在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）该反应450℃的平衡常数500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）       b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH₃的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N₂）为mol/（L?min）
（4）保持其他条件不变，若初始投入量为amolN₂、bmolH₂、cmolNH₃，也可得到与上述相同的平衡，则a、b、c需满足关系式：；
（5）第5分钟末，保持其它条件不变，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，则平衡移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．

近来，制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果．
（1）德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇（CH₃OH）车载制氢燃料电池工艺，其原理如图所示，请观察此图回答：

①燃料电池的正极反应式为；
②甲醇与流程图中任一反应物反应制取氢气的化学方程式．
（2）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图：

①此流程的第Ⅱ步反应为：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=；
②此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如表1，在830℃，以表2的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有（填实验编号）；
表1

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

表2

实验编号	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℃时，第Ⅱ步反应生成1 mol氢气的热效应值为33.2（单位为kJ），第1步反应的热化学方程式为：
CH₄（g）+H₂O（g）═3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1
则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为．
（3）我国科学家研究了常温下利用Pt等催化剂在可见光作用下使水分解制氢气的方法，如图是三种催化剂在光照分解水实验中的效果比较图．能得出如图结果的实验方案是．

可逆反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g） 在不同条件下的反应速率分别为：
（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
此反应在不同条件下进行最快的是（　　）

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有 五种阳离子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五种阴离子Cl^-、OH^-、NO

- 3

、CO

2- 3

、X中 的一种．
（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是、（填化学式）．
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B．当含X离子的C与A的溶液混 合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与B的溶液混合时产生两种沉淀，向该沉淀中滴入足量的稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀．则：
①X为（填序号）．
A．SiO

2- 3

    B．CH₃COO^-C．SO

2- 4

②A的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为．
③化合物B的电子式．
④将0.02mol的B与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终 所得沉淀的质量为g（精确到0.1g）．
⑤利用上述已经确定的一种物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步 骤、现象及结论．
（3）将Cu片投入到装有D溶液的试管中，Cu片不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu片逐渐 溶解，试管口附近有红棕色气体出现，有关反应的离子方程式为．

美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图1：
（1）此流程的第Ⅱ步反应为：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=；反应的平衡常数随温度的变化如表一，

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是 （填“吸”、“放”）热反应．在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H_zO均为1mol，则达到平衡后CO的转化率为．
（2）此流程的第Ⅱ步反应CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有（填实验编号）；

实验编号	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）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是
①体系的压强不再发生变化     ②混合气体的密度不变    ③混合气体的平均相对分子质量不变   ④各组分的物质的量浓度不再改变    ⑤体系的温度不再发生变化     ⑥v_正（CO₂）=v_逆（H₂O）
（4）图2表示该反应此流程的第Ⅱ步反应在时刻t₁达到平衡、在时刻t₂分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t₂发生改变的条件是．（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成1mol氢气的热量数值为33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为：
CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol^-1．
则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为．