【题目】以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g) + H2O(g) 
CO(g) + 3H2(g) △H＝+206.0kJ·mol－1
II：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H＝－129.0kJ·mol－1
（1）一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物发生反应I，一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCH4、1molH2O | a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2 |
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为__________。
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的反应速率为______。
②100℃时反应I的平衡常数为____________。
（3）若在恒温恒压容器内进行反应II，下列能说明该反应达到平衡状态的有________（填序号）。
A．有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键断裂
B．CO百分含量保持不变
C．容器中混合气体的压强保持不变
D．容器中混合气体的密度保持不变
（4）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是__________（填序号）。
A．c(H2) 减少 B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．n(CH3OH) 增加 D．
减小 E．平衡常数K增大
【答案】0.2＜b≤1 0.03mol·L－1·min－1 2.25×10—2 BD CD
【解析】
(1)设反应的甲烷的物质的量为x，
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
起始（mol）1 1 0 0
反应（mol）x x x 3x
平衡（mol）1-x 1-x x 3x
平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，即物质的量为开始时的1.2倍，则（1mol-x）+（1mol-x）+x+3x=（1 mol +1 mol）×1.2，解得x=0.2mol；若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，即甲乙等效，由于该反应前后气体的物质的量不等，在等温等体积时，需要转换到方程式一边，物质的量分别相等，则b的最大值为1mol，起始时要维持化学反应向逆反应方向进行，则b要大于0.2mol，因此0.2＜b≤1，故答案为：0.2＜b≤1；
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol，则：
CH4 （g）+H2O （g）CO （g）+3H2 （g）
起始量（mol）：1.0 2.0 0 0
变化量（mol）：0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量（mol）：0.5 1.5 0.5 1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=
=0.03 molL-1min-1，
②100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.05mol/L，c（H2O）=0.15mol/L，c（CO）=0.05mol/L，c（H2）=0.15mol/L，平衡常数K=
=2.25×10-2；
（3）A、有2个H - H键生成的同时有3个C - H键断裂，只说明逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态；
B、CO百分含量保持不变，证明各组分不再变化，该反应已经达到了化学平衡状态；
C、该容器为恒温恒压容器，混合气体的压强始终不变，容器中混合气体的压强不变化不能说明反应是否达到了平衡状态；
D、该反应的正反应是气体分子数减小的反应，在恒温恒压容器中建立平衡时气体体积减小，混合气体质量守恒，混合气体密度增大，所以容器中混合气体的密度保持不变说明达到平衡状态；
答案选BD；
（4）A．平衡后将容器的容积压缩到原来的
，压强增大，平衡向正反应方向移动，生成物的浓度增大，由于平衡常数不变，结合平衡常数可知，平衡时反应物各组分的浓度都增大，选项A错误；
B．压强增大，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大更多，选项B错误；
C．压强增大，平衡向正反应方向移动，CH3OH 的物质的量增加，选项C正确；
D．压强增大，平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量减小、甲醇的物质的量增大，故重新平衡
减小，选项D正确；
E．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，选项E错误。
答案选CD。
举一反三同步巧讲精练系列答案
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【题目】已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应：C＋2H2SO4(浓)
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，根据如图回答问题：
（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气？__。
（2）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：
①A中加入的试剂是___，作用是___；
②B中加入的试剂是___，作用是___；
③C中加入的试剂是___，作用是___；
④D中加入的试剂是___，作用是___。
（3）实验时，C中应观察到的现象是___。
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【题目】下列有关有机物的说法正确的是（ ）
A.分子式为C9H18O2的酯，在酸性条件下加热可水解产生相对分子质量相同的两种有机物，则符合此条件的C9H18O2的结构有18种
B.甲苯和Cl2在光照下的反应与乙醇和乙酸在浓硫酸作用下的反应属于同一类型的反应
C.lmol
与NaOH溶液反应，最多可消耗3molNaOH
D.淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH作用下发生水解反应
