湖北省咸宁市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题及答案

这是一份湖北省咸宁市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题及答案，共19页。试卷主要包含了5 Ti~48，24 L氢气时，溶液中有0等内容，欢迎下载使用。

咸宁市2022—2023学年度下学期高中期末考试
高二化学试卷
本试卷共8页，时长75分钟，满分100分。
第Ⅰ卷 选择题（共45分）
可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 N~14 O~16 F~19 Cl~35.5 Ti~48
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．国家科技实力的发展离不开化学材料的助力。下列关于材料科学的说法正确的是（ ）
A．我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
B．北京冬奥会运动员“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和碳纳米管互为同分异构体
C．盛放新冠疫苗的硼硅玻璃瓶含有的是一种复杂的氧化物
D．咸宁市科技馆部分建筑使用的有机玻璃属于有机高分子材料
2．下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．的电子式：
B．甲酸甲酯的实验式：HCOOCH3
C．SO2分子的空间填充模型：
D．的名称：2，4-二甲基-2-丁烯
3．用表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1 mol Na2O2与足量的SO2反应转移电子数为
B．1 L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中阳离子的总数大于
C．标准状况下，1 L Cl2溶于水形成1 L溶液，个数为
D．1 mol SiO2含有的共价键数目为
4．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验对应的反应方程式书写正确的是（ ）
A．电解氯化镁溶液：
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：
C．泡沫灭火器工作原理：
D．H2O（g）通过灼热铁粉：
5．用下图装置进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
A
B
C
D




检验海带中有碘元素
吸收少量氨气
制备乙烯并验证其易被氧化
对比、对H2O2分解的催化效果
A．A B．B C．C D．D
6．常用作沉淀滴定分析试剂。X是原子半径最小的元素，Y的基态原子中单电子数与成对电子个数比为3：4，Z元素的电负性仅次于氟元素，W原子电子总数与Z原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是（ ）
A．简单氢化物的稳定性：Y>Z B．电负性：Z>Y>W>X
C．第一电离能：Z>Y>W D．Y原子核外电子有7种空间运动状态
7．Paxlovid是近期抗击新冠病毒的药物中较出名的一种，其主要成分奈玛特韦（Nirmatrelvir）合成工艺中的一步反应（反应条件已省略）如下图。下列说法错误的是（ ）

A．化合物a、b能溶于水与氢键有关 B．化合物a和b均含有3种官能团
C．化合物a分子中含2个手性碳原子 D．1 mol b与NaOH溶液反应，最多耗6 mol NaOH
8．在恒容密闭容器中，分别在、温度下（），发生反应 ，反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．向密闭容器内充入He，平衡逆向移动
B．a曲线条件下，10~30 min内
C．曲线b表示温度下反应过程中物质A的浓度变化
D．在实际工业生产中，温度越低，越有利于提高生产效率
9．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解：，下列关于该反应中相关物质的说法正确的是（ ）
A．的最高能层电子排布式为：
B．配合物中配位原子是碳原子
C．分子中键和键数目比为3：2
D．N2为含非极性键的非极性分子，为含极性键的极性分子
10．催化丙烯制醛的反应机理如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．该反应的催化剂为
B．上述循环过程中，Co的化学键数目发生了变化
C．若反应物为乙烯，产物一定为OHCCH2CH2CHO
D．总反应式为：
11．科学家研发了一种绿色环保“全氢电池”，某化学兴趣小组用“全氢电池”在铜片上镀银，工作原理如图所示。下列说法错误的（ ）

