模块过关检测-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评word（苏教版2019）

化学　选择性必修1　作业与测评 模块过关检测 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应 B．使用催化剂，可提高反应的活化能，加快反应速率 C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．已知中和反应的反应热是57．3 kJ·mol－1，则含1 mol NaOH和1 mol CH3COOH的两种稀溶液混合反应放热57．3 kJ 答案　C 2．下列实验误差分析不正确的是(　　) A．配制一定物质的量浓度的溶液定容时俯视容量瓶刻度线，所配溶液浓度偏大 B．用湿润的pH试纸测某酸雨样品的pH，所测pH数值偏大 C．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏低 D．滴定前滴定管尖嘴内有气泡，终点读数时气泡消失，所测体积偏小 答案　D 解析　配制一定物质的量浓度的溶液定容时俯视容量瓶刻度线，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大，A正确；用湿润的pH试纸测某酸雨样品的pH，相当于对雨水进行稀释，所测pH数值偏大，B正确；测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，会导致热量损失，所测温度值偏低，C正确；滴定前滴定管尖嘴内有气泡，终点读数时气泡消失，会导致所测体积偏大，D错误。 3．10 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液与5 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，反应达到平衡。下列说法不正确的是(　　) A．加入一定量的铁粉，平衡逆向移动 B．向该溶液中加入CCl4，振荡，平衡正向移动 C．已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小 D．经过CCl4多次萃取分离后，向水溶液中加入KSCN溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存在限度 答案　D 解析　加入一定量的铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，A正确；向该溶液中加入CCl4，振荡，溶液分层，I2由水层转移到CCl4层，平衡体系中c(I2)减小，平衡正向移动，B正确；已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确；10 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液与5 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液中溶质FeCl3、KI的物质的量之比为2∶1，根据2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)可知，FeCl3过量，因此要证明该反应为可逆反应，应证明I－有剩余，D错误。 4．下列说法正确的是(　　) A．反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0 B．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率 C．一定温度下，CH3COOH稀溶液中加入少量的冰醋酸，溶液中减小 D．氢氧燃料电池工作时，若消耗标准状况下11．2 L H2，则转移电子数约为6．02×1023 答案　D 解析　该反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误；将氨气液化分离，平衡正向移动，H2转化率提高，逆反应速率迅速减慢，正反应速率随着平衡移动逐步减慢，直到形成新平衡，B错误；加入冰醋酸，电离平衡正向移动，c(H＋)增大，电离平衡常数Ka＝，温度不变，则Ka不变，所以增大，C错误；氢氧燃料电池工作时，负极反应为H2－2e－===2H＋，标准状况下11．2 L(0．5 mol) H2失去1 mol e－，D正确。 5．有研究认为，强碱性溶液中反应I－＋ClO－===IO－＋Cl－分三步进行，其中两步如下： 第一步　ClO－＋H2O―→HClO＋OH－　K1＝3．3×10－10 第三步　HIO＋OH－―→IO－＋H2O　K3＝2．3×103 下列说法错误的是(　　) A．反应第二步为HClO＋I－―→HIO＋Cl－ B．由K可判断反应第三步比第一步快 C．升高温度可以加快ClO－的水解 D．HClO和HIO都是弱酸 答案　B 解析　总反应－第一步反应－第三步反应可得第二步反应为HClO＋I－―→HIO＋Cl－，A正确；平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，B错误；升高温度可以加快反应速率，C正确；ClO－在水溶液中发生水解，说明HClO为弱酸，根据题目所给方程式可知第三步反应中HIO以分子形式参与反应，说明HIO也是弱酸，D正确。 6．活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P1＞P2 C．该历程中最大正反应的活化能E正＝186．19 kJ·mol－1 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)＜v(P2) 答案　C 解析　由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错误；产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，故B错误；由图示可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则E正＝186．