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    6．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H＞0
    （1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH（g）和3mol H2O（g），20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为0.01mol/L•s．
    （2）判断（1）中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）③④．
    ①v正（CH3OH）=v正（CO2）
    ②混合气体的密度不变
    ③混合气体的平均相对分子质量不变
    ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
    （3）图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1mol CH3OH（g）和2mol H2O（g），向B容器中充入1.2mol CH3OH（g）和2.4mol H2O（g），两容器分别发生上述反应．已知起始时容器A和B的体积均为a L．试回答：
    ①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH的转化率为75%；A、B两容器中H2O（g）的体积百分含量的大小关系为：B＜A（填“＞”“＜”或“=”）．
    ②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为1.75aL（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）．

    分析 （1）依据化学平衡三段式列式计算甲醇的浓度变化，带入公式v=$\frac{△c}{△t}$计算；
    （2）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，及其衍生的关系，变量不变是判断依据；
    （3）①依据恒温恒容、恒温恒压容器变化，结合反应平衡特征分析判断，压强变化和物质的量变化成正比；
    ②打开KAB组成的是恒温恒压容器，依据压强变化和物质的量变化成正比计算得到．

    解答 解：（1）一定条件下，向体积2L的密闭容器中充入1molCH3OH（g）和3molH2O（g），设甲醇反应物质的量为x
               CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g），
    起始量（mol） 1        3          0      0
    变化量（mol） x        x          x     3x
    某时刻量（mol）1-x    3-x         x     3x
    20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，4+2x=4×1.2，解得x=0.4mol，
    v（CH3OH）=$\frac{0.4mol}{2L×20s}$=0.01mol/L•s；
    故答案为：0.01mol/L•s；
    （2）CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g），该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应；
    ①v正（CH3OH）=v正（CO2），是正反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；　
    ②反应前后气体质量不变，体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
    ③反应前后气体物质的量变化，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
    ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志，故D正确；
    故答案为：③④；
    （3）①B容器的体积变为原来的1.5倍，增加的气体的物质的量为3.6 mol×0.5=1.8 mol，依据化学方程式可知增加2mol，反应甲醇1mol，则反应的甲醇的物质的量为0.9 mol，CH3OH的转化率=$\frac{0.9mol}{1.2mol}$×100%=75%．
    A是恒容反应容器，B是恒压反应容器，B容器充入1.2molCH3OH（g） 和2.4molH2O（g）与B容器充入1molCH2OH（g）和2molH2O（g），是等效平衡．反应方程式中生成物气体增多，反应时A容器压强比B容器大，所以A中平衡时相当于B平衡后的加压，加压平衡向逆反应方向移动，A容器中H2O百分含量增多，填B“＜A”；
    故答案为：75%；＜；
    ②打开K时，AB组成一个等温等压容器，相应的起始投入总物质的量与平衡的总体积成正比，设打开K重新达到平衡后总的体积为x，则x：（3+3.6）=1.5a：3.6，解得x=2.75a，所以B的体积为2.75a-a=1.75a，
    故答案为：1.75a．

    点评 本题考查了化学平衡三段式计算，平衡标志的分析判断，题目难度较大．恒温恒容容器，恒温恒压容器的分析判断是解题关键，气体压强之比和物质的量之比成正比例．

    练习册系列答案
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    [实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验：
    （1）请完成以下实验设计表（ 表中不要留空格）
    实验编号实验目的T/KpHc/10-3 mol•L-1
    H2O2Fe2+
    ①为以下实验作参照29836.00.30
    ②探究温度对降解反应速率的影响3
    ③298106.00.30
    [数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图
    （2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150s内的反应速率：v（p-CP）=8.0×10-6mol•L-1•s-1；
    [解释与结论]
    （3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大．但后续研究表明：温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：过氧化氢在温度过高时迅速分解；
    （4）实验③得出的结论是：pH等于10时，反应不能（填“能”或“不能”）进行；
    [思考与交流]
    （5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来．根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：在溶液中加入碱溶液，使溶液的pH大于或等于10（其他合理答案均可）．

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    17．可逆反应：2HI（g）?H2（g）+I2（g）在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（　　）
    ①单位时间内生成n  mol I2的同时生成2n  mol HI
    ②单位时间内生成n  mol H2的同时生成2n  mol I2
    ③用HI、H2、I2表示的反应速率的比为2：2：1的状态
    ④混合气体的颜色不再改变的状态
    ⑤混合气体的密度不再改变的状态
    ⑥混合气体的压强不再改变的状态．
    A．①④⑥B．②③⑤C．①④D．全部

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    11．化学与科学、技术、军事密切相关．下列说法正确的是（　　）
    A．光导纤维遇强碱会“断路”
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    步骤1：将铬酸钠溶于适量水中，加一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠．
    步骤2：先将上述溶液蒸发结晶并趁热过滤，继续将得到的晶体再溶解再蒸发结晶并趁热过滤．然后将得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体．
    步骤3：将得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1：2溶于适量的水，加热至105～110℃时让其充分反应．
    ①步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O．
    ②（NH4）2Cr2O7受热分解制取N2及Cr2O3的化学方程式为：（NH4）2Cr2O7$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cr2O3+N2↑+4H2O．
    ③为了测定实验制得的产品中（NH4）2Cr2O7的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL．则该产品中（NH4）2Cr2O7的纯度为90%．（假定杂质不参加反应，已知：Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）

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    A．①②⑤B．③④⑤C．②③⑤D．②③④⑤

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    16．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为：Fe3++Cr2+$?_{充电}^{放电}$Fe2++Cr3+．下列说法正确的是（　　）
    A．电池充电时，b极的电极反应式为Cr3++e-=Cr2+
    B．电池充电时，Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极
    C．电池放电时，a极的电极反应式为Fe3++3e-=Fe
    D．电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+浓度降低0.1 mol•L-1

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