2021-2022学年湖南省长沙市南雅中学高二（下）质量检测化学试卷（5月）（含答案解析）

这是一份2021-2022学年湖南省长沙市南雅中学高二（下）质量检测化学试卷（5月）（含答案解析），共18页。试卷主要包含了3kJ⋅ml−1，15kJ⋅ml−1， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−802.3kJ⋅ml−1
B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ⋅ml−1
C. 12CH4(g)+O2(g)=12CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15kJ⋅ml−1
D. CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3kJ⋅ml−1
2. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。下列不能说明反应达到平衡状态的是( )
A. 混合气体的压强不再变化B. 混合气体的密度不再变化
C. v(CO)=2vCO2D. nCO2:n(CO)=1:2且不再变化
3. 原子结构是物质结构的基础，下列有关原子结构的说法正确的是( )
A. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
B. 21Sc的价层电子排布式为4s23d1
C. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素只有1种
D. 锶的焰色试验呈洋红色，是因为其电子从基态跃迁到激发态的过程会释放洋红色的光
4. 下列各组元素的性质叙述正确的是( )
A. 原子半径：NaC. 电负性：P5. 下列关于共价键的说法错误的是( )
A. σ键的电子云图形是轴对称的，π键的电子云图形是镜面对称的
B. H只能形成σ键， NN可以形成σ键和π键
C. HCN分子中有2个σ键和2个π键
D. 共价键的键长越长，共价键越牢固
6. 对有机化合物进行研究时有章可循，下列说法正确的是( )
A. 分离二氯甲烷(沸点40℃)和四氯化碳(沸点77℃)的方法是蒸馏
B. 用乙醇、乙醚、乙酸乙酯等作萃取剂可以萃取碘水中的I2
C. 某有机物的分子式为C4H8O2，其分子中一定含有sp2杂化的碳原子
D. 某有机物X，完全燃烧生成4.48L CO2(标准状况下)和3.6g H2O，据此可计算出其实验式为CH2
7. 我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列有关“小分子胶水”的说法错误的是( )
A. 分子式为C15H10O4
B. 分子中所有碳原子一定共平面
C. 能与Na2CO3溶液反应
D. 1ml该物质与浓溴水反应最多消耗3ml Br2
8. 有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，不能在有机化合物中引入羧基官能团的是( )
A. 异丙醇与酸性高锰酸钾溶液反应
B. 异丙苯()与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 乙醛在有催化剂并加热的条件下与氧气反应
D. 乙酸乙酯在稀硫酸催化并加热条件下反应
9. 下列说法正确的是( )
A. 蛋白质的变性是可逆的，利用该性质可以分离和提纯蛋白质
B. 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，一段时间后，加入过量的NaOH溶液，再滴入碘水，溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解
C. ATP中既有磷酯键又有磷酸酐键，其中磷酸酐键在断裂时释放较多的能量，因此也被称为高能磷酸键
D. 某合成橡胶的结构可表示为，该聚合物的单体是CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN
10. 2−丁炔酸叔丁酯[CH3C≡CCOOCCH33]可参与3+2环加成反应。2−丁炔酸叔丁酯有多种同分异构体，其中，分子中含有碳碳三键和甲酯基(−COOCH3)且有连续四个碳原子在一条直线上的同分异构体(不考虑手性异构)的数目是( )
A. 5B. 8C. 10D. 13
11. 电能是认识自然、改造自然的利器。1799年，伏打研制了能维持一定电流的电堆(如图所示)。1807年，戴维利用伏打电堆电解制得钾和钠。下列说法错误的是( )
A. 铜片是伏打电堆的正极
B. 伏打电堆工作时，锌片上发生反应可能是Zn−2e−=Zn2+
C. 伏打电堆工作时，电子从锌片出发，经过湿布片流向铜片
D. 戴维利用伏打电堆电解食盐水可以制得金属钠
12. 腺嘌呤(A)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用AHCl表示)。下列叙述正确的是( )
A. AHCl在水中的电离方程式为AHCl⇌AH++Cl−
B. AHCl水溶液呈酸性
C. AHCl水溶液中：
D. AHCl水溶液中：c(OH-)+c(A)=cH+
13. 价层电子对互斥(VSEPR)模型是预测分子空间结构的重要方法，下列说法正确的是( )
A. O3的VSEPR模型为平面三角形B. NF3的空间结构为平面三角形
C. ClO3−中心原子杂化轨道类型为sp2杂化D. SO32−的键角小于109∘28′
14. 分子的结构决定其性质，下列关于分子结构与性质的叙述正确的是( )
A. 极性分子只含有极性键，非极性分子只含有非极性键
