碳和硅属于同主族元素，在生活生产中有着广泛的用途。
（1）甲烷可用作燃料电池，将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池，通入CH4的一极，其电极反应式是 ；
CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染，有望解决汽车尾气污染问题，反应如下：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1
则NO2被甲烷还原为N2的热化学方程式为_____________________________________
（2）已知H2CO3
HCO3－＋ H＋ Ka1（H2CO3）=4.45×10－7
HCO3－CO32－＋H＋ Ka2(HCO3－)=5.61×10－11
HAH＋＋A－ Ka(HA)=2.95×10－8
请依据以上电离平衡常数，写出少量CO2通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
（3） 在T温度时，将1.0molCO2和3.0molH2充入2L密闭恒容器中，可发生反应的方程式为CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反应达到平衡后，若容器内的压强与起始压强之比为a ：1，则CO2转 化率为______，当a=0.875时，该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
（4）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英(SiO2)与焦炭在高温的氮气流中反应生成，已知该反应的平衡常数表达式K=［c(CO)］6/［c(N2)］2，若已知CO生成速率为v(CO)＝6mol·L-1·min-1，则N2消耗速率为v(N2)＝ ；该反应的化学方程式为________________________________________。
下图是200 mg MnC2O4·2H2O晶体放在坩埚里加热分解时，所得固体产物的质量(m)随温度(T)变化的曲线(已知草酸锰不稳定，但其中锰元素的化合价在300 ℃以下不变)。
试回答下列问题：
(1)写出B点固体产物的化学式：_________________________________________。
(2)从B点到C点过程中固体物质质量不变的原因是_____________________________________________________。
(3)通过计算确定D点产物的相对分子质量，并推断其合理的化学式：____________
(4)从D点到E点过程中固体物质质量增加的原因是___________________________
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋ O3(g)===IO－(aq)＋O2(g) ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)
HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________，其反应热ΔH＝________。
(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3—(aq)，其平衡常数表达式为________。
(3) 为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如上图)，某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH，结果见下图和下表。
| 编号 |
反应物 |
反应前pH |
反应后pH |
| 第1组 |
O3＋I－ |
5.2 |
11.0 |
| 第2组 |
O3＋I－＋Fe2＋ |
5.2 |
4.1 |
图2
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_____________________________
②图1中的A为________。由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_____________________________________________
③第2组实验进行18 s后，I3—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
(4)据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
已知甲和乙在溶液中的转化关系如图所示：
。请回答下列问题：
(1)若甲是10电子的阳离子，乙是碱性气体。1 mol乙通入足量强酸溶液中与H＋反应，反应过程中的能量变化如图。写出乙的一种用途________________。该反应的热化学方程式为___________________________。
(2)若甲是CO2，用CO2和NH3反应可以合成尿素，合成尿素的反应分为如下两步。
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4(l)(氨基甲酸铵) ΔH1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)(尿素) ΔH2
在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图Ⅰ所示。
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第________步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图Ⅰ所示，则前10 min用CO2表示的第一步反应的速率为________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示，则ΔH2________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表。
| 可能大量含有的阳离子 |
H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋ |
| 可能大量含有的阴离子 |
Cl－、Br－、I－、CO32—、AlO2— |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示，分析后回答下列问题。
| Cl2的体积(标准状况) |
2.8 L |
5.6 L |
11.2 L |
| n(Cl－) |
1.25 mol |
1.5 mol |
2 mol |
| n(Br－) |
1.5 mol |
1.4 mol |
0.9 mol |
| n(I－) |
a mol |
0 |
0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为_____________________________。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题：
①该反应的平衡常数的表达式为K＝________。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中，H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填序号)。
a．氢气的浓度减小
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
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