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） ΔH＝206.0 kJ·mol－1
Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g） ΔH＝－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100 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右图。
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
，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）写出甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：__________________________________________________。
（5）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。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式____________________________。
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。
(14分)“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
（1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需 |
||
| CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
| 2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
| 3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验2条件下平衡常数K=。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值_______(填具体值或取值范围)。
③实验4，若900 ℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol，则此时V正V逆(填“＜”，“＞”，“=”)。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g) ＝ 2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ·mol－1
②2CO (g)＋ O2(g) ＝ 2CO2(g)ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g) ＝ H2O(l)ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________
（3）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L－1 H2C2O4溶液中滴加10 mL 0.01 mol·L－1 NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系；
（4）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10－9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10－4 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______________mol·L－1。
（5）以二甲醚(CH3OCH3)、空气、H2SO4为原料，铂为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似。请写出该电池负极上的电极反应式：。
(14分)已知：CH3COOH
CH3COO－＋H＋达到电离平衡时，电离平衡常数可以表示为Ka＝
；CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－达到水解平衡时，水解平衡常数可以表示为Kh＝
(式中各粒子浓度均为平衡时浓度)。
（1）对于任意弱电解质来讲，其电离平衡常数Ka、对应离子的水解常数Kh以及水的离子积常数Kw的关系是_______________，由此可以推断，弱电解质的电离程度越小，其对应离子的水解程度____________。如在25 ℃时碳酸的K1草酸的K1(填“大于”、“等于”或“小于”)，所以，在相同条件下，碳酸氢钠的溶液显性，而草酸氢钠溶液显酸性。
（2）由于CH3COOH的电离程度很小，计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度，则c mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝_________(不为0)。
（3）现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品，通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数，需测定的数据有(用简要的文字说明)：
①实验时的温度；②______________；③用____________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。
(16分)化学实验有助于理解化学知识，提升科学素养。
I.某探究小组用以下右图装置做如下实验。
| 实验编号 |
a中试剂 |
b中试剂 |
 |
| 1 |
0.1克Na、3 mL水 |
0.1克Na、3 mL乙醇 |
|
| 2 |
3 mL水 |
3 mL饱和FeSO4溶液 |
（1）实验1：同时加入试剂，反应开始阶段可观察到U形管中液面（填编号，下同），反应结束静置一段时间，最终U形管中液面。
a．左高右低 b．左低右高c．左右基本持平
（2）实验2：一段时间后观察到U形管中液面左低右高， b管溶液中出现红褐色浑浊物，请解释出现上述现象的原因：。
II．某研究小组为探究弱酸性条件下铁的电化学腐蚀类型，将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图（1）所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（3）请填满表中空格，以完成实验设计：
| 编号 |
实验目的 |
炭粉/g |
铁粉/g |
醋酸浓度/mol/L |
| ① |
作参照实验 |
0.5 |
2.0 |
1.0 |
| ② |
探究醋酸浓度对实验的影响 |
0.5 |
0.1 |
|
| ③ |
0.2 |
2.0 |
1.0 |
（4）实验①测得容器中的压强随时间的变化如图（2）所示。该小组得出0～t1时压强增大的主要原因是：。t2时，容器中压强明显变小的原因是。请在图（3）中用箭头标出发生该腐蚀时A和B之间的电子移动方向。
制备氢气可利用碘硫热化学循环法，其原理示意图如下。
（1）已知：①2SO3(g)
2SO2 (g) + O2 (g)△H1
②H2SO4(l)SO3(g) + H2O(l)△H2
2H2SO4(l)2SO2 (g) + O2(g) +2H2O（l） △H3
则△H3=（用△H1和△H2表示）
（2）上述热化学循环制氢要消耗大量的能量，从绿色化学角度，能量供应的方案是。
（3）碘化氢热分解反应为：2HI(g)H2(g)+I2(g) △H＞0。则该反应平衡常数表达式：K=；升温时平衡常数K（选填“增大”或“减小”）
（4）本生(Bunsen)反应中SO2和I2及H2O发生反应为：
SO2+I2+2H2O=3H++HSO4─+2I─；I─+I2I3─。
①当起始时，SO2为1mol，水为16mol，溶液中各离子变化关系如下图，图中a、b分别表示的离子是、。
②在水相中进行本生反应必须使水和碘显著过量，但易引起副反应将反应器堵塞。写出浓硫酸与HI发生反应生成硫和碘的化学方程式：。
Suzuki偶联反应在有机合成上有广泛应用。反应①如下（Ph-代表苯基
─）：
反应①：
化合物I可以由以下途径合成：
（1）化合物V的分子式为；1mol化合物I最多可跟mol氢气反应。
（2）化合物IV的结构简式为；化合物V转化为化合物VI的反应类型为。
（3）写出化合物VI在NaOH溶液中共热的反应方程式。
（4）已知化合物Ⅶ是化合物V的同分异构体，其苯环上一溴代物有2种，且1mol Ⅶ与足量银氨溶液反应生成4mol Ag，写出化合物Ⅶ的一种结构简式。
（5）化合物（
）与化合物【(HO)2B──COOH】也能发生类似反应①的偶联反应，写出产物的结构简式。