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2021学年实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素精品课时作业
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这是一份2021学年实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素精品课时作业，共18页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】D，【答案】检漏；蒸馏烧瓶等内容，欢迎下载使用。
2.5实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素人教版（ 2019）高中化学选择性必修一同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）
1. COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)—Q，当反应达到平衡时，下列措施①升温;②恒容通入惰性气体;③增加CO的浓度;④减压⑤加催化剂;⑥恒压下通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑥ D. ③⑤⑥
2. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下列研究目的和图示相符的是( )
选项
研究目的
图示
A
温度(T)对反应
的温度(T1>T2)
B
压强(p)对平衡
常数的影响
C
温度(T)对反应
的影响
D
压强(p)对反应
的影响(P2>p1)
A. A B. B C. C D. D
3. 0.1 MPa时，向一密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)。测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度c的变化如图，下列叙述不正确的是( )
A. 该反应的ΔH<0
B. 曲线b代表c(H2O)
C. M点和N点所处状态下c(H2)不一样
D. 保持其他条件不变，T1℃、0.2 MPa下反应达到平衡时，c(H2)比 M点对应的c(H2)小
4. CO可用于合成甲醇，反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH (g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔH>0
B. 平衡常数：K350℃
D. 实际生产选择的条件是250℃、2×104kPa
5. 新制氢氧化铜悬浊液中存在平衡：Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−(深蓝色)。某同学进行下列实验：
下列说法不正确的是 ( )
A. 用激光笔照射试管①，能看到明亮的“通路”
B. 试管④中现象是Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−中平衡正向移动的结果
C. 试管⑤中现象证明葡萄糖具有还原性
D. 对比③和⑤可知Cu(OH)42−氧化性强于Cu(OH)2
6. 在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是( )
A. 该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B. 处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时nCO2nCH3OH减小
C. T2时，0~tB min生成甲醇的反应速率vCH3OH=nBtB mol⋅L−1⋅min−1
D. T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为(2−α):2
7. 已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应
B. 升高温度能提高反应物的平衡转化率
C. 在a点时，曲线I和曲线Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等
D. 化学反应速率的大小顺序为d>b>c
第II卷（非选择题）
二、流程题（本大题共1小题，共8.0分）
8. 氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料制备Ce(OH)4的工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)CeFCO3中Ce的化合价为 。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，原因是 。
(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2，则酸浸时发生反应的离子方程式为 。
(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为 。
(5)为了提高酸浸率，可以适当提高反应温度，但温度偏高浸出率反而会减小，其原因是 。
(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来，该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层)⇌CeT3(有机层)+3H+(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液，从平衡角度解释其原因： 。
(7)已知，298K时，[KspCe(OH)3]=5×10−20，若溶液中c(Ce3+)=0.05 mol⋅L−1，加碱调节pH到 时Ce3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。
(8)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式： 。
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
9. 某实验小组欲探究Cl2与KI溶液的反应，设计的实验装置如图所示。已知：I2在水中溶解度很小，在KI溶液中溶解度显著增大，其原因为I2+I−⇌I3−。
回答下列问题：
(1)仪器A使用前必须进行的操作是________，仪器B的名称是________。
(2)该实验装置存在的明显缺陷是________，改进之后，进行后续实验。
(3)仪器C中的试剂是________，当仪器E中出现________时，停止加热。
(4)当氯气开始进入仪器D中时，观察到仪器D中的现象是________；不断向仪器D中通入氯气，看到溶液颜色逐渐加深，后来出现深褐色沉淀，试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因：________。
(5)持续不断地向仪器D中通入氯气，观察到仪器D中液体逐渐澄清，最终呈无色。实验小组同学猜想，仪器D中无色溶液里的含碘物质可能是HIO3。
①按照实验小组同学的猜想，用化学方程式解释“仪器D中液体逐渐澄清，最终呈无色”的原因：________。
②为了验证猜想是否正确，实验小组又进行了如下实验：
i.取反应后仪器D中溶液5.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI和足量稀硫酸。
ⅱ.向上述锥形瓶中滴加淀粉，溶液变蓝，用0.625 mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去，消耗Na2S2O3溶液VmL。
已知：2HIO3+10KI+5H2SO4===6I2+5K2SO4+6H2O、I2+2S2O32−===2I−+S4O62−。若V=________时，说明实验小组同学的猜想正确。
(6)欲检验某溶液中是否含有I−，可使用的试剂为溴水和四氯化碳。合理的实验操作为________。
四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
10. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=−90.7 kJ·mol−1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=−23.5 kJ·mol−1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H3=−41.2 kJ·mol−1
回答下列问题：
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___________kJ·mol−1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有___________。
A.加入CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.移出H2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有_________
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1 B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变 E.绝热体系中，体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
①该反应△H_____0(填“>”、“<”或“=”)，550 ℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡__________(填“正移”、“逆移”或“不移动”)。
②650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为_____________(保留2位有效数字)。
③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_________p总。
11. 丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等，丙烷脱氢作为一条生产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要为直接催化脱氢和CO2氧化脱氢。
(1)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应中，产物的物质的量之比n(C3H6)：n(H2)=_____。
(2)丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应为吸热反应，反应中往往伴随副反应的发生(副反应中不生成丙烯和氢气)，丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示(图中压强分别为1×104Pa和1×105Pa)。
①1×105Pa时，图中表示丙烷和丙烯体积分数变化的曲线分别为_____________。
②提高丙烷直接催化脱氢制丙烯反应的平衡转化率的方法有_______________、_____________。
③1×105Pa，500 ℃时，该反应的平衡常数KP=__________Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)CO2氧化脱氢法，相关的主要反应如下：
Ⅰ.C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)
Ⅱ.C3H8(g)+3CO2(g)6CO(g)+4H2(g)
CO2和 C3H8按物质的量之比1：1投料，在1 023 K和保持总压恒定的条件下，研究一定时间内催化剂X对CO2氧化C3H8制C3H6的影响，所得实验数据如下表：
催化剂
C3H8的转化率/%
CO2的转化率/%
C3H6的产率/%
X
19.0
38.6
3.3
结合具体反应分析，一定时间内在催化剂X的作用下，CO2氧化C3H8的主要产物是__________，判断的依据是_______________________________________________________________。
五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
12. X、Y、Z三种短周期元素，其单质在常温下都是无色气体，它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质直接化合，可发生如图所示变化。已知一个B分子中含有Z元素的原子个数比 C分子中的Z元素的原子个数少一个。
请回答下列问题：
(1)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源
(KOH溶液作电解质溶液)，两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出， 并在电极表面放电。则：正极通入的物质名称是___________；负极电极反应式为____________________。
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，C在适当条件下被W溶液吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)其原因是(用离子方程式表示)：_____________________________________________。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，△H<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温，恒压条件下反应。下列说法中，正确的是__________(填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡后，再升高温度，C的体积分数增大
b.达到化学平衡时，Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1：1
c.反应过程，Y的单质体积分数始终为50%
d.达到化学平衡的过程中，混合气体的密度增大
e.达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
(4)若在另外一个2 L的容器中只发生2A(g)+X(g)⇌2M(g)反应，其中A、X、M的起始浓度依次是0.2 mo·L−1、0.1 mo·L−1、0.2 mo·L−1，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_________(选填字母代号)，对于可能的情况，达到平衡时的平衡常数为_______________。
A.c(A)=0.3 mol·L−1、c(X)=0.15 mol·L−1
B.c(M)=0.4 mol·L−1
C.c(M)=0.3 mol·L−1
D.c(X)=0.2 mol·L−1或c(A)=0.4 mol·L−1
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查气体反应速率与化学平衡的相关知识，掌握好影响转化率的因素是解答此题的关键，难度不大。
【解答】
从反应可看出该反应属于气体体积分数增大的吸热反应，故解答如下：
①升温平衡向正反应移动，COCl2转化率增大，故①符合；
②恒容通入惰性气体，总压增大，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，COCl2转化率不变，故②不符合；
③增加CO的浓度，平衡向逆反应方向移动，COCl2转化率减小，故③不符合；
④减压平衡向正反应方向移动，COCl2转化率增大，故④符合；
⑤加催化剂，改变速率不改变平衡，COCl2转化率不变，故⑤不符合；
⑥恒压通入惰性气体，压强增大，为保持恒压，体积增大压强减小，平衡正向进行，COCl2转化率增大，故⑥符合；
故选：B。
2.【答案】C
【解析】A错，温度越高反应速率越快，则T1时反应先达平衡；
B错，平衡常数只受温度的影响，所以压强增大时，平衡常数不变；
C对，在建立平衡的过程中，反应要正向进行，氮气体积分数变小，当达到平衡后，由于该反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，氮气体积分数变大;
D错，由于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，氨气的体积分数变大，即压强越大，氨气的体积分数越大，且首先达到平衡状态。
