质量不相等
C．木柴在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比原木柴的质量小
D．红磷在空气中燃烧后固体质量增加
5．野外焊接钢轨常采用铝热反应，原理是，下列说法正确的是
A．该反应前后原子的数目改变 B．Fe前的化学计量数是2
C．是该反应的催化剂 D．该反应前后元素的化合价不变
6．我国可燃冰开采技术世界领先，如下图是可燃冰进行二次能源开发中某反应的微观示意图，关于该反应的说法不正确的是
A．甲物质是 B．反应中甲、丙两物质的质量比为
C．图示中x的值为3 D．该反应的反应条件只要温度达到800-900℃即可
7．氨气易贮存、热值高，是一种可再生“零碳”燃料，氨气也用于处理汽车尾气，其反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．氨气中氮的化合价为-3
B．参加反应的甲和乙的质量比为17:30
C．反应前后氢原子的个数不变
D．反应的产物均为无毒物质
8．具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作或方案正确的是
A．给液体加热 B．证明是分解的催化剂
C．测定空气中氧气的含量 D．验证（加热白磷）反应前后质量守恒
9．煤气中加入有特殊臭味的乙硫醇，可提醒煤气是否漏。乙硫醇燃烧时发生的反应为。则X是
A．CO B． C． D．
10．在一个密闭的容器中，有一定质量的空气，现向其中加入足量的红磷并点燃，完全反应后冷却至室温。下列说法正确的是
A．容器内气体的质量减小，压强不变 B．容器内气体的质量增大，压强增大
C．容器内气体的质量不变，压强增大 D．容器内气体的质量减小，压强减小
11．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 10 m 8 7
反应后质量/g 2 3 30 25
A．乙是催化剂
B．该反应一定为分解反应
C．参加反应的甲与乙的质量比为
D．m数值为32
12．当前，氨气()的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法不正确的是
A．反应后催化剂的质量为5g
B．参加反应的氢气质量为6g
C．氨气分子的微观示意图为
D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为
二、填空题
13．2024年11月4日1时24分，神舟十八号宇航员所乘返回舱在东风着陆场成功着陆，返回地球家园。航天员在太空生活需要氧气和水，氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想：液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，写出该燃烧反应的化学方程式______。
(2)“分”的思想：航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得。电解水一段时间后，与电源正极相连的电极产生的气体是______（填化学式）。
(3)“合”与“分”的思想：通过以上事实，证明了水是由______组成。
14．下列是初中化学2~5单元中涉及到的物质：铜、氢气、氧气、过氧化氢和水。它们按如图所示进行击鼓传花游戏，条件是能按照箭头方向发生转化就可以进行传递。请把上述物质分别安排在A~E的位置上，使花束能从A传到E。其中D是密度最小的气体，E是紫红色固体。请回答：
(1)E的化学式为______。
(2)A→B反应的化学方程式为______，该反应属于______（填基本反应类型）。
(3)C→D反应的化学方程式为______，该反应说明C是由______组成的。
15．2025年10月29日是第十个“中国航天日”，主题是“逐梦深空，探索未知”。
(1)嫦娥六号带回的月壤样本中富含硅、铝、铁的氧化物，其中某些成分在化学反应中可作为催化剂。催化剂的特点有________（填序号）。
①改变反应速率 ②反应前后质量不变 ③反应前后性质不变
(2)我国空间站已进入常态化阶段，其内部环境控制与生命保障系统部分流程如下图所示：
①空间站舱内的空气按照地球的地表空气进行配比，其中氧气约占空气总体积的________。
②火箭推进剂发生的化学反应是：，其中X的化学式是________。
③在反应器中，处理，发生反应的符号表达式________。
16．阅读下列科普短文，回答下列问题。
臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，并放出大量的热。臭氧的氧化能力比氧气强得多，可以支持燃烧。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧。臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害。家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层形成空洞，从而使更多的紫外线照射到地球表面，导致皮肤癌的发病率大大增加。臭氧具有较强的杀菌能力，研究人员用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化，实验结果如图1，还通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图2)。
阅读分析，解决问题：
(1)臭氧应用于饮用水杀菌时，利用了臭氧的______(填“物理”或“化学”)性质 。
(2)氧气生成臭氧的化学方程式为_______。
(3)下列说法错误的是_____(填字母)。
A．臭氧层具有吸收紫外线的作用
B．臭氧能使地球上的生物免遭紫外线的伤害，因此空气中臭氧含量越高越好
C．为保护臭氧层，我们应大量使用“氟利昂”作冰箱、空调的制冷剂
(4)将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中，现象是_____。
(5)由图1可知，紫外灯照射时间相同时，氧气产生的臭氧浓度高于空气产生的臭氧浓度，可能与_____有关。
(6)由图2可知，臭氧浓度与其杀菌效果的关系是________。
17．中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究方面取得了新进展，其反应过程如图。相关说法正确的是____
A．消耗的CO2与生成的CH3OH质量比为11:16
B．反应中CO2、H2的个数比1:2
C．反应过程中“”分成“”和“”
D．该研究反应微观过程中没有改变的是______
三、实验题
18．化学是以实验为基础的一门自然科学，请回答以下问题。
(1)图1是实验室用高锰酸钾制取氧气可选的装置。
①写出仪器I的名称_______。
②选用_______（填字母）装置作为发生装置，该反应的化学方程式是_________。D装置用来收集氧气如何验满_________。
(2)图2是家庭制氧机上湿化瓶的类似装置，人吸氧时能观察到瓶中有气泡。
①该装置的_______（填“a”或“b”）端连接制氧机的导管口。
②使用该装置的优点是_____________。（任写一点）
(3)图3是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器，下列说法错误的是 。
A．使用前，过渡仓应注满 B．过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
C．反应仓的药品可以是高锰酸钾 D．过渡仓的原理类似于湿化瓶
(4)已知氨气（NH3）在通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液为氨水。实验室用加热硫酸铵与氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气，选用装置D收集氨气，则气体应从_______（a或b）端通入。
四、综合应用题
19．氢气既是一种极具发展潜力的清洁能源也是重要的化工原料，其储存和运输成为当下重要的研究方向。
Ⅰ．制氢
(1)甲烷催化重整制氢的微观过程示意图如图1所示。
①该反应的化学方程式是___________。
②已知：CaO+CO2=CaCO3(反应放热)。向该重整制氢体系中加入适量疏松多孔的CaO，其优点是___________。
(2)催化重整制得的H2中常混有少量CO。利用铜-铈氧化物(xCuO·yCeO2)可催化除去CO，反应过程如图2所示。下列有关说法正确的是___________(填序号)。
A．步骤①中发生了化合反应
B．在整个反应前后催化剂的质量不变
C．过程中催化剂参与了反应
D．该过程总反应的化学方程式是2CO+O22CO2
Ⅱ．储氢
(3)H2密度为0.0899g/L。将氢气压缩至高压(通常为350个大气压或700个大气压)，储存在耐高压容器中。从微观角度分析，在压缩过程中发生改变的是___________。这种方法的缺点是___________。
(4)MgH2固体密度为1.45g/cm3.在高温高压储氢装置内，350℃、5MPa的氢气气氛下进行氢化，Mg2Cu合金与氢气发生反应生成MgH2和MgCu2，反应后测定了Mg2Cu在不同氢化时间的XRD图谱，结果如题图3所示，则最佳氢化时间为___________小时。上述方法1L MgH2粉末理论储氢量约为___________L(保留整数)，MgH2储氢的优点___________。
