浙江省舟山市2023-2024学年高二上学期1月期末考试化学试题 含解析

舟山市2023学年第一学期期末检测高二化学试卷考生注意：1．本试题分选择题和非选择题两部分。满分180分10考试时间90分钟。2．本卷的答案必须答在答题卷的相应位置上，答在本试卷上的答案一律无效。3．请用钢笔或水笔将班级、姓名、试场号、座位号分别填写在答卷的相应位置上。可能用到的相对原子质量：H:1C:12N:14O:16S:321:127Ba:137选择题部分一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）1.水溶液呈碱性的盐是A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】A．属于碱，在水中完全电离出钠离子和氢氧根，溶液呈碱性，A不符合题意；B．属于盐，水溶液中亚硫酸氢根电离程度大于水解程度，该溶液呈酸性，B不符合题意；C．属于盐，水溶液中碳酸氢根水解程度大于电离程度，该溶液呈碱性，C符合题意；D．属于盐，钠离子、氯离子均不水解，溶液呈中性，D不符合题意；故答案为：C。2.下列化学用语或说法正确的是A.水分子的空间填充模型为B.铝基态原子电子排布式为C.醋酸的分子式为D.用电子式表示的形成过程为【答案】A【解析】【详解】A．水分子的空间填充模型为，A正确；B．铝基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1，B错误；C．醋酸的分子式为C2H4O2，C错误；D．用电子式表示HCl的形成过程为：，D错误；故选A。3.下列有关实验操作的叙述正确的是A.图①中和热测定，宜将稀溶液一次快速加入稀盐酸中B.图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡C.图③装置可将制品表面镀一层铜D.图④检测某氯水，稳定时读数值为3【答案】A【解析】【详解】A．中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，以保证热量尽量不散失，防止产生实验误差，A正确；B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在，不能盛放在碱式滴定管中，B错误；C．制品表面镀一层铜，铁作电解池的阴极，与电源的负极相连，铜作电解池的阳极，与电源的正极相连，C错误；D．氯水中的次氯酸可使有色物质褪色，氯水的pH不能用pH试纸测定，D错误；故答案为：A。4.某反应A+B=C+D在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程△H、△S的判断正确的是（）A.△H＜0，△S＞0B.△H＞0，△S＞0C.△H＜0，△S＜0D.△H＞0，△S＜0【答案】C【解析】【详解】化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，A．△H＜0，△S＞0，一定存在△G=△H-T•△S＜0，在任何温度下反应都能自发进行，故A不符合题意；B．△H＞0，△S＞0，高温下△G=△H-T•△S＜0，则高温下反应能自发进行，低温下不能自发进行，故B不符合题意；C．△H＜0，△S＜0，低温下△G=△H-T•△S＜0，则低温下反应能自发进行，高温下不能自发进行，故C符合题意；D．△H＞0，△S＜0，一定存在△G=△H-T•△S＞0，反应在任何温度下都不能自发进行，故D不符合题意；答案选C。5.下列操作或应用的主要原理与盐类水解无关的是A.利用溶液制备B.蒸干溶液得不到纯净的C.铵态氮肥与草木灰（含）不宜混合施用D.在实验室配置溶液时，常滴加几滴溶液【答案】B【解析】【详解】A．溶液能发生水解生成，与盐类水解有关，A不符合题意；B．溶液蒸发时，部分可被空气中氧气氧化生成，因此得不到纯净的，与盐类水解无关，B符合题意；C．铵态氮肥与草木灰（含）混合时，能发生水解相互促进而降低肥效，故不宜混合施用，与盐类水解有关，C不符合题意；D．在实验室配置溶液时，常滴加几滴溶液，可抑制的水解，与盐类水解有关，D不符合题意；故选B。6.下列有关金属腐蚀和防护的说法不正确的是A.为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的阳极相连，该方法为牺牲阳极法B.用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜C.一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管也不易腐蚀【答案】A【解析】【详解】A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的负极相连，该方法为外加电流法，A错误；B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜，B正确；C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀，C正确；D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管作正极也不易腐蚀，D正确；故选A。7.