(8分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应I和II来制备甲醇。
请回答下列问题：
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L)，在一定条件下发生反应：
cCH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) I。
CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数为 。
③该反应的
H 0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在压强为0.1MPa条件下，a molCO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH30H(g) H<0 Ⅱ。
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 (填序号)。
| A．升高温度 | B．将CH3OH(g)从体系中分离 |
| C．充入He，使体系总压强增大 | D．再充人lmolCO和3 mol H2 |
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。
| 实验编号 |
T(℃) |
n(CO)／n(H2) |
p(MPa) |
| l |
150 |
1／3 |
0.1 |
| 2 |
n |
1／3 |
5 |
| 3 |
350 |
m |
5 |
a．上表中剩余的实验条件数据：n= ，m= 。
b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强
= MPa。
【化学—选修2：化学与技术】南海某小岛上，可利用的淡水资源相当匮乏，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示山泉水属于硬水。
（1）硬水是指含有较多______________的水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式为：_____________(写出生成一种沉淀物的即可)。
（2）硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质（如7.1 mg MgO），已知水的硬度在8°以下的软水，在8°以上的称为硬水。已知岛上山泉水中c( Ca2+)＝1.2×10-3 mol/L，c(Mg2+) ＝6×l0-4 mol/L，那么此水 （填“是”或“否”）属于硬水。
（3）离子交换法是软化水的常用方法。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 。
（4）解放军战士通常向水中加入明矾净水，请用离子方程式解释其净水原理： 。
（5）岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na+、Cl－、Ca2+、Mg2+、SO42－等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：
①阳离子交换膜是指 （填A或B）。
②写出通电后阳极区的电极反应式 ，阴极区的现象是： 。
利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
（1）一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)
N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝
（2）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是 ；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（3）该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：1，写出该工艺的化学反应方程式 ；若n(NO) ：n(NO2)＞1：1,则会导致 ；若n(NO) ：n(NO2)＜1：1,则会导致 。
（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式 。
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将2Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的化学方程式为 ；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是 ；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为 ， ， ；“滤渣A”主要成份的化学式为 。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式 ；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 ，
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Mg（OH）2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
3.8 |
7.6 |
9.4 |
| 完全沉淀pH |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
如果pH过大，可能引起的后果是 。
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）
NaNO3（s）+ClNO（g） K1 ΔH1 <0（I）
2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K2 ΔH2 <0（II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=
（用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应（II）达到平衡。
测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol·L-1·min-1，则平衡后n（Cl2）= mol，NO的转化率α1= 。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2 α1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2 （填“增大”“减小”或“不变”）。若要使K2减小，可采用的措施是 。
进入秋冬季节后，郑州市频现雾霾天气，给人们的出行带来极大的不便和危害，人们“谈霾色变”。目前郑州市汽车保有量达230万量，汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一，NO和CO是汽车尾气的主要污染物。
（1）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体：NO2(g)+SO2(g) 
SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1molSO2的同时生成1molNO
（2）某科研机构设计传感器检测CO的含量，其工作原理示意图如下：
Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）；写出NiO电极的电极反应式
（3）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，用化学方程式表示其原理
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