广西柳州市柳城县中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广西柳州市柳城县中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试考试时间：2024年11月12日考试时间：75分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Fe-56一、单选题(每题3分，共42分)1.化学与社会、生产和生活密切相关。下列叙述正确的是A.胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子，这种粒子的直径范围是1～100μmB.研发催化剂将CO转化为，可实现“碳中和”C.《吕氏春秋·别类》中关于青铜的记载“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，体现了合金的硬度通常大于各组分金属的硬度D.日常生活中常用无水乙醇来杀菌消毒【答案】C【解析】胶体粒子的直径范围是1～100nm，A错误；研发催化剂将CO转化为，可减少大气污染，但不能实现“碳中和”，B错误；“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，指的是铜和锡的硬度都小，但将二者制成合金，则硬度增大，体现了合金的硬度通常大于各组分金属的硬度，C正确；日常生活中常用75%的乙醇来杀菌消毒，D错误；故选C。2.下列化学用语表示正确的是A.S2-的结构示意图： B.乙烯的电子式：C.HClO的结构式：H—Cl—O D.甲烷分子的球棍模型：【答案】B【解析】S2-在S原子的基础上得到2个电子，结构示意图，A错误；乙烯中碳与碳之间共用两对电子，电子式正确，B正确；HClO的电子式为，则其结构式：H-O-Cl，，C错误；甲烷分子的球棍模型为，表示甲烷的空间填充模型，D错误；答案选B。3.下列离子方程式书写正确的是A.盐酸与碳酸氢钠溶液反应：B.往硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液：C.稀硫酸滴在铜片上：D.醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应：【答案】D【解析】碳酸氢钠在溶液中电离为碳酸氢根离子和钠离子，盐酸与碳酸氢钠溶液反应：，A错误；往硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液同时生成两种沉淀：，B错误；稀硫酸滴在铜片上，不发生反应，没有离子方程式，C错误；醋酸是弱电解质，和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：，D正确；故选D。4.一种具有抗菌作用的医药中间体的结构如图。下列说法错误的是A.分子式是B.分子中含有5种官能团C.可以发生取代反应、氧化反应和加成反应D.能与溶液反应放出【答案】B【解析】如图，该有机物分子式是，A正确；如图，该有机物中含有碳碳双键、酮羰基、酚羟基、羧基4种官能团，B错误；如图，该有机物中酚羟基、羧基可以发生取代反应，碳碳双键、酮羰基、苯环可以发生加成反应，碳碳双键、酚羟基、苯环上的甲基可以发生氧化反应，C正确；如图，该有机物中含有羧基，能与溶液反应放出，D正确；故选B。5.下列实验的对应操作中，不合理的是眼睛注视锥形瓶中溶液A．用标准溶液滴定溶液B．稀释浓硫酸C．从提纯后的溶液获得晶体D．配制一定物质的量浓度的溶液A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时，眼睛应注视锥形瓶中溶液，以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点，A项合理；浓硫酸的密度比水的密度大，浓硫酸溶于水放热，故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，B项合理；NaCl的溶解度随温度升高变化不明显，从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法，C项合理；配制一定物质的量浓度的溶液时，玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下；定容阶段，当液面在刻度线以下约1cm时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，D项不合理；答案选D。6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.中含有的极性共价键数目为B.与足量稀硝酸反应转移电子数为C.标准状况下的分子数为D.溶液中阴离子数为【答案】A【解析】4.6g甲醚的物质的量为，一个甲醚分子含有8个极性共价键，则0.1mol甲醚含有极性共价键的数目为0.8NA，A正确；硝酸是氧化性酸，Fe与稀硝酸反应生成三价铁离子，5.6gFe的物质的量为，则反应转移的电子数为0.3mol，B错误；标准状况下的三氧化硫是固体，不能用体积计算其分子数，C错误；1L溶液中阴离子主要是，有0.1mol的阴离子，即0.1NA，由于碳酸根会水解生成碳酸氢根和氢氧根，且水会电离出少量的氢氧根，故不能直接计算阴离子数，D错误；答案选A。7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，单质X2可用作粮仓中的粮食保护气，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍，Y、Z、W处于同一周期，Z的氧化物可用来生产光导纤维。下列说法错误的是A.原子半径：Y>Z>W>XB.简单氢化物稳定性：X>ZC.最高正化合价：W>X>Z>YD.