内容正文:
2024—2025学年第一学期期中质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Fe:56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列蕴含的化学知识分析错误的是
A. “沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质
B. “粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,大理石变为生石灰的过程是吸热反应
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D. 《本草图经》记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,因绿矾能电离出,所以“味酸”
2. 下列说法错误的是
A. 的反应在任何温度下都能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可改变化学反应自发进行的方向
C. 焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据
D. 对于同一物质来讲,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小
3. 下列说法中有明显错误的是( )
A. 对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D. 加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率
4. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀盐酸,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小
B. 向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw增大
C. 向水中加入少量固体Na,水的电离平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将纯水加热,Kw增大,pH不变
5. 下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A. 一定条件下,可逆反应2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小
B. 一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应,当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡
C. 有气体参加的化学反应,缩小容器体积,可增加活化分子百分数,从而使反应速率增大
D. 反应:达到平衡后,其他条件不变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时的浓度将变大
6. 室温下,对于0.10 mol⋅L的氨水,下列判断正确的是
A. 加水稀释后,溶液中变大
B. 溶液中存在电离平衡:
C. 与溶液反应的离子方程式为
D. 与等体积0.10 mol⋅L 溶液恰好完全中和
7. 下列装置(部分夹持仪器省略)能达到实验目的的是
A. 用装置甲比较相同温度下醋酸与碳酸的大小 B. 用装置乙制备胶体
C. 用装置丙测定石灰石与盐酸反应的速率 D. 用装置丁制取无水
8. 某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是
A. 该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
B. 该温度高于25℃
C. 加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D. 该溶液中由水电离出来的H+浓度是1.0×10-10mol/L
9. 下列事实中,不能应用化学平衡移动原理来解释的个数是
a.700K左右比室温更有利于合成氨反应
b.在醋酸溶液中,加入醋酸钠固体溶液pH增大
c.氯水中加入碳酸钙,漂白性增强
d.对于反应达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
e.浓氨水和NaOH固体快速制氨气
f.热的碳酸钠溶液,去污能力更好
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
10. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段c(B)未画出]。图乙为改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,、、、时刻均改变一种条件,且改变的条件均不同。已知时刻为使用催化剂。下列说法正确的是
A. B的起始物质的量为0.02 mol
B. 若s,生成物C在段的化学反应速率为
C. 时刻改变的条件可能为降温
D. 时刻改变的条件可能为充入0.1 mol B
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
用pH试纸分别测定相同浓度的和溶液的pH
pH:
非金属性:S>C
B
将装有的球形容器浸入热水中
体系颜色变深
C
向溶液中滴2滴溶液;再滴2滴溶液
先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀
D
取溶液于试管中并加入几滴酚酞溶液,加热
溶液红色变深
溶液中存在水解平衡
A. A B. B C. C D. D
12. 下列各组离子,在指定的环境中能大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液中:,,,
B. 滴加酚酞显红色的溶液中:,,,
C. 在的溶液中:,,,
D. 使甲基橙变红的溶液中:,,,
13. 向1L密闭容器中充入5molCO和4molNO发生反应: ,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。下列说法正确的是
A. B. E点的压强平衡常数为
C. C点的反应速率低于E点 D. 在X点,降温同时压缩容器体积,可到达D点
14. 秦俑彩绘中含有难溶的和。常温下,和达到沉淀溶解平衡时,阳离子浓度的负对数与阴离子浓度的负对数的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 代表为的沉淀溶解平衡曲线
B. 反应的化学平衡常数
C. 向点对应溶液中加入,可以继续溶解
D. 向 点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐, 点向点移动
