2021-2022年江西省余干县黄金埠中学高二上学期期中考试化学试题含解析

这是一份2021-2022年江西省余干县黄金埠中学高二上学期期中考试化学试题含解析，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

江西省余干县黄金埠中学2021-2022年高二上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列生活现象中，用化学原理解释正确的是
A．某雨水样品采集后放置一段时间，pH减小，是因为水中溶解了更多的CO2
B．流感疫苗需冷藏运输，是为了使蛋白质失去活性延长保质期
C．某胃药的主要成分为Al(OH)3，服药期间不宜饮醋，避免中和Al(OH)3降低药性
D．用食醋除去水壶中的水垢，其反应的离子方程式为：2H++CO=H2O+CO2↑
【答案】C
【详解】A．雨水放置一段时间后pH减小，酸性增强，是因为亚硫酸氧化生成了硫酸，故A错误；
B．流感疫苗在低温下能保持其活性，避免高温使其发生蛋白质变性而死亡，所以流感疫苗需冷藏运输，故B错误；
C．Al(OH)3能与盐酸发生中和反应，则可作胃药，但Al(OH)3也能用醋酸发生中和反应，所以服药期间不宜饮醋，故C正确；
D．碳酸钙是不溶物，醋酸是弱酸，与碳酸钙反应生成醋酸钙、H2O和CO2，离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，故D错误。
答案选C。
2．下列说法错误的是
A．决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
B．升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率减小
C．对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快
D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大化学反应速率
【答案】B
【详解】A、决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，A正确；
B、升高温度可增大活化分子百分数，放热、吸热反应的反应速率均增大，B错误；
C、对于有气体参加的反应，增大压强，单位体积内活化分子数增大，反应速率加快，C正确；
D、使用催化剂能降低反应的活化能，使更多的分子转化为活化分子，增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大化学反应速率，D正确；
故答案选B。
3．下列有关反应热和能量的说法正确的是
A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示的反应热是在标况下测得的
B．化学能：2mol H原子>1mol H2分子
C．根据能量守恒定律，反应物总能量之和等于生成物总能量之和
D．运用盖斯定律也无法计算碳不完全燃烧时的反应热
【答案】B
【详解】A．热化学方程式中，如果没注明温度和压强，则表示的是在通常状况下测得的反应热，而不是标准状况，A说法错误；
B．由H转化为H2时要形成化学键，会放出热量，B说法正确；
C．反应中都存在吸热和放热的过程，反应物总能量之和与生成物总能量之和不可能相等，C说法错误；
D．运用盖斯定律可以通过C、CO的完全燃烧，间接计算碳不完全燃烧时的反应热，D说法错误；
答案为B。
4．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是
A．向水中加入少量NaHSO4 B．将纯水加热至100℃
C．向水中投入少量的钾 D．向水中加食盐晶体
【答案】A
【详解】A．NaHSO4在水中完全电离出氢离子，增加了氢离子浓度，根据同离子效应，抑制了水的电离，溶液呈酸性，A选项正确；
B．纯水加热至100℃，水的电离平衡向右移动，但始终满足c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，B选项错误；
C．钾和水反应生成氢氧化钾，消耗了氢离子，促进了水的电离，溶液呈碱性，C选项错误；
D．水中加食盐，对水的电离平衡无有影响，溶液呈中性，D选项错误。
答案选A。
5．在A(g)+B(g)=C(g)+2D(g)反应中，下列表示的反应速率最快的是
A．υ(A)=0.1mol• L-1 • min-1 B．υ(B)= 0.2mol• L-1 • min-1
C．υ(C)= 0.3mol• L-1 • min-1 D．υ(D)= 0.4mol• L-1 • min-1
【答案】C
【详解】将各选项中的化学反应速率分别除以相应的化学计量数；A.υ(A)÷1═0.1mol·L-1·min；B.υ(B) ÷1═0.2 mol·L-1·min；C.υ(C) ÷1═0.3 mol·L-1·min ；D.υ(D) ÷2═0.2mol·L-1·min；反应速率最快的是υ(C)═0.3 mol·L-1·min，答案选C。
6．已知某可逆反应A2(g)+2B2(s)2AB2(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是

