精品解析:天津市南开中学2021-2022学年高三下学期第四次学情调研化学试题(解析版)
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天津市南开中学2022届高三化学学情调查(四)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 N 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 C 35.5 Ca 40 Ti 48 Cr 52
第Ⅰ卷
本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 面对突如其来的新冠病毒,人们意识到学习化学的重要性。下列说法正确的是
A. 用电解食盐水制取的次氯酸钠溶液喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
B. 医用酒精灭活新冠肺炎病毒是利用其氧化性
C. 为增强“84”消毒液的消毒效果,可加入盐酸
D. 口罩所使用的聚丙烯材料属于天然纤维
【答案】A
【解析】
【详解】A.用惰性电解电解饱和食盐水,阳极氯离子放电产生氯气,阴极水电离的氢离子放电产生氢气和NaOH,两极产生的氯气和NaOH反应可制得NaClO溶液,NaClO溶液有强氧化性,能消毒杀菌,因此能杀死新冠肺炎病毒,A正确;
B.乙醇没有氧化性,医用酒精灭活新冠肺炎病毒是利用乙醇渗透入病毒使病毒蛋白质凝固,B错误;
C.“84”消毒液的有效成分为NaClO,有强氧化性,会与盐酸反应产生有毒的氯气和丧失消毒效果,因此“84”消毒液中不可混入盐酸使用,C错误;
D.聚丙烯是由丙烯通过加聚反应制得,属于合成高分子,D错误;
答案选A。
2. 下列化学用语正确是
A. 中子数为18的氯原子: B. H2O的空间填充模型:
C. 丙烯的键线式: D. CO2分子的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl是17号元素,原子核内质子数是17,中子数为18的氯原子质量数为17+18=35,可表示为:,A错误;
B.H2O分子中O原子价层电子对数是2+=4,含有2对孤电子对,因此H2O的空间构型是V形,且O原子半径比H原子半径大,因此可以用表示,B错误;、
C.丙烯结构简式是CH2=CH-CH3,则用短线表示化学键,顶点和拐点表示C原子,省去H原子,就得到物质的键线式,故丙烯的键线式为 ,C正确;
D.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其电子式为: ,D错误;
故合理选项是C。
3. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 具有氧化性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. 碳酸钠溶液显碱性,可用其热溶液除去金属餐具表面油污
C. 氨气具有还原性,可用作制冷剂
D. 次氯酸具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂,A错误;
B.碳酸钠溶液显碱性,且加热促进碳酸根离子水解,增强其碱性,从而促进油脂的水解,故可用其热溶液除去金属餐具表面油污,B正确;
C.氨气具有易液化且气化时吸收大量的热的性质,可用作制冷剂,C错误;
D.次氯酸具有强氧化性,可用作有色物质的漂白剂,D错误;
答案选B。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 溶液呈碱性:
B. 向溶液中滴入溶液至恰好完全沉淀:
C. 和溶液的反应:
D. 用惰性电极电解溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液呈碱性是发生水解生成硫氰根离子和氢氧根离子,则正确离子方程式为:,故A错误;
B.向溶液中滴入溶液至恰好完全沉淀时候生成硫酸钡和水,与均可完全电离,则方程式为:,故B正确;
C.和溶液的反应生成亚铁离子和碘单质以及水,则正确离子方程式为:,故C错误;
D.用惰性电极电解溶液会生成氢氧化镁沉淀和氢气以及氯气,则正确离子方程式为:,故D错误;
故选B。
5. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 标准状况下,与足量充分反应,生成分子数目为
C. 足量铁粉与浓硝酸加热充分反应,转移电子数目为
D. 的溶液中数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.,溶液体积不知,不能计算微粒数目,故A错误;