(5)此储氢材料可用于氢能源汽车，其释放氢气的方法主要有两种，分别为热解放氢与水解产氢。热解放氢的过程发生的总反应可表示为：MgH2Mg+H2↑；水解产氢的原理是MgH2与水生成氢气，其反应的反应方程式为：___________。相比于热解放氢，水解产氢的优点有___________。
Ⅲ．用氢
(6)在催化剂的作用下，H2能还原氮氧化物(NOx)实现氮污染的治理。某温度(t℃)下，H2的体积分数对H2—NO反应的影响如图4所示。
①H2的体积分数在0～600×10-6范围内，发生置换反应的化学方程式是___________。
②实际生产中H2的体积分数不宜过高的原因是___________。
(7)科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后，再利用高效催化剂Ⅱ将H2、CO2转化为乙烯，反应的微观示意图如下：
反应②中参与反应的甲、乙微粒个数比为___________（最简整数比）；每生成7g C2H4，需向体系中再添加___________gH2O。
《第五单元定量研究化学反应》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D A B D B D B D
题号 11 12
答案 C C
1．C
【详解】A、检查气密性时，把导管的一端浸没在水中，手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项能达到实验目的；
B、检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，故选项能达到实验目的；
C、检验氧气是否已经收集满，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，故选项不能达到实验目的；
D、红磷在密闭容器中加热，与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，故选项能达到实验目的。
故选C。
2．D
【详解】A、不能读作“加”或“等于”，应该读作“和”或“生成”，还应读出反应条件，如：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，故说法错误；
B、由可知，每4份质量的氢气能与32份质量的氧气反应生成36份质量的水，则2克氢气和1克氧气在点燃的条件下，氧气完全反应，消耗氢气，生成1.125克水，故说法错误；
C、只有在反应物和生成物均为气体，且在相同温度和压强下时，气体体积比才等于化学计量数之比。该反应的生成物水在常温下是液体，因此体积比不等于化学计量数之比，故说法错误；
D、化学方程式能表示反应物、生成物之间的粒子关系(即粒子个数比)，该方程式表示：微观粒子个数比是2:1:2，即每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下完全反应生成2个水分子，故说法正确。
故选D。
3．D
【详解】在化学方程式中，反应前C原子有a个，反应后C原子有m个，所以a=m;
反应前H原子有4a个，反应后H原子有2n个，所以，4a=2n；
反应前O原子有2b个，反应后O原子有2m+n，所以，2b=2m+n；
配平后化学方程式为；a=1，b=2，m=1，n=2；
A、根据以上分析，2m=2a，不符合题意；
B、根据以上分析，2a=n，不符合题意；
C、根据以上分析，2m=n,不符合题意；
D、根据以上分析，2b=2m+n,符合题意；
故选D。
4．A
【分析】本题考查质量守恒定律的应用以及其适用范围。质量守恒定律指：在化学变化中，参与反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。该定律仅适用于化学变化（有新物质生成），不适用于物理变化（无新物质生成）。
【详解】A.石蜡熔化是物理变化（状态从固态变为液态），没有新物质生成。质量守恒定律只针对化学变化，因此不能用该定律解释此现象，故A选项符合题意。
B.镁条燃烧是化学变化（镁与氧气反应生成氧化镁）。反应后固体质量增加，是因为氧气（气体）参与了反应，生成物氧化镁的质量等于镁的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释：反应前后总质量（包括气体）守恒，但只比较固体质量会忽略气体参与，所以镁条在空气中燃烧，反应前后固体物质的质量不相等，故B选项不符合题意。
