17．甲醇是未來重要的綠色能源之一，以CH4和H2O為原料，通過下列反應來制備甲醇．
Ⅰ、CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ/mol
Ⅱ、CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-129.0KJ/mol
（1）CH4（g）與H2（g）反應生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學方程式為CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0kJ/mol，根據(jù)化學反應原理，此反應采用和條件為b．（從下列選項中選填編號）
a．高溫、高壓  b．高溫、常壓 c．常溫、常壓  d．常溫、高壓
（2）將CH4和H2O（g）通入一定容積的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ，測得各物質(zhì)的濃度變化如圖1（部分物質(zhì)未畫出）

①t1時刻達到平衡時，c（CH3OH）=0.1mol/L；
②此條件下反應Ⅰ的平衡常數(shù)為0.027（結(jié)果保留小數(shù)點后3位）；
③若t2時刻改變某一條件，各物質(zhì)的濃度變化如圖所示，則改變的條件可能為：降低溫度或冷凝液化分離出甲醇（任答出一種合理的改變即可）
（3）甲醇對水質(zhì)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+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，實驗室用如圖2模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應式Co2+-e-=Co3+；
②寫出除去甲醇的離子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．

分析 （1）由蓋斯定律可知①-②得到CH4（g）與H2O（g）反應生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學方程式，反應前后氣體體積不變，反應是吸熱反應，使反應正向進行的適宜條件是高溫常壓；
（2）①圖象中縱軸上每個單位為0.1mol/L，起始量c（H2O）=1.0mol/L，c（CH4）=0.5mol/L，t1平衡狀態(tài)下c（H2O）=0.8mol/L，c（CH4）=0.3mol/L，c（CO）=0.1mol/L，結(jié)合化學方程式計算平衡濃度；
②平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$；
③若t2時刻改變某一條件，甲烷、水蒸氣濃度減小，一氧化碳濃度增大，說明平衡正向進行，結(jié)合影響平衡因素和反應特征，反應是放熱反應，分離生成物、降低溫度平衡正向進行；
（3）①通電后，將Co2+氧化成Co3+，電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為Co2+-e-=Co3+；
②以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書寫為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．

解答 解：（1）已知①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol，②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol，由蓋斯定律可知①-②得到CH4（g）與H2O（g）反應生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學方程式為：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0kJ/mol，反應前后氣體體積不變，反應是吸熱反應，使反應正向進行的適宜條件是高溫常壓，增大壓強對反應速率增大，但平衡不動不能增加生成物產(chǎn)率，故選b；
故答案為：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0kJ/mol；b；
（2）①將CH4和H2O（g）通入一定容積的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ，圖象中縱軸上每個單位為0.1mol/L，起始量c（H2O）=1.0mol/L，c（CH4）=0.5mol/L，t1平衡狀態(tài)下c（H2O）=0.8mol/L，c（CH4）=0.3mol/L，c（CO）=0.1mol/L，
Ⅰ、CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ/mol
起始量（mol/L） 0.5     1         0      0
變化量（mol/L） 0.2     0.2      0.2     0.6 
平衡量（mol/L） 0.3     0.8      0.2     0.6
Ⅱ、CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-129.0KJ/mol
起始量（mol/L） 0.2     0.6         0    
變化量（mol/L） 0.1     0.2        0.1     
平衡量（mol/L） 0.1      0.4       0.1
所以平衡狀態(tài)甲醇濃度為0.1mol/L，
故答案為：0.1；
②結(jié)合上述計算得到平衡狀態(tài)下物質(zhì)的平衡濃度，所以反應Ⅰ平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0．{4}^{3}}{0.3×0.8}$=0.027，
故答案為：0.027；
③分析圖象可知，t2時刻改變某一條件，甲烷、水蒸氣濃度減小，一氧化碳濃度增大，說明平衡正向進行，結(jié)合影響平衡因素和反應特征，反應是放熱反應，分離生成物、降低溫度平衡正向進行；
故答案為：降低溫度或冷凝液化分離出甲醇；
（3）①通電后，將Co2+氧化成Co3+，電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為Co2+-e-=Co3+；
故答案為：Co2+-e-=Co3+；
②以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，結(jié)合原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書寫離子方程式為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
故答案為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的應用，原電池和電解池原理的綜合應用，化學平衡的影響因素分析，反應速率的計算，離子方程式的書寫，題目綜合性大，難度中等

練習冊系列答案
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i．已知RCl$\stackrel{Na/CH_{3}Cl}{→}$R-CH3
ii．
iii．E的核磁共振氫譜為2組峰，且面積比為4：2；
請回答下列問題
（1）A的結(jié)構簡式：
（2）寫出B→C的化學反應方程式：，反應類型為取代反應
（3）D的名稱：對醛基苯甲酸E→F的化學反應方程式n+n$\stackrel{催化劑}{→}$+（2n-1）H2O
（4）只有苯環(huán)，不存在其他環(huán)的B的同分異構體還有7種（含順反異構）
（5）利用A、CH3Cl選擇合適的無機試劑，補充完成合成G：的路線流程圖：
合成路線流程圖示例如下：CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{濃硫酸，△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH3COOCH2CH3．