B.标准状况下,,与足量氧气反应生成二氧化氮,由于二氧化氮与四氧化二氮之间存在反应:,则生成的二氧化氮的物质的量小于1mol,其分子数小于NA,故B错误;
C.足量铁粉与浓硝酸加热充分反应,铁足量,随着反应进行浓硝酸变成稀硝酸,而铁与浓硝酸反应生成二氧化氮,与稀硝酸反应生成一氧化氮,由于反应产物不确定,无法计算转移电子数,故C错误;
D.25℃时,的溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,n(H+)=1L×0.1mol/L=0.1mol,所以溶液中数目为,故D正确;
故选D。
6. 下列实验操作或装置能达到目的的是
A
B
C
D
制NH3
收集NO2气体
①中有气泡,②中无气泡,说明酸性:醋酸>碳酸>硼酸
由CuCl2溶液得到CuCl2固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石灰石主要成分是CaCO3,CaCO3与氨水不发生反应,因此不能使用该方法制取氨气,A错误;
B.NO2气体密度比空气大,因此使用向上排空气的方法收集,导气管应该是长进短出,而短进长出不能收集到NO2气体,B错误;
C.发生复分解反应:强酸与弱酸盐反应制取弱酸。①中有气泡,说明发生了反应:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+CO2↑+H2O,证明酸性:醋酸>碳酸,而②中无气泡,H3BO3与Na2CO3不能反应,证明酸性:碳酸>硼酸,因此该实验说明了物质的酸性:醋酸>碳酸>硼酸,C正确;
D.加热促进Cu2+离子水解,且水解生成盐酸易挥发,导致不能得到CuCl2晶体,应在HCl气流中蒸发CuCl2溶液制取CuCl2固体,D错误;
故合理选项是C。
7. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金刚石比晶体硅熔点高
碳原子半径比硅原子半径小
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P—P键的键角是109°28′
C
I2在H2O中的溶解能力比I2在CCl4中的溶解能力小
“相似相溶”原理”
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点高
对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳原子半径比硅原子半径小,则C-C键键长比Si-Si键键长短,则键能更大,故金刚石比晶体硅熔点高,故A正确;
B. 白磷为正四面体分子,白磷分子中P-P键的键角是60°,故B错误;
C. I2、CCl4均为非极性分子,H2O为极性分子,根据“相似相溶”原理”可知,I2在H2O中的溶解能力比I2在CCl4中的溶解能力小,故C正确;
D. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,形成分子间氢键可提高物质的熔沸点,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,形成分子内氢键会降低物质的熔沸点,则对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点高,故D正确;
故选B。
8. 北京冬奥会将于2022年举办,绿色环保是主要理念。在场馆建设中用到的一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该双环烯酯的分子式为C14H20O2
B. 1mol该双环烯酯能与3mol H2发生加成反应
C. 该双环烯酯分子中π键数目为3mol
D. 该双环烯酯的一氯代物有9种
【答案】A
【解析】
【分析】
该结构中含有两个碳碳双键、一个酯基,可发生加成反应、取代反应。
【详解】A.该结构中含两个六元环,12个C原子;一个酯基、一个亚甲基,故其分子式为,故A正确;
B.酯基不能与氢气加成,故1mol双环烯酯能与2 mol H2发生加成反应, B错误;
C.没有具体说明双环烯酯的物质的量,故不能计算出分子中所含大π键的数目,故C错误;
D.该分子为非对称结构,酯基左边 的一氯代物有6种;酯基右边部分一氯代物有7种,共计13种,故D错误;
故选A。
9. 短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
W
X
Y
Z
A. 氢化物沸点: B. 化合物熔点:
C. 氧化物对应水化物的酸性: D. 简单离子的半径:
