模擬卷01-2021-2022學年高二化學上學期高頻考題期末測試卷（人教2019選擇性必修1化學反應原理）（解析版）

-2022學年高二化學高頻考題期末測試卷01（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）考試內(nèi)容：新教材人教選擇性必修一難度：★★★☆☆可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32一、選擇題：本題包括16小題，共44分。第1～10小題，每小題2分；第11～16小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1．中國生產(chǎn)的首艘國產(chǎn)航母“山東”號已經(jīng)下水。為保護航母、延長服役壽命可采用兩種電化學方法。方法1：艦體鑲嵌一些金屬塊；方法2：航母艦體與電源相連。下列有關說法正確的是（）A．方法1中金屬塊可能是鋅、錫和銅 B．方法2中艦體連接電源的負極C．方法1叫外加電流的陰極保護法 D．方法2叫犧牲陽極的陰極保護法【答案】B【解析】方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強的金屬塊，如鋅，發(fā)生腐蝕時艦體作正極、活潑的金屬作負極，可防止艦體，延長艦船服役壽命，該方法為犧牲陽極的陰極保護法；方法2艦體與直流電源的負極相連，艦體作電解池的陰極，可以起到防腐效果，該方法為外加電流的陰極保護法，據(jù)此進行解答。方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強的金屬塊，如鋅，而錫和銅比鐵不活潑，則不行，A錯誤；方法2艦體與直流電源的負極相連，B正確；方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強的金屬塊，如鋅，發(fā)生腐蝕時艦體做正極、活潑的金屬作負極，可防止艦體，延長艦船服役壽命，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，C錯誤；方法2艦體與直流電源的負極相連，艦體作電解池的陰極，可以起到防腐效果，該方法為外加電流的陰極保護法，D錯誤。2．化學與人類生產(chǎn)、生活密切相關。下列描述中不涉及鹽類水解原理的是A．明礬凈水 B．氯化銨溶液除鐵銹C．用食鹽腌制肉制品 D．用草木灰去除油污【答案】C【解析】明礬中得氯離子水解為氫氧化鋁膠體，從而吸附水中的雜質(zhì)，A正確；氯化銨是強酸弱堿鹽，水解成酸性，鐵銹易溶于酸性溶液，B正確；食鹽主要成分為氯化鈉，不發(fā)生水解，C錯誤；草木灰的主要成分為碳酸鉀為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，油污在堿性條件下水解，D正確。3．在25℃某稀溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－13mol·L－1。下列有關該溶液的敘述正確的是（）A．該溶液一定呈酸性 B．該溶液一定呈堿性C．該溶液的pH一定為1 D．該溶液的pH可能為13【答案】D【解析】根據(jù)水的離子積常數(shù)，可知由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1，這是由于在水中加酸或堿，抑制了水的電離。若水中加酸，溶液呈酸性，若水中加減，溶液呈堿性，A錯誤；若水中加酸，溶液呈酸性，若水中加減，溶液呈堿性，B錯誤；若水中加酸，溶液顯酸性則溶液中OH－只來自水的電離，c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)總＝10－13mol·L－1，由Kw＝c(H＋)總·c(OH－)總得：c(H＋)總＝mol·L－1＝10－1mol·L－1，pH＝1；若水中加堿，溶液呈堿性，則溶液中H＋只來自水的電離，c(H＋)總＝c(H＋)水＝10－13mol·L－1，pH＝13，C錯誤；由分析知，該溶液的pH可能是1可能為13，D正確。4．有關溶液中3KSCN+FeCl3Fe(SCN)3+3KCl的反應，下列說法不正確的是A．向平衡體系中加入少量KCl固體，溶液紅色變淺 B．加入少量KCl固體，溶液紅色加深C．給體系加壓，溶液紅色沒有明顯變化 D．Fe(SCN)3屬于鹽類，難電離【答案】A【解析】反應實質(zhì)為Fe3++3SCN－Fe(SCN)3(紅色)，KCl沒有參與反應，向平衡體系中加入少量KCl固體，平衡不移動，溶液紅色不變淺，A錯誤；加入少量KCl固體，鐵離子濃度提高，平衡正向移動，溶液紅色加深，B正確；沒有氣體參加反應或生成，給體系加壓，平衡不移動，溶液紅色沒有明顯變化，C正確；Fe(SCN)3可以看成由鐵離子和酸根組成，屬于鹽類，形成絡合物，難電離，D正確。