美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。
（1）a极是 极，b极是 极，
电极反应式分别为 ， 。
（2）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： 。此时电池内总的反应方程式为 。
(共6分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) 
Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是 ，2molN2参加反应转移电子数为 。
（2） 达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率v与 时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
（3）若该反应的平衡常数为 K＝729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是
(提示：272 = 729)
（共4分）合成尿素的反应是分作两步进行的：
① 2CO2（g）+ NH3（g）
H2NCOONH4（aq）(氨基甲酸铵) △H =－159.47kJ/mol
②H2NCOONH4（aq）CO(NH2)2（aq）+ H2O（l） △H =+28.49kJ/mol
在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强和n(NH3):n(CO2)的关系如图所示。生产过程中n(NH3):n(CO2)的最佳配比为 ，而实际实际生产条件下，往往使n(NH3):n(CO2)≥3，这是因为 。在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是 。
(共8分)（1）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－(O2＋4e－―→2O2－)。
（1） ①c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为 。
②如图2所示电解100mL 0.5mol·L－1 CuSO4溶液。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝_____(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入______(填字母序号)。
a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3
（2）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________(填名称)。
(共7分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线 (填“a”或“b”)表示使 用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H = 。
（2）从反应开始到建立平衡，v(CO)= ；该温度下CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)的化学平衡常数为 。达到平衡后若保持其它条件不变,将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）已知CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－ 193kJ/mol，又知H2O(l)= H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
完全沉淀为BaSO4，则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为________。（用a、b、V表示）
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