3.【答案】C
【解析】由题图可知，温度越高，平衡时氢气的浓度越大，说明平衡左移，则该反应为放热反应，即ΔH<0，A正确；温度降低，有利于反应正向进行，H2O(g)和乙烯的浓度增加，由化学方程式可知，H2O(g)的化学计量数比乙烯的大，故b代表H2O(g)，c代表乙烯，B正确；温度相同，容器压强也相同，M点和N点所处的平衡状态不变，则c(H2)相等，C错误；加压有利于反应向正反应方向进行，故氢气的浓度比M点对应的氢气浓度小，D正确。
4.【答案】B
【解析】A错，根据图像可知，温度越高，CO转化率越低，说明反应放热，ΔH< 0；
B对，由于正反应为放热反应，所以温度越高，平衡常数越小；
C错，使用催化剂，不能使平衡发生移动，不能提高CO的转化率；
D错，250 ℃、1.5×104kPa时一氧化碳的转化率已经很大，再增大压强，转化率几乎没有变化。
5.【答案】A
【解析】①中是溶液，不是胶体，用激光笔照射试管①，不能看到明亮的“通路”，A项错误；试管④中是深蓝色溶液，是反应Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−平衡正向移动的结果，B项正确；试管⑤中葡萄糖与Cu(OH)42−反应生成砖红色沉淀Cu2O，证明葡萄糖具有还原性，C项正确；对比③和⑤说明碱性条件下葡萄糖能被氧化，可知Cu(OH)42−氧化性强于Cu(OH)2，D项正确。
6.【答案】D
【解析】由题图可知，其他条件不变，温度为T2时反应先达到平衡，则T2>T1，又因T2时反应达到平衡时生成的CH3OH的物质的量少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故该反应为放热反应，则T1时的平衡常数比T2时的大，A项错误；
处于A点的反应体系从T1变到T2，即升高温度，平衡左移，则nCO2nCH3OH增大，B项错误；
T2时，0 tBmin生成甲醇的反应速率为nB2tB mol⋅L−1⋅min−1，C项错误；
T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为α，则：
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始量/mol 1 3 0 0
转化量/mol α 3α α α
平衡量/mol 1−α 3−3α α α
根据恒温恒容条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，则平衡时压强与起始压强之比为(1−α+3−3α+α+α):(1+3)=(2−α):2，D项正确。
7.【答案】D
【解析】A. 根据“先拐先平数值大”可知，曲线I先达到平衡状态，因此曲线I对应的温度较高，曲线I表示20℃时的转化反应A项错误。
B.曲线I温度较高，但平衡转化率较低，故升高温度能降低反应物的平衡转化率，B项错误。
C.a点时，虽然曲线I和曲线Ⅱ表示的CH3COCH3的转化率相等，但化学平衡常数仅与温度有关，它们对应的温度不同，则平衡常数不相等，C项错误。
D.b点处温度比C点处高且转化率相同，故b点处反应速率比c点处大。d点处比b点处转化率低，故d点处反应物浓度比b点处的大，d点处反应速率比b点处大，故化学反应速率的大小顺序为d>b>c，D项正确。
8.【答案】(1)+3
(2)陶瓷中的SiO2会与生成的HF反应
(3)2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
(4)分液
(5)温度升高，H2O2发生分解
(6)向有机层中加入稀硫酸，cH+增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移动
(7)8
(8)4Ce(OH)3+O2+2H2O===4Ce(OH)4
【解析】(1)CeFCO3中F为−1价、C为+4价、O为−2价，根据各元素化合价代数和为0可知Ce为+3价。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，原因是陶瓷中的SiO2会与生成的HF反应。
(3)由题图知，酸浸时生成O2，则CeO2在酸性条件下被H2O2还原，发生反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。
(4)加入萃取剂后经操作Ⅰ可分离出有机层和硫酸铈稀溶液，则操作Ⅰ为分液。
(5)酸浸温度过高时，H2O2会发生分解，从而造成浸出率减小。
(6)由，可知向有机层中加入稀硫酸，cH+增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3+水溶液。
(7)298K时，KspCe(OH)3=5×10−20，cCe3+=0.05 mol⋅L−1，则Ce3+开始沉淀时c3OH−=KspCe(OH)3cCe3+=10−18 mol⋅L−13，cOH−=10−6 mol⋅L−1，故pH=8。
(8)向Ce(OH)3悬浊液中通入O2得到产品Ce(OH)4的化学方程式为4Ce(OH)3+O2+2H2O===4Ce(OH)4。
9.【答案】(1)检漏；蒸馏烧瓶
(2)无Cl2处理装置
(3)饱和食盐水；白色沉淀
(4)无色溶液变为棕黄色；被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大，所以溶液颜色逐渐加深，但随着KI被消耗，平衡I2+I−⇌I3−向左移动，碘在水中溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出
(5)①5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl ②24.00
(6)取适量样品，滴加少量溴水，充分振荡后加入适量的四氯化碳，振荡、静置、分层，若下层溶液呈紫红色，说明样品中含有I−
【解析】(1)仪器A是分液漏斗，仪器B是蒸馏烧瓶，分液漏斗使用前应先检漏。
(2)未反应的氯气有毒，应进行尾气处理，可选用氢氧化钠溶液进行吸收。
(3)仪器C用来除去氯气中的氯化氢气体，所以应盛装饱和食盐水；氯气与KI溶液反应之后，剩余的氯气进入硝酸银溶液中，生成氯化银白色沉淀，可用于指示D中反应完全。
(4)氯气开始进入仪器D中时，将碘离子氧化成单质碘，所以溶液开始变为棕黄色，不断向仪器D中通入氯气，被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大，所以溶液颜色逐渐加深，但随着KI被消耗，平衡I2+I−⇌I3−向左移动，碘在水中溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出。
(5)①仪器D中液体逐渐澄清，可能是I2与Cl2发生了氧化还原反应。②仪器D中5.00 mL原溶液中n(I−)=0.005 L×0.50 mol/L=0.0025 mol，根据关系式2I−～2HIO 3～6I2～12S2O32-，得0.0025mol×122=0.625mol/L×V×10−3L，解得V=24.00。(6)略
10.【答案】(1)−246.1
(2)D
(3)DE
(4)①>；正移；②25%；③0.5
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算、化学平衡状态的判断，化学平衡的影响因素等知识，题目难度中等，明确盖斯定律的内容为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算的应用，试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。
【解答】
(1)已知①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=−90.7kJ⋅mol−1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=−23.5kJ⋅mol−1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=−41.2kJ⋅mol−1，
根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=−246.1kJ⋅mol−1，
故答案为：−246.1；
(2)A.反应②中加入CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OCH3产率不变，故A错误；
