有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大。X的阳离子就是一个质子。Z、W在周期表中处于相邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。请回答：
（1）Y的原子结构示意图为 ，YW2的结构式为 。
（2）将X2、W2按下图所示通人某燃料电池中，其中，b电极的电极反应式为 。
若有16gW2参加反应，转移的电子是 NA。
（3）由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐，与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为 。
直接甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源．
（1）101KPa时，1mol气态CH3OH完全燃烧生成CO2气体和液态水时，放出726.51kJ的热量，则甲醇燃烧的热化学方程式是 ．
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH（g）+H2O （g）═CO2（g）+3H2（g）；△H1═+49.0KJ•mol﹣1
②CH3OH（g）+
O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H2═？
已知H2（g）+
O2（g）═H2O （g）△H═﹣241.8KJ•mol﹣1，则反应②的△H2= ．
（3）一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极，稀硫酸作电解液，一极直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通人空气．则甲醇进入 极，正极发生的电极反应方程式为 ．
酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：
溶解度/（g/100g水）
| 化合物 |
Zn（OH）2 |
Fe（OH）2 |
Fe（OH）3 |
| Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
回答下列问题：
（1）该电池的负极为 ，正极反应式为 ，
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论消耗Zn g（已知F=96500C/mol）。
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过 分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、 和 ，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是 ，其原理是 。
（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水，溶解，铁变为 加碱调节PH为 ，铁刚好完全沉淀（离子浓度≤1×10-5mo1·L－1时即可认为离子沉淀完全）继续加碱调节PH为 锌开始沉淀（假定此时溶液中Zn2+的浓度为0.1 mo1·L－1）。若上述过程不加双氧水的后果 ，原因是 。
能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
（l）已知：在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ。
请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
（2）由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为：
CO2（g）+ 3H2 （g）
CH3OH（g）+H2O （g ）
在其它条件不变的情况下，实验测得温度对反应的影响如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃）
①合成甲醇反应的△H 0。（填“>”、“<”或“="”" ）。
②平衡常数的表达式为: ．温度为T2时的平衡常数 温度为T1时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）
③在T1温度下，将1mol CO2和 1 molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强的比值为 。
（3）利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。该装置中 Pt 极为 极；写出 b极的电极反应式 ．
（1）今有2H2+O2 =2H2O反应，构成碱性KOH燃料电池，则负极电极反应式为 ，正极电极反应式是 。
（2）若把KOH改为稀H2SO4作电解质，则负极电极反应式为 ；正极电极反应式为 。（1）和（2）的电解质不同，反应进行后，其溶液的pH个有什么变化？ 。
（3）若把H2改为CH4，用KOH作电解质，则负极电极反应式为 ；正极电极反应式为 。
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一（如图所示），锌锰干电池的负 极材料是 ，负极发生的电极反应方程式为： 。若反应消耗16.25 g 负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。
（2）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池其电池总反应式可以表示为：Cd+2NiO（OH）+2H2O
2Ni（OH）2+Cd（OH）2，已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是____。
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
| A．①③ | B．②④ | C．①④ | D．②③ |
（3）下图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向可知，则X极为电池的______（填“正”或“负”）极，Y极的电极反应方程式为 。
（1）肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在100 kPa时，32.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ(25℃)，N2H4完全燃烧的热化学方程式是______________．
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是________________．负极的电极反应式是________________．
（3）下图是一个电化学过程示意图．
①锌片上发生的电极反应式是_______________．
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________ L(假设空气中氧气体积含量为20%)．
（4）传统制备肼的方法，是用NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液．该反应的离子方程式是_____________.
