甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：①CH4 (g) ＋ H2O (g)= CO (g)＋3H2 (g) △H1=+206.2kJ·mol－1
② CH4（g）＋
O2（g）=CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol－1
③CH4 (g) ＋ 2H2O (g) =CO2 (g) ＋4H2 (g) △H3="+165.0" kJ·mol－1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为 （填序号），其原因是 。
（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3
[Cu(NH3)3]Ac·CO △H＜0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是 。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。
① 0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为 ；
② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为 ；
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为 。
α，β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α，β不饱和化合物的常见的方法。
反应①：
（1）化合物Ⅲ的分子中含氧官能团的名称为 ，1mol化合物Ⅰ完全燃烧消耗 molO2。
（2）下列说法中不正确的是 。
| A．反应①属于取代反应 |
| B．1mol化合物Ⅰ、Ⅲ与氢气完全加成均需要4mol氢气 |
| C．化合物Ⅰ、Ⅲ均能与NaHCO3溶液反应 |
| D．化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应，也能发生加成反应 |
（3）化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到；请写出该反应的化学方程式（注明必要的条件） 。
（4）符合下列条件的化合物Ⅳ的同分异构体有____种；
①遇氯化铁溶液显紫色；
②能发生银镜反应；
③苯环上只有三个取代基
（5）化合物
是由化合物Ⅴ与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应得到的，则化合物Ⅴ的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO在一定条件下与氧气反应制得，在反应中除了生成化合物Ⅱ以外还有水生成，则该反应的化学反应方程式为 。
(15分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：已知：H2的热值为142.9kJ·g－1
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) △H＝+133kJ·mol－1
H2O(g) ＝H2O(l) △H＝－44kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a．混合气体的平均式量保持不变
b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
e．1mol CO2生成的同时有3mol H－H键断裂
③CO2的浓度随时间(0～t2)变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
| 反应时间 |
CO2(mol) |
H2(mol) |
CH3OH(mol) |
H2O(mol) |
|
| 反应I恒温恒容 |
0 min |
2 |
6[ |
0 |
0 |
| 10min |
4.5 |
||||
| 20min |
1 |
||||
| 30min |
1 |
||||
| 反应II 绝热恒容 |
0 min |
0 |
0 |
2 |
2 |
①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I) K(II)(填“＞”、“＜”或“＝”下同)；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1 T2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(18分)甲、乙、丙是常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答下列问题：
I．已知：甲是由两种短周期元素组成的化合物，丙的水溶液显碱性。
（1）若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3，丙是气体。则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为 (用具体的微粒表示)。
（2）若乙是O2，则甲的一种重要用途是 ；产物丙与Cl2按2:1(物质的量)反应得到丁溶液，丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是 。
Ⅱ．一种灰白色固体粉末X是由两种常见元素组成的化合物，其中金属元素与另一元素的质量比为14:l。在一定条件下X可发生如下图转化关系，有的反应标出全部产物，有的反应标出部分产物。已知P为混合气体，R是无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，C为红褐色物质，M为常见金属单质，Q为常见非金属单质。请回答下列问题：
（1）X的化学式为______________；R的电子式为_________________。
（2）写出气体P的组成 。
（3）写出D→G的离子反应方程式 。
（4）M与钛构成的合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、M3+溶液中加入M至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO2+(无色)＋Fe＋4H+==2Ti3+ (紫色)＋Fe2+＋2H2O
②Ti3+(紫色)＋Fe3+＋H2O ="=" TiO2+ (无色)＋Fe2+＋2H+
③ 。
请写出③可能的反应方程式 。
（5）人们对X的结构研究后发现其金属元素有0价、+2价两种化合价，写出X与稀硫酸反应的化学方程式 。
（6）合硫酸M是一种常见的净水剂，化学式为：[M2(OH)n (SO4)3－
]m (n＞2，m≤10)，其制备可由硫酸M经水解后再聚合得到，其中聚合反应的原理为m[M2(OH)n(SO4)3－] 
[M2(OH)n(SO4)3－]m，则写出硫酸M水解的化学方程式为 。
(10分)化合物I是一种药物合成中间体，与I相关的反应如下：
根据以上信息回答下列问题。
（1）写出A中所含官能团的名称 ；B→C的反应类型是 。
（2）写出D→E的化学方程式 。
（3）工业上用B与O2在催化剂条件下生产环氧乙烷，化学反应方程式为 。
（4）实验室取1.96g G完全燃烧，将燃烧产物通过碱石灰，碱石灰质量增加4.68g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量增加0.72g。G的分子式是 。
（5）已知化合物I分子式中碳原子数为13，则化合物H的结构简式是 。
(15分)Ⅰ．施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制取氢气：BH4－ + 2H2O ="=" BO2－ + 4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明，该反应生成H2的速率受外界条件影响，下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。
| 体系 pH |
不同温度下的半衰期(min) |
|||
| 0℃ |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
|
| 8 |
4.32×100 |
6.19×10－1 |
8.64×10－2 |
1.22×10－2 |
| 10 |
4.32×102 |
6.19×101 |
8.64×100 |
1.22×100 |
| 12 |
4.32×104 |
6.19×103 |
8.64×102 |
1.22×102 |
| 14 |
4.32×106 |
6.19×105 |
8.64×104 |
1.22×104 |
（1）已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ，溶液中各离子浓度大小关系为 。
（2）从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？ 。
（3）反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响？ 。
Ⅱ．肼(N2H4)又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)。
温度较低时主要反应①：N2H4 + O2 
N2 + 2H2O
温度较高时主要反应②：N2H4 + 2O22NO + 2H2O
不考虑其他反应，完成下列填空：
（4）若反应①在250℃时的平衡常数为K1，350℃时的平常数为K2，
则K1 K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（5）反应于1100℃时达到平衡后，下列措施能使容器中
增大的有 (填字母序号)。
A．恒容条件下，充入He气 B．增大容器体积
C．恒容条件下，充入N2H4 D．使用催化剂
（6）若将n mol肼和2n molO2充入某容积为n L的刚性容器中，在800℃和一定压强、合适催化剂的作用下，反应①和②同时达到平衡，实验测得N2的产率x，NO的产率为y，则该条件下反应②的平衡常数K= (用x、y的代数式表示，不必化简)。