北京市大兴区2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题

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大兴区2021～2022学年度第一学期期中检测试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16
第一部分 选择题(共42分)
本部分每小题只有一个选项符合题意，每小题3分
1. 下列设备工作时，可将化学能直接转化为热能的是
A
B
C
D




硅太阳能电池
磷酸铁锂电池
燃气灶
风力发电机

A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．硅太阳能电池是将光能转化成电能，故A不符合题意；
B．磷酸铁锂电池是将化学能转化成电能，故B不符合题意；
C． 燃气灶主要是将化学能转化为热能，故C符合题意；
D．风力发电机是将电能转化成动能，故D不符合题意；
答案为C。
2. 下列条件改变时，可以改变化学反应速率但一定不能使化学平衡发生移动的是
A. 温度 B. 浓度 C. 压强 D. 催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何反应都伴随着能量变化，升高温度，物质的内能增加，化学反应速率加快，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，物质的内能减小，化学反应速率减慢，化学平衡向放热反应方向移动，因此改变反应温度一定会使化学平衡发生移动，A不符合题意；
B．在其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度，化学反应速率减慢，化学平衡向逆反应方向移动，故改变反应物浓度，化学平衡一定会发生移动，B不符合题意；
C．对于有气体参加的可逆化学反应，增大体系压强，化学反应速率加快，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学反应速率减小，化学平衡向气体体积扩大的方向移动，对于反应前后气体体积不变的可逆反应或无气体参加的可逆反应，改变压强化学平衡不移动，故改变压强化学平衡可能会发生移动，C不符合题意；
D．催化剂能同等倍数的增大或减小正、逆反应速率，因此改变催化剂后正、逆化学反应速率仍然相同，因此化学平衡不发生移动，故改变催化剂时化学平衡不发生移动，D符合题意；
故合理选项是D。
3. “中和反应反应热的测定”实验中，不需要使用的仪器是
A. 容量瓶 B. 温度计 C. 玻璃搅拌器 D. 量筒
【答案】A
【解析】
【详解】A．容量瓶用于配制一定物质的量浓度溶液，中和反应反应热的测定中用不到，A符合题意；
B．“中和反应反应热的测定”实验中，用温度计测量反应之前酸、碱的温度以及反应过程中的最高温度，B不符题意；
C．“中和反应反应热的测定”实验中，用玻璃搅拌器搅拌，使酸和碱迅速并完全反应，C不符题意；
D．“中和反应反应热的测定”实验中，用量筒量取酸和碱溶液的体积，D不符题意；
答案选A。
4. 已知：4NH3+5O2=4NO+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示，则正确的关系式是
A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O)
C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．在化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则v(NH3)=v(O2)，A错误；
B．在化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则v(O2)=v(H2O)，B错误；
C．在化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则v(NH3)=v(H2O)，C错误；
D．在化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则v(O2)=v(NO)，D正确；
故合理选项是D。
5. 已知：25℃、101kPa时，1g H2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，下列热化学方程式中书写正确的是
A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -142.9kJ/mol
B. H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH = -285.8kJ/mol
C. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH = -571.6kJ/mol
D. H2(g) +O2(g) = H2O(g) ΔH = +285.8kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】已知：25℃、101kPa时，1g H2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，因此1mol氢气即2g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，所以热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol。
答案选B。
6. 已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ /mol 。若断裂1molH-H键、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ，则断裂1molN≡N需要吸收的能量为
A. 431 kJ B. 945.6 kJ C. 649 kJ D. 869 kJ
【答案】B
【解析】
【详解】设键能为，则，解得，故断裂1 mol 键需要能量为945.6 kJ；
故选B。
7. 1g水凝结成1g冰的过程中，下列分析不正确的是
A. 该过程是熵减的过程
B. 该过程属于物理变化
C. 1g水与1g冰所具有的内能不同
D. H2与O2反应生成1mol H2O(l)与生成1 mol H2O(s)放出热量相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．1g水凝结成1g冰的过程是由无序向有序发展，为熵减的过程，A分析正确；
B．该过程水分子未发生变化，是物理变化，B分析正确；
C．1g水变为1冰放出热量，则1g水与1g冰所具有的内能不同，C分析正确；
D．1mol H2O(l)与1mol H2O(s)所具有的能量不同，H2与O2初始总能量相同，而生成物的总能量不同，则H2与O2反应生成1mol H2O(l)与生成1mol H2O(s)放出的热量不相同，D分析错误；
答案为D。
8. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0反应达到平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是
A．升高温度
B．增大N2浓度
C．改变压强
D．加入催化剂