A．负极的电极反应式：
B．当吸附层a通入2.24 L（标况）氢气时，溶液中有0.2 mol离子透过离子交换膜
C．离子交换膜既可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜
D．电池工作时，m电极质量逐渐增加
12．下列实验目的、实验操作及现象、结论都正确的是（ ）
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
判断强酸和弱酸
NaHCO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性
可以确定H2CO3是弱酸，无法判断H2SO3是否为强酸
B
改变反应物的浓度对平衡的影响
向8 mL 0.1 mol/L KSCN溶液中加入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，达到平衡，然后再加入1 mL 0.1 mol/L FeCl3，溶液红色加深
说明增加反应物浓度，化学平衡正向移动
C
比较和的大小
取2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol/L NaCl溶液，产生白色沉淀，再加入1 mL 0.1 mol/L KI溶液，产生黄色沉淀
说明：
D
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤，向滤液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红
说明菠菜中不含铁元素
A．A B．B C．C D．D
13．自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成CuSO4溶液，遇到ZnS（晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm）可缓慢转化为CuS。已知：，。下列说法正确的是（ ）

A．的配位数为6
B．与的最短距离为
C．体系达平衡后，溶液中：
D．要使反应正向进行，需满足
14．在恒压密闭容器中，充入一定量的CO2和H2，主要发生下列反应：


达平衡时，CO2转化率和CO的选择性[CO的选择性]随温度的变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）

A．图中曲线①表示平衡时CO的选择性随温度的变化
B．温度一定，通过增大压强能提高CH3OCH3的平衡产率
C．一定温度下，增大，能提高H2平衡转化率
D．T℃时，起始投入2 mol CO2、6 mol H2，达平衡时生成
15．常温下，向5 mL一定浓度的硫酸铜溶液中逐滴滴入的氨水，首先析出浅蓝色的沉淀，氨水过量时此沉淀溶解，形成络离子（假定溶液混合后体积不变）。滴加过程中pc{，为或}与氨水体积的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．硫酸铜溶液的浓度为
B．常温下，b点溶液中水的电离程度低于纯水的
C．c点溶液中存在
D．常温下，忽略的影响，可得
第Ⅱ卷 非选择题（共55分）
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16．（14分）工业上可由菱锌矿（主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制备ZnO。工艺流程如图所示：

相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的pH如下：
金属离子






开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.0
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.0
9.4
10.1
8.9
已知：①“溶浸”后的溶液pH＝1，所含金属离子主要有：、、、、。
②弱酸性溶液中KMnO4氧化时，产物中含Mn元素物质只有MnO2。
③氧化性强弱顺序：
（1）ZnO溶于氨水生成，1 mol 共有______mol的键。
（2）①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是______（写一条即可）。
②“调pH”时，可替代ZnO的一种含锌化合物是______（用化学式表示）。
③“调pH”时，若pH＝5.5，此时溶液中的最大浓度c＝______mol/L。
（3）写出“氧化除杂”时KMnO4溶液与反应的离子方程式____________。
（4）“还原除杂”除去的离子是______，加入的还原剂是______。
17．（13分）芪类化合物在制备治疗急性期缺血性脑卒药物中具有较好的作用。化合物G是合成一种芪类化合物的重要中间体，其合成路线如下：

（1）F中官能团有：酯基、______（填名称）。
（2）C的结构简式为______，E→F的反应类型为______。
（3）请写出D→E的化学方程式：____________。
（4）三乙胺（）是一种常用的有机溶剂，它与同分异构体二丙胺（）相比，______的熔沸点更高，主要原因是____________。
（5）E→F中加入K2CO3的作用是____________。
（6）M的分子式比D少2个氧原子，请写出所有同时满足下列条件的M的同分异构体的结构简式：______。
①溴原子与苯环直接相连
②能发生酯类水解反应
③核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为2：2：3
18．（14分）三氯化钛（TiCl3）是一种深紫色晶体，易潮解，不稳定，易自燃。常用作还原剂以及偶氮分析。可用氢气还原四氯化钛制得。某兴趣小组设计如下实验制取三氯化钛。
Ⅰ．制取四氯化钛：TiCl4是无色液体，沸点136℃，暴露在空气中会发烟。溶液中易水解生成离子。在700℃左右，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可生成四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置（加热和夹持仪器已略去）：

