2021-2022学年湖北省部分学校高二（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析）

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2021-2022学年湖北省部分学校高二（下）联考化学试卷（3月份）
1. 与往届奥运会大量使用液化天然气或丙烷等作为火炬燃料不同，2022年北京冬奥会首次使用氢气作为火炬燃料。下列说法正确的是(    )
A. 氢气是一次能源
B. 氢气在燃烧的过程中，ΔH0
C. 氢气燃烧生成1molH2O(g)放出的能量比生成1molH2O(1)的少
D. 相比液化天然气或丙烷，氢气作为火炬燃料有利于减少酸雨的形成
2. 下列晶体中，加热熔融时无化学键断裂的是(    )
A. 铝 B. 金刚砂 C. 冰 D. 硫酸钠
3. VSEPR模型以最简单的方法形象化了价层电子对，易化了物质空间结构的判断。下列微粒的空间结构判断错误的是(    )
A. NO2− V形 B. NH3三角锥形 C. SO3平面三角形 D. HClO 直线形
4. 由中国工程物理研究院应用电子学研究所牵头负责的高平均功率太赫兹自由电子激光装置(简称CTFEL装置)首次饱和出光并实现稳定运行。这标志着我国太赫兹源正式进入自由电子激光时代。下列有关原子核外电子跃迁说法正确的是(    )
A. 电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
B. 元素钾的焰色呈紫色，紫色对应的辐射波长在可见光中是最长的
C. 激光、烟火、霓虹灯光的产生都与原子核外电子跃迁释放能量有关
D. 对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出的红色光是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线而产生的
5. 下列水解方程式或离子方程式正确的是(    )
A. 用醋酸除水垢：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B. 碳酸钠溶液中滴加酚酞，溶液变红：CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−
C. 用氢氧化钠溶液滴定硫酸氢钠溶液：OH−+HSO4−=SO42−+H2O
D. 氯化铁溶液中滴加KSCN溶液后溶液变红：FeCl3+3SCN−⇌Fe(SCN)3↓+3Cl−
6. 现有几种元素的基态离子(W−、X2−、Y+、Z3+)，其核外电子排布式均为1s22s22p6，下列有关叙述正确的是(    )
A. 原子半径：Y>Z>X>W B. 最高正化合价：W>X>Z>Y
C. 电负性：W>X>Y>Z D. 第一电离能：X>W>Z>Y
7. 我国是煤炭的产销大国，煤炭燃烧产生的烟气中的氮氧化物(NOx)和SO2给生态环境带来严重的危害。可利用二能氧化氯除去烟气中的SO2，其部分反应历程如图所示，该段会反应的化学方程式为ClO+SO2→SO3+Cl。下列说法错误的是(    )

A. 该段反应中，SO2作还原剂
B. 该段反应为放热反应，④→⑤是决速步骤
C. 该段反应过程涉及极性键的断裂和形成
D. 该段反应转移0.2mole−时，该段反应消耗SO2的体积(标准状况)为2.24L
8. 如表数据是部分物质对应的熔点，下列说法正确的是(    )
编号
①
②
③
④
物质
AlF3
AlCl3
BCl3
NF3
熔点/℃
1291
160
−127
−207

A. 键长：B−FW
D. X、Y分别与W形成的二元化合物中各原子均达到8电子稳定结构
10. 反应PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)ΔH=−93kJ⋅mol−1，在温度为T1、T2时，平衡体系中PCl3(g)的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列分析正确的是(    )

A. 由图可知：p1Kb>Ka
D. 保持其他条件不变，加入合适的催化剂，d点可以移至b点
11. 下列陈述I和陈述II均正确并且存在因果关系的是 (    )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
某晶体熔点低，硬度小，不导电
该晶体是离子晶体
B
Si、P、S的第一电离能依次增大
Si、P、S的最外层电子数依次增多
C
金刚石、硅、锗的熔点、硬度依次降低
C、Si、Ge的非金属性依次减弱，金属性依次增强
D
在H2S晶体中，每个H2S分子周围紧邻的分子有12个；在冰晶体中，每个H2O分子周围紧邻的分子有4个
H2S晶体中，分子间只存在范德华力；冰晶体中，分子间存在氢键，氢键具有方向性和饱和性