15. 已知常温下酸性强于HIO.向等浓度等体积的、HIO溶液中分别加入KOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液随的变化情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. B. b点溶液的
C. 溶液中的电离程度: D. a点溶液中
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,。则 相比,较稳定的是___________。
(2)已知的燃烧热为 ,则a___________726.5(填“ ”、“ ”或“=”)。
(3)使和通过灼热的固体炭层,生成和,当有参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为 。反应过程中每转移放出的热量为___________kJ。
(5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
键能
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应 ,则a为___________(取整数)。
(6)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取,已知反应: ; 。则的等于___________。
(7)已知在 和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成 放出57.3kJ的热量。现有下列反应:
①;
②;
③;
④;
⑤
其中反应热符合的是___________(写序号)。
17. 利用某矿渣(含)制备的工艺流程如下:
已知:①;
② 。
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率可采取的操作有___________(至少写两条,温度改变除外)。
(2)“滤液”中 元素的主要存在形式为,“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________;“滤渣”的主要成分为___________。
(3)“调”后溶液中的浓度是,则的浓度是___________。
(4)在“转化”过程中淀粉水解液起___________作用。
(5)室温下,加入石灰乳调节,当时,___________。
18. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
(1)学生甲用的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
①注入NaOH标准溶液之前,滴定管需要检查是否漏水、洗涤和___________滴定前,装有NaOH标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中,并滴加2滴___________试液做指示剂,然后将滴定至终点,记下读数。重复进行三次。
③下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填标号)。
a.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中
b.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
c.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
e.滴定过程中锥形瓶内液体溅出
(2)实验室常用标准酸性溶液测定绿矾样品的纯度(被还原为)。学生乙称取5.7g绿矾样品,溶解,配成250mL溶液。
①取25.00mL该溶液于锥形瓶中,将用硫酸酸化的溶液置于酸式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是___________。
②三次实验所消耗的标准液体积依次为,绿矾样品的纯度为___________。
(3)某温度下,学生丙以作指示剂,用的溶液滴定的溶液的滴定曲线如图:(已知:砖红色)
①相同实验条件下,若改为滴定0.0300的溶液,反应终点c移向___________(填“a”“b”“d”)。
②终点时溶液中与的关系式为___________。
19. 盐碱地是土壤表层集聚过多盐碱成分,对农作物有害的土地。回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多、NaCl)不利于植物生长,盐碱地呈碱性的原因为______(用离子方程式说明);已知25℃时,的,则当溶液中时,溶液的______。
(2)已知:常温下,碳酸的电离平衡常数,。常温下,向100 mL 0.1 mol⋅L 溶液中缓慢滴加100 mL 0.2 mol⋅L盐酸,溶液中各离子的物质的量随加入盐酸的物质的量的变化如图所示(和未画出)。根据图回答下列问题:
①曲线Ⅰ代表的离子是______。
②A、B两点水的电离程度大小为A______B(填“<”“>”或“=”)。
③根据上图,下列有关说法不正确的是______。
a.滴加至B点时,
b.滴加至C点时,
c.滴加至D点时,溶液
④下列事实中,能证明HCN是弱电解质的是______。
a.室温下NaCN溶液的
b.HCN溶液导电能力比盐酸弱
c.10 mL 0.1 mol/L的HCN溶液恰好与10 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液完全反应
d.取的HCN溶液,稀释10倍,稀释后
⑤已知HCN电离平衡常数约为,用一个离子方程式说明和结合能力的相对强弱______。
20. 为了有效减少碳排放,我们可利用CO2 制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品,进行资源化应用。利用CO2 合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)
Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
工艺2:利用CO2 直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。
(1)①写出反应Ⅳ的热化学方程式:_______。(反应热用上述反应的表示)。
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内压强不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内CH3OCH3浓度保持不变
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照 投料合成甲醇,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系分别如下图所示。
①下列说法正确的是_______。
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.