C.木柴燃烧是化学变化（木柴中的碳等物质与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气等气体，灰烬是残留固体）。灰烬质量减小，是因为部分木柴转化为气体逸散到空气中。质量守恒定律可以解释：反应前后总质量守恒，但气体未被称量，故C选项不符合题意。
D.红磷燃烧是化学变化（红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体）。反应后固体质量增加，是因为氧气（气体）参与了反应，生成物五氧化二磷的质量等于红磷的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释：总质量守恒，固体质量增加是由于气体加入，故D选项不符合题意。
综上，本题正确答案为A。
【点睛】常见误区：选项B、C、D看似质量变化，但都是化学反应，且质量变化可归因于气体参与或逸出，总质量仍守恒。
5．B
【详解】A、化学反应前后原子的目数不变，选项错误；
B、根据反应前后原子的种类和个数不变，可知Fe前的化学计量数是2，选项正确；
C、Fe2O3是该反应的反应物，选项错误；
D、反应前氧化铁中氧元素显-2价，根据化合物化合价正负代数和为0，可知铁元素显+3价，反应后铁单质中铁元素化合价为0，反应前铝单质中铝元素化合价为0，反应后氧化铝中铝元素化合价为+3价，该反应前后有元素的化合价发生了改变，选项错误；
故选B。
6．D
【分析】根据图示，该反应 是甲烷与水在800-900及催化剂的条件下生成一氧化碳与氢气，该反应的化学方程式为。
【详解】A、 根据图示，甲物质是CH4，选项说法正确；
B、 反应中甲、丙两物质的质量比为16:28=4:7，选项说法正确；
C、 根据分析，x的值为3，选项说法正确；
D、 该反应的反应条件除温度达到800-900℃，还需要催化剂，选项说法不正确；
故选D。
7．B
【详解】A、氨气中氢的化合价为+1，根据化合物中正、负化合价代数和为零，可知氮元素化合价为-3，故选项正确；
B、由图可知，甲是氨气，乙是一氧化氮，丙是氮气，丁是水，因此该反应为氨气和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为：，所以参加反应的甲和乙的质量比，故选项错误；
C、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，故选项正确；
D、丙是氮气，丁是水，两者都是无毒物质，因此反应的产物均为无毒物质，故选项正确。
故选：B。
8．D
【详解】A、给试管里的液体加热时，应用外焰加热，试管应与桌面呈45°，试管里的液体不能超过试管容积的，图中操作没有用外焰加热，试管没有与桌面呈45°，试管里的液体超过试管容积的，错误；
B、通过实验现象只能证明二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速度，但是无法证明反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变，不能验证MnO2是H2O2分解的催化剂，错误；
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，装置内压强几乎不变，不能用于测定空气中氧气的含量，错误；
D、用气体参加或生成的反应探究质量守恒定律时，应该在密闭的装置中进行，图中玻璃管接了小气球，形成密闭装置，白磷与氧气反应生成五氧化二磷，反应前后容器中物质的总质量不变，能用于验证质量守恒定律，正确。
故选D。
9．B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前C、H、S、O的个数分别是4、12、2、18，反应后除4X外C、H、S、O的个数分别是0、12、2、10，则4X包含4个C、8个O，X包含1个C、2个O，X的化学式为CO2。
故选：B。
10．D
【详解】红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，生成物为固体，由质量守恒定律可知，完全反应后冷却至室温，容器内气体的减小，压强减小；
故选：D。
11．C
【详解】A、由质量守恒定律可知，反应物的总质量等于生成物的总质量，则10g+mg+8g+7g=2g+3g+30g+25g，解得m=35，乙反应后质量减少，为反应物，故A错误；
B、反应后甲、乙质量减少，为反应物；反应后丙、丁质量增加，为生成物，该反应的反应物和生成物都是两种，不是分解反应，故B错误；
C、参加反应的甲与乙的质量比为（10g-2g）：（35g-3g）=1：4，故C正确；
D、据A中计算，可知m=35，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】A.根据质量守恒定律，反应前后催化剂的质量不变，反应前催化剂的质量为5g，故反应后催化剂的质量也为5g，故A正确；