B.反应②为放热反应，升高温度平衡逆移，则CH3OCH3产率会降低，故B错误；
C.反应②的反应前后气体体积不变，增大压强平衡不移动，CH3OCH3产率不变，故C错误；
D.移出H2O，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，可以增大CH3OCH3产率，故D正确；
E.使用催化剂，不影响化学平衡，则不影响CH3OCH3产率，故E错误；
故答案为：D；
(3)3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)为气体体积缩小的放热反应，
A.H2和CO2的浓度之比为3：1，无法判断二者浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故A错误；
B.二氧化碳分子中含有2个碳氧双键，单位时间内断裂3个H−H同时断裂1个C=O，分别表示的是正逆反应速率，但是不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故B错误；
C.恒温恒容条件下，混合气体的密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故C错误；
D.混合气体的质量不变，混合气体的物质的量为变量，则气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量保持不变时，表明该反应达到平衡状态，故D正确；
E.该反应为放热反应，绝热体系中，体系的温度为变量，当体系的温度保持不变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故E正确；
故答案为：DE；
(4)①根据图象可知，温度升高，产物CO的体积分数增大，说明该反应的正反应为吸热反应，△H>0；
该反应在在体积可变的恒压密闭容器中进行，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，则v正、v逆都减小，而该反应是气体体积增大的反应，则减小压强平衡正向移动，
故答案为：>；正移；
②由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化的CO为xmol，
则C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)
开始(mol) 1 0
转化(mol) x 2x
平衡(mol) 1−x 2x
则：2x1−x+2x×100%=40%，解得：x=0.25mol，则CO2的转化率为：0.25mol1mol×100%=25%，
故答案为：25%；
③根据图示可知，T℃时，CO和CO2的体积分数均为50%，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=P2(CO)P(CO2)=(0.5P总)20.5P总=0.5P总，
故答案为：0.5。
11.【答案】(1)1:1
(2)①Ⅱ、Ⅲ ②减压；升温 ③2800
(3)CO(或CO和H2)；C3H6的产率远低于C3H8的转化率，说明催化剂X有利于提高反应Ⅱ的速率
【解析】解题思路 (1)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)，因此产物的物质的量之比n(C3H6):n(H2)=1:1。
(2)①丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，丙烷的体积分数减小，丙烯的体积分数增大，则Ⅰ、Ⅲ为丙烯的体积分数变化曲线，Ⅱ、Ⅳ为丙烷的体积分数变化曲线；压强增大，平衡逆向移动，从而得出1×105 Pa时表示丙烷体积分数变化的曲线为Ⅱ，表示丙烯体积分数变化的曲线为Ⅲ。②丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应是气体体积增大的吸热反应，因此升高温度、降低压强均能使平衡正向移动，从而提高丙烷转化率。③1×105 Pa、500 ℃时，丙烷、丙烯、氢气的体积分数分别为70%、14%、14%，同温同压下，气体的体积分数等于其物质的量分数，由此可计算该反应的平衡常数Kp=14％×1×105Pa270％×1×105Pa=2 800 Pa。
(3)由题中信息及题表中数据可知，CO2和C3H8按物质的量之比1:1投料，但是C3H6的产率远小于C3H8的转化率，CO2的转化率高于C3H8的，说明在催化剂X的作用下，除了发生反应Ⅰ，还发生了反应Ⅱ，而且主要发生了反应Ⅱ，表明催化剂X有利于提高反应Ⅱ的速率，因此CO2氧化C3H8的主要产物是CO，同时还有H2生成。
12.【答案】(1)空气或氧气 ; H2−2e−+2OH−=2H2O
(2)小于; NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+
(3)c d e
(4)AC ; 20/27或180
【解析】
【分析】
本题无机物推断等，推断该题的突破口为X、Y、Z三种短周期元素的单质为无色气体，再结合信息与转化关系推断，题目难度中等。
【解答】
短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外)，三元素的质子数之和为16，三种单质相互化合可以得到NO、H2O、NH3，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则B为H2O、C为NH3、Z为H元素，由转化关系可知，A为NO，X为氧元素，Y为氮元素。
(1)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源，是氢氧燃料电池，正极通入空气或氧气，氢气在负极放电，碱性条件下生成水，负极电极反应式为：H2+2OH−−2e−=2H2O，故答案为：空气或氧气；H2+2OH−−2e−=2H2O；
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，则为HNO3，C为氨气，则被硝酸溶液吸收生成NH4NO3，由于铵根离子水解：NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+，而使溶液呈酸性，则pH小于7，故答案为：小于；NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+；
(3)Y的单质(N2)与Z的单质(H2)生成C(NH3)的反应是可逆反应，△H<0，反应为：N2+3H22NH3，△H<0；
a.该反应是放热反应，到化学平衡后，再升高温度，平衡逆向进行，C(NH3)的体积分数减小，故a错误；
b.Y和Z的起始物质的量相等，反应过程中按物质的量比1：3转化，所以达到平衡时两种单质在混合气体中的物质的量之比不为1：1，故b错误；
c.将等物质的量的Y(N2)、Z(H2)的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应，设起始量都为nmol，N2转化的量为x，则
N2+3H22NH3
起始量 n n 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 n−x n−3x 2x
所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=n−x 2n−2x×100%=50%，所以Y(N2)的单质的体积分数始终为50%，故c正确；
d.恒温恒压条件下，气体的体积比等于其物质的量比，达到化学平衡的过程中，气体质量不变，气体物质的量减小，气体的体积减小，所以混合气体密度增大，故d正确；；
e.化学平衡的标志是正逆反应速率相等，故e正确，
综上所述cde正确；
故答案为：cde;
(4)若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.2 0. 1 0.2
平衡(mol/L) 0 0 0.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则：
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.2 0.1 0.2
平衡(mol/L) 0.4 0.2 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.1 0.05 0.1
平衡(mol/L) 0.3 0.15 0.1
