3 . 能源是现代文明的动力，科学家致力于开辟新能源和提高能源的利用率。如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点，人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。

(1)在如图构想的物质和能量循环中，太阳能最终转化为______能。
(2)甲烷是重要的燃料，在空气中燃烧发生反应：。
已知：完全燃烧时生成和时放出热量；其中，破坏键、键分别需要吸收的能量，形成键能释放的能量
①如图能正确表示甲烷燃烧这一反应中能量变化的是______(填或)。
②形成键能释放______的能量(用含的式子表示)。
(3)用人工光合作用得到的甲烷、氧气和溶液制作燃料电池。装置如图所示：

①甲烷应通入该燃料电池的______极(填“正”或“负”)。
②正极发生的电极反应式为______。
③当转移电子时，需要消耗标况下的氧气体积是______。
(4)人工光合作用的途径之一就是在一定条件下，将和转化为甲醇，该反应的化学方程式为。一定条件下，在密闭容器中进行上述反应，测得随时间的变化如表所示。则用表示内该反应的平均反应速率为______。

时间	0	1	2	3	4	5
	0	0.040	0.070	0.080	0.085	0.085

4 . 硅元素更是无机非金属材料的主角，无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关。
Ⅰ．建筑领域的基石材料-硅酸盐
(1)烧制普通玻璃的原料是________，使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式：________。
(2)实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，写出相关原理反应的离子方程式：________。
(3)制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料，黏土的主要成分是铝硅酸盐，可以将其使用氧化物形式表示，例如Na₂SiO₃，其氧化物形式为Na₂O·SiO₂。某种黏土的主要成分为Na[AlSi₃O₈]，将其表示为氧化物的形式为aNa₂O·bAl₂O₃·cSiO₂，则a：b：c=________。（最简整数比）
Ⅱ．现代信息的明星材料-硅
工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

(4)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是________。
(5)为提高流化床反应器中的反应速率，可以采取的操作有：________。（填2个）
(6)还原炉中发生的化学反应方程式为________。
(7)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl₃外，还有________。
(8)已知反应，一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入一定量的、和Si（s）发生反应，经过10min达到后，体系中H₂、SiHCl₃（g）的物质的量浓度分别为2mol·L^-1、1mol·L^-1。则，从反应开始到10min时SiCl₄的平均速率为________。