湖北省宜昌市夷陵中学2024-2025学年高三上学期化学期中复习(错题回放)
2024-12-11
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内容正文:
夷陵中学2025届高三化学上学期期中复习
姓名:___________班级:___________
( )1.根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
选项
材料
组成和结构变化
性能变化
A
钛合金
减小晶粒大小至纳米量级
熔点降低
B
晶体硅
用碳原子取代部分硅原子
硬度增大
C
纤维素
一定条件和硝酸发生酯化反应
可燃性增强
D
聚乙烯
较高温度和压力下制得的聚乙烯含较多支链
密度增大
( )2.下列关于物质的检验、分离、提纯方法正确的是
A.用溴水鉴别苯酚和苯甲醛 B.用酸性高锰酸钾溶液除去乙炔中硫化氢气体
C.用氯化钡溶液检验亚硫酸钠溶液是否变质
D.在提纯硝酸钾(混有少量KCl)晶体过程中,可采取蒸发结晶的方法
( )3.下列化学用语或图示表达正确的是
A.砷原子的简化电子排布式为:
B.用电子式表示的形成过程:
C.分子中p-p键的电子云轮廓图:
D.的化学名称:N,N-二甲基甲酰胺
( )4.是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中同周期,Y与同主族,Z与同主族。基态原子核外电子均有5种空间运动状态,这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A.电负性: B.第一电离能:
C.Y和Z的简单氢化物的键角:
D.Q、X、Y三种元素组成的化合物既可能呈酸性,也可能呈碱性
( )5.冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示),是有机反应很好的催化剂,例如能加快酸性溶液与环己烯的反应速率。用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,两者结合能力越强。下列说法正确的是
结合常数 碱金属离子
冠醚
(直径:)
(直径:)
冠醚A(空腔直径:)
199
1183
冠醚B(空腔直径:)
371
312
A.冠醚通过与结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
B.结合常数的大小与碱金属离子直径有关,与冠醚空腔直径无关
C.如图所示的实验中c(Na+):①>②>③
D.为加快酸性高锰酸钾溶液与环己烯的反应速率,选择冠醚比冠醚更合适
( )6.下列实验中能达到相应实验目的的是
A.制取乙炔
B.除去SO2中的HCl
C.收集NO2
D.测量CO2体积
( )7.染料木素具有抗肿瘤、抗氧化、降血脂等功效,其结构如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A.能与Fe3+发生显色反应 B.易溶于水和乙醇
C.应密封保存 D.与足量H2加成后的产物中有6个手性碳原子
( )8.分别将过量SO2气体通入到0.1mol•L-1的下列溶液中,结合所出现的实验现象,对应反应的离子方程式书写正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
Na2S
产生淡黄色沉淀
3SO2+2S2-=3S↓+2SO
B
Ca(ClO)2
产生白色沉淀
Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2H+
C
CuCl2
溶液褪色,产生白色沉淀
SO2+2CuCl2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO+2Cl-
D
Fe2(SO4)3
溶液由浅黄色变为浅绿色
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
( )9.结构决定性质,性质决定用途。对下列事实解释错误的是
事实
解释
A
HNO3的沸点较低
HNO3存在分子内氢键
B
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
相邻碳原子平面之间相隔较远,未杂化的p轨道重叠使电子几乎只能在整个碳原子平面中运动
C
CO2中C=O的键能比HCHO中C=O的键能大