A. A B. B C. C D. D
12. 下列实验装置与对应叙述相符的是(    )

2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)



A.由圆底烧瓶中气体颜色的深浅判断该反应放热还是吸热
B.可通过直接推拉注射器活塞检查装置气密性
C.排出酸式滴定管内气泡
D.用稀硫酸和Ba(OH)2溶液测定中和反应的反应热

A. A B. B C. C D. D
13. 一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法错误的是(    )

A. 图乙是该物质的晶胞单元
B. 晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1：1：2
C. A、B原子之间最短的距离为22xnm
D. 该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为6
14. 钠离子电池因其原材料丰富、资源成本低廉及安全环保等突出优点，在电化学规模储能领域和低速电动车领域中具有广阔的应用前景。一种新型可充电钠离子电池的工作原理如图，电池总反应为。下列说法正确的是(    )

A. 放电时，A极电势更高，发生氧化反应
B. 放电时，Na+从硬碳中脱嵌，经过电解质溶液嵌入MnO2纳米片中
C. 充电时，当电解质溶液中转移1mol电子，硬碳质量增加23g
D. 充电时，阳极反应为NaMnO2+xe−=Na1−xMnO2+xNa+(0≤x≤1)
15. 常温下，向20mL0.1mol⋅L−1KHC2O4溶液中逐滴加入0.1mol⋅L−1的NaOH溶液，溶液中由水电离出的c(H+)随加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。下列分析正确的是(    )

A. c点对应的溶液的pH=7
B. b、d两点对应的溶液的pH相同
C. 从a点到d点，水的电离程度一直增大
D. b点对应的溶液中，2c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)
16. KH2PO4是高效的磷钾复合肥，广泛适用于各类型经济作物，如水果、蔬菜。某学生通过已有知识设计利用电解法制备KH2PO4，其工作原理如图所示。
回答下列问题：
(1)电源的a极是 ______(填“负极”或“正极”)，电极X上发生的电极反应为 ______，KH2PO4在 ______(填“A室”或“B室”)生成。
(2)电解池工作一段时间后，当电路中转移的电子数为0.02NA时，两电极共收集到气体的体积(标准状况下)为 ______mL，生成KH2PO4的质量为 ______g。
(3)已知：常温下，磷酸的各级电离常数分别是Kal=7.0×10−3，Ka2=6.2×10−8，Ka3=4.8×10−13。现有0.1mol⋅L−1的KH2PO4，常温下，该溶液呈 ______(填“酸”、“中”或“碱”)性，原因为 ______(用数据说明)。关于该溶液，下列叙述正确的是 ______(填标号)。
A.升高温度，溶液的pH将减小
B.c(K+)=c(H2PO4−)+c(HPO42−)+c(PO43−)
C.c(K+)>c(H2PO4−)>c(OH−)>c(HPO42−)>c(H+)
D.c(H+)+c(H3PO4)>c(HPO42−)+c(PO43−)+c(OH−)

17. A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子核外电子只有一种自旋取向，A、B元素原子的最外层电子数相等；C元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等；D元素原子半径是短周期主族元素中最大的；E元素的价层电子在s和p能级的原子轨道中运动的电子数相等；G3+与F元素的基态原子均有5个未成对电子。请回答下列问题：
(1)若A离子与B离子的电子层结构相同，半径较大的是 ______(填离子符号)，A与B形成的二元化合物的晶体类型为 ______。
(2)比较第一电离能的大小：I1(B)______(填“>”、“”“”、“W，故A正确；
B.氟、氧元素的非金属性较强，不存在最高正价，故B错误；
C.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：W>X>Z>Y，故C错误；
D.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：W>X>Z>Y，故D错误；
故选：A。
现有几种元素的基态离子(W−、X2−、Y+、Z3+)，其核外电子排布式均为1s22s22p6，四种离子的核外电子总数为10，W、X应该位于第二周期，Y、Z位于第三周期，结合离子所带电荷可知，W为F，X为O，Y为Na，Z为Al元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，结合离子结构、核外电子排布来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