19 kJ·mol－1，故C正确；由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)＞v(P2)，故D错误。 7．(2023·湖南省衡阳市高三一模)钾离子电池因其低成本和较高的能量/功率密度，引起了广泛关注。一种钾离子电池的总反应为xKC8＋K0．5－xMnO28xC＋K0．5MnO2，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该电池的交换膜为阳离子交换膜 B．充电时，a极接电源的负极发生还原反应 C．放电时，b极发生的反应为K0．5－xMnO2＋xK＋＋xe－===K0．5MnO2 D．放电时，理论上电路通过4 mol e－，a极质量减小39 g 答案　D 解析　放电时，a极：KC8－e－===K＋＋8C；b极：K0．5－xMnO2＋xK＋＋xe－===K0．5MnO2，因此该电池交换膜为阳离子交换膜，以保证充放电时K＋能够顺利通过。由上述分析可知，A、C正确；根据总反应可知，充电时，a极电极反应式为8C＋e－＋K＋===KC8，因此a极接电源的负极，发生还原反应，B正确；放电时，根据a极电极反应式可知，当转移1个电子时，a极减少一个K＋的质量；当电路通过4 mol e－时，a极减少4 mol K＋的质量，即156 g，D错误。 8．25 ℃时，按下表配制两份溶液。 一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液 HA 10．0 mL 0．20 mol·L－1 5．0 mL 0．20 mol·L－1 溶液Ⅰ：pH＝5．0 HB 10．0 mL 0．20 mol·L－1 5．0 mL 0．20 mol·L－1 溶液Ⅱ：pH＝4．0 下列说法错误的是(　　) A．溶液Ⅰ中，c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) B．Ⅰ和Ⅱ的pH相差1．0，说明＝10 C．混合Ⅰ和Ⅱ：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(OH－) D．混合Ⅰ和Ⅱ：c(HA)＞c(HB) 答案　B 解析　根据酸碱用量可知溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA的混合溶液，溶液Ⅱ为等浓度的HB和NaB的混合溶液，且溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA、NaA、HB、NaB的浓度相等。由电荷守恒可知溶液Ⅰ中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，pH＝5．0，则c(H＋)＞c(OH－)，因此c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，A正确；溶液Ⅰ的pH＝5．0，溶液Ⅱ的pH＝4．0，则HB的电离常数大于HA的电离常数，＜1＜10，B错误；由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(OH－)，C正确；由于HB的电离常数大于HA的电离常数，则混合Ⅰ和Ⅱ后有c(HA)＞c(HB)，D正确。 9．电解絮凝净水可用如图装置模拟探究。下列叙述正确的是(　　) A．电子从X极经电解液流入Y极 B．铝电极表面的反应有Al－3e－===Al3＋、4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．Y的电极反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4 D．电路每通过2 mol e－，理论上电解池阴极上有22．4 L H2生成 答案　B 解析　根据右侧电解絮凝池图示信息可知，Al转化为Al3＋，溶液中OH－转化为O2，两个反应皆为氧化反应，则Al电极为电解池的阳极，连接铅蓄电池的正极，故Y为正极，X为负极。电子不经过电解质溶液，A错误；阳极铝电极上Al转化为Al3＋，溶液中OH－转化为O2，其电极反应式为Al－3e－===Al3＋，4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，B正确；Y极为电源的正极，发生的电极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，C错误；根据转移电子数与氢气的关系式：H2～2e－，可知电路每通过2 mol电子，理论上电解池阴极上有1 mol H2生成，但提示信息中未指明标准状况，则无法计算阴极上H2的体积，D错误。 10．298 K时，向两份10 mL 0．2 mol·L－1的CH3COONH4溶液(pH＝7)中分别滴加浓度均为0．2 mol·L－1的HCl和NaOH溶液。部分离子浓度随加入溶液体积的变化如图所示，有关说法不正确的是(　　) A．水的电离程度：a>c＝d B．b点c(Cl－)和d点c(Na＋)的大小关系是2c(Cl－)＝c(Na＋) C．c点存在离子浓度关系：c(NH)<c(Cl－) D．若b点pH＝5，则CH3COOH的Ka≈10－5 答案　B 解析　B项，d点加入的NaOH溶液体积是b点加入的HCl溶液体积的2倍，则n(Na＋)＝2n(Cl－)，但所得溶液的总体积不相等，所以c(Na＋)≠2c(Cl－)，错误。 11．NCl3是一种黄色黏稠状液体，可用于制备新型消毒剂ClO2。制备NCl3装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Pt电极发生氧化反应，可用淀粉­KI试纸检验M B．石墨电极的反应式为NH＋6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋ C．电解过程中，质子交换膜右侧溶液pH会增大 D．每生成1 mol NCl3会生成67．