江西省赣州市2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题
高二年级化学试卷
可能用到的原子的相对质量：H：1，C：12，N：14，O：16，Cl：35.5，Cr：52
第Ⅰ卷选择题（48分）
一、本题共16个小题，每题都只有一个选项合符题意，每小题3分，共48分。
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A. 使用含有氯化钙的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
B. 自来水含“氟”时不能饮用，因为氟对牙齿、骨骼等有害
C. 纳米铁粉通过物理吸附可除去污水中的Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子
D. 海洋中含有丰富的矿产资源，仅利用物理方法即可以获得NaCl、Br2和 Mg
【答案】A
【解析】
【详解】A. 氯化钙为电解质，能与桥梁中的钢构成原电池，发生电化学腐蚀，加快钢铁的腐蚀速率，A项正确；
B. 自来水中含有适量的“氟”，有助于防止龋齿，有利于骨骼发育，但氟过量会引起氟中毒，从而损害身体健康，B项错误；
C. 铁粉具有还原性，能还原Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，所以纳米铁粉通过还原性除去污水中Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，不是吸附作用，C项错误；
D. 海水中溴元素是以Br-的形式存在，镁元素是以Mg2+形式存在，因此要从海水中提取Br2和Mg，需要经过化学反应过程，D项错误；
答案选A。
2.关于胶体的性质与应用，相关说法错误的是
A. 明矾净水是利用胶体的吸附性
B. 胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应
C. 胶粒不能透过半透膜，血液透析利用半透膜将有害物质移出体外
D. 静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘，是利用胶体粒子的带电性而加以除去
【答案】B
【解析】
【分析】
明矾中铝离子水解为氢氧化铝胶体；胶体、溶液、浊液的本质区别是粒子直径不同；利用渗析原理提纯胶体；静电除尘利用的是胶体电泳。
【详解】明矾中铝离子水解为氢氧化铝胶体，明矾净水是利用胶体的吸附性，故A正确；胶体区别于其他分散系的本质特征是粒子直径不同，故B错误；血液属于胶体，利用渗析原理提纯胶体，故C正确；胶体粒子带电，净电除尘器吸附带电的飘尘，而使之电泳除去，故D正确。
3.用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是( )
①标准状况下，4.48L NO 和2.24L O2 充分混合后所得混合物分子数为0.2NA
②含13g甲醛(HCHO)和17g乙酸(CH3COOH)的液体混合物中，氧原子数目为NA
③0.1 mol H2和 0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NA
④1mol Na2O 和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
⑤常温常压下，30g的C2H6含有的共价键数为6NA
⑥标准状况下，22.4L HF中所含F原子数目为NA
⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中，每生成3molI2转移的电子数为5NA
A. ②③④⑦ B. ①④⑤⑥ C. ①②③⑤⑥ D. ①②④⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①标准状况下，4.48L NO为0.2mol和2.24L O2 为0.1mol，二者发生反应2NO+O2=2NO2，生成0.2mol NO2，但是存在可逆反应2NO2⇌N2O4，因此所得混合物分子数应小于0.2NA，故①错误；
②甲醛(HCHO)和乙酸(CH3COOH)的最简式相同，均为CH2O，含13g甲醛(HCHO)和17g乙酸(CH3COOH)的液体混合物共30g，CH2O的物质的量为，则氧原子数目为NA，故②正确；
③H2和I2的反应为H2+I2⇌2HI，该反应前后气体物质的量不变，则0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数仍为0.2NA，故③正确；
④Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数之比都为1：2，则1mol Na2O 和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA，故④正确；
⑤30g C2H6的物质的量为，1个C2H6分子中含有7个共价键，则1mol的C2H6含有的共价键数为7NA，故⑤错误；
⑥标准状况下，HF为液体，22.4LHF不是1mol，故⑥错误；
⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中，KIO3中+5价I得电子化合价降低为0价，则1mol KIO3得电子5mol，HI中-1价I失电子化合价升高为0价，其中1mol -1价I没有变价，5mol HI失电子5mol，则每生成3mol I2转移的电子数为5NA，故⑦正确；
综上所述，②③④⑦正确，A项正确；
答案选A。
【点睛】①是易错点，在标准状况下，4.48L NO为0.2mol和2.24L O2 为0.1mol，二者发生反应2NO+O2=2NO2，生成0.2mol NO2，但是由于存在隐含的可逆反应2NO2⇌N2O4，使得混合物分子数应小于0.2NA。
4.短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，元素X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半， M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，五种元素原子的最外层电子数之和为19， 下列说法正确的是( )
A. 简单气态氢化物的稳定性：W＞X
B. 简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>M
C. M的气态氢化物是弱电解质
D. Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Z电极上产生大量气泡
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，可知Z为Al；W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，由原子序数依次增大可知W为第三周期元素，则W的最外层电子数为4，W为Si元素；元素X与W位于同一主族，X为C元素；M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，M为S元素；五种元素原子的最外层电子数之和为19，则Y的最外层电子数为19-4-4-3-6=2，则Y为Mg元素，据此解答。
【详解】由上述分析可知，X为C，Y为Mg，Z为Al，W为Si，M为S，
A. 非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：Si
Y>Z，B项错误；
C. M的气态氢化物为H2S，H2S在水溶液中只能部分电离，是弱酸，属于弱电解质，C项正确；
D. Y为Mg，Z为Al，Al与NaOH反应，而Mg不能，则Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池中，Al为负极，Mg为正极，Mg电极上产生大量H2气泡，D项错误；
答案选C。
5.下列化学工艺不可行的是( )
A. N2NONO2 HNO3
B. 石英砂粗硅粗SiCl4高纯硅
C. 提取食盐后的母液含Br2的溶液… 粗Br2Br2
D. 铝土矿 NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3Al
【答案】C
【解析】
【详解】A. 工业上，利用氮气与氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气，氨气与氧气发生反应生成一氧化氮，再进行后续的反应，A项可行；
B. 工业上制高纯硅的流程，SiO2+2CSi(粗)+2CO↑，Si+2Cl2SiCl4，SiCl4+H2Si(纯)+3HCl，B项可行；
C. 母液含溴离子，与氯气反应生成溴，热空气吹出后，应先被二氧化硫吸收后氯气与HBr反应生成粗溴，最后蒸馏分离出溴，C项不可行；
D. 工业上用铝土矿制铝的过程，每一步所加试剂必须过量，铝土矿(主要成分含氧化铝)加入氢氧化钠，发生反应：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，煅烧氢氧化铝生成氧化铝，再电解熔融氧化铝得到金属铝，D项可行；
答案选C。
6.4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200kJ·mol-1，已知T2>T1，对于该反应，下列图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
A、正反应放热，升高温度，正逆反应速率均增大，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向进行，A错误；B、化学平衡常数只与温度有关系，B错误；C、对于反应4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1200kJ·mol-1，升高温度，平衡逆向移动，一氧化碳的体积分数会增大，C错误；D、升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以T2时先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率减小，D正确；答案选D。
7.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应: A(s)+2B(g) C(g)+D(g) +Q已达到平衡状态的是（ ）
A. 混合气体的密度 B. 混合气体的压强
C. 混合气体的平均摩尔质量 D. 反应放出的热量
【答案】B
【解析】
【分析】
可逆反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，注意该反应中A为固态，且反应前后气体物质的量不变，据此解答。
【详解】A. 该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量会发生变化，所以容器内气体的密度是变化的量，当容器中气体的密度不再发生变化时，能表明反应达到化学平衡状态，A项不选；
B. 该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，容器中的压强始终不发生变化，所以混合气体的压强不变，不能证明反应达到了平衡状态，B项选
C. 该反应前后气体的总物质的量不变，而气体的质量发生变化，则气体的平均摩尔质量是变化的量，当混合气体的平均摩尔质量不变时，能表明反应达到化学平衡状态，C项不选；
D. 该反应为放热反应，随着反应的进行，不断放出热量，当反应放出的热量不变时，能表明反应达到化学平衡状态，D项不选；
答案选B。
【点睛】化学平衡状态的判断是易错点，首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等，再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态，化学平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的量、浓度等保持不变，以及衍生出来的一些量也不变，但一定得是“变化的量”不变了，才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为：气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。
8.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2 : 2NO+2CON2+2CO2 ΔH＜0下列对此反应的叙述中正确的是（ ）
A. 降低温度能使v(正)增大，v(逆)减小，平衡正向移动，提高反应物的转化率
B. 增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C. 使用光催化剂能增大NO的转化率