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是A.使用催化剂可以降低过渡态的能量B.反应物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJD.断键吸收能量之和大于成键释放能量之和【答案】D【解析】【分析】催化剂可以降低活化能，由图可知反应物总能量高于生成物的能量。【详解】A．催化剂可以降低活化能，降低过渡态的能量，A正确；B．根据图象可知，此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，B正确；C．根据图象可知，此反应放热Q=348kJ/mol-209kJ/mol=139kJ/mol，故热化学方程式为：，C正确；D．△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和＜0，断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D错误；答案选D。【点睛】催化剂会降低反应所需要得活化能，从而能够加快反应速率，缩短反应所需得时间；对于可逆反应也是适用的，但是对于平衡移动和转化率均无影响。8.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+，下列各项不正确的是A.醋酸溶液中离子浓度关系满足：c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)B.常温下，pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH<7C.向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动D.将0.10mol/LCH3COOH溶液加水稀释，溶液中所有离子浓度都减小【答案】D【解析】【详解】A．CH3COOH溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，故A正确；B．pH=2的CH3COOH溶液中氢离子浓度与pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，氢氧化钠是强电解质，而醋酸是弱电解质，只有少部分发生电离，等体积混合反应后剩余大量的醋酸，醋酸电离出的氢离子浓度远低于醋酸根水解产生的氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，即溶液的pH＜7，故B正确；C．加入少量醋酸钠固体，醋酸根浓度增大，平衡逆向移动，故C正确；D．加水稀释，促进电解质电离，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO-)、n(H+)增大，由于体积增大程度大于电离程度，则c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小，根据Kw=c(H+)•c(OH-)，可知c(OH-)浓度增大，故D错误；故选：D。9.下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是A.，把充有的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅B.打开碳酸饮料瓶盖时，会有气泡冒出C.合成氨工业中，采用高温有利于提高生产效率D.向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去【答案】C【解析】【详解】A.，把充有的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅，降低温度，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，A正确；B.打开碳酸饮料瓶盖时，会有气泡冒出，因为压强减小，溶解平衡逆向移动，能用勒夏特列原理解释，B正确；C.合成氨反应为放热反应，采用高温不利于提高生产效率，不能用勒夏特列原理解释，C错误；D.向含有的红色溶液中加入铁粉消耗铁离子，平衡逆向移动，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特列原理解释，D正确；故选D。10.已知、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素。其中对应的一种核素没有中子，的基态原子价层电子中有3个未成对电子，最外层电子数是其内层的3倍，的原子序数是的两倍，的基态原子失去三个电子后，价层电子为半充满结构。下列说法正确的是A.、气态氢化物的稳定性：B.元素电负性：C.、、三种元素形成化合物的水溶液一定显酸性D.与的单质混合加热生成【答案】AB【解析】【分析】已知、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素。其中对应的一种核素没有中子，为氢；最外层电子数是其内层的3倍，的原子序数是的两倍，则C为氧、D为硫；的基态原子价层电子中有3个未成对电子，且原子序数小于氧，则B为氮；的基态原子失去三个电子后，价层电子为半充满结构，则其原子价电子排布为3d64s2，为铁。