四川省成都外国语学校2024-2025学年高三上学期11月期中考试化学试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1.本试卷分I卷(选择题)和II卷(非选择题)两部分。
2.本堂考试75分钟，满分100分。
3.答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答卷上。
4.考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137
第I卷(选择题，共42分)
1. 化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是
A. 2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2～20 nm硅量子点不是胶体
B. “燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
C. “神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是碳化硅或氮化硅
D. 金属材料通常分为黑色金属、有色金属等，其中钢铁属于黑色金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A．直径为2～20 nm硅量子点没有形成分散系，故该硅量子点不是胶体，A正确；
B．“燃煤脱硫"技术有利于较少SO2污染，不能减少碳的排放，不能实现“碳达峰、碳中和”，B错误；
C．“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用高温结构陶瓷中含有碳化硅或氮化硅，它们都是共价晶体，由于原子之间以强烈的共价键结合，断裂需消耗很多能量，因此它们硬度大、熔沸点高，可用于“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用，C正确；
D．Fe、Cr、Mn及它们形成的合金材料为黑色金属，除Fe、Cr、Mn之外的金属为有色金属。钢铁是铁合金，因此属于黑色金属材料，D正确；
故合理选项是B。
2. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 的电子式：B. 的形成过程：
C. 2-甲基丁烷的键线式：D. 乙醛的结构简式：
【答案】C
【解析】
【详解】A．二氧化碳电子式为，A错误；
B．为共价化合物，形成过程：，B错误；
C．键线式：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有1个碳原子；2-甲基丁烷的键线式，C正确；
D．乙醛分子中含有醛基，结构简式：，D错误；
故选C。
3. 下列各项比较中，一定相等的是（ ）
A. 相同物质的量Cu分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量
B. 相同物质的量的Na2O和Na2O2中所含阴离子的数目
C. 相同质量的Fe分别与足量Cl2、S充分反应，转移的电子数
D. 相同物质的量浓度的NH4Cl和NH4HCO3溶液中的c(NH4+)
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu和浓硝酸反应生成NO2，和稀硝酸反应生成NO，根据电子得失守恒可知，等物质的量的Cu分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量不相等，A项错误；
B．Na2O和Na2O2中所含阴离子分别为氧离子和过氧根离子，等物质的量的两种物质中，阴离子的物质的量之比为1:1，故相同物质的量的Na2O和Na2O2中所含阴离子的数目一定相等，B项正确；
C．Fe和足量Cl2反应生成FeCl3，每生成1mlFeCl3转移3ml电子，Fe和S反应生成FeS，每生成1mlFeS转移2ml电子，据此可知，等质量的Fe分别与足量Cl2、S充分反应，转移的电子数不相等，C项错误；
D．NH4Cl溶液中NH4+水解，Cl-不发生水解，对NH4+的水解无影响；NH4HCO3溶液中NH4+和HCO3-会发生互促水解，故相同物质的量浓度的NH4Cl和NH4HCO3溶液中的c(NH4+)不相等，D项错误；
答案选B。
4. 某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A. 若制取，则a为浓氨水，b可为氧化钙
B. 若制取，则乙可盛饱和食盐水以除去
C. 若制取，则丙可作气体收集装置
D. 若制取，则丁可盛水用作尾气处理装置
【答案】D
【解析】
【详解】A．氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解释放出氨气，A正确；
B．饱和食盐水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，则制取，乙可盛饱和食盐水以除去，B正确；