7.【答案】B 
【解析】解：A.ClO+SO2→SO3+Cl反应中，硫元素由+4价上升至+6价，则SO2作还原剂，故A正确；
B.由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，决速步骤为活化能最大的步骤，即为③→④，故B错误；
C.由图可知，反应过程中断裂氯氧键，形成硫氧键，则该段反应过程涉及极性键的断裂和形成，故C正确；
D.ClO+SO2→SO3+Cl反应中，硫元素由+4价上升至+6价，每转移2mol电子，消耗1molSO2，则该段反应转移0.2mole−时，该段反应消耗SO2的物质的量为0.1mol，体积(标准状况)为0.1mol×2.24L/mol=2.24L，故D正确；
故选：B。
A.ClO+SO2→SO3+Cl反应中，硫元素由+4价上升至+6价；
B.由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，决速步骤为活化能最大的步骤；
C.由图可知，反应过程中断裂氯氧键，形成硫氧键；
D.ClO+SO2→SO3+Cl反应中，硫元素由+4价上升至+6价，每转移2mol电子，消耗1molSO2。
本题考查反应热与焓变、氧化还原反应，为高频考点，把握反应中能量变化、活化能为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。

8.【答案】C 
【解析】解：A.二者都是分子晶体，分子晶体熔沸点与分子间作用力有关，与键长无关，故A错误；
B.BF3中B原子价层电子对数=3+3−3×12=3且不含孤电子对，NF3中N原子价层电子对数=3+5−3×12=4且含有1个孤电子对，前者为平面三角形结构、后者为三角锥形结构，故B错误；
C.不能形成分子间氢键的分子晶体熔沸点随着相对分子质量的增大而升高，二者为不能形成分子间氢键的分子晶体，相对分子质量：前者大于后者，所以NCl3的熔点将高于−207℃，故C正确；
D.离子晶体熔沸点较高，分子晶体熔沸点较低，AlF3熔点较高，为离子晶体，AlCl3熔点较低，所以分子晶体，AlCl3在水溶液中能电离出阴阳离子，所以AlCl3属于电解质，故D错误；
故选：C。
A.分子晶体熔沸点与分子间作用力有关；
B.BF3中B原子价层电子对数=3+3−3×12=3且不含孤电子对，NF3中N原子价层电子对数=3+5−3×12=4且含有1个孤电子对；
C.不能形成分子间氢键的分子晶体熔沸点随着相对分子质量的增大而升高；
D.离子晶体熔沸点较高，分子晶体熔沸点较低，AlCl3在水溶液中能电离出阴阳离子。
本题考查晶体类型判断、分子空间结构判断等知识点，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确晶体熔沸点影响因素、电解质概念等知识点是解本题关键，题目难度不大。

9.【答案】C 
【解析】解：根据分析可知，M为Li，X为B，Y为C，Z为O，W为F元素，
A.锂的密度小于煤油，不能保存在煤油中，金属锂可保存在石蜡中，故A错误；
B.Li在氧气中燃烧只生成氧化锂，故B错误；
C.W、Z的最简单氢化物分别为氟化氢、水，常温下水为液态，氟化氢为气态，则最简单氢化物的沸点：Z>W，故C正确；
D.X与W形成的化合物为BF3，BF3分子中B的最外层电子数为3+3=6，不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选：C。
M、X、Y、Z、W为同一周期的短周期元素，且原子半径依次减小，说明它们的原子序数逐渐增大，Y形成4个共价键，位于ⅣA族，基态Y元素原子的s能级电子数是p能级电子数的2倍，Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为C；四种元素位于第二周期，M形成+1价阳离子，则M为Li；Z形成2个共价键，W形成1个共价键，则Z为O，W为F；X形成4个共价键，其中1个共价键应该是与氟离子形成的配位键，则X为B元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，结合原子半径、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