CO2中有两组3中心4电子π键,电子云分布更均匀,能量更高
D
CH2=CHCH2Cl与HClO加成的主要产物是ClCH2CHClCH2OH
CH2=CHCH2Cl中Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移,HClO中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上
( )10.在不同的压强和温度区间,可以获得不同结构的氮分子结晶。部分固态氮分子相的存在范围及晶胞结构如表所示,其中α相晶胞是立方晶胞,晶胞边长为apm。下列说法错误的是
分子相
α相
γ相
温度和压强
<35.6K,<0.35GPa
<40-0K,0.35~1.96GPa
结构
A.继续增大压强,可能形成共价晶体结构的氮同素异形体
B.α相、γ相晶胞中,分子配位数均为12
C.α相、γ相晶胞中,原子个数之比为2∶1
D.α相晶体密度为g•cm-3
( )11.某课题组设计并提出了一种基于时间解耦氨分解的新型可充电Zn-NH3电池,能实现NH3到H2的高效转化。已知Mo2C/NiCu@C电极上充放电循环的总反应为2NH3=3H2+N2,工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A.放电时的Mo2C/NiCu@C电极电势大于锌箔电极
B.放电时,Mo2C/NiCu@C电极反应式:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
C.交换膜可用阴离子交换膜
D.充电时,锌箔接直流电源的负极
( )12.利用下列装置和物质进行实验,能达到相应实验目的的是
A.利用甲装置制备Al2S3 B.利用乙装置验证浓硫酸的吸水性
C.利用丙装置验证温度对反应速率的影响 D.利用丁装置测定FeCl2溶液浓度
( )13.向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x=)随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.x1<x2 B.反应速率:Vb正<Vc正
C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc
D.a、b两点对应的平均相对分子质量大小:Ma>Mb
( )14.下列说法错误的是
A.在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应生成网状结构的酚醛树脂
B.葡萄糖有链状结构和环状结构,水溶液中的葡萄糖绝大部分为环状结构
C.75%的医用酒精可用来杀菌是因为乙醇使细菌蛋白质发生变性
D.甘油二酯油进入人体后,可以迅速在体内代谢,从根源上改善多种代谢类疾病,它与普通油脂成分不完全相同,但都可以发生水解反应
( )15.下列化学反应表示错误的是
A.乙醛与发生加成反应的化学方程式:
B.向悬浊液中滴加溶液,沉淀由白色变成红褐色:
C.向新制氯水中加入少量
D.溶液中加入少量盐酸:
( )16.配位化合物是一类重要的化合物,下列有关说法正确的是
A.中杂化方式为杂化
B.中键角大于中键角
C.由于O的电负性比N大,比的配位键更稳定
D.向溶液中加入稀硝酸会产生白色沉淀
( )17.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价,为价。下列说法错误的是
A.位于O原子形成的正八面体空隙
B.若与空位的个数比为
C.立方晶胞在体对角线方向上的投影图为
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
( )18.NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A.NCl3和SiCl4均为极性分子 B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C.SiCl4中原子均满足8电子稳定结构 D.NH4Cl和NH3均能与H2O形成氢键
( )19.是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中,负极材料晶胞的组成变化如下图所示。
下列说法正确的是
A.基态的价电子排布式为 B.的为
C.图示的晶胞中 D.晶胞中的配位数为4
( )20.在水溶液中,可与和分别形成配离子和。配离子的通式为,其中的稳定性更强。达到平衡时,、与的关系如下图所示。