C．氯气密度大于空气，则丙中气体长进短出，可作氯气气体收集装置，C正确；
D．氨气极易溶于水，容易倒吸，没有防倒吸装置，D错误；
故选D。
5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 的溶液中：、、、
B. 水电离出来的的溶液：、、、
C. 含有气体的溶液中：、、、
D. 滴加甲基橙显红色的水溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．为酸性条件，会发生反应，A错误；
B．水电离出来的的溶液可能为酸性也可能为碱性，在䂸性条件下，四种离子可大量共存，B正确；
C．具有强氧化性会与发生氧化还原反应，C错误；
D．滴加甲基橙显红色的溶液为酸性，在酸性条件下会与发生氧化还原反应，D错误；
故选B。
6. 在容积不变的密闭容器中进行反应： 。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中正确的是

A. 图I表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B. 图II表示时刻使用压强对反应速率的影响
C. 图III表示时刻增大的浓度对反应速率的影响
D. 图IV中a、b、c三点都已经达到化学平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．图Ⅰ中乙到达平衡时间较短，乙的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO3的转化率减小，乙的温度较高，故A错误；
B．图Ⅱ在t0时刻，正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，故B错误；
C．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，图Ⅲ改变条件瞬间，正、逆速率都增大，正反应速率增大较大，平衡向正反应移动，应是增大压强的原因，故C错误；
D．图IV中曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，故D正确；
故选D。
7. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列离子方程式能完全表示相应事实的是
A. 与冷石灰乳反应：
B. 将还原性铁粉加入过量的稀硝酸中：
C. 向溶液中滴加少量溶液：
D. 模拟侯氏制碱法制备晶体：
【答案】D
【解析】
【详解】A．冷石灰乳为浊液，氢氧化钙不能拆，反应为，A错误；
B．铁粉加入过量稀硝酸中，生成硝酸铁和一氧化氮、水，离子方程式：，B错误；
C．少量的物质完全反应，按照少量物质电离出离子的物质的量之比进行反应，溶液中滴加少量溶液，铝离子完全转化为四羟基合铝酸根离子、铵根离子完全反应生成氨气和水：，C错误；
D．模拟侯氏制碱法制备晶体，反应为饱和氨盐水和二氧化碳、水反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体和氯化铵：，D正确；
故选D。
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，和构成18电子分子，短周期中基态原子未成对电子数最多，Z原子最外层电子数是电子层数的3倍，化合物XWZ具有漂白性。下列叙述正确的是
A 第一电离能：B. 最高价氧化物对应水化物酸性：
C. 是非极性分子D. 挥发时破坏了共价键
【答案】A
【解析】
【分析】Z原子最外层电子数是电子层数的3倍，Z为O元素；短周期中基态原子未成对电子数最多，且原子序数小于Z，故Y为N元素；和构成18电子分子，化合物XWZ具有漂白性，可知X为H元素；W为Cl元素。
【详解】A．Y为N元素，Z为O元素；基态N原子2p能级处于半充满状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素的，元素第一电离能：，A正确；
B．Y为N元素，W为Cl元素；非金属性：，最高价氧化物对应水化物酸性：，B错误；
C．Y为N元素，X为H元素；为三角锥形，属于极性分子，C错误；
D．Y为N元素，W为Cl元素；挥发时克服了分子间作用力，没有发生化学反应，共价键未被破坏，D错误；
故答案为：A。
9. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 密闭烧瓶内存在平衡体系：，缩小容器容积，混合气体颜色加深
B. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C. pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍，pH＜5
D. 制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出
【答案】A
【解析】
【详解】A．该反应是反应前后气体体积不变的反应，当缩小容器的容积时，混合气体的压强增大，但化学平衡不移动，但由于反应混合物中各种气体的浓度增大，c(I2)增大，导致混合气体颜色加深，因此不能用化学平衡移动原理解释，A符合题意；
