化学平衡图像、平衡判断、分压表示平衡常数1．甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上，储量巨大，充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
（1）乙炔（CH≡CH）是重要的化工原料。
工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，反应为：2CH4(g）C2H2(g）+ 3H2(g）。
甲烷裂解时还发生副反应： 2CH4(g）C2H4(g）+2H2(g）。
甲烷裂解时，几种气体平衡时分压（Pa）的对数即lgP与温度（℃）之间的关系如图所示。
①1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______。
②1725℃时，若图中H2的lgP=5，则反应2CH4(g）C2H2(g）+ 3H2(g）的平衡常数K p=____________________________（注：用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算）。
③根据图判断，2CH4(g）C2H2(g）+3H2(g）△H_____0（填“＞”或“＜”）。
由图可知，甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。
为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，还可采取的措施有__________________________________________________________。
（2）工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气（CO、H2），发生反应为：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H ＞0 图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线，其中表示1MPa的是________（填字母）。
在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑实际生产，说明选择该反应条件的主要原因是___________________________________________________________________________________________________________. （3）利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体，在能源和环境上具有双重重大意义。
重整过程中的催化转化原理如图所示:已知： CH4(g)+ H2O(g) CO (g )+ 3H2(g) △H=+206.2 kJ/molCH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g )+4H2(g) △H=+158.6 kJ/mol则：①过程II中第二步反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。
②只有过程I投料比()()42n CHn CO=______，过程II中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方程式为__________________________________________________________________________。
2．“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题．雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质．请回答下列问题：（1）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图所示，电极材料为石墨．①a表示____离子交换膜（填“阴”或“阳”）．A﹣E分别代表生产中的原料或产品．其中C为硫酸，则A表示______．E表示_______．②阳极的电极反应式为___________________________________．(2)Na2SO3溶液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)99：11：11：99pH8.27.2 6.2①Na2SO3溶液显______性，理由（请用离子方程式表示）_______________________②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): ____a．c（Na＋）=2c（SO32-）＋c（HSO3－），b．c（Na＋）> c（HSO3－）> c（SO32-）>c（H＋）=c（OH－）c．c（Na＋）+c（H＋）= c（SO32-）+ c（HSO3－）+c（OH－）（3）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）．若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2（其中n（SO2）：n（O2）=2：1），测得容器内总压强与反应时间如图所示．①图中A点时，SO2的转化率为________．②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，C点的正反应速率v c（正）与A点的逆反应速率v A（逆）的大小关系为v c（正）_____v A（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）③图中B点的压强平衡常数k p=__________（用平衡分压代替平衡浓度计算．分压=总压×物质的量分数）．(4).汽车尾气是雾霾形成的原因之一．尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质（CxHy）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________ 3．氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体，制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。
（1）乙炔加成法包含的主要反应如下：CaO+3C CaC2+CO↑CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑HC≡CH+HCl CH2=CHCl①CaC2的电子式为__________。
②该方法具有设备简单、投资低、收率高等优点;其缺点是___________________________________________________________________________________________________________(列举2点)。
（2）乙烯氧氯化法包含的反应如下：CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1 2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3总反应：4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4则△H4=_________________________________________________________________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
（3）将一定量的1，2-二氯乙烷充入密闭容器中，发生反应：ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)，两种物质的物质的量分数(w) 与温度的关系如图所示。
①温度低于290℃时，氯乙烯的产率为0，其原因是______________________;该反应的△H________(填“>”或“<”) 0。
②已知A点的总压强为101kPa，则A点对应温度下的平衡常数K p=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留小数点后两位数字)。
③不考虑反应的选择性，若要进一步提高氯乙烯的平衡产率，则可以采取的措施是____________________________________________________________________(任写两条)。
4．2017年5月18日，中国国土资源部地质调查局宣布，我国在南海进行的可燃冰试采获得成功，成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家，可燃冰即天然气水合物，甲烷含量占80%至99.9%。
化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨，回答下列问题:(1)对甲烷而言，有如下两个主要反应:①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H1 =-36kJ·mol-1 ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+216kJ·mol-1若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，每生产lmolCO，转移电子的数目为__________。
(2)甲醇是一种用途广泛的化工原料，工业上常用下列两种反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1 =-90kJ·mol-1 K1 CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) △H2 K2己知: CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3 =-41.1kJ·mol-1 K3 H2O(l)=H2O(g) △H4=+44.0kJ·mol-1 K4则△H2=______ K2=_______ (用含K1、K3、K 4的代数式表示)(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)十3H2(g) CH3OH(g)十H2O(g)①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________________。
A．混合气体平均相对分子质量不变 B．混合气体密度不变C．容器内压强恒定不变 D．反应速率满足以下关系:V正(CO2)=3V逆(H2)E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1F.单位时间内断裂3N A H-H键的同时形成2molH-O键②模拟过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示，若此时容器内压强为P，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K P为_____________(用含P的代数式表示，数值保留两位小数)，若此时再向容器内充入0.25molCO2和0.25molCH3OH的混合气体，则平衡______(填“正向“逆向“不”)移动。
(已知:气体分压=气体总压×体积分数)(4)甲醇可在电解银催化作用下制甲醛，从贵金属阳极泥中可提取“粗银”“粗银”(含Ag、Cu、Au)可用电解槽电解精炼，纯银作阴极，采用AgNO3和稀HNO3的混合液作电解液，阴极的主要电极反应式为_____。
阴极还有少量副反应发生，产生的气体遇空气迅速变为红棕色，该副反应的电极反应式为_______。
硝酸浓度不能过大，其原因是___________________________________________。