甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4 ( g ) + H2O ( g )＝CO ( g ) + 3H2 ( g )△H ＝+206.0 kJ·mol－1
II：CO ( g ) + 2H2 ( g )＝CH3OH ( g ) △H＝—129.0 kJ·mol－1
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
| A．c ( H2 )减少 | B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．CH3OH 的物质的量增加 | D．重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 |
E．平衡常数K增大
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式 。
②写出除去甲醇的离子方程式 。
③若右图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式： ，净化含1 mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH
mol。
(15分)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：
已知：①CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋260 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为__________________________；
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入_____(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是______________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气________L(标准状况下)。
（1）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： 。
②若将（1）中的反应设计成原电池，写出电极反应式。
正极反应 ；负极反应___________________________。
（2）二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5 J·mol－1。
在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
①该条件下反应平衡常数表达式K＝_____。在T1℃时，反应的平衡常数为________；
②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1，c(H2O)＝0.6 mol·L－1、c(CH3OCH3)＝1.2 mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)。
下表为元素周期表的—部分，请参照元素①一⑨在表中的位置，回答下列问题。
族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| 3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
⑧ |
⑨ |
|
（1）第三周期中元素非金属性最强的元素的原子结构示意图是___________。
（2）②③⑦最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是___________（填化学式）。
（3）用电子式表示③的氢化物：_________________________________。
（4）下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是______________________（填序号）。
a．单质的熔点⑤比⑥低
b．化合价⑤比⑥低
c．单质与水反应⑤比⑥剧烈
d．最高价氧化物的水化物的碱性⑤比⑥强
（5）含有上述元素的物质间存在以下转化：
a．Z的化学式是___________。
b．N生成⑥的单质反应的化学方程式是_________________________________。
某些化学反应可用下式表示：A + B → C+ D + H2O。请回答下列问题（反应可以是固体之间的反应，也可以是在水溶液中进行的反应）：
（1）若C是一种碱性气体，常用作制冷剂。则C为 （填化学式下同）。实验室制取C气体的化学方程式为 。
（2）若A为非金属固态单质，C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊且C能使溴水褪色。则A为 。写出C与溴水反应的化学方程式 。
（3）若A为紫红色金属，D为红棕色气体。则A为 。D与水反应的化学方程式为 。
（1）元素A是第三周期ⅦA族元素，A元素与另两种非金属元素可组成离子化合物甲。写出甲的化学式________。
（2）在所有的气态氢化物中，元素B的氢化物最稳定，写出元素B在周期表中的位置_________。
（3）金属元素C形成的某化合物的溶液常用于检验CO2，则元素C的简单离子与元素A的简单离子的半径大小关系是________ (用离子符号表示)，元素D的原子序数比元素C小8，写出元素D的单质在CO2中燃烧的化学方程式________ 。
（4）元素E是第三周期中简单离子半径最小的元素，元素F是第三周期中原子半径最大的元素，写出元素E的单质与元素F的最高价氧化物对应水化物反应的的离子方程式________________ 。
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