下列说法错误的是
A.曲线①代表与的关系
B.配离子M和配离子N中的配位数相同
C.向配离子M的溶液中加入适量,M能完全转化为N
D.99.99%的、分别转化为配离子时,后者溶液中的平衡浓度更大
21既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。以为原料合成涉及的主要反应如下:I:
II:
已知:①常温常压下,和的燃烧热分别为和;
② 。
(1) 。
(2)下列不能说明在恒温恒容的密闭容器中发生反应I和反应II达到平衡状态的是___________。
A.混合气体气体密度不再变化 B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化 D.的体积分数不再变化
(3)在密闭容器中通入和,分别在压强为和下进行反应。实验中对平衡体系中的三种物质进行分析,其中和的平衡体积分数受温度的影响如图所示。
①时,表示和平衡体积分数随温度变化关系的曲线分别是 和 。M点平衡体积分数高于N点的原因是 。
②图中当和平衡体积分数均为时,若容器的体积为1L,则该温度下反应I的平衡常数K的值为 。(保留三位有效数字)。
(4)利用超干重整是减少温室气体的一种有效方式,其催化转化原理如图所示:
①与超干重整总反应的化学方程式为 。
②有关转化过程,下列说法正确的是 (填序号)。
A.过程I中未参与反应
B.过程II实现了含碳物质与含氢物质的分离
C.转化②中消耗过程中的,有利于反应正向进行
D.转化③中与反应的物质的量之比为
试卷第4页,共8页
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
A
A
B
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
B
A
D
D
B
C
C
D
1.D
【详解】A.纳米晶体在声、光、电、磁、热、熔点、强度等性能上会呈现新的特性,熔点会下降,强度会增强,A正确;
B.用碳原子取代部分硅原子,导致晶体结构改变,部分Si-Si键转化为Si-C键,键长变短,键能变大,硬度增大,B正确;
C .纤维素一定条件和硝酸发生酯化反应生成硝酸纤维素,是热塑性物质,在阳光下易变色,且极易燃烧,所以可燃性增强,C正确;
D.较高温度和压力下制得的聚乙烯含较多支链,密度减小,D错误;
答案选D。
2.A
【详解】A.溴水和苯酚反应产生白色沉淀,可用溴水鉴别苯酚和苯甲醛,A正确;
B.乙炔也能与酸性高锰酸钾反应,B错误;
C.无论亚硫酸钠溶液是否变质,均能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,不能达到目的,C错误;
D.KNO3中混有少量的NaCl,硝酸钾溶解度受温度影响较大,故应该用降温结晶的方法,不能直接用蒸发结晶,D错误;
答案选A。
3.D
【详解】A.砷是第33号元素,砷原子的简化电子排布式为,A错误;
B.氯化氢为共价化合物,形成过程应是共用电子对,而不是得失电子,B错误;
C.Cl原子的价层电子排布式为3s23p5,p轨道上由1个未成对电子,所以两个Cl原子形成的中的p-p键电子云轮廓图为应是“头碰头”,C错误;
D.系统命名为N,N-二甲基甲酰胺,D正确;
答案选D。
4.D
【分析】基态Y、Z原子核外电子均有5种空间运动状态是指有5个电子运行轨道即1s轨道、2s轨道和2p的3个轨道均有电子运行,因此Y、Z为N、O、F三种元素中的两种,根据化合物结构图分析Y、Z为N、O,又因为Y与M同主族,Z与W同主族。则Q、X、Y、Z、M、W分别为H、C、N、O、P、S。
【详解】A.元素非金属性越强,其电负性越大,则电负性:O>S>P,A项错误;
B.同周期VA族的原子最高能级处于半充满稳定结构,不易失去电子,比相邻元素的第一电离能大,则第一电离能:N>O>C,B项错误;
C.Y和Z的简单氢化物分别为NH3和H2O的键角,氨分子键角为107°,而水分子键角为105°,Y和Z的简单氢化物的键角NH3>H2O,C项错误;
D.H、C、N三种元素组成的化合物可以是HCN,也可以是CH3NH2,前者呈酸性、后者呈碱性,D项正确;
答案选D。
5.A
【详解】A.冠醚通过与结合将携带进入有机相,增大与环己烯的接触面积,从而加快反应速率,A正确;
B.从表中数据可以看出,冠醚的空腔直径与Na+或K+直径接近时,结合常数大,由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关,B错误;
