四川省成都实验中学高三上学期第十四周周考化学试题

成都实验中学20202021学年度2021届高三上学期第14周周考试题化学（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。1．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是()A．计算机芯片的材料是经提纯的二氧化硅B．“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油C．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂D．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单2．下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是()A．分离CCl4和水 B．酸碱中和滴定C．吸收HCl尾气 D．中和热的测定3．下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是()A．c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．由水电离产生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液中：Fe2＋、ClO－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)C．加入铝粉产生氢气的溶液中：SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cu2＋D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SOeq\o\al(2－,3)、S2－、Na＋、K＋4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X是同周期中金属性最强的元素，Y原子的最外层电子数等于电子层数，W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是()A．单质的沸点：Z>WB．简单离子半径：X>WC．元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应5．用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)＋H2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)的ΔH为()A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－16．下列叙述正确的是()A．稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH增大B．pH均为5的盐酸和醋酸，分别加水稀释至原溶液体积的1000倍，所得溶液的pH均等于8C．盐酸中滴加氨水至中性，溶液中的溶质只有NH4ClD．室温时pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合后，溶液的pH小于77.硼化钒(VB2)－空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如图，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是()A．电极a为电池负极，发生还原反应B．每消耗1molVB2转移6mol电子C．电池工作时，OH－向电极a移动D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O8．为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A．①浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)B．②中溶液变澄清的原因：AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH＋2H2OC．③中颜色变化说明有AgCl生成D．该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶9.已知25℃时CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列分析不正确的是()A．a点溶液中c(H＋)为4.0×10－4mol·L－1B．c点溶液中的离子浓度大小顺序为c(CH3COO－)＝c(K＋)>c(H＋)＝c(OH－)C．c点对应KOH溶液的体积V＝20mLD．a、b、c三点中水的电离程度最大的是c点10．向含amolNaOH和amolNa2CO3的混合溶液中通入bmolCO2充分反应(不考虑CO2的溶解)，下列说法不正确的是()A．当a≥2b时，发生的离子反应为2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．当a＝1.25b时，发生的离子方程式为5OH－＋4CO2=3HCOeq\o\al(－,3)＋COeq\o\al(2－,3)＋H2OC.eq\f(2b,3)<a<2b时，溶液中COeq\o\al(2－,3)与HCOeq\o\al(－,3)物质的量之比为(2b－a)∶(2a－b)D．若反应后溶液中COeq\o\al(2－,3)与OH－物质的量之比为2∶1，则5b＝a二、填空题：本题包括3小题，共50分。11．(16分)铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。Ⅰ.氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如下：回答下列问题：(1)操作A、B的名称分别是________、________；加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是_____________________________。(2)写出在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.上述流程中，若煅烧不充分，最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe2O3的含量，进行如下实验：a．称取样品8.00g，加入足量稀H2SO4溶解，并加水稀释至100mL；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用酸化的0.01000mol·L－1KMnO4标准液滴定至终点；d．