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，单质X2可用作粮仓中的粮食保护气，X为N元素；Z的氧化物可用来生产光导纤维，Z为Si；Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍，则W为Cl；Y、Z、W处于同一周期，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，则Y为Al，综上所述，X、Y、Z、W分别为N、Al、Si、Cl。X、Y、Z、W分别为N、Al、Si、Cl，同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径增大，则原子半径：Al>Si>Cl>N，A正确；非金属性：N>Si，则简单氢化物的稳定性：NH3>SiH4，B正确；一般：最高正化合价=主族序数，最高正化合价：Cl>N>Si>Al，C正确；非金属性：Si＜Cl，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：，D错误；答案选D。8.热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：。关于该电池的下列说法正确的是A.负极的电极反应：B.放电过程中，向钙电极移动C.正极反应物为D.常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转【答案】D【解析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故A项错误；原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误；正极为PbSO4得电子，即PbSO4为反应物，故C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确。故答案选：D。9.室温时，在由水电离出的的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是A.、、、 B.、、、C.、、、 D.、、、【答案】C【解析】水电离出的的溶液呈酸性或碱性。碳酸氢根在酸性或碱性溶液中均不能大量共存，A不符合题意；Fe3+在碱性溶液中不能大量共存，B不符合题意；所有离子均不与酸碱反应，能大量共存，C符合题意；、在碱性溶液中不能大量共存，D不符合题意；答案选C。10.常温下，下列叙述正确的是A.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH>7B.pH=4的醋酸溶液，稀释至原体积的10倍后pH>5C.的醋酸溶液与等体积水混合后pH=1D.将水加热至100℃，其pH=6，所以水在100℃时呈酸性【答案】A【解析】一水合氨为弱电解质，pH=12的氨水的浓度远远大于0.01mol/L，等体积混合形成氯化铵与氨水混合溶液，且一水合氨的浓度远大于氯化铵的浓度，溶液呈碱性，pH>7，A正确；醋酸为弱电解质，不能完全电离，pH＝4的醋酸溶液，稀释至10倍，醋酸还会电离，pH<5，B错误；加等体积水稀释后浓度变为0.1mol/L，醋酸为弱电解质，存在电离平衡，不能完全电离，故稀释后pH＞1，C错误；加热促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度都同等程度增大，Kw增大，但纯水始终显中性，D错误；故选A。11.常温下，关于0.1mol/L氯化铵溶液的下列说法中，错误的是A.加入适量的水，减小，增大B.该温度下，水的离子积常数C.生活中，可用该溶液来除铁锈D.该溶液中一定存在【答案】A【解析】NH4Cl溶液中存在：NH4Cl=+Cl-，H2OH++OH-，+H2ONH3·H2O+H+，且稀释电解质溶液对盐类水解起到促进作用，据此分析解题。【解析】已知NH4Cl溶液中存在：+H2ONH3·H2O+H+，加入适量的水，水解平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，减小，减小，A错误；水的离子积是一个平衡常数，仅仅是温度的函数，故该温度下，水的离子积常数，B正确；由分析可知，NH4Cl溶液显酸性，故生活中，可用该溶液来除铁锈，C正确；根据电解质溶液中的电荷守恒可知，该溶液中一定存在：，D正确；故答案：A。12.下列实验的现象和结论都正确的是选项实验步骤实验现象实验结论A常温下，用pH计测得0.1mol/L弱酸盐NaA、NaB溶液pH值NaA、NaB溶液的pH值分别为a、b，且水解程度B向平衡体系中加入KCl固体溶液的颜色变浅生成物浓度增加，平衡逆向移动C向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/L的溶液有气泡产生的大于的D常温下，用pH计测定0.1mol/LHF溶液pH，加水稀释后再次测定pH稀释后溶液pH增大溶液中逐渐减小A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】弱酸盐水解程度越大，碱性越强；常温下，用pH计测得0.1mol/L弱酸盐NaA、NaB溶液pH值为a、b，若a＞b，因此水解程度水解程度，故A错误；反应的化学方程式为，KCl实质上不参加反应，则KCl量的多少不影响平衡移动，故溶液的颜色不变，故B错误；根据强酸制弱酸的一般规律可知，向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/L的Na2CO3溶液，若有气泡产生，说明发生反应：2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑，CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1，故C正确；常温下，用pH计测定0.1mol/LHF溶液pH，加水稀释后再次测定pH，稀释后溶液pH增大，氢离子浓度减小，，温度不变，所以比值增大，故D错误；故选C。