甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
| 化学反应 |
平衡常数 |
温度℃ |
|
| 500 |
800 |
||
①2H2（g）+CO（g） CH3OH（g） |
K1 |
2.5 |
0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g） |
K2 |
1.0 |
2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O（g） |
K3 |
|
|
（1）反应②是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A） K（B）（填“>”、“<”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ （用K1、K2表示）。
（3）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是 。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是 。
（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，同时Al—AgO电池是应用广泛的鱼雷电 池，其原 理 如右图所示。该电池的负极反应式是 。
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO－），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为__________________。
（2）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a．NH3 b．CO2 c．NaOHd．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_________________。
取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是____________________。
（3）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时阳极材料为________________，用铜而不用石墨作阳极的原因是______________________。
某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：
I．用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 （填字母序号）。
| A．铝 | B．石墨 | C．银 | D．铂 |
（2）N极发生反应的电极反应式为 。
（3）实验过程中，SO42- （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；
滤纸上能观察到的现象有 。
II．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。
（4）电解过程中，X极区溶液的pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-==FeO42-+4H2O 和 。
（5）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少 g。
硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃)。
（1）NaBH4中H元素的化合价为 。
请配平第①步反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：
□NaBO2＋□SiO2＋□Na＋□H2
□NaBH4＋□Na2SiO3
（2） 实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 、滤纸、玻璃片和小刀等。
在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是 。
（3）第②步分离采用的方法是 。
第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是 。
（4）NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。
某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
（1）X极与电源_________(填“正”或“负”)极相连，氢气从_________(填 “B” 或“C” )口导出。
（2）离子交换膜只允许一类离子通过，则M为__________交换膜(填“阴离子”或“阳离子”，下同)，N为_________交换膜。
（3）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为_____________________。
（4）若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是_________，转移的电子数为________________。
3.01×1023个氨分子(NH3)含__________mol氨分子，____________mol氢原子，__________mol质子_____________个电子。