精品解析：天津市和平区2023届高三下学期三模化学试题（解析版）

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和平区2022—2023学年度第二学期高三年级三模考试
化学学科考试卷
本试卷共100分 考试时间60分钟
相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Zn 65 Ba 137
第I卷(选择题 共36分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 中华文化源远流长、博大精深。下列文物主要是由金属材料制成的是
文物




鎏金高士图银杯
南宋德化窑青白釉撇口瓶
明代象牙雕寿星
战国青瓷罐
选项
A
B
C
D

A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．鎏金高士图银杯的材料主要为金属银，故A正确；
B．南宋德化窑青白釉撇口瓶的材料主要为硅酸盐材料，故B错误；
C．明代象牙雕寿星的材料主要为天然象牙雕刻而成，不是金属材料，故C错误；
D．战国青瓷罐属于瓷器，主要材料为黏土，故D错误；
故选A。
2. 下列说法不正确的是
A. Cu在周期中的ds区
B. 第一电离能：S C. 电负性：Na D. 杂化轨道可用于形成共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cu位于第四周期IB族，在周期中的ds区，故A正确；
B．根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，第一电离能：S C．在相同的周期中，元素从左到右的电负性递增，相同的主族元素自上而下电负性递减，电负性：Na D．杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，杂化轨道可用于形成共价键，故D正确；
故选C。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. NaClO的电子式： B. C原子的一种激发态：
C. 的结构示意图： D. 的基态电子排布式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．NaClO由Na+和ClO-构成，含有离子键，ClO-中Cl、O原子间共用1对电子，O、Cl原子外围都达到8e-结构，其电子式为，故A错误；
B．该碳原子的电子排布式为1s22s12p3，基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，2s的能量小于2p，则该原子是碳原子的一种激发态，故B正确；
C．O2-的核电荷数为8，最外层电子数为8，其结构示意图为，故C错误；
D．基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式：1s22s22p63s23p6，故D错误；
故选：B。
4. 镁粉在火星上可以扮演地球上煤的角色，反应Mg+CO2MgO+CO可以为火星上的采矿车、电站等提供热能。下列关于该反应的说法中，不正确的是
A. 属于放热反应 B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 属于氧化还原反应 D. 能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．镁在CO2中反应产生MgO和C的反应与地球上煤的燃烧反应相似，是放热反应，A错误；
B．Mg燃烧反应放出热量，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误；
C．物质燃烧反应过程中元素化合价发生了变化，因此该反应属于氧化还原反应，C正确；
D．化学反应过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中要吸收能量断裂反应物化学键变为单个原子，然后这些原子重新组合形成生成物中的化学键，再释放出能量，故能量变化与化学键的断裂和形成有关，D正确；
故合理选项是B。
5. 能正确表示下列反应的离子方程式的是
A. 硫酸铝溶液和小苏打溶液反应Al3＋＋3HCO=3CO2↑＋Al(OH)3↓
B. 次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳：Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
C. 向CuS沉淀中加入稀硫酸：CuS+2H+=Cu2++H2S↑
D. 双氧水中加入稀硫酸和KI溶液： H2O2＋2I-=I2＋H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A．硫酸铝溶液和小苏打溶液反应，Al3＋和HCO会发生双水解，综合离子方程式为Al3＋＋3HCO=3CO2↑＋Al(OH)3↓，故A正确；
B．次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳，只能生成HCO，所以离子方程式为ClO-+H2O+CO2= HCO+HClO，故B错误；
C．因为CuS比H2S更难电离，所以向CuS沉淀中加入稀硫酸，不能发生反应，故C错误；
D．双氧水中加入稀硫酸和KI溶液，发生反应的离子方程式为H2O2＋2I-+2H+=I2＋2H2O，故D错误；
故选A。
6. 下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是

