碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
（1）在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應： Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)₄(g)，H<0。利用該反應可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99．9％的高純鎳。對該反應的說法正確的是     (填字母編號)。

A．增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率，Ni的轉(zhuǎn)化率降低

B．縮小容器容積，平衡右移，H減小

C．反應達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，CO的體積分數(shù)降低

D．當4v[Ni(CO)4]=v(CO)時或容器中混合氣體密度不變時，都可說明反應已達化學平衡狀態(tài)

節(jié)能減排是當今社會的熱門話題，研發(fā)混合動力汽車對于中國汽車業(yè)的未來具有重要的戰(zhàn)略意義�；旌蟿恿ζ�車持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上，某種混合動力汽車的動力系統(tǒng)由“1．6L汽油機十自動變速器十20kW十200V鎳氫電池”組成。
①混合動力汽車所用的燃料之一是乙醇，lg乙醇完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)H₂O放出30.0kJ熱量，寫出乙醇燃燒的燃燒熱的熱化學方程式            。
②鎳氫電池的使用可以減少對環(huán)境的污染，它采用儲氫金屬為負極，堿液NaOH為電解液，鎳氫電池充電時發(fā)生反應                                  。其放電時的正極的電極反應方程式為        。
③常溫下，同濃度的Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液的pH都大于7，兩者中哪種的pH更大，其原因是    。0．1mol·L^－1 Na₂CO₃中陰離子濃度大小關(guān)系是   ，向0．1mol·L^－1 NaHCO₃溶液中滴入少量氫氧化鋇溶液，則發(fā)生反應的離子方程式為：             。
（2）二氧化錳、鋅是制備干電池的重要原料，工業(yè)上用軟錳礦（含MnO₂）和閃鋅礦（含ZnS）
聯(lián)合生產(chǎn)二氧化錳、鋅的工藝如下：

①操作Ⅰ需要的玻璃儀器是      。
②軟錳礦（含MnO₂）和閃鋅礦與硫酸反應的化學方程式為       ，上述電解過程中，當陰極生成6．5g B時陽極生成的MnO₂的質(zhì)量為      。
③利用鋁熱反應原理，可以從軟錳礦中提取錳，發(fā)生的化學方程式為      。

（Ⅰ）碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛�！暗吞忌�活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的生活方式。
（1）甲烷燃燒時放出大量的熱，可作為能源應用于人類的生產(chǎn)和生活。
（2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極電極反應式是：                           。
（3）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：
，得到如下三組數(shù)據(jù)：

①實驗1中，以v（ H₂）表示的平均反應速率為：     。
②該反應的正反應為     （填“吸”或“放”）熱反應；
③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等），則a、b應滿足的關(guān)系是       （用含a、b的數(shù)學式表示）。
（Ⅱ）某小組運用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理，用如下圖所示裝置電解K₂SO₄溶液。
①該電解槽中通過陰離子交換膜的離子數(shù)      （填“>”“<”或“一”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)；
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序為              ；
③電解一段時間后，B出口與C出口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為             。

目前，“低碳經(jīng)濟”備受關(guān)注，CO₂的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學家研究的重要課題。試運用所學知識，解決下列問題：
（1）已知某反應的平衡表達式為：它所對應的化學反應為：__  ___
（2）—定條件下，將C(s)和H₂O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器中，發(fā)生（1）中反應：其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

2013年初，全國各地多個城市都遭遇“十面霾伏”，造成“陰霾天”的主要根源之一是汽車尾氣和燃煤尾氣排放出來的固體小顆粒。
汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO(g)2CO₂+N₂。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO₂)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷：

（1）該反應為       反應(填“放熱”或“吸熱”）：在T₂溫度下，0~2s內(nèi)的平均反應速率：v(N₂)=         ；（2）當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S₁>S₂，在答題卡上畫出 c(CO₂)在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線。
（3）某科研機構(gòu)，在t₁℃下，體積恒定的密閉容器中，用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度（具體數(shù)據(jù)見下表，CO₂和N₂的起始濃度為0）。

四氯化鈦(TiCl₄)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO₃)制備TiCl₄等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下：

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生：
Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋
2TiO^2＋(無色)＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋(紫色)＋Fe^2＋＋2H₂O
Ti^3＋(紫色)＋Fe^3＋＋H₂O=TiO^2＋(無色)＋Fe^2＋＋2H^＋
加入鐵屑的作用是                                                          。
(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO₂·nH₂O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在       范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO₂·nH₂O用酸清洗除去其中的雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25 ℃時，K_sp[Fe(OH)₃]＝2.79×10^－39，該溫度下反應Fe(OH)₃＋3H^＋Fe^3＋＋3H₂O的平衡常數(shù)K＝       。
(4)已知：TiO₂(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(l)＋O₂(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol^－1
寫出④中TiO₂和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：               。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是                 (只要求寫出一項)。
(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl₄雜質(zhì)的TiCl₄，可采用       方法。

碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。
請回答下列問題：
(1)有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ·mol^－1
則M、N相比，較穩(wěn)定的是               。
(2)已知CH₃OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol^－1，CH₃OH(l)＋O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂(g)  ΔH＝－a kJ·mol^－1，則a       238.6(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)使Cl₂和H₂O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當有1 mol Cl₂參與反應時釋放出145 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：                       。
(4)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO₂(s)＋3C(s)=2Al₂O₃(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ·mol^－1，則反應過程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為         。

到目前為止，由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕�的能源�?br />(1)化學反應中放出的熱能(焓變，ΔH)與反應物和生成物在反應過程中斷鍵和形成新鍵過程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。
已知：H₂(g)＋Cl₂(g)=2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ，則形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為       。
(2)燃料燃燒將其所含的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯�需要的熱能。已知�?br />①CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1
②C(s，石墨)＋O₂(g)=CO₂(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1
③ 2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1
標準狀態(tài)下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應放出588.05 kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是       。根據(jù)以上三個熱化學方程式，計算C(s，石墨)＋2H₂(g)=CH₄(g)的反應熱ΔH為           。

天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

甲烷作為一種新能源在化學領(lǐng)域應用廣泛，請回答下列問題：
(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H₂)還原氧化鐵，有關(guān)反應為：CH₄(g)＋CO₂(g)=2CO(g)＋2H₂(g)　ΔH＝＋260 kJ·mol^－1
已知：2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH＝－566 kJ·mol^－1
則CH₄與O₂反應生成CO和H₂的熱化學方程式為_______________________________
(2)如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①a處應通入________(填“CH₄”或“O₂”)，b處電極上發(fā)生的電極反應式是______________________________
②電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”，下同)，裝置Ⅱ中Cu^2＋的物質(zhì)的量濃度________；
③電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH^－以外還含有________(忽略水解)；
④在此過程中若完全反應，裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標準狀況下)。