工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2)，CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物。已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3 kJ·mol-1、－285.8 kJ·mol-1和－283.0 kJ·mol-1；18.0 g水蒸气液化时的能量变化为44.0 kJ。 
（1）写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式 。
（2）在一定条件下，向体积固定为2 L的密闭容器中充人0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。3 min时改变条件，反应进行到4 min时，体系中各物质的物质的量如下表所示：
| t／min |
n(CH4)／mol |
n(H2O)／mol |
n(CO)／mol |
n(H2)／mo1 |
| 4 |
0.18 |
0.38 |
0.22 |
0.66 |
则3～4min之间，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，3min时改变的条件是 。
（3）已知温度、压强和碳水比
对该反应的影响如图所示。
①图1中，两条曲线所示温度的关系:t1 t2(填“>”、“<”或“=”，下同)
②图2中，两条曲线所示碳水比的关系：x1 x2
③图3中，两条曲线所示压强的关系：p1 p2
（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时，正极的电极反应式为
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0mol·L-1KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为 。
【化学选修2-化学与技术】(15分)印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_____________________________________________。
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是________。
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选)。
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面__________________________。
A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式____________。
（1）已知：Fe（s）+
O2（g）＝FeO（s） △H＝－272.0kJ•mol-1
2Al（s）+
O2（g）＝Al2O3（s） △H＝－1675.7kJ•mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。
（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。
①据图判断该反应是 (填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②其中B历程表明此反应采用的条件为 (选填序号)。
A．升高温度 B．增大反应物的浓度
C．降低温度 D．使用催化剂
（3）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4（S）+4H2（g）
Na2S（s）+4H2O（g）。该反应的平衡常数表达式为 ；已知K1000℃ < K1200℃, 若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）常温下，如果取0.1mol·L-1HA溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH＝8。
①混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比为 ；
②已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“<”、“>”或“＝”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号) 。
a．NH4HCO3 b．NH4A c．(NH4)2CO3 d．NH4Cl
酸性KMnO4、H2O2在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂，其中H2O2还可用于漂白，是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸 (H2C2O4 )去除，Fe(NO3)3也是重要氧化试剂，下面是对这三种氧化剂性质的探究。
（1）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数____________________。
（2）取300 mL 0.2 mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量的是________mol。
（3）测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定，取0.474 g KMnO4样品溶解酸化后，用0.100 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定，标准Na2S2O3溶液应盛装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。实验中，滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL，则该样品中KMnO4的纯度是________。(有关离子方程式为：8MnO4－＋5S2O32－＋14H＋＝8Mn2＋＋10SO42－＋7H2O。
（4）Mg－H2O2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量的稀硫酸)，该电池的正极的反应式为____。放电时正极附近溶液的PH________。(增大、减小、不变)
（5）在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是_________________，又变为棕黄色的原因是_________________。
（选考）[化学——选修物质结构与性质](15分)
有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。
请回答下列问题：
(1)E元素原子基态时的电子排布式为________。
(2)A2F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO3分子空间构型为________。
(3)CA3极易溶于水，其原因主要是______________________，试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构：________(填字母代号)，推理依据是____________________________。
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为_________________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm3，则晶胞的体积是________________________(写出表达式即可)。
(14分)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| 3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
|
⑧ |
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（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：____________________。（4）由表中两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_________________。a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________________________________，N→⑥的单质的化学方程式为___________________________。常温下，为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
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