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【题目】利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________________。
(2)已知在常温下，高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的；装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为_________________，离子方程式为______。
(3)若要证明非金属性：S>C>Si，则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________。
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【题目】某化学课外活动小组利用废铁屑(含少量硫等元素)为原料制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，并设计了如图所示的装置(夹持仪器略去)。
称取一定量的表面除去油污的废铁屑于锥形瓶中，加入适量的稀硫酸，在通风橱中置于50~60℃热水浴中加热充分反应。待锥形瓶中溶液冷却至室温后加入氨水，使其反应完全，制得浅绿色悬浊液。
（1）相比通常铁与稀硫酸生成氢气的条件，在实验中选择50~60℃热水浴的原因是___；锥形瓶中溶液冷却至室温后再加入氨水的原因__。
（2）C瓶中KMnO4溶液的作用是__。
（3）若要确保获得浅绿色悬浊液，下列符合实验要求的是__(填字母)。
a.保持铁屑过量
b.控制溶液呈强碱性
c.将稀硫酸改为浓硫酸
（4）莫尔盐是一种重要化学药品，较绿矾稳定，不易被空气氧化，是化学分析中常用的基准物之一。其组成可用(NH4)2SO4FeSO46H2O或(NH4)2Fe(SO4)26H2O表示。一定条件下，(NH4)2Fe(SO4)2发生分解：4(NH4)2Fe(SO4)2=2Fe2O3+5SO2↑+3SO3↑+N2↑+6NH3↑+7H2O下列叙述正确的是__。
a反应生成amolN2时，转移电子的物质的量为6amol
b该反应的还原产物是硫的两种氧化物
c有amol电子转移时，生成SO2的物质的量为0.1amol
d将气体产物用足量BaCl2溶液吸收，只得到一种沉淀物
（5）实验探究：影响溶液中Fe2+稳定性的因素。
配制0.8mol/L的FeSO4溶液（pH=4.5）和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液（pH=4.0），各取2ml上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都呈浅绿色，分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液，过了一会儿观察可见(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液，FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。
（资料）
沉淀 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 7.6 | 2.7 |
完全沉淀pH | 9.6 | 3.7 |
①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因___。
②讨论影响Fe2+稳定性的因素，小组同学提出以下3种假设：
假设1：其它条件相同时，NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。
假设2：其它条件相同时，在一定pH范围内，溶液pH越小Fe2+稳定性越好。
假设3：___。
（6）称取ag所制得的硫酸亚铁铵晶体，用加热煮沸的蒸馏水溶解，配成250mL溶液，取出25mL放入锥形瓶中，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液VmL，则硫酸亚铁铵晶体的纯度为___(用含c、V、a的代数式表示)。
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【题目】已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：
试回答：
（1）写出B的化学式_______，D的化学式______。
（2）写出由E转变成F的化学方程式______。
（3）检验G溶液中阳离子的试剂为______，写出发生反应的离子方程式______。
（4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。
（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式______，______。
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【题目】磷酸氯喹(结构如图所示)可用于治疗新冠肺炎，2020年3月4日印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。下列关于磷酸氯喹的说法错误的是( )
A.化学式为
B.含有2个
杂化的氮原子和1个
杂化的氮原子
C.所含官能团之一为氯原子(碳氯键)
D.可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
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【题目】在空气中，有下列反应发生： ①N2 + O2 = 2NO；②2NO+O2=2NO2；③3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO；④ 2SO2+O2 = 2SO3；⑤ SO3 + H2O = H2SO4； ⑥SO2+H2O
H2SO3； ⑦3O2 = 2O3，其中属于氧化还原反应的是( )
A. ①②③④ B. ①②③④⑦ C. ①②④⑦ D. ①②③④⑤⑥⑦
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【题目】2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池，美英日三名科学家获奖，他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下：(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCn
LiFePO4+nC。下列说法不正确的是（ ）
A.放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时，Li+向左移动
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