(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。
“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间 |
||
| CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
4 |
2 |
1．6 |
2．4 |
6 |
| 2 |
900 |
2 |
1 |
0．4 |
1．6 |
3 |
| 3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v （CO2）表示的反应速率为（取小数二位，下同）。
②该反应为（填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=。
(3)已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)ΔH ＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为。
图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
（1）组成单质X的元素在周期表中的位置是；M中存在的化学键类型为；
（2）一定条件下，Z与H2反应生成ZH4的结构式为。
（3）已知A与1molAl反应转化为X时（所有物质均为固体）。放出aKJ热量。写出该反应的热化学方程式：。
（4）写出M和D的稀溶液反应生成R的离子方程式：
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n（X）变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。
某澄清透明溶液中，可能含有NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Br—、SO42—、NO3—、CO32—等离子的一种或几种，进行下列实验：
根据实验结果回答：
⑴溶液中肯定有的离子是___________。
⑵判断待测溶液中有无CO32—，并说明理由________________________________。
⑶沉淀B肯定有什么物质___________，生成淡黄色沉淀的离子方程式 ___________。
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
| 元素编号 |
元素性质或原子结构 |
| T |
能形成双原子气体分子，原子中有三个单电子 |
| X |
核外有5个能级，最高能级上只有1个电子 |
| Y |
最外层电子数是次外层电子数2倍 |
| Z |
最高正价为+7价 |
（1）写出元素Z的离子结构示意图__________。另有某元素M在地壳中的含量仅次于X，写出其+2价阳离子的电子排布式。
（2）X的硫酸盐与过量氢氧化钡反应的离子反应方程式为__________。
（3）COZ2俗称光气，其中碳氧原子之间的共价键有个σ键，个π键
（4）TH3的空间构型为 。(填“难”或“易”)溶于CCl4。
某化学兴趣小组对“农夫山泉”矿泉水进行检测时，发现1.0 L该矿泉水中含有45.6 mgMg2+，则Mg2+的物质的量浓度为。