A．此反应正反应在低温下可以自发进行
B．该反应的反应热ΔH=-(E1-E2)kJ/mol
C．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．该反应中，反应物的键能总和小于生成物的键能总和
【答案】C
【详解】A．此反应的正反应为一个吸热熵减的反应，在低温条件下，吉布斯自由能大于0，不能自发进行，故A错误；
B．从能量图看，此反应的正反应方向为吸热反应，反应ΔH大于0，ΔH=-(E1-E2)kJ/mol，故B错误；
C．此反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能＞0，故反应物键能总和大于生成物键能总和，故C正确；
D．反应物键能总和大于生成物键能总和，故D错误。
答案选C。
7．已知3.0g乙烷C2H6完全燃烧在常温下放出的热量为156kJ，则下列表示乙烷燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A．2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) △H=-3120kJ/mol
B．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1560kJ/mol
C．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1560kJ/mol
D．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1560kJ/mol
【答案】D
【详解】燃烧热是指：在25℃、101KPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；3.0g乙烷完全燃烧在常温下放出的热量为155.98kJ，则1mol乙烷，质量为30g，完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为10×155.98kJ=1559.8KJ，其燃烧热的热化学方程式为C2H6（g）+O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1559.8kJ/mol，故选D。
【点睛】准确理解燃烧热的概念是解题关键，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol，产物为稳定氧化物；依据3.0g乙烷完全燃烧在常温下放出的热量为155.98kJ，结合燃烧热的定义计算求出1mol乙烷完全燃烧放出的热量，然后写出热化学方程式。
8．在恒温条件下，将气体X、Y充入2 L密闭容器中反应生成气体Z。若各气体的物质的量随时间变化曲线如图所示，下列描述正确的是

A．前10s内 v(X)＝0.08mol·L－1·s－1
B．该反应的平衡常数K=32
C．平衡时X、Y的转化率相同
D．达到平衡后，将容器体积扩大为 4 L，平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【详解】A选项，前10s内 ，故A错误；
B选项，根据改变量之比等于计量系数之比得出反应方程式为X(g)+ Y(g) 2Z(g)，该反应的平衡常数，故B正确；
C选项，X、Y加入量之比不等于计量系数之比，因此平衡时X、Y的转化率不相同，故C错误；
D选项，该反应为反应前后气体总量不变的反应，达到平衡后，将容器体积扩大为 4 L，平衡不移动，故D错误。
综上所述，答案为B。
【点睛】X、Y加入量之比等于计量系数之比，平衡时X、Y的转化率相同。
9．某反应4A(g)mB(g)+2C(g)  ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是

A．m=2 B．t1时增大了A的浓度
C．t3时减小了压强 D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变
【答案】C
【解析】t1、t2、t3、t4是平衡后只改变一个条件：t2时刻图象变化并非加入催化剂引起，而且t2时正逆反应速率都增大，且相等，说明增大了压强，平衡不发生移动，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2；结合浓度、压强、温度对反应速率和化学平衡常数的影响解答。
【详解】A．由分析可知，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2，则m=2，故A正确；
B．t1时正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，平衡正向移动，而升高温度，平衡逆向移动，所以不能改变温度，则t1时增大了A的浓度，故B正确；
C．该可逆反应为体积不变的反应，减小压强平衡不移动，则t3时不是减小压强，故C错误；
D．t1至t4时间段内，温度没有变化，所以化学平衡常数的值保持不变，故D正确。
答案选C。
10．对于反应：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)    △ H＝－1200 kJ·mol－1，温度不同 (T2>T1),其他条件相同时，下列图像正确的是

