题目内容
3．
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1molCH3OH（g）和3molH2O（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）═3v逆（H2） 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1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1molCH3OH（g）和2molH2O（g），向B容器中充入1，.2molCH3OH（g） 和2.4molH2O（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aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，容器B中CH3OH转化率为75%；维持其他条件不变，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，气体压强之比等于物质的量之比；
（2）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变分析选项；
（3）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；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）依据化学平衡三段式列式计算，设反应的甲醇物质的量为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
20s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=1.2×4
x=0.4mol
v（CH3OH）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{20s}$=0.01mol/（L•s）；
故答案为：0.01mol/（L•s）；
（2）可逆反应达到平衡状态的依据是正逆反应速率相同，
①v正（CH3OH）=v正（CO2）是反应速率之比等于化学方程式计量数之比，不能说你反应达到平衡，故①不符合；
②反应前后气体质量不变，容器体积不变，反应过程中密度不变，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，故②不符合；
③反应前后气体物质的量增大，质量守恒，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③符合；
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志，故④符合；
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%，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
求得x=2.75a，所以B的体积为2.75a-a=1.75a，
故答案为：75%；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，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，题目难度中等．
| A． | 钠钾合金比纯钠的熔点高 | |
| B． | 鉴别碳酸氢钠中含有纯碱的方法是加热看是否有气体生成 | |
| C． | Fe2O3可以用作红色油漆或涂料 | |
| D． | Cl2具有漂白性 |
| A． | pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：c（H+）+c（M+）═c（OH-）+c（A-） | |
| B． | pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：c（NaOH）＜c（CH3COONa）＜c（Na2CO3） | |
| C． | 物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c（CH3COO-）+2c（OH-）═c（H+）+c（CH3COOH） | |
| D． | 0.1mol•L-1的NaHA溶液，其pH=4：c（HA-）＞c（H+）＞c（H2A）＞c（A2-） |
| A． | 对二甲苯 | B． | 2-丙醇 | C． | 2-甲基丙烯 | D． | 均三甲苯 |
| A． | 含有0.1 mol•L-1 Fe3+的溶液中：H+、Fe2+、Na+、I- | |
| B． | 强碱性溶液中：K+、Al3+、Cl-、SO42- | |
| C． | 在pH=1的溶液中：Mg2+、Na+、ClO-、NO3- | |
| D． | 加入强碱再加热，既有气体放出又有沉淀生成的溶液：Ca2+、HCO3-、NH4+、Cl- |
如果将前18号元素按原子序数递增的顺序排列，可形成图所示的“蜗牛”形状，图中每个“•”代表一种元素，其中①点代表氢元素．下列有关说法正确的是（ ）| A． | 最简单气态氢化物的稳定性：③比⑧强、⑤比⑨弱 | |
| B． | 最高价氧化物对应水化物的碱性：②比⑥强 | |
| C． | ⑦的最高价氧化物对应的水化物具有两性 | |
| D． | 简单离子半径④比⑥小 |
| A． | c（H+）=c（CH3COO-） | |
| B． | 溶液中：c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | CH3COOH分子的浓度不再变化 | |
| D． | 溶液中同时存在H+、CH3COO-、OH-、CH3COOH、H2O |