D. 使用光催化剂能增大活化分子的百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A. 降低温度，正、逆反应速率均减小，A项错误；
B. 化学平衡常数K只与温度有关，增大压强，K值不变，B项错误；
C. 催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡状态，则不能改变物质的转化率，C项错误；
D. 催化剂能降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，从而增大活化分子的百分数，D项正确；
答案选D。
【点睛】增大浓度、加压，单位体积内活化分子数增大，但活化分子百分数不变，升温、使用催化剂，单位体积内活化分子数增大，活化分子百分数也增大，为易错点。
9.某温度下，在2 L的密闭容器中，加入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋mY(g)3Z(g),平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为60%、30%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )
A. m＝1 B. 第二次平衡时，Y的浓度为1.2 mol·L－1
C. 两次平衡的平衡常数相同 D. X与Y的平衡转化率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A. 平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为60%、30%、10%，在此平衡体系中加入1mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，加入1mol Z(g)相当于增大压强，各物质的体积分数不变，说明加压平衡不移动，说明该反应前后气体计量数之和不变，所以m=1，A项正确；
B. 该反应2X(g)＋Y(g)3Z(g)前后气体计量数之和不变，加入2 mol X(g)和1 mol Y(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为60%、30%、10%，则Y的物质的量为3mol×30%=0.9mol，则，由极限转化可知，开始加入2 mol X(g)和1 mol Y(g)相当于开始投入3molZ，体积不变，再加入1mol Z，新平衡相当于加入了4mol Z，则，解得c(Y)第二次=0.6mol/L，B项错误；
C. 平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，所以两次平衡的平衡常数相同，C项正确；
D. X、Y的起始物质的量之比为2:1，二者按物质的量2:1反应，故二者转化率相等，D项正确；
答案选B。
10.一定温度下，在一密闭容器中充入2mol HI气体，发生反应：2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0 ，达到化学平衡状态后，为使体系颜色加深，可采取的措施是（ ）
①维持温度和容器体积不变，再充入少量I2(g) ②维持温度和压强不变，再充入2molHI ③降低温度 ④加压（缩小容器体积） ⑤升高温度
A. ①④⑤ B. ②③ C. ②③④ D. ①②⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①维持温度和容器体积不变，再充入少量I2(g)，I2(g)的浓度增大，体系颜色加深，①正确；
②维持温度和压强不变，再充入2molHI，I2(g)的浓度不变，体系颜色无变化，②错误；
③降低温度，平衡逆向移动，I2(g)浓度减小，体系颜色变浅，③错误；
④加压（缩小容器体积），I2(g)的浓度增大，体系颜色加深，④正确；
⑤升高温度，平衡正向移动，I2(g)的浓度增大，体系颜色加深，⑤正确；
综上所述，①④⑤可使体系颜色加深，A项正确；
答案选A。
11.用下列装置进行的实验，不能达到相应实验目的的是
A. 装置甲：气体从a口进入，收集NH3 B. 装置乙：实验室测定中和热
C. 装置丙：实验室制取并收集乙酸乙酯 D. 装置丁：验证HCl气体易溶于水
【答案】C
【解析】
A．氨气的密度比空气小，可利用向下排空气法收集，则气体从a口进入可收集氨气，故A正确；B．测定中和热，应使酸碱迅速反应，用环形玻璃棒搅拌，故B正确；C．试管中为NaOH，酯在NaOH溶液中发生水解，不能收集到乙酸乙酯，应将NaOH改为碳酸钠溶液，故C错误；D．HCl极易溶于水，挤压胶头滴管中的水，利用气球的变化可说明，故D正确；故选C。
12.下列实验的操作、现象和结论(或解释）均正确的是（ ）
操作
现象
结论（或解释）
A
向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液和稀盐酸
生成白色沉淀
原溶液中有SO42-
B
密闭容器中有反应：A(g)+B(g)
xC(g)达到平衡时测得c（C）为0.5 mol·L-1，将容器容积缩小至原来的一半
再次达到平衡时测得c（C）为0.8mol·L-1
x=l，增大压强平衡正向移动
C
往试管中加入2mL 10%的CuSO4溶液，再滴入4～6滴2%的NaOH溶液，振荡后加入2mL葡萄糖溶液，加热煮沸
产生砖红色沉淀
葡萄糖分子结构中有醛基
D
向某溶液中滴加新制氯水和CCl4，振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I－
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硝酸根在酸性环境下具有强氧化性，能将SO32-氧化为SO42-，所以可能会有Cl-、SO32-的干扰，A项错误；
B. 在密闭容器中有反应：A(g)+B(g)⇌xC(g)达到平衡时测得c(C)为0.5 mol⋅L−1，将容器容积缩小至原来的一半，增大了压强，假如平衡不移动，C的浓度应该为1mol/L，而实际上再次达到平衡时测得c(C)为0.8mol⋅L−1，说明增大压强后C的浓度减小，平衡向着逆向移动，证明逆向为气体体积减小的反应，则x>1+1=2，B项错误；
C. 加入几滴2%的NaOH溶液，碱不足，检验−CHO应在碱性条件下，则不能检验葡萄糖中的醛基，C项错误；
D. 下层溶液呈紫色，说明生成碘单质，可说明原溶液中有I−，D项正确；
答案选D。