则平衡常数K=0.120.32×0.15=2027；
若为C时，
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.1 0.05 0.1
平衡(mol/L) 0.1 0.05 0.3
则平衡常数K=0.320.12×0.05=180，
故答案为：AC ; 20/27或180。
2.5实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素人教版（ 2019）高中化学选择性必修一同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）
1. COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)—Q，当反应达到平衡时，下列措施①升温;②恒容通入惰性气体;③增加CO的浓度;④减压⑤加催化剂;⑥恒压下通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑥ D. ③⑤⑥
2. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下列研究目的和图示相符的是( )
选项
研究目的
图示
A
温度(T)对反应
的温度(T1>T2)
B
压强(p)对平衡
常数的影响
C
温度(T)对反应
的影响
D
压强(p)对反应
的影响(P2>p1)
A. A B. B C. C D. D
3. 0.1 MPa时，向一密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)。测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度c的变化如图，下列叙述不正确的是( )
A. 该反应的ΔH<0
B. 曲线b代表c(H2O)
C. M点和N点所处状态下c(H2)不一样
D. 保持其他条件不变，T1℃、0.2 MPa下反应达到平衡时，c(H2)比 M点对应的c(H2)小
4. CO可用于合成甲醇，反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH (g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔH>0
B. 平衡常数：K350℃
D. 实际生产选择的条件是250℃、2×104kPa
5. 新制氢氧化铜悬浊液中存在平衡：Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−(深蓝色)。某同学进行下列实验：
下列说法不正确的是 ( )
A. 用激光笔照射试管①，能看到明亮的“通路”
B. 试管④中现象是Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−中平衡正向移动的结果
C. 试管⑤中现象证明葡萄糖具有还原性
D. 对比③和⑤可知Cu(OH)42−氧化性强于Cu(OH)2
6. 在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是( )
A. 该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B. 处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时nCO2nCH3OH减小
C. T2时，0~tB min生成甲醇的反应速率vCH3OH=nBtB mol⋅L−1⋅min−1
D. T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为(2−α):2
7. 已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应
B. 升高温度能提高反应物的平衡转化率
C. 在a点时，曲线I和曲线Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等
D. 化学反应速率的大小顺序为d>b>c
第II卷（非选择题）
二、流程题（本大题共1小题，共8.0分）
8. 氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料制备Ce(OH)4的工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)CeFCO3中Ce的化合价为 。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，原因是 。
(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2，则酸浸时发生反应的离子方程式为 。
(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为 。
(5)为了提高酸浸率，可以适当提高反应温度，但温度偏高浸出率反而会减小，其原因是 。
(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来，该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层)⇌CeT3(有机层)+3H+(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液，从平衡角度解释其原因： 。
(7)已知，298K时，[KspCe(OH)3]=5×10−20，若溶液中c(Ce3+)=0.05 mol⋅L−1，加碱调节pH到 时Ce3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。
(8)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式： 。
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
9. 某实验小组欲探究Cl2与KI溶液的反应，设计的实验装置如图所示。已知：I2在水中溶解度很小，在KI溶液中溶解度显著增大，其原因为I2+I−⇌I3−。
回答下列问题：
(1)仪器A使用前必须进行的操作是________，仪器B的名称是________。
(2)该实验装置存在的明显缺陷是________，改进之后，进行后续实验。
(3)仪器C中的试剂是________，当仪器E中出现________时，停止加热。
(4)当氯气开始进入仪器D中时，观察到仪器D中的现象是________；不断向仪器D中通入氯气，看到溶液颜色逐渐加深，后来出现深褐色沉淀，试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因：________。
(5)持续不断地向仪器D中通入氯气，观察到仪器D中液体逐渐澄清，最终呈无色。实验小组同学猜想，仪器D中无色溶液里的含碘物质可能是HIO3。
①按照实验小组同学的猜想，用化学方程式解释“仪器D中液体逐渐澄清，最终呈无色”的原因：________。
②为了验证猜想是否正确，实验小组又进行了如下实验：
i.取反应后仪器D中溶液5.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI和足量稀硫酸。
ⅱ.向上述锥形瓶中滴加淀粉，溶液变蓝，用0.625 mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去，消耗Na2S2O3溶液VmL。
已知：2HIO3+10KI+5H2SO4===6I2+5K2SO4+6H2O、I2+2S2O32−===2I−+S4O62−。若V=________时，说明实验小组同学的猜想正确。
(6)欲检验某溶液中是否含有I−，可使用的试剂为溴水和四氯化碳。合理的实验操作为________。
四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
10. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=−90.7 kJ·mol−1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=−23.5 kJ·mol−1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H3=−41.2 kJ·mol−1
回答下列问题：
