精品解析：陕西省榆林市联考2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

2024∼2025学年第一学期高二年级七校期中联考试题 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章~第三章第一节。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列物质属于强电解质的是 A. B. C. D. 2. 下列叙述正确是 A. 焓减反应一定能自发进行 B. 熵增反应一定能自发进行 C. 利用可以消除污染 D. 吸热反应在较高温度下能自发进行 3. 某温度时，在容积为的密闭容器中，、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析，下列结论错误的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 时，的转化率为 C. 该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立化学平衡 D. 添加催化剂可能使反应在时达到平衡 4. 铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A. 的焓变为 B. 图示反应历程均为吸热过程 C. 该反应放热反应 D. 该反应一定需要加热才能发生 5. 硫酸工业中，通过下列反应使转化为，下列关于该过程实际生产中条件选择的说法错误的是 A. 选择温度为是综合考虑了速率和平衡 B. 选择压强为常压主要是出于控制成本角度考虑 C. 通入过量空气可以提高的转化率 D. 回收利用尾气中的，可以防止环境污染，同时提高其转化率 6. 在已处于化学平衡状态的体系中，若下列物理量发生变化，则一定能表明平衡发生移动的是(　　) A. 反应混合物的浓度 B. 反应的平衡常数 C. 正、逆反应速率 D. 反应体系的压强 7. 工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂 A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④ 8. 已知：与反应生成1 mol正盐时反应的；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的。则在水溶液中电离的等于 A. B. C. D. 9. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述正确的是 A. 体积分数不变时反应达到平衡状态 B. 增大质量，反应速率会增大 C. 平衡后充入等物质的量的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量净增量比较反应快慢 10. 乙烯、环氧乙烷是重要的化工原料，用途广泛。实验测得 中，()，(、为速率常数，只与温度有关)。下列说法正确的是 A. 反应平衡后，升温，增大、减小 B. 反应平衡后，降温，减小、增大 C. 反应平衡后，充入一定量的，增大、减小 D. 反应平衡后，升温，减小 11. 常温下，加水稀释溶液，下列物理量保持不变是 A. B. C. D. 12. 在金催化剂表面反应的历程如图所示。 下列叙述错误的是 A. 总反应分两步进行 B. 总反应的 C. 是中间产物 D. 13. 水煤气变换反应为 。时，浓度均为的、发生上述反应，时反应恰好达平衡状态，该温度下。下列说法正确的是 A. 时该反应的化学反应速率为 B. 反应达到平衡时 C. 平衡后升高温度，平衡逆向移动，增大 D. 再充入少量，平衡正向移动，值增大 14. 在10L密闭容器中通入1mol 与1mol ，在一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H<0 B. 压强： C. 时，y点： D. y点对应的平衡常数K=1.6384 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 一定条件下，红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题： （1）反应的为___________。 （2）写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式：___________。 （3）红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为___________。 （4）白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。 其中___________(用含和的代数式表示)。 （5）红磷与白磷互为___________(填“同位素”或“同素异形体”)，等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量___________(填“相同”或“不同”)。 16. 已知：连二亚硫酸钠()与稀硫酸反应：。回答下列问题： 实验I：探究其性质。装置如图所示(夹持仪器、尾气处理装置已省略)。实验中观察到装置产生浅黄色固体，装置溶液褪色。 （1）盛装的仪器是___________(填仪器名称)。 （2）装置中红色褪去，可证明装置中生成的气体是___________(填化学式)。预测装置中现象：___________。 （3）其他条件不变，拆去水浴，观察到装置溶液褪色速率___________(填“加快”或“减慢”)，其原因是___________。 实验II：探究影响反应速率的外界因素。设计如下方案： 实验 硫酸 蒸馏水 水浴温度 测定变浑浊时间 i 10 10 0 35 a ii 10 5 35 b iii 10 10 0 45 c iv 10 8 2 50 d （4）利用实验i、ii探究浓度对于速率的影响，则___________，实验测得，由此得出的结论是___________。 （5）预测a___________(填“>”“<”或“=”)c。 （6）实验测得：，其原因可能是___________。 17. 某些弱电解质的电离常数如表所示()。 回答下列问题： （1）的电离方程式为___________，写出用足量氨水吸收气体时反应的离子方程式：___________。 （2）室温下，的、、溶液中，由大到小的顺序为___________。 （3）向溶液中逐滴加入等浓度的溶液直至恰好中和，所需溶液的体积为___________；若某时刻，则此时溶液中___________。 （4）向的溶液中加入适量水，___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，___________。 18. 研究CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题； 二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下： 反应Ⅰ： (a>0) 反应Ⅱ： (b>0) 反应Ⅲ： （1）=_______kJ/mol，据此判断反应Ⅲ在_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 （2）恒温恒压条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应I，能说明反应I达到平衡状态的是_______(填字母序号)。 a．平衡常数保持不变 b．生成3molH—H键的同时断裂1molC—O键 c．容器内混合气体的密度保持不变 d．CO2和H2O的物质的量之比保持不变 （3）T1℃时，将1mol二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应： ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表： 反应时间t/min 0 5 10 15 20 气体总压p总/kPa p0 1.4p0 1.6p0 1.8p0 1.9p0 2p0 由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为_______，该温度下的平衡常数_______(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数)。 （4）恒压下将CO2和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中：CH3OH的选择性=×100% ①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇最佳温度是_______，最佳催化剂是_______。 ②温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024∼2025学年第一学期高二年级七校期中联考试题 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章~第三章第一节。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列物质属于强电解质的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶于水部分完全电离，所以属于强电解质，A项正确； B．其在熔融状态下和水溶液中均不能电离，属于非电解质，B项错误； C．为共价化合物，溶于水和熔融状态均不导电，属于非电解质，C项错误； D．为共价化合物，为弱酸，属于弱电解质，D项错误； 故答案为：A。 2. 下列叙述正确的是 A. 焓减反应一定能自发进行 B 熵增反应一定能自发进行 C. 利用可以消除污染 D. 吸热反应在较高温度下能自发进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立，熵减反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，A错误； B．反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立，熵增反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，B错误： C．CO分解是吸热反应、熵减反应，在任何温度下均不能自发进行，C错误； D．五氧化二氮分解是吸热反应，正反应是熵增反应，根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，在较高温度下能自发进行，D正确； 故答案选D 3. 某温度时，在容积为的密闭容器中，、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析，下列结论错误的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 时，的转化率为 C. 该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立化学平衡 D. 添加催化剂可能使反应在时达到平衡 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，随着反应的进行、的物质的量减小至不变，为反应物，的物质的量增大至不变，为生成物，且3分钟内Z、Y、X物质的量的变化量之比为(2.0-1.6)mol：(1.2-1.0)mol：(1.0-0.4)mol=2：1：3，即其化学计量数之比为，且该反应存在化学平衡，A项正确； B．时的转化率为，B项错误； C．由A项分析可知，该反应为可逆反应，由图可知起始既有反应物又有生成物，所以该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立化学平衡，C项正确； D．添加催化剂可增大反应速率，使其更快达到平衡，可能使反应在时达到平衡，D项正确； 故选B。 4. 铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A. 的焓变为 B. 图示反应历程均为吸热过程 C. 该反应为放热反应 D. 该反应一定需要加热才能发生 【答案】B 【解析】 【详解】A．的焓变Y(g)的总能量减去X(g)的总能量，的焓变=E1-E2++E3-E4，故A错误； B．图示反应历程均为吸热过程，故B正确； C．Y的能量大于X，该反应为吸热反应，故C错误； D．反应吸放热与反应条件无关，该反应不一定需要加热就能发生，故D错误； 选B。 5. 硫酸工业中，通过下列反应使转化为，下列关于该过程实际生产中条件选择的说法错误的是 A. 选择温度为是综合考虑了速率和平衡 B. 选择压强为常压主要是出于控制成本角度考虑 C. 