（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I： CO(g) ＋ 2H2(g) 
CH3OH(g)； ΔH1
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)；ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 （填“I”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 （从上表中选择）。
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。
①该电池正极通入的物质为 。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为
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
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 |
可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是
| A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ |
| B．NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－=Al(OH)3↓ |
| C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 |
| D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 |
以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程如下：
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 （填字母）。
A．草酸( HOOC-COOH) B．甲醇(CH3OH) C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成份为CH4）与C02反应制备合成气。已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为 。
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应：
CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g)
HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC—COOCH3+ 2H2OHOOC—COOH+2CH3OH
①草酸是二元弱酸，可以制备
（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释： 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 （填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的 （填“正”或“负”）级，负极反应式为 。
、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b 表示）。
（2）负极反应式为 。
（3）电极表面镀铂粉的原因为 
。
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续
不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ. 2Li + H2 
2LiH Ⅱ. LiH + H2O ="=" LiOH + H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度约为0.8g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
某心脏起搏器的动力来源于Li-SOCl2电池。该电池的总反应可表示为：
4Li+2SOCl2 =" 4LiCl" +S +SO2。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
| A．放电过程中Li+向负极移动 |
| B．该电池的电解质溶液为NaCl水溶液 |
| C．正极电极反应式为： 2SOCl2+4e-= 4Cl— +S +SO2 |
| D．当0.4mol Li完全溶解时，流经电解质溶液的电子个数为2.408×1023 |
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 有关该电池说法正确是
| 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 |
(12分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
（1）上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式______________。
（2）根据等电子原理，写出CO分子的结构式________。
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10—9 。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mo1/ L。
（4）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是________；甲醛分子的空间构型是_____，中心碳原子的轨道杂化类型为_____。1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
②甲醇可制作燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入甲醇和空气，工作过程中，负极反应方程式为：___________________。
③已知在常温常压下：
CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) △H=" -556.0" kJ·mol－1
H2O(g)=H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol－1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(9分)下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
（1）N的电极反应式为 ：
乙池的总化学方程式是 ，
加入甲烷的铂电极的电极反应式为 。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4．32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为200mL，则乙池中溶液的H+的浓度为 。
利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量，其中电解质是Ag+可以自由移动的固体物质。
下列分析不正确的是（ ）
| A．电子经外电路流向Pt电极 |
| B．电池工作时，电解质中Ag+数目减少 |
| C．正极反应：Cl2+2e—+2Ag+ = 2AgCl |
| D．空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快 |
请回答氯碱的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝ （要求计算表达式和结果）；
（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X．Y分别是 、 （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小 ；
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极： ；
负极： ；
有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯
中形成的，电池总反应方程式为：8Li+3SOCl2====6LiCl+Li2SO3+2S，下列叙述中正确的是（ ）
| A．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4∶1 |
| B．电解质溶液中混入碱溶液，对电池反应无影响 |
| C．电池的正极为：Li-e-====Li+ |
| D．电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)仅被还原为Li2SO3 |
碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）=Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）。下列说法错误的是
| A．电池工作时，锌失去电子 |
| B．电池正极的电极反应式为2MnO2（s）+H2O（l）+2e- = Mn2O3（s）+2OH-（aq） |
| C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 |
| D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g |
高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。
I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。
（1）电解过程中，X极是 极，电极反应是 。
（2）电解过程中，Y极放电的有 。
（3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是 。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
（1）铅蓄电池总的化学方程式为：
2H2O＋2PbSO4
Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为
。
（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－
负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2
则它在放电时的总反应的化学方程式为 。
（3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 ；
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，放电时负极的电极反应是 。
（4）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，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。
写出该电池正极的电极反应： 。
（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是 。
能源短缺是人类社会面临的重大问题，利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题：
（1）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝－93 kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据，计算a 的数值为 kJ／mol。
| 化学键 |
H－H |
N－H |
N≡N |
| 键能/kJ·mol－1 |
436 |
a |
945 |
（2）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（3）可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式 。
②若利用该燃料电池提供电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是 极（填“A”或”B”）；当铁件的质量增重6.4g时，燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为 L。
（4）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
①该电解槽的阳极反应式为 ，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为 。
②从出口D导出的溶液是 （填化学式）。
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