B. 相同温度下，浓度相等的氯乙酸(CH2ClCOOH)溶液的导电性大于乙酸溶液
C. 邻羟基苯甲酸的沸点高于对羟基苯甲酸
D. 甲醇在水中的溶解度大于苯甲醇
15. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：。能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
C. 反应结束后，溶液中存在 18OH−
D. 反应结束后，溶液中存在CH318OH
16. 无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。
已知：氯化亚砜()熔点−101℃，沸点76℃，易水解。
回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(任写一种)。
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是___________。
(4)将D晶体溶于水配成溶液，取少量该溶液滴入苯酚稀溶液中，现象是___________。
(5)反应D→E的化学方程式为___________。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：___________，并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原：___________。
17. 电子信息产业是当今世界规模最大、发展最迅猛产业，半导体技术是其中的核心技术之一、第四周期中Cu、Zn、Ga、Ge、As等元素，是组成半导体化合物的重要元素，请回答下列问题：
(1)基态原子中，Ga的核外电子排布式为___________，Cu的价层电子的轨道表示式为___________。
(2)Ga、Ge、As的第一电离能从大到小的顺序为___________。
(3)第ⅤA族的As元素可以形成多种含氧酸，如H3AsO3、H3AsO4等，请依据VESPR模型预测：
①AsO33−的空间构型为___________，其中心原子价层的电子对数为___________，中心原子杂化轨道类型为___________杂化。
②键角：AsO33−___________AsO43−(填“>”“<”或“=”)。
③原子总数相同、价电子总数也相同的分子或离子互称为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。请任写出一种AsO43−的等电子体：___________。
(4)以过渡金属为中心原子的分子或离子不能用VSEPR模型预测其空间结构。CuNH32Cl2与CuCl42−构型相似，已知CuNH32Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是___________(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知CuCl42−的立体构型是___________(填“四面体形”或“平面四边形”)。
18. 新冠病毒的大流行对世界产生了深远的影响。经中国学者研究，药物阿比多尔(I)显示良好的抗病毒疗效，其一种合成路线如下：
已知：
①RNH2+
②R1COOR2+R3CH2COOR4→C2H5ONa+R2OH
回答下列问题：
(1)A的化学名称为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)由B生成C和由E生成F的反应类型分别是___________、___________。
(4)G的一种分异构体J结构如下图所示，1ml J与足量NaOH溶液反应，最多消耗NaOH___________ml。
(5)由H生成I的化学方程式为___________。
(6)设计以为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
19. 利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：
Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物
(1)下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为___________。
(2)若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为SO42−，另一产物为___________。若将该催化剂置于CuSO4溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式___________。
Ⅱ.用H2还原CO2可以一定条件下合成(不考虑副反应)：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=？
(3)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为x ml⋅L−1和3x ml⋅L−1，经t s反应达到平衡，此时CH3OH的产率(即实际产量与理论产量之比)为y。t s内用CH3OH表示的反应速率为___________。该温度下反应平衡常数的值为___________。
(4)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1:3时，该反应在无分子筛膜时和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
①该反应的ΔH___________(填“>”或“<”)0。
