湖北省宜昌市部分重点中学学年高二上学期期末考试化学精校解析 Word版.docx
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湖北省宜昌市部分重点中学学年高二上学期期末考试化学精校解析Word版
湖北省宜昌市部分重点中学2016-2017学年高二(上)
期末化学试卷
一、选择题(共16小题,每小题3分,满分48分)
1.生产、生活离不开化学,下列说法不正确的是( )
A.泡沫灭火器的反应原理是非氧化还原反应
B.钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用酸除去
D.燃料电池的燃料都在负极发生反应
【答案】B
..................
2.下列有关物质的性质或该物质性质的应用均正确的是( )
A.醋酸溶液与醋酸钠溶液中的醋酸根均可以水解,同浓度时前者的水解程度比后者低一些
B.明矾净水与自来水的杀菌清毒原理是一样的
C.MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,可用电解此两种物质冶炼镁、铝金属
D.氯化亚铁溶液加热蒸干并灼烧得到三氧化二铁
【答案】D
【解析】A、醋酸是弱酸,在水中发生电离,CH3COO-不水解,故错误;B、明矾净水利用Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮固体颗粒,达到净水的目的,自来水消毒是利用的某些物质的氧化性,因此原理不同,故错误;C、MgO、Al2O3熔点高,用作耐高温材料,但MgO不用于冶炼镁,而是常电解熔融状态的MgCl2,冶炼铝常用电解熔融状态的氧化铝,故错误;D、FeCl3发生水解:
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,盐类的水解是吸热反应,升高温度,促使平衡右移,HCl易挥发,更加促进平衡右移,得到Fe(OH)3固体,然后灼烧,氢氧化铁分解为氧化铁和水,故正确。
3.化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差.下列是一些化学键的键能,根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为:
( )
化学键
C﹣H
C﹣F
H﹣F
F﹣F
键能/(kJ•mol﹣1)
414
489
565
155
A.+485kJ•mol﹣1B.﹣485kJ•mol﹣1
C.+1940kJ•mol﹣1D.﹣1940kJ•mol﹣1
【答案】D
【解析】根据反应热=反应物键能总和-生成物键能总和=(4×414+4×155-4×489-4×565)kJ·mol-1=-1940kJ·mol-1,故选项D正确。
点睛:
利用反应热和键能的关系,难点是了解此物质的结构,1mol该物质中含有多少mol化学键,如甲烷,1mol甲烷中含有4molC-H,1molCF4中含有4molC-F键。
4.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol
C.铁粉与硫粉需要加热才能发生的反应,则此反应是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷燃烧热
【答案】B
【解析】A.中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,其衡量标准是生成的水为1mol,故无论稀H2SO4和Ca(OH)2反应生成的水是几摩尔,其中和热恒为57.3kJ/mol,A错误;B.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则热化学方程式为:
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0kJ/mol,所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol,B正确;C.大多放热反应需要加热引发条件才能进行;需要加热的反应不一定是吸热反应,C错误;D.1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳气体所放出的热量就是甲烷燃烧热,没有说明水的状态,D错误,答案选B。
5.对反应A(s)+3B(g)
2C(g)+D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.02mol/(L•s)B.v(B)=0.6mol/(L•min)
C.v(C)=0.5mol/(L•min)D.v(D)=0.01mol/(L•s)
【答案】D
【解析】以D为基准,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,A、因为A的状态是固态,浓度视为常数,无法计算化学反应速率,故是最慢的;B、v(D)=v(B)/3=0.2mol/(L·min);C、v(D)=v(C)/2=0.25mol/(L·min);D、转化成分钟,v(D)=0.01×60mol/(L·min)=0.6mol/(L·min),比较数值,故选项D正确。
6.在下列各溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.常温下水电离的c(H+)为1×10﹣12mol/L的溶液中:
Fe2+、Na+、SO42﹣、NO3﹣
B.滴加石蕊后呈蓝色的溶液中:
K+、AlO2﹣、Cl﹣、HCO3﹣
C.含有大量HCO3﹣的澄清透明溶液中:
K+、Al3+、SO42﹣、Na+
D.常温下c(OH﹣)/c(H+)=1014的溶液中:
K+、Ba2+、Cl﹣、Br﹣
【答案】D
【解析】A、水电离出c(H+)=10-12<10-7mol·L-1,溶质对水的电离是抑制,溶质可能是酸,也可能是碱,在酸中NO3-具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,在碱中Fe2+和OH-生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,故错误;B、滴加石蕊后溶液呈蓝色,说明溶液显碱性,HCO3-和OH-不能大量共存,且HCO3-和AlO2-发生反应生成Al(OH)3↓和CO32-,不能大量共存,故错误;C、Al3+和HCO3-发生双水解反应,不能大量共存,故错误;D、该溶液显碱性,这些离子能够大量共存,故正确。
点睛:
本题考查限制条件下离子共存,需要根据限制条件,判断溶液的酸碱性,如D选项,c(OH-)>c(H+),说明溶液显碱性,然后根据是否发生反应,进行判断,特别强调的是AlO2-和HCO3-不能大量共存,是因为HCO3-电离出H+能力强于Al(OH)3,发生H2O+AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-。
