公安县第三中学2023-2024学年入学考试
高三化学
第I卷（选择题）
一、单选题
1．过氧化钠和超氧化钾(KO2)均能与CO2和水蒸气反应生成O2，是常用的高原和深水作业的供氧剂。下列说法错误的是
A．Na2O2和KO2均属于离子化合物
B．KO2发生供氧反应时既作氧化剂又作还原剂
C．Na2O2在空气中长时间放置，最终所得固体为Na2CO3
D．等物质的量的KO2和Na2O2完全发生供氧反应，Na2O2的供氧量大
2．在化学工业中，氮是非常重要的非金属元素。氨、铵盐、硝酸都是在化工生产中广泛使用的物质，水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。与此同时，氮的化合物如果处理不当也会造成环境污染。硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx)，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A．该转化过程的实质为NOx被H2还原
B．该处理过程中，混合溶液中Ce4+起催化作用
C．过程Ⅰ发生反应的离子方程式：H2+Ce4+=2H++Ce3+
D．x=2时，过程Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为4：1
3．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．晶体中含有共价键数目为
B．100g质量分数为17%的溶液中杂化的原子数约为
C．标准状况下，11.2LNO和混合后的分子数目为
D．与足量浓盐酸反应生成氯气，转移电子数为
4．某化合物结构简式为，下列关于其说法正确的是
A．分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5
B．属于芳香族化合物
C．能与氢氧化钠溶液反应，但不能与盐酸反应
D．属于苯酚的同系物
5．下列化学用语描述或图示表达正确的是
A．原子结构示意图，可以表示和
B．中子数为127的碘原子：
C．过氧化氢的比例模型：
D．NaClO的电子式：
6．短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，结构如图所示。下列说法错误的是
A．原子半径：M＞Y＞Z＞X B．非金属性：N＞Z＞M＞Y
C．氢化物沸点：Z＞N＞M＞Y D．同周期中第一电离能小于Z的元素有5种
7．中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中正确的是
A．H2O的稳定性高，是因为水分子间存在氢键
B． 比 熔点高
C．H2O比HF沸点高是由于1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中F-H…F
D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键
8．在乙酸乙酯、乙醇、乙酸水溶液共存的化学平衡体系中加入含重氢的水，经过足够长的时间后，可以发现，除了水外，体系中含有重氢的化合物是
A．只有乙醇 B．只有乙酸
C．乙酸乙酯、乙醇、乙酸 D．只有乙醇和乙酸
9．下列方程式正确的是
A．饱和溶液与固体反应：
B．酸化和的混合溶液：
C．碱性溶液与反应：
D．电解熔融的阳极反应：
10．下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是
选项 物质的结构或性质 解释
A 键角： 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B 稳定性： 分子间氢键强于分子间作用力
C 熔点：碳化硅>金刚石 的键能大于的键能
D 酸性： 的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，氢更易电离
A．A B．B C．C D．D
11．近日，科学家利用交叉偶联合成无保护的碳芳苷化合物，在药物合成中有广泛应用。现有两种碳芳苷化合物的结构如图所示(Me代表甲基，Et代表乙基)。
下列说法正确的是
A．甲、乙中含氧官能团完全相同 B．甲分子中含3个手性碳原子
C．乙在酸性或碱性介质中都能发生水解反应 D．甲、乙都能与溶液反应产生
12．实验室制取时，下列装置能达到相应实验目的的是
A．制备 B．净化
C．收集 D．尾气处理
13．利用氢气作为能源的前提是安全有效地解决储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为
A． B． C． D．
14．常温下，将0.1mol/L的NaOH溶液滴入到20mL0.1mol/L的溶液中，(或)的分布系数【如】NaOH溶液体积V与pH的关系如图所示。下列说法中正确的是
A．曲线a表示的是的分布系数变化曲线
B．的水解平衡常数的数量级为
C．n点对应的溶液中，
D．在n、p、q三点中，水的电离程度最大的是p点
二、多选题
15．用价层电子对互斥理论可以预测空间构型，也可以推测键角大小，下列判断正确的是
A．SO2、CS2、BeCl2都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，NF3键角小于120°
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．NH3、PCl3、SF6都是三角锥形的分子
第II卷（非选择题）
三、工业流程题
16．废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2.某探究小组回收处理流程如图：