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,则W、X为第2周期元素,Y、Z为第3周期元素;设Y的最外层电子数为a,则W的最外层电子数为a+2,X的最外层电子数为a+3,Z的最外层电子数为a+4,从而得出a+a+2+a+3+a+4=21,a=3;则W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。
【详解】A.W、X的氢化物分别为NH3、H2O,常温下NH3呈气态,而H2O呈液态,所以氢化物沸点:NH3<H2O,A错误;
B.Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3,前者可形成离子晶体,后者形成分子晶体,所以熔点:Al2O3>AlCl3,B错误;
C.未指明最高价氧化物对应水化物,N、Cl氧化物对应水化物的种类较多,酸性不能比较,C错误;
D.Y、X的离子分别为Al3+、O2-,它们的电子层结构相同,但Al的原子序数比O大,则简单离子的半径:Al3+<O2-,D正确;
答案选D。
10. 与在铁催化剂表面进行如下两步反应,其相对能量与反应历程如图所示。
第一步:
第二步:
下列叙述错误的是
A. 使反应的活化能减小 B. 两步反应均为放热反应
C. 总反应为 D. 第一步反应比第二步反应快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由题意可知,第一步Fe*被消耗,第二步Fe*又生成,说明Fe*是反应的催化剂,故A正确;
B.根据反应历程图,可知两步反应的生成物的总能量均低于反应物的总能量,则两步反应均为放热反应,ΔH均小于0,故B正确;
C.根据盖斯定律:第一步反应+第二步反应=总反应,则总反应为,故C正确;
D.根据反应历程图,第一步反应活化能高于第二步反应活化能,活化能越低,反应速率越快,则第一步反应比第二步反应慢,故D错误;
故选D。
11. 新型电池工作原理为,下列有关说法不正确的是
A. 放电时,钠电极的电极反应为
B. 放电时,从正极迁移到负极
C. 充电时,碳纳米管电极连接电源的负极
D. 充电时,新型电池可以释放二氧化碳
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,钠电极失电子为负极,碳纳米管为正极,负极的电极反应为:,正极的电极反应为:,放电时阴离子向负极移动;充电时,电池的负极与外接电源的负极相连为阴极,电池的正极与外接电源的正极相连为阳极。
【详解】A.放电时,钠电极失电子为负极,负极的电极反应为:,故A正确;
B.放电时,阴离子向负极移动,即从正极迁移到负极,故B正确;
C.放电时,碳纳米管电极为正极,则充电时,碳纳米管电极连接电源的正极,故C错误;
D.充电时,新型电池的总反应为:,可以释放二氧化碳,故D正确;
故选C。
12. 常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 的溶液和的溶液,由水电离产生的相等
B. 少量通入过量冷的溶液中:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 向氨水中加入氯化铵固体,溶液中比值变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.水解促进水的电离,NaOH抑制水的电离,则二者由水电离产生的不相等,A错误;
B.不知氯气的量,因此不能确定Na元素与Cl元素量的关系,B错误;
C.溶液与溶液等体积混合,溶液中有电荷守恒:,N元素物质的量为Cl元素物质的量的2倍,则有物料守恒,两式加合消去,可得,C正确;
D.,温度不变,其值不变,则向氨水中加入氯化铵固体,比值不变,D错误;
答案选C。
第Ⅱ卷
13. 氮、磷、砷、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途。是新型锂离子电池的电极材料,可采用、、和苯胺等作为原料制备。
(1)基态P原子的价层电子排布图为_______,其基态原子核外电子共有_______种空间运动状态,分子的空间结构为_______。
(2)中,除磷元素外,其余三种元素电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号),N、P和S第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(3)苯胺和甲苯相对分子质量接近,但苯胺熔点比甲苯的高,原因是_______。
(4)与同族的可形成一种化学式为的配合物,的内界中含有键的数目为_______(设为阿代加德罗常数的值)。
(5)钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞边长_______(列出计算式,用表示)。
【答案】(1) ①. ②. 9 ③. 三角锥形
(2) ①. ②.