A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A. 升高温度正逆反应速率都发生突变，故A错误；
B. 升高温度速率加快，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，故B正确；
C. 增大压强，平衡正向移动，CO的体积分数减小，故C错误；
D. 升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故D错误；
答案选B。
11．恒温条件下，某体积可变的密闭容器中发生反应：2A(g)B(?)+2C(g)，且达到平衡。当压缩体积时，气体的平均分子质量增大，则下列叙述中正确的是
A．压缩体积，平衡逆向移动
B．物质B为非气态
C．若充入惰性气体，正、逆反应速率都会增大
D．若往容器中加入更多的C物质，化学平衡常数会变大
【答案】A
【解析】温条件下，某体积可变的密闭容器中反应2A(g)B(?)+2C(g)达到平衡后，压缩体积导致压强增大，气体的平均分子质量增大，说明平衡逆向移动，B为气态，化学反应速率与气体浓度成正比，化学平衡常数只与温度有关。
【详解】A．压缩体积时，若B为非气态，则平衡不移动，气体的平均相对分子质量不变，所以B一定为气体，依据题意，平衡逆向移动才会导致气体平均相对分子质量变大，故A正确；
B．根据A分析知，B为气态，故B错误；
C．充入惰性气体，体积增大，反应物、生成物浓度都会减小，正、逆反应速率都会减小，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，故D错误。
答案选A。
12．用过量铁片与稀盐酸反应，为加快其反应速率而生成氢气的量不变，下列措施中可行的是①以铁屑代替铁片 ②用过量锌片代替铁片 ③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液④在稀盐酸中加入CH3COONa固体⑤在稀盐酸中加入等物质的量浓度的硫酸⑥在稀盐酸中加入硫酸钾溶液 ⑦微热（不考虑HCl的挥发）⑧在稀盐酸中加入NaNO3固体
A．除④外 B．除④⑤⑥⑧外 C．除④⑥外 D．全部都可行
【答案】B
【详解】①是增大反应物的接触面积，反应速率增大，酸的总量不变，生成氢气的量保持不变；②锌的金属性强于铁的，可以增大反应速率，且金属过量，酸的总量不变，生成氢气的量保持不变；③加入硫酸铜后，铁能置换出铜，构成原电池，可以增大反应速率，且金属过量，酸的总量不变，生成氢气的量保持不变；④稀盐酸与CH3COONa反应生成弱电解质醋酸，降低氢离子的浓度，反应速率降低，由于酸的总量不变，所以生成氢气的量保持不变；⑤增大氢离子的物质的量，反应速率加快，生成氢气的量增加；⑥在稀盐酸中加入硫酸钾溶液，相当于稀释盐酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，但是酸的总量不变，生成氢气的量保持不变；⑦升高温度加快反应速率，且金属过量，酸的总量不变，生成氢气的量保持不变；⑧硝酸与金属反应不产生氢气，酸性条件加入硝酸钾得不到氢气，而是生成NO，故除④⑤⑥⑧外均可以；
故答案选B。
13．反应mX(g)+nY(g)pZ(g)；△H<0(正反应为放热反应)。在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量[n(Z)]与反应时间(t)的关系如图所示。则下列判断正确的是

A．T1＜T2，P1＜P2 B．T1＜T2，P1＞P2
C．T1＞T2，P1＞P2 D．T1＞T2，P1＜P2
【答案】D
【详解】反应速率越快，建立平衡需要的时间越短，由图可知，在压强均为P1时，T1P1曲线首先建立平衡，则T1＞T2，同理：P1＜P2，故选D。
14．一定温度下，已知0.1 mol/L的氨水溶液中存在电离平衡：NH3·H2ONH+OH-，对于该平衡，下列叙述正确的是
A．加入水时，平衡向逆反应方向移动
B．对氨水溶液加强热，平衡向正反应方向移动
C．0.1 mol/L的氨水溶液的pH小于1 mol/L的氨水溶液的pH
D．加入少量NH4Cl固体，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】A．弱电解质“越稀越电离”，所以加水后，电离平衡正向移动，A选项错误；
B．对氨水加强热，会促进一水合氨的分解：NH3·H2ONH3↑+ H2O，致使电离平衡逆向移动，B选项错误；
C．虽然0.1 mol/L的氨水溶液中NH3·H2O的电离程度大于1 mol/L的氨水溶液，但由于起始浓度大，还是后者c(OH-)大，pH相对更大，碱性更强，选项C正确；
D．根据同离子效应，NH浓度增大，平衡逆向移动，选项D错误。
答案选C。
15．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应： 2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。下列判断正确的是
A．D能表示的平均反应速率为0.4mol/(L·min)
B．A的转化率是40%
C．该条件下此反应的化学平衡常数约为0.72
D．若混合气体的密度保持不变，该反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，B的浓度变化为= 0.4mol/L，C的浓度为1.2mol/L，B、C的浓度变化与化学计量数成正比，则0.4mol/L：1.2mol/L=1：x，解得：x=3，