【点睛】B项是易错点，解题时容易忽略加压的时候浓度瞬间增大，往往认为正向移动了。实际上将容器容积缩小至原来的一半，增大了压强，假如平衡不移动，C的浓度应该为1mol/L，而实际上再次达到平衡时测得c(C)为0.8mol⋅L−1，说明增大压强后C的浓度减小，平衡向着逆向移动，证明逆向为气体体积减小的反应，则x>1+1=2。
13.对达到平衡状态的可逆反应：A＋BC＋D，若t1时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率，t代表时间)，下列有关A、B、C、D的状态叙述中正确的是（）
A. A、B、C是气体，D不是气体 B. C、D是气体，A、B有一种是气体
C. C、D有一种是气体，A、B都不是气体 D. A、B是气体，C、D有一种是气体
【答案】B
【解析】
【分析】
由图象可知，其他条件不变时，增大压强，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡向逆反应方向移动，说明反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和，以此解答该题。
【详解】分析图象，其他条件不变时，增大压强，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡向逆反应方向移动，说明反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和，
A. A、B、C是气体，D不是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，A项错误；
B. 若C、D是气体，A、B有一种是气体，增大压强，平衡向逆反应方向移动，B项正确；
C. A、B都不是气体，反应物中不存在气体，C项错误；
D. A、B是气体，C、D有一种是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，D项错误；
答案选B。
14.醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOHCH3COO- + H+，下列叙述不正确的是
A. 升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka增大
B. CH3COOH溶液加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
C. 室温下，欲使0.1 mol/L醋酸溶液的电离度α增大，可加入少量冰醋酸
D. 0.10 mol/L的CH3COOH 溶液加水稀释，溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)减小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 醋酸的电离是吸热反应，升高温度促进醋酸电离，导致醋酸电离平衡常数增大，A项正确；
B. CH3COOH溶液存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO- + H+，加少量的CH3COONa固体，CH3COO-
浓度增大，平衡逆向移动，B项正确；
C. CH3COOH溶液存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO- + H+，加入少量冰醋酸，平衡虽然正向移动，但是醋酸的电离度α减小，C项错误；
D. CH3COOH溶液存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO- + H+，加水稀释，促进电离，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO-)增大，，则减小，D项正确；
答案选C。
【点睛】D项还可以这样计算，CH3COOH溶液存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO- + H+，加水稀释，促进电离，但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COOH)均减小，则，减小。
15.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如下图所示,下列说法不正确的是
A. X极为电池的负极 B. 电池工作时，光能转变为电能
C. 电池工作时，Y极上发生还原反应 D. 电池的电解质溶液中I－和I3－的浓度不断减少
【答案】D
【解析】
【分析】
由图，从电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，Y电极为原电池的正极，电解质为I3
－和I－的混合物，I3－在正极上得电子被还原，正极反应为I3－+2e－=3I－．
【详解】A、由图电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，故A正确；
B、电池工作时，光能转变为电能，故B正确；
C、电池工作时，Y电极为原电池的正极，发生还原反应，故C正确；
D、由电池中发生的反应可知，I3－在正极上得电子被还原为3I－，后又被氧化为I3－，I3－和I－相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，故D错误。
故选D。
【点睛】本题是一道知识迁移题目，考查学生分析和解决问题的能力，解题关键：电子的移动方向确定电极，再根据原电池、电解池知识作答。
16.人尿中可以分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 吲哚乙酸分子中所有碳原子全部共面
B. 吲哚乙酸苯环上的二氯代物共有四种
C. 1 mol吲哚乙酸与足量氢气发生反应，最多消耗5 mol H2
D. 吲哚乙酸可以发生取代反应、氧化反应和中和反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 含有甲烷型的碳原子，则不可能所有碳原子全部共面，A项错误；
B. 苯环上的氢原子均不等效，有4中氢原子，按照“定一动一”的思路可写出苯环上的二氯代物共有6种，B项错误；
C. 吲哚乙酸中苯环、碳碳双键与氢气发生加成反应，1mol吲哚乙酸与足量氢气发生反应，最多消耗4molH2，C项错误；
D. 该有机物含有苯环、碳碳双键、-COOH，可以发生取代反应、氧化反应和中和反应，D项正确；
答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题（52分）
