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。
I：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g) + 3H2(g) △H ＝+206.0 kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH (g) △H＝－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10 L的反应室，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表示该反应的平均反应速率为 。
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l/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 )减少 |
| 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 |
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程
①写出阳极电极反应式 。
②请写出除去甲醇的离子方程式 。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
| 离子 |
K+ |
Na+ |
N |
S |
N |
Cl- |
| 浓度/mol·L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+
O2(g) H2O(g) ΔH="-241.8" kJ·mol-1 ①
C(s)+O2(g) CO(g) ΔH="-110.5" kJ·mol-1 ②
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。
将标准状态下体积为0.224L的某气态烃完全燃烧，保持温度为120℃，将燃烧产物依次通过浓硫酸和足量澄清石灰水，测得浓硫酸增重0.36g，生成白色沉淀质量为2g。求该气态烃的结构简式。
火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应： 。
（2）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO32–)的浓度是0.2 mol·L-1，则溶液中c(HSO3–)是_______mol•L-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2，可将其中的NaHSO3转化为两种物质，反应的化学方程式是 。
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的
吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则： ，
有利于提高SO2的吸收效率。
（3）工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气
氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4
溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i 称取样品1.000 g。
步骤ii 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式___________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是_ (填字母)。
A B C D E
④ 滴定结果如下表所示：
| 滴定次数 |
待测溶液 的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
| 滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
| 1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
| 2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
| 3 |
25.00 |
2.20 |
20.20 |
则该药品中Na2SO3的质量分数为_________。
雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
（1）氮、氧元素非金属性较强的是 。
（2）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为 。
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图2所示，脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，用氨脱氮，每生成1molN2放出的热量为QkJ，写出该反应的热化学方程式 。
（3）海水具有良好的吸收SO2的能力，其吸收过程如下：
①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最终会电离出SO32－，SO32－可以被海水中的溶解氧氧化为SO42－。海水的pH会 （填“升高” 、“不变”或“降低”）。
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，其负极反应式是 。
（4）碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是_________ 。
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