回答下列问题：
(1)硒(Se)为第四周期与硫为同族元素，Se的原子序数为 ；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为 。
(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的离子方程式为 。
(3)已知：25°C，Kb(NH3·H2O)≈2.0×10 5，Kp[Ga(OH)3]≈1.0×10 35，Ksp[In(OH)3]=1.0×10 33。当金属阳离子浓度小于1.0×10 5 mol L 1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为 (保留一位小数)；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3(s)+NH3·H2O[Ga(OH)4]－+NH的平衡常数K= 。(已知：Ga3++4OH－[Ga(OH)4]－，K'=≈1.0×1034)
(4)“回流过滤”中加入的SOCl2是一种液态化合物，极易与水反应，写出SOCl2与水反应的化学反应方程式 ；SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和 。
(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为 。
四、有机推断题
17．有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体，以A为原料合成有机物H的路线如图：
已知：①A是相对分子量为92的芳香烃； ②D是C的一氯取代物；
③RCHO+R1CH2CHORCH=CR1CHO+H2O(R、R1为烃基或氢原子)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为 。
(2)由D生成E所用的试剂和反应条件为 。
(3)由E生成F的反应类型为 ，F的结构简式为 。
(4)G与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为 。
(5)H长期暴露在空气中容易变质的主要原因是 。
(6)参照上述流程，设计以乙醇为原料制备CH3CH=CHCOOH的合成路线： 。(其它无机试剂任选)。
五、实验题
18．氮化锶（Sr3N2）在工业上广泛用于生产荧光粉。锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶（各装置盛装足量试剂），所使用的氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。
已知：醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
Ⅰ.氮化锶的制取
(1)装置B仪器的名称是 。
(2)装置C、D、E盛装的试剂分别是 （填代号）。
甲．连苯三酚碱性溶液 乙．浓硫酸 丙．醋酸二氨合亚铜溶液
(3)该套装置设计存在缺陷，可能会导致产品变质，提出改进方案 。
Ⅱ.产品纯度的测定
称取6.0 g Ⅰ中所得产品，加入干燥的三颈瓶中，然后由恒压漏斗加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用200mL1.00mol/L的盐酸标准溶液完全吸收（吸收液体积变化忽略不计）。从烧杯中量取20.00 mL的吸收液，用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗16.00mLNaOH溶液。（图中夹持装置略）
(4)三颈瓶中发生的化学反应方程式为 。
(5)装置中2的作用为 。
(6)用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl时所选指示剂为 （填字母）。
a．石蕊试液 b．酚酞试液 c．甲基橙
(7)产品纯度为 。
(8)下列实验操作可能使氮化锶(Sr3N2)测定结果偏高的是 （填字母）。
a．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
b．读数时，滴定前平视，滴定后俯视
c．摇动锥形瓶时有液体溅出
六、原理综合题
19．碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ： △H1平衡常数为K1
反应Ⅱ： △H2平衡常数为K2
不同温度下，K1、K2的值如下表：
K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
现有反应Ⅲ：，结合上表数据，反应Ⅲ是 （填“放热”或“吸热”）反应。
(2)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅲ： △H3
反应Ⅳ： △H=-122.5kJ/mol
在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。
其中：的选择性
①温度高于300℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
②220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为48%（图中点）。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有 。
(3)石油化工生产中，利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下，正丁烷裂解的主反应如下：