【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则气态氢化物的稳定性：，A正确；B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素电负性：，B正确；C．、、三种元素形成的化合物的水溶液若为一水合氨溶液，则显碱性，C错误；D．硫氧化性较弱，和铁加热生成FeS，D错误；故选AB。11.用表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是A.惰性电极电解溶液，转移的电子数最多为B.在含的溶液中，数目可能大于C.常温下，的硫酸溶液中，氢离子的数目为D.与足量溶液反应后，所得溶液中数目小于【答案】A【解析】【详解】A．惰性电极电解溶液阴极电极反应式：，。溶液中。当0.1molAg+反应完，氢离子继续得电子，最多转移电子大于，A错误；B．未告知溶液体积，数目不能确定具体数目，可能大于，B正确；C．的硫酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，，氢离子的数目为，C正确；D．与足量，溶液反应后，生成1mol，因碳酸根水解，溶液中数目小于，D正确；故答案为：A。12.时，下列溶液中微粒浓度关系的说法正确的是A.向溶液中滴加溶液至中性，溶液中离子浓度大小关系为：B.某溶液中只含、、、四种离子，则可能存在下列关系：C.新制氯水中：D.同浓度条件下，①氨水、②溶液、③溶液、④溶液，大小关系：②>④>③>①【答案】A【解析】【详解】A．当和物质的量1∶1时，溶质为硫酸钠、硫酸铵，溶液呈酸性，所以当溶液呈中性氢氧化钠稍比硫酸氢铵多，因铵根离子水解，所以钠离子浓度＞硫酸根浓度＞铵根浓度，即，A正确；B．由电荷守恒可知，存在关系时不满足电荷守恒，B错误；C．新制氯水中存在电荷守恒、物料守恒，所以有，C错误；D．同浓度条件下，①氨水中一水合氨是弱电解质，铵根浓度最小；溶液中氢离子抑制铵根离子水解程度比中铁离子抑制铵根离子水解程度大，所以②溶液中铵根离子浓度大于④溶液；③溶液中铵根离子浓度最大；综上铵根离子浓度由大到小③>②>④>①，D错误；故选A。13.锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是各种便携式电子设备的常用电池。一种可充电钴酸锂电池的工作原理如图所示。下列叙述不正确的是A.该电池放电过程中经过隔膜向电极移动B.放电过程中电极反应：C.该电池负极为石墨，正极为钴酸锂，组装后即可放电使用D.拆解废电池前先进行放电处理可保证安全且利于回收锂【答案】C【解析】【分析】放电时，LixCy做负极，失去电子，负极反应为，钴酸根离子得到电子发生还原反应。【详解】A．放电时，移向电势较高的正电极，B为正极，A项正确；B．由分析可知，放电时LixCy做负极，A为负极，LixCy失去电子，负极反应为，B项正确；C．由分析可知，该电池正极为石墨，负极为钴酸锂，C项错误；D．放电处理废旧钴酸锂电池，让Li＋进入石墨中有利于锂的回收，D项正确；故选C。14.80℃时，2L密闭容器中充入，发生反应，获得如下数据：时间/s0204060801000.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是A.升高温度，该反应的平衡常数K减小B.40～60s内，平均反应速率C.反应达到平衡时，吸收的热量为D.100s时再通入，达到新平衡时的转化率减小【答案】D【解析】【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，故A错误；B．根据表格信息，40～60s内，c(NO2)=(0.26-0.20)mol/L=0.06mol/L,v(NO2)=，根据反应方程式，，故B错误；C．根据表格信息，80s时反应达到平衡状态，n(NO2)=0.3mol/L2L=0.6mol，根据反应方程式，n(NO2)==0.3mol，反应达到平衡时，吸收的热量为，故C错误；D．100s时再通入，体系压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时的转化率减小，故D正确。答案为：D。15.某小组做如下实验：实验①：向含的溶液中滴加溶液并充分搅拌。实验②：向固体中加入溶液充分搅拌浸泡。[已知：常温下，，，的电离平衡常数：，，溶液混合后体积变化忽略不计]，下列说法不正确的是A.实验①混合后溶液中，B.实验①混合后的溶液中C.实验②涉及反应D.实验②中再加入溶液，可将完全转化为【答案】B【解析】【详解】A．实验①混合后反应生成碳酸钡和氯化钠，碳酸钡难溶于水，Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO)，当CO不水解时，c(Ba2+)=c(CO)==5×10−5mol/L，但水中存在CO+H2OHCO+OH-，碳酸钡的电离平衡向右移动，故导致，c(Ba2+)>5×10−5mol⋅L−1>c(CO)，A正确；B．HCO电离常数Ka2=4.7×10−11，CO水解常数Kh==2.1×10-3，故HCO的电离程度小于CO水解程度，故实验①混合后的溶液中c(CO)<c(HCO)，B错误；C．