A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．焓变为负，升高温度平衡逆向移动，则氮气的转化率减小，与图不一致，故A错误；
B．增大N2浓度，正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，与图一致，故B正确；
C．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，则压强大的对应氨气的物质的量分数大，与图不一致，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，则气体的总压强不变，与图不一致，故D错误；
故选B。
9. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 铁触媒有利于N2和H2反应合成氨
B. H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡体系，加压后颜色变深
C N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH＜0 高温有利于合成氨
D. Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡体系，加入少量KSCN固体后溶液颜色加深
【答案】D
【解析】
【详解】A．铁触媒能够加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，在相同时间内产生更多NH3，因此有利于N2和H2反应合成氨但不能使化学平衡发生移动，因此不能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B．H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡体系是反应前后气体体积不变的反应，加压后化学平衡不发生移动，但由于物质的浓度增大，因此气体颜色变深，与平衡移动无关，因此不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．该反应的正反应是放热反应，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于氨的合成，不能用平衡移动原理解释，C不符合题意；
D．向平衡体系中加入KSCN固体，SCN-的浓度增大，化学平衡正向移动，当反应达到平衡后溶液颜色加深，可以使用平衡移动原理解释，D符合题意；
故合理选项是D。
10. H2O2是重要的消毒剂，研究其分解反应有重要意义。KI能加快H2O2的分解。
①2H2O2=2H2O+O2↑
②H2O2+I-= H2O+IO-；H2O2+IO- =H2O+O2↑+I-
H2O2分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断不正确的是

A. KI在反应中起催化剂的作用
B. H2O2+I-=H2O+IO-是吸热反应
C. KI降低了反应的活化能，反应速率加快
D. 加入KI后，2H2O2=2H2O+O2↑的反应热变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．KI能够改变反应途径，降低反应的活化能，使反应在较低的能量下发生，因此KI在反应中起催化剂的作用，A正确；
B．加入KI后发生反应：H2O2+I-= H2O+IO-；H2O2+IO- =H2O+O2↑+I-，由图可知：H2O2、I-具有的能量小于H2O、IO-具有的能量，则该步反应为吸热反应，B正确；
C．加入了KI后，反应的活化能大大降低，因而反应速率大大加快，C正确；
D．催化剂不能改变反应物、生成物所具有的能量，因而不能改变反应热，因此加入KI后，2H2O2=2H2O+O2↑的反应热不变，D错误；
故合理选项是D。
11. 已知：2NO2(g) N2O4(g) ΔH。现将装有NO2(红棕色)和N2O4(无色)混合气体的三只烧瓶分别放置在盛有水的烧杯中(如图)。然后在烧杯内分别加入下列物质，烧瓶内气体颜色变化如下表所示：

序号
I
II
III
外加物质
CaO固体
无
NH4Cl固体
气体颜色
加深
不变
变浅
下列叙述正确的是
A. ΔH ＜0
B. NH4Cl固体溶于水时放出热量
C. I中烧瓶内混合气体的平均相对分子质量增大
D. III中烧瓶内气体的压强增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．氧化钙溶于水放热，Ⅰ中红棕色变深，说明反应2NO2(g) ⇌N2O4(g)向左移动，该反应放热，A正确；
B．由于Ⅲ 中红棕色变浅，说明反应2NO2(g) ⇌N2O4(g)向右移动，温度降低，所以NH4Cl溶于水时吸收热量，B错误；
C．由于Ⅰ中红棕色变深，平衡逆向移动，气体物质的量变大，混合气的相对分子质量减小，C错误；
D．Ⅲ中红棕色变浅，2NO2(g) ⇌N2O4(g)平衡右移，气体的总物质的量减少，压强减小，D错误；
故选A。
12. 在密闭容器中发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH>0，测得随反应时间的变化如图所示。下列判断不正确的是