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12．碳及其化合物在生產(chǎn)生活中的應用比較廣泛，回答下列問題：
（1）已知：①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H1═-285.8KJ•mol-1
②CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1═-725.5KJ•mol-1
則CO2（g）+3H2（g）═CH2OH（l）+H2O（l）的反應熱△H═-131.9KJ/mol；．
（2）某研究小組用CO合成甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H＜0，將三組混合氣體分別通入到三個2L恒容密閉容器中進行反應，得到如下三組實驗數(shù)據(jù)：
實驗組溫度起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/mol達到平衡所需的時間/min
COH2CH3OHCOH2CH3OH
1650℃2.06.00  1.05
2900℃2.06.001.2  2
3650℃1.04.02.0abct
實驗1條件下平衡常數(shù)K=0.25，a、b之間可能的關系為b=2a+1．
（3）已知CO的轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）、壓強（p）的關系如右圖所示：
①p1＜p2（填“＜”、“＞”或“═”），先升高溫度，后增大壓強，能否實現(xiàn)b點到c點的轉(zhuǎn)化？能（填“能”或“不能”），原因是先升高溫度，后增大壓強，一氧化碳轉(zhuǎn)化率先減小后增大，可以到達C點一氧化碳轉(zhuǎn)化率不變．
②a、c兩點的反應速率為v1＜v2（填“＜”、“＞”或“═”）
③在不改變反應物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是：增大氫氣濃度，增大壓強、降低溫度（答出三條措施）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

2．NaCI是一種化工原料，可以制備一系 列物質(zhì)（如圖所示），下列說法正確的是（　�。�
A．常溫干燥的Cl2能用鋼瓶儲存，所以Cl2不與鐵反應
B．工業(yè)上利用澄清石灰水與Cl2反應來制漂白粉
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D．電解含酚酞的NaCl溶液，由于OH-往陽極移動，故陽極先變紅

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9．肉桂酸是香料、化妝品、醫(yī)藥、塑料和感光樹脂等的重要原料．實驗室用下列反應制取肉桂酸．

藥品物理常數(shù)
苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸
溶解度（25℃，g/100g水）0.3遇熱水水解0.04互溶
沸點（℃）179.6138.6300118
填空：
合成：反應裝置如圖所示．向三頸燒瓶中先后加入研細的無水醋酸鈉、苯甲醛和乙酸酐，振蕩使之混合均勻．  在150～170℃加熱1小時，保持微沸狀態(tài)．
（1）空氣冷凝管的作用是使反應物冷凝回流．
（2）該裝置的加熱方法是空氣�。ɑ蛴驮。訜峄亓饕刂品磻饰⒎袪顟B(tài)，如果劇烈沸騰，會導致肉桂酸產(chǎn)率降低，可能的原因是乙酸酐蒸出，反應物減少，平衡左移．
（3）不能用醋酸鈉晶體（CH3COONa•3H2O）的原因是乙酸酐遇熱水水解．
粗品精制：將上述反應后得到的混合物趁熱倒入圓底燒瓶中，進行下列操作：
反應混合物$→_{碳酸鈉溶液}^{加入飽和}$$→_{苯甲醛}^{蒸餾除去}$$\stackrel{鹽酸酸化}{→}$$\stackrel{操作I}{→}$$→_{干燥}^{過濾、洗滌}$肉桂酸晶體
（4）加飽和Na2CO3溶液除了轉(zhuǎn)化醋酸，主要目的是將肉桂酸轉(zhuǎn)化為肉桂酸鈉，溶解于水．
（5）操作I是冷卻結(jié)晶；若所得肉桂酸晶體中仍然有雜質(zhì)，欲提高純度可以進行的操作是重結(jié)晶（均填操作名稱）．
（6）設計實驗方案檢驗產(chǎn)品中是否含有苯甲醛取樣，加入銀氨溶液共熱，若有銀鏡出現(xiàn)，說明含有苯甲醛，或加入用新制氫氧化銅懸濁液，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明含有苯甲醛．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

6．實驗室以苯、乙醛為原料，三氯化鋁為催化劑來制備1，1-二苯乙烷，其反應原理為：

制備過程中其它產(chǎn)物會與AlCl3發(fā)生副反應．主要實驗裝置和步驟如下：
I．合成：在250mL三口燒瓶中加入140mL苯（密度0.88g/mL）、19gA1C13和5.5g乙醛，在20℃時充分反應．


Ⅱ．分離與提純：
將反應混合物倒入裝有150mL冰水和少量鹽酸的燒杯中，充分攪拌，用分液漏斗分離出有機層，依次用水、2%碳酸鈉溶液、水洗滌，在分離出的粗產(chǎn)品中加入少量無水硫酸鎂固體，過濾后先常壓蒸餾除去過量苯再改用減壓蒸餾收集170～172℃/6.67kPa的餾分，得12.5g 1，l-二苯乙烷．
（1）儀器a的名稱：球形冷凝管；其它產(chǎn)物與A1C13發(fā)生副反應的化學方程式為：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；裝置C的作用：吸收HCl氣體
（2）連接裝置b的作用是防止燒杯中的水蒸氣進入反應器中與三氯化鋁反應
（3）在洗滌操作中，第二次水洗的主要目的是洗掉氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉（或洗掉可溶性無機物）．實驗中加入少量無水硫酸鎂的目的是干燥．
（4）粗產(chǎn)品常壓蒸餾提純時，下列裝置中溫度計位置正確的是C，可能會導致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點雜質(zhì)的裝置是AB．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

7．現(xiàn)有①Ar ②金剛石 ③NH4Cl ④SiO2 ⑤干冰 ⑥K2S六種物質(zhì)，按下列要求回答：（填序號）
（1）只存在共價鍵的是②④，既存在離子鍵又存在共價鍵的是③．
（2）熔化時不需要破壞化學鍵的是①⑤．
（3）⑥的電子式是K+K+，⑤的結(jié)構式是O=C=O．

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