1 . 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。
(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H₂)还原氧化铁，有关反应为：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。
则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为_________________________________。
(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式是__________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu^2＋的物质的量浓度________。
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^－以外还含有________(忽略水解)。
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

2 . 近年来，雾霾天气成为我国华北地区乃至全国的环境问题之一。
Ⅰ汽车尾气是空气污染的重要原因。汽车尾气净化原理为：
2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g) △H＜0。
(1)该反应的平衡常数表达式为____________________。
(2)在一恒容的绝热容器(不与外界发生热交换)中模拟上述反应。下面各示意图正确且能说明反应在t₁时刻达到平衡状态的是__________。

Ⅱ煤燃烧产生的烟气中含有大量硫、氮的氧化物，会引起严重的环境污染问题。
(1)硫、氮的氧化物都会形成酸雨。为减少酸雨产生，下列措施中不可行的有_______(填序号)。
a.少用煤作燃料　             b.把工厂的烟囱加高　             c.燃料脱硫　
d.燃煤时鼓入足量空气       e.开发新能源
(2)煤燃烧产生的氮的氧化物可以用CH₄催化还原。已知：
CH₄(g) + 2NO₂(g) = N₂(g) +CO₂(g) + 2H₂O(g)   △H =－867kJ/mol
2NO₂(g) = N₂O₄(g)   △H =－56.9kJ/mol
H₂O(l) = H₂O(g)   △H =+44kJ/mol
写出CH₄(g)还原N₂O₄(g)生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式_________。

3 . 科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
(1)已知：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁＝-90.1kJ/mol；
3CH₃OH(g)CH₃CH=CH₂(g)+3H₂O(g) △H₂＝-31.0kJ/mol
CO与H₂合成CH₃CH=CH₂的热化学方程式为________。
(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中，均分别充入1molCO 和2molH₂，发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₁＝-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T_l、T₂、T₃且恒定不变。当反应均进行到5min时H₂的体积分数如图1所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______（填序号）。
②0-5 min内容器I中用CH₃OH表示的化学反应速率v(CH₃OH)=_______。
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最高的是容器___________。（填序号，下同）；平衡常数最小的是容器_____________。
(3)CO常用于工业冶炼金属，在不同温度下用CO 还原四种金属氧化物，达到平衡后气体中与温度（T）的关系如图2所示。下列说法正确的是_____（填字母）。

a.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触面积，减少尾气中CO的含量
b.CO用于工业冶炼金属铬(Cr)时，还原效率不高
c.工业冶炼金属铜(Cu) 时，600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大
d.CO还原PbO₂的反应△H＞0
（4）工业废水中含有甲醛，该厂降解甲醛的反应机理如图3所示，则X表示的粒子是_____，总反应的化学方程式为_________。

4 . 碳酸二甲酯（CH₃OCOOCH₃，简称DMC），是一种应用前景广泛的新材料，实验室中可用甲醇、CO、CO₂等进行合成。回答下列问题：
（1）二氧化碳的电子式为 _________________
（2）用甲醇、CO、O₂在常压、70～120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知：①CO的标准燃烧热为：−283.0kJ•mol⁻¹，

②1mol H₂O（l）完全蒸发变成H₂O（g）需吸收44kJ的热量

③2CH₃OH（g）＋CO₂（g）⇌CH₃OCOOCH₃（g）＋H₂O（g）△H＝−15.5kJ•mol⁻¹

则2CH₃OH（g）＋CO（g）＋1/2O₂（g）⇌CH₃OCOOCH₃ （g）＋H₂O（l）△H＝_____。
该反应在常压和70～120℃条件下就能自发反应的原因是_______________。
（3）由上述反应可知甲醇和CO₂可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产．

①写出该反应平衡常数表达式：______________ ；

②在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明已达到平衡状态的是____（选填编号）．

A．v_正（CH₃OH）＝2v_逆（CO₂）            

B．CH₃OCOOCH₃与H₂O的物质的量之比保持不变

C．容器内气体的密度不变D．容器内压强不变

③某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH₃OH（g）、适量CO₂和6×10⁻⁵ mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图1所示．（计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量）。

在该温度下，最佳反应时间是_________h；4～10h内DMC的平均反应速率是_______ ．
（4）以多孔铂为电极，在如下图装置中A、B口分别通入CH₃OCOOCH₃和O₂构成燃料电池，请写出该电池负极的电极反应式____________________________