(14分)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) 
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 
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，请在上图中画出反应体系中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 。
铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
（1）一定条件下，Fe与CO2可发生反应：
2Fe(s)+3CO2(g)
Fe2O3(s)+3CO(g)
该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K= ______。（填表达式）
②下列措施中，能使平衡时c(CO)／c(CO2) 增大的是(填标号)。
| A．升高温度 | B．增大压强 |
| C．充入一定量CO | D．再加一些铁粉 |
（2）图1装置发生反应的离子方程式为。
（3）图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为极，甲烧杯中铁电极的电极反应为。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为。
③ 停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为mL 。
工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO(g) ＋ 2H2(g) 
CH3OH(g)ΔH
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填序号）。
a． 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b． 混合气体的密度不变
c． 混合气体的总物质的量不变
d． CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1。
①该反应△H___0（填“＞”或“＜”）。
②实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104 kPa左右，选择此压强的理由是_______。
（3）右图2表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A____C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A_____C，由状态B到状态A，可采用______的方法（填“升温”或“降温”）。
（4）一定条件下，0.5mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出Q KJ的热量。写出该反应的热化学方程式。
（5）图3是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）结构示意图，写出 a处电极上发生的电极反应式。
（4分)中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋浓度来测定溶液的pH。
（1）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显________色，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”)。
（2）若用pH计测定，则pH________7.0(填“＞”、“＜”或“＝”)，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”)。）】
(10 分)已知：4NH3＋5O2
4NO＋6H2O；
4NO＋3O2＋2H2O
4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，请完成下列填空：
（1）amol NO完全转化为HNO3需要空气______mol；
（2）为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮，氨－空气混合物中氨的体积分数为_______（保留2位小数）。
（3）20.0moL的NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量的硝酸，以及其它成分。（高温下NO和O2不反应）
计算氨转化为NO和HNO3的转化率。
化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4·7H2O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾。制备皓矾的实验流程如下图所示。
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2．7-3．7
Fe（OH）2:7．6-9．6 Zn（OH）2:5．7-8．0试回答下列问题：
（1）加入的试剂①,供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等，最好选用，其理由是；
（2）加入的试剂②,供选择使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）2，d、ZnCO3，e、ZnSO4等，可选用；
（3）从晶体1→晶体2，该过程的名称是；
（4）在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是。