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体存在可逆反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H＜0，该反应的正反应是放热反应，给混合气体加热，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致c(NO2)增大，因而受热后混合气体颜色加深，可以用化学平衡移动原理解释，B不符合题意；
C．醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 ml/L，将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍，若平衡不移动，稀释后溶液中c(H+)=10-5 ml/L，现在稀释后溶液的pH＜5， c(H+)＞10-5 ml/L，说明稀释使电离平衡正向移动，导致c(H+)在稀释的基础上又有所增大，故能用化学平衡移动原理解释，C不符合题意；
D．乙醇与乙酸在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生乙酸乙酯和水，该反应是可逆反应，在制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出，即减小了生成物的浓度，化学平衡正向移动，有助于反应物更多的转化为生成物，可以用化学平衡移动原理解释，D不符合题意；
故合理选项是A。
10. 芥子酸广泛存在于香料、水果和油料作物中，其结构如图所示，下列说法不正确的是
A. 分子式为
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 该物质可发生取代、加成、酯化、加聚、显色反应
D. 1ml该物质可与发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知分子式为，A正确；
B．分子中含有的苯环、碳碳双键均为平面结构，且单键可旋转，分子中所有碳原子可能共平面，B正确；
C．该物质含有羧基、酚羟基，可以发生取代、酯化反应；含有碳碳双键、苯环，可以发生加成反应；含有碳碳双键，可以发生加聚反应；含有酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，所以该物质可发生取代、加成、酯化、加聚、显色反应，C正确；
D．只有该物质分子中的碳碳双键可与发生反应，则1ml该物质可与发生反应，D错误；
故选D。
11. 利用如下实验装置和试剂能实现元素不同价态间转化的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热，该实验装置不能满足条件，故A错误；
B．过氧化钠和水在常温下反应生成氧气，氧气中氧元素被硫离子还原为-2价，该装置和对应的试剂可以完成的价态变化，故B正确；
C．铜片和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮和氢氧化钠溶液反应发生歧化反应但生成物中含有氮元素的产物为硝酸钠和亚硝酸钠不满足的价态变化，故C错误；
D．浓硫酸和亚硫酸钠反应为复分解反应，未发生价态变化，故D错误；
故选B。
12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 两点的正反应速率：
C. 此反应任意温度下都可自发进行
D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则，A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1ml，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率，B正确；
C．a、b投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向，正向体积增大则，时T较大，故该反应高温自发，C错误；
D．都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含量不再变化，达到平衡，D正确；
故选C。
13. 某兴趣小组为探究矿物X的组成设计了如下实验，已知：①X含三种常见元素；②固体B是一种单质和化合物的混合物；③实验中所用试剂均足量。下列说法正确的是
A. X的化学式为Cu2FeS3
B. 气体A与溴水反应体现A的漂白性
C. 向溶液G中滴入KSCN溶液变红