C.为了同时提高CO2 的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2 的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(3)对于反应CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ,反应速率,其中、 分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度, _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②在TK、101kPa下,按照 投料,CO2 转化率为50%时, ,用气体分压表示的平衡常数 _______(保留小数点后一位)。
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2024—2025学年第一学期期中质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Fe:56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列蕴含的化学知识分析错误的是
A. “沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质
B. “粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,大理石变为生石灰的过程是吸热反应
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D. 《本草图经》记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,因绿矾能电离出,所以“味酸”
【答案】D
【解析】
【详解】A.句中的珠字指的是珍珠,对应的化学物质是碳酸钙,碳酸钙溶于水的部分能完全电离,属于强电解质,A正确;
B.大理石高温分解变为生石灰的过程就是碳酸钙的高温分解反应,是吸热反应,B正确;
C.燃烧豆萁过程燃烧涉及的主要能量变化是化学能转化为热能,C正确;
D.绿矾为硫酸亚铁晶体,电离产生亚铁离子和硫酸根离子,亚铁离子水解会产生氢离子,绿矾本身不能电离产生氢离子,D错误;
答案选D。
2. 下列说法错误的是
A. 的反应在任何温度下都能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可改变化学反应自发进行的方向
C. 焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据
D. 对于同一物质来讲,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,时,在任何温度下都满足,故A正确;
B.使用催化剂可改变化学反应速率,不能改变化学反应的方向,不影响平衡的移动,故B错误;
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据,具有局限性,应该用复合判据,进行判断,故C正确;
D.对于同一物质来讲,熵值的大小与其状态有关,气态混乱度最大,熵值最大,液态次之,固态混乱度最小,熵值最小,故D正确;
答案选B。
3. 下列说法中有明显错误的是( )
A. 对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D. 加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A. 增大压强体系体积减小,对于有气体参加的反应,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率增大,故A正确;
B. 升高温度,反应体系中物质的能量升高,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,故B正确;
C. 由于活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞,故C错误;
D. 催化剂可使反应需要的能量减小,使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率,故D正确。
故选C。
【点睛】活化分子是指具有发生化学反应所需最低能量状态的分子。分子之间发生化学反应,首先必须互相接触(或碰撞)但并非每次碰撞都能发生反应,只有能量较大的分子互相碰撞才能发生反应。这些能量超过某一数值而能发生化学反应的分子就是活化分子。活化分子的浓度是决定反应速度的一个重要因素。活化分子浓度越大则反应速度越快。
4. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀盐酸,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小
B. 向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw增大
C. 向水中加入少量固体Na,水的电离平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将纯水加热,Kw增大,pH不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.向水中加入稀盐酸,c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,故A正确;
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变,故B错误;
C.向水中加入少量固体Na,钠消耗氢离子生成氢气,c(H+)降低,水的电离平衡正向移动,故C错误;
D.将纯水加热,c(H+)、c(OH-)均增大,Kw增大,pH减小,故D错误;
选A。
5. 下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A. 一定条件下,可逆反应2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小