C.由表格数据可知,冠醚A与K+结合常数大,结合能力强,因此加入KCl固体后,与冠醚A结合的Na+几乎被替代,被释放,溶液②中最小,则如图所示的实验中c(Na+):①>③>②,C错误;
D.由表格数据可知,K+适配冠醚A,结合常数大,结合能力强,则选择冠醚A比冠醚B更合适,D错误;
故选A。
6.A
【详解】A.用电石和饱和食盐水反应制乙炔,A正确;
B.饱和食盐水会将和都吸收掉,应选用饱和NaHSO3溶液,B错误;
C.密度比空气大,用向上排空气法收集,C错误;
D.二氧化碳能溶于水,不能用排水法测体积,D错误;
故答案选A。
7.B
【详解】A.染料木素含有酚羟基,能与发生显色反应,A正确;
B.染料木素易溶于乙醇,但是难溶于水,B错误;
C.染料木素含有酚羟基,与空气接触易被氧化变质,应密封保存,C正确;
D.加成后的产物含6个手性碳用*表示如图:,D正确;
故选B。
8.D
【详解】A.为酸性气体,有较强的还原性,也具有一定的氧化性。过量通入到溶液中,先发生反应,然后发生反应,所以总反应为,离子方程式为,A错误;
B.过量会把少量的反应完全,化学方程式为:,所以离子方程式为,B错误;
C.有一定的还原性,通入溶液产生白色沉淀,说明生成,化学方程式为,所以离子方程式为,C错误;
D.有较强的还原性,通入到溶液中,溶液由浅黄色变为浅绿色,反应的化学方程式为,所以离子方程式为,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.分子内的羟基氢与非羟基氧形成氢键,即分子内氢键,导致沸点较低。A正确;
B.石墨为层状结构,层与层之间的碳原子平面相隔较远,电子不易跨越,所以未杂化的p轨道重叠使电子几乎只能在整个碳原子平面中运动,石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,B正确;
C.中有两组3中心4电子键,电子云分布更均匀,分子较为稳定,能量较低,C错误;
D.Cl的电负性较大,是吸电子基团,使双键电子云向中间碳原子偏移,电荷相反基团相互吸引,所以分子中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上,D正确;
故选C。
10.B
【详解】A.在通常状况下,分子内部以极强的共价键结合,分子间以较弱的范德华作用力结合。随着压强的不断增大,分子间距离不断被压缩。固体分子中分子间距逐渐接近于原子尺寸级别,且不同分子中相邻原子之间的相互作用逐渐增强。当分子间相互作用与分子内部的原子间共价作用相当时,分子内部原有的共价键会被破坏发生断裂,从而使得双原子分子结构发生解离,转变为原子相,A项正确;
B.相晶胞是立方晶胞,分子配位数为12,晶胞是四方晶系晶胞,分子配位数为8,B项错误;
C.相晶胞中平均含有个分子,相晶胞中平均含有个分子,此时原子个数之比=分子个数之比,C项正确;
D.相晶体密度,D项正确;
故选B。
11.B
【分析】放电时,锌箔电极为原电池的负极,电极反应式为,电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为,氢氧根离子通过阴离子交换膜由正极移向负极;充电时,与直流电源负极相连的锌箔电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,电极反应式为,电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为,氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极移向阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌箔电极为原电池的负极,电极为正极,则锌箔电极的电势小于电极,A正确;
B.由分析可知,放电时,电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为,B错误;
C.由分析可知,放电时,氢氧根离子通过阴离子交换膜由正极移向负极,充电时,与直流电源负极相连的锌箔电极为阴极,氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极移向阳极,C正确;
D.由分析可知,充电时,锌箔接直流电源的负极,D正确;
故选B。
