为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径，而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题．煤综合利用的一种途径如下所示：
（1）已知：C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)====CO2(g)+2H2(g) △H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)；ΔH
①该反应平衡常数表达式为K＝ 。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。
该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0。若温度不变，减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)]，则K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
①写出电极A的电极反应式 放电过程中，溶液中的CO32-将移向电极 （填A或B）
②以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl2，则至少需通入O2的体积为 L（标准状况）
、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。
液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼( N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是
| A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 |
| B．负极发生的电极反应式为：N2H4+4OH- - 4e-=N2+ 4H2O |
| C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触 |
| D．该燃料电池持续放电时．K+从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜 |
(14分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下
（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学方程式： 。
（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，
则：①P1 P2。(填“<”、“>”或“=”)
②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③在P1压强下，100℃时，反应：CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 。(用含a、V的代数式表示)。
（3）下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为 。
（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)；ΔH＝－90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH＝－23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol-1
则反应：3H2(g) +3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH＝ 。
研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有
关说法正确的是：
| A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－="AgCl" | B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 |
| C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 | D．AgCl是还原产物 |
(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇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。（已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol-1）
（1）该装置中 （填a或b）为电池的负极，其电极反应为 。
（2）已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中，各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性，即其反应原理可表示为2CH3OH（g）＋3O2（g） 
2CO2（g）＋4H2O（g），试写出该条件下反应的平衡常数表达式K= ； 在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高，试判断温度升高时该反应的平衡常K将 （填增大、减小、不变），其反应的正反应速率将 （填增大、减小、不变）；逆反应速率将 （填增大、减小、不变）；温度升高 （填有利或不利于）电池将化学能转化为电能。
（3）又已知在该条件下H2O（l）=H2O（g）ΔH=+akJ·mol-1；CH3OH(l)= CH3OH(g) ΔH=
+b kJ·mol-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量，则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供 mol电子的电量。
目前，人们正在研究开发一种高能电池---钠硫电池，它是以熔融的钠和硫为两极，以Na+导电的β′—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应式如下：Na2Sx
2Na+xS，以下说法正确的是 （ ）
| A．放电时，Na 作正极，S极发生还原反应 |
| B．充电时钠极与外电源的正极相连 |
| C．当用该电池电解AgNO3溶液时，阳极上产生标况下气体11.2L时，消耗钠2.3g |
| D．充电时，阳极发生的反应为：Sx2－-2e－=xS |
Ⅰ.羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害，其分子结构和CO2相似。
（1）羰基硫（COS）的电子式为：______________。
（2）羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下：
已知A是一种正盐，则A的化学式为______________；若气体a为单质，
反应II的离子方程式为________________________________________________。
Ⅱ.海水中含有丰富的镁资源。锂（Li）与镁元素性质相似。
（1）物质的量为0.10 mol的锂在只含有N2和O2混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量m克，m的取值范围是 ；
（2）锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6
CoO2＋LiC6，则放电时电池的正极反应为 。
（3）为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中，S2O32－被氧化成SO42－，LiCoO2在溶解过程中的化学反应方程式为 。
②调整pH=5-6的目的是 。
如将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2即构成甲烷燃料电池。已知通入甲烷的一极，其电极反应为CH4 + 10OH－－8e－="==" CO32－+ 7H2O 下列叙述正确的是
| A．通入甲烷的一极为正极 |
| B．通入氧气的一极发生氧化反应 |
| C．该电池总反应为CH4 +2 O2 + 2OH－="==" CO32－+ 3H2O |
| D．该电池在工作时，溶液中的阴离子向正极移动 |
(18分)如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式___________________
_____________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或
“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成
的气体的分子数为________；丙装置中阴极析出铜的质量为_______
_。
有关如图所示装置的叙述不正确的是( )
| A．这是一个原电池装置 |
| B．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ |
| C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2 |
| D．这是电解NaOH溶液的装置 |
我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。
（1）“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是 ________和 。
（2）CH4可与Cl2反应，反应历程如下
则CH4与Cl2反应生成CH3-Cl（g）的热化学方程式为 。
（3）
CH4可用于设计燃料电池。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：
则通入CH4的一极为原电池的 （填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为 。
（4）在25℃时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后在阳极逸出a mol气体，同时析山w g Na2SO4·10H2O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 。
(14分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的
密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率υ(H2)＝__________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K=__________。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1277 kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol-1
③C(s)+
O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
④H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol-1
则，CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝________kJ·mol-1。
（3）2009年10月
，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为___________，c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为：_________________。
③工作一段时间后，当外电路中有1.2NA个电子通过时，有 g甲醇参加反应。
（4）在下列选项中与甲醇互为同系物的是_______(填字母代号)，该同系物与相对分子质量相同的羧酸反应的化学方程式为______________，该反应的反应类型是____________。
试写出一种与D选项互为同分异构体且含有苯环的物质_______________。
利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。
下列说法不正确的是
| A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 |
| B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 |
| C．电极A极反应式为:2NH3-6e-=N2+6H+ |
| D．当有4.48LNO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8mol |
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）利用反应6NO2＋ 8NH3
7N2＋12 H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=—196.6 kJ·mol-1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=—113.0 kJ·mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。
（3）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
当电池放电时，正极电极反应式为 。
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