2 L气体M 答案　C 解析　Pt是阴极，在阴极上是氢离子得电子的还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，不可用湿润的淀粉­KI试纸检测氢气，A错误；由图可知，石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NH－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋，B错误；电解过程中，质子交换膜右侧每生产1 mol NCl3同时生成4 mol H＋，理论上有6 mol H＋经质子交换膜由右侧向左侧迁移，右侧溶液的c(H＋)减小，pH增大，C正确；由于气体所处的状态未知，无法计算氢气的体积，D错误。 12．(2023·江阴市高三阶段测试)二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0．1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．表示CO2、C2H4变化的曲线分别为d、c B．合成乙烯反应的ΔH>0 C．A点对应温度为440 K，若体系压强改为0．2 MPa，则a、b的交点对应温度小于440 K D．上述反应伴有副反应，一定温度和压强下，选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的选择性 答案　D 解析　由题中信息可知，两反应物初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1∶3、d和b所表示的物质的物质的量分数之比为1∶4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化的曲线是c，A错误；由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，B错误；440 K时，压强增大为0．2 MPa，平衡右移，x(H2O)相对原平衡增大，x(H2)相对原平衡减小，若使a、b两线重新相交，需使x(H2O)减小，x(H2)增大，即升温使平衡左移，所以此时温度应大于440 K，C错误。 13．(2024·南京六校高三联合调研)硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。 已知：25 ℃时，H2SO3的Ka1＝1．4×10－2，Ka2＝6．0×10－8；H2CO3的Ka1＝4．5×10－7，Ka2＝5．0×10－11。下列说法正确的是(　　) A．步骤1所得的溶液中：c(Na＋)＝2[c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)] B．步骤1过程中pH＝8时，c(SO)·c(CO)＝3c(HSO)·c(HCO) C．步骤3所得的清液中：c(Ag＋)·c(Br－)>Ksp(AgBr) D．步骤3的离子方程式为AgBr＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－ 答案　D 解析　 由上述分析知，步骤1所得溶液中含Na2SO3、NaHCO3，故A错误；pH＝8时，H＋浓度为10－8 mol·L－1，则＝＝ ＝＝3×10－2，故B错误；步骤3加入了足量的AgBr，则所得清液中存在c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)，C错误。 14．已知：A(g)＋2B(g)3C(g)　ΔH<0，向恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．容器内压强不变，表明反应达到平衡 B．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) C．t2时改变的条件：向容器中加入C D．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ) 答案　C 解析　根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应，反应时间从开始到t1阶段，正反应速率不断减小，t1～t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2～t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态。该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；根据图像变化曲线可知，t2～t3过程中，t2时v正瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件应为向容器中加入C，K与温度有关，所以K保持不变，B错误，C正确；当向体系中加入C时，瞬间平衡左移，新平衡等效于原平衡增压，平衡不移动：因为最初加入体系中的A和B的物质的量的比为1∶2，当向体系中加入C，按一边倒法相当于按A和B的物质的量的比为1∶2进行投料，则等效于增压，该反应是气体分子数不变的可逆反应，增压平衡不移动，故平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)＝φ(Ⅰ)，D错误。 二、非选择题 15．常温条件下，向100 mL 0．1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0．1 mol·L－1 NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点(该条件下硫酸第二步电离是完全的)。 (1)a点溶液的pH____1(填“>”“<”或“＝”)。 (2)b点溶液中发生水解反应的离子是________。 (3)c点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为______________________________________________________。 (4)d、e点对应溶液中，水电离程度大小关系是d____e(填“>”“<”或“＝”)。 答案　(1)<　(2)NH (3)c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)　 (4)> 解析　(1)NH4HSO4在溶液中完全电离，根据题意知，其电离方程式为NH4HSO4===NH＋H＋＋SO，又电离出的NH水解，其水解方程式为NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，使得溶液中c(H＋)>0．