B.根据质量守恒定律，反应前氢气质量为：52g+9g+34g+5g-80g-0g-5g=15g，参加反应的氢气质量为：15g-9g=6g，故B正确；
C.氨气是由氨分子构成的，每个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的，氨气分子的微观示意图为，故C错误；
D.氮气与氢气在催化剂和一定条件下生成氨气，方程式为：，由方程式可知，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为1:2，故D正确。
故选C。
13．(1)
(2)O2
(3)氢元素和氧元素
【详解】（1）液氢在液氧中燃烧生成水，化学方程式为；
（2）电解水实验中，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，与电源正极相连的电极产生的气体是氧气，其化学式为；
（3）氢气在氧气中燃烧生成水，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的。
14．(1)Cu
(2) 分解反应
(3) 2H2O2H2↑+O2↑ 氢元素和氧元素
【分析】D是密度最小的气体，则D为氢气，D能生成E，E是紫红色固体，则E为铜，D到E为氢气和氧化铜反应生成铜和水；C能生成D，则C为水，C到D为电解水生成氢气和氧气；B为氧气，B到C为氧气和氢气点燃生成水；A为过氧化氢，A到B为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气；带入验证，符合题意。
【详解】（1）由分析可知E为铜，化学式为Cu；
（2）A→B的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，方程式为；
该反应符合一变多，属于分解反应；
（3）C→D的反应为水通电产生氢气和氧气，方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；
C（水）分解产生氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，该反应说明C是由氢元素和氧元素组成的。
15．(1)①②/②①
(2) 21% CO2 CO2+H2H2O+CH4
【详解】（1）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂；
①改变反应速率，正确；
②反应前后质量不变，正确；
③反应前后化学性质不变，而不是性质不变（物理性质可能改变），正确。
故填①②。
（2）①空间站舱内空气按照地球地表空气配比，氧气约占空气总体积的21%。
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在中，反应前碳原子有2个，氢原子有8个，氮原子有6个，氧原子有8个；反应后氮原子有6个，氢原子有8个，氧原子有4个，所以2X中含有2个碳原子和4个氧原子，则X的化学式为CO2。
③从图中可知，在反应器中，处理CO2是与氢气反应生成水和甲烷，发生反应的符号表达式为 CO2+H2H2O+CH4。
16．(1)
化学
(2)
(3)BC
(4)
带火星的木条复燃，且比在氧气中燃烧更剧烈
(5)
氧气的浓度
(6)
一定范围内，臭氧浓度越高，杀菌效果越好，浓度升高到一定程度后，杀菌效果提升幅度变缓
【详解】（1）杀菌过程中会使细菌的蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化，对应的性质为化学性质。
（2）根据题干信息，氧气在高压放电条件下转化为臭氧，化学方程式略。
（3）A、正确；
B、近地面臭氧浓度过高会危害人体健康，并非越高越好，错误；
C、氟利昂会破坏臭氧层，应减少使用，错误；
故选BC。
（4）臭氧氧化能力远强于氧气，且可以支持燃烧，因此能让带火星的木条复燃且燃烧更剧烈。
（5）纯氧中氧气浓度远高于空气中氧气浓度，反应物浓度越高，相同反应条件下生成的臭氧浓度更高。
（6）从图2曲线可看出，臭氧浓度较低时，灭菌率随浓度升高快速上升，浓度达到一定值后，灭菌率上升速度变慢。
17． C 碳原子、氢原子和氧原子
【分析】由微观反应示意图的信息可知，该反应是由二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
【详解】A、由反应的化学方程式可知，消耗的CO2与生成的CH3OH质量比为(12+16×2):(12+1×4+16)=11:8，故选项说法不正确。
B、由反应的化学方程式可知，反应中CO2、H2的个数比1:3，故选项说法不正确。