D. 红棕色固体I溶于HI溶液的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】含三种常见元素矿物在空气中煅烧，反应产生气体A和固体B，气体A被溴水吸收得到溶液C，向其中加入BaCl2溶液反应产生沉淀D质量139.8g，则沉淀D是BaSO4，气体A是SO2，溶液C为H2SO4、HBr的混合物，说明X中含有S元素；固体B用CO气体还原产生固体E，向其中加入盐酸，过滤，分离得到紫红色金属F，则F是金属Cu，则X中含有Cu元素；溶液G中加入NaOH溶液，反应产生沉淀H，经煅烧，H反应产生红棕色固体I，I是Fe2O3，沉淀H是Fe与HCl反应后的溶液中加入NaOH溶液生成的，则H是Fe(OH)2，说明X中含有Fe元素，然后根据元素守恒，由BaSO4、Fe2O3的质量计算出S的物质的量0.6ml、Fe元素的物质的量0.2ml，进而可得Cu元素的物质的量，最后根据物质的量及质量关系得到物质的化学式X为Cu2FeS3，再结合物质的性质分析解答。
【详解】A．根据分析可知，X的化学式为Cu2FeS3，A正确；
B．A是SO2，与溴水反，体现的是还原性，B错误；
C．G为氯化亚铁，滴入KSCN溶液不变红，C错误；
D．红棕色固体I溶于HI溶液的离子方程式为，D错误；
故选A。
14. 室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N，同时发生以下两个反应：①；②（产物均易溶）。反应①的速率，反应②的速率（、为速率常数）。反应体系中M和Z的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A. 反应过程中，体系中Y和Z的浓度之比逐渐减小
B. 0～30min内，M的平均反应速率约为
C. 若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N转化为Y
D. 反应的活化能：①②
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，M的起始浓度为，反应①的速率，反应②的速率，、为速率常数，则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变，所以Y、Z的浓度变化之比始终不变，A错误；
B．①②，则体系中始终有，由图可知，30min时，M的平均反应速率为，B错误；
C．30min时，，则，即反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比为，当反应能进行到底时，，则，，反应结束时N转化为Y的特化率为，C正确；
D．30min时，，即、，反应的活化能越高，反应速率越慢，所以反应①的活化能小于反应②的活化能，D错误；
故选C。
第II卷(非选择题，共58分)
15. 一种利用某镍矿资源（主要成分为、，含有少量、、、、）提取含Ni、Cu、Fe、Mg、Al的物质的流程如下：
资料：
i．25℃时，一些物质的如下：
ii．溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全。
（1）流程中能加快反应速率的措施有_________。
（2）固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS，II中反应的离子方程式为_________。
（3）III中，生成转移，III中反应的化学方程式为_________；III过滤后得到的固体残渣中含有的物质是_________。
（4）IV可以除去溶液D中的，由此推测氧化性_________（填“＞”或“＜”）。
（5）结合离子方程式解释V中加入的作用：_________。
（6）为了使沉淀完全，VI中溶液pH的最小值所属范围为_________（填字母）。
a．2~3 b．3~4 c．9~10 d．10~11
（7）VI中，不宜多加，原因是_________。
【答案】（1）研磨、加热
（2）
（3） ①. ②.
（4）＞ （5），更有利于提取含Fe物质
（6）b （7）过多，会导致发生反应，中会含有
【解析】
【分析】某镍矿（主要成分为、，含有少量、、、、）经研磨后在加热条件下加入硫酸溶解，二氧化硅不溶于硫酸，根据题干信息固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS，加入硫酸铜溶解生成CuS，CuS经氧气氧化后被硫酸溶解生成硫酸铜，过滤除去二氧化硅；溶液B中加入过氧化氢可将亚铁离子氧化为铁离子，加入碳酸氢铵使溶液中铁离子形成氢氧化铁滤出；再想溶液中加入碳酸氢铵使溶液中氯离子形成氢氧化铝沉淀滤出；向溶液G中加入硫化钠使镍离子形成硫化镍沉淀，剩余含镁离子溶液。
【小问1详解】
流程中可以通过研磨、加热加快反应速率；
【小问2详解】
固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS，II中反应的离子方程式：；
【小问3详解】
III中，生成转移，说明S元素由-1价被氧化为+6价，III中反应的化学方程式：；根据分析III过滤后得到的固体残渣中含有的物质是SiO2；
【小问4详解】
IV可以除去溶液D中的，说明电解过程中先于发生反应，由此推测氧化性；
【小问5详解】
过氧化氢可将亚铁离子氧化为铁离子，，更有利于提取含Fe物质；
【小问6详解】
根据题干信息，若要使沉淀完全，但未沉淀，，计算得出pH范围3~4；
【小问7详解】