②在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为___________℃。
③有分子筛膜时，P点之前，甲醇的平衡产率逐渐增大的可能原因是___________。
Ⅲ.调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放
(5)已知25℃时，碳酸电离常数Ka1=10−6.3，Ka2=10−10.3。当溶液pH=12时，cH2CO3:cHCO3-:cCO32-=1:___________ :___________。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成指定的物质所放出的热量，1ml CH4完全燃烧生成 CO2和 液态水，所以甲烷的燃烧热的热化学方程式为： ，故选：B。
2.【答案】C
【解析】A.该反应体系温度和容积不变，反应的气体分子数改变，混合气体的压强发生变化，则当混合气体的压强不再变化，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B.该反应体系容积不变，气体总质量发生改变，则混合气体的密度发生变化，则当混合气体的密度不再变化，能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C.未指明反应速率的方向，其比值等于系数之比也不能说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D.且不再变化，即反应体系各组分浓度不再改变，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故选C。
3.【答案】A
【解析】A.s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，故A正确；
B.Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族，则其价电子排布式为3d14s2，故B错误；
C.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，有两种元素，故C错误；
D.电子由基态跃迁到激发态需要吸收光子，获得能量，从由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量，焰色反应是两个过程的综合，故D错误；
故选：A。
4.【答案】C
【解析】A.同周期元素从左往右半径依次减小，故原子半径：，A项错误；
B.同周期元素从左往右第一电离能依次增大，第五主族大于第六主族，故第一电离能：，B项错误；
C.同周期元素从左往右电负性依次增大，故电负性：PD.主族元素最高正价等于主族序数，但O无最高正价，F无正价，D项错误；
答案选C。
5.【答案】D
【解析】A.键的电子云图形是轴对称的，可以围绕对称轴旋转；键的电子云图形分布在原子核构成平面的两侧，是镜面对称的，故A正确；
B.核外只有1个电子，位于1s轨道，电子云为球形，和其它原子形成共价键时只能以“头碰头”的方式形成键， N原子2p轨道有3个单电子，2个N原子成键时，只能有一个p电子以“头碰头”的方式形成键，另外2个p电子以“肩并肩”方式形成键，故B正确；
C.的结构式为，单键为键，叁键中有1个键和2个键，所以分子中共有2个键和2个键，故C正确；
D.共价键的键长越长，键能越小，共价键越不牢固，故D错误；
选D。
6.【答案】A
【解析】A.二氯甲烷和四氯化碳的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，故A正确；
B.乙醇、乙醚与水互溶，则乙醇、乙醚不能作萃取剂，故B错误；
C.分子式为的不饱和度为1，结构简式可能为，其分子中只有sp3杂化的碳原子，故C错误；
D.标准状况下的物质的量为，的物质的量为，未知有机物的质量，不确定是否含有氧元素，故D错误；
故选：A。
7.【答案】B
【解析】A.分子中C、H、O原子个数依次是15、10、4，分子式为C15H10O4，故A正确；
B.苯环、乙烯、−COO中所有原子共平面，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子不一定共平面，故B错误；
C.含有酚羟基，具有弱酸性，能与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠，故C正确；
D.含有酚羟基，能与浓溴水发生取代反应，碳碳双键能与溴发生加成反应，所以1ml该有机物最多消耗3mlBr2，故D正确；
故选：B。
8.【答案】A
【解析】A.异丙醇与酸性高锰酸钾溶液反应生成丙酮，引入羰基，A项正确；
B.异丙苯()与酸性高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸，引入羧基，B项错误；
C.乙醛在有催化剂并加热的条件下与氧气反应，生成乙酸，引入羧基，C项错误；
D.乙酸乙酯在稀硫酸催化并加热条件下反应，生成乙酸和乙醇，引入羧基和羟基，D项错误；
答案选A。
9.【答案】D
【解析】A.蛋白质的变性是不可逆的，盐析可逆，利用盐析可以分离和提纯蛋白质，故A错误；
B.向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，一段时间后，加入过量的NaOH溶液，再滴入碘水，碘和氢氧化钠反应，溶液不变蓝，不能说明淀粉已完全水解，故B错误；
C.ATP中既有磷酯键又有磷酸酐键，其中磷酸酐键在断裂、新键形成时释放较多的能量，因此也被称为高能磷酸键，故C错误；
