A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
| 阳离子 |
Na＋、K＋、Cu2＋ |
| 阴离子 |
SO42-、OH－ |
如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题：
（1）M为直流电源的________极，b电极上发生的电极反应为________。
（2）计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
（3）写出乙烧杯中的总反应的离子方程式：_________________________________。
（4）要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)______________________________。
(14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知：C(s)+O2(g)
CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1
H2O(l)
H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1
则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH4= 。
（2）燃料气(流速为1800mL·h-1；体积分数为50% H2，0.98% CO，1.64% O2，47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化反应的化学方程式为 。
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)，测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。
加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3，120℃时，反应1h后CO的体积为 mL。
（3）图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极，负极的电极反应式为 。
铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是 （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入 (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为 ==4OH-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH= （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2+。
氮元素的化合物应用十分广泛。请回答：
（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C2H8N2）是用液态N2O4作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为 。
（2）298 K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO2(g)
N2O4(g)ΔH＝-a kJ·mol－1 (a>0)
N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时， N2O4的浓度为NO2的2倍，回答下列问题：
①298k时，该反应的平衡常数为 L ·mol－1（精确到0.01）。
②下列情况不是处于平衡状态的是 ：
a.混合气体的密度保持不变；
b.混合气体的颜色不再变化；
c.气压恒定时。
③若反应在398K进行，某时刻测得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol，则此时V（正） V（逆）（填“>”、“<”或“=”）。
（3）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d、e五个点，
①b点时，溶液中发生水解反应的离子是______；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g) + 3H2(g) △H＝+206.0 kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH (g) △H＝－129.0 kJ·mol－1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的△H= 。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应器，在一定条件下发生反应I，测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图。假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
（3）在某温度和压强下，将一定量 CO与H2充入密闭容器发生反应II生成甲醇，平衡后压缩容器体积至原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填序号)：
a．c ( H2 )减少；
b.平衡常数K增大；
c．CH3OH 的物质的量增加；
d．正反应速率加快，逆反应速率减慢；
e．重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用下图装置模拟上述过程，
则：
Co2+在阳极的电极反应式为： ；
除去甲醇的离子方程式为 。
的反应条件是 。
与CH3I能发生类似①的反应，该反应方程式是： 。
粤公网安备 44130202000953号