1 mol·L－1，故a点溶液pH<1。 (2)NH4HSO4与NaOH按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式为2NH4HSO4＋2NaOH===(NH4)2SO4＋Na2SO4＋2H2O，故b点溶液的溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4，发生水解反应的离子是NH。 (3)c点溶液呈中性，且n(NaOH)>n(NH4HSO4)，根据物料守恒及电荷守恒可得：c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)。 (4)c点以后，溶液呈碱性，且随着NaOH溶液不断加入，溶液中c(OH－)越来越大，对水的电离的抑制程度越来越大，故水电离程度大小关系是d>e。 16．(1)化工生产中常用FeS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，其反应原理为Cu2＋＋FeS(s)CuS(s)＋Fe2＋。下列有关叙述正确的是________。 A．Ksp(FeS)<Ksp(CuS) B．达到平衡时c(Fe2＋)＝c(Cu2＋) C．该反应平衡常数K＝ (2)保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法来测定，反应的离子方程式为2S2O＋I2===S4O＋2I－。准确称取w g样品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂。用0．100 mol·L－1碘的标准溶液进行滴定，滴定终点的液面位置如图所示。则样品的纯度为________(设Na2S2O3·5H2O的摩尔质量为M g·mol－1)。 (3)如图是一个电化学过程的示意图，其中A电极的电极材料为铁，B电极的电极材料为碳。请填空： ①甲池中，通入甲醇电极反应式为______________________________________。 ②乙池中，总反应离子方程式为________________________________________。 ③在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648 g，则甲池中理论上消耗O2______L(标准状况下)。 答案　(1)C　(2)% (3)①CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O　②4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋　③33．6 解析　(2)由起始和终点的液面位置图，可知消耗碘的标准溶液体积为20．10 mL－0．00 mL＝20．10 mL，根据2Na2S2O3·5H2O～I2，n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝2×0．02010 L×0．1000 mol·L－1，产品的纯度为×100%＝%。 (3)①甲池中能自发地发生氧化还原反应，是一个燃料电池，其中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极；通入CH3OH的电极为负极，CH3OH失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 ②乙池有外加电源，所以是电解池，与负极相连的A(Fe)是阴极，阴极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，B(C)为阳极，水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，依据转移电子守恒和电解的实质写出总反应的离子方程式为4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋。 ③乙池中A极的质量增加648 g，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，甲池中通入O2的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，根据电子转移守恒建立关系式为4Ag～4e－～O2，则n(Ag)＝＝6 mol，则n(O2)＝＝ mol，则标准状况下，甲池中理论上消耗O2的体积V(O2)＝22．4 L·mol－1× mol＝33．6 L。 17．以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下。回答下列问题： 已知溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ 开始沉淀时(c＝0．01 mol·L－1)的pH 8．1 7．5 2．2 3．7 沉淀完全时(c＝1．0×10－5 mol·L－1)的pH 9．6 9．0 3．2 4．7 (1)混合研磨成细粉的目的是____________________。“酸浸”过程得到的滤液中含有Mn2＋、Fe3＋，则该过程中主要反应的离子方程式是________________________________。 (2)根据上表数据，计算Mn(OH)2的Ksp＝____________。若“调pH”后的溶液中Mn2＋浓度为1．0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________。 (3)“沉锰”时，Mn2＋参与反应的离子方程式是________________________。 答案　(1)增大与酸的接触面积，加快反应速率　3MnO2＋2FeS2＋12H＋===3Mn2＋＋2Fe3＋＋4S＋6H2O (2)10－13．8 　4．7～7．