B. 一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应,当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡
C. 有气体参加的化学反应,缩小容器体积,可增加活化分子百分数,从而使反应速率增大
D. 反应:达到平衡后,其他条件不变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时的浓度将变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入一定量NO2后,体系压强增大,平衡向正反应方向移动,再次平衡时,NO2、N2O4的浓度均比原平衡大,但温度不变时,不变,则增大的程度大于的,因此再次平衡时NO2的百分含量减小,A正确;
B.该反应前后气体体积不变,恒容条件下进行时,容器内压强恒定,无法判断何时达到平衡状态,B错误;
C.有气体参加的化学反应,缩小容器体积,可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大,但活化分子百分数恒定,C错误;
D.该反应的平衡常数为,其他条件不变,将反应炉体积缩小一半,达到新平衡时 不变,则的浓度不变,D错误;
故选A。
6. 室温下,对于0.10 mol⋅L的氨水,下列判断正确的是
A. 加水稀释后,溶液中变大
B. 溶液中存在电离平衡:
C. 与溶液反应的离子方程式为
D. 与等体积0.10 mol⋅L 溶液恰好完全中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水稀释后,溶液中,温度不变K不变,而稀释减小,故变小,A错误;
B.溶液中存在电离平衡:,B错误;
C.与溶液反应的离子方程式为,C错误;
D.与等体积0.10 mol⋅L溶液恰好完全反应得到硝酸铵,D正确;
故选D。
7. 下列装置(部分夹持仪器省略)能达到实验目的的是
A. 用装置甲比较相同温度下醋酸与碳酸的大小 B. 用装置乙制备胶体
C. 用装置丙测定石灰石与盐酸反应的速率 D. 用装置丁制取无水
【答案】A
【解析】
【详解】A.向2mL 0.1mol/L的NaHCO3溶液中滴加6滴等浓度的醋酸溶液,若有气体产生,说明生成了CO2,根据强酸制弱酸的原理,可以判断酸性:CH3COOH>H2CO3,相同温度下醋酸与碳酸的大小:Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),故A正确;
B.制备氢氧化铁胶体的实验操作为:向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,就会得到氢氧化铁胶体,故B错误;
C.CO2溶于水,并且和水反应,不能用装置丙测定石灰石与盐酸反应的速率,故C错误;
D.直接加热MgCl2·2H2O会促进Mg2+的水解,最终得不到无水,故D错误;
故选A。
8. 某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是
A. 该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
B. 该温度高于25℃
C. 加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D. 该溶液中由水电离出来的H+浓度是1.0×10-10mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】A、PH为12的NaOH的浓度时1mol·L-1,而硫酸氢钠溶液的H+浓度时0.01mol·L-1,等体积混合,碱多了故A错误;B、25℃时Ka=10-14,本题Ka=10-6*10-6=10-12,水电离吸热,升高温度,K变大,该温度高于25℃,故B正确;C、加入NaHSO4晶体,提高H+ 的浓度,抑制了水的电离,故C正确。D、pH=6,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根浓度的乘积,溶液的pH为2,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1,故D正确;故选A。
9. 下列事实中,不能应用化学平衡移动原理来解释的个数是
a.700K左右比室温更有利于合成氨反应
b.在醋酸溶液中,加入醋酸钠固体溶液pH增大
c.氯水中加入碳酸钙,漂白性增强
d.对于反应达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
e.浓氨水和NaOH固体快速制氨气
f.热的碳酸钠溶液,去污能力更好
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】a.合成氨反应是放热反应,铁触媒在500左右活性最大,升高温度,平衡逆向移动,700K(427)左右比室温更有利于合成氨反应是因为700K左右时催化剂的活性大,化学反应速率快,故a不能用化学平衡移动原理解释;
b.在醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加入醋酸钠固体,溶液中c(CH3COO-)增大,醋酸电离平衡逆向移动,c(H+)降低,溶液pH增大,故b能用化学平衡移动原理解释;
c.氯水中存在平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,碳酸酸性弱于盐酸但强于HClO,加入碳酸钙,消耗H+,平衡正向移动,c(HClO)增大,漂白性增强,故c能用化学平衡移动原理解释;
d.反应前后气体系数之和相等,增大压强,平衡不移动,缩小容器体积,体系颜色变深的原因是容器体积缩小,c(I2)浓度增大,故d不能用化学平衡移动原理解释;
e.浓氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3•H2O+OH-,加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,且NaOH溶于水放热,促使氨气逸出,可以快速制氨气,故e能用化学平衡移动原理解释;
f.碳酸钠溶液中存在水解平衡,,水解吸热,升高温度,该平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大,碱性增强,去污能力更好,故f能用化学平衡移动原理解释;