反应Ⅴ：
反应Ⅵ：
一定温度下，向容积为的密闭容器中通入正丁烷，反应时间与容器内气体总压强数据如下：
0 10 20 30 40
5 7.2 8.4 8.8 8.8
①反应速率可以用单位时间内分压的变化表示，即v=，前内正丁烷的平均反应速率v（正丁烷） ，该温度下，正丁烷的平衡转化率 。
②若平衡时乙烯的体积分数为，则该温度下反应Ⅴ的分压平衡常数Kp= MPa（保留一位小数）。
③若反应在恒温、恒压条件下进行，平衡后反应容器的体积 （填“大于”“小于”或“等于”）。
参考答案：
1．D。【详解】A．Na2O2和KO2均含离子键，均是由阴、阳离子组成的离子化合物，A项正确；
B．KO2发生供氧反应时，其中O的化合价既升高又降低，故既作氧化剂又作还原剂，B项正确；
C．Na2O2在空气中长时间放置，会和水蒸气、二氧化碳反应，最终得到的固体为Na2CO3，C项正确；
D．由4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，可得关系式：4KO2~3O2、2 Na2O2~ O2，由此推得等物质的量的KO2和Na2O2完全发生供氧反应，KO2的供氧量大，D项错误；
故选：D。
2．C。【详解】A．该转化过程的实质为NOx被H2还原为N2，H2被氧化为水，故A正确；B．处理过程中，Ce3+和Ce4+做催化剂，催化剂在反应前后，质量不变，数量不变，故B正确；C．过程Ⅰ发生的反应为Ce4+把H2氧化为H+，自身被还原为Ce3+，反应的离子方程式为：H2+2Ce4+═2H++2Ce3+，故C错误；D．x=2时，过程Ⅱ为2NO2+8Ce3++8H+=N2+8Ce4++4H2O，还原剂为Ce3+，氧化剂为NO2，两者之比为4：1，故D正确；故选：C。
3．B。【详解】A．晶体中含有共价键数目为，故A错误；B．H2O、H2O2中O原子均采用杂化，100g质量分数为17%的溶液中杂化的原子数约为，故B正确；C．标准状况下，11.2LNO和混合后生成0.5molNO2、剩余0.25molO2，分子数目为0.75，故C错误；D．KClO3和盐酸反应生成氯化钾、氯气、水，KClO3中Cl元素化合价由+5降低为0，与足量浓盐酸反应生成氯气，转移电子数为，故D错误；选B。
4．A。【详解】A．根据物质的结构简式可知在分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5，正确；B．由于在物质分子中没有苯环，所以不属于芳香族化合物，错误；C．由于在化合物分子中含有Cl原子和氨基，所以能与氢氧化钠溶液反应，也能能与盐酸反应，错误；D．由于没有苯环，所以不属于苯酚的同系物，错误。
答案选A。
5．A。【详解】A．原子结构示意图表示碳元素的所有核素，可以表示和，A正确；
B．的质子数为53，质量数为127，表示质量数为127的碘原子，B不正确；C．过氧化氢分子中，O原子半径比H原子半径大，比例模型为，C不正确；D．NaClO为离子化合物，电子式为，D不正确；故选A。
6．C。【详解】A．同周期原子序数越大原子半径越小，电子层数越多原子半径越大，则原子半径：M(P)＞Y(C)＞Z(N)＞X(H)，A正确；B．元素越靠近周期表的右上角，非金属性越强，则非金属性：N(Cl)＞Z(N)＞M(P)＞Y(C)，B正确；C．不是最简单的氢化物，Y为C元素，碳原子数目较大的烷烃是固态，Z为N元素，而NH3为气态，则沸点Y>Z，C错误；D．Z为N元素，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA元素高于同周期相邻元素，稀有气体第一电离能最大，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，D正确；故选：C。
7．C。【详解】A．H2O的稳定性高是因为H2O分子中H-O键的键能大，与水分子间存在氢键无关，A项错误；B． 形成分子内氢键， 形成分子间氢键，故 比 的熔点低，B项错误；C．1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中氢键F-H…F，故H2O的沸点为HF的沸点高，C项正确；D．可燃冰中的甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D项错误；答案选C。
8．D。【详解】酯化反应的原理：酸去羟基，醇去氢；而酯化反应为可逆反应，酯化反应生成的H-OH中的羟基来自羧酸、氢原子来自醇，向体系中加入含重氢的水，经过足够长的时间后，重水中的-OD进入了羧酸，D原子进入乙醇，所以最终含有重氢的化合物是乙酸乙酯和乙醇，故选D。
9．A。【详解】A. 硫酸钙固体在饱和碳酸钠溶液中可转化为碳酸钙固体，A正确；B. 离子方程式未配平，配平后离子方程式为，B错误；C.该反应在碱性溶液中进行，不能生成氢离子，离子方程式为，C错误；D. 电解池阳极发生氧化反应，因熔融氧化铝完全电离为Al3+和O2-，阳极是O2-失电子，电极反应式为，D错误；答案选A。
10．D。【详解】A．随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O和的键角大小为，选项A错误；B．非金属氢化物的稳定性跟其对应的非金属的非金属性有关，非金属性越强，越稳定，所以HF和HCl的稳定性大小为，但解释错误，选项B错误；C．键长越短，键能越大，熔沸点越高，碳化硅和金刚石的熔点大小为金刚石>碳化硅，选项C错误；D．的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性大于，选项D正确；答案选D。