（1）仪器a的名称是______，E装置中碱石灰的作用是____________。
（2）C中反应的化学方程式为____________。
（3）拆除装置前，除去A中残留Cl2的操作是：____________。
Ⅱ．制备三氯化钛：将制得的四氯化钛加热气化，通入到反应器中与氢气混合，加热反应器，升温至1000~1100℃，即可以生成紫色粉末状的三氯化钛。
Ⅲ．产品纯度的测定：取上述a g产品溶于水配成100 mL溶液，取20 mL待测液滴定，用的FeCl3标准溶液进行滴定，平均用去标准液22.00 mL。
（4）选择合适的指示剂后，滴定到达终点的现象为____________。该产品的纯度为______（请用含a，b的计算式表示）。
Ⅳ．三氯化钛的应用：可以把硝基化合物（RNO2）还原为胺（RNH2），所以在有机化学中可用三氯化钛测定硝基化合物的含量。
（5）写出还原硝基化合物的离子方程式：____________。
（6）三氯化钛溶液易水解，如何配制三氯化钛溶液：____________。
19．（14分）2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①
②
③
（1）根据上述反应求：④的______。
（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

写出该历程中决速步骤的化学方程式：____________。
（3）一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：

①图中m曲线代表的物质为______。
②下列说法正确的是______（填标号）。
A．180~380℃范围内，H2的平衡转化率始终低于CO2
B．温度越高，越有利于工业生产CH3OH
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的产率
D．150~400℃范围内，随着温度的升高，CO2的反应速率先减小后增大
③已知气体分压＝气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，270℃时反应①的分压平衡常数为______（保留2位有效数字）。
（4）在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H2O（g）和催化剂仅发生反应，其速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，、分别为速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，增大。调整CO和H2O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是______，在C点所示投料比下，当CO转化率达到40%时，______。

