（9分）下圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。
請回答下列問題：

（1）當電極a為Al，電極b為Cu，電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，正極的電極反應(yīng)式為：      。
（2）當電極a為Al，電極b為Mg，電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時，該裝置        
（填“能”或“不能”）形成原電池，若不能，請說明理由；若能，請指出正、負極材料：          。當反應(yīng)中收集到標準狀況下224mL氣體時，消耗的電極質(zhì)量為       g。
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O₂）反應(yīng)所產(chǎn)生的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能�，F(xiàn)設(shè)計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，甲烷為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則甲烷應(yīng)通入            極（填a或b，下同），電子從        極流出，電解質(zhì)溶液中OH^－向       極移動。

（8分）請用相關(guān)知識回答下列問題：
（1）用純凈的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳氣體，實驗過程測得的CO₂氣體體積隨時間變化如右圖所示。

①________段化學反應(yīng)速率最快，_______段收集的二氧化碳氣體最多。
②除加入蒸餾水外，當加入下列物質(zhì)中的      （填序號）時，則能夠減緩上述反應(yīng)的速率。
A．醋酸鈉溶液   B．碳酸鈣粉末  C．稀硫酸   D．濃鹽酸
（2）原電池是一種能量裝置。
①下列在理論上可用來設(shè)計原電池的反應(yīng)是      （填序號）。
A．NaOH +HCl==NaCl+H₂O            B．2FeCl₃＋Cu=2FeCl₂＋CuCl₂
C．CuSO₄ +2NaOH== Cu(OH)₂+NaSO₄  D．C₂H₆O +3O₂==3H₂O+2CO₂
②實驗室中用鋅片與硫酸反應(yīng)制取氫氣時，向反應(yīng)溶液中滴加幾滴CuSO₄溶液，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣速率明顯加快，其原因是                                         。

Ⅰ：某課外活動小組用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題。

(1)若開始時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為                    。
(2)若開始時開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為                 
Ⅱ：下圖A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。

（3）B中若收集到224ml氣體（標準狀況），則溶解的金屬質(zhì)量為     
（4）C中被腐蝕的金屬是__________（填化學式），A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的是順序是_____________（用“＞”表示）。

（10分）某化學興趣小組的同學為了探究鋁電極在電池中的作用,設(shè)計并進行了以下一系列實驗,實驗結(jié)果記錄如下:

A、J是日常生活中常見的兩種金屬，這兩種金屬和NaOH組成原電池，A作負極；F常溫下是氣體單質(zhì)，各物質(zhì)有以下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物及條件略去）。

請回答以下問題：
（1）寫出該原電池的總反應(yīng)方程式_____________________。
（2）寫出②的化學方程_________________。
（3）常溫時pH=12的C溶液中，溶質(zhì)的陽離子與溶質(zhì)的陰離子濃度之差為          。（寫出計算式）
（4）若③中J的氧化物為磁性氧化物，且每生成1mol J放出Q kJ的熱量，請寫出A→J反應(yīng)的熱化學方程式                          。

納米級Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu₂O的三種方法：

方法Ⅰ	用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ	電解法，反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ	用肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2

二甲醚(CH₃OCH₃)是一種重要的清潔燃料氣，其儲運、燃燒安全性、理論燃燒溫度等性能指標均優(yōu)于液化石油氣，也可用作燃燒電池的燃料，具有很好的好展前景。
（1）已知H₂、CO和CH₃OCH₃的燃燒熱(ΔH)分別為-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol，則工業(yè)上利用水煤氣成分按1:1合成二甲醚的熱化學方程式為：           。
（2）工業(yè)上采用電浮遠凝聚法處理污水時，保持污水的pH在5.0，通過電解生成Fe(OH)₃膠體，吸附不溶性雜質(zhì)，同時利用陰極產(chǎn)生的H₂，將懸浮物帶到水面，利于除去。實驗室以二甲醚燃料電池模擬該方法設(shè)計的裝置如下圖所示：

①乙裝置以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，稀土金屬材料為電極。寫出該燃料電池的正極電極反應(yīng)式         ；下列物質(zhì)可用做電池熔融碳酸鹽的是           。
A.MgCO₃       B.Na₂CO₃      C.NaHCO₃     D.(NH₄)₂CO₃
②寫出甲裝置中陽極產(chǎn)物離子生成Fe(OH)₃沉淀的離子方程式                。
③已知常溫下K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，電解一段時間后，甲裝置中c(Fe³⁺)=   。
④已知：H₂S的電離平衡常數(shù)：K₁=9.1×10^-8、K₂=1.1×10^-12；H₂CO₃的電離平衡常數(shù)：K₁=4.31×10^-7、K₂=5.61×10^-11。測得電極上轉(zhuǎn)移電子為0.24mol時，將乙裝置中生成的CO₂通入200mL 0.2mol/L的Na₂S溶液中,下列選項正確的是
A．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+S^2-+H₂O=CO₃^2-+H₂S
B．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+S^2-+H₂O=HCO₃^-+HS^-
C．c(Na⁺)=2[c(H₂S)+c(HS^-)+c(S^2-)]
D．c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(CO₃^2-)+2c(S^2-)+c(OH^-)
E．c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(HS^-)>c(OH^-)

某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題。

（1）若開始時開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為          ,總反應(yīng)的離子方程式為          ，有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是（填序號）      。
①溶液中Na⁺向A極移動
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍
③反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
（2）上述實驗反應(yīng)一小段時間后，再把開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為        。
（3）該小組同學認為如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,則可以設(shè)想用如下圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為     。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)     （填”大于”或”小于”或”等于”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口      （填寫“A”、“B”、“C”、“D”）導(dǎo)出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因                。
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為                   。
⑤燃料電池所用燃料可以是氫氣,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。液態(tài)肼（分子式N₂H₄)可以在氟氣中燃燒生成氮氣和氟化氫。利用肼、氟氣與KOH溶液組成堿性燃料電池,請寫出該電池負極的電極反應(yīng)式?     ?    。

(14分)2013年初，霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)。其中，燃煤和汽車尾氣是
造成空氣污染的原因之一。
(l)汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g)△H <0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式____________________________
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t₁時刻達到平衡狀態(tài)的是________________（填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH₄催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　△H＝－867 kJ/mol        ①
2NO₂(g)N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol         ②
H₂O(g)＝H₂O(l)   △H＝－44.0 kJ/mol            ③
寫出CH₄催化還原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O（1）的熱化學方程式：_____________________。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mLlmol/L食鹽水，電解一段時間后，收集到標準狀況下的氫氣2.24L（設(shè)電解后溶液體積不變）．

①甲烷燃料電池的負極反應(yīng)式：______________________________________.
②電解后溶液的pH=____（忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)）
③陽極產(chǎn)生氣體的體積在標準狀況下是________L