以此解答该题。
【详解】A．D为固体，不能用于表达化学反应速率，A选项错误；
B．由分析中三段式计算得A的转化率为=80%，B选项错误；
C．根据三段式计算，得到方程式中C的系数为3，平衡常数K==72，C选项错误；
D．在体积固定的容器中，由于D为固体，密度不变可以说明该反应达到化学平衡状态，故D正确。
答案选D。
【点睛】考查化学平衡的计算，明确化学平衡移动影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法。
16．对达到化学平衡状态的可逆反应：A(？)＋B(？) C(？)＋D(？)，若t0时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率，t代表时间)，下列有关A、B、C、D的状态叙述中正确的是(　　)

A．A、B、C是气体，D不是气体
B．A、B是气体， C、D有一种是气体
C．C、D是气体，A、B有一种是气体
D．C、D有一种是气体，A、B都不是气体
【答案】C
【分析】由图象可知，其他条件不变时，增大压强，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡向逆反应方向移动，说明反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和，以此解答该题。
【详解】分析图象，其他条件不变时，增大压强，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡向逆反应方向移动，说明反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和，
A. A、B、C是气体，D不是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，选项A错误；
B. A、B是气体，C、D有一种是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，选项B错误；
C. 若C、D是气体，A、B有一种是气体，增大压强，平衡向逆反应方向移动，选项C正确；
D. A、B都不是气体，反应物中不存在气体则压强很难影响反应速率，选项D错误；
答案选C。

二、填空题
17．已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4

回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K=____________，△H____0（填“<”“ >”“ =”)；
(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=_____mol·L-1， C的物质的量为______mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_____，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为_________；
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项前的字母)：
a．压强不随时间改变    b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变    d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为_____________。
【答案】     [c(C)c(D)]/[c(A)c(B)]     <     0.022     0.09     80%     80%     c     2.5
【详解】（1）A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数表达式为K=[c(C)c(D)]/[c(A)c(B)]；700℃时，平衡常数为1.7，1000℃时，平衡常数为0.6，故温度越高，平衡常数越小，说明此反应为放热反应，即△H＜0；
（2）反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1，则6s时△n(A)=0.003mol•L-1•s-1×6s×5L=0.09mol，故A剩余物质的量为：n(A)=0.2mol-0.09mol=0.11mol，则6s时c(A)= =0.022mol/L，根据方程式可知，消耗A0.09mol时，生成C的物质的量为0.09mol；
设平衡时A的浓度变化量为x，则：
A（g）+B（g）C（g）+D（g）
开始（mol/L）：0.04    0.16       0      0
变化（mol/L）：x       x         x      x
平衡（mol/L）：0.04-x  0.16-x      x      x
故=1，解得x=0.032，所以平衡时A的转化率为×100%=80%，此时C的物质的量为0.032mol/L×5L=0.16mol；如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，体积不变，平衡没有移动， A的转化率仍为80%；
(3) a．因气体反应物与生成物系数不变，压强始终不随时间改变 ，故a错误；
b．气体的质量不变，体积不变，气体的密度始终不变，故b错误；
c．c(A)不随时间改变，说明反应物或生成物的量一定，是平衡状态，故c正确；
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等，此时不一定是平衡状态，故d错误，
答案为c；
（4）由图表知1200℃时反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数的值为0.4，则C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数为=2.5。

18．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 ___________mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为___________mol。
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x=___________ mol，y= ________ mol。平衡时，B的物质的量____
A． 大于2mol     B等于2mol     C小于2mol      D可能大于、等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的体积分数是___________。
【答案】(1)1-a
(2)3a
(3)     2     3-3a     D
(4)

