(15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：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 。
Fe3+可以与SCN-、CN-、F-有机分子等形成很多的配合物。
（1）写出基态Fe3+的核外电子排布式 。
（2）CN-中碳原子的杂化方式为 。
（3）已知(CN)2是直线型分子，并有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为 。
（4）写出一种与SCN-互为等电子体的分子 。（用化学式表示）
（5）下图是SCN-与Fe3+形成的一种配合物，画出该配合物中的配位键（以箭头表示）。
（6）F-不仅可与Fe3+形成[FeF6]3+，还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体（如下图）。该晶体的化学式为 。
以甲醇为替代燃料是解决我国石油资源短缺的重要措施。
（1）CO、CO2可用于甲醇的合成，其相关反应的热化学方程式如下：
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=" -102.5" kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)△H ="-42.9" kJ·mol－1
则反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H = kJ·mol－1
反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为 。
（2）用CO2合成甲醇时可选用亚铬酸锌（ZnCr2O4）或CuCl为催化剂。
①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO4·H2O，同时生成ZnO。该反应的化学方程式是 。以亚铬酸锌为催化剂时，工业上的适宜温度是：350℃~420℃，可能的原因是 。
② CuCl是不溶于水的白色固体，制备时向CuCl2溶液中加入过量铜粉，发生反应CuCl2+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸，发生反应CuCl + HCl
H[CuCl2]。反应结束后将溶液倒入蒸馏水中有CuCl生成。实验过程中加入浓盐酸的目的是 。当c(Cl-)=2×10-3 mol·L—1时, c(Cu+-)= mol·L—1。已知：Ksp(CuCl)=1.7×10-7。
（3）直接甲醇燃料电池结构如图所示，则负极反应是 。
工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO
+ 2Cl- + 4H+ = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O。
（1）写出第二步反应的离子方程式 。
（2）工业生产时需在反应物中加少量Cl-，其作用是 。
（3）生产中会发生副反应ClO+ Cl- + H+ - Cl2↑+ H2O（未配平），若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为 。
化学物I是治疗失眠症药物雷美替胺的中间体，其合成路线如下：
（1）反应①的类型为： ，反应④的类型为： 。
（2）物质F中含氧官能团的名称为 。
（3）反应③会生成与D互为同分异构体的副产物，该反应的方程式为 。
（4）若未设计反应⑥，则化合物I中可能混有杂质，该杂质同样含有一个六元环和两个五元环，其结构简式为 。
（5）写出同时满足下列条件的物质I的一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应；②能发生水解反应；③分子的核磁共振氢谱有5个峰。
（6）已知：
以
、
为原料，合成
，写出合成流程图（无机试剂任用）。合成流程图示例如下：
由菱镁矿（主要成分为MgCO3）制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下：
（1）从图可以得出的结论为、。
（2）水化反应MgO+H2O = Mg(OH)2能自发进行的原因是。
（3）结合元素周期律和表1可知，金属氢氧化物受热分解的规律有。（写一条即可）
LiOH |
NaOH |
KOH |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
| 924 |
不分解 |
不分解 |
140 |
258 |
390 |
700 |
（4）已知热化学方程式：Mg(OH)2 (s) =" MgO" (s)+H2O (g) ΔH =" 81.5" kJ·mol－1
①Mg(OH)2起阻燃作用的主要原因是。
②与常用卤系（如四溴乙烷）和有机磷系（磷酸三苯酯）阻燃剂相比，Mg(OH)2阻燃剂的优点是。