故选B。
10. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段c(B)未画出]。图乙为改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,、、、时刻均改变一种条件,且改变的条件均不同。已知时刻为使用催化剂。下列说法正确的是
A. B的起始物质的量为0.02 mol
B. 若s,生成物C在段的化学反应速率为
C. 时刻改变的条件可能为降温
D. 时刻改变的条件可能为充入0.1 mol B
【答案】B
【解析】
【分析】由题中图象可知,反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有3A(g)B(g)+2C(g);据此解答。
【详解】A.由上述分析可知,该反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为0.06mol,平衡时B的物质的量为0.05mol/L×2L=0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol,故A错误;
B.若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为v(C)==0.004mol·L-1·s-1,故B正确;
C.由上述分析可知,若t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡会发生移动,则正逆反应速率不相等,所以t4时刻改变的条件应为降低压强,故C错误;
D.由题中图象可知,t5时该正逆反应速率均增大且增大的倍数不同,此时改变的条件为升高温度或增大压强,若增大压强,对于此反应平衡不移动,正逆反应速率增大是一样的,所以时刻改变的条件为升高温度,故D错误;
答案为B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
用pH试纸分别测定相同浓度的和溶液的pH
pH:
非金属性:S>C
B
将装有的球形容器浸入热水中
体系颜色变深
C
向溶液中滴2滴溶液;再滴2滴溶液
先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀
D
取溶液于试管中并加入几滴酚酞溶液,加热
溶液红色变深
溶液中存在水解平衡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用pH试纸分别测定相同浓度的和溶液的pH,pH:,只能说明亚硫酸的酸性强于碳酸,不能得出硫酸的酸性大于碳酸,故A错误;
B. 将装有的球形容器浸入热水中,体系颜色变深, 说明平衡逆向移动,逆向吸热,正向是放热反应,,故B错误;
C.向溶液中滴2滴溶液;再滴2滴溶液,反应过程中银离子过量,先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀,不能说明氯化银转化为碘化银,不能得出的结论,故C错误;
D.取溶液于试管中并加入几滴酚酞溶液,加热,溶液红色变深,溶液碱性增强,溶液中存在水解平衡,故D正确;
故选D。
12. 下列各组离子,在指定的环境中能大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液中:,,,
B. 滴加酚酞显红色的溶液中:,,,
C. 在的溶液中:,,,
D. 使甲基橙变红的溶液中:,,,
【答案】B
【解析】
【详解】A.由水电离出的的溶液可能呈酸性、也可能呈碱性,酸性条件下不能大量存在,碱性条件下不能大量存在,A项不符合题意;
B.滴加酚酞显红色的溶液呈碱性,、、、相互间不反应,与不反应,能大量共存,B项符合题意;
C.的溶液呈碱性,、、、,相互间不反应,与反应,不能大量共存,C项不符合题意;
D.使甲基橙变红的溶液呈酸性,、、发生氧化还原反应不能大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
13. 向1L密闭容器中充入5molCO和4molNO发生反应: ,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。下列说法正确的是
A. B. E点的压强平衡常数为
C. C点的反应速率低于E点 D. 在X点,降温同时压缩容器体积,可到达D点
【答案】A
【解析】
【详解】A.,则反应为放热反应,温度升高,平衡逆移,NO的体积分数增大,则,A正确;
B.D点达平衡时,假设NO变化了2xmol/L,NO的体积分数为25%,列三段式
,
则,则x=1,达平衡时,,,,,则D点的压强平衡常数为,D、E两点的温度相同,压强平衡常数只与温度有关,则E点的压强平衡常数为,B错误;
C.C点的温度、压强、反应物浓度都大于E点,则C点的反应速率一定高于E点,C错误;
D.在X点,降温,化学平衡正移,NO体积分数减小,同时压缩容器体积,则体系的总压增大,X点不可达D点,D错误;
故选A。
14. 秦俑彩绘中含有难溶的和。常温下,和达到沉淀溶解平衡时,阳离子浓度的负对数与阴离子浓度的负对数的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 代表为的沉淀溶解平衡曲线
B. 反应的化学平衡常数
C. 向点对应溶液中加入,可以继续溶解
D. 向 点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐, 点向点移动
【答案】BD
【解析】
【分析】由和可知,中pM受pR的影响更大,故为达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,为达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。
【详解】A.由分析可知,代表为的沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.取点(0,8),可求出Ksp(PbI2)=10-8,反应PbI2(s)+(aq) PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K====105.1,B错误;
C.z点在曲线上方,则z点为的不饱和溶液,则加入,可以继续溶解,C正确;