10.【答案】A 
【解析】解：A.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，PCl3的平衡体积分数增大，则T1vc，故B错误；
C.平衡常数只与温度有关，a、b点温度相等，则平衡常数：Kb=Ka，该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，则平衡常数：Kd>Kb=Ka，故C错误；
D.加入催化剂可以加快反应速率，但不影响化学平衡，故加入合适的催化剂，不能使d点移至b点，故D错误；
故选：A。
A.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，PCl3的平衡体积分数增大，则T1S>Si，故B错误；
C.熔点、硬度的高低不能体现非金属性、金属性的强弱，故C错误；
D.因为H2S晶体中，分子间只存在范德华力，所以晶体为分子密堆积，每个H2S分子周围紧邻的分子有12个；冰晶体中氧的电负性较强，分子间存在氢键，氢键具有方向性，所以在冰晶体中，每个H2O分子周围紧邻的H2O分子有4个，故D正确；
故选：D。
A.离子晶体的熔沸点较高，硬度较大；
B.P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；
C.熔点、硬度的高低与元素非金属性、金属性的强弱无关；
D.H2S晶体中，分子间只存在范德华力，冰晶体中氧的电负性较强，分子间存在氢键，氢键具有方向性。
本题主要考查学生的审题能力，前后表达必须具有对应关系，属于基本知识的考查，难度中等。

12.【答案】A 
【解析】解：A.只有温度不同，可探究温度对化学平衡的影响，由气体颜色的深浅判断该反应放热还是吸热，故A正确；
B.气体易从长颈漏斗逸出，不能推拉注射器活塞检查装置气密，故B错误；
C.图中为碱式滴定管，则图中为排出碱式滴定管内气泡的操作，故C错误；
D.生成硫酸钡放热，图中不能测定中和热，故D错误；
故选：A。
A.只有温度不同；
B.气体易从长颈漏斗逸出；
C.图中为碱式滴定管；
D.生成硫酸钡放热。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、化学平衡、仪器的使用、中和热测定、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。

13.【答案】D 
【解析】
【分析】
本题考查了晶胞结构及其计算，涉及判断晶胞结构、原子间距离计算、晶胞中原子个数计算，侧重考查学生分析解决问题能力、知识迁移运用能力，题目难度中等。
【解答】
A.图乙是最小结构的重复单元，因此图乙是该物质的晶胞单元，故A正确；
B.图乙中A原子个数为8×18+4×12+1=4，B原子个数为4×14+6×12=4，C原子个数为8，A、B、C三种原子的个数比为4：4：8=1：1：2，故B正确；
C.A位于顶点，离A原子最近的B原子在面心位置，因此AB原子最近距离为22xnm，故C正确；
D.位于上底面面心的B原子为例，由图可知图中离B原子最近的C原子2个，在上方还有2个C原子离B最近，即离B原子最近的C原子共有4个，故D错误；
故选：D。  
14.【答案】B 
【解析】解：A.放电时，A为负极，B为正极，A极电势低，发生氧化反应，故A错误；
B.放电时，A为负极，NaxC−xe−=xNa++C，Na+从硬碳中脱嵌，B为正极，电极反应式为Na1−xMnO2+xNa++xe−=NaMnO2，Na+经过电解质溶液嵌入MnO2纳米片中，故B正确；
C.电子不经过电解质溶液，故C错误；
D.充电时，B为阳极，电极反应式为NaMnO2−xe−=Na1−xMnO2+xNa+(0≤x≤1)，故D错误；
故选：B。
电池总反应为，由图可知，放电时，A为负极，NaxC−xe−=xNa++C，B为正极，电极反应式为Na1−xMnO2+xNa++xe−=NaMnO2，充电时，A为阴极，电极反应式为xNa++C+xe−=NaxC，B为阳极，电极反应式为NaMnO2−xe−=Na1−xMnO2+xNa+(0≤x≤1)，据此作答。
本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。