D.CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN发生加聚反应生成，该聚合物的单体是CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN，故D正确；
选D。
10.【答案】D
【解析】符合条件的2−丁炔酸叔丁酯的同分异构体有、 、、、、 、 、 、 、、 、、 ，共13种，故选D。
11.【答案】CD
【解析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，正极上氧气得电子被还原，原电池工作时，电子由负极流出经过导线流向正极，电流由正极流出经过导线流向负极，结合原电池的形成条件分析解答。
A. 由分析可知，铜片是伏打电堆的正极，A正确；
B. 由分析可知，伏打电堆工作时，锌片为负极，工作时其上发生的反应可能是，B正确；
C. 伏打电堆工作时，电子从锌片出发，经过导线流向铜片，电子不能经过湿布片中的电解质溶液，C错误；
D. 戴维利用伏打电堆电解食盐水得到NaOH、H2和Cl2，电解熔融的NaCl才可以制得金属钠，D错误；
故答案为：CD。
12.【答案】BD
【解析】A.AHCl是强电解质，在水中完全电离，所以AHCl在水中的电离方程式为：，故A错误；
B.AHCl是强酸弱碱盐，AH+发生水解反应使AHCl水溶液呈酸性，故B正确；
C.AHCl水溶液呈酸性，c(H+)>c(OH-)，离子浓度大小为，故C错误；
D.AHCl水溶液存在质子守恒：，故D正确；
故选：BD。
13.【答案】AD
【解析】A.O3中O原子价层电子对数=2+=3且含有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，故A正确；
B.NF3中N原子价电子对数=3+=4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，故B错误；
C.中Cl原子价层电子对数=3+=4且含有1个孤电子对，杂化轨道类型为杂化，故C错误；
D.的价层电子对数为3+=4，VSEPR模型为四面体，含有1对孤电子，则的空间结构为三角锥形，键角小于，故D正确；
故选：AD。
14.【答案】BD
【解析】A.极性分子中可能含有非极性键，H2O2是极性分子，但分子里含有“O−O”非极性键，非极性分子也可能含有极性键，如二氧化碳分子含有极性键，结构对称是非极性分子，故A错误；
B.氯原子是一种吸电子基团，能使−OH上的H原子的活泼性增强，相同温度下，浓度相等的氯乙酸(CH2ClCOOH)溶液中羧基更易电离出H+，则其导电性大于乙酸溶液，故B正确；
C.邻羟基苯甲酸分子内形成了氢键，而对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，气化时，需要吸收较多的能量克服分子间氢键，所以沸点高于邻羟基苯甲酸，故C错误；
D.甲醇分子中烃基较小，苯甲醇中烃基较大，二者都有一个羟基，则甲醇在水中的溶解度大于苯甲醇，故D正确；
故选：BD。
15.【答案】C
【解析】A.由图像中反应进程可知正反应中 I活化能大是决速步；逆反应中活化能IV大，是决速步，A项错误；
B.图示总反应的焓变=反应物的总焓-生成物的总焓=(I反应的活化能−II反应的活化能)−(III反应的活化能−IV反应的活化能)≠I反应的活化能−IV反应的活化能，B项错误；
C.已知 为快速反应，结合反应II可知溶液中存在OH-，C项正确；
D.结合反应历程I、II、III、IV和 可知，18O只存在于乙酸甲酯、乙酸、氢氧根离子、水分子中，不会在甲醇分子中存在，D项错误；
答案选C。
16.【答案】(1)漏斗
(2)氯水或Cl2、双氧水、H2O2溶液 (以上物质任一均可)
(3)抑制FeCl3的水解
(4)溶液变为紫色
(5)FeCl3⋅6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
(6)SO2 ；取少量E固体溶于水，向溶液中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明是SO2将Fe3+还原

【解析】废铁屑用过量盐酸溶解，过滤除去不溶性杂质，得到A溶液，加入足量过氧化氢得到FeCl3溶液，在HCl气氛蒸发结晶得到FeCl3⋅6H2O，再与SOCl2共热，制得无水FeCl3。
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用氯水(Cl2)或双氧水(H2O2溶液)，Cl2还原得到Cl-，H2O2还原得到H2O。
(3)由于FeCl3是强酸弱碱盐，易发生水解，操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是抑制FeCl3的水解。
(4)将D晶体溶于水配成溶液，该溶液含有Fe3+，取少量该溶液滴入苯酚稀溶液中，Fe3+与苯酚发生显色反应，现象是溶液变为紫色。
(5)反应是FeCl3⋅6H2O与SOCl2共热，制得无水FeCl3，化学方程式为：FeCl3⋅6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑。
(6)由D转化成E的过程中生成具有较强还原性的SO2气体，其可能还原三价铁产生少量亚铁盐；SO2还原Fe3+后自身被氧化得到，故设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原，即验证是否存在，故设计实验：取少量E固体溶于水，向溶液中加入盐酸酸化，再加入溶液，若产生白色沉淀，则证明是SO2将Fe3+还原。
17.【答案】(1)[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1 ；