通入过量空气可以提高转化率 D. 回收利用尾气中的，可以防止环境污染，同时提高其转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率增大，但温度过低反应速率太小，且影响催化剂的催化活性，450～550℃是催化剂的活性温度，所以工业上选择温度为450～550℃是综合考虑了速率和平衡，故A正确； B．常压向二氧化硫的转化率已经很高，增大压强，二氧化硫的平衡转化率虽然会提高，但变化不明显，且会增加设备成本，增大投资和能量消耗，所以选择压强为常压主要是出于控制成本角度考虑，故B正确； C．通入过量的空气，反应物氧气的浓度增大，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，但氧气的转化率减小，故C错误； D．二氧化硫有毒，直接排放会污染环境，所以回收利用尾气中的二氧化硫，可以防止环境污染，同时提高其转化率，故D正确； 故选C。 6. 在已处于化学平衡状态的体系中，若下列物理量发生变化，则一定能表明平衡发生移动的是(　　) A. 反应混合物的浓度 B. 反应的平衡常数 C. 正、逆反应速率 D. 反应体系的压强 【答案】B 【解析】 【详解】A. 若反应前后气体总物质的量不变，增大反应混合物的浓度，正、逆反应速率均增大，但平衡不移动，A错误； B. 平衡常数是生成物的幂之积比反应物的幂之积，只与温度有关，平衡常数发生改变，平衡一定发生了移动，B正确； C. 加入正催化剂，正、逆反应速率均增大，但平衡不移动，C错误； D. 若反应前后气体总物质的量不变，压强对平衡无影响，D错误。 7. 工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂 A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】A. ①将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O(g)的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，①不符合题意； ②增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，②不符合题意； ③适当升高温度，可以是更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，③符合题意； ④加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，④符合题意； 综上所述可知：能够达到实验目的的是③④，故合理选项是C。 8. 已知：与反应生成1 mol正盐时反应的；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的。则在水溶液中电离的等于 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知，生成1mol正盐，同时生成，由此可得．稀氨水与稀硫酸的中和热；而强酸与强碱的稀溶液反应的中和热，故电离时应吸收的热量为； 故答案为：A。 9. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述正确的是 A. 体积分数不变时反应达到平衡状态 B. 增大质量，反应速率会增大 C. 平衡后充入等物质的量的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量净增量比较反应快慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析此反应，产物中只有、为气体，化学计量数固定，体积分数始终为，A项错误； B．是固体，其质量不影响反应速率，B项错误； C．温度不变，平衡常数不变，按比例充入、，相当于加压，达到新平衡时浓度与原来的相等，C项错误； D．任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少，故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢，D项正确； 答案选D。 10. 乙烯、环氧乙烷是重要的化工原料，用途广泛。实验测得 中，()，(、为速率常数，只与温度有关)。下列说法正确的是 A. 反应平衡后，升温，增大、减小 B. 反应平衡后，降温，减小、增大 C. 反应平衡后，充入一定量的，增大、减小 D. 反应平衡后，升温，减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应平衡后，升温，、均增大，A项错误； B．反应平衡后，降温，、均减小，B项错误； C．反应平衡后，充入一定量的，、为速率常数，只与温度有关，所以、不变，C项错误； D．正反应为放热反应，反应平衡后，升温，平衡左移，K减小，而，所以升温减小，D项正确； 故选D。 11. 常温下，加水稀释溶液，下列物理量保持不变的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．加水稀释草酸溶液，促进草酸电离，氢离子浓度减小，电离常数不变，所以减小，A错误； B．加水稀释草酸溶液，促进草酸电离，氢离子的物质的量增加，草酸分子的物质的量减小，所以增大，B错误； C．加水稀释草酸溶液，促进草酸电离，但、的浓度减小，所以减小，C错误； D．温度不变，电离常数不变，所以不变，D正确； 故选D。 12. 在金催化剂表面反应的历程如图所示。 下列叙述错误的是 A. 总反应分两步进行 B. 总反应的 C. 是中间产物 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．总反应历程有2个过渡态，故总反应分两步反应，A正确； B．由图知，X的能量高于Z，总反应是放热反应，，B错误； C．Y是第一步反应产物，是第二步反应的反应物，Y是中间产物，C正确； D．X→Y活化能小于Y→Z的活化能，所以速率快，D正确； 故选B。 13. 水煤气变换反应为 。时，浓度均为的、发生上述反应，时反应恰好达平衡状态，该温度下。下列说法正确的是 A. 时该反应的化学反应速率为 B. 反应达到平衡时 C. 平衡后升高温度，平衡逆向移动，增大 D. 