12.B
【详解】A.和发生双水解生成氢氧化铝和,不能得到固体,A错误;
B.加入浓硫酸,晶体由蓝色变为白色,可检验浓硫酸的吸水性,B正确;
C.利用丙装置可验证温度对化学平衡的影响,无法验证温度对反应速率的影响,C错误;
D.丁装置中滴加溴水,Br2将Fe2+氧化为Fe3+,由于溶液中含有KSCN,从反应开始溶液就会显红色,无法判断滴定终点,无法测定溶液浓度,D错误;
故选B。
13.B
【详解】A.相同温度下,比值越大,甲烷转化率越小,图像分析可知x1<x2,A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:Vb正>Vc正,B错误;
C.升高温度,甲烷转化率增大,说明反应为吸热反应,升高温度平衡常数增大,则Ka<Kb=Kc,C正确;
D.a、b两点气体总质量相同,b点转化率更大,反应正向进行程度大,气体总的物质的量多,则平均相对分子质量较小,故Ma>Mb,D正确;
故选B。
14.A
【详解】A.苯酚与甲醛在酸催化下生成线性结构酚醛树脂,在碱催化下生成网状结构的酚醛树脂,A错误;
B.葡萄糖的醛基比较活泼,容易发生半缩醛反应成环,葡萄糖有链状和环状结构,水溶液中的单糖主要以环状结构存在,B正确;
C.75%的医用酒精可用来消毒是因为乙醇使细菌蛋白质发生变性,C正确;
D.普通油脂是高级脂肪酸和甘油形成的甘油三酯,甘油二酯油与普通油脂成分不完全相同,都属于酯类,都可以发生水解反应,D正确;
答案选A。
15.D
【详解】
A.乙醛结构中的碳氧双键可以与发生加成反应,反应为,A正确;
B.向悬浊液中滴加溶液,沉淀由白色变成红褐色,说明转化为氢氧化铁,反应为,B正确;
C.新制氯水中含有氯气和水生成的盐酸和弱酸次氯酸,盐酸和反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故总反应为:,C正确;
D.酸性:盐酸>苯甲酸>苯酚, 溶液中加入少量盐酸反应为,D错误;
答案选D。
16.D
【详解】A.为平面正方形结构,不是杂化,A错误;
B.中N有1对孤对电子,的键角小于中的键角,故B错误;
C.因为N和O都有孤对电子,但O电负性更大,吸引孤电子对能力强,提供孤电子对能力更强,配位键更稳定,C错误;
D.加入稀硝酸会与结合成破坏原来的配位键,产生白色沉淀,D正确;
答案选D。
17.B
【详解】A.周围有6个O原子,位于形成的正八面体空隙,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含:个,含O:个,含或或空位共:1个,若,则和空位共0.75,(空位),结合正负化合价代数和为0,,解得、n(空位)与空位数目之比为,B项错误;
C.位于顶点,O位于棱心,或或空位位于体心,投影图为,C项正确;
D.导电时移动方向与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
答案选B。
18.C
【详解】A.NCl3的价电子对数为3+=4,孤电子对数为1,为三角锥形,属于极性分子,SiCl4为正四面体形,为非极性分子,故A错误;
B.NCl3和NH3中心原子的价电子对数均为3+=4,因此NCl3和NH3中的N均为sp3杂化,故B错误;
C.四氯化硅为共价化合物, SiCl4的电子式为:,氯原子和硅原子都达到8个电子,故C正确;
D.NH4Cl不能与水形成氢键,故D错误。
答案选C。
19.C
【详解】A.Zn是30号元素,基态Zn的价电子排布式为,则基态的价电子排布式为,A错误;
B.晶体中Zn2+的个数为4,S2-的个数为=4,的为=,B错误;
C.图示的晶胞中Li+的个数为6,Zn2+的个数为6,则,C正确;
D.由晶胞结构可知,距离S2-最近且相等的Li+有8个,则的配位数为8,D错误;
故选C。
20.D
【分析】CN−可与Co2+和Co3+分别形成配离子M和N,配离子的通式为[Co(CN)x]y−,根据生成配离子的方程式Co2+/Co3++xCN−⇌[Co(CN)x]y−,,两边同取lg计算,得,化简整理后得到,同理,对于Co3+,可以得到,N的稳定性更强,说明更大,根据解析式,截距更小,代表Co2+的直线截距更大,故曲线①代表与−lgc(CN−)的关系;
【详解】A.由分析,曲线①代表与−lgc(CN−)的关系,A正确;
B.根据分析中的解析式,图像中,两线平行,斜率相同,即x相同,配离子M和配离子N中的配位数相同,B正确;