（1）已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O这个电极是燃料电池的 （填“正极” 或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：
（2）已知吸热反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)吸收热量11kJ，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
（1）已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O这个电极是燃料电池的 （填“正极” 或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：
（2）已知吸热反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)吸收热量11kJ，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
按照要求填空
（1）下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在空格上。
同位素 ，同素异形体 ，同分异构体 ，同系物 。
①金刚石与“足球烯”C60； ②D与T；
③16O、17O和18O； ④氧气（O2）与臭氧（O3）；
⑤
⑥乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；
⑦
和
； ⑧
和 
；
（2）完成离子方程式：（ ）MnO4－＋（ ）C2O42－+ ＝（ ）Mn2+＋（ ）CO2↑＋
（3）命名有机物：
（4）写出乙酸与甲醇（CH3OH）酯化的化学方程式 。
（5）将铂丝插入KOH溶液中做电极，并在两极片上分别通入甲烷和氧气，形成一种燃料电池：
通甲烷的铂丝为原电池的 极，发生的电极反应为 。
（6）PET是涤纶的主要成分，可用作饮料瓶、磁带和胶片的片基等，其结构简式如图：
。该高分子材料是由两种单体通过缩聚反应制备而成，其单体的结构简式为 和 ．
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同一主族元素，A元素的一种核素无中子，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，B元素的的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。
请回答：
（1）A、D、F形成化合物的电子式为_______。
（2）工业上在高温的条件下，可以用A2C和BC反应制取单质A2。在2L密闭容器中分别充入1 mol A2C和1 mol BC，一定条件下，2 min达平衡时生成0.4 mol A2，则用BC表示的反应速率为_____________。下列关于该反应的说法中正确的是________。
A．增加BC2的浓度始终不能提高正反应速率
B．若混合气体的密度不再发生变化，则反应达到最大限度
C．A2是一种高效优质新能源
D．若生成1 mol A2，转移2 mol 电子
（3）用A元素的单质与C元素的单质及由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液构成燃料电池，写出该电池的电极反应式：负极____________，正极__________________。
CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
（1）已知8.0 g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量。则
CH4(g）+2O2(g）＝CO2(g）+2H2O(l） ΔH＝ kJ·mol－1。
（2）以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理如图所示，则通入a气体的电极名称为 ，通入b气体的电极反应式为 。（质子交换膜只允许H+通过）
（3）在一定温度和催化剂作用下，CH4与CO2可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示，则该反应的最佳温度应控制在 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO2，难溶物）。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为 。
（4）CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2，若标准状况下8.96 L CH4可处理22.4 L NOx，则x值为 。
金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题：
（1）一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂，利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为：2CO（g）+SO2（g）
2CO2（g）+S（l）△H=-270kJ∙mol-1
其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，不考虑催化剂的价格因素，选择 为该反应的催化剂较为合理。（选填序号）
a.Cr2O3 b.NiO c.Fe2O3
选择该催化剂的理由是： 。
某科研小组用选择的催化剂，在380℃时，研究了n（CO） : n（SO2）分别为1:1、3:1时，SO2转化率的变化情况（图2）。则图2中表示n（CO） : n（SO2）＝3:1的变化曲线为 。
（2）科研小组研究利用铁屑除去地下水中NO3-的反应原理。
①pH＝2.5时，用铁粉还原KNO3溶液，相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图3（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前发生反应的离子方程式 ；t1时刻后，反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2＋的浓度却没有明显变化，可能的原因是 。
②若在①的反应中加入活性炭，可以提高除去NO3-的效果，其原因可能是 。正常地下水中含有CO32－，会影响效果，其原因有：a．生成FeCO3沉淀覆盖在反应物的表面，阻止了反应的进行；b． 。
（3）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环保等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li
LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。放电时电池正极反应为 。
为应对环境污染，使得对如何减少煤燃烧和汽车尾气中各种含碳、氮、硫等气体的排放，及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。
（1）为减少煤燃烧中废气的排放，常将煤转化为清洁气体燃料。请写出焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式： 。
（2）选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。
已知：①2CO(g）+O2(g）=2CO2(g） ∆H1="-566" kJ∙mol-1
②2NO(g）+2CO(g） ⇋ N2(g）+ 2CO2(g） ∆H2="-746" kJ∙mol-1
则反应N2(g）+ O2(g）= 2NO(g）的∆H＝ kJ∙mol-1。
（3）在一定温度下，向1L密闭容器中充入0．5 mol NO、2 mol CO，发生上述反应②，20s反应达平衡，此时CO的物质的量为1．6 mol。在该温度下反应的平衡常数K= 。
（4）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________。
（5）氮氧化物进入水体可转化为NO3─，电化学降解法可用于治理水中NO3─的污染。原理如图所示。
电源正极为 (填“A”或“B”），若电解过程中转移了0．4mol电子，则处理掉的NO3─为 g。
北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g )→CH4(g)＋HC≡H(g)＋H2(g） △H1 =+156．6 kJ·mol－1
CH3CH＝H2(g)→CH4(g)＋HC≡CHg ） △H2 =+32．4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH＝CH2(g)＋H2(g）的△H＝ kJ·mol－1。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5．60，c(H2CO3)=1．5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3
HCO3－＋H＋的平衡常数K1= 。（已知10-5．60=2．5×10-6）
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