甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應反應來制備甲醇．
反應I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反應II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反應生成CH₄（g）與H₂O（g）的熱化學方程式為

CH₃OH （g）+H₂（g）=CH₄（g）+H₂O（g）△H=-77.0 kJ?mol^-1

CH₃OH （g）+H₂（g）=CH₄（g）+H₂O（g）△H=-77.0 kJ?mol^-1

．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應室，在一定條件下發生反應I，測得在一定的壓強下CH₄的轉化率與溫度的關系如圖1．
①假設100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H₂表示該反應的平均反應速率為

0.03 mol?L^-1?min^-1

0.03 mol?L^-1?min^-1

．
②100℃時反應I的平衡常數為

2.25×10^-2

2.25×10^-2

．
③可用來判斷該反應達到平衡狀態的標志有

A D

A D

．（填字母）
A．CO的含量保持不變                  
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變       
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應II來生成甲醇，按照相同的物質的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖2所示．下列說法正確的是

C

C

A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個主要反應為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應能自發進行的原因是

該反應是一個熵增的反應

該反應是一個熵增的反應

．
（5）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實驗室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應式

Co²⁺-e^-=Co³⁺

Co²⁺-e^-=Co³⁺

．
②寫出除去甲醇的離子方程式

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6 Co²⁺+6H⁺

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6 Co²⁺+6H⁺

．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負極的電極反應式為：

CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O

CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O

．

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選擇題（共72分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

B

D

D

C

A

B

D

C

B

A

A

C

D

D

A

B

B

C

三、填空題（本大題共2小題，共18分）

19. （10分）

(1)    2 FeCl₃+ 1 H₂S    2 FeCl₂+  1 S↓+ 2  HCl

（配平2分，電子方向1分，電子個數1分）

(2) 2Fe^3＋＋H₂S＝2Fe^2＋＋S↓＋2H^＋ （2分）

(3) 22.4 （2分）

(4) Cl₂＞Fe^3＋＞S（2分）

20．（8分）

(1) 8∶1    4∶1    2∶1

(2) 3∶4  （每空2分）

四、推斷題（本大題共2小題，共29分）

21．（13分）

(1) Na^＋、I^－、HCO_­3^－；  Cu^2＋  CO₃^2－（每填對一種離子，給1分） 

(2) Cl₂＋2I^－＝2Cl^－＋I₂     HCO_­3^－+H^＋ =CO₂↑+ H₂O（各2分）

(3) K^＋（2分）  

透過藍色鈷玻璃觀看，若火焰呈紫色則含有K^＋，否則不含K^＋（2分）

22．（16分） （各2分）

(1)  A NaHCO₃ ，      E Na₂O₂

(2)  2NaHCO₃Na₂CO₃ ＋CO₂↑ ＋ H₂O

        2Na₂O₂ +2H₂O = 4Na⁺ +4OH^―+O₂↑

(3) 2OH^―+CO₂ = CO₃^2―+H₂O

     2Na + CO₃^2―+ CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃↓

     Ca^2＋+ 2OH^―+ 2HCO₃^―=CaCO₃↓+ H₂O + CO₃^2－

(4) B

五、實驗題（本大題共2小題，共21分）

23．（3分）①④⑥ （少選1個扣1分，錯選一個扣一分）

24．（18分）（各2分）

(1) MnO₂ + 4HCl(濃)MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O

(2) 飽和食鹽水      濃硫酸        b

     Cl₂ + 2OH^－= Cl^－+ ClO^－+ H₂O

(3) 銅絲劇烈燃燒，生成棕黃色的煙   能    Mg＞Al＞Cu

(4) Cl^－+ ClO^－+ 2H^＋=Cl₂↑+ H₂O

六、計算題（本大題共1小題，共10分）

25．（10分）

(1) （6分）設碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量分別為x和y

     Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑+ H₂O   NaHCO₃ + HNO₃ = NaNO₃ + CO₂↑+ H₂O

       1             2                     1                    1             1                  1

       x            2 x                 x                  y            y               y

           106g/mol×x + 84g/mol×y = 9.5g

           x + y = 2.24L/22.4L/mol = 0.1mol

         解得：x = 0.05 mol    y = 0.05 mol

        ∴ 碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量分別為0.0500 mol和0.0500 mol

(方程式各1分，答案各2分)

(2) 消耗的硝酸的物質的量n(HNO₃) = 2x + y = 0.15 mol

        c(HNO₃) = n(HNO₃)÷V= 0.15 mol÷0.025L = 6.00 mol/L （2分）

(3) m(HNO₃) = 0.15 mol×63g/mol = 9.45 g

m(溶液) =V?ρ= 25mL×1.20g/cm³ = 30g

    ω%= m(HNO₃)÷m(溶液) = 9.45g÷30g = 31.5%（2分）