A. 0~5min内，v(CH4)=0.1mol·L-1·min-1
B. 10min时，改变的外界条件可能是温度
C. 恒温下，缩小容器体积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D. 10~12min时间内，反应的平衡常数逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，故v(CH4)==0.1mol/(L•min)，故A正确；
B．由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，可能是升高温度，故B正确；
C．恒温下，缩小容器体积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小，故C正确；
D．根据图象可知，10-12 min时甲烷的物质的量减小，改变的条件可能为：减小压强、升高温度或增大水蒸气浓度，化学平衡常数只与温度变化有关，所以改变的条件不一定为温度，化学平衡常数不一定发生变化，故D错误；
故选D。
13. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。

已知：
下列说法不正确的是
A. 过程I吸收能量
B. 该过程可以实现太阳能向化学能转化
C. 若分解2mol H2O(g)，反应放出444 kJ能量
D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A．过程I中断裂化学键，则过程I吸收能量，故A正确；
B．该过程利用太阳光催化剂表面实现高效分解水，因此该过程可以实现太阳能向化学能转化，故B正确；
C．分解水的反应为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=463kJ/mol×4-（436kJmol×2+498kJ/mol）=+482kJ/mol，即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+482kJ/mol，所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量，故C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，可使反应体系中活化分子数增加，分子总数不变，则反应物分子中活化分子的百分数增大，故D正确；
故选C。
14. 将0.2mol/L KI溶液和0.05mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合，充分反应后，取混合溶液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2的是(已知：Fe2+与K3 [Fe(CN)6]溶液反应有蓝色沉淀生成)
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变为红色
②
滴入溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3 [Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变为蓝色

A. ① B. ①和② C. ②和④ D. ③和④
【答案】A
【解析】
【详解】将0.2mol•L-1的KI溶液和0.05mol•L-1 Fe2(SO4）3溶液等体积混合后，若此反应不可逆，则Fe3+和I-完全反应后有I-剩余，故只需要证明含有Fe3+则即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；②向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成，说明溶液中含I-，不能说明反应存在平衡，故②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3[Fe(CN）6]溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误；
故选A。
第二部分 非选择题(共58分)
15. 按要求回答下列问题：
（1）已知：I.H2O(g) = H2(g) +O2(g) ΔH = +241.8kJ/mol
II.C(s) + O2(g) = CO(g) ΔH = -110.5kJ/mol
III.C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -393.5kJ/mol
①上述反应中，属于吸热反应的是___________(填序号)。
②表示C的燃烧热的热化学方程式为___________(填序号)。
③写出CO燃烧的热化学方程式___________。
（2）在密闭容器中，通入a mol N2和b mol H2，在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余c mol N2。
①达到平衡时，生成NH3的物质的量为_________，H2的转化率为__________。
②若把容器的容积缩小一半，则正反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率___________，N2的转化率___________。
【答案】（1） ①. I ②. III ③. CO(g)+ O2(g) = CO2(g) △H = -283.0 kJ/mol
（2） ①. 2(a-c)mol ②. ③. 增大 ④. 增大 ⑤. 增大
【解析】
【小问1详解】
①ΔH＞0为吸热反应，ΔH＜0为反热反应，所以只有I属于吸热反应，故答案为：I；
②燃烧热：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放的能量为燃烧热，据此分析III为C的燃烧热的热化学方程式，故答案为：III；
③由加合法可知III-II可得CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+ O2(g) = CO2(g) △H = -283.0 kJ/mol，故答案为：CO(g)+ O2(g) = CO2(g) △H = -283.0 kJ/mol；
【小问2详解】
①由题意可得三段式所以，平衡时生成NH3的物质的量为mol；H2的转化率为，故答案为：2(a-c)mol；；
②把容器的容积缩小一半，则容器中各物质的浓度增大，化学反应速率加快；由于该反应为气体体积减小的反应，根据勒夏特列原理可知平衡正向移动，则N2的转化率增大，故答案为为：增大；增大；增大。
16. 在密闭容器中发生反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)，其平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示。
T/ ℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

