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甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ/mol
②CH₃OH（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂（g）△H=-192.9kJ/mol
根據上述反應，下列說法正確的是（　　）

A．反應①中的能量變化如圖所示

B．CH₃OH轉變成H₂的過程一定要吸收能量

C．1 mol CH₃OH充分燃燒放出的熱量為192.9 kJ

D．可推知2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.8 kJ/mol

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甲醇是一種很好的燃料，被稱為21世紀的新型燃料．
工業上可通過H₂和CO化合制備甲醇，該反應的熱化學方程式為：
CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）△H₁=-116kJ?molˉ¹
（1）已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-283kJ?molˉ¹
           H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O （g）△H₃=-242kJ?molˉ¹
1mol甲醇燃燒生成CO₂和水蒸氣放出

651

651

kJ的熱量．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下在VL容器中制備甲醇．
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是

BD

BD

．
A．升高溫度                    B．將CH₃OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大   D．再充入1mol CO和3mol H₂
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中．

實驗編號	T（℃）	n（CO）/n（H2）	P（MPa）
1	150	1/3	0.1
2	a	1/3	5
3	350	b	5

A．則上表中剩余的實驗條件數據：a=

150

150

、b=

1/3

1/3

．
B．根據反應特點，右上圖是在壓強分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強P₁=

0.1

0.1

MPa．
③100℃時，CH₃OH（g） CO（g）+2H₂（g）反應的平衡常數為

4a2

V2

4a2

V2

（用含a、V的代數式表示）．
（3）科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電力的重要途徑，而甲醇燃料電池具備甲醇燃料容易攜帶、容易存儲等優點，目前被認為將會替代傳統的電池成為攜帶型設備的主要電源．右圖是甲醇的質子交換膜型燃料電池模型．寫出其電極反應式
正極：

3O₂+12e^-+12H⁺→6H₂O

3O₂+12e^-+12H⁺→6H₂O

負極：

2CH₄O-12e^-+2H₂O→12H⁺+2CO₂

2CH₄O-12e^-+2H₂O→12H⁺+2CO₂

．

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一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分，每小題只有一個選項符合題意）

1． B   2．A   ３．C   4．B   5．B  6．D   7．B  8．D  9. C  

二、選擇題（本題9小題，每小題4分，共36分。每小題有一個或兩個選項符合題意）

10．AD  11．C  12．BC  13．D  14．AC   15．AD  16．A D  17．C  18．D  

三、本題包括3小題，共34分）

19．（11分）NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O ＝ NaHCO₃↓＋NH₄Cl（1分）

(1) 漏斗中與試管中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降（2分）

(2)  a，  氯化氫或HCl；  否   （3分）

(3)  NH₃；  CO₂；  ①；       （3分）

(4)  過濾　　2NaHCO₃ ＝Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  （2分）

 20 . （11分）

Ⅰ. （1）酚酞（1分）     1～2滴（1分）；

（2）①用干凈的玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，半分鐘后，將試紙的顏色與標準比色卡對照，讀出溶液的pH即可。（2分）   ② C（1分） 

（3）乙同學。（1分）

甲同學的實驗不能充分說明鹽酸的氫氧化鈉發生了反應，有可能是鹽酸和紅色物質反應生成了無色物質。乙同學的實驗，隨著滴加鹽酸，溶液的pH由大于7逐漸減少到7，這充分證明溶液中的氫氧化鈉因反應而消耗了；（2分）

Ⅱ. （4）29.2%；（2分）    （5）鹽酸具有揮發性。（1分）

21. （12分）

（1）銅鋅及濃鹽酸一起組成了原電池，加快了反應速率  （2分）

（2）① 否（1分）； 因為H­₂本身難溶于水 （1分）； 

②

驗證方法

預測現象及結論

將銅片加入稀硫酸中，并微熱（1分）

若無氣體放出，則不含鋅等活潑金屬雜質；

若有氣體則有鋅等雜質（1分）

（3）（任選一種方法即可）

驗證方法

預測現象及結論

向白色沉淀中加入稀HNO₃等強氧化劑（1分）

溶液變藍色，說明是一價銅（1分）

向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀溶液（1分）

如白色沉淀消失且得無色溶液，則原溶液為氯化亞銅，否則不是（1分）

（4） （2分）；

加水稀釋后，＜K，平衡向生成CuCl（s）的方向移動 （2分）

四、（本題包括3小題，共34分）

22. （10分） （1）

    （2）II因為濾液A是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉溶液，按途徑I直接向A中加入鹽酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化鈉雜質；按途徑II通入二氧化碳氣體，得Al(OH)₃沉淀，將Al(OH)₃溶解于鹽酸中得到的是純凈的AlCl₃溶液。所以途徑II合理。

（3）蒸發濃縮、冷卻結晶    

（4）

或

（5）不合理     因為該方案操作步驟多、時間長，消耗試劑量大

（除（4）、（5）中第一個空每空1分以外，其余每空2分）

23、（共11分）

（1）BaSO₄（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）  △H=+571.2 kJ•mol^-1 （2分） 

（2）S^2- + H₂O  HS^－ + OH^－（２分）

（3）計算過程 ：設每次用1.00L 2.0 mol•L^－1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄

     BaSO₄＋CO₃^2-＝BaCO₃＋SO₄^2-

        (2.0-x) mol•L^－1     x mol•L^－1

      == 0.042   (２分)

X = 0.081（0.084也給分）  (1分)；

處理次數 = 0.2mol/0.081mol=2.5(1分)（2.38也給分）。   

答：至少處理3次    (1分)

（4）節能，環保 （各1分，共2分。合理答案就可得分）

24.（共13分）

(1)0.15（2分）    2(1－1/a)   （3分） (2)N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃ （2分）

 (3)N₂ （1分）  生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降 （2分）

      進一步與NO反應生成硝酸（1分）

(4) NO+NO₂+H₂O=2HNO₂；（1分）  CO (NH₂)₂+2HNO₂=CO₂+2N₂+3H₂O（1分）

五、（本題包括1小題，9分）

25．（9分）

（1）羧基、羥基（2分）

（2）（2分）

（3）消去反應；NaOH（或Na₂CO₃等其它合理答案）（2分）
（4）1、4

^（5）　　（1分）

六、選擇題（本題包括2小題，每小題10分）

26. (10分)

（1）醛比酮容易發生該反應；

苯基酮極難發生該反應；

羰基所連的碳上氫原子越少或取代基越多或取代基的碳原子數越多，越難反應；

取代基為兩個乙基時，難以發生該反應。 （各1分，任寫三條） 

（2） HCl、NaOH(或Na₂CO₃、Cl₂能降低NaHSO₃濃度的試劑 )（2分）

   （3）①(CH₃)₂CHCOCH₃ + 3Cl₂ + 3NaOH → (CH₃)₂CHCOCCl₃ + 3NaCl + 3H₂O（2分）

②(CH₃)₂CHCOONa（1分）

（4） 氧化還原反應 (氧化反應、還原反應、歧化反應 )（1分）

     萃取（或蒸餾）（1分）

27. （1）MgO＞CaO＞NaCl＞KCl  （2分） 

（2） ①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar] 3d¹⁰4s¹ （1分）    C（1分）

②  水的熔、沸點較高，結冰時密度減小（2分）

③正四面體（2分）

   （3）B