探索CO2与CH4的反应使其转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要意义。回答下列问题
(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ·mol－1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1) △H2=－128.3kJ·mol－1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ·mol－1
25℃时，在合适的催化剂作用下，采用甲烷和氧气一步合成液态甲醇的热化学方程式为______________________。
(2)向某密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·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、压强的关系如图所示。
①工业生产时一般会选择在P4和1250℃条件下进行反应，请解释其原因______________________。
②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应在5min时达到平衡点X，则0-5min内，用CO表示该反应平均速率为___________；该温度下，反应的平衡常数为___________(保留3位有效数字)。
(3)工业上用CO和H2制取甲醇反应方程式为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。对于该合成反应，若通入的CO的物质的量一定，如图为4种投料比[n(CO)︰n(H2)分别为5︰7、10︰17、5︰9、1︰2]时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。
①曲线b对应的投料比是___________
②当反应在曲线a、b、c对应的投料比下达到相同的平衡转化率时，对应的反应温度和投料比的关系是___________。
③投料比为10︰17反应温度为T1时，平衡混合气体中CO的物质的量分数为___________。
氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知：①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) △H=－159.5kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ·mol－1
③H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol－1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为___________。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：
CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在温度为T1和T2时，分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：
①根据如图判断该反应的△H___________0（填“>”“<”或“=”)，理由是___________。
②温度为T1时，0~10min内NO2的平均反应速率v(NO)2=___________，反应的平衡常数K=______(保留三位小数)
③该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______(填编号)。
A．改用高效催化剂 B．升高温度
C．缩小容器的体积 D．增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液，工作一段时间后，该电池正极区附近溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为___________。
(4)氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________；常温下将 a mol·L－1的HN3与b mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3－)，则该混合物溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中c(HN3)=___________ mol·L－1。
二氧化硫是大气的主要污染物之一。催化还原SO2不仅可以消除SO2的污染，还可以得到工业原料S。燃煤烟气中硫的回收反应为：2CO(g)+SO2(g) 
2CO2(g)+S(l) △H。
(1)已知：2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=－566.0kJ·mol－1
S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=－296.8 kJ·mol－1
则硫的回收反应的△H=___________ kJ·mol－1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时，硫的回收反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时，___________（填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均可能使SO2的转化率达到很高，不考虑价格因素，选择La2O3的主要优点是___________。
(3)一定条件下，若在恒压密闭容器中发生硫的回收反应，SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为___________；某温度下，若在恒容密闭容器中，初始时c(CO)=2 a mol·L－1，c(SO2)= a mol·L－1，SO2的平衡转化率为80%，则该温度下反应的化学平衡常数为___________。
(4)某实验小组为探究烟气流速、温度对该反应的影响，用La2O3作催化剂，分别在两种不同烟气流量、不同温度下进行实验。实验结果显示：在260℃时，SO2的转化率随烟气流量增大而减小，其原因是___________；在380℃时，SO2的转化率随烟气流量增大而增大，其原因是___________。
(5)工业上常用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2，将烟气通入1.0 mol·L－1的N2SO3溶液，当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降此时溶液中c(HSO3－)c︰(SO32－)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)
消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1) 化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染，还可作为工业生产的能量来源。
已知：2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=－177kJ/mol
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) △H=－1253.4kJ/mol
则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为___________________。
(2)已知：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H<0。不同温度下，向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。
①M点的v正_________Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。
②T3温度下，将1molN2和3molH2充入2L的密闭容器中，维持压强为60MPa不变，达到N点的平衡状态，反应的浓度平衡常数K=_____________ (用最简分数表示)，M点的平衡常数比N点的平衡常数_________(填“大”“小”或“相等”)。
(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。写出总反应化学方程式：_____________。
②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH3)的变化情况如上图所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是____。当m(NaClO)∶m(NH3)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是__________。
(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2，工作原理如题图所示。若阳极生成标准状况下2.24 L气体，理论上可除去NO3-的物质的量为_____mol。
乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____
(2)已知：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1) △H1=－890.3kJ/mol
C2H2(g)+2.50(g)===2CO2(g)+H2O(1) △H2=－1299.6J/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H3=－571.6kJ/mol
则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的△H=_____kJ/mol。
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H____0(填“>”或“<”)，CH4的平衡转化率为____%(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多，经ts后再次达到平衡，平衡时，c(CH4)=2c(C2H4)，则T1_____(填“>”或“<”)T2，t=______s。
②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05=－1.3)。
③由图可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有___________。
中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下： 2CH4(g) 
C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0
化学键 | H—H | C—H | C = C | C—C |
E(kJ / mol) | a | b | c | d |
(1)已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH=___________ (用含a.b.c.d的代数式表示)。
(2)T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应，反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1所示，测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。
①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(L・min) o
②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填"a"或 “b”)。
③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正 ____V逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是__________
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2-
①C极的Pt为_______ 极(选填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________ 。
③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液c(OH—)=_______ (假设电解前后溶液的体积均为500 mL)。