（1）该反应的平衡常数表达式K=___________；由上表可知该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）830℃时，向容器中充入2mol CO2、8mol H2，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数___________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)，此时CO2的物质的量为___________。
（3）下列有利于提高平衡时CO2转化率的措施有___________(填字母)。
a．使用催化剂 b．升温 c．增大 CO2和 H2的投料比
（4）若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、 H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时反应的平衡移动方向为___________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（5）实验发现，其它条件不变，在相同时间内，向上述反应体系中投入一定量的CaO，H2的体积分数增大，实验结果如图所示。

(已知：1微米 = 10-6米，1纳米= 10-9米)。
投入纳米CaO比微米CaO时，H2的体积分数更高的原因是___________。
【答案】（1） ①. ②. 吸热
（2） ①. 等于 ②. 0.4mol
（3）b （4）逆反应方向
（5）相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大，吸收CO2的速率更快；在相同时间内消耗CO2的量更多，导致c(CO2)降低更大，使平衡逆向移动的程度更大，所以投入纳米CaO，氢气的体积分数更高
【解析】
【小问1详解】
化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该反应的平衡常数表达式K=；由上表可知随之温度升高平衡常数逐渐增大，说明升高温度平衡正向进行，所以该反应为吸热反应。
【小问2详解】
830℃时，向容器中充入2mol CO2、8mol H2，保持温度不变，反应达到平衡后，由于平衡常数只与温度有关系，则其平衡常数等于1.0。设平衡时消耗二氧化碳的物质的量是xmol，则剩余二氧化碳是2mol－xmol、氢气是8mol－xmol、一氧化碳和水蒸气均是xmol，由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则，解得x＝1.6，所以此时CO2的物质的量为0.4mol。
【小问3详解】
a．使用催化剂不能影响平衡，CO2转化率不变；
b．正反应吸热，升温平衡正向进行，CO2转化率增大；
c．增大CO2和H2的投料比有利于增大氢气的转化率，CO2转化率降低；
答案选b；
【小问4详解】
若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时浓度熵为＞2.6，所以反应的平衡移动方向为逆反应方向。
【小问5详解】
由于相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大，吸收CO2的速率更快；在相同时间内消耗CO2的量更多，导致c(CO2)降低更大，使平衡逆向移动的程度更大，所以投入纳米CaO，氢气的体积分数更高。
17. 甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式如为 2CO (g) +4H2(g) CH3OCH3 (g) + H2O (g) ΔH = -206.0 kJ/mol
该过程可分为以下两步反应完成：
ⅰ.甲醇合成反应：
ⅱ.甲醇脱水反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH = -24.0 kJ/mol
（1）起始时向容器中投入2mol CO和4mol H2，测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ，此时CO的转化率为___________。
（2）请写出甲醇合成反应的热化学方程式：___________。
（3）在一定条件下，将CO和H2按体积比1：2充入恒容密闭容器中，反应生成CH3OCH3 (g)和H2O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 混合气体的总物质的量保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变
D. 每生成1mol CH3OCH3(g)，同时生成2mol CO
（4）生产甲醚的过程中还存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争：CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) +3H2(g) ΔH = +48.8 kJ/mol,将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2) = 1：2通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得甲醚的选择性分别如图1、图2所示。