7.一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+2Y(g)
Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。
下列说法正确的是( )
A.若升高温度,X的体积分数增大,则正反应的△H>0
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的
C.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L•s)
D.若图纵坐标是正反应速率,则反应应该在绝热条件下进行,图象最高点为平衡点
【答案】C
【解析】A、升高温度,X的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应,△H<0,故错误;B、假设平衡不移动,Z的平衡浓度变为原来的1/2,但反应前后气体系数之和不相等,缩小体积平衡向逆反应方向移动,消耗Z,Z的浓度小于原来的1/2,故错误;C、生成0.3molZ的同时消耗X的物质的量为0.3×2mol=0.6mol,根据化学反应速率的定义,v(X)=0.6/(60×10)mol/(L·s)=0.001mol/(L·s),故正确;D、纵坐标代表正反应速率,随着反应进行,正反应速率降低,且不清楚此反应是放热还是吸热反应,故错误。
8.某温度下,反应N2O4(g)
2NO2(g)(△H>0)在密闭容器中达到平衡。
下列说法不正确的是( )
A.加压时(体积变小),平衡向逆反应方向移动,将使正反应速率增大
B.某时刻改变条件速率时间如图,改变的条件是恒容时增大N2O4的浓度
C.保持体积不变,加入少许N2O4,平衡向正反应方向移动,再达平衡时颜色变深
D.保持压强不变,加入少许N2O4,混合气体的相对平均分子质量不变
【答案】B
【解析】A、加压,组分的浓度都要增大,平衡向逆反应方向移动,正逆反应速率都增大,故说法正确;B、增大N2O4的浓度,相当于增大压强,正逆反应速率都增大,故说法错误;C、增大N2O4的浓度,平衡向正反应方向移动,气体颜色加深,故说法正确;D、加入N2O4,在恒压下,平衡不移动,因此气体的平均摩尔质量不变,故说法正确。
9.已知图一表示的是可逆反应A(g)+B(g)
C(s)+D(g)△H>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g)
N2O4(g)△H<0的浓度(c)随时间t的变化情况。
下列说法中正确的是( )
A.若图一t2时改变的条件是增大压强,则反应的△H增大
B.图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
C.图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D.若图二t1时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小
【答案】BD
【解析】A、△H只与始态和终态有关,与反应途径无关,增大压强,△H不变,故错误;B、正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,根据图一,t2时刻反应向正反应方向进行,升高温度,符合图像,反应前气体系数之和大于反应后气体系数,增大压强,平衡向正反应方向移动,符合图像一,故正确;C、图二,NO2和N2O4的浓度都增大,升高温度不能达到此效果,增大压强,组分浓度增大,平衡向正反应方向移动,符合图像二,因此应是增大压强,故错误;D、增大压强,平衡向正反应方向移动,分子量从46→92变化,平均相对分子质量增大,故错误。
10.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)
2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表:
下列说法正确的是( )
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
A.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前ν(逆)>ν(正)
C.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
D.0~2min的平均速率ν(Z)=2.0×10﹣3mol•L﹣1•min﹣1
【答案】A
【解析】X(g)+Y(g)
2Z(g)
起始(mol·L-1)0.0160.0160
变化:
0.0060.0060.012
平衡:
0.010.010.012根据平衡常数的定义,K=c2(Z)/[c(X)×c(Y)]=0.0122/(0.01×0.01)=1.44,故正确;B、没有达到平衡前,反应向正反应方向进行,即v(正)>v(逆),故错误;C、在通入Z,相当于在原来的基础上增大压强,当反应前后气体系数之和相等,平衡不移动,故错误;D、根据化学反应速率的表达式,v(Y)=(0.16-0.12)/(10×2)mol/(L·min)=0.002mol/(L·min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(Z)=2v(Y)=0.004mol/(L·min),故错误。
11.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.用惰性电极电解MgCl2溶液:
2Cl﹣+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH﹣
B.向氯化铝溶液中滴加少量Na2CO3溶液:
2Al3++3CO32﹣
Al2(CO3)3↓
C.一定量明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀的质量最大时:
2Ba2++4OH﹣+Al3++2SO42﹣=2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O
D.FeCl3溶液与NaAlO2溶液混合:
Fe3++3AlO2﹣
Fe(AlO2)3↓
【答案】C
【解析】A.用惰性电极电解MgCl2溶液的离子反应方程式为Mg2++2Cl﹣+2H2O
Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,A错误;B.向氯化铝溶液中滴加少量Na2CO3溶液的离子反应方程式为2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,B错误;C.一定量明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀的质量最大时的离子反应方程式为2Ba2++4OH﹣+Al3++2SO42﹣=2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O,C正确;D.FeCl3溶液与NaAlO2溶液混合的离子反应方程式为Fe3++3AlO2﹣+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓故D错误,答案选C。
点睛:
明确相关物质的性质、发生的化学反应是解答的关键,注意掌握判断离子方程式正确与否的方法一般:
(1)检查反应能否发生。
(2)检查反应物、生成物是否正确。
(3)检查各物质拆分是否正确。
(4)检查是否符合守恒关系(如:
质量守恒和电荷守恒等)。
(5)检查是否符合原化学方程式。
12.一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数为对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5mol的混合溶液1L,根据上表数据判断,说法错误的是( )
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
KSP(25℃)
8.0×10﹣16
2.2×10﹣20
4.0×10﹣38
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获较纯净的CuSO4溶液
C.该溶液中c(SO42﹣):
[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)=5:
4
D.将少量FeCl3粉末加入含Cu(OH)2的悬浊液中,其中c(Cu2+)增大
【答案】C
【解析】A.从表格中可以看出,Fe(OH)3的Ksp是最小的,所以它最先出现沉淀,A正确;B.加入双氧水,将亚铁离子氧化为易除去的铁离子,用氧化铜调节pH,不引入新的杂质,B正确;C、Cu2+、Fe2+、Fe3+在水溶液中发生水解,所以该混合溶液中c(SO42﹣):
{c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)}>5:
4,C错误;D.少量FeCl3粉末加入含Cu(OH)2的悬浊液中,因为FeCl3的水解产生的氢离子使氢氧化铜的溶解平衡正向移动,所以c(Cu2+)增大,D正确,答案选C。
13.用图甲装置电解一定量的CuSO4溶液,M、N为惰性电极.电解过程实验数据如图乙所示.X轴表示电解过程中转移电子的物质的量,Y轴表示电解过程产生气体的总体积。
则下列说法不正确的是( )
A.A点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态
B.电解过程中N电极表面先有红色物质生成,后有气泡产生
C.Q点时M、N两电极上产生的气体总量在相同条件下体积相同
D.若M电极材料换成Cu做电极,则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变
【答案】A
【解析】A、CuSO4溶液中含有的阳离子是:
Cu2+、H+,阴离子是OH-、SO42-,惰性材料作电极,OH-的放电顺序大于SO42-,OH-放电,即阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,Cu2+放电顺序大于H+,Cu2+先放电,即阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,P点后,气体体积突然增加,说明P点Cu2+消耗完全,P点后,阴极反应式是2H++2e-=H2↑,即A点电解完CuSO4后,又电解了一部分水,应加入Cu(OH)2或碱式碳酸铜,才能恢复到原来的状态,故说法错误;B、N极接电源的负极,N极作阴极,根据选项A的分析,先有红色铜析出,然后出现气体,故说法正确;C、Q点电解过程分为两个阶段,第一阶段:
阴极电极反应式4OH-4e-=2H2O+O2↑,阳极电极反应式Cu2++2e-=Cu,第二阶段:
阳极反应式:
4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极反应式:
2H++2e-=H2↑,P点产生的气体为氧气,其体积为a/4L,从P点到Q点,通过电子物质的量为amol,因此第二阶段,阴极产生的气体体积为a/2L,阳极产生的气体体积为a/4L,阳极气体总体积为(a/4+a/4)L=a/2,故说法正确;D、若M电极换成Cu作电极,阳极上发生Cu-2e-=Cu2+,阴极反应式Cu2++2e-=Cu,因此电解过程中CuSO4溶液的浓度不变,故说法正确。
14.固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其工作原理如图所示。
下列关于固体燃料电池的有关说法中正确的是( )
A.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
B.固体氧化物中O2﹣从a极向b极移动
C.电极b为电池的负极,电极反应式为:
O2+4e﹣=2O2﹣
D.若以C3H8为燃料气,则接触面上发生的反应为C3H8﹣20e﹣+10O2﹣═3CO2+4H2O
【答案】D
【解析】A、根据原电池的工作原理,电池内部没有电子的通过,只有阴阳离子的通过,因此固体氧化物的作用是阴阳离子通过,形成闭合回路,故错误;B、阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,燃料电池中通氧气或空气一极为正极,通燃料的一极为负极,因此O2-从b向a移动,故错误;C、根据上述分析,b为正极,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故错误;D、燃料电池相当于燃烧,应为传导O2-,C3H8→CO2+H2O,根据化合价的变化,共失去电子20e-,C3H8-20e-→3CO2+4H2O前后电荷守恒、原子守恒,因此电极反应式为:
C3H8–20e-+10O2-=3CO2+4H2O,故正确。
15.在50mL0.1mol/LNa2S溶液中逐滴加入50mL0.1mol/LKHSO4溶液,所得溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.c(SO42﹣)=c(HS﹣)=c(K+)>c(OH﹣)=c(H+)