13.NH3原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是A.图1所示热化学方程式为B.图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3C.图2所示过程中的物质的量减少D.图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的数目为2.4mol【答案】B【解析】热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b)kJ/mol，A错误；图1所示反应方程式为：4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)，反应产物中氧化产物与还原产物为N2，其中有4个N被氧化，6个N被还原，故氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3，B正确；由题干图示信息可知，图2所示过程中作催化剂，故其物质的量在反应前后保持不变，C错误；由题干图示信息可知，图2所示过程发生的总反应为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，故生成1mol氮气，转移电子的数目为3mol，D错误；故答案为：B。14.在其他条件不变时，改变某一外界条件对反应：化学平衡的影响，得到如图所示的图像(p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)，下列说法不正确的是A.在I中，若则B.在II中，若实现a→b只能加入合适的催化剂C.在III中，m点反应物A与B的起始投料的物质的量之比为x：yD.在IV中，若则该反应的平衡常数【答案】B【解析】在I中，若x+y>z，说明该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，由图可知，p1条件下A的转化率大于p2，则压强p1大于p2，故A正确；在II中，若x+y=z，说明该反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，A的转化率不变，所以实现a→b不一定是加入合适的催化剂实现的，故B错误；在Ⅲ中，随着B的起始物质的量的增加，C的含量逐渐增大而后逐渐减小，说明到达最大值时A与B的投料量比为x：y，故C正确；在IV中，若温度T₁>T₂，说明该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数增大，故D正确；故选B。二、填空题(共58分)15.工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、CaO、SiO2等杂质)与纤维素制备Mn3O4，工艺流程如图1所示。（1）为加快酸浸速率，可采取的措施有___________(答出两点)。（2）“酸浸”时，由纤维素水解得到的葡萄糖与软锰矿反应。完成葡萄糖与软锰矿反应的离子方程式：________。__________________________。（3）相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。金属离子Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Mn2+开始沉淀时pH1.63.08.96.08.1完全沉淀时pH2.84.710.98.010.1①滤渣2的主要成分是___________。②根据表格数据，计算Fe(OH)3的Ksp=___________。（4）“净化”时，加入Na2S、NH4F是为了将Zn2+、Mg2+转化为ZnS和MgF2沉淀除去，还能除去___________(填元素符号)。（5）“沉锰”时，主要生成Mn2(OH)2SO4和Mn(OH)2沉淀，其中生成Mn(OH)2沉淀的离子方程式为___________。（6）“氧化”时，氧化时间对产品中的锰含量及溶液pH的影响如图2所示。最合理的氧化时间为___________min。【答案】（1）将软锰矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度(任写两种或其他合理答案)（2）C6H12O6+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O（3）①.Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4、CaCO3②.10-38.6（4）Ca2+（5）Mn2++2NH3·H2O=Mn(OH)2↓+2（6）180【解析】由题干工艺流程图可知，向软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、CaO、SiO2等杂质)中加入硫酸和纤维素进行酸浸，MnO2、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO分别转化为MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4、ZnSO4，CaO转化为CaSO4沉淀，SiO2不与酸反应，过滤后得到滤渣1，主要成分为CaSO4和SiO2，向滤液1中加入CaCO3中和调节pH=6.0，得到Fe(OH)3、Al(OH)3和CaSO4沉淀，过量得到滤渣2，主要成分为：Fe(OH)3、Al(OH)3和CaSO4以及过量CaCO3，向滤液2中加入Na2S以沉淀Zn2+、NH4F沉淀Mg2+、Ca2+，过滤得到滤渣3，主要成分是ZnS、MgF2、CaF2，向滤液3中加入NH3·H2O，进行沉锰得到Mn(OH)2，过滤得到滤渣Mn(OH)2和滤液，Mn(OH)2在空气中加热氧化得到Mn3O4，据此分析解题。