将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：C(s)＋H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)。
而C(g)、CO(g)和H₂(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
①C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
②H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)　ΔH₂＝－242.0 kJ·mol^－1
③CO(g)＋ O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₃＝－283.0 kJ·mol^－1
请你根据上述信息回答下列问题：
(1)煤是一种成分复杂的混合物，其中除含碳、氢元素外，还含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固体煤燃烧会导致大气污染，写出煤燃烧产生的两种污染：　　　　　　　　，将石灰石粉与煤粉混合，可以有效地减少煤燃烧过程中的二氧化硫污染，写出该反应的化学方程式：____________________
(2)根据已知热化学方程式写出由煤制备水煤气的热化学方程式：____________________________。
(3)下面是甲、乙两位同学对上述热化学方程式及煤燃烧的理解。
甲同学：1 mol CO与1 mol H₂燃烧放出的热量之和大于1 mol固体炭燃烧放出的热量，所以煤燃烧时加入少量水，可以使煤燃烧放出更多的热量。
乙同学：根据下面的物质与能量循环，将煤炭转化为水煤气，再燃烧放出的热量与直接燃烧煤炭放出的热量相同，而将煤炭转化为水煤气将会增加消耗，故煤炭转化为水煤气得不偿失。
C(s)＋H₂O(g)＋O₂(g)CO₂(g)＋H₂O(g)
  
CO(g)＋O₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)＋ O₂(g)
请你评价两位同学的理解：
①甲同学的说法　　　　　(答“正确”或“不正确”)，原因是______________________________________。
②乙同学的说法　　　　　(答“正确”或“不正确”)，原因是_____________________________________。

（12分）当今水体的污染成为人们关注的焦点。利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
（1）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH₄⁺和PO₄^3－，一般可以通过以下两种方法将其除去。
①方法一：将Ca(OH)₂或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。已知常温下K_sp[Ca₃(PO₄)₂]＝2.0×10^－33，当处理后的废水中c(Ca²⁺)＝2.0×10^－7 mol·L^－1时，溶液中c(PO₄^3－)＝     mol·L^－1。
②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石，反应的方程式为Mg²⁺＋NH₄⁺＋PO₄^3－＝MgNH₄PO₄↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5～10.0，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为           ；与方法一相比，方法二的优点为                    。
（2）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^－，可在碱性条件下加入铝粉除去，加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。现有1.0t含氮质量分数为0.035％的NO₂^－废水，用此法完全处理后生成的AlO₂^－的物质的量为      。
（3）工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的NO₃^－。现在处理100m³浓度为2.0×10^－4 mol·L^－1的NaNO₃溶液，加入一定量的2 mol·L^－1的NaOH溶液和铝粉，控制溶液pH在10.7左右，加热，使产生的气体全部逸出，当NaNO₃反应掉一半时，测得氮气和氨气的体积比为4∶1，求此过程中消耗铝的质量。（写出计算过程，无过程以0分计算）
                                          

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。

（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的            。
a．Na₂SO₄    b．H₂SO₄     c．NaOH    d．CH₃COOH   e．NaCl
（2）除污过程中污水池中阳离子将移向    极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是
Ⅰ. Fe－2e^－＝Fe^2＋      Ⅱ.                                      。
（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是                                            ；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为          。
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH₄（标准状况）         L。

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。

（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的            。

a．Na₂SO₄    b．H₂SO₄     c．NaOH    d．CH₃COOH   e．NaCl

（2）除污过程中污水池中阳离子将移向    极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。

（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是

Ⅰ. Fe－2e^－＝Fe^2＋      Ⅱ.                                      。

（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。

①负极的电极反应是                                            ；

②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为          。

（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH₄（标准状况）         L。

（15分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

(1)用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g) + CO₂(g) +2H₂O(g)    ⊿H＝ -574 kJ·mol^－1

②CH₄(g) +4NO(g)＝2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)    ⊿H＝-1160 kJ·mol^－1

③H₂O(g)＝H₂O(l)     △H＝-44.0 kJ·mol^－1

写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的热化学方程式                   。

（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2-，从而实现对SO₂的治理。已知含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                                  。

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①10min～20min以v(CO₂) 表示的反应速率为                        。

②根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为    　　    （保留两位小数）。

③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率       （填“增大”、“不变”或“减小”） 。

④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是    　　　    （填序号字母）。

A．容器内压强保持不变　　        B．2v_正(NO)＝v_逆(N₂)

C．容器内CO₂的体积分数不变      D．混合气体的密度保持不变

⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是           。请在右图中画出30min至40min 的变化曲线。