5．通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是（）①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH1＝+571.6kJ·mol－1②焦炭與水反應制氫：C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH2＝+131.3kJ·mol－1③甲烷與水反應制氫：CH4(g)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)ΔH3＝+206.1kJ·mol－1A．反應①中電能轉(zhuǎn)化為化學能B．反應②為放熱反應C．反應③使用催化劑，ΔH3減小D．反應CH4(g)==C(s)+2H2(g)的ΔH＝+74.8kJ·mol－1【答案】D【解析】反應①中，太陽光催化分解水制氫，由光能轉(zhuǎn)化為化學能，A不正確；反應②中，ΔH2>0，為吸熱反應，B不正確；反應③中，使用催化劑，對ΔH3不產(chǎn)生影響，C不正確；應用蓋斯定律，將反應③－反應②得，反應CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH＝+74.8kJ·mol－1，D正確。6．關于如圖所示的原電池，下列說法正確的是A．電流從銅電極通過導線流向鋅電極B．鹽橋中的陰離子向CuSO4溶液中遷移C．鋅電極發(fā)生還原反應，銅電極發(fā)生氧化反應D．銅電極上發(fā)生的電極反應是2H++2e－=H2↑【答案】A【解析】鋅銅原電池中金屬鋅做電池負極，發(fā)生氧化反應，銅做電池正極，電解質(zhì)溶液中銅離子在正極放電，發(fā)生還原反應。電流從電源正極流向電源負極，所以電流從銅電極通過導線流向鋅電極，A正確；陰離子向負極即硫酸鋅溶液中遷移，B錯誤；負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，C錯誤；銅電極上是銅離子放電，電極反應式為，D錯誤。7．下列離子方程式書寫正確的是A．小蘇打溶液中溶質(zhì)的電離：NaHCO3Na++H++COB．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時的正極反應：O2+2H2O+4e－＝4OH－C．稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應的中和熱：H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l)ΔH=－57.3kJ·mol－1D．用鐵電極電解MgCl2溶液：Mg2++2Cl－+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑【答案】B【解析】小蘇打為NaHCO3，其電離方程式為NaHCO3=Na++、，A錯誤；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時的正極反應為O2+2H2O+4e－＝4OH－，B正確；稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應生成水和硫酸鋇難溶鹽，故其中和熱不等于57.3kJ·mol－1，C錯誤；用鐵電極電解MgCl2溶液，陽極是Fe失電子變?yōu)镕e2+，總反應的離子方程式為Fe+Mg2+Fe2++Mg，D錯誤。8．常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A．甲基橙呈紅色的溶液中：Na＋、K＋、HCO、NOB．的溶液中：NH、Ca2＋、ClO－、I－C．pH=7的溶液中：Fe3+、Na＋、Cl－、Br－D．溶有大量CO2氣體的溶液中：Na＋、、Cl－、NO【答案】D【解析】甲基橙的變色范圍是pH3.1到4.4，氫離子與HCO反應生成二氧化碳，A錯誤；，溶液顯堿性，銨根與氫氧根反應生成水，B錯誤；Fe3+在中性溶液中會發(fā)生水解，C錯誤；溶有大量CO2氣體的溶液中溶液呈酸性，Na＋、、Cl－、NO均可大量共存，D正確。9．能夠使CH3COONa溶液pH增大且水解程度也增大的條件是（）A．加水 B．升溫C．加壓 D．加CH3COONa固體【答案】B【解析】CH3COONa溶液加水，升溫，pH減小，A錯誤；升溫促進CH3COONa水解，pH增大，B正確；加壓水解平衡不移動，C錯誤；加CH3COONa固體，CH3COONa水解程度減小，D錯誤。10．下列關于沉淀溶解平衡的判斷正確的是A．某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0B．向飽和水溶液中加入固體，值變大C．向懸濁液中滴加溶液，生成紅褐色沉淀D．