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2022届高三化学一轮复习化学反应原理21化学反应原理基础题含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理21化学反应原理基础题含解析，共36页。试卷主要包含了由可催化合成等有机化工产品等内容，欢迎下载使用。
化学反应原理基础题
非选择题（共20题）
1．、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：，工业上可利用此反应生产合成氨原料气。
①定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.6mol 和2.4mol 发生上述反应，CO(g)的物质的量随时间的变化如图甲所示。
内的平均反应速率___________。平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
②下列措施能加快反应速率的是___________(填字母)。
A．恒压时充入He B．升高温度
C．恒容时充入 D．及时分离出CO
③第1分钟时υ正(CO) ___________第2分钟时υ逆(CO) (填“”“”“”或“无法比较”)
④下列能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a．
b．恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
c．、浓度保持不变
d．、、CO(g)、的物质的量之比为
e．断开3mol H−H键的同时断开2molO−H键
(2)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图乙：
电极d是___________(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为___________。
2．我国力争2060年前实现碳中和，将转化为甲醇是实现碳中和的途径之一、原理为：。在一定温度下，体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。
回答下列问题：
(1)2min~5min的平均反应速率_______。
(2)平衡时的转化率为_______%。
(3)2min时，_______(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
(4)下图为甲醇酸性燃料电池的构造示意图，根据原电池的工作原理，电极a是____(填“正极”或“负极”)，此电池工作时，负极的电极反应为___。
3．氨气是一种重要的化工原料，可用于制备尿素、硝酸及各种有机化合物。
(1)氨气与在高温高压和催化剂存在的条件下反应可以获得尿素，同时生成水，其能量变化如图所示。该反应属于___________(填“放热”或“吸热”)反应，其中的能量变化可能是由___________(填“形成”或“断裂”)化学键___________(填“放出”或“吸收”)能量引起的。
(2)汽车尾气中的氮氧化物常用氨还原法去除。用还原汽车尾气中的，只生成和，则该反应的化学方程式为___________，此反应中每生成，转移___________mol电子。
(3)合成氨工业中发生反应：，该反应的正反应为放热反应，下列有关合成氨反应的描述中正确的是___________(填标号)。
A．保持其他条件不变，升高温度会加快逆反应速率
B．当容器中的、的物质的量浓度之比为1∶3时，该反应达到了反应限度
C．单位时间内生成的与消耗的的物质的量相等时，该反应达到了反应限度
4．2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号成功发射，开启中国探月新篇章。火箭常用的推进剂燃料有偏二甲肼()、肼()煤油等。
(1)用偏二甲肼()作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。
①写出该反应的化学方程式：___________。
②反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)肼在碱性环境下可以形成肼一空气燃料电池，肼被氧化为，该电池负极的反应式为___________，每生成要转移电子的物质的量为___________。
(3)肼类推进剂在使用过程中要注意进行环境监测以免造成环境污染。臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，向甲、乙两个体积均为的恒容密闭容器中均充入和，分别在、温度下，经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间变化情况见下表：
0
3
6
12
24
36
甲容器()
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器()
0
0.30
0.50
0.70
0.85
0.85
①根据表格数据分析，该反应温度T1____T2。(填“”、“”或“”，下同)
②甲容器中，内的平均反应速率___________。
③乙容器中平衡转化率为___________。
④下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的平均相对分子质量不变b.