(3)苯胺和甲苯都是分子晶体,苯胺分子间存在氢键,其熔点较高
(4)
(5)或
【解析】
【小问1详解】
P是15号元素,其电子排布式为[Ne]3s23p3,3p轨道半充满,基态P原子的价层电子排布图为;其基态原子核外电子有1s、2s、2px、2py、2pz、3s、3px、3py、3pz共9种轨道,故共有9空间运动状态;分子中P的价层电子对数=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形;
【小问2详解】
中,除磷元素外,其余三种元素为H、N、O,非金属性越强,电负性越大,故电负性由大到小的顺序是;N、P的2p轨道、3p轨道半充满,第一电离能比同周期相邻元素大,同主族从上到下第一电离能减小,故N、P、S第一电离能由大到小的顺序是;
【小问3详解】
苯胺和甲苯相对分子质量接近,但苯胺熔点比甲苯的高,原因是苯胺的取代基含N,苯胺和甲苯都是分子晶体,苯胺分子间存在氢键,其熔点较高;
【小问4详解】
即,其内界为,的内界中含有键的物质的量为(3×5+6)mol=21mol,数目为21;
【小问5详解】
由晶胞可知1个晶胞中Ti的个数为8×=1,O的个数为12×=3,Ca的个数为1,故钙钛矿的化学式为CaTiO3,1个晶胞的质量为,则a3=×,a==nm或cm=nm。
14. 某药物中间体(W)的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)Z所含官能团名称是_______;的反应类型是_______。
(2)Y的结构简式为_______。
(3)W的分子式为_______。
(4)在X的同分异构体中,苯环上含1个取代基的结构有_______种(不含X)。其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的同分异构体的结构简式为_______。
(5)化合物M含有手性碳原子的数目为_______;一定条件下能与_______发生反应。
(6)写出M与新制氢氧气化铜反应的化学方程式_______;
(7)以甲苯、为主要原料,合成(其他试剂任选)。设计合成路线。请写出“☐”内物质结构简式、“→”上反应试剂及条件_______、_______、_______。
【答案】(1) ①. 酯基、醚键 ②. 取代反应
(2) (3)
(4) ①. 3 ②.
(5) ①. 1 ②. 3
(6)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(7) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】根据X、Z的结构简式以及已知反应可知,X与CH3COCl发生取代反应,取代的位置为X苯环取代基的对位,则Y的结构简式为:。
【小问1详解】
根据Z的结构可看出Z中所含官能团是和,名称分别是:酯基、醚键;由已知条件及分析可知的反应类型是取代反应。
故答案为:酯基、醚键;取代反应
【小问2详解】
由分析可知Y的结构简式为:。
故答案为:
【小问3详解】
由题干中W的的结构式可知有13个C,18个H,2个O,则W的分子式为:。
故答案为:
【小问4详解】
X苯环上取代基为某丁基,丁基(-C4H9)有4种,则在X的同分异构体中,苯环上含1个取代基的结构,即取代基的种类数决定了这种X的同分异构体的种类数,所以在X的同分异构体中,苯环上含1个取代基的结构有3种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的同分异构体的结构是取代基上有1组吸收峰,苯环上有3组,则结构简式为:。
故答案为:3;
【小问5详解】
手性碳原子是指连接4个不一样的原子或原子团的碳原子,则化合物M中含有手性碳原子的数目为1,是连有-CHO、甲基,苯环和H原子的碳;W结构中含有苯环和羧基,羧基不与氢气反应,则一定条件下苯环能与3发生加成反应。
故答案为:1;3
【小问6详解】
写出M与新制氢氧气化铜反应实际是醛基被氧化为羧基,同时生成氧化亚铜沉淀和水,则反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
故答案为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
【小问7详解】
通过已知条件可知甲苯()与CH3COCl发生取代反应,取代的位置为苯环上甲基的对位,则产物的结构简式为:;苯环上连有的甲基在酸性高锰酸钾的条件下会被氧化为羧基,则反应试剂及条件为:;酮变醇可以在氢气、催化剂和加热条件下被还原,则反应试剂及条件为:。
故答案为:;;
15. (NH4)2Cr2O7用于有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7的部分性质及组成进行探究。回答下列问题:
