能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义。
Ⅰ、煤可以通过气化和液化转变为清洁能源并提高燃烧效率。
煤气化的主要反应是：C（g）+ H2O（g）
CO（g）+H2（g）。
气化得到的CO和H2可以进一步液化合成甲醇，反应方程式为：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ∆H
（1）若相同温度下CO、H2、CH3OH（g）的燃烧热（∆H）分别为a、b、c，则上述反应的∆H＝ 。
（2）将1molCO和2molH2通入1L密闭容器中，分别恒温在3000C和5000C反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：
| |
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
| 3000C |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
| 5000C |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
①在3000C反应开始10分钟内，H2的平均反应速率_____________。
②5000C平衡常数K=___________。
③在另一体积不变的容器中，充入1.2molCO和2.0molH2，一定条件下达到平衡，测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为 。
（3）煤燃烧的主要产物CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其KSP＝2.8×10-9mol2/L2。现将2×10-4mol/L的Na2CO3溶液与一定浓度的CaC12溶液等体积混合生成沉淀，计算应加入CaC12溶液的最小浓度为 。
Ⅱ、超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO十2CO2CO2+ N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表：
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c(NO)(×10-4mol/L) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
| c(CO)( ×10-3mol/L) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H 0(填写“＞”、“＜”、“＝”)；
（2）某同学设计了三组实验，分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，部分实验条件如下表：
| 实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L-1 |
CO初始浓度/mol·L-1 |
催化剂的比表面积/m2·g—1 |
| I |
280 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
82 |
| Ⅱ |
280 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
124 |
| Ⅲ |
350 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，请在图上标明各条曲线的实验编号。
钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，是航空、军工、电力等方面的必需材料，被誉为“空间金属”和“深海金属”。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是________。
| A．用来做保险丝 | B．用于制造航天飞机 |
| C．用来制造人造骨 | D．用于制造船舶 |
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时，却可与常见的非金属单质反应。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式：______________________，该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。
第二步：在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
| 序号 |
内容 |
实验现象 |
| 1 |
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 |
干燥的铁丝表面依然光亮 |
| 2 |
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 |
铁丝表面依然光亮 |
| 3 |
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 |
铁丝表面已变得灰暗 |
| 4 |
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面略显灰暗 |
| 5 |
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面已变得灰暗 |
| 6 |
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面灰暗程度比实验5严重 |
回答以下问题：
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______；在电化学腐蚀中，负极反应是__________________________；正极反应是____________________________；
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_____________________________；
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是________________。(答两种方法)
某新型无机非金属材料A，由两种非金属元素组成，其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得：①B＋NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4]；②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成，进行了下图所示的转化实验，图中G、F、H均为难溶于水的物质，且为白色粉末，图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题：
(1)写出化合物B和化合物G的化学式______________、______________。
(2)A可能所属的晶体类型是________，在A晶体中，每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反应②的离子方程式：____________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式：________________。
(5)分析反应③，你能得出的结论是__________________________________________(合理即可)。
单晶硅是现代信息基础材料。工业上，硅是在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得的。
(1)若往电炉里加入二氧化硅和炭粉的混合物，通电，使它们发生如下反应生成硅：2C＋SiO2
2CO↑＋Si
从保护生态环境和建设节约型社会等方面来说，在该生产环节中需要注意的主要问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以上生产所得到的硅不纯，称为“粗硅”。一些高新技术产品的元件中使用的硅是极其纯净、几乎没有任何缺陷的单晶硅。
①工业上，硅的提纯原理为在加热下让粗硅与氯气反应，其产物在高温下被氢气还原，从而得到较纯的硅。请写出上述过程中有关反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验室中，将细沙粉(SiO2)与镁粉混合加热，也可制得粗硅。这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁(Mg2Si)，这些杂质可用盐酸除去(提示：Mg2Si与盐酸反应的产物之一是SiH4)。请写出在实验过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含有少量的CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融。冷却后，用水浸取熔块，过滤，弃去残渣。滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液。溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)最后沉淀物是________，生成该沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样和纯碱的混合物时，应选用________坩埚。