目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：
CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II．用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
（2）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
（3）以CH4、O2为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为______________________________。
III．利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g) + I2O5(s) 5CO2(g) + I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：
（4）T2时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T1时化学平衡常数K = ____________________。
（6）下列说法不正确的是___________（填字母序号）。
| A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态 |
| B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变 |
| D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd |
钨是我国丰产元素，也是熔点最高的金属，被誉为“光明使者”。用黑钨矿[FeWO4、MnWO4(W为+6价)]结合其它化工生产高纯钨的化工流程如下。已知H2WO4是不溶于水的弱酸，受热可分解生成氧化物。请回答下列有关问题：
（1）上述流程中通入空气的目的是 ；
（2）滤渣A与硫酸反应的离子方程式为 ；
（3）实验室用锌锰碱性电池作做电源模拟氯碱工业的装置如下图：
已知：锌锰碱性电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH，则锌锰碱性电池的锌电极应与装置中
电极 (填“A”或“B”)相接，气体Y为气体出口 （填“A”或“B”）出来的气体，为提高生产效率，电解开始时，从进料口B加入的物质为 ，写出锌锰碱性电池正极反应式 ；
（4）已知：单质碳也可与固体甲制得钨，用气体Y而不用单质碳的原因 ；
（5）将H2与CO2以4:1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：
CH4 (g) + 2O2(g) 
CO2(g)+ 2H2O（1） ΔH1＝－890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O（1） ΔH2＝－285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式 。
已知：①CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH＝－73kJ·mol－1
③2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH＝－171kJ·mol－1
（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图：
①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下，将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是 ；
A．P3＞P2，T3＞T2 B．P1＞P3，T1＞T3
C．P2＞P4，T4＞T2 D．P1＞P4，T2＞T3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ；
A．正反应速率先增大后减小
B．逆反应速率先增大后减小
C．化学平衡常数K值增大
D．反应物的体积百分含量增大
E．混合气体的密度减小
F．氢气的转化率减小
（3）最近科学家再次提出“绿色化学”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__ 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液，如果起始时盛有1000mL pH＝5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是 ；若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入 （填物质名称），其质量约为 g。
【改编】雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ的目的是 。
（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3－和SO32－)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH＝4时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： 。
（3）写出装置Ⅱ中，酸性条件下反应的离子方程式 ， 。
（4）装置Ⅲ中阴极反应方程式为 ；阳极使Ce4+再生，其原理如图所示。生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。
（5）若进入装置Ⅳ的溶液中的NO2－完全转化为NH4NO3，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：A（g）
B（g）+C（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
| toC |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
| K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题：
（1）该反应化学平衡常数的表达式：K= 。
（2）在下图中用实线画出该反应的能量变化曲线，同时在此基础上用虚线画出加入催化剂后的能量变化曲线。
（3）一定温度和体积下，下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 。
①容器内压强不变
②混合气体中c（C）不变
③混合气体的密度不变
④v（A）=v（B）
⑤化学平衡常数K不变
⑥混合气体平均式量不变
（4）反应时间（t）与容器内气体A的浓度数据见下表
| 时间t/min |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
| C（A）/（mol·L－1） |
10.4 |
8.6 |
7.5 |
6.6 |
5.9 |
5.5 |
5.5 |
回答下列问题：
①2～4min内，B的平均速率为 。
②反应达平衡时，A的转化率为 。
③欲提高A韵平衡转化率，可以采取的措施有 。
(15分)二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝ kJ·mol-1。
（2）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有 。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）反应③能提高CH3OCH3的产率，原因是 。
（4）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：
4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是 。
A．△H<0
B．P1<P2<P3
C．若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
（5）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
（6）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为 。
（7）甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O，
CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是 。
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