A. 用装置甲除去废铁屑表面的油污 B. 用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3
C. 用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液 D. 用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳酸钠溶液水解显碱性，碱性溶液中加热可促进油污水解，图中装置可除去废铁屑表面的油污，故A正确；
B．铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，然后通过双氧水氧化得到Fe2(SO4)3，但铁屑为粉末、生成三价铁离子催化双氧水分解，达不到随关随停的效果，故B错误；
C．过滤可分离不溶性杂质与溶液，图中过滤可分离出Fe2(SO4)3溶液，故C正确；
D．硫酸沸点高，难挥发，蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3，故D正确；
答案选B。
7. 用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列各操作中，不会引起实验误差的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗后装入一定体积的NaOH溶液
C. 取10.00 mL NaOH溶液放入洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水
D. 取10.00 mL的NaOH溶液，放入锥形瓶后，把碱式滴定管尖嘴液滴吹去
【答案】C
【解析】
【详解】A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸前需要先润洗，若不润洗相当于稀释了标准溶液，会使测定结果偏高，故A错误；
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗后装入一定体积的NaOH溶液，会使NaOH溶液的用量偏多，所以测定结果偏高，故A错误；
C．取10.00 mL NaOH溶液放入洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水，NaOH溶液的用量不变，所以不会引起实验误差，故C正确；
D．取10.00 mL的NaOH溶液，放入锥形瓶后，把碱式滴定管尖嘴液滴吹去，会使得取用的NaOH溶液偏少，所以测定结果偏低，故D错误；
故选C。
8. 布洛芬对胃、肠道有刺激性，可以对其进行分子修饰减缓。下列说法不正确的是

A. 甲、乙中手性碳原子数目相同
B. 甲分子中最多有10个碳原子共平面
C. 甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应
D. 乙中氮原子为sp2杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，甲和乙中都有1个手性碳原子，位置分别为：和，故A正确；
B．苯环上的碳原子共面，碳碳单键能旋转，则如图所示，最多11个碳原子共平面，故B错误；
C．羧基、酯基均能与氢氧化钠溶液反应，甲中含羧基，乙中含酯基，故C正确；
D．含N原子的六元环与苯环一样均含大π键，N原子的杂化方式为sp2杂化，故D正确；
故选B。
9. 下图是为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)纯度而设计的装置，气球Q弹性良好。

下列说法正确的是
A. Q中反应的离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑，2+4H+=2H2O+O2↑
B. 测量气体体积时应先关闭K1、K2，打开K3，反应完毕后再缓缓打开K1
C. 没有导管a稀硫酸不易滴下来，而且会导致测量气体的体积偏大
D. 若操作正确，量筒I、Ⅱ分别收集xmL、ymL水，则Na2O2的质量分数为
【答案】C
【解析】
【分析】实验开始时先打开恒压滴液漏斗的活塞使稀硫酸与样品发生反应：，，此时关闭K1、K2，打开K3，利用排液法测得所有气体的体积即量筒I中水的体积xmL，反应完毕后先打开K2，关闭K3保证Q灵活伸缩后打开K1，碱石灰吸收后量筒Ⅱ收集ymL水即氧气的体积，据此进一步分析。
【详解】A．过氧化钠不能拆，其离子方程式为：，故A错误；
B．为保证Q灵活伸缩，量筒I测量后，需与大气相通，打开K1前，应先打开K2，关闭K3，故B错误；
C．若没有导管a，由于气压不相通，稀硫酸不易滴落，而且滴落的稀硫酸也计为气体体积，导致测量气体的体积偏大，故C正确；
D．题中计算既未考虑气体与物质的比例关系，也未考虑物质的摩尔质量，Na2O2的质量分数为：，故D错误；
故选C。
10. 通过2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1催化还原的方法，可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下都能自发进行
B. 反应的平衡常数可表示为K=
C. 其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
D. 使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则反应在低温下可以自发进行，A错误；
B．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；反应的平衡常数可表示为K=，B错误；
C．其它条件不变，增大的值，相当于增加NO投料，会促进CO的转化，但是NO自身的转化率下降，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不改变反应的焓变，D错误；
故选C。
11. 如图1所示为铅蓄电池，图2所示为用铅蓄电池做电源，石墨做电极，电解溶液，Z为盐桥。下列说法正确的是