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___________kJ·mol−1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有___________。
A.加入CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.移出H2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有_________
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1 B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变 E.绝热体系中，体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
①该反应△H_____0(填“>”、“<”或“=”)，550 ℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡__________(填“正移”、“逆移”或“不移动”)。
②650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为_____________(保留2位有效数字)。
③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_________p总。
11. 丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等，丙烷脱氢作为一条生产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要为直接催化脱氢和CO2氧化脱氢。
(1)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应中，产物的物质的量之比n(C3H6)：n(H2)=_____。
(2)丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应为吸热反应，反应中往往伴随副反应的发生(副反应中不生成丙烯和氢气)，丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示(图中压强分别为1×104Pa和1×105Pa)。
①1×105Pa时，图中表示丙烷和丙烯体积分数变化的曲线分别为_____________。
②提高丙烷直接催化脱氢制丙烯反应的平衡转化率的方法有_______________、_____________。
③1×105Pa，500 ℃时，该反应的平衡常数KP=__________Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)CO2氧化脱氢法，相关的主要反应如下：
Ⅰ.C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)
Ⅱ.C3H8(g)+3CO2(g)6CO(g)+4H2(g)
CO2和 C3H8按物质的量之比1：1投料，在1 023 K和保持总压恒定的条件下，研究一定时间内催化剂X对CO2氧化C3H8制C3H6的影响，所得实验数据如下表：
催化剂
C3H8的转化率/%
CO2的转化率/%
C3H6的产率/%
X
19.0
38.6
3.3
结合具体反应分析，一定时间内在催化剂X的作用下，CO2氧化C3H8的主要产物是__________，判断的依据是_______________________________________________________________。
五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
12. X、Y、Z三种短周期元素，其单质在常温下都是无色气体，它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质直接化合，可发生如图所示变化。已知一个B分子中含有Z元素的原子个数比 C分子中的Z元素的原子个数少一个。
请回答下列问题：
(1)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源
(KOH溶液作电解质溶液)，两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出， 并在电极表面放电。则：正极通入的物质名称是___________；负极电极反应式为____________________。
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，C在适当条件下被W溶液吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)其原因是(用离子方程式表示)：_____________________________________________。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，△H<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温，恒压条件下反应。下列说法中，正确的是__________(填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡后，再升高温度，C的体积分数增大
b.达到化学平衡时，Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1：1
c.反应过程，Y的单质体积分数始终为50%
d.达到化学平衡的过程中，混合气体的密度增大
e.达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
(4)若在另外一个2 L的容器中只发生2A(g)+X(g)⇌2M(g)反应，其中A、X、M的起始浓度依次是0.2 mo·L−1、0.1 mo·L−1、0.2 mo·L−1，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_________(选填字母代号)，对于可能的情况，达到平衡时的平衡常数为_______________。
A.c(A)=0.3 mol·L−1、c(X)=0.15 mol·L−1
B.c(M)=0.4 mol·L−1
C.c(M)=0.3 mol·L−1
D.c(X)=0.2 mol·L−1或c(A)=0.4 mol·L−1
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查气体反应速率与化学平衡的相关知识，掌握好影响转化率的因素是解答此题的关键，难度不大。
【解答】
从反应可看出该反应属于气体体积分数增大的吸热反应，故解答如下：
①升温平衡向正反应移动，COCl2转化率增大，故①符合；
②恒容通入惰性气体，总压增大，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，COCl2转化率不变，故②不符合；
③增加CO的浓度，平衡向逆反应方向移动，COCl2转化率减小，故③不符合；
④减压平衡向正反应方向移动，COCl2转化率增大，故④符合；
⑤加催化剂，改变速率不改变平衡，COCl2转化率不变，故⑤不符合；
⑥恒压通入惰性气体，压强增大，为保持恒压，体积增大压强减小，平衡正向进行，COCl2转化率增大，故⑥符合；
故选：B。
2.【答案】C
【解析】A错，温度越高反应速率越快，则T1时反应先达平衡；
B错，平衡常数只受温度的影响，所以压强增大时，平衡常数不变；
C对，在建立平衡的过程中，反应要正向进行，氮气体积分数变小，当达到平衡后，由于该反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，氮气体积分数变大;
D错，由于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，氨气的体积分数变大，即压强越大，氨气的体积分数越大，且首先达到平衡状态。
3.【答案】C
【解析】由题图可知，温度越高，平衡时氢气的浓度越大，说明平衡左移，则该反应为放热反应，即ΔH<0，A正确；温度降低，有利于反应正向进行，H2O(g)和乙烯的浓度增加，由化学方程式可知，H2O(g)的化学计量数比乙烯的大，故b代表H2O(g)，c代表乙烯，B正确；温度相同，容器压强也相同，M点和N点所处的平衡状态不变，则c(H2)相等，C错误；加压有利于反应向正反应方向进行，故氢气的浓度比M点对应的氢气浓度小，D正确。