重复操作b、c2～3次，得出消耗KMnO4标准液体积的平均值为20.00mL。(3)写出滴定过程中发生反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)确定滴定达到终点的操作及现象为______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)上述样品中Fe2O3的质量分数为________。(6)下列操作会导致样品中Fe2O3的质量分数的测定结果偏低的是________。a．未干燥锥形瓶b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗c．滴定结束时仰视刻度线读数d．量取待测液的滴定管没有润洗12．(18分)页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。(1)页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO＋H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH。已知：①CH4、H2、CO的燃烧热分别为akJ·mol－1、bkJ·mol－1、ckJ·mol－1(a、b、c均大于0)；②水的汽化热为＋dkJ·mol－1(d>0)。则ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。(2)用合成气制甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH，在10L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。①ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。②写出两条可同时提高反应速率和CO的转化率的措施：________、________。③下列说法正确的是________(填序号)。A．温度越高，该反应的平衡常数越大B．达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高C．体系内气体压强不再变化时，反应达到平衡状态D．图中压强p1<p2④200℃时，n(H2)随时间的变化如表所示，3min时反应刚好达到平衡状态，请利用表中的数据计算0～3min内v(CH3OH)＝________mol·L－1·min－1。t/min0135n(H2)/mol8.05.44.04.0⑤200℃时该反应的平衡常数K＝________。向上述200℃的平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH，保持温度不变，则平衡________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6L甲烷时，测得电路中转移1.96mol电子，则甲烷的利用率为________。13.(16分)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的催化剂。实验室按如图所示装置和方案制备氯化亚铜。已知：Cu2＋＋4Cl－＋Cueq\o(=,\s\up8(△))2[CuCl2]－。实验步骤：①加热至50℃，铜丝表面产生无色气泡，液面上方有红棕色气体产生；②通入O2并调节O2的量保持三颈烧瓶内压强不变，停止加热，反应继续进行，且越来越剧烈；③反应停止后冷却至室温，待气囊变瘪，三颈烧瓶内红棕色气体消失时关闭K；④将液体(含[CuCl2]－)转移至烧杯中用蒸馏水稀释，产生白色沉淀，过滤得氯化亚铜粗品；⑤氯化亚铜粗品经洗涤、烘干，得到氯化亚铜。回答下列问题：(1)步骤①中铜丝表面产生无色气泡的反应的离子方程式是_____________。(2)步骤②中停止加热后，反应越来越剧烈的原因是________________________________________________________________________。(3)步骤③中三颈烧瓶内红棕色气体消失的原因是_____________________________________________________________________________(结合化学方程式回答)。(4)步骤④中产生白色沉淀的反应的离子方程是_________________________________________________________________________________。(5)步骤④所得滤液经浓缩后可返回至三颈烧瓶继续使用，此时需向三颈烧瓶内补充的物质有______________________________________。(6)步骤⑤中用蒸馏水洗涤氯化亚铜粗品时，表面会产生浅黄色固体CuOH，用化学平衡移动原理解释白色固体变黄的原因：____________________________________________________________________________________。成都实验中学20202021学年度2021届高三上学期第14周周考试题化学（解析）（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。1．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是()A．计算机芯片的材料是经提纯的二氧化硅B．“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油C．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂D．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单解析：选B。计算机芯片的材料是经提纯的硅，故A错误；铁粉是抗氧化剂，不是干燥剂，故C错误；铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为其优良的性质，故D错误。2．下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是()A．分离CCl4和水 B．酸碱中和滴定C．吸收HCl尾气 D．中和热的测定解析：选A。本题考查实验装置图的分析。A项，CCl4与水分层，故可以用分液操作，正确。B项，NaOH应放在碱式滴定管中，错误。C项，倒置的漏斗应置于液面上，否则起不了防倒吸的作用，错误。D项，温度计应测小烧杯中的温度，错误。3．下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是()A．c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．