过多，会导致发生反应，中会含有。
16. 药物卡托普利的合成原料F、工程材料聚碳酸酯(简称PC)的合成路线如下图所示：
已知：①
②酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应：RCOOR＇+R＂OHRCOOR＂+R＇OH(R、R＇、R＂代表烃基)
请回答：
（1）已知C的核磁共振氢谱只有一种峰。
①丙烯→A的反应类型是___________。
②A→B的反应试剂和条件是___________。
③B→C的化学方程式是___________。
（2）9.4 g的D与饱和溴水完全反应生成33.1 g白色沉淀，D的结构简式是___________。
（3）C与D反应生成双酚A的化学方程式是___________。
（4）F有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体的结构简式是___________。(写出一种即可)
①含有甲基②含有碳碳双键③能发生银镜反应④属于酯
（5）PC的结构简式是___________。
【答案】（1） ①. 加成反应 ②. NaOH水溶液、加热 ③. 2CH3CH(OH)CH3+O22CH3COCH3+2H2O
（2） （3）CH3COCH3+2+H2O
（4）HCOOC(CH3)=CH2或HCOOCH=CHCH3
（5）
【解析】
【分析】丙烯与HBr发生加成反应，生成A为CH3CHBrCH3，A在NaOH水溶液中发生水解反应生成B为CH3CH(OH)CH3，B催化氧化生成C为CH3COCH3；依据题给信息，C在ⅰ.HCN/OH-、ⅱ.H2O/H+，浓硫酸、∆条件下发生反应生成F为CH2=C(CH3)COOH(相对分子质量为86)。比较C与双酚A的结构，可得出D为。CH3OH与CO/O2在催化剂作用下发生反应，生成，与D在催化剂作用下发生反应，生成E为；双酚A与E发生反应生成PC为。
【小问1详解】
已知C的核磁共振氢谱只有一种峰，则C为丙酮CH3COCH3。
①丙烯与HBr反应，生成A(CH3CHBrCH3)，反应类型是加成反应。
②A(CH3CHBrCH3)→B[CH3CH(OH)CH3]，发生水解反应，反应试剂和条件是NaOH水溶液、加热。
③B[CH3CH(OH)CH3]→C(CH3COCH3)，发生催化氧化反应，化学方程式是2CH3CH(OH)CH3+O22CH3COCH3+2H2O。
【小问2详解】
9.4 g的D与饱和溴水完全反应生成33.1 g白色沉淀，则D属于苯酚类物质，设D的相对分子质量为M，则可建立如下等式：，M=94，其为苯酚，结构简式是。
【小问3详解】
C(CH3COCH3)与D()反应生成双酚A()的化学方程式是CH3COCH3+2+H2O。
【小问4详解】
F为CH2=C(CH3)COOH，F有多种同分异构体，满足下列条件：“①含有甲基②含有碳碳双键③能发生银镜反应④属于酯”的同分异构体分子中，应含有HCOO-、、-CH3，则可能结构简式是HCOOC(CH3)=CH2或HCOOCH=CHCH3等。
【小问5详解】
由分析可知，PC的结构简式是。
【点睛】推断有机物时，可采用逆推法。
17. 实验室利用红磷(P)与反应可制取少量或。
I．利用如图所示装置制取少量(部分夹持装置已略去)
（1）装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是___________，装置A中发生反应的离子方程式为___________。
（2）B中盛放的试剂为___________(填序号)。
A. 饱和碳酸氢钠溶液B. 饱和氯化钠溶液
C. 氢氧化钠溶液D. 浓硫酸
（3）除去装置A、B中空气的具体操作___________。
（4）选用仪器M的目的是___________。
（5）F装置的作用是___________。
II．测定产品中的质量分数
实验步骤如下：
①迅速称取产品，加水反应后配成溶液。
②取上述溶液，向其中加入碘水(足量)，充分反应。
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，逐滴滴加的溶液并振荡，当溶液恰好由蓝色变为无色时，记录所消耗溶液的体积。
④重复②、③操作3次，平均消耗溶液。
（6）步骤②中反应的化学方程式是___________。
（7）已知：。根据上述数据测得该产品中的质量分数的计算表达式为___________。
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. （2）D
（3）关闭K2，打开K3，打开分液漏斗活塞，当看到B中液面上方充满黄绿色气体，打开K2，关闭K3
（4）防止升华出的凝固，堵塞装置
（5）对进行尾气处理，防止空气中的水蒸气进入中
（6）
（7）
【解析】