D.向 点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐,则阴离子变多,变小,应该向左上方移动,D错误;
故选BD。
15. 已知常温下酸性强于HIO.向等浓度等体积的、HIO溶液中分别加入KOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液随的变化情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. B. b点溶液的
C. 溶液中的电离程度: D. a点溶液中
【答案】CD
【解析】
【分析】=lg = lgc(H+)-lgKa−=-lgKa-pH,当溶液pH相同时,Ka越小,越大,常温下酸性强于HIO,当溶液pH相同时,lg>lg,故Ⅰ代表lg,Ⅱ代表lg,以此解答。
【详解】A.当lg=0时,=1,此时pH=9.4,=10-9.4mol/L,同理Ka==10-3.4,,故A正确;
B.b点溶液lg=-3,则=10-3,由A可知,Ka==10-3.4,则c(H+)=10-6.4mol/L,pH=6.4,故B正确;
C.向溶液中分别加入KOH固体,pH增大,生成KNO2,水的电离程度增大,溶液中的电离程度:,故C错误;
D.a点溶液中=1,溶液呈酸性,,由电荷守恒可知,,故D错误;
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,。则 相比,较稳定的是___________。
(2)已知的燃烧热为 ,则a___________726.5(填“ ”、“”或“=”)。
(3)使和通过灼热的固体炭层,生成和,当有参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为 。反应过程中每转移放出的热量为___________kJ。
(5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
键能
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应 ,则a为___________(取整数)。
(6)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取,已知反应: ; 。则的等于___________。
(7)已知在 和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成 放出57.3kJ的热量。现有下列反应:
①;
②;
③;
④;
⑤
其中反应热符合的是___________(写序号)。
【答案】(1)M (2)<
(3)2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CO2 (g) ΔH=−290kJ⋅mol−1
(4)98 (5)426
(6)+11 kJ·mol-1
(7)⑤
【解析】
【小问1详解】
有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程的,则M转化为N是吸热反应,所以 M的能量更低,能量越低越稳定,所以较稳定的是M。
【小问2详解】
燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,在反应中因H2还可以进一步燃烧生成H2O(l)并放出热量,故a<726.5。
【小问3详解】
有1molCl2参与反应时释放出145 kJ 热量,2molCl2反应放热290 kJ,则反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=−290kJ⋅mol−1。
【小问4详解】
已知,该反应中Al元素由0价上升到+3价,C元素由0价下降到-4价,由方程式可知,反应过程中4molAl参与反应转移电子物质的量为12mol,则每转移,放热 kJ=98kJ。
【小问5详解】
合成氨反应 ,该反应的焓变为反应物的总键能减去生成物的总键能,1molN2中存在1molN≡N,1molH2中存在1molH-H,1molNH3中存在3molN-H,可得946+3a-6×386=-92,计算a=426。
【小问6详解】
已知反应:① ;② ;由盖斯定律可知, 可得 △H=+11kJ⋅mol-1。
【小问7详解】
①:该反应生成2mol水,因此其焓变为2 × (-57.3kJ/mol) = -114.6kJ/mol,不符合△h = -57.3kJ/mol,故①不选;
②:该反应生成2mol水,且生成了硫酸钡沉淀,焓变会小于-114.6kJ/mol,因为生成沉淀会释放额外的能量,故②不选;
③:一水合氨为弱碱,电离时吸热,因此该反应放出的热量少于-57.3kJ/mol,故③不选;
④:醋酸为弱酸,电离时吸热,因此该反应生成1mol水放出的热量小于-57.3kJ/mol,故④不选;
⑤:符合强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成 ,,故⑤选;
答案选⑤。
17. 利用某矿渣(含)制备的工艺流程如下:
已知:①;
② 。
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率可采取的操作有___________(至少写两条,温度改变除外)。
(2)“滤液”中 元素的主要存在形式为,“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________;“滤渣”的主要成分为___________。
(3)“调”后溶液中的浓度是,则的浓度是___________。
(4)在“转化”过程中淀粉水解液起___________作用。
(5)室温下,加入石灰乳调节,当时,___________。
【答案】(1)将矿渣粉碎、逆流焙烧、搅拌或增大空气的流速,其他合理即可。
(2) ①. ②.
(3)0.01 (4)还原
(5)5
【解析】
【分析】矿渣(含)中加入碳酸钠与氧气焙烧,结合第二小问可知焙烧产物为Fe2O3与Na2CrO4,则水浸后的滤渣为Fe2O3,通入二氧化碳调节pH=6目的为使反应发生,淀粉水解液中含有还原性糖,可将Cr(VI)还原为Cr(III),据此分析。
【小问1详解】
为提高焙烧效率,可通过除温度外改变接触面积实现,则可采取的操作有将矿渣粉碎、逆流焙烧、搅拌或增大空气的流速等(合理即可);
