雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)
2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH__________0(填“＞”或“＜”)，ΔS__________0(填“＞”或“＜”)
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝____________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率__________（填“增大”，“减少”或“不变”）
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________________(填字母)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0 kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式_________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下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。电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a：_________________________________________；
b：_________________________________________。
科学家预言，燃料电池将是2l世纪获得电力的重要途径。一种甲醇燃料电池是采用铂或炭化钨作电极，在硫酸电解液中直接加入净化后的甲醇。同时向一个电极通入空气。
回答如下问题：
(1)配平电池放电时发生的化学反应方程式：
□CH3OH+□O2→□CO2+□H2O
(2)在硫酸电解液中，CH3OH(C为－2)失去电子。此电池的正极发生的反应是 ，负极发生的反应是 。
(3)电解液中的H+向 极移动；向外电路释放电子的电极是 。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其主要有两点：首先燃料电池的能量转化效率高，其次是 。
(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比．其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低．但其主要优点是 。
面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的主要方向。
（1） “生物质”是由植物或动物生命体衍生得到的物质的总和。生物质能主要是指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量．秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵之后，便可以产生沼气，利用沼气是解决人类能源危机的重要途径之一。下面说法不正确的是( )
| A．利用生物质能就是间接利用太阳能，生物质能是可再生能源 |
| B．生物质能是解决农村能源的重要途径之一 |
| C．生物质能的缺点是严重污染环境 |
| D．若建立沼气发电站，则可以实现把生物质能转化为电能 |
（2）工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2，已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为 -890.3 KJ·mol-1、-285.8 KJ·mol-1、-283.0 KJ·mol-1，则该重整的热化学方式为 ；
（3）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C(s) +CO2(g )
2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知气体分压(P分 )＝气体总压(P总 )×体积分数，则925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数＝ 。T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡 （填“正向移动、逆向移动、不移动”）。
（4）如下图是一个二甲醚(CH3OCH3)燃料电池工作时的示意图，
①若乙池为粗铜的电解精炼，电解质为硫酸铜，则N电极材料为 。
②若乙池中M、N为惰性电极，电解质为足量硝酸银溶液，写出乙池中电解的化学方程式 。乙池中某一电极析出金属银2.16g时，溶液的体积为200mL，则常温下乙池中溶液的pH为 。
③通入二甲醚的铂电极的电极反应式为 。若该电池的理论输出电压为1.0V，则该电池的能量密度＝ kW·h·kg-1(结果保留小数点后一位)．(能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1kW·h＝3.6×106J，法拉第常数F＝9.65×l04C·mol-1 )。
美国科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，每填充一次燃料，大约可连续24小时输出50 W的电力。一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2－，下列对该燃料电池的说法不正确的是
| A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极 |
| B．电路中每通过5 mol电子，在标准状况下约有5.6 L丙烷被完全氧化 |
| C．通丙烷的电极为电池负极，该极发生的电极反应式为C3H8－20e－+10O2－===3CO2+4H2O |
| D．丙烷燃料电池的能量利用率比丙烷燃烧的能量利用率大 |
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示：
回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 ；
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的化学方程式为 ；
（3）若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为
(已知NA＝6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×10－19C，列式表示即可)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况）。
铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
| A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe |
B．电池放电时，负极反应为Fe+2O H--2e-=Fe（OH）2 |
| C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 |
| D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O |
镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
则有关该电池的说法正确的是
| A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—+OH-=NiOOH+H2O |
| B．充电过程是化学能转化为电能的过程 |
| C．放电时负极附近溶液的碱性不变 |
| D．放电时电解质溶液中的OH- 向正极移动 |
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是
| A．以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e－ 转移时，有3.2 g铜溶解 |
| B．若以甲烷为燃料气时负极反应式：CH4+5O2－－8e－=CO32-+2H2O |
| C．该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3 |
| D．空气极发生的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO32- |
固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2- )在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是
| A．有O2参加反应的a极为电池的负极 |
| B．有H2参加反应的b极为电池的正极 |
| C．a极对应的电极反应式为O2 + 2H2O -4e = 4OH- |
| D．该电池的总反应方程式为：2H2+O2 = 2H2O |
铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O
回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）
（1）放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变______，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成__________，B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将____________。
金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）( )
| A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e—="=" Ni |
| B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 |
| C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+ |
| D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt |
二甲醚（DME）一种清洁的替代燃料，不含硫，不会形成微粒，而且与汽油相比，排放的NO2更少，因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下（复合催化剂为Cu0/Zn0/Al2 O2）：2CO（g)+4H2（g)
CH3OCH3（g)+H2O（g) △H=-204．7kJ/mol。
（1）若反应在恒温、恒压下进行，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
| A．CO和H2的物质的量浓度比是1：2 |
| B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍 |
| C．容器中混合气体的体积保持不变 |
| D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
E．容器中棍合气体的密度保持不变
（2）600℃时，一步法合成二甲醚过程如下：
CO（g)+2H2（g)=CH3OH（g) △H1=-100．46kJ/mol
2CH3OH（g)=CH3OCH3（g)+H2O（g) △H2
CO（g)+H2O（g)=CO2（g)+H2（g) △H3=-38．7kJ/mol
则△H2= 。
（3）复合催化剂的制备方法之一是Na2 C03共沉淀法：制备1 mol/L的硝酸铜，硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2C03水溶液，70℃下搅拌混合。沉淀后过滤，洗涤沉淀物，80℃下干燥12小时，然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2C03水溶液反应的离子方程式：
（4）以DME为燃料，氧气为氧化剂，在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池，则通入氧气的电极是电源的 （填正、负）极，通DME的电极反应为 。
氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。
（1）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 （填字母）。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③M点对应的H2转化率是 。
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气。
①当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶质为 。
②NH4HSO3溶液显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）。
a．c(NH4＋) = 2c(SO32－) ＋ c(HSO3－)
b．c(NH4＋)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c．c(NH4＋)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
（3）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极的电极反应方是 。
观察下列几个装置示意图，有关叙述不正确的是( )
| A．装置①中阴极上析出红色固体 |
| B．装置②的待镀铁制品应与电源负极相连 |
| C．装置③中a为负极，发生的电极反应式为H2+2OH﹣+2e﹣＝2H2O |
| D．装置④中在阴极可以得到氢气和氢氧化钠，离子交换膜可选用阳离子交换膜 |
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