含有和固體的懸濁液：【答案】C【解析】某離子被沉淀完全，則該體系內(nèi)有沉淀，存在沉淀溶解平衡，該離子在溶液中的濃度?1×10?5mol/L，不為0，A錯誤；向飽和水溶液中加入固體，則沉淀溶解平衡發(fā)生移動，但Ksp只與溫度有關，與濃度多少無關，B錯誤；向懸濁液中滴加溶液，則離子反應：朝右移動，故生成紅褐色沉淀，C正確；含有和固體的懸濁液中氯化銀溶解度大于碘化銀：，D錯誤。11．鋰－空氣電池是一種可充放電池，電池反應為2Li＋O2＝Li2O2，某鋰－空氣電池的構(gòu)造原理圖如圖。下列說法正確的是A．可選用有機電解液或水性電解液B．含催化劑的多孔電極為電池的負極C．放電時負極的電極反應式為Li－e－＝Li+D．充電時鋰電極應連接外接電源的正極【答案】C【解析】在鋰－空氣電池中，鋰失電子作負極，負極反應式為：Li－e－=Li+，以空氣中的氧氣作為正極反應物，氧氣得電子生成Li2O2，正極反應為：O2+2Li++2e－=Li2O2，總反應為：2Li+O2=Li2O2，據(jù)此解答。應選用有機電解液，水性電解液會與Li直接反應，A錯誤；含催化劑的多孔電極為電池的正極，B錯誤；放電時負極的電極反應式為Li－e－＝Li+，C正確；充電時鋰電極應連接外接電源的負極，發(fā)生電極反應：Li++e－=Li，D錯誤。12．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量、、、等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性）A．電解后，電解槽底部的陽極泥中含有和B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C．陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：D．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有和【答案】A【解析】已知：氧化性，則金屬性，電解時，粗鎳中鎳及比它活潑的金屬都溶解了，電解槽底部的陽極泥中含有和，A正確；電解過程中，在陽極，粗鎳中鎳及比它活潑的金屬都溶解了，陰極上只有金屬鎳析出，得失電子數(shù)相等，則陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等，B錯誤；陰極發(fā)生還原反應，其電極反應式：，C錯誤；電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有、和，D錯誤。13．乙烯與水加成制備乙醇的能量變化過程如下圖所示。下列說法不正確的是A．H2SO4是該合成過程的催化劑B．合成過程的速率由反應②決定C．反應①和反應②均為放熱反應D．C2H4(g)+H2O(1)=C2H5OH(l)ΔH=(E1－E4）kJ?mol－1【答案】D【解析】1molH2SO4在反應①中和乙烯發(fā)生了加成反應，在反應②中又生成了1molH2SO4，所以H2SO4是該合成過程的催化劑，A正確；反應②的活化能大于反應①，活化能越大，反應速率越慢，所以反應②速率慢，合成過程的速率由反應②決定，B正確；從圖中可以看出，反應①和反應②的反應物的總能量都高于生成物的總能量，均為放熱反應，C正確；從圖中可以看出，總反應C2H4(g)+H2O(1)=C2H5OH(l)的ΔH=(E1－E2+E3－E4）kJ?mol－1，D錯誤。14．室溫時，用0.100mol·L－1鹽酸滴定20.00mL0.100mol·L－1的NaY溶液，溶液中水的電離程度隨所加鹽酸的體積變化如圖所示（忽略滴定過程中溶液體積變化），已知Ka(HY)＝1.0×10－10，則下列有關說法正確的是A．可選取酚酞作為滴定指示劑B．M點溶液的pH>7C．Q點水的電離程度最小，Kw<l0－14D．N點，c(Na＋)＝c(HY)＋c(Y－)＋c(Cl－)【答案】B【解析】鹽酸滴定同濃度的NaY溶液，發(fā)生反應：NaY+HCl=NaCl+HY。當?shù)稳?0.00mL鹽酸時，溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NaY、NaCl和HY。當?shù)稳?0.00mL鹽酸時，NaY和HCl恰好完全反應，溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的NaCl和HY，此時溶液顯酸性。達到滴定終點時，溶液顯酸性，所以應該選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑，可選取甲基橙作為滴定指示劑，A錯誤；M點是滴入了10.00mL鹽酸，溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NaY、NaCl和HY。