c. 与的转化率之比不变d. 混合气体密度不变
e. 容器内气体的总压强保持不变
(4)航天煤油是石油经过___________炼制的。
5．Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至，以气体X表示的平均反应速率为___________，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为___________。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则___________(填“甲”或“乙”)中反应更快。
Ⅱ.某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题：
(4)B中板上观察到的现象是___________，板上发生的电极反应式为___________。
(5)从能量转化的角度来看，能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。
A．铝片与稀反应制取
B．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
C．固体反应
D．氢氧化钾和硫酸中和
6．研究氮、硫及卤素等单质及其化合物在生产生活和环境保护中有着重要意义。
I.反应I2+2=2I-+常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂，若不经计算，可直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中：
①1mL0.001mol·L-1的碘水
②1mL0.01mol·L-1的碘水
③3mL0.001mol·L-1的Na2S2O3溶液
④3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液
(1)应选择_______(填字母)。
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④
(2)若某同学选取②④进行实验，测得褪色时间为4s，忽略混合后溶液体积的变化，试计算v()=_______。
II.一定条件下，在水溶液中1molCl-、(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。
(3)D是_______(填离子符号)；
(4)B→A+C反应的离子方程式为：_______；当生成1molC时，_______kJ的热量(填吸收或放出以及具体数值)。
III.利用CO可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO排放。T℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO，保持温度不变，发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，5min时达到平衡状态，此时c(N2)=0.4mol·L-1
(5)下列不能说明反应达到平衡状态的是_______。
a.体系压强保持不变 b.容器中气体平均摩尔质量保持不变
c.混合气体颜色保持不变 d.NO与CO的体积比保持不变
(6)NO平衡转化率α(NO)=_______。
7．由可催化合成等有机化工产品．温度为时在体系中发生以下反应：
主反应：
副反应：。
请回答下列问题：
(1)结合下图1信息写出主反应的热化学方程式是_____________。催化剂的选择是合成的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成，产生速率与温度的关系如图2．根据图2判断，活化能________(填“>”“=”“<”，下同)，使用催化剂1或催化剂2时，合成的_______。
(2)时，在一恒容的密闭容器中充入和充分发生上述反应，平衡混合物中的体积分数与压强的关系如图所示：
判断和的大小关系：________(填”>”“<”或“=”)，并说明理由：____________________。
(3)若在一定温度下，在一恒压的密闭容器中充入和，测得容器内的压强为，达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是；且物质的量为，在此温度下，的转化率为__________，主反应的平衡常数_________为以分压表示的平衡常数，计算结果精确到小数点后2位)；
(4)在一恒压绝热的密闭容器中，达到平衡时再往容器内充入，主反应的平衡常数将_______(填“增大”“减小”“不变”)。
8．І.工业合成氨的反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：
(1)合成1molNH3(l)___(填“吸收”或“放出”)__(用“a、b、c”表示)kJ的热量。
(2)已知:拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。则图中的a=___kJ；若有1molN2(g)发生反应生成NH3(g)产生的能量变化为__kJ。
(3)推测反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)___(填“吸收”或“放出”)的热量___(填“多”或“少”)。
ІІ.根据原电池的工作原理，可设计电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图：
⑴此反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为___。
⑵a电极作为该原电池的___(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为___。
⑶b电极上发生___(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中OH-向__(填“a”或“b”)电极移动。
9．1909年，德国化学家哈伯经过反复实验研究发现工业合成氨的可能性。1913年，在德国工程师博施努力下，一个年产7000吨的合成氨工厂建成并投产，合成氨的工业化生产终于实现。因此，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。
化学键
H－H
N≡N
N－H
键能(kJ/mol)
436
946
391
键能：常温常压下，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量。请回答下列问题：
(1)根据上表中所给数据判断：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为___________热反应(填“放”或“吸”)；
(2)下列措施中能加快合成氨反应速率的是___________；
A．升高温度 B．使用合适的催化剂 C．分离出生成的氨气
D．增大氮气的浓度 E．扩大容器体积
(3)在一个恒温恒容的密闭容器中，发生可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列情况能说明反应已达到化学平衡状态的是___________；
A．混合气体的总质量不再改变 B．氨气的质量分数不再改变
C．N2、H2和NH3的物质的量之比为1：3：2 D．容器内压强保持不变
(4)为了提高合成氨的物料利用率和工作效率，科学家们正在制作合成氨原电池。右图为合成氨原电池的原理图，则电极a为___________极(填“正”或“负”)。
10．含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。回答下列问题：已知：
Ⅰ.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH1=−483.6 kJ∙mol−1
Ⅱ．N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH2=＋180.5 kJ∙mol−1
Ⅲ．2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)
(1)反应Ⅲ的ΔH3=___________ kJ∙mol−1
(2)在恒温恒容的容器中发生反应Ⅲ。
