(8分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应I和II来制备甲醇。
请回答下列问题：
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L)，在一定条件下发生反应：
cCH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) I。
CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数为 。
③该反应的
H 0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在压强为0.1MPa条件下，a molCO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH30H(g) H<0 Ⅱ。
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 (填序号)。
| A．升高温度 | B．将CH3OH(g)从体系中分离 |
| C．充入He，使体系总压强增大 | D．再充人lmolCO和3 mol H2 |
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。
| 实验编号 |
T(℃) |
n(CO)／n(H2) |
p(MPa) |
| l |
150 |
1／3 |
0.1 |
| 2 |
n |
1／3 |
5 |
| 3 |
350 |
m |
5 |
a．上表中剩余的实验条件数据：n= ，m= 。
b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强
= MPa。
（1）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量649.5 中kJ，则表示乙硼烷燃烧热的热化学方程为 ．
又已知：H2O（l）═H2O（g）；△H=+44.0kJ/mol．则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量为 ．
（2）恒温、恒压（1.01×105Pa）下，将2.0molSO2与amolO2的混合气体通入一个容积可变的密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）；△H＜0,T1℃下反应达平衡时，测得容器内n（SO3）=1.3mol，n（O2）=3.0mol，则a= ．
某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示．由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式： ；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为 ；
（3）平衡时Z的转化率为 ．
（4）3min后图中曲线所表示的含义是 ．
化学与人们生活质量的提高以及社会发展有着密切的关系．
（1）①保护环境已经成为全人类的共识．下列物质会破坏臭氧层的是 （填字母）．
a．二氧化碳 b．二氧化硫 c．氮氧化物
②工业上制造水泥、玻璃和高炉炼铁都要用到的原料是 （填字母）．
a．纯碱 b．石灰石 c．黏土
③光导纤维的主要成分是 （填化学式）．
（2）泡沫铝是一种新型材料，它是在熔融的铝合金中加入发泡剂制成的，其优点是硬度高，密度小，比木材还轻，可浮于水面，又有很大的刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料．
①下列关于泡沫铝的说法错误的是 （填字母）．
a．是纯净物 b．可用来制造飞机 c．可用作隔热材料
②铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制．铝及其化合物在下列场合使用时必须加以控制的是 （填字母）．
a．制电线电缆 b．用明矾净水 c．制防锈油漆
③铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，是因为它与空气中的氧气反应生成 并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化．
（3）如图为实验室中盐酸试剂瓶标签上的部分内容．试回答下列问题：
①下列有关浓盐酸的说法中正确的是 （填字母）．
a．属于含氧酸 b．和氯化氢的性质相同 c．很容易挥发
②该盐酸的c（HCl）为 L mol/L．
③欲用该盐酸配制1.19mol/L的盐酸480mL．请完成下列有关操作中的空白：
a．用量筒准确量取该盐酸 mL，注入烧杯中，加入适量的水，混合均匀；
b．将操作a所得的盐酸沿玻璃棒注入 mL容量瓶中；
c．用适量的水洗涤烧杯、玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶中，振荡；
d．缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中，直到瓶中的液面接近容量瓶的刻度线l～2cm处，改用 加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切；
e．将容量瓶盖好，反复上下颠倒摇匀．
近来，制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果。
（1）德国克莱斯公司成功研制了甲醇(CH3OH)制氢车载燃料电池工艺，其原理如下流程图所示：
①流程图中，甲醇与水在选择氧化器中反应生成二氧化碳和氢气，写出该反应的化学方程式
②该车载燃料电池的介质为碱性环境，请写出该燃料电池的正极反应式为
（2）美国Bay等工厂成功研制了以甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：
①此流程的第Ⅱ步反应为：CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)，该反应的化学平衡常数表达式K＝
②此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如下表，在830 ℃、以表中的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有________(填实验编号)。
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
| 实验编号 |
n(CO) |
n(H2O) |
n(H2) |
n(CO2) |
| A |
1 |
5 |
2 |
3 |
| B |
2 |
2 |
1 |
1 |
| C |
3 |
3 |
0 |
0 |
| D |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
③若400 ℃时，第Ⅱ步反应生成1 mol氢气的热效应值为33.2kJ，第Ⅰ步反应的热化学方程式为：CH4(g) ＋ H2O(g) === 3H2(g) ＋ CO(g) ΔH＝－103.3 kJ·mol－1则400 ℃时，甲烷和水蒸反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为：
（3）我国科学家研究了常温下利用Pt等催化剂在可见光作用下使水分解制氢气的方法，下图是三种催化剂在光照分解水实验中的效果比较图。
要得出如图所示的实验结果，需要测定的实验数据是 ，本实验的目的是 。
（1） 图中A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。
①电源A中a点为________极。
②滤纸B上发生的总反应的离子方程式为 。
③欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为 ，电镀槽中盛放的电镀液可以是________或________。
（2）加碘盐中的KIO3也可以用电化学氧化法制取：电解KI溶液可以制取KIO3。则电解时阳极材料可选用 (填“石墨”或“铜”)。写出该电极反应方程式