11．C。【详解】A．甲中含氧官能团为羟基和醚键，乙中含氧官能团为羟基、醚键和肽键，甲、乙中含氧官能团不完全相同，故A错误；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，甲分子中含5个手性碳原子，位置为 ，故B错误；C．乙中含有肽键，在酸性或碱性介质中都能发生水解反应，故C正确；D．甲、乙中没有羧基，不能与溶液反应产生，故D错误；故选C。
12．D。【详解】A．浓盐酸与二氧化锰常温下不反应，缺少加热，不能制备氯气，故A错误；B．应先通过饱和食盐水除去HCl，后通入浓硫酸干燥氯气，除杂顺序错误，故B错误；C．氯气的密度比空气密度大，应长管进短管出，故C错误；D．氯气有毒，可用NaOH溶液吸收，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，图中装置可吸收尾气，故D正确；故答案为D。
13．B。【详解】根据原子相对位置，用均摊法计算晶胞中含有的各种元素的原子个数。由图可知La原子的数目为，Ni原子的数目为，所以该合金中La与Ni的原子个数比为3：15=1：5，故物质化学式为LiNi5，合理选项是B。
14．C。【详解】A．NaOH与反应生成和H2O，随着加入NaOH溶液体积增大，的物质的量增多，的分布系数增大，则曲线b代表其变化曲线，A错误；B．m点对应的溶液中c()=c()，pH=4.2，此时Ka2(H2C2O4)=×c(H+)=c(H+)=10-4.2，q点对应溶液中溶质为，水解常数Kh==10-9.8，数量级为10-10，B错误；C．n点对应的溶液中c()=n()，物料守恒关系为2c(Na+)=3[c()+c(H2C2O4)+c()]，电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)，则c()+2c(OH-)=2c(H+)+3c(H2C2O4)+c()，常温下n点pH<7，c(OH-)
16．(1) 34 +1
(2)Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
(3) 4.7 2.0×10 6
(4) SOCl2+H2O=SO2+2HCl 作溶剂
(5)GaCl3+NH3GaN+3HCl
【详解】（1）硒(Se)为第四周期与硫为同族元素，S为16号元素，第四周期有18种元素，因此Se的原子序数为34；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Ga、In化合价为+3价，Se为 2价，则Cu的化合价为+1；故答案为：34；+1。
（2）CuIn0.5Ga0.5Se2.高温灼烧得到氧化亚铜，双氧水将牙痛氧化为铜离子，因此“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的离子方程式为Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O；故答案为：Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O。
（3）已知：25°C，Kb(NH3·H2O)≈2.0×10 5，Kp[Ga(OH)3]≈1.0×10 35，Ksp[In(OH)3]=1.0×10 33。当金属阳离子浓度小于1.0×10 5 mol L 1时沉淀完全，Ksp[In(OH)3]= 1.0×10 5×c3(OH－)=1.0×10 33，解得c(OH－) ≈1.0×10 9.3 mol L 1，则pH≈4.7，则In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为4.7；根据已知：Ga3++4OH－[Ga(OH)4]－，K'=≈1.0×1034，则，为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3(s)+NH3·H2O[Ga(OH)4]－+NH的平衡常数K=；故答案为：4.7；2.0×10 6。
（4）“回流过滤”中加入的SOCl2是一种液态化合物，极易与水反应，生成二氧化硫和盐酸，则SOCl2与水反应的化学反应方程式SOCl2+H2O=SO2+2HCl；根据回流过滤得到滤渣和滤液，说明SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和作溶剂；故答案为：SOCl2+H2O=SO2+2HCl；作溶剂。
（5）“高温气相沉积”过程是GaCl3和NH3在高温下反应生成GaN和HCl，其发生的化学反应方程式为GaCl3+NH3GaN+3HCl；故答案为：GaCl3+NH3GaN+3HCl。
17． 甲苯 氢氧化钠水溶液，加热 氧化反应 +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O H为酚类化合物，易被空气中的氧气氧化 CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH
【详解】(1)A是，名称为甲苯；
(2)D是，D与NaOH的水溶液共热，发生水解反应产生E：。故由D生成E所用的试剂和反应条件为氢氧化钠水溶液，加热；
(3)E是，分子中含有醇羟基，由于羟基连接的C原子上含有2个H原子，可以在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生F：，则由E生成F的反应类型为氧化反应；F的结构简式是；