【小问1详析】为加快酸浸速率，可采取的措施有将软锰矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度，故答案为：将软锰矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度(任写两种或其他合理答案)；【小问2详析】“酸浸”时，由纤维素水解得到的葡萄糖与软锰矿反应，C6H12O6中C的化合价可以认为0价，反应后生成CO2则C的化合价升高到+4价，Mn的化合价由+4价降低到+2价，故葡萄糖与软锰矿反应的离子方程式：C6H12O6+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O，故答案为：C6H12O6+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O；【小问3详析】①由分析并结合表中数据可知，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4、CaCO3，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4、CaCO3；②根据表格数据可知，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为2.8，则溶液中c(H+)=10-2.8mol/L，c(OH-)=10-11.2mol/L，则Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×(10-11.2)3=10-38.6，故答案为：10-38.6；【小问4详析】由分析可知，“净化”时，加入Na2S、NH4F是为了将Zn2+、Mg2+转化为ZnS和MgF2沉淀除去，还能除去Ca2+，故答案为：Ca2+；【小问5详析】“沉锰”时，主要生成Mn2(OH)2SO4和Mn(OH)2沉淀，其中生成Mn(OH)2沉淀的离子方程式为：Mn2++2NH3·H2O=Mn(OH)2↓+2，故答案为：Mn2++2NH3·H2O=Mn(OH)2↓+2；【小问6详析】“氧化”时，氧化时间对产品中锰含量的影响如图所示，在180

min时产品中锰含量已经较高，从175min到235min时间段，锰含量增大不多，故最合理的氧化时间为180min，故答案为：180。16.25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式HCOOHH2CO3HCN电离平衡常数请回答下列问题：（1）HCOOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为___________。（2）向Na2CO3溶液中加入足量HCN，反应的离子方程式为___________。（3）为了测定一元酸HCOOH溶液的浓度，现取25.00mLHCOOH溶液，用1.000mol/L的NaOH标准溶液滴定：①用NaOH固体配制100mL，1.000mol/L的NaOH溶液，需要用到的仪器除天平，药匙，烧杯，玻璃棒，胶头滴管，还需要___________。实验过程中，将25.00mLHCOOH放入锥形瓶，滴入酚酞2-3滴；NaOH溶液应装入(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)；用标准NaOH溶液进行滴定，滴定过程中，眼睛应注视___________。②连续滴定3次，若其中一次滴定结束时，滴定管中的液面如图所示，则终点读数为___________mL。③滴定终点现象为___________。④下列操作中可能使所测HCOOH溶液的浓度数值偏低的是___________(填字母)。A．滴定前，用待测液润洗锥形瓶B．一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下C．选用甲基橙作指示剂D．配置NaOH溶液时，称量NaOH固体速度过慢E．读取NaOH溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数【答案】（1）HCOOH＞H2CO3＞HCN（2）+HCN=CN-+（3）①.100ml容量瓶②.碱式滴定管③.锥形瓶内溶液颜色变化④.滴入最后半滴标准液NaOH溶液，溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色⑤.CE【解析】根据c（待测）=分析不当操作对V(标准)的影响，以此判断浓度的误差。【小问1详析】酸的电离常数越大，酸的酸性越强，由酸的电离常数可知，酸性HCOOH＞H2CO3＞HCN，故答案为：HCOOH＞H2CO3＞HCN；【小问2详析】HCN酸性比碳酸弱、比NaHCO3强，Na2CO3和HCN反应生成NaCN和NaHCO3，离子方程式为+HCN=CN-+，故答案为：+HCN=CN-+；【小问3详析】①需要用天平、药匙称量药品，用烧杯、玻璃棒溶解药品，用胶头滴管定容，还有100ml容量瓶，所以还必须要100ml容量瓶，NaOH溶液应装入碱式滴定管中；滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，便于控制滴定终点，故答案为：100ml容量瓶；碱式滴定管；锥形瓶内溶液颜色变化；②滴定管的“0”刻度线在上方，精确度为0.01mL，所以图中读数为26.10mL，故答案为：26.10；③锥形瓶中原来装有HCOOH和酚酞溶液，故溶液显无色，当滴定终点为HCOONa溶液，溶液显碱性，则溶液变为红色，故当滴入最后半滴标准液NaOH溶液，溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色即为滴定终点，故答案为：滴入最后半滴标准液NaOH溶液，溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色；④A．