1 (3)Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O 解析　黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)先进行粉碎，增大酸溶时的接触面积，再加入稀硫酸酸浸，其中SiO2不溶于酸，金属氧化物溶于酸生成硫酸铝和硫酸铁，MnO2、FeS2与硫酸发生反应生成单质S和硫酸锰、硫酸铁，由表中数据计算出Mn(OH)2的Ksp，过滤除杂后加氢氧化钠调节溶液pH除去溶液中的Fe3＋和Al3＋，所得滤液中加入氨水、碳酸氢铵发生反应Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O，将锰转化为碳酸锰沉淀，碳酸锰沉淀中加入稀硫酸，将其转化为硫酸锰溶液，再经过操作A等一系列操作得到MnSO4·H2O。 (2)根据表中数据，计算Mn(OH)2的Ksp＝c(Mn2＋)·c2(OH－)＝0．01×＝10－5×＝10－13．8，当Mn2＋浓度为1．0 mol·L－1时，溶液中c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝10－6．9 mol·L－1，此时溶液的pH＝7．1，由分析可知，调节pH的目的是除去溶液中的Fe3＋和Al3＋，故“调pH”应控制的pH范围是4．7～7．1。 18．(2023·黄冈市高三质量抽测)二氧化碳甲烷化助力我国2060年前实现“碳中和”，其中涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164．7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41．2 kJ·mol－1 (1)由热化学方程式可知，反应Ⅰ属于________反应(填序号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．恒自发 D．恒不自发 (2)动力学研究：在多个1 L恒容密闭装置中，分别充入1 mol CO2和4 mol H2发生上述反应Ⅰ，在不同温度下反应到10 min时，测得H2转化率与温度的关系如图1所示。已知该反应的速率方程为v正＝k正c(CO2)·c4(H2)，v逆＝k逆c(CH4)·c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，受温度影响，其与温度的关系如图2所示。 ①图1中，反应开始至a点的H2的平均反应速率为________ mol·L－1·min－1。 ②图1中，v逆(a)____v逆(c)(填“>”“＝”或“<”)。 ③图1中c点的lg k逆对应的是图2中的____点。 ④图1中a点的v正、v逆与a点的K(平衡常数)、Qc(浓度商)的关系是＝________。 (3)热力学研究：向10 L的恒容密闭装置中充入5 mol CO2和20 mol H2，在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，得到平衡时各含碳物质的物质的量n与温度T的关系如图3所示。 ①当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，则反应Ⅱ平衡移动方向是________(填序号)。 A．正向移动 B．逆向移动 C．不移动 D．无法确定 ②曲线Z表示的是________的物质的量与温度的关系(填化学式)，简述其在500～800 K物质的量增大的原因：________________________________________________________。 ③800 K时，反应Ⅱ的平衡常数为________(计算结果保留两位有效数字)。 答案　(1)B (2)①0．08　②<　③M　④ (3)①B　②CO2　此温度范围内，反应Ⅰ平衡左移的程度大于反应Ⅱ平衡右移的程度　③0．34 解析　(1)反应Ⅰ的ΔH<0，ΔS<0，根据ΔH－TΔS<0时反应自发进行，知该反应在低温下能自发进行，B正确。 (2)①图1中a点氢气的转化率为20%，则氢气转化的物质的量为4 mol×20%＝0．8 mol，反应开始至a点的H2的平均反应速率为＝0．08 mol·L－1·min－1。②图1中，a点和c点相比，a点温度比c点温度低，a点H2的转化率比c点H2的转化率小，则a点生成物浓度比c点生成物浓度小，故v逆(a)<v逆(c)。③反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则升温对逆反应速率影响更大，k逆变化比k正更大，结合图2可知，M、H点所在曲线代表lg k逆，N、G点所在曲线代表lg k正，故图1中c点的lg k逆对应的是图2中的M点。④反应达平衡时，v正＝v逆，即k正c(CO2)·c4(H2)＝k逆c(CH4)·c2(H2O)，a点的平衡常数K＝，浓度商Qc＝，则图1中a点的v正、v逆与a点的K(平衡常数)、Qc(浓度商)的关系是＝＝。 (3)①反应Ⅰ为气体分子数减小的反应、反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，反应Ⅰ平衡正向移动，导致CO2、H2的量减少，水的量增加，使得反应Ⅱ平衡逆向移动，故B正确。②反应Ⅰ为放热反应、反应Ⅱ为吸热反应，反应达平衡时，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，甲烷的量减小，反应Ⅱ平衡正向移动，一氧化碳的量增加，结合图3可知，曲线X、Y、Z分别代表甲烷、一氧化碳、二氧化碳的物质的量与温度的关系。③根据图3，800 K反应达平衡时，CH4、CO、CO2的物质的量分别为3．8 mol、0．2 mol、1．0 mol，则： CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) 转化量/mol 　　　　　　 3．8 15．2 3．8 7．6 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 转化量/mol 0．2 0．2 0．2 0．2 故平衡时CO2为1．0 mol、H2为4．6 mol、CO为0．2 mol、H2O为7．8 mol，反应Ⅱ的平衡常数K＝＝≈0．34。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$