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氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)．
（1）直接熱分解法制氫．某溫度下，H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g）．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=．
（2）熱化學(xué)循環(huán)制氫．制備H₂的反應(yīng)步驟如下：
①Br₂（g）+CaO（s）═CaBr₂（s）+

1

2

O₂（g）△H=-73kJ?mol^-1
②3FeBr₂（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+6HBr（g）+H₂（g）△H=+384kJ?mol^-1
③CaBr₂（s）+H₂O （g）═CaO（s）+2HBr（g）△H=+212kJ?mol^-1
④Fe₃O₄（s）+8HBr（g）═Br₂（g）+3FeBr₂（s）+4H₂O（g）△H=-274kJ?mol^-1
則 H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H=kJ?mol^-1．
（3）光電化學(xué)分解制氫，其原理如圖．鈦酸鍶光電極的電極反應(yīng)為4OH^--4e^-═O₂+2H₂O，則鉑電極的電極反應(yīng)為．
（4）水煤氣法制氫．
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在850℃時(shí)，K=1．
①若升高溫度到950℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K1（填“＞”、“＜”或“=”）．
②850℃時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂ 和x mol H₂，若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是．
（5）甲烷制氫．將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （g）通入容積為100L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）．測得達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為．
（6）LiBH₄具有非常高的儲氫能力，分解時(shí)生成氫化鋰和兩種非金屬單質(zhì)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為．

某興趣小組的同學(xué)在探究金屬活動(dòng)性順序時(shí)，決定把鋁片放入硫酸銅的水溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證鋁和銅的活動(dòng)性順序．小組的同學(xué)進(jìn)行了分工，甲同學(xué)取一定量的無水硫酸銅粉末加到一定量的蒸餾水中溶解，發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁，加水稀釋仍然渾濁．
（1）你認(rèn)為是什么原因造成的，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（2）請你給出配制此溶液的建議．
（3）經(jīng)過小組討論后，終于配制成澄清溶液．甲同學(xué)截取一段鋁片放入盛有該硫酸銅溶液的試管中，觀察，一開始無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后鋁片表面先變，隨后溶液顏色變淺并在鋁片表面沉積一層疏松的紅色物質(zhì)．
（4）乙同學(xué)認(rèn)為將鋁片放入前應(yīng)，并重做此實(shí)驗(yàn)，除發(fā)現(xiàn)跟甲同學(xué)一樣的現(xiàn)象外，還看到有氣泡產(chǎn)生，于是激發(fā)了他們的探究欲望．
[提出問題]該氣體是什么呢？
[猜想]①甲同學(xué)認(rèn)為可能是氫氣   ②乙同學(xué)認(rèn)為可能是二氧化硫．
[查資料]銅鹽溶液中，溶液的pH決定溶液中Cu²⁺濃度大小，通過查資料得到如下數(shù)據(jù)（Cu²⁺濃度小于1.0×10^-5molL^-1時(shí)忽略不計(jì)）：

Cu2+/molL-1	0.1	0.01	0.001	0.0001	0.00001
溶液pH	4.7	5.2	5.7	6.2	6.7

[方案設(shè)計(jì)]同學(xué)們設(shè)計(jì)方案逐一加以驗(yàn)證：
①；
②．
[討論交流]你覺得還可以通過什么操作驗(yàn)證Al和Cu的活動(dòng)性．

（2013?江西模擬）甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH₄和H₂O為原料，通過下述反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ來制備甲醇．
（1）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O（g）通入反應(yīng)室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）…I．CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖．
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H₂表示的平均反應(yīng)速率為．
②圖中的P₁P₂（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時(shí)平衡常數(shù)為．
③該反應(yīng)的△H0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，將a mol CO與3amol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
Ⅱ．
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是．
A．升高溫度                        B．將CH₃OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大       D．再充入1mol CO和3mol H₂
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．

實(shí)驗(yàn)編號	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
l	150	1 3	0.1
2	n	1 3	5
3	350	m	5

A．則上表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：a=、b=．
B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，右上圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強(qiáng)P_x=MPa．

甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應(yīng)反應(yīng)來制備甲醇．
反應(yīng)I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反應(yīng)II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反應(yīng)生成CH₄（g）與H₂O（g）的熱化學(xué)方程式為．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1．
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為．
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為．
③可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有．（填字母）
A．CO的含量保持不變                  
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變       
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應(yīng)II來生成甲醇，按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示．下列說法正確的是
A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應(yīng)速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質(zhì)量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是．
（5）甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應(yīng)式．
②寫出除去甲醇的離子方程式．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：．