(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H＝－484 kJ·mol－1
CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝－802 kJ·mol－1
则CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H＝ kJ·mol－1
（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为 。该温度下，反应的平衡常数为 。
（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是 。
| A．体系压强不再变化 | B．H2与CO的物质的量之比为1:1 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在右下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为____________________________________________________________________。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：
请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是____________________________________________________________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。
工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下：
请回答下列问题。
（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有________________________________。
（2）写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式：_________________________________________________________。
（3）工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
（4）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。
某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液、生石灰、CCl4、BaCl2溶液、KOH溶液
（1）为除去水中含有的Ca2＋、Mg2＋、HCO3-、Cl－、SO42-，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO42-、Mg2＋和HCO3-，这两种试剂是________和________(只填化学式)。
（2）凝聚剂A常用FeSO4·7H2O，最终生成红褐色胶体沉淀，该胶状沉淀的化学式为________，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填序号)。
A．只有物理变化，无化学变化
B．只有化学变化，无物理变化
C．既有化学变化，又有物理变化
（3）通入CO2的目的是__________和__________。
（4）传统的氧化剂是Cl2，现代工艺用ClO2取代Cl2，通入ClO2的作用是________________________；优点是________________________________。
（5）离子交换柱X、Y中有一种是H＋型交换柱，另一种是OH－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱？________(填“H＋型”或“OH－型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？_______________________________________
________________________________________________________________________。
化学在材料的发展过程中起着很重要的作用，2012年度国家最高科学技术奖授予郑哲敏院士、王小谟院士，两人均在材料方面作出了巨大贡献，为国家创造出较大的经济效益。
（1）石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工业生产中，不可能用到上述原料的是________(填序号)。
①炼铁；②炼钢；③从海水中提取镁；④铝的冶炼；⑤制水泥；⑥制玻璃；⑦制漂白粉；⑧烧制陶瓷
（2）神州八号与天宫一号的成功对接与分离，标志着我国航天工业发展进入了新阶段。下列选项中的描述与化学研究领域无关的是________。
| A．燃料燃烧为神州八号升空提供动力 |
| B．与地面指挥中心联系的无线电通讯 |
| C．宇航服使用的合成纤维等新材料 |
| D．太空舱中利用NiFeO4处理呼出的废气 |
（3）玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，它具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能，其中基体是__________，增强体是________。
（4）橄榄石型LiFePO4是一种锂离子电池正极材料，其中Fe元素显＋2价。常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善LiFePO4的导电性能外，还能____________________。
水处理技术在生产、生活中应用广泛。
（1）工业上常用绿矾作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：_______________________________________________________________________。
(用必要的离子方程式和文字做答)
（2）根据水中Ca2＋、Mg2＋的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。①硬水软化的方法通常有________、________和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型，而失去交换能力。把CaR2(或MgR2)型树脂置于________中浸泡一段时间，便可再生。
②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是________________________________________________________________________。
（3）我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是________________________________________。
（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌作用下将NH4+氧化为NO3-：________NH4+＋________O2=________NO3-＋________H＋＋______H2O，然后，加入甲醇与NO3-生成N2：______NO3-＋______CH3OH=________N2↑＋________CO2↑＋________H2O＋________OH－。
试配平以上两个离子方程式。