A. X连B极，Y连A极
B. 铅蓄电池放电时，负极得电子被氧化，电极析出，质量越来越大
C. 将Z换成阴离子交换膜，电解一小段时间后，X极区和Y极区溶液浓度均变小。
D. 将Z换成铜片，电解一小段时间，Z的质量几乎不变
【答案】D
【解析】
【分析】用铅蓄电池做电源，石墨做电极，电解溶液，Z为盐桥，铅蓄电池中铅为负极、氧化铅为正极，正极连接图2的Y极，负极连接X极，X极上氯离子失电子产生氯气，Y极上铜离子得电子产生铜。
【详解】A．A为负极，B为正极，即X连A极，Y连B极，A错误；
B．负极失电子被氧化，B错误；
C．若2是阴离子交换膜，Y为阳极，电极反应式为，同时左边溶液转移相同个数的到右边，X为阴极，电极反应式为，所以左边溶液浓度减小，理论上右边溶液浓度不变，C错误；
D．若将Z换成铜片，相当于两个串联的电解池，X为阴极(电极反应式为)，Z左侧为阳极(电极反应式为)，Z右侧为阴极(电极反应式为)，Y为阳极(电极反应式为)，理论上Z的质量不变，D正确；
答案选D。
12. 常温下，As(III)和As(V)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 常温下，酸性：H3AsO4>H3AsO3
B. 常温下，H2AsO+H2AsOHAsO+H3AsO3 K=102.4
C. 常温下，pH=8时，溶液中c(H3AsO4)：c(H2AsO)：c(HAsO)： c(AsO)=1：105.7：106.9：103.3
D. 常温下，同浓度的Na3AsO4溶液与Na2HAsO3溶液，前者碱性强
【答案】D
【解析】
【详解】A．由第1个图可知，当pH=9.2时，c(H3AsO3)= c(H2AsO)，由于H3AsO3⇌H++H2AsO，，由第2个图可知，当pH=2.3时，c(H3AsO4)= c(H2AsO)，由于H3AsO4⇌H++H2AsO，，K2>K1，故酸性H3AsO4>H3AsO3，A正确；
B．该反应的平衡常数，，由选项A可知，，由第2个图可知，pH=6.8时，c(HAsO)= c(H2AsO)，得，故，B正确；
C．由选项A、B可知，，，由第2个图可知pH=11.6时，c(AsO)= c(HAsO)，则，常温下，pH=8时，，故,，故，，故，故c(H3AsO4)：c(H2AsO)：c(HAsO)： c(AsO)=1：105.7：106.9：103.3，C正确；
D．由选项C分子可知，，由图1可知，pH=12.5时，c(HAsO)= c(H2AsO)，则，故更弱酸根水解能力强，碱性更强，则后者的pH更大，D错误；
故选D。
第II卷(非选择题 共64分)
相对原子质量：H 1　C 12　N 14　O 16　F 19 Cl 35.5 Ca 40 Co 59
13. CaF2、CaC2都是工业生产的重要物质。回答下列问题：
（1）基态钙原子的电子排布式________，钙原子核外有________种能量状态的电子。
（2）CaC2与水反应生成乙炔(C2H2)，乙炔中的σ键与π键数之比为_______。
（3）CaF2与浓H2SO4反应生成HF，HF的沸点高于C2H2，原因是________。
（4）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为___________，其中氧原子的杂化方式为___________。
（5）CaF2晶胞结构见图，则距Ca2+最近且等距的F-有________个。晶胞中两个F-的最近距离为273.1pm，用NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞的密度为________g·cm-3(列出计算式即可)。