(1)为探究(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量:)的分解产物,按下图连接好装置,在A中加入样品进行实验。
①C的作用是_______。
②实验操作步骤:a.打开和,持续缓缓通入,点燃酒精灯,加热,熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭和,称量A和B,整个实验过程中需要持续通入氮气,其作用为_______、_______。
③整个实验过程中未观察到D中溶液变色,实验结束后测得A、B中质量变化分别为、,写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式_______。
(2)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氢的质量分数,其反应原理为:;,;,然后用标准溶液滴定反应生成的酸。
Ⅰ.称取样品ag,配成溶液。
Ⅱ.量取样品溶液,加入适量氯化钡溶液使完全沉淀,再加入的中性甲醛溶液,摇匀、静置。
III.以酚酞作指示剂,用标准溶液进行滴定,记录数据。
Ⅳ.重复步骤_______(填写实验步骤序号)2~3次,处理数据。
①量取样品溶液所用的玻璃仪器为_______。
②滴定终点时锥形瓶中溶液颜色的变化为_______。
③若实验平均消耗溶液的体积为,该样品中氮的质量分数的计算式为_______(用含a、b、c式子表示,需要化简)。
④下列情况会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
a.若实验中使用的甲醛中混有微量甲酸
b.若步骤Ⅱ没有静置
c.若滴定终点读数时,俯视标准液液面
【答案】(1) ①. 防止D中水蒸气进入B中 ②. 排除装置中的空气 ③. 将反应产生的气体全部排入吸收装置B中 ④.
(2) ①. Ⅱ、Ⅲ ②. 酸式滴定管 ③. 由无色变为浅红色 ④. (或) ⑤. bc
【解析】
【分析】本实验的目的,是用热分解法探究(NH4)2Cr2O7分解的产物,由于需要测定分解产物的质量,所以在实验前,需排尽装置内的空气,防止干扰反应产物质量的测定,实验后需要将分解产物从反应装置内排出,以便于被装置B完全吸收。
【小问1详解】
①因为要准确测定反应生成水蒸气的质量,所以需防止D装置内的水蒸气进行B中,从而得出C的作用是防止D中水蒸气进入B中。
②由分析可知,整个实验过程中需要持续通入氮气,其作用为排除装置中的空气、将反应产生的气体全部排入吸收装置B中。
③由实验现象可知,反应不生成NH3,则氮元素转化为氮气,m(H2O)=0.72g,m(N2)=1.00g-0.72g=0.28g,n(H2O)==0.04mol,n(N2)==0.01mol,m(Cr2O3)=2.52g-1.00g=1.52g,n(Cr2O3)==0.01mol,n[(NH4)2Cr2O7]==0.01mol,则n[(NH4)2Cr2O7]:n(Cr2O3): n(H2O): n(N2)=0.01:0.01:0.04:0.01=1:1:4:1,从而得出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式为。答案为:防止D中水蒸气进入B中;排除装置中的空气;将反应产生的气体全部排入吸收装置B中;;
【小问2详解】
①量筒只能读到小数点后一位,则量取样品溶液所用的玻璃仪器为酸式滴定管。
②滴定终点时,溶液由酸性变为碱性,则锥形瓶中溶液颜色变化为由无色变为浅红色,且在半分钟内不变色。
③虽然存在的电离平衡,但加入NaOH溶液中,最终发生完全电离,由此可建立关系式为:(NH4)2Cr2O7——4H+——4NaOH,若实验平均消耗NaOH溶液的体积为bmL,该样品中氮的质量分数的计算式为=(或)。
④a.若实验中使用的甲醛中混有微量甲酸,甲酸也会消耗NaOH,从而使所用NaOH溶液的体积增大,测定结果偏高;
b.若步骤Ⅱ没有静置,则(NH4)2Cr2O7溶液中发生的反应不充分,消耗NaOH溶液的体积减小,测定结果偏低;
c.若滴定终点读数时,俯视标准液液面,则读取NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低;
故选bc。答案为:Ⅱ、Ⅲ;酸式滴定管;由无色变为浅红色;(或);bc。
【点睛】分析误差时,应判断b的变化,由此代入含氮质量分数表达式进行分析。
16. 氢气是一种理想绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气,具有良好的应用前景。乙醇和水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示:
