合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料。從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有：

① CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)   ΔH1＝＋206.1 kJ/mol

② CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)  ΔH2＝＋247.3 kJ/mol

③ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)    ΔH3

請回答下列問題：

⑴ 在一密閉容器中進行反應(yīng)①，測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖1所示。反應(yīng)進行的前5 min內(nèi)， v(H2)＝  ▲  ；10 min時，改變的外界條件可能是  ▲  。

⑵ 如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)②，并維持反應(yīng)過程中溫度不變。已知甲容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖像如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖像。

⑶ 反應(yīng)③中ΔH3＝  ▲  。800℃時，反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)K＝1.0，某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表：

此時反應(yīng)③中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是  ▲  （填代號）。

a．v(正)＞v(逆)       b．v(正)＜v(逆)        c．v(正)＝v(逆)       d．無法判斷

12分）立方氮化硼（cBN）是一種自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度僅次于金剛石，但耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性以及鋼材加工等方面表現(xiàn)出比金剛石更加優(yōu)異的性能，具有巨大的應(yīng)用價值。由美國通用電氣公司溫托夫等人首次研制成功，隨后成為各國爭相研制的熱點，是超硬材料領(lǐng)域的最重要成就之一。

10-1 立方氮化硼由六方氮化硼（hBN）在高溫高壓下制備，六方氮化硼又稱“白石墨”，結(jié)構(gòu)和許多性質(zhì)與石墨類似，柔軟光滑，由如圖1所示的B、N平面層堆疊形成，沿c軸方向相鄰兩層的B、N原子投影重合，試畫出hBN的一個晶胞透視圖。

10-2 立方氮化硼（cBN）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，面心立方晶胞，晶胞參數(shù)α = 361.5 pm。在cBN晶體中B原子的堆積方式為______，B填充N的_____空隙

10-3 寶石工匠琢磨鉆石時，有些晶面特別難拋光，試推測立方氮化硼的那些晶面難拋光？為什么？_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

10-4 以知金剛石的晶胞參數(shù)α = 356.7 pm，通過計算說明立方氮化硼的硬度略小于金剛石的原因。

計算過程：_________________________________________________________________

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解釋原因：_________________________________________________________________

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