资料：甲醚的选择性是指转化为甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。
① 图1中，温度一定，压强增大，甲醚选择性增大的原因___________。
② 图2中，温度高于265℃后，甲醚选择性降低的原因___________。
【答案】（1）25% （2）2CO(g)+4H2(g) 2CH3OH(g) △H = -182.0 kJ/mol（或CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H = -91.0 kJ/mol） （3）AD
（4） ①. 增大压强，副反应CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) 逆向移动，被抑制；甲醇脱水反应2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g)不受压强影响 ②. 甲醇脱水反应2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g) △H = -24.0 kJ/mol正向为放热反应，升高温度平衡逆移，甲醚选择性降低；副反应CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H = +48.8 kJ/mol 正向为吸热反应，升高温度平衡正移，副产物增加，甲醚选择性降低
【解析】
【小问1详解】

CO的转化率=×100%=25%；
【小问2详解】
①2CO(g)+4H2(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)，根据盖斯定律，(①-ii)÷2可得CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)，则∆H==-91 kJ/mol；
【小问3详解】
当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
A．反应是气体物质的量减少的反应，混合气体的总物质的量是变量，当不变时能表明平衡，A符合题意；
B．容器体积不变，混合气体总质量不变，混合气体密度始终保持不变，不能说明得到平衡，B错误；
C．反应生成物CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量始终是1:1，不能表明平衡，C不符合题意；
D．每生成1mol CH3OCH3(g)，同时也消耗2mol CO，同时生成2mol CO，能表明平衡，D符合题意；
故选AD；
【小问4详解】
①副反应CH3OH(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+3H2(g) 为气体增大的反应，温度一定，压强增大，副反应平衡逆向移动，而主反应2CH3OH (g) ⇌CH3OCH3 (g)+ H2O (g)气体物质的量不变，无影响，则二甲醚选择性增大；
②主反应2CH3OH (g) ⇌ CH3OCH3 (g)+ H2O (g) △H = -24.0 kJ/mol为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二甲醚选择性降低；而副反应CH3OH(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+3H2(g) △H = +48.8 kJ/mol 为吸热反应，平衡正向移动，副产物增大，二甲醚选择性降低。
18. 我国力争在2060年前实现“碳中和”，综合利用CO2具有重要的意义。、条件下，CO2与H2反应可制得气态甲醇(CH3OH)，其反应的热化学方程式为：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH
（1）在一定温度下，2mol CO2与6mol H2置于2 L密闭容器中反应制得甲醇，2min末生成0.8mol CH3OH(g)。
① 用的浓度变化表示2min内该反应的化学反应速率___________。
② 末，容器中H2的物质的量浓度___________。
（2）在实际生产中，测得合成塔中H2(g)及H2O(g)的物质的量随时间变化如图1所示，则图1中代表的曲线是___________ (填“X”或“Y”)，(正)与(逆)相等的点为___________ (填字母)。

（3）研究温度对该反应的影响：
① 研究发现，在210~290℃，保持原料气中CO2和H2的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图2所示，则该反应的ΔH___________0(填“＞”“=”或“＜”)，依据是___________。

