某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了很令人高兴的现象。(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)
请帮助他们分析并回答下列问题：
(1)写出B装置中的电极反应：
阴极：________；阳极：________。
(2)观察到A装置中的现象是：①________；②________；③________。
(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：____________________________________。
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：
__________________________________________________________________。
(14分)锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能，在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用；锂元素更是被誉为“能源元素”。
Ⅰ 锂的原子结构示意图为 ；锂暴露在湿空气中时，会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑，更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂，最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式 。锂在空气中燃烧，发出浅蓝色的火焰，放出浓厚的白烟，生成相应氧化物 _____（填化学式）。
Ⅱ 下面是从锂辉石（Li2O·Al2O3·SiO2）中提出锂的工业流程示意图。
① 高温煅烧时的反应原理为：Li2O∙Al2O3∙SiO2+K2SO4= K2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4；
Li2O∙Al2O3∙SiO2+Na2SO4= Na2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4。
②锂离子浸取液中含有的金属离子为：K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+ 。
③几种金属离子沉淀完全的pH
| 金属离子 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Mn(OH)2 |
| 沉淀完全的pH |
4.7 |
9.0 |
3.2 |
10.1 |
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度（g / 100g水）
| 温度 溶解度 |
10 |
20 |
50 |
80 |
| Li2SO4 |
35.4 |
34.7 |
33.1 |
31.7 |
| Li2CO3 |
1.43 |
1.33 |
1.08 |
0.85 |
（1）浸取时使用冷水的原因是 。
（2）滤渣2的主要成分为 。
（3）流程中分2次调节pH（pH7～8和pH > 13），有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH> 13，结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后，随着放置时间延长，白色沉淀增加，最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO3产品中的杂质可能是 ，用离子方程式表示其产生的原因 。
（4）加热浓缩的作用是 。
（5）洗涤Li2CO3晶体使用 。
(14分)CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚。
（1）已知①CH3OH(l)＋
O2(g) ="=" CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.5 kJ·mol－1
②H2(g)＋
O2(g) ="=" H2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol－1
③H2O(g) ="=" H2O(l) ΔH ＝－44 kJ·mol－1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)，同时生成H2O(l)的热化学方程式为_______。
（2）将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(l)
已知在投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，不同温度、不同压强时，CO2的转化率见下表：
①下列关于上述可逆反应的说法正确的是
| A．在恒温、恒容的密闭容器中，当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态 |
| B．当v正(CO2)=" 3" v逆(H2)，反应达平衡状态 |
| C．当n(CO2):n(H2)=1：3时，反应达平衡状态 |
| D．a > 60% |
②上述反应的化学平衡常数的表达式为__________。
③该反应的ΔH 0，原因是 。
④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，反应达平衡状态时H2的转化率为 ，混合气体中CO2的体积分数为 。
（3）以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：放电时，负极的电极反应式为 。
一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。
（l）在高温下CO可将SO2还原为单质硫。
已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
②S(s)+ O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ/mol
请写出CO还原SO2的热化学方程式______ 。
（2）工业土用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)+H2O(g) 
CO2(g) +H2(g)。已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为_________，H2的平均生成速率为 mol·L-1min-1，其他条件不变时，升温至520℃，CO的转化率增大，该反应为___________反应（填“吸热”或“放热”）；
（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图
电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为 。若用该电池电解精炼铜（杂质含有Ag和Fe），粗铜应该接此电源的___________极（填“c”或“d”），反应过程中析出精铜64g，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标况下的体积为 L。
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为24。
（1）F原子基态的核外电子排布式为 。
（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号回答）。
（3）元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 。
（4）由A、B、C形成的离子CAB－与AC2互为等电子体，则CAB－的结构式为 。
（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为 。
（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为 。
随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）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) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，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：
| 浓度/mol·L－1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
| 0 |
0.100 |
0 |
0 |
| 10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
| 20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
| 50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①T1℃时，该反应的平衡常数K＝ （保留两位小数）。
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的
△H 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）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 。
（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为 。
（4）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有 (写出其中两种形式即可)。
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为 。
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