【分析】装置A中MnO2和浓盐酸共热反应制取Cl2，装置B用浓硫酸干燥Cl2，防止后续装置中PCl3遇水反应；装置C用于吸收反应结束时的Cl2尾气，装置D为红磷与氯气反应制取PCl3，装置E用于冷凝并收集PCl3，装置F用于吸收未反应的Cl2、HCl，并防止空气中的水蒸气进入E装置内，据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知，装置A中盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗；装置A中MnO2和浓盐酸共热反应制取Cl2，反应的离子方程式为：；
【小问2详解】
根据已知条件和遇水都会发生反应，所以制备过程中需要除去水蒸气，所以选择浓硫酸，故答案为：D；
【小问3详解】
除去装置A、B中空气，应通入Cl2，具体方法是： 关闭K2，打开K3，打开分液漏斗活塞，当看到B中液面上方充满黄绿色气体，打开K2，关闭K3
【小问4详解】
根据已知条件易升华，了防止凝华成固体，进入导管，堵塞导管，所以选择仪器M来防止堵塞；
【小问5详解】
根据已知条件，装置F的作用是对氯气进行尾气处理，同时可以防止空气中的水蒸气进入到装置中，防止制得的和遇水发生反应；
【小问6详解】
步骤①取产品后加水，与水反应生成和HCl，所以步骤②是生成的与I2发生氧化还原反应，化学方程式为：；
【小问7详解】
根据滴定实验条件可知：消耗的量为，则滴定时反应I2的量为：，所以与反应的I2的量为：，根据第②步的反应方程式可知，该产品中PCl3的质量分数的计算表达式为：。
18. 实现绿色低碳循环发展，二氧化碳的吸收和利用是一项重要的研究课题，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚：
I：
II：
（1）二氧化碳与氢气直接合成二甲醚： _______。反应I、II的平衡常数分别为、则该反应的平衡常数_______(用、表示)
（2）某反应容器中按照，投料进行反应Ⅰ合成甲醇：
①若反应在恒容、绝热容器中进行下列说法一定能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
A．
B．
C．混合气体的密度保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
E．反应平衡常数保持不变
②合成甲醇时同时存在逆水汽变换：Ⅲ： ，的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性)随温度的变化趋势如图所示(忽略温度对催化剂的影响)，代表甲醇的选择性和温度的关系的曲线为_______(a或b)，并解释温度升高转化率会发生图示变化的原因_______。
③若某温度下，的平衡转化率为20%，甲醇的选择率为60%，该温度下反应Ⅲ的平衡常数_______。(科学计数法保留两位有效数字)
（3）甲醇脱水可制二甲醚的反应Ⅱ，实验测得：，，，为速率常数。温度下，向2L恒容密闭容器中加入0.4ml，达到平衡时测得的体积分数为60%，则平衡时的产率_______；当温度改变为时，，则_______(填“＜”、“>”或“=”)。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. D、E ②. a ③. 温度升高时Ⅲ反应平衡正向移动程度大于Ⅰ平衡逆向移动程度 ④.
（3） ①. 40% ②. ＜
【解析】
【小问1详解】
I：
II：
根据盖斯定律I×2+ II得 ；反应I、II的平衡常数分别为、，则该反应的平衡常数。
【小问2详解】
①A．，正逆反应的速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选A；
B．，不能判断浓度是否还发生改变，反应不一定平衡，故不选B；
C．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选C；
D．反应前后气体总质量不变，气体总物质的量改变，平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量保持不变，反应一定达到平衡状态，故选D；
E．反应在恒容、绝热容器中进行，温度是变量，则平衡常数是变量，反应平衡常数保持不变，反应一定达到平衡状态，故选E；
选DE。
②反应放热，升高温度平衡逆向移动，甲醇的选择性降低，代表甲醇的选择性和温度的关系的曲线为a；正反应放热，正反应吸热，温度升高时Ⅲ反应平衡正向移动程度大于Ⅰ平衡逆向移动程度，所以温度升高转化率会增大。
③某温度下，的平衡转化率为20%，甲醇的选择率为60%，设二氧化碳的投料为aml、氢气的投料为3aml；则参加反应的二氧化碳为0.2aml、容器中剩余二氧化碳0.8aml，参与该反应的二氧化碳0.12aml、氢气0.36aml，生成水0.12aml；参与反应的二氧化碳0.08aml、氢气0.08aml，反应生成0.08aml CO、0.08amlH2O，设容器容积为V，该温度下反应Ⅲ的平衡常数。
【小问3详解】
温度下，向2L恒容密闭容器中加入0.4ml，达到平衡时测得的体积分数为60%，则甲醇的物质的量为0.24ml，消耗的甲醇的物质的量为0.16ml，反应生成乙醚的物质的量为0.08ml、水0.08ml，则平衡时的产率；温度下，K=；当温度改变为时，，反应达到平衡时，K=，正反应放热，温度越高平衡常数越小，，则