【小问2详解】
“滤液”中 元素的主要存在形式为,则“焙烧”时主要转化为Na2CrO4,同时有二氧化碳产生,发生反应的化学方程式为:;
由分析可知,滤渣为Fe2O3;
【小问3详解】
根据方程式,,调即,溶液中的浓度是,代入K,则的浓度为0.01;
【小问4详解】
由分析可知,淀粉水解液中含有还原性糖,可将Cr(VI)还原为Cr(III),因此淀粉水解液起还原作用;
【小问5详解】
根据,当时,,则,即pH=5,因此当时,5。
18. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
(1)学生甲用的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
①注入NaOH标准溶液之前,滴定管需要检查是否漏水、洗涤和___________滴定前,装有NaOH标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中,并滴加2滴___________试液做指示剂,然后将滴定至终点,记下读数。重复进行三次。
③下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填标号)。
a.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中
b.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
c.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
e.滴定过程中锥形瓶内液体溅出
(2)实验室常用标准酸性溶液测定绿矾样品的纯度(被还原为)。学生乙称取5.7g绿矾样品,溶解,配成250mL溶液。
①取25.00mL该溶液于锥形瓶中,将用硫酸酸化的溶液置于酸式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是___________。
②三次实验所消耗的标准液体积依次为,绿矾样品的纯度为___________。
(3)某温度下,学生丙以作指示剂,用的溶液滴定的溶液的滴定曲线如图:(已知:砖红色)
①相同实验条件下,若改为滴定0.0300的溶液,反应终点c移向___________(填“a”“b”“d”)。
②终点时溶液中与的关系式为___________。
【答案】(1) ①. 润洗 ②. c ③. 酚酞 ④. cd
(2) ①. 滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不褪色 ②. 97.5%
(3) ①. a ②. =10−8
【解析】
【小问1详解】
①注入NaOH标准溶液之前,滴定管需要检查是否漏水、洗涤和润洗,滴定前,装有NaOH标准液的滴定管排气泡时,应弯曲橡皮管,使滴定管口向上倾斜,挤压橡皮管内的玻璃珠,使液体充满尖嘴,则应该应选择下图中的c;
②移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中,并滴加2滴酚酞试液做指示剂。
③a.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00mL的醋酸溶液于锥形瓶中会使醋酸的物质的量减小,导致所测浓度偏低,故a不符合题意;
b.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点不影响醋酸的物质的量和氢氧化钠溶液的体积,对所测浓度无影响,故b不符合题意;
c.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数会使氢氧化钠溶液的体积偏大,导致所测浓度偏高,故c符合题意;
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致氢氧化钠溶液的体积偏大,导致所测浓度偏高,故d符合题意;
e.滴定过程中锥形瓶内液体溅出,导致氢氧化钠溶液的体积偏小,导致所测浓度偏低,故e不符合题意;
故选cd;
【小问2详解】
①滴定终点的标志是:滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
②题给数据可知,第三次所测数据误差较大,应舍去,则滴定消耗酸性高锰酸钾溶液的平均体积为=40.00mL,由得失电子数目守恒可知,绿矾的质量分数为×100%≈97.5%;
【小问3详解】
①相同实验条件下,若改为滴定0.0300mol/L氯离子的溶液,滴定终点时,溶液中氯离子浓度不变,消耗硝酸银溶液的体积为×103mL/L=15mL,则反应终点c移向a;
②由图可知,终点时溶液中氯离子浓度为1×10—5mol/L,则氯化银饱和溶液中银离子浓度为1×10—5mol/L,由溶度积可知,溶液中铬酸根离子浓度为=1×10—2mol/L,则氯离子浓度与铬酸根离子浓度的关系为=10-8;
19. 盐碱地是土壤表层集聚过多盐碱成分,对农作物有害的土地。回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多、NaCl)不利于植物生长,盐碱地呈碱性的原因为______(用离子方程式说明);已知25℃时,的,则当溶液中时,溶液的______。
(2)已知:常温下,碳酸的电离平衡常数,。常温下,向100 mL 0.1 mol⋅L 溶液中缓慢滴加100 mL 0.2 mol⋅L盐酸,溶液中各离子的物质的量随加入盐酸的物质的量的变化如图所示(和未画出)。根据图回答下列问题:
①曲线Ⅰ代表的离子是______。
②A、B两点水的电离程度大小为A______B(填“<”“>”或“=”)。
③根据上图,下列有关说法不正确的是______。
a.滴加至B点时,
b.滴加至C点时,
c.滴加至D点时,溶液
④下列事实中,能证明HCN是弱电解质的是______。
a.室温下NaCN溶液的
b.HCN溶液导电能力比盐酸弱
c.10 mL 0.1 mol/L的HCN溶液恰好与10 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液完全反应
d.取的HCN溶液,稀释10倍,稀释后
⑤已知HCN电离平衡常数约为,用一个离子方程式说明和结合能力的相对强弱______。
【答案】(1) ①. ②. 10
(2) ①. ②. > ③. c ④. ad ⑤.