由水电离产生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液中：Fe2＋、ClO－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)C．加入铝粉产生氢气的溶液中：SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cu2＋D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SOeq\o\al(2－,3)、S2－、Na＋、K＋解析：选D。HCOeq\o\al(－,3)与Al3＋发生相互促进的水解反应，A错误；由水电离产生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液呈强酸性或强碱性，若为强酸性则Fe2＋可被ClO－氧化，若为强碱性则Fe2＋与OH－生成沉淀，故B错误；能与金属铝作用产生H2的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，因溶液含NOeq\o\al(－,3)，所以溶液必呈碱性则Cu2＋可与OH－生成沉淀，故C错误；使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，题中四种离子可大量共存，D正确。4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X是同周期中金属性最强的元素，Y原子的最外层电子数等于电子层数，W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是()A．单质的沸点：Z>WB．简单离子半径：X>WC．元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应解析：选B。根据题意可推知，W为F，X为Na，Y为Al，Z为Cl。F2、Cl2均为分子晶体，结构相似，Cl2的相对分子质量较大，则Cl2的分子间作用力较大，故沸点：Cl2>F2，A项正确；Na＋、F－具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：Na＋<F－，B项错误；Na2O2中既含离子键又含非极性共价键，C项正确；Na、Al、Cl的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4，两两之间均能相互反应，D项正确。5．用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)＋H2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)的ΔH为()A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－1解析：选A.根据题图知，NO中键能为0.5akJ·mol－1，N2中键能为ckJ·mol－1，H2中键能为0.5bkJ·mol－1，H2O中键能为0.5dkJ·mol－1，故该反应中ΔH＝0.5akJ·mol－1＋0.5bkJ·mol－1－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×ckJ·mol－1＋0.5dkJ·mol－1))＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。6．下列叙述正确的是()A．稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH增大B．pH均为5的盐酸和醋酸，分别加水稀释至原溶液体积的1000倍，所得溶液的pH均等于8C．盐酸中滴加氨水至中性，溶液中的溶质只有NH4ClD．室温时pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合后，溶液的pH小于7解析：选A。稀醋酸加水稀释，CH3COOH的电离平衡正向移动，醋酸电离程度增大，但溶液中c(H＋)减小，溶液的pH增大，A正确。pH均为5的盐酸和醋酸，分别加水稀释至原溶液体积的1000倍，所得溶液仍呈酸性，此时溶液的pH小于7，不可能大于7，B错误。盐酸中滴加氨水，二者恰好完全反应时，溶液中的溶质只有NH4Cl，由于NHeq\o\al(＋,4)发生水解反应，此时溶液呈酸性，若使溶液呈中性，应滴加稍过量氨水，故溶液中溶质有NH4Cl和NH3·H2O，C错误。室温时pH＝3的硫酸中c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，pH＝11的氨水c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，由于H2SO4完全电离，而NH3·H2O部分电离，则有c(NH3·H2O)>c(H2SO4)＝5×10－4mol·L－1，故二者等体积混合时，氨水有剩余，溶液呈碱性，故混合液的pH>7，D错误。7.硼化钒(VB2)－空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如图，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是()A．电极a为电池负极，发生还原反应B．每消耗1molVB2转移6mol电子C．电池工作时，OH－向电极a移动D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O解析：选D。由题图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4molVB2发生反应时消耗11molO2，同时转移44mol电子，故消耗1molVB2时转移11mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(OH－)向负极(VB2极)移动，C错误；正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式，故VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O，D正确。8．为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A．①浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)B．②中溶液变澄清的原因：AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH＋2H2OC．③中颜色变化说明有AgCl生成D．该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶解析：选D。