再充入少量，平衡正向移动，值增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学反应速率为一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，A错误； B．反应达平衡时，正逆反应速率相等，则v正(CO2)=v正(CO)=v逆(CO)，B正确； C．温度升高，平衡逆向移动，但不变，C错误； D．再充入少量CO(g)，增大反应物的浓度，平衡正向移动，但K只受温度影响，温度不变，K不变，D错误； 故选B。 14. 在10L密闭容器中通入1mol 与1mol ，在一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H<0 B. 压强： C. 时，y点： D. y点对应的平衡常数K=1.6384 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，随温度升高的平衡转化率增大，正反应吸热，△H>0，A项错误； B．反应的正反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，的转化率减小，由图知在相同温度下时的平衡转化率大于时的平衡转化率，则，B项错误； C．由图知，y点的转化率小于平衡时的转化率，反应正向进行，，C项错误； D．y点的温度与x点的温度相同，y点平衡常数与x点相等，用三段式 ，D项正确； 故选D。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 一定条件下，红磷在氯气中燃烧产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题： （1）反应的为___________。 （2）写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式：___________。 （3）红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为___________。 （4）白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。 其中___________(用含和的代数式表示)。 （5）红磷与白磷互为___________(填“同位素”或“同素异形体”)，等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量___________(填“相同”或“不同”)。 【答案】（1）-93kJ/mol （2） （3）70.5 （4） （5） ①. 同素异形体 ②. 不同 【解析】 【小问1详解】 由图可知1molPCl3和1molCl2的总能量高于1molPCl5的总能量，该反应是放热反应，反应的=-93kJ/mol； 【小问2详解】 固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的反应为，由图可知，则热化学方程式：； 【小问3详解】 红磷物质的量为，标准状况物质的量为，由可知0.2mol红磷消耗0.3mol氯气放出61.2kJ能量，剩余0.1mol氯气参与=-93kJ/mol的反应，放出9.3kJ能量，则共放出61.2+9.3=70.5kJ； 【小问4详解】 根据盖斯定律知，△H3=△H1+△H2； 【小问5详解】 红磷与白磷都是由P元素形成的不同单质，互为同素异形体，二者转化时存在能量转化，则等质量的红磷和白磷具有的能量不同，完全燃烧生成P2O5(s)时放出的热量不相同。 16. 已知：连二亚硫酸钠()与稀硫酸反应：。回答下列问题： 实验I：探究其性质。装置如图所示(夹持仪器、尾气处理装置已省略)。实验中观察到装置产生浅黄色固体，装置溶液褪色。 （1）盛装的仪器是___________(填仪器名称)。 （2）装置中红色褪去，可证明装置中生成的气体是___________(填化学式)。预测装置中现象：___________。 （3）其他条件不变，拆去水浴，观察到装置溶液褪色速率___________(填“加快”或“减慢”)，其原因是___________。 实验II：探究影响反应速率的外界因素。设计如下方案： 实验 硫酸 蒸馏水 水浴温度 测定变浑浊时间 i 10 10 0 35 a ii 10 5 35 b iii 10 10 0 45 c iv 10 8 2 50 d （4）利用实验i、ii探究浓度对于速率的影响，则___________，实验测得，由此得出的结论是___________。 （5）预测a___________(填“>”“<”或“=”)c。 （6）实验测得：，其原因可能是___________。 【答案】（1）(具支)试管 （2） ①. ②. 溶液变红色，不褪色 （3） ①. 减慢 ②. 其他条件不变，降低温度，活化分子百分数降低，反应速率减慢 （4） ①. 5 ②. 其他条件相同，(硫酸)浓度减小，反应速率减慢 （5） （6）升温对速率的影响大于减小浓度对速率的影响 【解析】 【分析】Na2S4O6与硫酸在热水浴作用下反应生成S和SO2，二氧化硫通入B中使品红溶液褪色、通入C中使紫色石蕊试液变红，通入D中和溴水发生氧化还原反应；采用控制变量法探究影响反应速率的外界因素。 【小问1详解】 据仪器构造可知，盛装Na2S4O6的仪器是(具支)试管； 【小问2详解】 B装置中品红溶液红色褪去，可证明A中生成的气体是SO2；SO2是酸性氧化物，溶于水生成H2SO3，能使紫色石蕊试液变红，但不能漂白石蕊溶液，所以C装置中现象：溶液变红色，不褪色； 【小问3详解】 热水浴加热，能提高活化分子百分数，加快反应，其他条件不变，拆去水浴，B装置溶液褪色速率减慢，其原因是其他条件不变，降低温度，活化分子百分数降低，反应速率减慢； 【小问4详解】 根据单一变量原则，应维持总体积相等，V=5mL；实验测得b>a，说明其他条件相同，(硫酸)浓度减小，反应速率减慢； 【小问5详解】 其他条件相同，温度升高，反应速率加快，预测a>c； 【小问6详解】 浓度减小，速率减小，升温，速率增大，d<a，其原因可能是升温对速率的影响大于减小浓度对速率的影响。 17. 某些弱电解质的电离常数如表所示()。 回答下列问题： （1）的电离方程式为___________，写出用足量氨水吸收气体时反应的离子方程式：___________。 （2）室温下，的、、溶液中，由大到小的顺序为___________。 （3）向溶液中逐滴加入等浓度的溶液直至恰好中和，所需溶液的体积为___________；若某时刻，则此时溶液中___________。 （4）向的溶液中加入适量水，___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. ②. （4） ①. 减小 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 由氨水的电离常数可知，是一元弱碱，电离方程式为：； 足量氨水吸收气体生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式：； 【小问2详解】 电离常数越大，酸性越强，同浓度电离出的H+浓度越大，由电离常数可知酸性，室温下，的、、溶液中，由大到小的顺序为； 【小问3详解】 HClO为一元弱酸，NaOH为一元碱，二者按照物质的量之比为1:1反应，根据c1v1=c2v2，100mL×0.1mol/L=0.1mol/L×v2，v2=100mL=0.1L； HClO的电离常数为Ka=，当，c(H+)=； 【小问4详解】 向的溶液中加入适量水，加水稀释，减小； Ka=，Ka为定值，只与温度有关，加水稀释，c(H+)减小，增大。 18. 研究CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题； 二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下： 反应Ⅰ： (a>0) 反应Ⅱ： (b>0) 反应Ⅲ： （1）=_______kJ/mol，据此判断反应Ⅲ在_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 （2）恒温恒压条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应I，能说明反应I达到平衡状态的是_______(填字母序号)。 a．平衡常数保持不变 b．生成3molH—H键的同时断裂1molC—O键 c．容器内混合气体的密度保持不变 d．CO2和H2O的物质的量之比保持不变 （3）T1℃时，将1mol二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应： ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表： 反应时间t/min 0 5 10 15 20 气体总压p总/kPa p0 1.4p0 1.6p0 1.8p0 1.9p0 2p0 由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为_______，该温度下的平衡常数_______(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数)。 （4）恒压下将CO2和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中：CH3OH的选择性=×100% ①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇的最佳温度是_______，最佳催化剂是_______。 ②温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_______。 【答案】（1） ①. —(2a+b) ②. 低温 （2）cd （3） ①. 50% ②. （4） ①. 230℃ ②. CZ(Zr—1)T催化剂 ③. 反应I为放热反应，温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应I×2-反应II可得到反应III，则△H3=2∆H1-∆H2=—(2a+b) kJ/mol，反应III为气体体积减小的放热反应，反应∆H＜0、∆S＜0，低温条件下反应∆H-T∆S小于0，能自发进行，故答案为：—(2a+b)；低温； 【小问2详解】 a．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数始终保持不变，则平衡常数不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； b．生成3molH—H键的同时断裂1molC—O键均代表逆反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； c．该反应为气体体积减小的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒压容器中，容器的体积增大，气体体积增大，混合气体的密度减小，则容器内混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； d．反应物二氧化碳和生成物水的物质的量之比保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选cd； 【小问3详解】 由表格数据可知， T1℃反应达到平衡时，气体总压为2p0，设二甲醚的转化率为a，由方程式可知，平衡时二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的物质的量分别为(1—a)mol、amol、amol、amol，由恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比可得：(1＋2a)：1＝2p0：p0，解得x＝0.5mol，则二甲醚的转化率为50%，二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的平衡分压都为×p0=，平衡常数Kp==，故答案为：50%；； 【小问4详解】 ①由图可知，在催化剂为CZ(Zr-1)T、230℃条件下，甲醇的选择性和产率都较高，则合成甲醇的最佳条件为温度为230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T催化剂，故答案为：230℃；CZ(Zr-1)T催化剂； ②由图可知，温度为230℃时，甲醇的产率最高，反应达到平衡状态，该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率降低、甲醇的产率降低，所以温度高于230℃，甲醇产率随温度升高而下降，故答案为：反应I为放热反应，温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$