【分析】(1)由方程式可知，生成C的物质的量＝参加反应A的物质的量，平衡时A的物质的量＝A的起始物质的量−参加反应的A的物质的量；
(2)恒温恒压下，若开始时放入3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同；
(3)若开始时放入x mol A，2mol B和1mol C，完全转化到左边满足3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C，平衡时A、B的物质的量分别为(1)中A、B的3倍，结合a＜1判断；
(4)由(3)分析可知，若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量分数与(1)中相同；
（1）
达到平衡后，生成a mol C，则△n(A)＝△n(C)＝amol,故A的物质的量为1mol−amol＝(1−a)mol；
故答案为1−a；
（2）
恒温恒压下，若开始时放入3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时生成C为(1)中的3倍，即生成C为3amol；
故答案为3a；
（3）
若开始时放入x mol A，2mol B和1mol C，完全转化到左边满足3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C，1molC转化可以得到1molA、1molB，则x＝3−1＝2，则平衡时A为3(1−a)mol,平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍，即为3(1−a)mol,由于0＜a＜1，故3(1−a)可能大于、等于或小于2；
故答案为2，3−3a，D；
（4）
由(3)分析可知，若在(3)平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同，即C的物质的量分数为 ；
故答案为 。
【点睛】本题考查化学平衡有关计算、等效平衡问题，充分利用各步的隐含条件，依据等效平衡的特征分析是本题的关键，区分恒温恒容容器和恒温恒压容器的不同，难度较大。
19．CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，该反应仅在高温下能自发进行。
（1）该反应的 ΔH ____0（填“<”  “>” 或 “=”）。
（2）T ℃时，向2L密闭容器中投入2mol CH4和1.5mol H2O(g)，发生上述反应，平衡时CH4的转化率为50%，该温度下反应的平衡常数K=_____。
（3） T ℃时，向1 L密闭容器中投入2 mol CH4、1 mol H2O(g)、3 mol CO、2 mol H2，则反应的v(正)___v(逆)  (选填“<” “>”或“=”)
（4）现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中，均分别充入1molCO 和2mo1H2发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1＝-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______（填序号）。
②0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。（保留两位有效数字）
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时，CO转化率最高的是容器______。
【答案】     >     13.5     >     Ⅲ     0.067 mol/（L•min）     Ⅰ
【分析】（1）根据反应前后气体物质的化学计量数的变化判断该反应的ΔS>0，且已知该反应仅在高温下能自发进行，根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行，可知ΔH>0；
（2）根据已知信息列出三段式，计算平衡时刻各物质的浓度，进而计算平衡常数；
（3）计算此刻反应的浓度商，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，从而确定正逆反应速率的大小；
（4）①温度越高，反应速率越快，则达到平衡时间越短，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态，最有可能是Ⅲ，升温平衡逆向移动，氢气含量最大；
②设反应生成的甲醇为x mol/L，根据已知信息可列出三段式，计算生成的甲醇的浓度，进而利用计算用甲醇表示的化学反应速率；
③该反应为放热反应，温度越低，反应向正方向进行的程度越大，CO转化率越大。
【详解】（1）该反应的ΔS>0，已知该反应仅在高温下能自发进行，根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行，可知ΔH>0；
故答案为>；
（2）T ℃时，向2L密闭容器中投入2  mol CH4和1.5mol H2O(g)，发生上述反应，平衡时CH4的转化率为50%，根据已知信息可列出三段式：
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
开始（mol/L）： 1     0.75          0      0
变化（mol/L）： 0.5    0.5          0.5    1.5
平衡（mol/L）： 0.5    0.25         0.5    1.5
则该温度下反应的平衡常数；
故答案为13.5；
（3）T ℃时，向1 L密闭容器中投入2 mol CH4、1 mol H2O(g)、3 mol CO、2 mol H2，则此刻反应的浓度商v(逆)；
故答案为>；
（4）①三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变，当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示，温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态，最有可能是Ⅲ，升温平衡逆向移动，氢气含量最大；
故答案为Ⅲ；
②设反应生成的甲醇为x mol/L，则可列出三段式：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
开始（mol/L）：0.5     1           0
转化（mol/L）：x      2x          x
5min时（mol/L）：0.5-x   1-2x        x
到5min时，氢气的体积分数为0.4，则，解得x=，则容器I中用CH3OH
表示的化学反应速率；
故答案为0.067 mol/（L•min）；
③该反应为放热反应，温度越低，反应向正方向进行的程度越大，则当三个容器中的反应均达到平衡状态时，Ⅰ中CO转化率最大；
故答案为Ⅰ。
20．25℃时，有关物质的电离平衡常数如下：
化学式
CH3COOH
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数K
K=1.8×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
K1=1.5×10-2
K2=1.02×10-7

