（14分）、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。

（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101kPa时，3.20gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量62.4kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是                           。
（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128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气     L（假设空气中氧气体积含量为20%）。
（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是                                            。

(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＋3O₂2CO₂＋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。

(10分) 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⁺+2SO^2-₄2PbSO₄+2H₂O，请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:[来
（1）放电时：正极的电极反应式是                    ;电解液中H₂SO₄的浓度将________（填变大、变小、不变）;当外电路通过1 mol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________________。

（8分）微生物燃料电池（MFC）是燃料电池中特殊的一类，它利用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例，其工作原理如右图所示。

已知石墨电极上反应为：
C₆H₁₂O₆＋6H₂O－24e^－          6CO₂＋24H^＋
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时，质子移向电源的      极，铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质（如H转化为液态水，C转化为二氧化碳 ）所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，写出葡萄糖燃烧的热化学方程式                               。
⑶ 化学需氧量（COD）是重要的水质指标，其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO₂、H₂O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水，并进行发电，该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物（折算成葡萄糖）氧化提供的化学能低于5.6kJ，就没有发电的必要。则下列污水中，不适合用微生物燃料电池发电的是                   （填序号）。

(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________。

（10分）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                   。

（10分）铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极是______，其电极反应式为______________________________。
（2）蓄电池的正极电极反应式为_________________________________。
（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（增大、减小、不变）。

(7分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_________________热反应，这是由于反应物的总能量____________生成物的总能量；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_______________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势：_______________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是____________ (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是_________________，

(6分) 铅蓄电池是最普通的二次电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。已知PbSO₄是难溶性的电解质_，根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极是     ，其电极反应方程式为                      。
（2）蓄电池的正极反应方程式为：PbO₂ + 2e^- + 4H⁺ +SO₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O，当电路中转移3mol电子时，被还原的PbO₂的物质的量为       。
（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）。