高中化学教材介绍了钠、镁、铝、铁、氯、硫、氮、硅等元素及其化合物的知识，是其它化学知识的载体。
（1）从以上元素中选择，在自然界中有游离态存在的有 元素（填元素符号）。
（2）离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料。一容器被离子交换膜分成左右两部分，如图所示。
若该交换膜为阳离子交换膜（只允许阳离子自由通过），左边充满盐酸酸化的H2O2溶液，右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），一段时间后可观察到的现象：右边 （从下列选项中选择）
| A．无明显现象 | B．溶液由浅绿色变红色 |
| C．溶液由无色变黄色 | D．溶液由浅绿色变无色 |
左边发生反应的离子方程式： ；
若该交换膜为阴离子交换膜（只允许阴离子自由通过），左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液，右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液，当有2mol SO42-通过交换膜时（若反应迅速完全），则左右两室沉淀的物质的量之比为 。
（3）某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，利用相关工艺可进行提纯与综合利用。通入一定量的N2后，在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物，然后降温至80℃，分别得到不同状态的两类物质a和b。（注：石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃。）
①若a与过量的NaOH溶液反应，可得两种盐，其中一种盐的水溶液具有粘合性，化学反应方程式为 。
②若b与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤，所得滤液中阴离子有____________；
然后向滤液中继续加适量乙酸乙酯并加热可得沉淀，写出生成沉淀的离子方程式_____。
（14分)某强酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32ˉ、SO42ˉ、SiO32ˉ、NO中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。
请回答下列问题：
（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 ；
（2）溶液X中，关于NO3-的判断一定正确的是 ；
A 一定有 B．一定没有 C．可能有
（3）产生气体A的离子方程式为 ；
（4）转化⑥发生反应的现象为 ；
（5）转化④中产生H的离子方程式为 ；
（6）若转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O2的物质的量之比为 ；
（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ③石蕊试剂 ④pH试纸 ⑤KMnO4溶液 ⑥氯水和KSCN的混合溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是 。
甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
| 化学反应 |
平衡常数 |
温度（℃） |
|
| 500 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g)  CH3OH(g) |
K1 |
2．5 |
0．15 |
| ②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) |
K2 |
1．0 |
2．50 |
| ③3H2(g)+ CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) |
K3 |
|
|
（1）反应②是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）判断反应③△H 0； △S 0（填“>”“=”或“<”）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）。在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正) v(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）甲醇燃料电池通常采用铂电极，其工作原理如图所示，负极的电极反应为： 。
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将0．2 mol/L的醋酸与0．1 mol/LBa(OH)2溶液等体积混合，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
近年来，我国对储氢纳米碳管的研究获得了重大进展，电弧法合成的纳米碳管常伴有大量物质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化法提纯。其反应的化学方程式为：
C + K2Cr2O7+ H2SO4（稀）="=" CO2+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+
（1）完成并配平上述反应的化学方程式。
（2）此反应的氧化剂是 ，氧化产物是 。
（3）H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 。
| A．酸性 | B．氧化性 | C．吸水性 | D．脱水性 |
（4）上述反应中若产生11.2 L（标准状况下）的气体物质，则转移的电子数目为 。
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
| 温度（℃） |
360 |
440 |
520 |
| K值 |
0.036 |
0.010 |
0.0038 |
（1）①写出工业合成氨的化学方程式 。
②由上表数据可知该反应为放热反应，理由是 。
③理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 。（填序号）
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)
CO(g) + 3H2(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的 
恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1 P2（填“>”、“=”或“<”）。
②该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) 获取。
①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为 ，该反应平衡常数的表达式为 。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 （填序号）。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) =" 1" : 1 : 1 : 1
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