“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。
Ⅰ．用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
C+ KMnO4+ H2SO4→ _CO2↑+ MnSO4 + K2SO4+ H2O
Ⅱ．工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO（同时产生H2），CO和水蒸气在一定条件下发生反应也能制取氢气：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：
| 容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间 |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
|||
| CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
|||
| ① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 min |
放出热量：32.8 kJ |
| ② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 min |
放出热量：Q |
（1）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 。
（2）计算容器②中反应的平衡常数K= 。
（3）下列叙述正确的是 （填字母序号）。
a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
b．容器②中反应达平衡状态时，Q =" 65.6" kJ
c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
d．容器①中，反应的化学反应速率为：
e．平衡时，容器中的转化率：① < ②
Ⅲ．工业上利用用CO2来生产燃料甲醇的反应原理：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表：
则该热化学反应方程式为 。
Ⅳ．将CH3OH设计成燃料电池，其利用率更高，下图是利用甲醇燃料电池进行某种电化学反应的示意图。
①写出该燃料电池的负极电极方程式 。
②若A、B是石墨电极，X为NaCl溶液，当A极产生22.4L气体(标况下)，则理论上消耗CH3OH 克。
③若乙池要实现铁上镀铜，则A电极选择 。
在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图，据图回答下列问题：
（1）从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为____。
（2）根据右图写出该反应的化学方程式_______，该反应的平衡常数表达式为K=__________。
（3）第5分钟时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如右图，则该反应是_____（填“放热”或“吸热”）反应，反应的平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），B的反应速率______。若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_____（用图中a~c的编号回答）
（4）某同学在学习了“化学反应速率和化学平衡”专题后，发表如下观点，你认为错误的是___。
a．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
b．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
c．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
d．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化工生产的综合效益
现有部分短周期元素的性质或结构如下表：
| 元素编号 |
元素性质或结构 |
| X |
海水中质量分数最大的元素，其氢化物是最常用的溶剂 |
| Y |
地壳中含量最多的金属元素 |
| Z |
形成化合物最多的元素 |
| M |
短周期主族元素中原子半径最大的元素 |
（1）X原子中电子运动状态共有____种。Z元素最简单的气态氢化物分子的空间构型是___。
（2）写出Y元素最高价氧化物对应水化物的电离方程式____________。
（3）下列说法能证明M、Z、X三种元素形成的化合物属于离子化合物的是___________。
a．熔点比氯化钠高 b．水溶液能导电 c．液态时能导电 d．固体能导电
（4）与X同周期且非金属性强于X的元素是______（填元素名称），写出能说明这一事实的化学方程式___________。
某一反应体系中有反应物和生成物共八种物质：KMnO4、SO2、CuS、H2SO4、CuSO4、K2SO4、MnSO4、H2O。反应中氧化过程如下：CuS→SO2。
（1）该反应中被还原的元素是___________，CuS发生氧化反应的实质是__________。
（2）若反应过程中转移了3 mol电子，则参加反应的CuS的物质的量为________mol。
（3）写出并配平该反应的化学方程式 ________________________________________。
（4）当KMnO4过量时，KMnO4会继续与SO2发生如下反应：
2KMnO4＋5SO2＋2H2O → 2H2SO4＋K2SO4＋2MnSO4
该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 _______。
熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2－和HCO3－）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10+26CO32－－52e－=34CO2+10H2O。试回答下列问题：
（1）该燃料电池的化学反应方程式为 ▲。
（2）正极电极反应式为▲。
（3）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是 ▲。
（4）某学生想用该燃料电池和右图所示装置来电解饱和食盐水。
①写出该反应的离子方程式▲。
②若电解后得到200mL3.25mol/LNaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为▲mL。
烯烃A在一定条件下可以按下图所示进行反应：
（D是
，
互为同分异构体，
互为同分异构体。）
请回答下列问题：
（1）A的结构简式是▲；G1的结构简式是▲。
（2）用系统命名法命名有机物B，B的名称是▲。
（3）框图中属于取代反应的是▲。（填数字代号）
（4）E→F2的化学反应方程式▲，属于▲反应。