C、由图示可知，反应过程中“”分成“”和“”，故选项说法正确。
D、由微粒的变化可知，该研究反应微观过程中没有改变的是碳原子、氢原子和氧原子。
故选C；填：碳原子、氢原子和氧原子。
18．(1) 锥形瓶 A 将带火星的木条放在b导管处，木条复燃，证明已满
(2) a 可以观测氧气输出的速率
(3)AC
(4)b
【详解】（1）①仪器Ⅰ的名称是锥形瓶；
②高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，是固体加热型反应，发生装置应选A，化学方程式为；
氧气的密度比空气大，若用D装置用来收集氧气，氧气应从导管a处通入，氧气具有助燃性，则用D装置收集氧气的验满方法是将带火星的木条放在b导管处，木条复燃，证明已满；
（2）①氧气不易溶于水，该装置的a端连接制氧机的导管口，这样可起到湿润氧气的作用，且可通过产生气泡的速率，观测生成氧气的速率；
②使用该装置可通过产生气泡的速率，观测生成氧气的速率；
（3）A、使用前，如果过渡仓注满水，由于氧气不易溶于水，氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入，故A错误；
B、过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质，氧气在过渡仓被水湿化后排出，供人体呼吸，故B正确；
C、高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，需要在加热条件下才能发生，从简易方便操作来看，反应仓的试剂不用高锰酸钾，故C错误；
D、过渡仓的原理类似于湿化瓶，反应仓内产生的氧气，进入到过渡仓，过渡仓内的水对氧气有湿化的作用，故D正确；
故选AC；
（4）选用装置D收集氨气，由于氨气的密度比空气小，则气体应从b端通入。
19．(1) 吸收CO2，提高H2的产率和纯度（合理即可）
(2)BC
(3) 分子间的间隔 需要耐高压容器，有安全隐患（合理即可）
(4) 4 1241 转化为固体，体积可缩小1000多倍
(5) 可以释放更多的氢气、不需要加热（合理即可）
(6) 有生成，污染环境
(7) 3：1 9
【详解】（1）①和在500℃和催化剂的条件下反应生成和，化学方程式为；
②CaO具有疏松多孔的结构，可以吸收反应生成的，提高H2的产率和纯度；
（2）A、步骤①中，CO和催化剂发生反应生成了和另一种物质，不符合"多变一"的特征，不属于化合反应，故选项错误；
B、催化剂的质量和化学性质在化学反应前后都不变，故选项正确；
C、步骤①中催化剂失去了O，而在步骤③中催化剂又重新得到了O，因此整个过程中催化剂参与了反应，故选项正确；
D、该过程中没有点燃操作，故选项错误；
故选BC；
（3）从微观角度看，在压缩氢气的过程中，氢气分子的数目不变，分子的大小不变，但是分子间的间隔变小；
这种高压气态储存方法的缺点是需要耐高压容器，对容器的要求高，成本较高，而且存在一定的安全隐患；
（4）观察 XRD 图谱，c有少量，d中没有，因为需要350℃、5MPa的高温高压环境，考虑经济效率，（c）4h时间较为合适。所以最佳氢化时间为4h；合金与氢气发生反应生成和，反应的化学方程式为，和的质量比为，固体密度为，密度为，1L粉末理论储氢量约为；储氢的优点：转化为固体，体积可缩小1000多倍；
（5）根据题意，与水反应生成氢气，由质量守恒定律可知，另一种产物为氢氧化镁，反应的化学方程式为；
热解放氢需要加热，消耗能量，而水解产氢在常温下即可进行，操作相对简单，不需要额外消耗大量热能。所以优点有反应条件温和，不需要加热。从化学方程式可知，每26份质量的通过热解放氢可以释放2份质量的氢气，通过水解产氢可以释放4份质量的氢气，所以水解产氢的优点有可以释放更多的氢气；
（6）①在H2的体积分数在0-600×10-6范围内，由图可知，NO和H2反应生成N2和H2O，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的置换反应，反应的化学方程式为：；
②从图中可以看出，当H2的体积分数过高时，会有NH3生成，NH3是一种污染物，所以实际生产中H2的体积分数不宜过高；
（7）反应②是H2、CO2在催化剂Ⅱ的作用下反应生成C2H4、H2O，反应的化学方程式为：，由可知，反应②中参与反应的甲、乙微粒个数比为6:2=3:1；
反应①是H2O在催化剂Ⅰ、阳光的作用下反应生成O2、H2，反应的化学方程式为：，由反应①和反应②可得：2H2O-C2H4，设每生成7g C2H4，需向体系中再添加水的质量为x，
x=9g。
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