17.CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，该反应仅在高温下能自发进行。
（1）该反应的 ΔH ____0（填“<” “>” 或 “=”）。
（2）T ℃时，向2L密闭容器中投入2mol CH4和1.5mol H2O(g)，发生上述反应，平衡时CH4转化率为50%，该温度下反应的平衡常数K=_____。
（3） T ℃时，向1 L密闭容器中投入2 mol CH4、1 mol H2O(g)、3 mol CO、2 mol H2，则反应的v(正)___v(逆) (选填“<” “>”或“=”)
（4）现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中，均分别充入1molCO 和2mo1H2发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。
①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______（填序号）。
②0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。（保留两位有效数字）
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时，CO转化率最高的是容器______。
【答案】 (1). > (2). 13.5 (3). > (4). Ⅲ (5). 0.067 mol/（L•min） (6). Ⅰ
【解析】
【分析】
（1）根据反应前后气体物质的化学计量数的变化判断该反应的ΔS>0，且已知该反应仅在高温下能自发进行，根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行，可知ΔH>0；
（2）根据已知信息列出三段式，计算平衡时刻各物质的浓度，进而计算平衡常数；
（3）计算此刻反应的浓度商，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，从而确定正逆反应速率的大小；
（4）①温度越高，反应速率越快，则达到平衡时间越短，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态，最有可能是Ⅲ，升温平衡逆向移动，氢气含量最大；
②设反应生成的甲醇为x mol/L，根据已知信息可列出三段式，计算生成的甲醇的浓度，进而利用计算用甲醇表示的化学反应速率；
③该反应为放热反应，温度越低，反应向正方向进行的程度越大，CO转化率越大。
【详解】（1）该反应的ΔS>0，已知该反应仅在高温下能自发进行，根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行，可知ΔH>0；
故答案为：>；
（2）T ℃时，向2L密闭容器中投入2 mol CH4和1.5mol H2O(g)，发生上述反应，平衡时CH4的转化率为50%，根据已知信息可列出三段式：
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
开始（mol/L）： 1 0.75 0 0
变化（mol/L）： 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡（mol/L）： 0.5 0.25 0.5 1.5
则该温度下反应的平衡常数；
故答案为：13.5；
（3）T ℃时，向1 L密闭容器中投入2 mol CH4、1 mol H2O(g)、3 mol CO、2 mol H2，则此刻反应的浓度商v(逆)；
故答案为：>；
（4）①三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变，当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示，温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态，最有可能是Ⅲ，升温平衡逆向移动，氢气含量最大；
故答案为：Ⅲ；
②设反应生成的甲醇为x mol/L，则可列出三段式：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
开始（mol/L）：0.5 1 0
转化（mol/L）：x 2x x
5min时（mol/L）：0.5-x 1-2x x
到5min时，氢气的体积分数为0.4，则，解得x=，则容器I中用CH3OH
表示的化学反应速率；
故答案为：0.067 mol/（L•min）；
③该反应为放热反应，温度越低，反应向正方向进行的程度越大，则当三个容器中的反应均达到平衡状态时，Ⅰ中CO转化率最大；
故答案为：Ⅰ。
18.工业上利用CO与H2反应合成优质燃料甲醇。
（1）已知燃烧6.4g甲醇放出145.16kJ热量，请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：_______。
（2）甲醇燃料电池具有能量密度大，对环境污染小等优点，有一种甲醇碱性燃料电池装置如图所示:
①甲醇应由______(选填“a”或“b”)极通入，其电极反应式为___________；
②当电路中通过1.2mol电子时，a极室n(OH-）减少____________mol；
（3）已知：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－129.0 kJ·mol－1，在一恒容密闭容器中，按照a mol CO和2a mol H2投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强关系如图所示，则下列说法正确的是____。
a.温度：T1＞T2＞T3
b．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)、M(b)＞M(d)
c．正反应速率：v(a)＜v(c)、v(b)＞v(d)
d．平衡常数：K(a)＜K(c)、K(b)＝K(d)
【答案】 (1). CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=−725.8kJ⋅mol−1 (2). a (3). CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O (4). 0.4mol (5). bc
【解析】
【分析】
