(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。
某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。
| 阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
| 阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是（写离子符号）。
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是，阴离子是。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为g。
X、Y、Z为常见的三种单质，Z是绿色植物光合作用的产物之一，A、B为常见化合物。它们在一定条件下可发生如图所示的反应（均是在非溶液中进行的反应）：
（1）画出Z的原子结构示意图；
（2）当X为金属，Y为非金属时，A可能的电子式为或；
（3）当X为非金属，Y为金属时，X可能的化学式为或；
（4）当X与Y均为金属时，写出X与A反应的化学方程式；
（5）当X与Y均为非金属时，若X与Y同主族，写出X与A反应的化学方程式；若X与Y不在同一主族，写出X与A反应的化学方程式。
已知①氯水和溴水能将Fe2+氧化成Fe3+，而碘水不能；②Fe3+可以使KI-淀粉试液变蓝色。
⑴向100mL FeBr2溶液中通入标况下体积为3.36L的Cl2，充分反应后测得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为；
⑵向含1 molFeI2和2mol FeBr2溶液中通入3 mol Cl2后，溶液中所含各种离子的个数之比是；
⑶向含a molFeI2和bmol FeBr2溶液中通入c mol Cl2，若要保证溶液中含有两种阳离子，c的取值范围是。
T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素，原子序数依次递增。已知：
①W的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等；
③X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同；
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2；
⑤在该元素所在周期中，Q的基态原子的第一电离能最小；
⑥R的单质常温常压下是气体，其基态原子的M层上有1个未成对的p电子；
（1）X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是（用元素符号表示）。
（2）Y的氢化物分子间能形成氢键，R的氢化物分子间不易形成氢键，原因是。
（3）W的基态原子的外围电子排布式为，该元素与元素X、Y能形成的[W(XY)4]2－离子中，含有的化学键是。
a．离子键b．极性键c．非极性键d．配位键
（4）T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常见的有害气体，它的分子式为XT2Z，分子空间构型为平面三角形，则该分子中中心原子采取杂化，1molM分子中σ键和π键的个数比为。
（5）X与Y原子结合形成的X3Y4晶体，其晶体结构与金刚石类似，但硬度比金刚石大，请解释原因是。
（6）WR的晶胞结构如图所示，阴离子周围最近的阳离子有个
；
WR晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是（只要求列出计算式）。
二甲醚（CH3OCH3）被称为21世界的新型燃料，在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)△H1＝－90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) ＋H2O(g)△H2＝－23.5kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H3＝－41.2kJ·mol-1
（1）若要增大反应①中H2的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为。
| A．加入某物质作催化剂 | B．加入一定量CO |
| C．反应温度降低 | D．增大容器体积 |
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝mol/L。
（3）催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝；830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K1.0（填“>”、“<”或“＝”）。
（4）二甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol－1，则二甲醚燃烧的热化学方程式为
。
（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。b电极是极，写出a电极上发生的电极反应式。