15.【答案】D 
【解析】解：A.酸或碱抑制水电离，C2O42−促进水电离，c(C2O42−)最大时，水电离程度最大，根据图知，c点水电离程度最大，则c点溶质为K2C2O4、Na2C2O4，溶液的pH>7，故A错误；
B.a点溶质为KHC2O4，水的电离被抑制，溶液呈酸性，c点溶质为K2C2O4、Na2C2O4，溶液呈碱性，则b点溶液呈中性，d点溶液呈碱性，所以pH：b点c(HPO42−)>c(OH−)，故C错误；
D.KH2PO4溶液中，物料守恒关系为c(K+)=c(H2PO4−)+c(HPO42−)+c(PO43−)+c(H3PO4)，电荷守恒关系为c(K+)+c(H+)=c(H2PO4−)+2c(HPO42−)+3c(PO43−)+−c(OH−)，则c(H+)+c(H3PO4)=c(HPO42−)+2c(PO43−)+c(OH−)>c(HPO42−)+c(PO43−)+c(OH−)，故D正确；
故答案为：酸；Kh=KwKa1=1×10−147.0×10−3≈1.4×10−12Li、Na最外层电子数相同，电子层依次增多，原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，Na更容易失去最外层的1个电子  >3d64s2  4：5 15 CrO 
【解析】解：由分析可知，A为H、B为Li、C为O、D为Na、E为Si、F为Cr、G为Fe；
(1)若A离子与B离子的电子层结构相同，离子为H−、Li+，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径H−>Li+，A与B形成的二元化合物的晶体类型为离子晶体，
故答案为：H−；离子晶体；
(2)Li、Na最外层电子数相同，电子层依次增多，原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，故Na更容易失去最外层的1个电子，故第一电离能的大小：I1(Li)>I1(Na)，
故答案为：>；Li、Na最外层电子数相同，电子层依次增多，原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，Na更容易失去最外层的1个电子；
(3)SiO2属于共价晶体，NaOH属于离子晶体，故晶体熔点：SiO2>NaOH，
故答案为：>；
(4)G是前四周期元素，G3+的基态原子均有5个未成对电子，则基态G原子的价层电子排布式为3d64s2，G2+外围电子轨道表达式为，G3+的外围电子轨道表示式为，二者未成对电子数之比为4：5，
故答案为：3d64s2；4：5；
(5)电子空间运动状态由能层、能级、轨道决定，基态F原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，1s、2s、3s、4s均有1个轨道，2p、3p能级均有3个轨道，3d能级填充5个轨道，
故有15种空间运动状态不同的电子；晶胞中Cr原子数目为8×18+6×12=4，O原子数目=1+12×14=4，则该化合物的化学式为CrO，
故答案为：15；CrO。
A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素，其中A元素原子核外电子只有一种自旋取向，则A为H元素；D元素原子半径是短周期主族元素中最大的，则D为Na元素；由原子序数可知B、C处于第二周期，而A(氢)、B元素原子的最外层电子数相等，故B为Li，C元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，C的基态原子的电子排布为1s22s22p4，故C为O氧元素；E元素的价层电子在s和p能级的原子轨道中运动的电子数相等，基态原子的电子排布为1s22s22p63s23p2，故E为Si；G3+与F元素的基态原子均有5个未成对电子，则F元素的基态原子外围电子排布式为3d54s1，G元素原子外围电子排布式为3d64s2，故F为Cr、G为Fe。
本题是对物质结构与性质的考查，题目涉及核外电子排布与运动、电离能、晶体类型与性质、晶胞计算等，推断元素是解题的关键，注意电子构型对电离能的影响，掌握均摊法进行晶胞有关计算。