(4)G是，该物质分子中含有醛基，能够与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热，发生氧化反应，醛基变为羧基，由于溶液显碱性，因此反应产生的是羧酸的钠盐，反应方程式为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；
(5)利用信息③实现碳链变化，乙醇发生催化氧化生成乙醛，2个分子乙醛反应生成CH3CH=CHCHO，CH3CH=CHCHO再进一步氧化生成CH3CH=CHCOOH，故以乙醇为原料制备CH3CH=CHCOOH的合成路线为：CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。
18． 洗气瓶 甲丙乙 在装置F后连接一盛有碱石灰的干燥管 Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑ 平衡气压，防止倒吸 c 96.93% bc
【详解】(1)装置B仪器名称是洗气瓶。答案为：洗气瓶；
(2)醋酸二氨合亚铜用于吸收CO，但易被O2氧化，而连苯三酚碱性溶液用于吸收O2，所以应放在醋酸二氨合亚铜溶液的前面，浓硫酸用于干燥N2，放在最后面，故装置C、D、E盛装的试剂分别是甲丙乙。答案为：甲丙乙；
(3)该套装置设计存在缺陷，只考虑反应前除杂和防止水蒸气进入，没有考虑尾端管口可能会进入空气，从而得出改进方案为在装置F后连接一盛有碱石灰的干燥管。答案为：在装置F后连接一盛有碱石灰的干燥管；
(4)三颈瓶中发生Sr3N2与H2O反应生成Sr(OH)2和NH3，化学方程式为Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑。答案为：Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑；
(5)装置中2与大气连通，可用于平衡内外压强，防止产生负压，其作用为。平衡气压，防止倒吸。答案为：平衡气压，防止倒吸；
(6)用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，需防止NH4Cl与NaOH发生反应，所以应选择变色范围在酸性区域的指示剂，所选指示剂为c。答案为：c；
(7)与NH3反应的盐酸物质的量为：0.200L×1.00mol/L-0.0160L×1.00mol/L×=0.04mol，n(Sr3N2)=0.02mol，产品纯度为 =96.93%。答案为：96.93%；
(8)a．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管，所用V(NaOH)增大，与NH3反应盐酸的物质的量减小，产品纯度偏低，a不合题意；
b．读数时，滴定前平视，滴定后俯视，所用V(NaOH)减小，与NH3反应盐酸的物质的量增大，产品纯度偏高，b符合题意；
c．摇动锥形瓶时有液体溅出，所用V(NaOH)减小，与NH3反应盐酸的物质的量增大，产品纯度偏高，c符合题意；
故选bc。答案为：bc。
19． 吸热 反应Ⅲ的△H>0，温度升高使转化为的平衡转化率上升，反应Ⅳ的，温度升高使转化为的平衡转化率下降：且上升幅度超过下降幅度 增大压强、使用对反应Ⅳ催化活性更高的催化剂 0.17 76% 2.1 大于
【详解】(1) 反应Ⅲ：，则K==，由表中数据可以看出，973K时，K<1，1173K时，K>1，温度升高，K值增大，则反应Ⅲ是吸热反应。答案为：吸热；
(2)①反应Ⅲ： △H3<0，
反应Ⅳ： △H=-122.5kJ/mol
升高温度，反应Ⅲ平衡正向移动，平衡转化率增大，反应Ⅳ平衡逆向移动，平衡转化率减小，最终结果是平衡转化率增大，则表明反应Ⅲ对平衡转化率的影响占主导地位，从而得出温度高于300℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是反应Ⅲ的△H>0，温度升高使转化为的平衡转化率上升，反应Ⅳ的，温度升高使转化为的平衡转化率下降：且上升幅度超过下降幅度。答案为：反应Ⅲ的△H>0，温度升高使转化为的平衡转化率上升，反应Ⅳ的，温度升高使转化为的平衡转化率下降：且上升幅度超过下降幅度；
②反应Ⅲ的反应前后气体分子数相等，而反应后气体的分子数减小，要想提高选择性，即设法促进反应Ⅳ的平衡正向移动，从而得出不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有增大压强、使用对反应Ⅳ催化活性更高的催化剂。答案为：增大压强、使用对反应Ⅳ催化活性更高的催化剂；
(3)①前时，混合气的总压强为8.4MPa，设正丁烷的变化量为x，则三段式为：
5MPa-x+x+x=8.4MPa，x=3.4MPa，前内正丁烷的平均反应速率v（正丁烷） 0.17。
平衡时，混合气的总压强为8.8MPa，设正丁烷的变化量为y，则三段式为：
5MPa-y+y+y=8.8MPa，y=3.8MPa，该温度下，正丁烷的平衡转化率=76%。答案为：0.17；76%；
②若平衡时乙烯的体积分数为，则平衡时p(C2H4)= p(C2H6)=8.8MPa×=2.2MPa，发生反应后，压强由5MPa变为8.8MPa，压强增大3.8MPa，发生反应Ⅵ，压强增大2.2MPa，则发生反应Ⅴ，压强增大3.8MPa-2.2MPa=1.6MPa，从而得出平衡时p(CH4)= p(C3H6)= 1.6MPa，p(C4H10)= 5MPa-3.8MPa=1.2MPa，该温度下反应Ⅴ的分压平衡常数Kp== 2.1MPa。答案为：2.1；
③反应在恒温、恒压条件下进行，若平衡不移动，则平衡后反应容器的体积为8.8L，现减压导致平衡向气体分子数增大的方向移动，气体的压强增大，所以还需增大容器的体积，以保证压强不变，从而得出平衡后反应容器的体积大于。答案为：大于。