4.【答案】B
【解析】A错，根据图像可知，温度越高，CO转化率越低，说明反应放热，ΔH< 0；
B对，由于正反应为放热反应，所以温度越高，平衡常数越小；
C错，使用催化剂，不能使平衡发生移动，不能提高CO的转化率；
D错，250 ℃、1.5×104kPa时一氧化碳的转化率已经很大，再增大压强，转化率几乎没有变化。
5.【答案】A
【解析】①中是溶液，不是胶体，用激光笔照射试管①，不能看到明亮的“通路”，A项错误；试管④中是深蓝色溶液，是反应Cu(OH)2+2OH−⇌Cu(OH)42−平衡正向移动的结果，B项正确；试管⑤中葡萄糖与Cu(OH)42−反应生成砖红色沉淀Cu2O，证明葡萄糖具有还原性，C项正确；对比③和⑤说明碱性条件下葡萄糖能被氧化，可知Cu(OH)42−氧化性强于Cu(OH)2，D项正确。
6.【答案】D
【解析】由题图可知，其他条件不变，温度为T2时反应先达到平衡，则T2>T1，又因T2时反应达到平衡时生成的CH3OH的物质的量少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故该反应为放热反应，则T1时的平衡常数比T2时的大，A项错误；
处于A点的反应体系从T1变到T2，即升高温度，平衡左移，则nCO2nCH3OH增大，B项错误；
T2时，0 tBmin生成甲醇的反应速率为nB2tB mol⋅L−1⋅min−1，C项错误；
T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为α，则：
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始量/mol 1 3 0 0
转化量/mol α 3α α α
平衡量/mol 1−α 3−3α α α
根据恒温恒容条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，则平衡时压强与起始压强之比为(1−α+3−3α+α+α):(1+3)=(2−α):2，D项正确。
7.【答案】D
【解析】A. 根据“先拐先平数值大”可知，曲线I先达到平衡状态，因此曲线I对应的温度较高，曲线I表示20℃时的转化反应A项错误。
B.曲线I温度较高，但平衡转化率较低，故升高温度能降低反应物的平衡转化率，B项错误。
C.a点时，虽然曲线I和曲线Ⅱ表示的CH3COCH3的转化率相等，但化学平衡常数仅与温度有关，它们对应的温度不同，则平衡常数不相等，C项错误。
D.b点处温度比C点处高且转化率相同，故b点处反应速率比c点处大。d点处比b点处转化率低，故d点处反应物浓度比b点处的大，d点处反应速率比b点处大，故化学反应速率的大小顺序为d>b>c，D项正确。
8.【答案】(1)+3
(2)陶瓷中的SiO2会与生成的HF反应
(3)2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
(4)分液
(5)温度升高，H2O2发生分解
(6)向有机层中加入稀硫酸，cH+增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移动
(7)8
(8)4Ce(OH)3+O2+2H2O===4Ce(OH)4
【解析】(1)CeFCO3中F为−1价、C为+4价、O为−2价，根据各元素化合价代数和为0可知Ce为+3价。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，原因是陶瓷中的SiO2会与生成的HF反应。
(3)由题图知，酸浸时生成O2，则CeO2在酸性条件下被H2O2还原，发生反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。
(4)加入萃取剂后经操作Ⅰ可分离出有机层和硫酸铈稀溶液，则操作Ⅰ为分液。
(5)酸浸温度过高时，H2O2会发生分解，从而造成浸出率减小。
(6)由，可知向有机层中加入稀硫酸，cH+增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3+水溶液。
(7)298K时，KspCe(OH)3=5×10−20，cCe3+=0.05 mol⋅L−1，则Ce3+开始沉淀时c3OH−=KspCe(OH)3cCe3+=10−18 mol⋅L−13，cOH−=10−6 mol⋅L−1，故pH=8。
(8)向Ce(OH)3悬浊液中通入O2得到产品Ce(OH)4的化学方程式为4Ce(OH)3+O2+2H2O===4Ce(OH)4。
9.【答案】(1)检漏；蒸馏烧瓶
(2)无Cl2处理装置
(3)饱和食盐水；白色沉淀
(4)无色溶液变为棕黄色；被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大，所以溶液颜色逐渐加深，但随着KI被消耗，平衡I2+I−⇌I3−向左移动，碘在水中溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出
(5)①5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl ②24.00
(6)取适量样品，滴加少量溴水，充分振荡后加入适量的四氯化碳，振荡、静置、分层，若下层溶液呈紫红色，说明样品中含有I−
【解析】(1)仪器A是分液漏斗，仪器B是蒸馏烧瓶，分液漏斗使用前应先检漏。
(2)未反应的氯气有毒，应进行尾气处理，可选用氢氧化钠溶液进行吸收。
(3)仪器C用来除去氯气中的氯化氢气体，所以应盛装饱和食盐水；氯气与KI溶液反应之后，剩余的氯气进入硝酸银溶液中，生成氯化银白色沉淀，可用于指示D中反应完全。
(4)氯气开始进入仪器D中时，将碘离子氧化成单质碘，所以溶液开始变为棕黄色，不断向仪器D中通入氯气，被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大，所以溶液颜色逐渐加深，但随着KI被消耗，平衡I2+I−⇌I3−向左移动，碘在水中溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出。
(5)①仪器D中液体逐渐澄清，可能是I2与Cl2发生了氧化还原反应。②仪器D中5.00 mL原溶液中n(I−)=0.005 L×0.50 mol/L=0.0025 mol，根据关系式2I−～2HIO 3～6I2～12S2O32-，得0.0025mol×122=0.625mol/L×V×10−3L，解得V=24.00。(6)略
10.【答案】(1)−246.1
(2)D
(3)DE
(4)①>；正移；②25%；③0.5
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算、化学平衡状态的判断，化学平衡的影响因素等知识，题目难度中等，明确盖斯定律的内容为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算的应用，试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。
【解答】
(1)已知①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=−90.7kJ⋅mol−1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=−23.5kJ⋅mol−1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=−41.2kJ⋅mol−1，
根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=−246.1kJ⋅mol−1，
故答案为：−246.1；
(2)A.反应②中加入CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OCH3产率不变，故A错误；
B.反应②为放热反应，升高温度平衡逆移，则CH3OCH3产率会降低，故B错误；
C.反应②的反应前后气体体积不变，增大压强平衡不移动，CH3OCH3产率不变，故C错误；
D.移出H2O，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，可以增大CH3OCH3产率，故D正确；
E.使用催化剂，不影响化学平衡，则不影响CH3OCH3产率，故E错误；