实验②涉及反应BaSO4+COBaCO3+SO，K===4.4×10−2，C正确；D．实验②中再加入2L0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液，硫酸钡的物质的量为0.01mol，反应生成的硫酸根的物质的量为0.01mol，需要的碳酸钠的物质的量为xmol，列三段式：，平衡后c(SO)=mol/L，c(CO)=mol/L，K==4.4×10−2，解得x=0.24，两次加入碳酸钠的物质的量为0.3mol，大于0.24mol，故能使BaSO4完全转化为BaCO3，D正确；故答案为：B。16.下列实验操作、现象、结论或解释不正确的是选项实验损作：现象结论或解释A向试管中加入，溶液，先加热，然后置于冷水中加热后溶液变黄绿色，冷却后重新变回蓝色反应，升高温度平衡正移，降低温度平衡逆移B向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液，再向其中滴加4滴溶液先生成白色沉淀，之后沉淀变为黄色C向漂白粉溶液中通CO2气体产生白色沉淀因和酸性都强于HClO，发生反应D等体积、等的HX和HY两种酸溶液分别与足量的铁粉反应，用排水法收集气体HX放出的氢气多且反应速率快酸的强弱：A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．呈蓝色，呈绿色，向试管中加入溶液，加热后溶液变黄绿色，冷却后重新变回蓝色，说明反应，升高温度平衡正移，降低温度平衡逆移，A正确；B．向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液，完全反应生成白色沉淀AgCl，再向其中滴加4滴溶液，沉淀变为黄色，说明AgCl沉淀转化成AgI沉淀，则AgI溶解度比AgCl小，故，B正确；C．向漂白粉溶液中通气体，发生反应，产生白色沉淀，酸性强于，但事实上酸性却弱于，C错误；D．等体积、等的和两种酸溶液分别与足量的铁粉反应，放出的氢气多且反应速率快，说明HX的浓度更大，原溶液电离程度更小，酸的强弱：HX<HY，D正确；故选C。非选择题部分二、非选择题（本大题共5小题，共52分。）17.前四周期元素、、、、原子序数依次增大，其相关性质如下表所示：基态原子能级电子半充满与同周期，且原子核外有2个未成对电子基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子其基态原子外围电子排布式为前四周期元素中，元素基态原子未成对电子数最多请根据以上信息，回答问题：（1）元素在周期表中的位置为______，其基态原子的最高能级的电子云轮廓图的形状为______。（2）和的第一电离能______（填“>”或“<”），其原因是______。（3）、、、四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为______（用具体离子符号表示）。（4）和可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物与水反应的化学方程式______。（5）元素位于元素周期表的______区，其基态原子核外有______种运动状态不同的电子，该元素基态原子的价电子排布图为______。【答案】17.①.第三周期第Ⅰ族②.球形18.①.>②.N的价电子为2s22p3，O的价电子为2s22p4，N的2p能级半满，能量低，更稳定19.20.21.①.②.24③.【解析】【分析】根据A的2p能级电子半充满，则A为N，B与A同周期，且原子序数增大和原子核外有2个未成对电子，则B为O，C基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p63s1，C为Na，D的基态原子外围电子排布式为，则n-1=2，n=3，D为S，E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多，则E为Cr。【小问1详解】①Na元素在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族；②其基态原子的最高能级是3s能级，电子云轮廓图的形状为球形；【小问2详解】A为N，B为O，根据N的价电子为2s22p3，O的价电子为2s22p4，N的2p能级半满，能量低，更稳定，所以第一电离能为N＞O；【小问3详解】A、B、C、D四种元素的简单离子分别为N3-、O2-、Na+、S2-，S2-三层，半径最大，其他离子电子层相同，核电荷数越大，半径越小，所以顺序为：S2->N3->O2->Na+；【小问4详解】B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物为Na2O2，其与水反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；【小问5详解】①Cr元素位于元素周期表的d区；②一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子，所以有24种运动状态不同的电子；③Cr元素基态原子的价电子排布图为。18.已知25℃时，部分弱电解质的电离常数如下表所示：弱酸电离常数（1）四种酸、、、的酸性从强到弱的顺序______。