（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为        mol·L^-1·s^-1 。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                   。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将         。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

（20分）选修四模块的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
(1) 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 达到平衡时，c(A) ="2" mol·L^-1，c ( B) =" 7" mol·L^-1，c ( C) =" 4" mol·L^-1。试确定B的起始浓度c (B)的取值范围是             ；若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是            。
A. 增加C的物质的量        B. 加压   
C. 升温                   D.使用催化剂
（2）常温下，取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是       ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为 m₂。 则
m₁       m₂ ( 选填“<”、“=”、“>”)

(3) 在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂在一定条件下反应生成甲醇：CO ( g) + 2H₂( g) → CH₃OH(g)   ΔH= —91kJ·mol^-1。反应达到平衡时，平衡常数表达式K=                  ，升高温度，K值           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4) 难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数。例如：    Cu(OH)₂(s)Cu²⁺ (aq) + 2OH ^- ( aq)，Ksp =" c" (Cu²⁺ ) c ²(OH ^- ) =" 2×10" ^-20。当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀。若某CuSO₄溶液里c( Cu²⁺) ="0.02" mol·L^-1，如果生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使pH大于     ； 要使0.2 mol·L^-1的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀较为完全 ( 使Cu²⁺浓度降至原来的万分之一)则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH等于         。
(5) 常温下，某纯碱(Na₂CO₃) 溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。则该溶液呈     性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致。请你设计一个简单的实验方案用来评判甲乙两位同学的观点是否正确(包括操作、现象和结论)                      。

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(1) 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 达到平衡时，c(A) ="2" mol·L^-1，c ( B) =" 7" mol·L^-1，c ( C) =" 4" mol·L^-1。试确定B的起始浓度c (B)的取值范围是             ；若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是            。

A. 增加C的物质的量        B. 加压   

C. 升温                   D.使用催化剂

（2）常温下，取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是       ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为 m₂。 则

m₁       m₂ ( 选填“<”、“=”、“>”)

(3) 在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂在一定条件下反应生成甲醇：CO ( g) + 2H₂( g) → CH₃OH(g)   ΔH= —91kJ·mol^-1。反应达到平衡时，平衡常数表达式K=                  ，升高温度，K值           (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4) 难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数。例如：    Cu(OH)₂(s)Cu²⁺ (aq) + 2OH ^- ( aq)，Ksp =" c" (Cu²⁺ ) c ²(OH ^- ) =" 2×10" ^-20。当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀。若某CuSO₄溶液里c( Cu²⁺) ="0.02" mol·L^-1，如果生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使pH大于     ； 要使0.2 mol·L^-1的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀较为完全 ( 使Cu²⁺浓度降至原来的万分之一)则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH等于         。

(5) 常温下，某纯碱(Na₂CO₃) 溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。则该溶液呈     性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致。请你设计一个简单的实验方案用来评判甲乙两位同学的观点是否正确(包括操作、现象和结论)                      。

选修四模块的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：

   (1) 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 达到平衡时，c(A) =2 mol·L^-1，c ( B) = 7 mol·L^-1，c ( C) = 4 mol·L^-1。试确定B的起始浓度c (B)的取值范围是              ；若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是             。

       A. 增加C的物质的量        B. 加压      

    C. 升温                     D. 使用催化剂

（1）常温下，取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是        ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为 m₂。 则

m₁        m₂ ( 选填“<”、“=”、“>”)

 (3) 在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂在一定条件下反应生成甲醇：CO ( g) + 2H₂( g) → CH₃OH(g)   ΔH= —91kJ·mol^-1。反应达到平衡时，平衡常数表达式K=                  ，升高温度，K值            (填“增大”、“减小”或“不变”)。

   (4) 难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数。例如：       Cu(OH)₂(s)Cu²⁺ (aq) + 2OH ^- ( aq)，Ksp = c (Cu²⁺ ) c ²(OH ^- ) = 2×10 ^-20。当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀。若某CuSO₄溶液里c( Cu²⁺) =0.02 mol·L^-1，如果生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使pH大于      ； 要使0.2 mol·L^-1的CuSO₄ 溶液中Cu²⁺沉淀较为完全 ( 使Cu²⁺浓度降至原来的万分之一)则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH等于          。

      (5) 常温下，某纯碱(Na₂CO₃) 溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。则该溶液呈      性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致。请你设计一个简单的实验方案用来评判甲乙两位同学的观点是否正确(包括操作、现象和结论)                       。