NaY水解使溶液顯堿性，HY電離使溶液顯酸性。HY的電離平衡常數(shù)為1.0×10－10，所以NaY的水解平衡常數(shù)為=1.0×10－4＞1.0×10－10，所以溶液顯堿性，B正確；P點只有NaY，Y－水解促進水的電離，水的電離程度最大。隨著鹽酸的不斷滴入，溶液中Y－濃度逐漸減小，HY濃度逐漸增大，HY電離產(chǎn)生H+對水的電離起到抑制作用，所以Q點水的電離程度最小，但Kw只和溫度有關，所以Kw=l0－14，C錯誤；N點，根據(jù)物料守恒，c(Na+)=c(HY)+c(Y－)，D錯誤。15．NO2是大氣污染的主要污染物之一，硝酸鹽是水體污染的污染物之一，電化學降解酸性NO3－的原理如圖所示，下列說法正確的是A．電源正極為bB．陰極電極反應式為2NO3－+6H2O+10e－=N2↑+12OH－C．兩電極上產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(N2)=5∶2D．將陽極換成銅電極，反應不發(fā)生變化【答案】C【解析】右邊是NO3－變?yōu)镹2，化合價降低得到電子，在陰極反應，因此電源負極為b，A錯誤；陰極電極反應式為2NO3－+12H++10e－=N2↑+6H2O，B錯誤；根據(jù)得失電子守恒，5molO2～20mole－～2molN2，因此兩電極上產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(N2)=5∶2，C正確；將陽極換成銅電極，陽極是銅失去電子，D錯誤。16．硫酸鋇是一種比碳酸鋇更難溶的物質(zhì)。常溫下－lgc(Ba2＋)隨－lgc(CO32－)或－lgc(SO42－)的變化趨勢如圖，下列說法正確的是（）A．趨勢線A表示硫酸鋇B．常溫下，Ksp(BaCO3)＝1×10－11C．將碳酸鋇和硫酸鋇固體置于水中，此時溶液中的＝10D．在硫酸鋇懸濁液中，若要使0.1mol硫酸鋇完全轉(zhuǎn)化成碳酸鋇，則需要加入碳酸鈉的物質(zhì)的量至少為0.1mol【答案】C【解析】根據(jù)圖示，當－lgc(CO32－)或－lgc(SO42－)=0時，－lgc(Ba2＋)為10、11，趨勢線A表示的物質(zhì)的Ksp=1×10－10，趨勢線B表示的物質(zhì)的Ksp=1×10－11。硫酸鋇是一種比碳酸鋇更難溶的物質(zhì)，所以Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，因此趨勢線B表示硫酸鋇，A錯誤；趨勢線A表示碳酸鋇，常溫下，根據(jù)圖示，當－lgc(Ba2＋)=0時，－lgc(CO32－)=10，所以Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)×c(CO32－)＝1×10－10，B錯誤；將碳酸鋇和硫酸鋇固體置于水中，此時溶液中的＝＝＝10，C正確；因為硫酸鋇是一種比碳酸鋇更難溶的物質(zhì)，所以在含0.1mol的硫酸鋇的懸濁液中加入0.1mol的碳酸鈉不能完全轉(zhuǎn)化成碳酸鋇，D錯誤。二、非選擇題：包括第17題～第20題4個大題，共56分。17．（14分）肼主要應用于航天飛行領域。在室溫下能催化分解產(chǎn)生N2、H2和NH3，其反應如下：I．3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g)ΔH1=－156.5kJ?mol－1II．N2H4(g)2H2(g)+N2(g)ΔH2III．N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH3=－178.8kJ?mol－1請回答：（1）計算ΔH2=____kJ?mol－1。（2）室溫下，肼在金屬表面催化分解一段時間后，該金屬催化劑活性下降，其可能原因是____。A．肼分解產(chǎn)生的氮原子強烈吸附在金屬催化劑表面，致使活性表面積減小B．該金屬催化劑經(jīng)過多次使用后，表面出現(xiàn)脫落，表層結(jié)構(gòu)破壞嚴重C．肼分解產(chǎn)生高溫氣體，由于溫度太高導致該金屬催化劑活性組分燒結(jié)D．該金屬催化劑參與肼分解反應一段時間后，導致該金屬催化劑質(zhì)量減?。?）室溫下，減小壓強有利于提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率，請簡述原因____。（4）氣態(tài)肼分解的反應歷程可分為“引發(fā)、傳播、終止”三個階段。在引發(fā)階段，N2H4有兩種鍵裂方式，即斷開“N－N”或“N－H”。對氣態(tài)肼在不同金屬催化劑表面的分解進行研究，測得“N－N”和“N－H”的鍵裂活化能（kJ?mol－1），相關反應機理與實驗數(shù)據(jù)如下：解離分解N2H4(g)→2NH2?