（2）时，将溶液和氨水混合，所得溶液呈______（填“酸”“中”或“碱”）性。（3）时，向的溶液中逐滴加入溶液，所得混合溶液呈酸性。①混合溶液中的粒子浓度由大到小的顺序（除外）：______。②针对该混合溶液，下列说法正确的是______。A．混合溶液存在B．向混合溶液中继续滴加蒸馏水，溶液酸性减弱，数值会增大C．继续向溶液中滴加溶液至值为6，D．继续滴加溶液至大于时，可能有水电离出（4）若向溶液中通入少量气体，写出发生反应的离子方程式：______。【答案】18.19.中20.①.②.CD21.【解析】【小问1详解】多元弱酸在溶液中分步水解，以一级电离为主，由表格数据可知，四种酸的电离常数的大小顺序为，则酸性强弱顺序为，故答案为：；【小问2详解】等体积等浓度的醋酸与氨水恰好反应生成醋酸铵和水，由电离常数可知，铵根离子与醋酸根离子在溶液中的水解程度相当，则醋酸铵溶液呈中性，故答案为：中性；【小问3详解】①20mL0.1mol/L醋酸溶液与10mL0.1mol/L氢氧化钠溶液反应得到等浓度的醋酸钠和醋酸的混合溶液，由电离常数可知，醋酸根离子在溶液中的水解常数Kh==＜Ka，说明等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液中醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，溶液呈酸性，由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+c(OH—)可知，溶液中离子浓度的大小顺序为，故答案为：；②A．等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液中存在物料守恒关系2c(Na+)=c(CH3COO—)+c(CH3COOH)，故错误；B．醋酸根离子在溶液中的水解常数Kh=，温度不变，水解常数不变，则向混合溶液中继续滴加蒸馏水时，溶液酸性减弱，不变，故错误；C．醋酸和醋酸钠的混合溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+c(OH—)，则溶液pH为6的溶液中，c(Na+)—c(CH3COO—)=10—6—10—8，故正确；D．向等浓度醋酸和醋酸钠的混合溶液中继续滴加氢氧化钠溶液至大于20mL时，得到的醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液中醋酸根离子的水解程度与氢氧根离子抑制水电离的程度相等时，碱性溶液中水电离出的氢离子浓度为，故正确；故选CD；【小问4详解】由电离常数可知，氢氰酸的酸性弱于碳酸，但强于碳酸氢根离子，所以氰化钠溶液与少量二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故答案为：。19.电解原理具有广泛应用。氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的工业生产和应用。图1为实验室模拟电解饱和食盐水的装置。图2为离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。图3为人工肾脏利用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素的原理示意图。结合所学知识回答：（1）写出用惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式：______。（2）写出检验极产生气体的方法______。（3）图2中采用的离子交换膜为______（填“阳离子交换膜”“阳离子交换膜”或“质子交换膜”），应添加的原料为______（填物质名称）。（4）图3左侧为电源______（填“正极”或“负极”），写出该电极区域发生的总反应方程式______（尿素的化学式），每转化尿素，电解池右侧电极上生成气体的体积为______（标准状况）。【答案】（1）（2）将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近，观察到试纸变蓝色，则该电极有氯气生成（3）①.阳离子交换膜②.稀氢氧化钠溶液（只写氢氧化钠不给分）（4）①.正极②.③.【解析】【分析】图1中a电极为阴极，H2O在阴极上被电解生成H2和，b极为阳极，在阳极被电解生成Cl2；氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极室加入精制饱和NaCl溶液，电解时生成Cl2，阴极室加入稀的NaOH溶液，H2O被电解后生成H2和，从阳极室通过阳离子交换移向阴极室，从而得到浓的NaOH溶液，故图2中，左室为阳极室，右室为阴极室；图3中，根据右侧产生H2可判断电解池右侧电极是阴极，H2O被电解生成H2，左侧为阳极。据此答题。【小问1详解】用惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式：。【小问2详解】根据分析知，b极生成Cl2，检验Cl2的方法为：将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近，观察到试纸变蓝色，则该电极有氯气生成。