（1）以上三种电解质的酸性由强至弱顺序为__________________(用化学式表示，下同)。
（2）常温下，0.02 mol·L－1的CH3COOH溶液的电离度约为______，体积为10mLpH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL，稀释后溶液的pH，前者________后者(填“＞、＜或=”)。
（3）已知NaHSO3溶液显酸性，其原因是____________(离子方程式配适当文字叙述)。
（4）H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_______________________。
【答案】     H2SO3>CH3COOH> H2CO3     3%     <     HSO-⇌H++SO、HSO+H2O⇌H2SO3+OH-，HSO的电离程度大于水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性     H2SO3 +HCO= HSO+CO2↑+H2O
【分析】(1)根据电离平衡常数K越大，则电解质酸性越强解答；
(2)根据电离平衡常数及电离度表达式进行计算；酸性越弱，稀释相同倍数时pH变化越小；
(3)弱酸的酸式根既会电离也会水解，当溶液为酸性时，说明电离程度大于水解程度；
(4)根据强制弱解答。
【详解】(1)电离平衡常数K越大，则电解质酸性越强，由表中数据可知，三种电解质酸性由强到弱的顺序为：H2SO3>CH3COOH> H2CO3；
故答案为H2SO3>CH3COOH> H2CO3；
(2) ，c( H+)=c(CH3COO-)，所以溶液中c( H+)=c(CH3COO-)=，所以电离度为；加水稀释可以促进弱电解质的电离，稀释后pH增大，电解质酸性越弱，其稀释后pH的变化幅度越小，CH3COOH作为电解质酸性弱于H2SO3，所以相同pH的醋酸溶液和亚硫酸溶液稀释到相同体积后，醋酸溶液pH的增大幅度小于亚硫酸溶液pH的增大幅度，所以溶液稀释后的pH前者小于后者；
故答案为3%；<；
(3)HSO3-在溶液中发生水解和电离，水解离子方程式为HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-，电离方程式为HSO-⇌H++SO，HSO3-电离程度大于水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性；
故答案为HSO3-⇌H++SO3-、HSO+H2O⇌H2SO3+OH-，HSO的电离程度大于水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性；
(4)根据“强酸制弱酸”原理，H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应生成NaHSO3、CO2和H2O，反应的离子方程式为：H2SO3 +HCO3-= HSO+CO2↑+H2O；
故答案为: H2SO3 +HCO3-= HSO+CO2↑+H2O。

三、原理综合题
21．回答下列问题：
(1)氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g) N2(g)+3H2(g)  ΔH，N≡N键、H-H键和N-H键的键能分别记作a、b和c(单位：kJ/mol)，则上述反应的ΔH=___________kJ/mol。
(2)如图隔板I固定不动，活塞II可自由移动，M、N两个容器均发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。向M、N中，各通入2mol N2和6mol H2，初始M、N容积相同，并保持温度不变。则达平衡时H2的转化率α(H2)为M___________N(填“＞”“＜”或“=”)。

(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。

①图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，计算该温度下反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
②由图推测N2O4(g) 2NO2(g)是吸热反应还是放热反应，说明理由：_______。若要提高N2O4转化率，除改变反应温度外，其他措施有___________(任写一条)。
【答案】(1)6c-a-3b
(2)＜
(3)     115.2 kPa     该反应为吸热反应，因为温度升高，α(N2O4)增大，说明平衡右移     减小体系压强或移出NO2

【解析】（1）
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，故ΔH=6c-a-3b。
（2）
氮气、氢气合成氨气的反应，该反应特点是反应物、生成物全是气体，且正反应方向是气体物质的量减少的方向；依据隔板Ⅰ固定不动，容器M为恒容状态，体系压强会随着反应的正向进行而减少；活塞Ⅱ可自由移动，则容器N为恒压状态，且始终和外界大气压相等；可以得出M容器的压强小于N容器的压强；依据平衡移动原理，N容器压强相对较大，则N容器中该反应正向进行的程度更大，所以在起始状态一样的情况下，所以达到平衡后氢气的转化率：M＜N。
（3）
根据图象信息，利用三段式法计算，设N2O4起始物质的量为1mol，则有，压强与物质的量成正比，则平衡时压强为108kPa×1.4=151.2kPa，平衡常数Kp=。由图可知，温度升高，α(N2O4)增加，说明平衡右移，则正反应吸热；若要提高N2O4转化率，除改变反应温度外还可以减小体系压强或移出NO2。