咸宁市2022—2023学年度下学期高中期末考试
高二化学试卷参考答案
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。
1．D【解析】A．树脂为高分子有机化合物，A项错误；
B．石墨烯和碳纳米管都是碳的单质，互为同素异形体，故B错误；
C．硼硅玻璃为硅酸盐材料，不是氧化物，C项错误；
D．有机玻璃为高分子材料，D项正确；
故选D。
2．A【解析】A．C得到一个电子后，还需要3个电子达饱和，该离子中C与N共用三对电子为，故A项正确；
B．甲酸甲酯的实验式为CH2O，HCOOCH3为其结构简式，选项B错误；
C．SO2分子中的中心S原子价层电子对数是，含有1个孤电子对，所以SO2的VSEPR模型是平面三角形，其空间结构为V形，不是直线形，选项C错误；
D．该物质的名称为2-甲基-2-戊烯，D项错误；
答案选A。
3．B【解析】A．，1 mol Na2O2与足量的SO2反应转移电子的物质的量为，数目为，A错误；
B．电荷守恒有：，1 L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中，则阳离子的总数大于，B正确；
C．标况下1 L Cl2溶于水配成1 L溶液其浓度为，Cl2溶于水生成盐酸和次氯酸是可逆反应，则个数小于，C错误；
D．二氧化硅为共价晶体，一个硅原子形成4条Si—O，则1 mol SiO2含有的共价键物质的量为，数目为，D错误；
故选B。
4．B【解析】A．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氩气和氯气，，故A错误；
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水会生成四氨合铜离子，故B正确；
C．泡沫灭火器使用的是碳酸氢钠，不是碳酸钠，工作原理：，故C错误；
D．H2O（g）通过灼热铁粉在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，故D错误；
故答案选B。
5．B【解析】A．淀粉只能检验碘单质，海带中不含有碘单质，用淀粉溶液检测不出其中的碘元素，A错误；
B．氨气极易溶于水，故可用水可以吸收氨气，且该装置还能防倒吸，B正确；
C．乙醇消去反应制备乙烯时会产生SO2，SO2可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，会干扰乙烯的检验，C错误；
D．探究实验需要控制变量，该实验没有控制阴离子种类，实验设计错误，D错误；
答案选B。
6．B【分析】由题干信息可知，化合物常用作沉淀滴定分析试剂，X是原子半径最小的元素，则X为H；Y的基态原子单电子数与成对电子个数比为3：4，即电子排布式为：，则Y为N；Z元素的电负性仅次于氟元素，则Z为O，W原子电子总数与Z原子的最外层电子数相同，则W为C，化合物为，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，Y、Z分别为：N、O，由于O的非金属性强于N的，简单氢化物的稳定性：H2O>NH3即Y B．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，同主族元素的电负性由上向下逐渐减小，所以电负性大小顺序为O>N>C>H，B正确；
C．由分析可知，Y、Z、W分别为：N、O、C，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：N>O>C即Y>Z>W，C错误；
D．Y为N，是7号元素，基态氮原子核外电子的轨道表示式，基态N原子核外电子空间运动状态与其轨道数相同，则有5种空间运动状态，D错误；
故答案为B。
7．C【解析】A．氢键存在于H与O、N、F原子之间，化合物a含有多个O和N原子，化合物b含多个F和O原子，两者均能形成较多氢键，均能溶于水，故A正确；
B．化合物a含氨基、酰胺基、羧基，化合物b含酰胺基、羧基、碳氟键，均含有3种官能团，故B正确；
C．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，与—NH2连接的碳原子和与—COOH连接的碳原子均为手性碳原子，还有五元环上连接立体结构的两个碳原子也是手性碳，则化合物a分子中含4个手性碳，故C错误；
