1 . 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的_______极，OH^-向_______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为_______。

(2)在宇宙飞船或潜艇中，还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水，今欲得常温下1L水，则电池内电子转移的物质的量约为_______mol(保留整数)
(3)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将_______能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：Cd+2NiOOH+2H₂OCd(OH)₂+2Ni(OH)₂，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag₂O+H₂O2Ag+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为_______。

2 . 化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一，图1为锌锰干电池的构造示意图，锌锰干电池的负极材料是___（填物质名称），负极发生的电极反应为___。若反应消耗32.5g负极材料，则电池中转移电子的数目为___。

（2）目前常用的镍-镉（Ni—Cd）可充电电池的总反应式可表示为Cd+2NiO(OH)+2H₂O2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂，已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是___（填序号）。
①该电池可以在酸性条件下进行充、放电。
②该电池放电时，负极的电极反应式为Cd+2OH^--2e^-=Cd(OH)₂
③该电池放电时，Cd极的质量减少
④该电池放电时，化学能转变为电能。
（3）图2为氢氧燃料电池的构造示意图，电解质溶液是KOH溶液。则X极为电池的__（填“正”或“负”）极，X极的电极反应式为___。

3 . 燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。下图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题:
   
(1)若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为_____(填物质名称)，电解质溶液中的OH^—移向______极(填”负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：______________。
(2)若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O
①下列有关说法正确的是___________(填字母代号)。
A.燃料电池将电能转变为化学能
B.负极的电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
C.正极的电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
D.通入甲烷的电极发生还原反应
②当消耗甲烷33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80％，则导线中转移的电子的物质的量为______mol.

4 . 世界能源消费的90%以上依靠化学技术。
(1)工业制氢的一个重要反应是利用CO还原H₂O(g)。已知：
C(石墨，s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH＝－394 kJ·mol^－1
2C(石墨，s)＋O₂(g)===2CO(g)　ΔH＝－222 kJ·mol^－1
H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol^－1
则CO还原H₂O(g)的热化学方程式为__________________。
(2)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源，写出碱式氢氧燃料电池工作时的负极电极反应式：______________________________________________________________。
(3)一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO₄)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如下图，写出该电池充电时的阳极电极反应式：___________。

(4)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料，其电解法制备装置如下图。气体a通入淀粉­KI溶液中，发现溶液变蓝，持续一段时间后，蓝色逐渐褪去。则M极为电源的_______(填“正”或“负”)极，B极区电解液为_______(填化学式)溶液，该离子交换膜是_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜，解释蓝色褪去的原因_________________________________。