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（12分）甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O為原料來制備甲醇。

（1）將1.0 mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反應室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應：

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ，CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H₂表示的平均反應速率為     。

②圖中的P₁     P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為     。

③在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將        (填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）在壓強為0.1 MPa條件下, 將amol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g) ……Ⅱ。

④該反應的△H    0，△S      0(填“<”、“>”或“=”)。

⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是      。

A．升高溫度                   B．將CH₃OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強增大   D．再充入1mol CO和3molH₂

⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。

A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

B．根據(jù)反應Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明各條曲線的壓強。

（12分）工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇：
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  ΔH＝－a kJ·mol^－1

（1）上圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。
①a __0（填“＞” “＜” “＝”）。
②下列說法正確的是_         _（填序號）。
a．1mol CO(g)和2mol H₂(g)所具有的能量小于1mol CH₃OH(g)所具有的能量
b．將1mol CO(g)和2mol H₂(g)置于一密閉容器中充分反應后放出a KJ的熱量
c．升高溫度，平衡向逆反應移動，上述熱化學方程式中的a值將減小
d．如將一定量CO(g) 和H₂(g)置于某密閉容器中充分反應后放熱aKJ，則此過程中有1molCO(g)被還原
（2）在一定條件下，科學家利用從煙道氣中分離出CO₂與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H₂合成甲醇，其過程如下圖所示：

①該合成路線對于環(huán)境保護的價值在于_                                  _。
②15%～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱堿性，上述合成線路中用作CO₂
吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因：
                                                                            。
（3）甲醇燃料電池的工作原理如下左圖所示。該電池工作時，c口通入的物質(zhì)發(fā)生的電極
反應式為：_                                                                 _。

（4）以上述電池做電源，用上右圖所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應式和離子方程式表示）：
_                                                                            。

圖2-3-4

(1)寫出電解飽和食鹽水的化學方程式________________________________________。

(2)已知工藝條件下食鹽的溶解度為36.5 g，則該溫度下飽和食鹽水溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為__________。

(3)設每臺電解槽平均每天消耗2.3×10⁴ mol食鹽，電解生成的氯氣與氫氣按體積比1∶1.15通入合成爐，不考慮各階段的物料損耗，理論上可生產(chǎn)36.5%的鹽酸__________t。

(4)氯氣與氫氣以1∶a(a＞1)通入合成爐，設該廠每天消耗食鹽c t，不考慮各階段的物料損耗，則每天生產(chǎn)36.5%的鹽酸__________b t。b=__________t。

能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。

(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：

     反應I：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)             ΔH₁

     反應II：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)                     ΔH₂

①反應I的平衡常數(shù)表達式為K=________________________

②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅱ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)

由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH_{2________}0，ΔS______0 (填“＞”、“＝”或“＜”＝)。

③對于反應II，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是__________。

A．升高溫度                        B．將CH₃OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強增大       D．按原比例再充入 CO和 H₂

④某溫度下，將2mol CO和6 mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)=0.2 mol·L^-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為________，此時的溫度為_______(從上表中選擇)。

(2)已知在常溫常壓下：

① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH ＝-1275.6 kJ·mol^-1

② 2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)  ΔH ＝-566.0 kJ·mol^-1

③ H₂O(g)＝H₂O(l)  ΔH＝-44.0 kJ·mol^-1寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式____________________。

(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理，設計如下圖所示的電池裝置。

①該電池中OH^-向_______極移動(填“正”或“負”)

②該電池負極的電極反應為_________________________。

③用該電池電解(惰性電極)500mL某CuSO₄溶液，電解一段時間后，為使電解質(zhì)溶液恢復到原狀態(tài)，需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)₂固體。則原CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為_______________，電解過程中收集到標準狀況下的氣體體積為__________________。

化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用。

Ⅰ、如圖裝置所示，A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在浸有Na₂SO₄溶液的濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極。若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K₁，閉合K₂、K₃通直流電。

回答下列問題：

（1） a是電源的    極，寫出A中的電極反應式為_____。

（2）濕的Na₂SO₄濾紙條上能觀察到的現(xiàn)象有____________。

（3）電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極，若此時切斷K₂、K₃，閉合K₁，發(fā)現(xiàn)電流表的指針移動，寫出此時B中的電極反應式為           。

Ⅱ、甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。工業(yè)上一般采用下列反應合成甲醇：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)   ΔH，下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。請回答下列問題：

（4）由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH        0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（5）其他條件不變，只改變其中一個條件，下列措施可提高甲醇產(chǎn)率的是      。

A．升高溫度；B．使用合適的催化劑；C．縮小容器的容積；D．充入過量的H₂；E．恒壓時，充入He；F．從體系中分離出CH₃OH

（6）某溫度下，將2mol CO和6 mol H₂充入2L密閉容器中，反應進行到4min末達到平衡，此時測得c(CO) ＝0.2 mol/L ，則0~4min內(nèi)H₂的反應速率為      ；若保持溫度容積不變再向其中充入一定量的CH₃OH，重新達到化學平衡狀態(tài)，與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣體中CH₃OH的體積分數(shù)      （填“變大”、“變小”、或“不變”）。