已知:反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化曲线如图所示。
(1)反应Ⅰ中,1 mol CH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是236 kJ。
①反应Ⅰ的热化学方程式是_______。
②反应Ⅰ在较高温度下能够自发进行的原因是_______。
③已知绝热恒压下,下列说法能够判断反应Ⅰ达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.CO的含量保持不变 B.容器中压强保持不变
C. D.体系的温度保持不变
(2)反应Ⅱ中
①某温度下,已知CO和H2O的起始浓度总和为5 mol/L,且的投料比下,CO的平衡转化率为40%,该温度下反应平衡常数的值为_______。
②当不同的进气比[]达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是_______。
(3)已知:H2C2O4为二元弱酸,,,向20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液中滴加10 mL0.2 mol/L KOH溶液。写出混合后所得溶液中含碳元素的粒子浓度的相对大小(按由大到小的顺序)_______;该溶液中水的电离程度_______纯水的电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法判断”)
【答案】(1) ①. ②. △S>0,△H>0,高温时,反应能自发进行(合理即可) ③. AD
(2) ①. 1 ②. 进气比越大,反应温度越低
(3) ①. c()>c()>c(H2C2O4) ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
①反应Ⅰ中,1 mol CH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是236 kJ,根据温度对化学平衡常数的影响可知:温度升高,化学平衡常数K增大,说明该反应的正反应是吸热反应,故该反应的热化学方程式为:;
②反应Ⅰ的正反应是气体体积增大的吸热反应,△S>0,△H>0,高温时,反应能自发进行;
③A.若反应未达到平衡,则CO的质量就会发生改变,CO的含量就会发生改变,因此若CO的含量不变,则反应就会达到平衡,A符合题意;
B.反应在绝热恒压下进行,反应体系中压强始终不变,因此不能根据容器中压强保持不变判断反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.在任何时刻都存在v正(CO)=2v正(CH3CH2OH),若2v正(CO)=v逆(CH3CH2OH),则v逆(CH3CH2OH)=2v正(CO)=4v正(CH3CH2OH),反应逆向进行,未处于平衡状态,C不符合题意;
D.该反应是在绝热恒压条件下进行,若反应未达到平衡状态,体系的温度就会发生变化,因此若体系的温度保持不变,说明反应达到了平衡状态,D符合题意;
故合理选项AD;
【小问2详解】
①反应Ⅱ的化学方程式为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H<0。在反应开始时,c(CO)+c(H2O)=5 mol/L,则c(CO)=3 mol/L,c(H2O)=2 mol/L,平衡时CO的平衡转化率为40%,反应改变的△c(CO)=3 mol/L×40%=1.2 mol/L,根据物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量浓度为:c(CO)=1.8 mol/L,c(H2O)=0.8 mol/L,c(H2)=1.2 mol/L,c(CO2)=1.2 mol/L,则该温度下反应平衡常数K=;
②在其它条件不变时,增大进气比,会导致H2O的转化率增大,而CO的转化率降低,因此若达到相同的CO平衡转化率时,进气比低的比进气比高的平衡正向进行程度大,由于该反应的正反应是放热反应,反应正向进行程度越大,反应放出热量越多,反应体系的温度就越高。故对应的反应温度和进气比的关系是进气比越大,反应温度越低;
【小问3详解】
向20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液中滴加10 mL0.2 mol/L KOH溶液,二者的物质的量相等,恰好发生反应产生酸式盐KHC2O4,电离产生的在溶液中存在电离平衡:H++,也存在水解平衡:+H2OH2C2O4+OH-,的电离平衡常数Ka2=6.4×10-5;的水解平衡常数
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