【题目】天然气是一种重要的化工原料，可用来生产氢气和甲醇等高附加值化学品。回答下列问题：
（1）以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知：
①CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g) ΔH1＝a kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) ΔH2＝b kJ·mol-1
③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH3
请计算上述反应中的反应热ΔH3=_________（用a、b表示）kJ·mol-1。
（2）合成甲醇的反应原理为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) 在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3 mol H2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应进行到4 min 时，v(正)____ （填“>”“<”或“=”）v(逆)。0~4 min，CO2的平均反应速率v(CO2)=____________mol·L-1·min-1。
②CO2的平衡转化率为_______________，该温度下平衡常数为_____________。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
a.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
b.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1: 3 :1: 1
C.恒温恒压下，气体的体积不再变化
d.恒温恒容下，气体的密度不再变化
（3）在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反应物投入量 | 1mol CO2，3 mol H2 | 0.5mol CO2，1.5mol H2 | 1mol CH3OH，1mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol·L-1 | c1 | c1 | c3 |
平衡时体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 |
则下列各量的大小关系为c1_________（填“>”“<”或“=”，下同）c3，p2________p3。
（4）为提高燃料的能量利用率，常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料，空气为氧化剂，熔融的K2CO3为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式：__________________________；为使电解质的组成保持稳定，使该燃料电池长时间稳定运行，在通入的空气中必须加入________________（填化学式）。
【题目】某工厂酸性废液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO42-，以该废液为原料制备Fe2O3的工艺流程如下(部分操作和条件略)：
已知：①NH4HCO3在热水中会分解。
②常温下，溶液中不同金属离子生成氢氧化物沉淀时的pH见下表：
金属离子(0.1mol·L-l) | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
开始沉淀时的pH | 2.4 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 4.8 |
回答下列问题：
（1）写出“还原”步骤中反应的离子方程式：_________________________________。
（2）试剂X可选用_________（任写一种，填化学式），“滤渣”的主要成分是_________________。
（3）加入碳酸氢铵后过滤，发现滤液仍然浑浊，可能的原因是_________________________，用90℃热水洗涤FeCO3沉淀的目的是______________________________________。
（4）若在实验室中灼烧FeCO3应在_____________(填仪器名称)中进行，“灼烧氧化”发生的化学方程式为__________________________________。
（5）若工业上灼烧氧化174.0吨FeCO3得到117.6吨产品，则该产品中Fe2O3的纯度为___________ (设产品中杂质只有FeO，保留一位小数)。
【题目】Cl2O为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可利用氧气和空气（氯气与空气体积比为1∶3，空气不参与反应）的混合气与含水8%的碳酸钠反应制备，所用实验装置和Cl2O的性质如下：
颜色 | 棕黄色 |
状态 | 气体 |
气味 | 强刺激性 |
熔点 | -116℃ |
沸点 | 3.8℃ |
水溶性 | 极易溶于水，与水反应生成次氯酸 |
热稳定性 | 42℃以上，分解为Cl2和O2 |
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为_______________，所盛放的药品是_____________________。
（2）写出装置A 中发生的离子方程式：_____________________________。
（3）装置C的主要作用是_______________________________________。
（4）装置D、E 中都用到多孔球泡，其作用是____________________________。
（5）写出装置D生成Cl2O的化学方程式：___________________________。
（6）Cl2O是一种更为理想的饮用水消毒剂，ClO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl-，ClO2的消毒能力是等质量Cl2O的______________ (结果保留两位小数)倍。
（7）装置E中所得溶液呈黄绿色，可能的原因是D中的氯气过量进入E中，设计实验证明：____________________________________________________________。
（8）制备Cl2O装置中存在缺陷，请提出改进措施：_____________________________。