18.【答案】1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2  +3NH3、Cl−  0.6NA  28.7sp2  N>H>C66×59ρNA×a×10−21 
【解析】解：(1)基态Co原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；
(2)在该配合物中，氯元素化合价为−1价、N元素为−3价、H元素为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0判断Co的化合价为+3；中心原子的配体为NH3、Cl−；每个[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有的配位键数目6，0.1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有的配位键数目为0.6NA，当向其中加入足量硝酸银溶液时，只有外界中的氯离子能电离，外界中含有2个Cl−，0.1mol该配合物完全电离生成0.2molCl−，生成的AgCl为0.2mol，其质量=2mol×143.5g/mol=28.7g，
故答案为：+3；NH3、Cl−；0.6NA；28.7；
(3)C原子的价层电子对数是3，所以C原子采用sp2杂化，该配合物涉及的非金属元素有C、H、N元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能由大到小顺序是N>H>C，
故答案为：sp2；N>H>C；
(4)金该晶胞中的钴原子数目=12×16+2×12+3=6，晶胞的密度ρ=MNA×6a×10−14×c×10−7，c=6MρNA×a×10−14×10−7=6×59ρNA×a×10−21nm，
故答案为：6；6×59ρNA×a×10−21。
(1)基态Co原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态Co原子核外电子排布式；
(2)在该配合物中，氯元素化合价为−1价、N元素为−3价、H元素为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0判断Co的化合价；中心原子的配体为NH3、Cl−；每个[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有的配位键数目6，当向其中加入足量硝酸银溶液时，只有外界中的氯离子能电离，外界中含有2个Cl−，0.11mol该配合物完全电离生成0.2molCl−，生成的AgCl为0.2mol；
(3)C原子的价层电子对数是3，该配合物涉及的非金属元素有C、H、N元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素；
(4)金该晶胞中的钴原子数目=12×16+2×12+3=6，晶胞的密度ρ=MNA×6a×10−14×c×10−7，c=6MρNA×a×10−14×10−7。
本题考查物质结构和性质，侧重考查阅读、分析、判断及计算能力，明确原子结构、原子杂化类型判断、晶胞计算方法是解本题关键，难点是(4)题晶胞计算，注意配合物中内界和外界的区别，题目难度中等。

19.【答案】(1)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH3+ΔH4−2ΔH2 
(2)①>；0.5； 2.25；② ac ；③v逆；根据化学反应速率的定义以及反应速率之比等于化学计量数之比，因此有v(H2)=3v(CO2)=3×(1.00−0.50)mol/L3min=0.5mol/(L⋅min)；起始时，CO2的物质的量浓度为1.00mol⋅L−1，根据n(H2)n(CO2)=3.25，推出起始时H2的物质的量浓度为3.25mol⋅L−1，反应达到平衡时，c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol⋅L−1，c(CO2)=0.25mol⋅L−1，c(H2)=[3.25−3×0.75]mol⋅L−1=1mol⋅L−1，该温度下的平衡常数K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.75×0.750.25×13=2.25，
故答案为：>；0.5；2.25；
②a.催化剂只加快反应速率，对化学平衡移动无影响，即使用催化剂不能提高反应物的平衡转化率，故a错误；
b.再充入1molH2，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故b正确；
c.断裂3molC−H键，有1molCH3OH被消耗，生成3molH−H键，有3molH2生成，同为逆反应方向，不能说明反应达到平衡，故c错误；
d.达到平衡后，再按照原来的投料比加入反应物，容器为恒容，因此相当于在原来基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，CH3OH的产率增大，故d正确；
故答案为：ac；
③根据图像可知，M点没有达到平衡点，反应向正反应方向进行，即M点的浓度商