B.c(Na+)>c(K+)>c(S2﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
C.c(Na+)=c(S2﹣)+c(HS﹣)+c(H2S)+c(SO42﹣)
D.c(K+)+c(Na+)+c(H+)=c(SO42﹣)+c(S2﹣)+c(HS﹣)+c(OH﹣)
【答案】C
【解析】A、两者恰好完全反应,反应后溶液中溶质为:
Na2SO4、KHS,HS-水解:
HS-+H2O
H2S+OH-,溶液显碱性,故错误;B、根据选项A的分析,溶质为Na2SO4、KHS,Na+、K+不发生水解,根据投入量,c(Na+)>c(K+),HS-水解:
HS-+H2O
H2S+OH-,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+)>c(S2-),因此离子浓度大小顺序是:
c(Na+)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-),故错误;C、根据物料守恒,c(Na+)=0.1mol·L-1,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.05mol·L-1,c(SO42-)=0.05mol·L-1,因此有c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)+c(SO42-),故正确;D、根据电荷守恒,应有c(K+)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),故错误。
点睛:
本题考查离子浓度大小的比较,两种溶液混合,判断是否反应,反应后溶液中的溶质是谁,弱酸的酸式根在水中既有水解也有电离,需要判断以水解为主还是电离为主,有些需要记住,如HCO3-以水解为主,HSO3-以电离为主等,从而判断溶液的酸碱性;本题容易选错的是D选项,容易忽略离子所带电荷数,需注意:
离子带有多少电荷,离子浓度前面系数就是多少。
16.常温,下列溶液中各浓度关系不正确的是( )
A.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液pH>7,则一定有:
c(Na+)>c(HX)>c(X﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
B.1L0.1mol•L﹣1CuSO4•(NH4)2SO4•6H2O的溶液中:
c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH﹣)
C.0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)≠c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(OH﹣)
D.物质的量浓度分别为c1和c2的两种醋酸溶液,若其pH分别为a和a+1,则c1>10c2
【答案】A
【解析】A、混合后溶液的pH>7,说明X-的水解程度大于HX的电离程度,X-发生水解,因此c(Na+)>c(X-),X-+H2O
HX+OH-,NaX与HX是等浓度等体积混合,因此有c(HX)>c(Na+),水解后溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),水解的程度微弱,因此有c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故说法错误;B、假设NH4+不水解,c(NH4+)=c(SO42-),但NH4+属于弱碱根离子,发生水解,因此c(SO42-)>c(NH4+),此溶液中Cu2+和NH4+发生水解,水解的程度是微弱的,或者Cu2+得OH-的能力比NH4+强,有c(NH4+)>c(Cu2+),无论Cu2+还是NH4+水解时溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),即有c(SO42-)>c(NH4+)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-),故说法正确;C、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),NaHCO3的溶液显碱性,HCO3-的水解大于其电离,因此有c(H2CO3)>c(CO32-),因此有c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-),故说法正确;D、假设醋酸是强酸,c1/c2=10-a/10-(a+1)=10,即c1=10c2,但醋酸是弱酸,部分电离,如果c1=10c2,c2的pH小于a+1,大于a,需要继续加水稀释,因此c1>10c2,故说法正确。
二、解答题(共5小题,满分52分)
17.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:
温度(℃)
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
(1)①由上表数据可知该反应为_____(填放热,吸热,无法确定 )反应。
②下列措施能用勒夏特列原理解释是_____(填序号)。
a.增大压强有利于合成氨b.使用合适的催化剂有利于快速生成氨
c.生产中需要升高温度至500°C左右d.需要使用过量的N2,提高H2转化率
(2)0.2mol氨气溶于水后再与含有0.2mol硫酸的溶液反应放热QkJ,请你用热化学方程式表示其反应式_____。
(3)常温时,将amol氨气溶于水后,再通入bmol氯化氢,溶液体积为1L,且c(NH4+)=c(Cl﹣),则一水合氨的电离平衡常数Kb=_____(用ab表示)。
(4)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的
恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:
P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②其它条件一定,升高温度,氢气的产率会__(填“增大”,“减小”减小,“不变”不变)。
(5)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol•L﹣1,该温度下反应的平衡常数K值为_____。
②保持温度仍为T℃,容积体积为5L,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____(填序号)
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