AgNO3溶液过量，故余下浊液中含有Ag＋，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶，D项错误。9.已知25℃时CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列分析不正确的是()A．a点溶液中c(H＋)为4.0×10－4mol·L－1B．c点溶液中的离子浓度大小顺序为c(CH3COO－)＝c(K＋)>c(H＋)＝c(OH－)C．c点对应KOH溶液的体积V＝20mLD．a、b、c三点中水的电离程度最大的是c点解析：选C。由CH3COOHCH3COO－＋H＋c0/(mol·L－1)：0.0100c平/(mol·L－1)：0.01－xxxK＝eq\f(x2,0.01－x)≈eq\f(x2,0.01)＝1.6×10－5，故c(H＋)＝x＝eq\r(16×10－8mol2·L－2)＝4.0×10－4mol·L－1，A项正确；c点溶液呈中性，故c(K＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)，此时V若等于20mL恰好生成CH3COOK，pH应大于7，故pH等于7时V应小于20mL，B项正确、C项错误；a、b点是酸过量，抑制水的电离，c点时是少量的醋酸与醋酸钾的混合物，水的电离程度比a和b点的大，D项正确。10．向含amolNaOH和amolNa2CO3的混合溶液中通入bmolCO2充分反应(不考虑CO2的溶解)，下列说法不正确的是()A．当a≥2b时，发生的离子反应为2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．当a＝1.25b时，发生的离子方程式为5OH－＋4CO2=3HCOeq\o\al(－,3)＋COeq\o\al(2－,3)＋H2OC.eq\f(2b,3)<a<2b时，溶液中COeq\o\al(2－,3)与HCOeq\o\al(－,3)物质的量之比为(2b－a)∶(2a－b)D．若反应后溶液中COeq\o\al(2－,3)与OH－物质的量之比为2∶1，则5b＝a解析：选C。向NaOH和Na2CO3的混合溶液中通入CO2，先发生反应：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，当溶液中只有COeq\o\al(2－,3)时，发生反应：CO2＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)。当a≥2b时，CO2的量少，只与NaOH发生反应，此时离子反应为2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，故A正确；当a＝1.25b时，除将NaOH完全反应生成Na2CO3外，剩余的CO2会继续与Na2CO3反应，发生的离子方程式为5OH－＋4CO2=3HCOeq\o\al(－,3)＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O，故B正确；eq\f(2b,3)<a<2b时，溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋，设COeq\o\al(2－,3)为xmol，HCOeq\o\al(－,3)为ymol，根据物料守恒：3a＝2x＋y、x＋y＝a＋b，解得：x＝2a－b，y＝2b－a，溶液中COeq\o\al(2－,3)与HCOeq\o\al(－,3)物质的量之比为(2a－b)∶(2b－a)，故C错误；若反应后溶液中COeq\o\al(2－,3)与OH－物质的量之比为2∶1，设OH－的物质的量为xmol，根据原子守恒：3a＝4x＋x,2x＝a＋b，解得：a＝eq\f(5x,3)，b＝eq\f(x,3)，则5b＝a，故D正确。二、填空题：本题包括3小题，共50分。11．(16分)铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。Ⅰ.氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如下：回答下列问题：(1)操作A、B的名称分别是________、________；加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是_____________________________。(2)写出在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.上述流程中，若煅烧不充分，最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe2O3的含量，进行如下实验：a．称取样品8.00g，加入足量稀H2SO4溶解，并加水稀释至100mL；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用酸化的0.01000mol·L－1KMnO4标准液滴定至终点；d．重复操作b、c2～3次，得出消耗KMnO4标准液体积的平均值为20.00mL。(3)写出滴定过程中发生反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)确定滴定达到终点的操作及现象为______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)上述样品中Fe2O3的质量分数为________。(6)下列操作会导致样品中Fe2O3的质量分数的测定结果偏低的是________。a．未干燥锥形瓶b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗c．滴定结束时仰视刻度线读数d．量取待测液的滴定管没有润洗解析：(1)通过操作A得到滤渣和滤液，故操作A为过滤；操作B为洗涤。根据图示工艺流程，加入稍过量NH4HCO3溶液的目的是调节溶液的pH，使溶液中的Fe2＋完全沉淀为FeCO3。(2)在空气中充分加热煅烧FeCO3，最终得到Fe2O3，反应的化学方程式为4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO2。(3)滴定过程中，Fe2＋和MnOeq\o\al(－,4)发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(4)若向待测液中再滴加一滴标准液，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不变色，则滴定达到终点。