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。
①：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1
②：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－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的反应室中，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表示该反应的平衡反应速率为________________。
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1/2，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)减小 | 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
(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：
已知：①ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
（1）在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后，生成氢气和NaClO3，请写出阳极的电极反应方程式 。
（2）反应生成ClO2气体需要X酸酸化，X酸可以为 。
| A．盐酸 | B．稀硫酸 | C．硝酸 | D．H2C2O4溶液 |
（3）吸收塔内的温度不能过高的原因为 。
（4）ClO2被S
还原为ClO
、Cl
转化率与pH关系如图。
写出pH≤2时ClO2与S反应的离子方程式： 。
(5)ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN amg/L，现用ClO2将CN氧化，生成了两种无毒无害的气体，其离子反应方程式为_______________________；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _____________ mol。
．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O(g)
CO2+H2
T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L－1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1____573K（填“>”、“<”或“=”）。
| T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
| K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
（3）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如图所示。
温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是 。
（4）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)； △H=－574kJ·mol－1
②CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)； △H=－1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为 。
某强酸性溶液X含有Ba2＋、Al3＋、NH
、Fe2＋、Fe3＋、CO
、SO、SO
、
Cl－、NO
中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：
根据以上信息，回答下列问题：
（1）溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；
（2）写出有关离子方程式：
步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
（4）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。
(8分)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸．请完成下列问题：
（1）写出反应的离子方程式__________________________________________________
（2）下列三种情况下，离子方程式与（1）相同的是________(填序号)．
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO
恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
（3）若缓缓加入稀H2SO4直至过量，整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用右图中的曲线表示是________(填序号)．
（4）若向装有Ba(OH)2溶液烧杯里缓缓滴入KAl(SO4)2溶液至Ba2+恰好完全反应．则反应的离子方程式是 _________________________________．
(12分) 铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）固体a的化学式为________，Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
（2）由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为 。
从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、冷却结晶、过滤洗涤。
（3）以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm－1) L(计算结果请保留一位小数)。
（4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为 。
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