（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，其中C→CO2(g)，H→H2O(l)，根据燃烧6.4g甲醇放出145.16kJ热量，计算燃烧1mol甲醇放出的热量，进而写出甲醇燃烧热的热化学方程式；
（2）①原电池中阴离子移动向负极，则a电极为负极，而燃料电池中通入甲醇的一极为负极，则甲醇应由a极通入，电解质环境为碱性环境，则甲醇失电子后生成碳酸根离子；
②负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，正极通入氧气，在碱性环境下，正极的电极反应式为O2+4e- +2H2O=4OH-，根据两极OH-的变化结合离子移动判断a极室n(OH-)减少的物质的量；
（3）a. 该反应为放热反应，降温平衡正向移动，CO平衡转化率增大；
b. 平均摩尔质量，根据质量守恒定律可知，反应过程中气体的总质量不变，各点气体的总质量相等，则与成反比；
c. 温度越高，反应速率越大，压强越大，反应速率越大；
d. 平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，降温平衡正向移动，平衡常数增大。
【详解】（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，其中C→CO2(g)，H→H2O(l)，已知燃烧6.4g甲醇放出145.16kJ热量，则燃烧1mol甲醇放出的热量，燃烧反应为放热反应，则甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−725.8kJ⋅mol−1；
故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−725.8kJ⋅mol−1；
（2）①原电池中阴离子移动向负极，则a电极为负极，而燃料电池中通入甲醇的一极为负极，则甲醇应由a极通入，电解质环境为碱性环境，则甲醇失电子后生成碳酸根离子，其电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
故答案为：a；CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
②负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，正极通入氧气，在碱性环境下，正极的电极反应式为O2+4e- +2H2O=4OH-，当电路中通过1.2mol电子时，负极消耗OH-为1.6mol，生成碳酸根离子0.2mol，正极生成1.2mol OH-，为平衡电荷，正极生成的这1.2mol OH-会移动向负极，则a极室n(OH-)减少为1.6mol-1.2mol=0.4mol；
故答案为：0.4mol.；
（3）a. 该反应为放热反应，降温平衡正向移动，CO平衡转化率增大，则温度：T1Pd，则v(b)＞v(d)，C项正确；
d. 平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，降温平衡正向移动，平衡常数增大，由A项知，T1K(b)＝K(d)>K(c)，D项错误；
故答案为：bc。
19.十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
（1）工业上采用NH3－SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为：
主反应：a. 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1;
副反应：b. 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol；
c. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol
①主反应的ΔH1＝____________。
②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置，测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图所示，试分析脱硝的适宜温度是______（填序号）。
a．<850℃ b．900~1000℃ c．>1050℃
温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是_______________。
（2）已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) ΔH＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如上如图所示。该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由小到大的顺序是____________，理由是___________。
（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8kJ·mol－1，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___________。（用分数表示）
【答案】 (1). -1626.9kJ/mol (2). b (3). 温度超过1000时，氨气和氧气反应生成NO，导致NO浓度增大 (4). Ea(A)B>C，所以活化能大小顺序为Ea(A)”、“<”、“=”)；若打开活塞K2，气球B将___________(填：变大、变小、不变)。
（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率αA将______(填增大或减小、不变)；若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将_____，B中NO2的转化率将_______(填： 变大、变小、不变)。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，___________中颜色较深。
【答案】（1）<；变小（2）增大；不变；变小（3）A
【解析】
试题分析：（1）由题意可知，A是恒温恒容的装置，B是恒温恒压的装置。该反应是体积减小的放热反应，所以随着反应的进行，A中的压强减小，故VA
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