能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（注：“原子经济性”是指，在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中）

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇

     反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH₁

     反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂

     上述反应符合“原子经济”原则的是：              （填“I”或“Ⅱ”）。

（2）已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ·mol^-1

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ·mol^-1

③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ·mol^-1

请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

______________________________________________________________

（3）甲醇—空气燃料电池，电解质溶液是：20%～30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。Ks5u

                                                   　　。

（4）右图是一个电化学过程示意图。

① 锌片上发生的电极反应式为                          。

② 假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化96g，则燃料电池理论上需要      mol甲醇。

I、(1)能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。

限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄₍aq)，CuSO₄₍aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①　　　　 完成原电池的甲装置示意图（见右图），并作相应标注。

要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②　　　　 以铜片为电极之一，CuSO₄₍aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极　　 　　　　　　　　　　。

③　　　　 甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 　　　　，其原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在以上的材料中应选　　 作阳极。

II、电化学法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是____________________；反应池中发生反应的化学方程式为________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为____________________________________。

III、通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是　　　　　 反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式:　　　　　 .

电池是应用广泛的能源。

（1）设计两种类型的原电池，比较其能量转化效率。

限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄₍aq)，CuSO₄₍aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图（见右图），并作相应标注。

要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO₄₍aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙。

③甲、乙两种原电池中乙的能量转化效率较低，其原因是         。

（2）Al-AgO电池可作用水下动力电源，其原理如图所示。其中的隔膜属于          （填“阴”或“阳”）离子交换膜。该电池反应的化学方程式为：2Al＋3AgO＋2NaOH=2NaAlO₂＋3Ag＋H₂O，写出该电池正负极电极反应：负极     ，正极     。