② 在温度为T1、T2时，平衡体系中CO2的体积分数随压强变化的曲线如图3所示。下列说法正确的是___________。

A．a、c两点反应速率：a＜c
B．a、b两点CO2转化率：a＞b
C．化学平衡常数：a=c＜b
【答案】（1） ①. ②. 1.8 mol/L
（2） ①. Y ②. c 、d
（3） ①. < ②. 在210~290℃，甲醇产率逐渐降低，即升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，可知正反应为放热反应 ③. A、C
【解析】
【小问1详解】
①由题干信息可知，2min末生成0.8mol CH3OH(g)，故用CH3OH的浓度变化表示2min内该反应的化学反应速率为：=0.2mol·L-1·min-1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，故用CO2的浓度变化表示2min内该反应的化学反应速率为=0.2 mol·L-1·min-1，故答案为：0.2 mol·L-1·min-1；
②由题干信息可知，2min末生成0.8mol CH3OH(g)，故2min内H2转化了0.8mol×3=2.4mol，故末，容器中H2的物质的量浓度为：c==1.8mol/L，故答案为：1.8mol/L；
【小问2详解】
在实际生产中，测得合成塔中H2(g)及H2O(g)的物质的量随时间变化如图1所示，曲线X随着反应进行不断增大至不变，X代表生成物H2O(g)，Y随着反应的进行不断减小至不变，故代表反应物H2的变化，则图1中代表的曲线是Y，图中可知，ab两点后XY代表物质的物质的量还在变化，说明并未达到平衡，cd两点后物质的物质的量不变了，说明达到平衡了，即(正)与(逆)相等，故答案为：Y；cd；
【小问3详解】
① 研究发现，在210~290℃，保持原料气中CO2和H2的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图2所示，根据图中信息可知，随着温度升高，甲醇的产量逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，说明该反应正反应为放热反应，则该反应的ΔH＜0，故答案为：＜；在210~290℃，甲醇产率逐渐降低，即升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，可知正反应为放热反应；
②
A．由图可知，a点的压强比c的小，则a的浓度比c的小，故a、c两点的反应速率：a＜c，A正确；
B．由图可知，a的对应的CO2体积分数大于b点，体积分数越大，转化率越小，故a、b两点CO2的转化率：a＜b，B错误；
C．由①分析可知，该反应为放热反应，则温度越高，平衡逆向移动，CO2的体积分数越大，平衡常数越小，故可知T1＜T2，温度不变平衡常数不变，故化学平衡常数：a=c＜b，C正确；
故答案为：AC。
19. 兴趣小组同学为探究影响化学反应速率及化学平衡的因素，设计以下实验：

（1）利用实验Ⅰ探究锌与1mol/L硫酸和4mol/L硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项即可)：___________。
（2）利用实验Ⅱ探究浓度对化学平衡的影响。
已知：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+ 推测B试管中实验现象为___________，用平衡移动原理解释原因：___________。
（3）该小组同学继续用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液进行实验，实验操作及现象如下表：
编号
实验操作
实验现象
ⅰ
向一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液
前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30min后几乎变为无色
ⅱ
向另一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液
80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色
已知：2MnO + 5H2C2O4 +6H+ =2Mn2+ +10CO2↑+8H2O
① 由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是___________。
② 关于实验ⅱ中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组同学提出了猜想：反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用下列提供的试剂设计实验ⅲ，验证猜想。
提供的试剂：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸， MnSO4固体，蒸馏水。
补全实验ⅲ的操作：向试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，___________，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液。
【答案】（1）温度（或者锌粒大小等）
（2） ①. 溶液由橙色变为黄色 ②. 加NaOH溶液使c(H+)减小，平衡右移，c(CrO)增大
（3） ①. 其他条件相同时，H+(或硫酸)浓度越大，反应速率越快 ②. 再加入10滴3mol·L-1硫酸，然后加入少量MnSO4固体
【解析】
【分析】(1) 测定收集一定体积氢气所用的时间，需保证温度、锌粒大小相同；
(2) D中加NaOH，使Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色) +2H+正向移动；
(3) ①实验1、II酸的浓度不同，据此分析解答；
②根据设计的实验1、2可知，猜想为该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用，实验2中加入少量MnSO4固体与实验1进行对比，若猜想成立，加入MnSO4固体溶液紫色应迅速变浅，据此分析。
【小问1详解】
测定收集一定体积氢气所用的时间，需保证温度、锌粒大小相同，则此方法需要控制的变量有温度、锌粒大小；
【小问2详解】
D试管中实验现象为溶液由橙色变为黄色，用平衡移动原理解释原因为加NaOH溶液使c (H+) 减小，平衡右移，c (Cr)增大；
【小问3详解】
①实验Ⅰ、Ⅱ酸的浓度不同，实验II酸浓度大，反应快，故由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是：其他条件相同时，H+ (或硫酸)浓度越大，反应速率越快；
②为了验证实验II中80s后溶液颜色迅速变浅的是否有锰离子其催化作用，应其他条件相同，只改变锰离子的量，因此向试管中先加入1mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，然后加入少量MnSO4固体，最后加入1mL0.1mol/L草酸溶液；