在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）該反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)500℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是
a．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）       b．容器中氣體的平均相對分子量不隨時(shí)間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化   d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v（N₂）為mol/（L?min）
（4）保持其他條件不變，若初始投入量為amolN₂、bmolH₂、cmolNH₃，也可得到與上述相同的平衡，則a、b、c需滿足關(guān)系式：；
（5）第5分鐘末，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，則平衡移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”）．

近來，制備和利用氫氣這一清潔能源已有多項(xiàng)成果．
（1）德國克萊斯公司成功研制了利用甲醇（CH₃OH）車載制氫燃料電池工藝，其原理如圖所示，請觀察此圖回答：

①燃料電池的正極反應(yīng)式為；
②甲醇與流程圖中任一反應(yīng)物反應(yīng)制取氫氣的化學(xué)方程式．
（2）美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖：

①此流程的第Ⅱ步反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=；
②此流程的第Ⅱ步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表1，在830℃，以表2的物質(zhì)的量（單位為mol）投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng)，其中反應(yīng)開始時(shí)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有（填實(shí)驗(yàn)編號）；
表1

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

表2

實(shí)驗(yàn)編號	n（CO）	n（H2O）	n（H2）	n（CO2）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	3	3	0	0
D	0.5	2	1	1

③若400℃時(shí)，第Ⅱ步反應(yīng)生成1 mol氫氣的熱效應(yīng)值為33.2（單位為kJ），第1步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CH₄（g）+H₂O（g）═3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1
則400℃時(shí)，甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為．
（3）我國科學(xué)家研究了常溫下利用Pt等催化劑在可見光作用下使水分解制氫氣的方法，如圖是三種催化劑在光照分解水實(shí)驗(yàn)中的效果比較圖．能得出如圖結(jié)果的實(shí)驗(yàn)方案是．

可逆反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g） 在不同條件下的反應(yīng)速率分別為：
（1）v（A）=0.6mol?L^-1?min^-1     
（2）v（B）=0.45mol?L^-1?min^-1
（3）v（C）=0.4mol?L^-1?min^-1     
（4）v（D）=0.48mol?L^-1?min^-1
此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是（　�。�

現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有 五種陽離子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五種陰離子Cl^-、OH^-、NO

- 3

、CO

2- 3

、X中 的一種．
（1）某同學(xué)通過比較分析，認(rèn)為無需檢驗(yàn)就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是、（填化學(xué)式）．
（2）為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B．當(dāng)含X離子的C與A的溶液混 合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當(dāng)C與B的溶液混合時(shí)產(chǎn)生兩種沉淀，向該沉淀中滴入足量的稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀．則：
①X為（填序號）．
A．SiO

2- 3

    B．CH₃COO^-C．SO

2- 4

②A的水溶液中所有離子的濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->．
③化合物B的電子式．
④將0.02mol的B與0.01mol的C同時(shí)溶解在足量的蒸餾水中，充分反應(yīng)后，最終 所得沉淀的質(zhì)量為g（精確到0.1g）．
⑤利用上述已經(jīng)確定的一種物質(zhì)，可以檢驗(yàn)出D、E中的陽離子．請簡述實(shí)驗(yàn)操作步 驟、現(xiàn)象及結(jié)論．
（3）將Cu片投入到裝有D溶液的試管中，Cu片不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu片逐漸 溶解，試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為．

美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖1：
（1）此流程的第Ⅱ步反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=；反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表一，

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

從上表可以推斷：此反應(yīng)是 （填“吸”、“放”）熱反應(yīng)．在830℃下，若開始時(shí)向恒容密閉容器中充入CO與H_zO均為1mol，則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為．
（2）此流程的第Ⅱ步反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物質(zhì)的量（單位為mol）投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng)，其中反應(yīng)開始時(shí)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有（填實(shí)驗(yàn)編號）；

實(shí)驗(yàn)編號	n（CO）	n（H2O）	n（H2）	n（CO2）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	0.5	2	1	1

（3）在一個(gè)不傳熱的固定容積的容器中，判斷此流程的第Ⅱ步反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化     ②混合氣體的密度不變    ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變   ④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變    ⑤體系的溫度不再發(fā)生變化     ⑥v_正（CO₂）=v_逆（H₂O）
（4）圖2表示該反應(yīng)此流程的第Ⅱ步反應(yīng)在時(shí)刻t₁達(dá)到平衡、在時(shí)刻t₂分別因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況：圖中時(shí)刻t₂發(fā)生改變的條件是．（寫出兩種）
（5）若400℃時(shí)，第Ⅱ步反應(yīng)生成1mol氫氣的熱量數(shù)值為33.2（單位為kJ），第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1．
則400℃時(shí)，甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為．