（6）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3+的溶液中，原因是________(用离子方程式表示)。 已知AlF63-在溶液中可稳定存在。
（7）NaF溶液中c(F-)=0.02mol·L-1 ，向其中加入等体积的CaCl2溶液，使 F-沉淀完全，已知 Ksp (CaF2)=3.45×10-11，则所加 CaCl2溶液的浓度最小为_______mol·L-1 。
【答案】（1） ①. [Ar]4s2 ②. 6
（2）3：2 （3）HF分子之间存在氢键
（4） ①. V形 ②. sp3
（5） ①. 8 ②.
（6）3CaF2+Al3+= 3Ca2++AlF
（7）0.7
【解析】
【小问1详解】
钙为20号元素，基态钙原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2，相同轨道的电子的能量相同，则钙原子核外有6种能量状态的电子；
小问2详解】
乙炔结构为CH≡CH，单键均为σ键，叁键含有1个σ键2个π键，乙炔中的σ键与π键数之比为3:2；
【小问3详解】
氟的电负性较强，在HF分子之间存在氢键，使得其沸点高于乙炔；
【小问4详解】
OF2中氧原子价层电子对数为2+=4，则中心原子为sp3杂化，有2对孤对电子，立体构型为V形；
【小问5详解】
由图可知，以底面面心的Ca2+为例，上下层各有8个F-，则距Ca2+最近且等距的F-有8个；晶胞中两个F-的最近距离为273.1pm，也为晶胞边长的二分之一，则晶胞的边长为，根据“均摊法”，晶胞中含个Ca2+、8个F-，则晶体密度为；
【小问6详解】
已知AlF在溶液中可稳定存在，则CaF2和Al3+可以反应生产Ca2+和AlF，反应为3CaF2+Al3+= 3Ca2++AlF；
小问7详解】
向其中加入等体积的CaCl2溶液，使 F-沉淀完全，此时Ca2+浓度为，则初始需Ca2+浓度为0.69mol·L-1，Ca2++2F-=CaF2，反应消耗Ca2+浓度为0.01mol·L-1，则所加CaCl2溶液的浓度最小为0.7mol·L-1。
14. 某药物中间体M的合成路线如下：

已知：I．。
II．。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________；C中官能团的名称为___________。
（2）B的分子式为___________；E→F的反应类型是___________。
（3）F的结构简式为___________。
（4）G具有的化学性质是___________(填序号)。
①1molG与足量Na反应生成1molH2
②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③能发生水解反应
④能发生缩聚反应
（5）D+H→M的化学方程式为___________。
（6）写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①属于芳香族化合物②与C具有相同官能团③含有四种化学环境的氢
（7）根据上述信息，设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
【答案】（1） ①. 间三甲苯(1，3，5-三甲苯) ②. 羧基
（2） ①. C10H13Cl ②. 加成反应
（3） （4）①④
（5）+ +HCl
（6） (或) （7）
【解析】
【分析】由反应条件可知，A和HCHO、HCl先后发生加成反应和取代反应得到B，结构B的结构式和A的分子式可以推知，A为，B发生已知I的反应原理得到C，结合C的分子式可以推知，C为，C反应已知II的反应原理得到D，结合D的分子式可以推知，D为，结合M的结构式和H的分子式可以推知H为，由反应条件可知，G发生酯化反应生成H，G为，F酸化后得到G，结合F的分子式可以推知，F为，由分子式可知，E和HCN发生加成反应得到F，则E为，以此解答。
【小问1详解】
由分析可知，A为，化学名称为间三甲苯(1，3，5-三甲苯)，C为，官能团的名称为羧基。
【小问2详解】
由结构式可知，B的分子式为C10H13Cl，由分析可知，E和HCN发生加成反应得到F。
【小问3详解】
由分析可知，F的结构简式为。
【小问4详解】
由分析可知，G为，
①G中含有羟基和羧基，1mol G与足量Na反应生成1mol H2，①正确；
②G中没有碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，②错误；
③G中没有酯基，不能发生水解反应，③错误；
④G中含有羟基和羧基，能发生缩聚反应，④正确；
故选①④。
【小问5详解】
D和H发生取代反应生成M，化学方程式为：++HCl。
【小问6详解】
C的同分异构体满足条件：①属于芳香族化合物；②与C具有相同官能团——羧基；③含有四种化学环境的氢，说明该同分异构体是对称的结构；综上所述，该同分异构体中含有苯环且苯环上的取代基为-COOH、4个-CH3或-COOH、-C(CH3)3，则满足条件的C的同分异构体的结构简式为 、。
【小问7详解】
发生催化氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛和HCN发生加成反应得到，酸化后得到，发生缩聚反应生成，合成路线为：。
15. 硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。回答下列问题：
Ⅰ、工业生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)-炭粉还原法，其流程示意图如下：

