能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要 _ ，形成化学键要 。已知拆开1 mol H－H键、1 mol I－I、1 mol H－I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要 __ （填“放出”或“吸收”） ___ kJ的热量。
（2）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭。已知8g甲烷完全燃烧生成液态水时放出445.0kJ的热量，请写出甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________。
（3）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。
在如图甲、乙两装置中，甲中负极电极反应式为_____________________，
溶液中的阳离子向_____极移动（填“正”或“负”）；乙中铝电极作__________极，发生______反应（填“氧化”或“还原”）。
(共8分)（1）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－(O2＋4e－―→2O2－)。
（1）①c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为。
②如图2所示电解100mL 0.5mol·L－1 CuSO4溶液。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝_____(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入______(填字母序号)。a．CuOb．Cu(OH)2c．CuCO3d．Cu2(OH)2CO3
（2）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________(填名称)。
(共7分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
ⅠSO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI
Ⅱ2HI
H2＋I2
Ⅲ2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是________。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________。该温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝________。
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。
a．平衡常数b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3b．CuSO4c．Na2SO4d．NaHSO3
（4）以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。
已知某溶液由Ag+、Mg2+、K+、Ba2+、NH4+、NO3-、Cl-、SO42-中的若干种离子组成，进行如下实验：
第一步：加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成。
第二步：过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成。
第三步：再过滤，取少量滤液，滴入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中溶液无明显现象，加热该溶液，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
（1）由现象推断，溶液中一定含有离子，一定没有离子，可能有离子。
（2）写出第三步涉及的所有离子方程式。
镁的化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁常用来制造信号弹和焰火，是因为，一种白色难溶于水的含镁化合物因为熔点高，是优质的耐高温材料，其化学式为。
（2）镁条在空气中燃烧可以生成多种产物，写出其中所有不含氧元素的固体产物化学式；某部分被氧化的镁条1.6 g与足量的盐酸反应，在标准状况下生成1.12 L H2，则反应前被氧化的镁的质量是。
发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6% （质量分数）。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下：
2NH3(g) 
N2 (g) + 3H2(g)ΔH =" +92.4" kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1）氨气自发分解的反应条件是。（填“高温”、“低温”或“任何条件下”）
（2）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH =" -" 483.6 kJ·mol-1
NH3(l)NH3(g)ΔH =" +23.4" kJ·mol-1
则，反应4NH3(l)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的ΔH =。
（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是（填写催化剂的化学式)。
②恒温（T1）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：在温度为T1，Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线（标注Ru-T1）。
③如果将反应温度提高到T2，请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) ~ t的总趋势曲线（标注Ru-T2）
（4）用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是。（已知：液氨中2NH3(l) NH2－ + NH4＋）