滴定前，用待测液润洗锥形瓶，导致消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高，A不合题意；B．一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下，导致消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高，B不合题意；C．选用甲基橙作指示剂，则HCOOH未反应完全、溶液呈酸性，导致消耗标准液的体积偏小，测定结果偏低，C符合题意；D．配制NaOH溶液时，称量NaOH固体速度过慢，使标准液的浓度偏低，导致消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高，D不合题意；E．读取NaOH溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，导致消耗标准液的体积偏小，测定结果偏低，E符合题意；故答案为：CE。17.Ⅰ．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。因此，研发CO2利用技术，降低空气中CO2的含量成为研究热点。当前，科学家成功利用CO2和H2合成了CH3OH，这对节能减排、降低碳排放具有重大意义。回答下列问题：CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域，主要反应有：ⅰ.；ⅱ.；ⅲ.。（1）依据以上数据，___________（2）为探究不同催化剂对和H2生成CH3OH的选择性效果，某实验室控制和H2的初始投料比为1：3进行实验，得到如下数据下表和下图：T/K时间/min催化剂种类甲醇的含量(%)45010CuO-ZnO7845010CuO-ZnO-ZrO28845010ZnO-ZrO246由上表可知，反应Ⅲ的最佳催化剂为___________；上图是CO的转化率与温度的关系，且最高转化率对应温度为T1，则a、b、c、d四点对应是该温度下的CO平衡转化率的有___________。（3）①已知1000℃，反应，该温度下，在某时刻体系中CO、H2O、CO2、H2浓度分别为、、、，则此时上述反应的___________(填“<”，“=”或“>”)。②对于反应，在T2、恒压101kPa条件下，按照投料，CO2转化率为30%时，用气体分压表示的平衡常数___________。(气体分压=总压×物质的量分数)Ⅱ．工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：（4）该反应的平衡常数表达式为___________。（5）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是___________。A.容器中的压强不再改变 B.混合气体的密度不再改变C. D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变（6）一种以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液的燃料电池装置如图所示，该甲醇燃料电池工作时，Pt(b)电极的电极反应式为___________。【答案】（1）+40.6（2）①.CuO—ZnO—ZrO2②.cd（3）①.＜②.0.184（4）（5）ABD（6）O2+4H++4e-=2H2O【解析】【小问1详析】由题干信息可知，反应ⅰ.；反应ⅱ.；反应ⅲ.，反应i-反应iii可得反应ii，则依据以上数据，=(-49.4kJ/mol)-(-90kJ/mol)=+40.6kJ/mol，故答案为：+40.6；【小问2详析】表中数据可知，相同条件下甲醇的含量最高时催化剂效果最好，所以甲醇含量88%最高，催化剂CuO—ZnO—ZrO2

最佳；图2中a、b点反应未达到平衡状态，c、d反应达到平衡状态，故c、d点是平衡转化率，故答案为：CuO—ZnO—ZrO2；cd；【小问3详析】①该温度下，在某时刻体系中CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为3mol•L-1、1mol•L-1、4mol•L-1、2mol•L-1，此时的浓度商Qc==≈2.7＞K4=1.0，说明反应逆向移动，正(CO)＜逆(CO)，故答案为：＜；②②对于反应，在T2、恒压101kPa条件下，按照投料，CO2转化率为30%时，则三段式分析为：，故平衡时p(CO2)=p(H2)=，p(CO)=p(H2O)=，用气体分压表示的平衡常数==0.184，故答案为：0.184；【小问4详析】平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，K=，故答案为：K=；【小问5详析】A．该反应是气体体积减小的反应，平衡建立过程中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A符合题意；B．反应过程中生成液态水，气体的总质量变小，气体的总体积不变中，因此，在反应过程中恒容密闭容器中混合气体的密度变小，则混合气体的密度保持不变能说明反应达到平衡，B符合题意；C．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，C不合题意；D．反应中二氧化碳的物质的量减小，水蒸气的物质的量增大，则CO2与H2O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，D符合题意；故答案为：ABD；【小问6详析】由题干图示中一种以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液的燃料电池装置图可知，该甲醇燃料电池工作时