【小问3详解】根据分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，B应添加的原料为稀NaOH溶液。【小问4详解】根据分析知，电解池左侧电极为阳极，故电源的左侧为正极，阳极室发生的反应依次为2Cl－－2e－=Cl2↑、氯气将尿素氧化为CO2和N2，氯气自身被还原为氯离子，则阳极区总反应为：。6.0g尿素物质的量为，转化时共转移0.6mol电子，右侧电极的反应式为：，转移0.6mol电子时，生成0.3molH2，标准状况下这些H2体积为6.72L。20.过度排放会引起气候、环境等问题。一定条件下可利用化学反应将其转化为燃料。以和为原料合成的主要反应如下：Ⅰ．；Ⅱ．；Ⅲ．回答下列问题：（1）______。（2）在恒温条件下向恒容的密闭容器中通入和发生上述反应，若只考虑反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是______。A．B．容器内的压强不再变化C．容器内混合气体的密度不再变化D．混合气体的平均摩尔质量不再变化E．相同时间内断裂与断裂比值为1:1（3）将和按1:3通入体积为的密闭容器中，假设只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，改变反应温度，分别测得、、（单位下的平衡转化率（）以及时生成、选择性（）的变化如图甲（选择性为目标产物在总产物中的比率，即；）。①图甲中、和分别代表代表、、下随温度变化趋势的是曲线，则、、的从大到小的关系为______。②随着温度升高，、和条曲线接近重合的原因是______。③点对应的反应Ⅱ的平衡常数______。④分子筛膜反应器可提高反应Ⅱ的平衡转化率，原理如图乙所示。同温同压下，将等物质的量的和通入无分子筛反应器，测得的平衡转化率为；若换成分子筛膜反应器，的平衡转化率为，则相同时间内，上出口和下出口中的物质的量之比为______。（4）为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择的反应条件为______。A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压【答案】（1）（2）ACE（3）①.②.温度升高到一定程度，体系中以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ前后气体分子数相等，改变压强，该反应平衡不受影响③.1/104（或）④.1:80（4）A【解析】【小问1详解】根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，故；【小问2详解】A．比例关系不对，不能证明达到平衡状态，A选；B．为气体分子数减少的反应，故压强不变时，能证明达到平衡状态，B不选；C．根据质量守恒，且为恒容条件，故密度一直不变，则容器内混合气体密度不变不能证明达到平衡状态，C选；D．质量守恒，气体分子数变小，故平均摩尔质量是一个变化的量，故混合气体的平均摩尔质量不变能证明达到平衡状态，D不选；E．相同时间内断裂与断裂比值为1:1，比例关系不对，应为2:3，故不能证明达到平衡状态，E选；故选ACE；【小问3详解】①根据反应Ⅰ和反应Ⅱ可知，压强越大，反应Ⅰ向正向移动，反应Ⅱ不移动，故二氧化碳的平衡转化率变大，故；②由图可知，温度较高时甲醇的选择性（S）较小，CO选择性（S）较大，说明温度较高时主要发生反应2，反应2是气体体积不变化的吸热反应，三条曲线几乎交于一点，说明压强对二氧化碳平衡转化率几乎没有影响，即a、b、c三条曲线接近重合的原因是为温度较高时以反应2为主，该反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响；③若起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，P点时甲醇的选择性（S）、CO选择性（S）均为50%，体系压强为3MPa，二氧化碳的平衡转化率(α)=20%，平衡时n(CO2)=1mol×(1-20%)=0.8mol，设n(H2)=xmol，n(CH3OH)=n(CO)=ymol，n(H2O)=zmol，根据C、H、O原子守恒可知，0.8+2y=1，2x+4y+2z=6，0.8×2+2y+z=2，解得x=2.6mol，y=0.1mol，z=0.2mol，故反应Ⅱ的平衡常数；④根据反应，设通入的CO2、H2均为amol，无分子筛反应器时，测得的平衡转化率为，列三段式：反应前后气体分子数不变，用物质的量代替浓度计算平衡常数；有分子筛反应器时，的平衡转化率为，列三段式：温度不变，则平衡常数K不变，，解得n=，则相同时间上水口产生的水为mol，下水口产生水的物质的量为，故物质的量之比为：=1:80；【小问4详解】为同时提高平衡转化率和的平衡产率，应选择的反应条件为降低温度、增大压强，故选A。21.碘元素是人体必需的微量元素之一，健康成人体内的碘的总量约为，摄入过多或摄入不足均会对我们的健康造成危害，加碘盐和海带是我们日常摄入碘的主要来源。某学习小组按如下实验流程将海带进行处理并定量测定其中的碘元素。（一）海带处理（二）碘含量测定方法一、氧化还原滴定法测定碘含量流程如下：实验原理：；