ΔH4=－46.65kJ?mol－1非解離分解N2H4(g)→N2H3?+H?ΔH5=88.11kJ?mol－1鍵裂活化能（kJ?mol－1）RuFePtCuN－N0.000.0023.4925.00N－H66.7569.3566.9288.11結(jié)合數(shù)據(jù)和具體反應分析，氣態(tài)肼分解的“引發(fā)”階段以____為主（填“解離分解”或“非解離分解”），判斷依據(jù)是____。（5）畫出以Cu做催化劑的解離分解的“能量－反應過程圖”?！敬鸢浮浚?4分）（1）201.1（2分）（2）ABC（3分）（3）反應I、II是氣體體積數(shù)減少的反應，而反應III不受壓強影響，因此減壓有利于提高肼的平衡轉(zhuǎn)化率（3分）（4）解離分解（1分）N2H4(g)在相同的催化劑條件下，解離分解的N－N鍵裂活化能都比N－H的?。?分）（5）（3分）（說明：最高點對應25，最低點對應－46.65）【解析】（1）已知熱化學方程式：I．3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g)ΔH1=－156.5kJ?mol－1；III．N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH3=－178.8kJ?mol－1；由蓋斯定律可知，由反應I－反應Ⅲ×2可得反應Ⅱ．N2H4(g)2H2(g)+N2(g，則ΔH2=－156.5kJ?mol－1－(－178.8kJ?mol－1)×2=201.1kJ?mol－1；（2）肼分解產(chǎn)生的氮原子強烈吸附在金屬催化劑表面，致使活性表面積減小，A正確；該金屬催化劑經(jīng)過多次使用后，表面出現(xiàn)脫落，表層結(jié)構(gòu)破壞嚴重，B正確；肼分解產(chǎn)生高溫氣體，由于溫度太高導致該金屬催化劑活性組分燒結(jié)，C正確；反應前后催化劑的質(zhì)量不變，D錯誤；（3）由于反應I、II是氣體體積數(shù)減少的反應，而反應III不受壓強影響，因此室溫下，減小壓強有利于提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率；（4）結(jié)合數(shù)據(jù)和具體反應分析，N2H4(g)在相同的催化劑條件下，解離分解的N－N鍵裂活化能都比N－H的小，則氣態(tài)肼分解的“引發(fā)”階段以解離分解為主；（5）由圖可知，反應物的相對能量為0，由表格數(shù)據(jù)可知，以Cu做催化劑的解離分解的鍵裂活化能是25.00kJ?mol－1，則最高點對應25，解離分解N2H4(g)→2NH2?的焓變ΔH4=－46.65kJ?mol－1，則最低點對應－46.65，則以Cu做催化劑的解離分解的“能量－反應過程圖”為。18．（14分）滴定法是中學化學中一種十分重要的定量分析方法。滴定法又可進一步分為酸堿中和滴定、氧化還原滴定等若干種。Ⅰ．某實驗小組在常溫下，用的溶液滴定未知濃度的溶液。且在滴定過程中錐形瓶中混合溶液的變化如下圖所示：已知：混合溶液的體積等于酸、堿體積的相加；。（1）該鹽酸溶液的濃度為___________。（2）若滴加溶液，所得溶液的，試計算滴加溶液，所得溶液的___________。Ⅱ．氧化還原滴定實驗與中和滴定原理相似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)?，F(xiàn)有酸性和未知濃度的水溶液。反應離子方程式是：請回答下列問題：（1）該滴定實驗一定不需要用到的儀器有___________（填序號）。A．酸式滴定管B．堿式滴定管C．白紙D．量筒（2）滴定時是否需要添加指示劑___________，理由___________。（3）實驗時取溶液于錐形瓶中，滴定前后滴定管液面刻度分別為和，則濃度為___________。【答案】（14分）I．（1）0.100（2分）（2）4.3（2分）II．（1）BD（4分）（2）否（1分）因為MnO全部轉(zhuǎn)化為Mn2+時，紫色褪去，現(xiàn)象明顯（2分）（3）（3分）【解析】Ⅰ．（1）從圖像可以看出，當加入20.00mLNaOH溶液時，達到滴定終點，所以鹽酸的物質(zhì)的量濃度c(HCl)==0.100mol/L。（2）滴加19.98mLNaOH溶液時，溶液中的H+沒有完全被中和，剩余的c(H+)==5×10－5mol/L，則溶液的pH≈4.3。Ⅱ．（1）由于酸性高錳酸鉀溶液和雙氧水都有強氧化性，所以需要用酸式滴定管量取酸性高錳酸鉀溶液和雙氧水，需要用一張白紙墊在錐形瓶下面，便于觀察溶液顏色變化，不需要用到的儀器是堿式滴定管和量筒，選BD。（2）滴定時不需要滴加指示劑，因為高錳酸鉀溶液本身是紫色的，高錳酸鉀和H2O2反應轉(zhuǎn)化為Mn2+，溶液顏色會褪去，現(xiàn)象明顯。