（1）上述流程中“碱浸”后，物质A必须经过___________(填写操作名称)处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为___________。
（2）上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是___________。

Ⅱ、工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。
（3）溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是___________。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的。若气雾上升过高，可采取的措施是___________。
（4）回流时间不宜过长，原因是___________。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为___________(填标号)。
a．①②③ b．③①② c．②①③ d．①③②
（5）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是___________。过滤除去的杂质为___________。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是___________。
Ⅲ、应用
（6）皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图所示)。为使除汞效果最佳，应控制的条件是___________、___________。

（7）某毛纺厂废水中含0.001mol·L-1的硫化钠，与纸张漂白后的废水(含0.002mol·L-1NaClO)按1∶2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离子有___________。
【答案】（1） ①. 过滤 ②. 3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑
（2）热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解
（3） ①. 硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石 ②. 降低温度
（4） ①. 硫化钠易溶于热乙醇，若回流时间过长，Na2S会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造成冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压过大，发生爆炸 ②. d
（5） ①. 防止滤液冷却 ②. 重金属硫化物 ③. 温度逐渐恢复至室温
（6） ①. x=12 ②. pH介于9～10之间
（7）、Cl-
【解析】
【分析】硫酸钠和碳高温下反应生成硫化钠和二氧化碳，加入稀碱溶液能抑制硫离子水解，硫化钠溶液采用蒸发浓缩、降温结晶可得硫化钠晶体。
【小问1详解】
上述流程中加入了过量的碳粉，“碱浸”后，物质碳粉必须经过过滤、干燥处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，根据得失电子守恒、原子守恒煅烧时发生的总的化学反应方程式为3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑；
【小问2详解】
硫化钠是强碱弱酸盐，加热促进硫化钠水解，稀碱液抑制Na2S水解，所以采用稀碱液比用热水更好；
【小问3详解】
回流前无需加入沸石，其原因是硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石；若气雾上升过高，可采取的措施是降低温度；
【小问4详解】
硫化钠易溶于热乙醇，若回流时间过长，Na2S会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造成冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压过大，发生爆炸，故回流时间不宜过长；回流结束后，需进行的操作有①停止加热③移去水浴②关闭冷凝水，故选d;
【小问5详解】
该实验热过滤操作时，防止滤液冷却过程被空气中的氧气氧化，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液。过滤除去的杂质为重金属硫化物。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是温度逐渐恢复至室温；
【小问6详解】
由图像可知为使除汞效果最佳，应控制的条件是x=12，pH介于9～10之间
【小问7详解】
次氯酸钠与硫化钠的氧化产物是硫酸钠，硫化钠的物质的量比是0.001×1∶0.002×2=1∶4，次氯酸钠的还原产物是Cl－，根据得失电子守恒，硫化钠的氧化产物是硫酸钠，处理后的废水中所含的主要阴离子有SO42－、Cl－。
16. 研究含有一个碳原子物质的化学称为“一碳”化学。
（1）已知：HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH1= - 84kJ·mol-1
CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 495 kJ·mol-1
则反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ΔH3=___________ kJ·mol-1
（2）工业上合成甲醇的反应： CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) ΔH4，在一个密闭容器中，充入lmolCO和2molH2发生反应，测得平衡时H2的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。