(2)As>Ge>Ga
(3)①三角锥形；1 ； sp3 ②< ③PO43−、SO42−、ClO4−、BF4−、AlCl4−、CCl4、SiF4、PCl4+、SF42+等(CH4等氢化物不符合题意)
(4)极性 ；平面四边形

【解析】(1)Ga为第四主族第IIIA族元素，基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1；Cu是29号元素，处于第四周期第IB族，价电子排布式为3d94s1，结合泡利原理、洪特规则，价电子排布图为；
(2)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，第一电离能从大到小的顺序为：As>Ge>Ga；
(3)①AsO33−中As周围形成了3个σ键，孤电子对数为：=1，故As原子价层电子对数为3+1=4，其VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对可得空间构型为三角锥形，其中心原子价层的电子对数为1，As的杂化方式为sp3；
②AsO43−的中As周围形成了4个σ键，孤电子对数为：=0，故As原子价层电子对数为4+0=4，故其空间构型为正四面体，AsO33−空间构型为三角锥形，则键角：AsO33−③原子总数相同、价电子总数也相同的分子或离子互称为等电子体，与AsO43−的等电子体：PO43−、SO42−、ClO4−、BF4−、AlCl4−、CCl4、SiF4、PCl4+、SF42+等(CH4等氢化物不符合题意)
(4)Cu(NH3)2Cl2的同分异构体可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以该分子应该为极性分子；既然存在两种同分异构体，所以CuCl42−的空间构型应该是平面四边形。
18.【答案】(1)对硝基苯酚(4−硝基苯酚)
(2)
(3)还原反应；取代反应
(4)5
(5)
(6)C2H5OH→酸性KMnO4溶液CH3COOH→ΔC2H5OH/浓H2SO4CH3COOC2H5→C2H5ONaCH3COCH2COOC2H5

【解析】C和反应生成D，由D逆推，可知C是、B是；F发生溴带反应生成G，根据G的结构简式，可知F是；
(1)A是，化学名称为对硝基苯酚(4−硝基苯酚)；
(2)C和反应生成D，由D逆推，可知C是；
(3)由B生成C是中的硝基被还原为氨基；由E生成F是中N原子连接的H原子被甲基代替，反应类型分别是还原反应、取代反应。
(4)1mlJ与足量NaOH溶液反应，生成1ml、1mlCH3COONa、2mlNaBr，最多消耗5mlNaOH。
(5)和甲醛、(CH3)2NH反应生成和水，反应的化学方程式为。
(6)乙醇被高锰酸钾氧化为乙酸，乙酸和乙醇合成乙酸乙酯，根据信息②，乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成，合成路线为C2H5OH→酸性KMnO4溶液CH3COOH→ΔC2H5OH/浓H2SO4CH3COOC2H5→C2H5ONaCH3COCH2COOC2H5。
19.【答案】(1)光能转化为化学能
(2)H2 ；Cu2++2e−=Cu
(3)xytml⋅L−1⋅s−1 ； y227x21-y4
(4)①< ② 210 ③随温度升高，分子筛膜分离出水的效率增大。低于210℃时，分离出水对甲醇平衡产率的增加大于升高温度对甲醇平衡产率的减少
(5)105.7 ； 107.4

【解析】 (1)根据图示，该催化剂在水中发生光催化反应的方程式为，光解水能量转化形式为光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能；
(2)若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为SO42−，被氧化成SO42−，则H+被还原为H2，即另一产物为H2；若将该催化剂置于CuSO4溶液中，产物之一为O2，氧元素的化合价升高，O2为氧化产物，则生成另一产物的反应为还原反应，由于Cu2+得电子能力大于H+，故生成另一产物的离子反应式为Cu2++2e−=Cu，故答案为：H2，Cu2++2e−=Cu；
(3)CO2和H2的起始浓度分别为 x ml‧L−1和3x ml‧L−1，CH3OH的产率为y，则生成的CH3OH物质的量浓度为xyml/L，根据三段式，t s内用CH3OH表示的反应速率为，反应的平衡常数K== =y227x21-y4，故答案为： xytml⋅L−1⋅s−1 ； y227x21-y4
(4)①由图可知，温度升高，甲醇的平衡产率减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
②根据图可知，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳点为产率最高点，即P点，相应温度为：210℃，故答案为：210；
③有分子筛膜时，P点之前，甲醇的平衡产率逐渐增大的可能原因是：随温度升高，分子筛膜分离出水的效率增大。低于210℃时，分离出水对甲醇平衡产率的增加大于升高温度对甲醇平衡产率的减少；
(5)H2CO3的电离方程式为H2CO3⇌H++、⇌ H++，则Ka1= 、Ka2=，当溶液的pH=12时，c(H+)=1×10−12ml/L，将其代入Ka1=10−6.3、Ka2=10−10.3中分别求出c()=1012Ka1 c(H2CO3)=105.7 c(H2CO3)、c()=1012Ka2 c()=1024Ka1Ka2 c(H2CO3)=107.4 c(H2CO3)，则c(H2CO3)：c()：c()=1：105.7： 107.4，故答案为：105.7 ； 107.4。