（3）滴定前后滴定管液面刻度分別為amL和bmL，則用去的高錳酸鉀溶液的體積為(b－a)mL，根據(jù)反應方程式可得：c(H2O2)×V×10－3L×2=(b－a)×10－3L×0.1mol/L×5，c(H2O2)=mol/L。19．（15分）I．2021年1月7日，我國首個探明儲量超千億方的深層頁巖氣田——中國石化西南石油局威榮頁巖氣田一期項目全面建成，對促進成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設具有重要意義。回答下列問題：（1）頁巖氣的主要成分是甲烷。已知25℃，101kPa時甲烷的燃燒熱ΔH為－890.3kJ·mol－1。請寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：________________________________________。（2）用甲烷可以合成乙烯：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH＝＋202kJ·mol－1，該反應在______下自發(fā)進行（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）。II．在催化劑作用下由CO2和H2可直接合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH（3）關于該反應，下列敘述正確的是（填字母序號）。A．恒容下達平衡狀態(tài)時，再充入少量氦氣，正逆反應速率不變B．當混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化時，反應達平衡狀態(tài)C．當反應達平衡狀態(tài)時，3v正(H2)=2v逆(H2O)D．恒溫下縮小容器體積，反應物的活化分子百分數(shù)增大（4）在體積為2L的恒容密閉容器中，加入2molCO2和6molH2，在催化劑作用下發(fā)生乙烯直接合成反應，測得溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率影響如圖所示。①已知在200℃下，10min時反應達到平衡狀態(tài)。則0～10min內(nèi)用CO2表示的平均反應速率為_____。②該反應的ΔH______0（填“<”、“>”或“=”），請結(jié)合平衡移動原理簡述理由_________________。③若不使用催化劑，則200℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率位于圖中的_____點（填“a”、“b”、“c”或“d”）。【答案】（15分）（1）（3分）（2）高溫（1分）（3）AB（4分）（4）①0.05mol·L－1·min－1（2分）②<（1分）溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明溫度升高平衡逆向移動，所以該反應的ΔH<0（2分）③a（2分）【解析】（1）25℃，101kPa時，甲烷的燃燒熱ΔH為－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒熱的熱化學方程式為；（2）該反應的ΔH＝＋202kJ·mol－1＞0，且反應的ΔS＞0，自發(fā)進行的條件：ΔG=ΔH－TΔS＜0，故該反應高溫時自發(fā)進行；（3）恒容下達平衡狀態(tài)時，再充入少量氦氣，不改變生成物和反應為濃度，則正、逆反應速率不變，A正確；當混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化時，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，B正確；反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，當反應達平衡狀態(tài)時，2v正(H2)=3v逆(H2O)，C錯誤；恒溫下縮小容器體積，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，但反應物的活化分子百分數(shù)不變，D錯誤；（4）①由圖可知，200℃時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，在體積為2L的恒容密閉容器中，加入2molCO2，則消耗CO2的物質(zhì)的量為1mol，剩余1molCO2，則0～10min內(nèi)用CO2表示的平均反應速率為；②由圖可知，溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明溫度升高平衡逆向移動，所以該反應的ΔH<0；③使用催化劑，能加快反應速率，但不影響平衡