(5)根据关系式：5FeO～5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，则样品中n(FeO)＝5n(KMnO4)＝5×0.01000mol·L－1×20.00×10－3L×eq\f(100mL,25.00mL)＝0.004mol，样品中FeO的质量分数为eq\f(0.004mol×72g·mol－1,8.00g)×100%＝3.6%，故样品中Fe2O3的质量分数为1－3.6%＝96.4%。(6)未干燥锥形瓶，对实验结果无影响，a项不符合题意；盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗，则标准液的浓度偏小，消耗的标准液的体积偏大，FeO的质量分数的测定结果偏高，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏低，b项符合题意；滴定结束时仰视刻度线读数，则读取的标准液的体积偏大，FeO的质量分数的测定结果偏高，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏低，c项符合题意；量取待测液的滴定管没有润洗，则消耗标准液的体积偏小，FeO的质量分数的测定结果偏低，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏高，d项不符合题意。答案：(1)过滤洗涤调节溶液的pH，使溶液中的Fe2＋完全沉淀为FeCO3(2)4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO2(3)5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(4)向待测液中再滴加一滴标准液时，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不变色(5)96.4%(6)bc12．(18分)页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。(1)页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO＋H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH。已知：①CH4、H2、CO的燃烧热分别为akJ·mol－1、bkJ·mol－1、ckJ·mol－1(a、b、c均大于0)；②水的汽化热为＋dkJ·mol－1(d>0)。则ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。(2)用合成气制甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH，在10L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。①ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。②写出两条可同时提高反应速率和CO的转化率的措施：________、________。③下列说法正确的是________(填序号)。A．温度越高，该反应的平衡常数越大B．达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高C．体系内气体压强不再变化时，反应达到平衡状态D．图中压强p1<p2④200℃时，n(H2)随时间的变化如表所示，3min时反应刚好达到平衡状态，请利用表中的数据计算0～3min内v(CH3OH)＝________mol·L－1·min－1。t/min0135n(H2)/mol8.05.44.04.0⑤200℃时该反应的平衡常数K＝________。向上述200℃的平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH，保持温度不变，则平衡________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6L甲烷时，测得电路中转移1.96mol电子，则甲烷的利用率为________。解析：(1)由题意得：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1；H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1；CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3＝－ckJ·mol－1；H2O(l)=H2O(g)ΔH4＝＋dkJ·mol－1。根据盖斯定律可知：ΔH＝ΔH1－3ΔH2－ΔH3－ΔH4＝(－a＋3b＋c－d)kJ·mol－1。(2)①p1时，升高温度，CO的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，故该反应的正反应为放热反应。②联想影响化学反应速率和化学平衡的因素，增大H2浓度或增大压强均可达到目的。③该反应为放热反应，升高温度，化学平衡常数减小，A错误。由于容器容积恒定不变，达平衡后再充入稀有气体，各组分的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，B错误。体系内气体压强不再变化时，说明各物质的浓度恒定，反应达到平衡状态，C正确。200℃、p2时CO的转化率大于200℃、p1时CO的转化率，说明p1到p2平衡正向移动，而该反应的正反应为气体分子数减小的反应，故由p1到p2为增大压强，D正确。④0～3min内，Δt＝3min，Δn(H2)＝4.0mol，故v(H2)＝eq\f(4.0mol,3min×10L)＝eq\f(2,15)mol·L－1·min－1，则v(CH3OH)＝eq\f(1,2)v(H2)＝eq\f(1,15)mol·L－1·mol－1。⑤由④中数据可知，平衡时H2、CO、CH3OH的浓度分别是0.4mol·L－1、0.2mol·L－1、0.2mol·L－1，代入平衡常数表达式可求得K＝6.25L2·mol－2。达平衡后再充入2molCO、2molH2、2molCH3OH，H2、CO、CH3OH的浓度分别是0.6mol·L－1、0.4mol·L－1、0.4mol·L－1，Qc＝2.78L2·mol－2<K，故平衡正向移动。(3)根据CH4～COeq\o\al(2－,3)～8e－可知，转移1.96mol电子需要5.488L(标准状况)甲烷，所以甲烷的利用率为eq\f(5.488,5.6)×100%＝98%。答案：(1)(－a＋3b＋c－d)(2)①<②增大H2浓度增大压强③CD④eq\f(1,15)或0.067⑤6.25L2·mol－2正向移动(3)98%13.(16分)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的催化剂。实验室按如图所示装置和方案制备氯化亚铜。已知：Cu2＋＋4Cl－＋Cueq\o(=,\s\up8(△))2[CuCl2]－。实验步骤：