①压强P1___________ P2(填“大于”或“小于”)。
②a点条件下，H2的平衡转化率为___________，该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入mol CO和mol CH3OH，平衡___________(填“正向” “逆向”或“不”)移动，新平衡时的逆反应速率___________ (填“大于” “等于”或“小于”)原平衡。
（3）由甲醇制烯烃：主反应(2CH3OHC2H4＋2H2O、3CH3OHC3H6＋3H2O)、 副反应：2CH3OHCH3OCH3＋H2O。某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat。1和Cat。2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究，得到有关实验数据(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比) 如图2所示。结果较好的是___________ (填“Cat.1”、或“Cat.2”)。使用Cat。2反应2h后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是___________(结合碰撞理论解释)。

（4）工业上用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2)，甲胺与氨相似。则甲胺在水中的电离方程式为___________，常温下，反应CH3NH2·H2O(aq)+H+(aq)CH3NH(aq)+ H2O(1)的平衡常数K=2.5×104，该温度下，甲胺的电离常数Kb=___________(填数值)。
【答案】（1）+34.5
（2） ①. 小于 ②. 66.7% ③. 正向 ④. 大于
（3） ①. Cat.1 ②. 该条件下2h后催化剂失活，导致甲醇转化率、乙烯和丙烯的选择性均明显下降；(或该条件下2h后Cat。2显著降低副反应的活化能，相同时间内快速生成副产物二甲醚，乙烯和丙烯的选择性下降，甲醇转化率也会有一定程度的降低。)
（4） ①. CH3NH2·H2OCH3NH(aq)+OH- ②. 2.5×10-10
【解析】
【小问1详解】
已知反应：HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-84kJ•mol-1① CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ•mol-1②由盖斯定律②-①得CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5kJ•mol-1)-(-84kJ•mol-1)=+34.5kJ•mol-1，故答案为：+34.5；
【小问2详解】
①由图可知在相同温度时，压强P1下平衡时H2的体积分数大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理减小压强化学平衡向计量数之和小的方向移动，故P1小于P2，故答案为：小于；
②，由图可知×100%=40% 解得x≈0.667，H2的平衡转化率=×100%=66.7%，令容器的体积为VL，该温度下K=≈4.5V2，该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入molCO和molCH3OH，此时Qc=≈3.4V2，即Qc小于K，故在容积不变的条件下再充入molCO和molCH3OH时，反应正向进行，在容积不变的条件下再充入molCO和molCH3OH时，物质的量浓度增大，化学反应速率增大，故新平衡时的逆反应速率大于原平衡故答案为：66.7%；正向；大于；
【小问3详解】
由图可知催化剂Cat.1对应的乙烯和丙烯的选择性更高，故结果较好的是Cat.1，该条件下2h后催化剂失活，导致甲醇转化率、乙烯和丙烯的选择性均明显下降；(或该条件下2h后Cat.2显著降低副反应的活化能，相同时间内快速生成副产物二甲醚，乙烯和丙烯的选择性下降，甲醇转化率也会有一定程度的降低。)，故答案为：Cat.1；该条件下2h后催化剂失活，导致甲醇转化率、乙烯和丙烯的选择性均明显下降；(或该条件下2h后Cat.2显著降低副反应的活化能，相同时间内快速生成副产物二甲醚，乙烯和丙烯的选择性下降，甲醇转化率也会有一定程度的降低)；
【小问4详解】
甲胺与氨相似，则甲胺在水中的电离方程式为：CH3NH2•H2O(aq)+OH-，反应CH3NH2•H2O(aq)+OH-的平衡常数表达式K=，CH3NH2•H2O(aq)+OH-的电离平衡常数Kb=
==Kw=Kw•K=1.0×10-14×2.5×104=2.5×10-10，故答案为：CH3NH2•H2O(aq)+OH-； 2.5×10-10。