实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝ ；H2的转化率w(H2) = 。
②该反应的平衡常数表达式K＝ 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l molCO2和4 molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有__________ _；其负极的电极反应式是：______________。
聚合氯化铝是一种新型净水剂，其中铝的总浓度（用AlT表示）包括三类‘“主要为Al3+的单体形态铝总浓度（用Ala表示）；主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度（用Alb表示）和Al(OH)3胶体形态铝总浓度（用A1c表示）。
（1）一定条件下，向1.0 mol/LAlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液，可制得Alb含量约为86％的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式：_____________________。
（2）用膜蒸馏（简称MD）浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩，实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布（百分数）如下表：
| AlT/（mol·L－1） |
Ala/% |
Alb/% |
A1c/% |
| 0.208 |
1.4 |
86.6 |
12.0 |
| 0.489 |
2.3 |
86.2 |
11.5 |
| 0.884 |
2.3 |
88.1 |
9.6 |
| 1.613 |
3.1 |
87.0 |
9.9 |
| 2.520 |
4.5 |
88.2 |
7.3 |
①在一定温度下，AlT越大，pH（填“越大”、“越小”或“不变”）。
②如将AlT =" 2.520" mol·L－1的聚合氯化铝溶液加水稀释，则稀释过程中主要发生反应的离子方程式：。
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图1。当T>80℃时，AlT显著下降的原因是。
（3）真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝，相关反应的热化学方程式如下：
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g)△H1 =" a" kJ·mol－1
②3AlCl(g) =" 2Al(l)+" AlCl3(g)△H2 =" b" kJ·mol－1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s) =" 2Al(l)+" +3CO(g)△H = kJ·mol－1（用含a、b的代数式表示）。反应①常压下在1900℃的高温下才能进行，说明△H0（填“>”“=”或“<”）。
（4）一种铝空气电池结构如图2所示，写出该电池正极的电极反应式。
一水草酸钙（CaC2O4·H2O）可用作分离稀有金属的载体。其制备方法如下：
步骤I：用精制氯化钙稀溶液与草酸溶液共热反应，过滤，将固体溶于热盐酸中。
步骤Ⅱ：加氨水反应得一水草酸钙沉淀，过滤，热水洗涤，在105℃干燥得产品。
（1）写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式。
（2）已知CaC2O4·H2O的Ksp = 2.34×10－9，为使步骤Ⅱ溶液中c(C2O42－)≤1×10－5 mol·L－1，c(Ca2+)的范围为。
（3）为研究一水草酸钙的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50g样品加热，样品的固体残留率（
）随温度的变化如下图所示。
①300℃时残留固体的成分为，900℃时残留固体的成分为。
②通过计算求出500℃时固体的成分及质量。（写出计算过程）
（1）在一定条件下，将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中，在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
①当温度由T1变化到T2时，平衡常数关系K1K2（填“＞”，“＜”或“＝”），焓变△H0。（填“＞”或“＜”）
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡，这段时间内N2的化学反应速率为。
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1＝。
（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)＋6H2O(l)＝4NH3(g)＋3O2(g)，此反应的△S0（填“＞”或“＜”）。若已知：①N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)△H＝a kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)△H＝b kJ/mol
2N2(g)＋6H2O(l)＝4NH3(g)＋3O2(g)的△H＝（用含a、b的式子表示）。
（3）科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷（可传递H+），实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验原理示意图如右图所示，则阴极的电极反应式是 。
下表列出了周期表短周期中6种元素的有关数据：
| 元素编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
| 原子半径（nm） |
0.075 |
0.110 |
0.152 |
0.071 |
0.186 |
0.099 |
| 最高价态 |
+5 |
+5 |
+1 |
0 |
+1 |
+7 |
| 最低价态 |
－3 |
－3 |
0 |
－1 |
0 |
－1 |
根据上表信息填空：
（1）写出下列编号对应元素的元素符号：②，③。
（2）元素④在周期表中的位置是。
（3）元素⑤形成的两种常见氧化物的化学式分别为，其中都含有的化学键是。
（4）①的氢化物和⑥的氢化物反应的化学方程式为。
高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：
根据上述流程图填空：
（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。请写出在除去Fe2+离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式。
（2）通常条件下Ksp〔Fe(OH)3〕＝4.0×10—38，除杂后溶液中c(Fe3+)约为。
（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是。
（4）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）。母液不能蒸干的原因是。
（5）“分离”操作的名称是（填字母代号）。
A．蒸馏 B．分液 C．过滤
（6）铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是，离子浓度最小的离子是。