甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（i）制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1＝＋206.0kJ/mol
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H2)＝ 。
②图中p1 p2（填“＜”、”“＞”或“＝”）。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应如下：
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为 。
（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图2所示。
①反应（ii）需在 （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变，
原因是 （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在图2中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) 
，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。
(10分)“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。完成下列问题：
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式__________________________________________。
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：________________。
(3)浓硫酸的作用是：①___________________________；②___________________________。
(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是
__________________________________________________。
(5)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止
___________________________________________。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是____________________________。
(7)做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是
______________________________________________________________________________。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号) _________________。
①单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水
②单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸
③单位时间里，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
(8分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_________________热反应，这是由于反应物的总能量_________________生成物的总能量；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量__________________________________________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势：_____________________________________________________________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，右图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是_________________ (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是_________________，电池反应为_________________。
(13分)下面是某学校研究化学反应中能量变化情况的实验：(氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应)
下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论：
| 实验步骤 |
实验现象 |
得出结论 |
| 将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 |
有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 |
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| 用手触摸烧杯下部 |
感觉烧杯变凉 |
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| 用手拿起烧杯 |
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 |
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| 将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 |
玻璃片脱离上面烧杯底部 |
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| 反应完后移走烧杯上的多孔塑料Q片，观察反应物 |
混合物成糊状 |
(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为_________________________________________________。
某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理，推测钠也应能在CO2中燃烧。为了确定其生成产物并进行实验论证，请你参与以下研究过程。
（1）甲同学首先设计了实验室制取二氧化碳的三种发生装置，若选用碳酸氢钠分解制二氧化碳应选用装置是_______（填装置序号“A”“B”或“C”，下同）；若用石灰石与稀盐酸为原料，并能控制反应随时发生随时停止，最好应选用的装置是_______；若用碳酸钠固体与稀硫酸反应应选用的装置是_______。
（2）乙同学按实验要求，用下列装置进行实验（已知PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd），请完成下列问题：
①若装置6中有黑色沉淀，装置4中的残留固体（只有一种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为：_____________________。
②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为：_____________________。
（3）指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳，当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中得到的残留固体中是否含有Na2O和C。
请完成有关氨气的问题。
（1）实验室常用下列装置和选用的试剂制取NH3，其中正确的是__________（填序号）。
（2）若实验室收集NH3要采用法__________。
（3）若检验NH3，可用__________。