D．1 mol b中羧基能消耗1 mol NaOH，酰胺基能消耗2 mol NaOH，含有3 mol氟原子能与3 mol NaOH溶液发生水解反应，则1 mol b最多能与6 mol的NaOH溶液反应，故D正确；
故选C。
8．C【分析】曲线a、b都在下降，说明a、b都是A物质的浓度变化情况，且b先达到平衡，反应速率更快，故b对应的是温度。根据物质的量浓度的变化量，结合反应比例可知曲线c为温度下的B的浓度随时间的变化曲线。
【解析】A．恒容条件下充入He，各物质的分压没有发生改变，平衡不移动，A错误；
B．a曲线条件下，10~30 min内，反应速率比等于化学计量数之比，则，B错误；
C．结合分析可知，a、b都是A物质的浓度变化情况，b对应的是温度，C正确；
D．降低温度，平衡正向移动，反应物的转化率提升，但温度过低会导致反应速率过慢，不利于提高生产效率，D错误；
答案选C。
9．B【解析】A．Fe为26号元素，其原子核外共有26个电子，Fe原子失去4s轨道上的2个电子得到，则的核外电子排布式为，其最高能层电子排布为，A选项错误；
B．配合物中配体为，由于电负性；N>C，所以碳原子提供孤对电子，即配位原子是碳原子，B选项正确；
C．分子的结构式为，单键为键，三键含有1个键和2个键，因此分子中键和键数目比为3：4，C选项错误；
D．由分子的结构可知，其分子高度对称，电荷分布均匀，为非极性分子，D选项错误；
故选B。
10．C【解析】A．由图可知，该反应的催化剂为，故A正确；
B．由图可知，上述循环过程中，Co的化学键数目发生了变化，故B正确；
C．若反应物为乙烯，根据机理，存在方程式：，则产物为CH3CH2CHO，故C错误；
D．由图可知，反应物有丙烯、氢气和CO，生成物有CH3CH2CH2CHO，则总反应式为，故D正确；
故选C。
11．D【分析】由电子流向可知，左边吸附层a为负极，发生了氧化反应，电极反应是，右边吸附层b为正极，发生了还原反应，电极反应是，原电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电池的总反应为，则m为阳极，p为阴极。
【解析】A．根据图知，吸附层a上，氢气失电子发生氧化反应，则吸附层a为负极，氢气失电子和反应生成H2O，电极反应式为，故A正确；
B．吸附层a的电极反应式为，标况下2.24 L氢气的物质的量为，转移0.2 mol电子，则有0.2 mol氢离子透过交换膜，故B正确；
C．在吸附层b上得电子生成氢气，所以离子交换膜还允许通过，可以是阳离子交换膜，移向吸附层a移动，因此也可以是阴离子交换膜，故C正确；
D．吸附层b为正极，则m为阳极，为了在铜片上镀银，则m电极材料为银，阳极发生氧化反应，Ag失电子生成，m电极质量逐渐减小，故D错误；
故选D。
12．A【解析】A．NaHCO3水解，溶液显碱性，可以确定H2CO3弱酸，NaHSO3溶液显酸性是因为电离出氢离子，但无法判断是否会发生水解，所以无法判断H2SO3是否为强酸，故A正确；
B．开始KSCN溶液过量，再加入FeCl3溶液，即使没有平衡移动，也会生成更多的，溶液颜色也会加深，故B错误；
C．AgNO3溶液过量，加入后，过量的与直接生成了AgI沉淀，不是沉淀的转化，故C错误；
D．菠菜中含有的若是，则滴入KSCN溶液后不会变红，故D错误；
故选A。
13．B【解析】A．的配位数为4，A错误；
B．体对角线长度为，与的最短距离为体对角线的，即最短距离为，B正确；
C．体系达平衡后，，C错误；
D．反应的平衡常数，要使反应正向进行，则，所以需满足，D错误；
故答案选B。
14．D【解析】A．生成一氧化碳的反应为吸热反应、生成二甲醚的反应为放热反应，随着温度的升高，利于一氧化碳的生成而不利于二甲醚的生成，结合图象可知：曲线①一直随温度升高而变大，故①表示平衡时CO的选择性随温度的变化，②表示CO2转化率随温度的变化，A正确；
B．增大压强，能使②正向移动，提高甲醚的产率，B正确；
C．在一定温度下，增大一种反应的浓度，可以提高另一种物质的转化率，故增大，能提高H2平衡转化率，C正确；
D．T℃时，CO2转化率和CO的选择性均为a%，起始投入2 mol CO2、6 mol H2，则反应的二氧化碳、生成的一氧化碳的物质的量分别为2a% mol、