【解析】
【分析】n(Na2CO3)=0.1L×0.1mol/L=10mmol,n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=20mmol,先发生Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,后发生NaHCO3+ HCl=NaCl+CO2↑+H2O,结合图像可知n(Na+)=20mmol,且始终不变,n((n )逐渐减小,D表示n(Cl-)逐渐增大,n( )先增大后减小。
【小问1详解】
①Na2CO3为强酸弱碱盐, 水解使溶液呈碱性,方程式为 ;
②当Na2CO3溶液中 时,溶液中,,溶液中,pH=10;
【小问2详解】
①由分上述分析可知,曲线代表的离子为 ;
②A、B两点所在曲线Ⅱ代表 ,A点 浓度大于B点,故A点水的电离程度大于B点;
③a.滴加到B点时,溶液满足电荷守恒: ,a正确;
b.滴加到C点时,溶液中溶质为等物质的量的浓度的NaCl和NaHCO3,根据物料守恒: ,b正确;
加入HCl大于10mmol后发生反应NaHCO3+ HCl=NaCl+CO2↑+H2O,滴加到D点时,NaHCO3与HCl恰好反应,因溶解CO2而使溶液显酸性,则溶液PH<7,c错误;
故选c;
④a.室温下NaCN溶液的pH>7,CN-水解使溶液显碱性,能证明HCN为弱酸,a正确;
b.导电能力与溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数有关,与强弱电解质无关,b错误;
c.一元酸与NaOH1:1反应,与强弱电解质无关,c错误;
d.取pH=3的HCN溶液,稀释10倍,稀释后pH<4,强酸稀释10倍pH增大1,弱酸稀释过程中会继续电离H+,变化量小于1,d正确;
故选ad;
⑤由强酸制弱酸 ,可以说明 结合H+能力大于CN-。
20. 为了有效减少碳排放,我们可利用CO2 制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品,进行资源化应用。利用CO2 合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)
Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
工艺2:利用CO2 直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。
(1)①写出反应Ⅳ的热化学方程式:_______。(反应热用上述反应的表示)。
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内压强不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内CH3OCH3浓度保持不变
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照 投料合成甲醇,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系分别如下图所示。
①下列说法正确的是_______。
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.
C.为了同时提高CO2 的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2 的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(3)对于反应CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ,反应速率,其中、 分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度, _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②在TK、101kPa下,按照 投料,CO2 转化率为50%时, ,用气体分压表示的平衡常数 _______(保留小数点后一位)。
【答案】(1) ①. 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ②. BD
(2) ①. ABC ②. 该温度时,以反应Ⅱ为主,压强对平衡移动无影响
(3) ①. 减小 ②. 0.8
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律:Ⅰ+Ⅲ得目标方程式,因此,反应Ⅳ的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ;
②A.根据质量守恒定律,气体物质中碳元素与氧元素的质量比始终不变,所以气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,随着反应进行,容器内压强减小,当容器内压强不变,说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则气体的密度始终不变,当气体的密度不再改变,不能表明反应已达到平衡状态,故C错误;
D.容器内浓度保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:BD。
【小问2详解】
①A.由于合成甲醇的正反应是放热反应,因此低温阶段,随温度升高,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,的平衡产率降低,而逆水汽变换反应的正反应为吸热反应,温度升高到一定程度时主要发生逆水汽变换反应,则温度升高,的平衡转化率升高,即图甲纵坐标表示的平衡产率,图乙纵坐标表示的平衡转化率,故A正确;
B.合成甲醇的反应为气体分子总数减小的反应,逆水汽变换反应为气体分子总数不变的反应,因此压强增大,的平衡转化率升高,因此,压强的大小顺序为:,故B正确;
C.根据上述分析可知,为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择低温、高压的反应条件,故C正确;
D.催化剂对平衡移动无影响,使用催化剂不能提高的平衡转化率,故D错误;
故答案为:ABC;
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是:该温度时,以反应Ⅱ为主,压强对平衡移动无影响。
【小问3详解】
①降低温度,反应向放热方向进行,即逆向进行,所以减小;
②设初始n(CO2)=2mol/L,,,其中p(CO2)= p(H2)= p(CO)= p(H2O)= ,即,平衡时v正=v逆,有k正= p(CO2)p(H2)=k逆p(CO)p(H2O),则Kp==0.8。
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