故答案为：D；
(3)3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)为气体体积缩小的放热反应，
A.H2和CO2的浓度之比为3：1，无法判断二者浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故A错误；
B.二氧化碳分子中含有2个碳氧双键，单位时间内断裂3个H−H同时断裂1个C=O，分别表示的是正逆反应速率，但是不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故B错误；
C.恒温恒容条件下，混合气体的密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故C错误；
D.混合气体的质量不变，混合气体的物质的量为变量，则气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量保持不变时，表明该反应达到平衡状态，故D正确；
E.该反应为放热反应，绝热体系中，体系的温度为变量，当体系的温度保持不变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故E正确；
故答案为：DE；
(4)①根据图象可知，温度升高，产物CO的体积分数增大，说明该反应的正反应为吸热反应，△H>0；
该反应在在体积可变的恒压密闭容器中进行，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，则v正、v逆都减小，而该反应是气体体积增大的反应，则减小压强平衡正向移动，
故答案为：>；正移；
②由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化的CO为xmol，
则C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)
开始(mol) 1 0
转化(mol) x 2x
平衡(mol) 1−x 2x
则：2x1−x+2x×100%=40%，解得：x=0.25mol，则CO2的转化率为：0.25mol1mol×100%=25%，
故答案为：25%；
③根据图示可知，T℃时，CO和CO2的体积分数均为50%，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=P2(CO)P(CO2)=(0.5P总)20.5P总=0.5P总，
故答案为：0.5。
11.【答案】(1)1:1
(2)①Ⅱ、Ⅲ ②减压；升温 ③2800
(3)CO(或CO和H2)；C3H6的产率远低于C3H8的转化率，说明催化剂X有利于提高反应Ⅱ的速率
【解析】解题思路 (1)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)，因此产物的物质的量之比n(C3H6):n(H2)=1:1。
(2)①丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，丙烷的体积分数减小，丙烯的体积分数增大，则Ⅰ、Ⅲ为丙烯的体积分数变化曲线，Ⅱ、Ⅳ为丙烷的体积分数变化曲线；压强增大，平衡逆向移动，从而得出1×105 Pa时表示丙烷体积分数变化的曲线为Ⅱ，表示丙烯体积分数变化的曲线为Ⅲ。②丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应是气体体积增大的吸热反应，因此升高温度、降低压强均能使平衡正向移动，从而提高丙烷转化率。③1×105 Pa、500 ℃时，丙烷、丙烯、氢气的体积分数分别为70%、14%、14%，同温同压下，气体的体积分数等于其物质的量分数，由此可计算该反应的平衡常数Kp=14％×1×105Pa270％×1×105Pa=2 800 Pa。
(3)由题中信息及题表中数据可知，CO2和C3H8按物质的量之比1:1投料，但是C3H6的产率远小于C3H8的转化率，CO2的转化率高于C3H8的，说明在催化剂X的作用下，除了发生反应Ⅰ，还发生了反应Ⅱ，而且主要发生了反应Ⅱ，表明催化剂X有利于提高反应Ⅱ的速率，因此CO2氧化C3H8的主要产物是CO，同时还有H2生成。
12.【答案】(1)空气或氧气 ; H2−2e−+2OH−=2H2O
(2)小于; NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+
(3)c d e
(4)AC ; 20/27或180
【解析】
【分析】
本题无机物推断等，推断该题的突破口为X、Y、Z三种短周期元素的单质为无色气体，再结合信息与转化关系推断，题目难度中等。
【解答】
短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外)，三元素的质子数之和为16，三种单质相互化合可以得到NO、H2O、NH3，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则B为H2O、C为NH3、Z为H元素，由转化关系可知，A为NO，X为氧元素，Y为氮元素。
(1)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源，是氢氧燃料电池，正极通入空气或氧气，氢气在负极放电，碱性条件下生成水，负极电极反应式为：H2+2OH−−2e−=2H2O，故答案为：空气或氧气；H2+2OH−−2e−=2H2O；
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，则为HNO3，C为氨气，则被硝酸溶液吸收生成NH4NO3，由于铵根离子水解：NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+，而使溶液呈酸性，则pH小于7，故答案为：小于；NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+；
(3)Y的单质(N2)与Z的单质(H2)生成C(NH3)的反应是可逆反应，△H<0，反应为：N2+3H22NH3，△H<0；
a.该反应是放热反应，到化学平衡后，再升高温度，平衡逆向进行，C(NH3)的体积分数减小，故a错误；
b.Y和Z的起始物质的量相等，反应过程中按物质的量比1：3转化，所以达到平衡时两种单质在混合气体中的物质的量之比不为1：1，故b错误；
c.将等物质的量的Y(N2)、Z(H2)的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应，设起始量都为nmol，N2转化的量为x，则
N2+3H22NH3
起始量 n n 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 n−x n−3x 2x
所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=n−x 2n−2x×100%=50%，所以Y(N2)的单质的体积分数始终为50%，故c正确；
d.恒温恒压条件下，气体的体积比等于其物质的量比，达到化学平衡的过程中，气体质量不变，气体物质的量减小，气体的体积减小，所以混合气体密度增大，故d正确；；
e.化学平衡的标志是正逆反应速率相等，故e正确，
综上所述cde正确；
故答案为：cde;
(4)若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.2 0. 1 0.2
平衡(mol/L) 0 0 0.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则：
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.2 0.1 0.2
平衡(mol/L) 0.4 0.2 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.1 0.05 0.1
平衡(mol/L) 0.3 0.15 0.1
则平衡常数K=0.120.32×0.15=2027；
若为C时，
2A(g)+X(g)⇌2M(g)
开始(mol/L) 0.2 0.1 0.2
变化(mol/L) 0.1 0.05 0.1
平衡(mol/L) 0.1 0.05 0.3
则平衡常数K=0.320.12×0.05=180，
故答案为：AC ; 20/27或180。
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