起始物质的量
改变的物质的量
平衡时物质的量

起始物质的量
改变的物质的量
平衡的物质的量
故达平衡时生成，D错误。
故选D。
15．B【解析】A．观察图像，b点时，加入了0.0005 mol ，发生反应，浓度最小，说明与按照物质的量之比为1：1发生了反应，所以，A正确；
B．常温下，b点溶液中的主要溶质为，中发生水解反应促进水的电离，水的电离程度高于纯水的，B错误；
C．c点溶液中，存在电荷守恒关系，物料守恒关系，整理可得，，所以，，即，结合电荷守恒关系可得出结论，C正确；
D．，忽略的影响，b点时，，，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16．（共14分，每空2分）
（1）16
（2）①加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎 ②ZnCO3或或 ③1
（3）
（4）、 Zn
【分析】由菱锌矿（主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制备ZnO，加入稀硫酸溶浸后得到含、、、、的滤液，滤液调节pH后加入KMnO4氧化除杂使铁离子、锰离子转化为、MnO2，除去、；接着还原除杂除去、；最后向含ZnSO4的溶液中加入Na2CO3溶液生成碱式碳酸锌[]沉淀，碱式碳酸锌高温灼烧得到ZnO。
【解析】（1）在络离子中含有4个配位体NH3，配位体与中心形成4个配位键；每个配位体中含有3个N—H共价键，配位键及N—H共价键都是键，故在1个络离子中含有键数目是4＋3×4＝16个，则在1 mol 中含有16 mol 键。
（2）①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎等；
②在调整溶液pH时，除降低溶液pH，不能引入新的杂质离子，可替代ZnO的一种含锌化合物可以是ZnCO3或或；
③根据表格信息可知当浓度为0.1 mol/L时，其形成沉淀需要溶液pH＝6.0，则的溶度积产生。若调整溶液pH＝5.5，，则，则此时溶液中最大浓度。
（3）在氧化除杂时，KMnO4与发生氧化还原反应产生MnO2，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为。
（4）根据流程图可知：在还原除杂之前，已经除去了杂质离子、，要使还原除杂后溶液中仅含有金属阳离子，需除去溶液中的杂质离子、；由于离子的氧化性顺序为：，故加入的还原剂可以是金属Zn。
17．（共13分，除标注外，每空2分）
（1）醚键、碳溴键
（2）（1分） 取代反应（1分）
（3）（产物写成三乙胺盐酸盐也正确）
（4）二丙胺（1分） 二丙胺分子间可形成氢键
（5）与生成的HI反应，使E→F反应向正反应方向移动，提高E的转化率。
（6）、
18．（共14分，除标注外，每空2分）
（1）三颈烧瓶（1分） 吸收尾气（Cl2、HCl）和防止空气中的水蒸气进入D装置
（2）
（3）关闭K1、K2（K1可不写），打开K2
（4）当滴入最后一（半）滴FeCl3溶液时，锥形瓶内溶液呈现红色，半分钟内不褪色
（或）
（5）
（6）三氯化钛固体溶于浓盐酸，再加水稀释（1分）
19．（共14分，每空2分）
（1）－41
（2）（或）
（3）①CH3OH ②AC ③0.015
（4）B>A>C>D
【解析】（1）由盖斯定律可知，反应④＝反应②－反应③，则。
（2）过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大，活化能越大，反应速率越慢，整体反应速率由反应历程中最慢的步骤决定，由题图知，最大活化能，该步起始物质为，产物为，所以该步反应是决速步骤，因反应前后和1个未发生改变，也可以表述成。
（3）①根据反应②和③可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且和都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则CH3OH在含碳产物中物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m；
②A．起始投料，只发生反应③时，CO2、H2转化率相同，只发生反应①时，CO2的转化率大于H2的平衡转化率，当①、③都发生时H2的平衡转化率始终低于CO2，A正确；
B．由图可知，温度越低，CH3OH的含量越高，越有利于工业生产CH3OH，B错误；
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可让生成CH3OH的反应快速达到平衡，而其他反应还未达到平衡，从而提高CH3OH的产率，C正确；
D．温度升高，反应速率加快，D错误；
故选AC；
③270℃时，设起始量，，由图可知CO2的转化率为24%，则反应的CO2为0.24 mol，由于反应③＝反应①＋反应②，所以，只要讨论反应①和反应②，反应①生成0.24 mol CO，设在反应②中消耗了x mol，则平衡时CO为（0.24－x）mol，同理，平衡时H2为（3－0.24－2x）mol，三段式分析如下：

起始（mol） 1 3 0 0
转化（mol） 0.24 0.24 0.24 0.24
平衡（mol） 0.76 2.76 0.24 0.24

起始（mol） 0.24 2.76 0
转化（mol） x 2x x
平衡（mol） 0.24－x 2.76－2x x
由图像可知，平衡时CO和CH3OH的物质的量分数相同，即0.24－x＝x，解得x＝0.12，则可求得平衡时，，，，
则可求得反应①的。
（4）已知降低温度时，增大，则说明正反应速率增大，反应正向进行，为放热反应；增加一氧化碳的投料会降低一氧化碳的转化率、降低温度平衡正向移动会提高一氧化碳的转化率，故温度A大于C大于D；投料比相同，B点转化率更低，则温度B大于A；故A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是B>A>C>D；在C点所示投料比下，若一氧化碳和水的投料浓度均为1 mol/L，一氧化碳的平衡转化率为50%：

起始（mol/L） 1 1 0 0
转化（mol/L） 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡（mol/L） 0.5 0.5 0.5 0.5
此时，，；
当CO转化率达到40%时：

起始（mol/L） 1 1 0 0
转化（mol/L） 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡（mol/L） 0.6 0.6 0.4 0.4
。