C.N的稳定性更强,向配离子M的溶液中加入适量Co3+,M能完全转化为N,C正确;
D.由于更大,99.99%的Co3+转化为配离子时,溶液中CN−的平衡浓度更小,D错误;
本题选D。
21.(1)-164.9 (2)A
(3) a d 温度相同时,增大压强使反应I平衡正向移动,水的体积分数增大,和的体积分数减少,有利于反应II平衡逆向移动,故高压时,CO的平衡体积分数降低,M点高于N点(其它合理答案亦可) 2.88 (4) BC
【详解】(1)由题目已知信息可知:热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol;
根据盖斯定律,将4×①-②+2×③,整理可得: ΔH=4×(-285.8kJ/mol)-(-890.3kJ/mol)+2×(+44kJ/mol)=-164.9kJ/mol;
(2)A.容器内混合气体的总质量不变,容器体积不变,密度始终不变,不能判定达到化学平衡状态;故A选;
B.反应I是气体分子数目减少的反应,反应II是气体分子数目不变的反应,任意反应未达到平衡,均会影响反应物CO2和H2的浓度,使另一反应变为非平衡状态,则容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化时,反应I达到平衡,则可以说明上述两反应达到平衡状态;故B不选;
C.反应I是气体分子数目减少的反应,压强不再变化,说明反应I达到平衡,则可以说明上述两反应达到平衡状态;故C不选;
D.的体积分数不再变化,说明反应I达到平衡,则可以说明上述两反应达到平衡状态;故D不选;
答案选A。
(3)①Ⅰ反应为放热反应,Ⅱ反应为吸热反应,温度升高,Ⅰ反应平衡逆向移动,Ⅱ反应平衡正向移动,故a、b对应不同压强下CH4的平衡体积分数,c、d对应不同压强下CO的平衡体积分数,同时压强增大,Ⅰ反应正向移动,CH4平衡体积分数增大,故a曲线代表10MPa情况下CH4平衡体积分数,b曲线代表1MPa情况下CH4平衡体积分数,1MPa情况下CH4平衡体积分数相对于10MPa的情况要小,则对应的1MPa情况下H2O平衡体积分数也要小,这有利于Ⅱ反应正向移动,故c曲线代表1MPa情况下CO平衡体积分数,d曲线代表10MPa情况下CO平衡体积分数;温度相同时,增大压强使Ⅰ反应正向移动,水的体积分数增大,二氧化碳和氢气的体积分数减小,有利于Ⅱ反应逆向移动,故高压时CO体积分数降低,M点高于N点;
②当图中CH4和CO平衡体积分数均为40%时,CO2平衡体积分数为20%,设反应生成CH4xmol,COymol,
到达平衡时,CO2平衡物质的量为(1-x-y)mol,H2平衡物质的量为(3-4x-y)mol,H2O平衡物质的量为(2x+y)mol,二氧化碳、甲烷、一氧化碳总的物质的量为1-x-y+x+y=1,则=40%,=40%,解得x=0.4,y=0.4,则平衡时n(CH4)=0.4mol,n(H2O)=(2x+y)mol=2×0.4mol+0.4mol=1.2mol,n(CO2)=(1-x-y)mol=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol,n(H2)=(3-4x-y)mol=(3-4×0.4mol-0.4)mol=1mol,容器体积为1L,c(CH4)=0.4mol•L-1,c(H2O)=1.2mol•L-1,c(CO2)=0.2mol•L-1,c(H2)=1mol•L-1,则平衡常数K===2.88;
(4)①根据箭头指向可知:CH4和CO2是反应物,CO和H2O是生成物,利用电子守恒和原子守恒可写成方程式:;
②A.过程Ⅰ发生的反应为CH4+3CO24CO+2H2O,CO2是氧化剂,故A错误;
B.过程Ⅱ发生了四个反应:①Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2、②Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O、③CaCO3=CaO+CO2、④CaO+CO2=CaCO3,转化②实现了碳氢分离,转化③实现CO再制备,故B正确;
C.过程Ⅱ反应④消耗CO2,有利于过程Ⅱ反应①正向进行,故C正确;
D.转化③方程式为:3Fe+4CaCO3=Fe3O4+4CaO+4CO,故Fe与CaCO3反应的物质的量之比为3:4,故D错误;答案为BC。
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