1、填空题  （11分）甲醇可作电池的原料，也会造成环境污染。请根据有关反应回答问题。
（1）以CH4和H2O为原料，通过下列反应可制备甲醇。
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)  △H =+206.0 kJ·mol－1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH (g)      △H=-129.0 kJ·mol－1
则CH4(g)+H2O(g) ?CH3OH (g)+H2(g)的△H=      kJ·mol－1。
（2）将1.0 mol CH4(g)和2.0 mol H2O(g)通入容积为10 L的容器，在一定条件下发生反应①，测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图。设100℃时达到平衡所需的时间为5 min，
则这时间段v(H2)=    mol·L-1·min-1。

（3）在一定温度下，将一定量CO和H2充入密闭容器发生反应②。达到平衡后，若压缩容器体积至原来的，对平衡体系产生的影响是    （填序号）。
①c ( H2 )减小 ②CH3OH 的物质的量增加  ③新平衡时，减小，
④正反应速率加快，逆反应速率减慢   ⑤平衡常数K增大
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用下图装置模拟上述过程，则：

①Co2+在阳极的电极反应式为                  ；
②请完成除去甲醇的离子方程式：Co3++CH3OH+      =  Co2++CO2↑+6H+

参考答案：（1）（2分）+77.0  （2）0.0

本题解析：
试题分析：（1）根据盖斯定律，反应CH4（g）+H2O（g）?CH3OH （g）+H2（g）将①+②可得，则△H=（+206.0KJ/mol）+（-129.0KJ/mol）=-77KJ/mol；
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L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
假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平衡反应速率V（H2）=="0.03" mol?L-1?min-1；
（3）在一定条件下，将一定量的CO和氢气的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol；平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，体积减小压强增大，反应速率增大，平衡正向进行。①体积减小，c（H2）增大，错误；②体积减小，压强增大，平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，正确；③体积减小，压强增大，平衡正向进行，重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小，正确；④压强增大，正逆反应速率都加快，错误；⑤平衡常数K只随温度的变化而变化，错误；故选②③；（4）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+；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：考查电化学基础、化学平衡的影响因素。

本题难度：困难

2、填空题  （17分）铁、铜及其化合物在工农业生产中应用广泛。
（1）在潮湿空气中，钢铁发生电化学腐蚀转化为Fe(OH)2的反应方程式为       。在含有等浓度硫酸溶液的下列装置中，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是            （用序号填写）。

（2）已知：①3Fe（s）+2O2（g）=Fe3O4（s）      H="-1118" kJ·mol-1
②2Al（s）+3/2O2（g）=A12O3（s）     H="-1675.7" kJ·mol-1
则焊接钢轨时铝与Fe3O4发生反应生成铁和Al2O3的热化学方程式为              。
（3）Na2FeO4具有强氧化性，其电解制法如图所示，请写出阳极的电极反应式      。Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其原理是              。

（4）工业上常用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板，发生反应的离子方程式是            。若腐蚀铜板后的溶液中，Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0．1 mol·L-1，结合下图分析，当混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5．6时，溶液中存在的金属阳离子为    。从图中数据计算Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=      。

已知：横坐标为溶液的pH，纵坐标为金属离子的物质的量浓度的对数（当溶液中金属离子浓度10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全）。

参考答案：（17分）（1）2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(

本题解析：
试题分析：（1）在潮湿空气中，钢铁发生电化学腐蚀转化为Fe(OH)2的反应方程式为: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2；①Zn为负极，Fe为正极，Fe受到保护；②Fe与硫酸发生置换反应，被氧化变为Fe2+，比①腐蚀的快；③构成Fe-Cu原电池，Fe作负极，首先被腐蚀，腐蚀速率③>②；④形成电解池，Fe为阴极，被保护，只要存在外加电源，Fe就不会被腐蚀，所以腐蚀速率④<①；⑤构成电解池。由于Fe为阳极，被氧化，发生氧化反应，腐蚀速率比③快。所以铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是⑤③②①④；
（2）②×4-①×3，整理可得：8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s)  △H= ?3349.8 kJ·mol－1；（3）Na2FeO4具有强氧化性，其电解制法如图所示，则在阳极，Fe失去电子，被氧化，与溶液中的OH-结合反应，阳极的电极反应式是Fe + 8OH- -6e-= FeO42- + 4H2O；Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其原理是Na2FeO4中的Fe化合价为+6价，具有强氧化性，能起到杀菌、消毒作用；高价的铁被还原成的Fe3+发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，表面积大，吸附能力强，能吸附水中杂质，使之形成沉淀，从水中分离出去，从而使水得到净化。（4）工业上常用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板，Fe3+将Cu单质氧化为Cu2+，Fe3+被还原变为Fe2+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得发生反应的离子方程式是2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+；根据图像可知，在溶液的pH接近3而小于3时，Fe3+已经沉淀完全。所以在溶液的pH=5.6时，溶液中存在的金属阳离子为Cu2+、Fe2+；Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)?c2(OH-)=10-5×(10-14÷10-8)21.0×10-17(mol·L-1)3。
考点：考查化学反应方程式的书写、金属腐蚀快慢比较、电解原理在物质制备的作用、水的消毒净化的原因分析、氧化还原反应在工业上的应用、沉淀溶解平衡原理的应用的知识。

本题难度：困难

3、选择题  用惰性电极电解和的混合液，且已知，下列说法正确的是
A．阴极反应式为：，当有存在时不放电
B．阴极上首先析出铁，然后析出铜
C．阴极上不可能析出铜
D．首先被电解的是和，后被电解的是和

参考答案：D

本题解析：略

本题难度：一般

4、选择题  近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解液在一定条件下电解，反应式为：KI+H2O→KIO3+H2↑．下列有关说法中，正确的是（　　）
A．电解时，石墨做阳极，铁作阴极
B．电解时，在阳极上产生氢气
C．电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤→浓缩→结晶→灼烧
D．电解中，每转移0.6mol电子，理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体

参考答案：A、反应式为：KI+H2O→KIO3+H2↑，阳极是惰性电极

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：。下列有关说法正确的是

A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电解反应为2OH－－2e－=H2↑＋O2↑
B．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
C．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数不同
D．目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠（如上图），电解槽中石墨极为阴极，铁为阳极

参考答案：C

本题解析：电解熔融NaOH电极反应式为：阴极：4Na＋＋4e－=4Na，阳极：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，A错误；B项钠的还原性大于铁；若铁作阳极，则铁被电解，D错误；C项，电解熔融NaOH若制得4 mol Na，则转移4 mol e－，盖·吕萨克法制得4 mol Na，则转移8 mol e－。

本题难度：一般