5. 将氯碱工业与燃料电池联合能够有效降低能源消耗，下图是该工艺的图示（电源及电极未标出），请回答下列问题：
阳离子膜 1mol/L盐酸 稀NaCl溶液
n % NaOH溶液
物质 X
阳离子膜 浓NaCl溶液 装置Ⅰ m % NaOH溶液 物质Y
A B 装置Ⅱ
1mol/L盐酸
（1）电解饱和食盐水（氯碱工业）的化学方程式为 。 （2）物质X为 ，装置Ⅰ和Ⅱ中属于燃料电池的是 。 （3）装置Ⅰ中，NaOH溶液浓度m% n% (填“>”或“<”)。
（4）利用装置Ⅱ可获得10mol/L盐酸，该产品出口为 （填“A”或“B”）， 请说明理由 。
6.当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液ＰＨ升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
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7. （14分） 发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。 （1）将煤转化成水煤气的反应：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)可有效提高能源利用率，
若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变)，此反应的△H ________（填
“增大”、“减小”或“不变”），判断的理由是________。 （2）CO2制备甲醇：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol1，
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在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2(g) 和CH3OH(g) 浓度
随时间变化如右图所示。
① 该反应化学平衡常数K的表达式是________。 ② 0~9min时间内，该反应的平均反应速率ν(H2) =
________。
③ 在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5 L时，
此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________（填字 母序号）kJ。
a. 0 < Q < 29.5 b. 29.5 < Q < 36.75 c. 36.75 < Q < 49 d. 49 < Q < 98
④ 在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和 X的关系如右图所示，L和X 分别表示温度或压强。 i. X表示的物理量是 。
ii. 判断L1与L2的大小关系，并简述理由： 。
（3）利用铜基催化剂光照条件下由CO2和H2O制备CH3OH的装置示意图如下图所示，
该装置工作时H+移向 极（填“a”或“b”），阴极的电极反应式是 。
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8．（14分）硝酸是氧化性酸，其本质是NO3有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3
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氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
实验装置 编号 实验Ⅰ 溶液X 6 mol·L-1稀硝酸 实验现象 电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。 实验Ⅱ 15 mol·L-1浓硝酸 电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。 （1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化
学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。 ．．．．．．．．．．
查阅资料：活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向 右
偏转。
① 反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________。 ② 生成NH4+的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO3的氧化性，进行实验Ⅳ：
① 观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。 ② A中生成NH3的离子方程式是________。
（5） 将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________。
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9.（15分）诺贝尔化学奖获得者乔治·欧拉教授率领团队首次采用金属钌作催化剂，从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，为通往未来“甲醇经济”迈出了重要一步，并依据该原理开发如图所示转化。
（1）CO2中含有的化学键类型是键 。
（2）将生成的甲醇（沸点为64.7℃）与水分离可采取的方法是 。 （3）上图所示转化中，由第1步至第4步的反应热（ΔH）依次是a kJ/mol、b kJ/mol、c kJ/mol、
d kJ/mol，则该转化总反应的热化学方程式是 。
（4）500℃时，利用金属钌做催化剂，在固定容积的密闭容器中可直接实现如（3）中转化得到甲醇。测得该反应体系中X、Y浓度随时间变化如图。 ①Y的化学式是，判断的理由是 。
②下列说法正确的是 （选填字母）。
a.Y的转化率是75%
b.其他条件不变时，若在恒压条件下进行该反应，Y的转化率高于75% c.升高温度使该反应的平衡常数K增大，则可知该反应为吸热反应 d.金属钌可大大提高该反应中反应物的转化率
③从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率v(H2) = mol/(L·min)。
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10．（9分）知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。
气球a 直流电源 e－ 气球b 滴加酚酞的饱和 食盐水
c 电源 d 饱和食盐水16题图2 16题图1
（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是______（填化学式），U形管_____（填“左”或“右”）边的溶液变红。
（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反应的总离子方程式为___________________。
（3）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。该工艺的相关物质传输与转化关系如图3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）。
稀NaCl溶液
离子膜
c%NaOH溶液
离子膜
b%NaOH溶液
B(燃料电池)
X
Y
空气(除尽CO2)
精制饱和NaCl溶液
a%NaOH溶液
16题图3
A(电解池)
① 燃料电池B中的电极反应式分别为：负极_______________，正极______________。 ② 分析图3可知，氢氧化钠的质量分数a％、b％、c%由大到小的顺序为___________。 ．．．．
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