1、填空题  （12分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g)  △H＝+206.0kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)      △H＝－129.0kJ·mol－1
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为：
                                              。
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为                     。
②100℃时反应I的平衡常数为                 。
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
           （填字母序号）。
A  c(H2)减少              B 正反应速率加快，逆反应速率减慢
C  CH3OH 的物质的量增加      D 重新平衡减小
E．平衡常数K增大
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式                                  。
②写出除去甲醇的离子方程式                                             。

参考答案：（1）CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g））△H=+77kJ?mol-1（2分）
（2）①0.03 mol?L-1?min-1（2分）②2.25×10-4（2分）
（3）C、D（各1分，共2分）
（4）①Co2+—e-=Co3+（2分）
②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+（2分）

本题解析：（1）I：CH4（g）+H2O （g）="CO" （g）+3H2（g）△H=+206.0kJ?mol-1
II：CO（g）+2H2（g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
依据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ得到：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g））△H=+77kJ?mol-1
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol，则：
CH4（g）+H2O （g）="CO" （g）+3H2（g）
起始量（mol）：1.0         2.0        0          0
变化量（mol）：0.5         0.5        0.5       1.5
平衡量（mol）：0.5         1.5        0.5       1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率="1.5mol÷100L÷5min=0.03" mol?L-1?min-1。
②100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.050mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，平衡常数K=0.005×0.0153÷（0.005×0.015）=2.25×10-4。
（3）A．平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，压强增大，平衡向正反应方向移动，生成物的浓度增大，由于平衡常数不变，结合平衡常数可知，平衡时反应物各组分的浓度都增大，故A错误；B．压强增大，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大更多，故B错误；C．压强增大，平衡向正反应方向移动，CH3OH 的物质的量增加，故C正确；D．压强增大，平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量减小、甲醇的物质的量增大，故重新平衡减小，故D正确；E．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故E错误。
（4）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+。
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。
考点：本题考查热化学方程式、化学平衡图象、影响化学平衡因素、平衡常数与反应速率计算、原电池。

本题难度：困难

2、推断题  烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：

I. 已知丙醛的燃烧热为1815，丙酮的燃烧热为1789，试写出丙醛燃烧的热化学方程式_____________ 。
II. 上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：

回答下列问题：
（1）B的相对分子质量是________；CF的反应类型为________；D中含有官能团的名称 __________。
（2）的化学方程式是：_______________ 。
（3）A的结构简式为 _______________。
（4）化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有___________ 种。

参考答案：I.
II. （1）86； 氧化反应 ；羟基
（2）
（3）
（4）3

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）

据图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式                           ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式                         ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于         ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率α2，α2      α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                        ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=       ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4     △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

参考答案：（1）2P（s）+3Cl2（g）=2PCl3（g） △H =－612kJ/mol（2分）
（2）PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g） △H =＋93kJ/mol（2分）     25%（2分） 大于（2分）
（3）因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成（2分）
（4）－399kJ/mol （2分） 等于（1分），根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的（2分）

本题解析：（1）首先写出化学方程式并注明状态，然后根据图中的△H表示生成1mol产物的数据，可求出?H=2×-306kJ?mol?1=－612kJ?mol?1,进而写出热化学方程式。
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2为图中反应的逆反应，?H为相反数，为＋93kJ?mol?1；加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，说明反应了0.2molPCl5，则分解率α1=0.2mol÷0.8mol×100%=25%；因为PCl5分解为吸热反应，温度升高，PCl5的分解率增大，故α2大于α1。
（3）温度过高，会促进PCl5的分解，不利于生成PCl5。
（4）根据图示可求出P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= —306kJ?mol?1—93kJ?mol?1=－399kJ?mol?1；根据盖斯定律，对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的，所以?H3=?H4。
考点：本题考查热化学方程式的书写、盖斯定律、分解率的计算及温度对化学平衡的影响。

本题难度：困难

4、填空题  （1）环境专家认为可以用铝将水中的NO3

参考答案：

本题解析：

本题难度：困难

5、填空题  （14分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

（1）在0-30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为         ；
反应开始后的12小时内，在第    种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的ΔH="+206" kJ?mol-1将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）
（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=－802kJ?mol-1
写出由CO2生成CO的热化学方程式                                          

参考答案：（1）VⅢ>VⅡ> VⅠ；Ⅱ。  （2）三步计算可求CH4的转化率为：0.1/0.11=0.91 
（3）CO2(g) ＋3H2O(g) =2O2(g) ＋CO(g)+3H2(g) △H="+1008" kJ?mol-1

本题解析：（1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂Ⅲ生成的甲烷最多，其次是催化剂Ⅱ，催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
（2）设CH4、H2O的物质的量均为xmol，则
CH4(g)  +   H2O(g)   CO(g) +  3H2(g)
起始量(mol)        x             x               0           0
变化量(mol)      0.10         0.10           0.10       0.30
平衡量(mol)      x- 0.10    x- 0.10         0.10       0.30
根据题意，则平衡常数K=c(CO)·c3(H2)/[c(CH4)·c(H2O)]=(0.10mol·L-1)·(0.30mol·L-1)3/[(x-0.10)mol·L-1·(x- 0.10)mol·L-1]=27(mol·L-1)2，则x=0.11mol，所以CH4的转化率为0.1/0.11=0.91。
（3）由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  ΔH="+206" kJ?mol-1②CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=－802kJ?mol-1，①－②得CO2(g) ＋3H2O(g) =2O2(g) ＋CO(g)+3H2(g) △H="+1008" kJ?mol-1。
考点：本题考查化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；与化学平衡有关的计算。
点评：本题综合性强，是高考中的热点考题，主要考查学生的分析问题，解决问题的能力。

本题难度：困难