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A．2υ逆(NO)= υ正(N2)
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内总压强不再变化
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
②反应Ⅲ的平衡常数表达式为：___________。
(3)如图所示的装置，电源为甲烷燃料电池，其电解质溶液是稀硫酸。X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题：
①在电源中，B 电极为___________(填“正极”或“负极”)；该极的电极反应是___________。
②甲装置中总的化学方程式是___________。
③丙装置在通电一段时间后，X 电极上发生的电极反应式是___________。
④如果乙装置中精铜电极的质量增加了 0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为___________L。
11．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
I．(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示：
①根据如图填写下表：
化学键
断裂或形成1mol化学键时能量变化
反应中能量变化
Cl-Cl
吸收243kJ
共吸收679kJ
H-H
吸收436kJ
H-Cl
放出431kJ
共放出___________kJ
②该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑；
精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2；
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
①(a)是___________反应，(b)是___________反应；(c)是___________反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
II．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是___________，电解质溶液是___________。
(2)正极上出现的现象是___________。
(3)若导线上转移电子lmol，则生成银___________g。
12．工业合成氨的反应N2+3H2⇌2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：
(1)合成1molNH3(l)____(填“吸收”或“放出”)____kJ的热量。
(2)推测反应2NH3(l)⇌2N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2(g)___(填“吸收”或“放出”)的热量___(填“多”或“少”)。
(3)已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出39.3kJ的热量，P(s，白磷)=P(s，红磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出17.6kJ的热量，由此推知，其中最稳定的磷单质是__(填“黑磷”或“红磷”)。
(4)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
该电池基于总反应____(用离子方程式表示)来设计的，一段时间后，铜极质量变化32g，则导线中通过____mol电子。
13．研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。
I.某反应过程的能量变化如图所示：
(1)由图中曲线变化可知，该反应为_______，(填“放热”或“吸热”)反应，破坏旧键需要吸收的能量为_______，(填“E1”、“E2”、“E1+E2”或“E2-E1”下同)，破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为_______。
II.一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成气态物质，反应中各气态物质的物质的量变化如图所示：
(2)该反应的化学方程式为：_______；
(3)0-6s内A的化学反应速率为_______；
III.工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在2 L恒容绝热密闭容器中投入2 mol SO2和适当过量的O2在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
(4)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是_______；
①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③O2的物质的量浓度不再改变；④SO3的质量不再改变；⑤SO2的质量百分含量不再改变
(5)根据图示计算达到平衡时SO2的转化率为_______。
14．化学反应中伴随着能量的变化。
(1)下列变化中属于吸热反应的是______(填编号)
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③纯碱溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤干冰升华
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成2molNH3理论上能______(填“吸收”或“放出”)能量_____kJ。
(3)某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：
序号
锌的质量/g
锌的状态
c(H2SO4)/mol·L-1
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
在此5组实验中，速率最快的是______(填实验序号)；
实验1和2表明_________对反应速率有影响；实验1和3表明_________对反应速率有影响。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是_______(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为_______。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。
15．天然气的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。
(1)已知甲烷与氧气、二氧化碳可发生如下反应：
反应Ⅰ： ΔH=
反应Ⅱ： ΔH=
写出表示CO气体燃烧热的热化学方程式___________。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器A、B中，起始投料如下表所示，温度在753K下进行(1)中反应Ⅱ(不发生其它反应)，的平衡转化率如下表所示：
容器
起始物质的量(n)/mol
的平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
A
1
1
0
0
50%
B
1
1
2
2
①容器A中，反应从开始到达平衡态所用的时间为2min，则2min内该反应的平均反应速率为：v(CH4)___________。
②温度为753K时，该反应的平衡常数K=___________；容器B中的反应起始时将___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③该反应达到平衡时，其他条件不变，若升高温度，此时v正___________v逆(填“＞”、“”或“＜”)。
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4∶3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内，发生(1)中反应I，相同时间段内测得CO的体积分数[φ (CO)]与温度(T)的关系如图如示。
bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的可能原因是___________。
16．某同学为了验证电解饱和食盐水的反应，对课本中的实验进行了如下改进：A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸。按下电源K，接通电路后，发现B上c端显红色，请填写下列空白。
(1)电源上的a极为电源的___极(填“正”或“负”)。
(2)d电极产生的气体通入紫色石蕊溶液后现象为___。
(3)滤纸B上发生的总化学反应方程式为___。
(4)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是___。
A．a为正极，b为负极，NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极，NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极，HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极，HClO和NaCl
17．H2在生物学、医学等领域有重要应用，传统制氢成本高、技术复杂，研究新型制氢意义重大，已成为科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)我国科学家研究发现，在Rh的催化下，单分子甲酸分解制H2反应的过程如图1所示，其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为___________；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为___________(阿伏加德罗常数用NA表示)。
(2)T℃下H2S可直接分解制取H2，反应的原理如下：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。实际生产中往刚性容器中同时通入H2S和水蒸气，水蒸气与反应体系的任何物质均不发生反应，测得容器总压(P总压)和H2S的转化率(a)随时间的变化关系如图2所示。计算反应在0~20 min内的平均反应速率v(H2)= ___kPa·min-1；平衡时，p(水蒸气)=_______kPa，平衡常数Kp=____kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)工业上也可采用乙苯()气体催化脱氢法制取H2，同时生成苯乙烯()气体。其他条件不变时，在不同催化剂(n、m、p)作用下，反应进行相同时间后，乙苯的转化率随反应温度的变化如图3所示。相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为___________；b点乙苯的转化率高于a点的原因是___________。
18．已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1，
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是____。
(2)H2的燃烧热为____；C的燃烧热为____。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____。
(4)写出CO燃烧热的热化学方程式_____。
19．研究氮的固定及含氮化合物的转化对工农业发展及消除环境污染有重要的意义。
已知：Ⅰ.N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H1=-92.4 kJ·mol-1；
Ⅱ.N2(g)＋O2(g) 2NO(g) △H2=＋180 kJ·mol-1；
Ⅲ.2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H3=-112.3 kJ·mol-1。
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是工业固氮的重要反应，在体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，充入1 mol N2和3 mol H2，5 min末达到平衡，此时容器内压强变为原来的0.75倍。
①下列事实可以判断该反应达到平衡状态的是___________。
a．相同时间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3
b．c(N2)：c(H2)=1：3
c．混合气体的密度不再发生变化时
d．氢气的分压不再发生变化时
②5 min内该反应的反应速率v(N2)=___________。
③若将容器扩大一倍，再次平衡后该反应的化学平衡常数会___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，N2和H2的转化率之比α(N2)：α(H2)会___________。
(2)反应N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) △H=___________。
(3)反应Ⅲ是由以下两步反应完成：
i．___________ △H4＜0；
ii．N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H5＜0。
①第i步反应的化学方程式为___________。
②△H4___________112.3 kJ·mol-1(填“>”“=”或“＜”，下同)；若第i步反应为快反应，则活化能E(i)___________E(ii)。
③若反应ii的正反应速率=×c(N2O2)·c(O2)，=×c2(NO2)；则该反应的化学平衡常数K=___________(用含“”和“”的代数式表示)。
20．研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成的重要试剂，它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为_______。
相关化学键的键能如下表所示：
化学键
Cl—Cl
N≡O(NO气体)
Cl—N
N=O
键能/(kJ∙mol−1)
243
630
200
607
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) △H=－681.8kJ∙mol−1，对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
时间/min
浓度/mol·L-1
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.79
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.42
0.80
0.80
0.88
0.88
①0~10min内，平均反应速率υ(O2)____mol·L-1·min-1；当升高温度，该反应的平衡常数K_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是___(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙B．适当缩小容器的体积
C．通入一定量的O2D．加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自汽车尾气，利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=－34.0kJ∙mol−1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为_______。
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=－746.8kJ∙mol−1，生成无毒的N2和CO2.实验测得，υ正=k正·c2(NO)·c2(CO)，υ逆=k逆·c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=_______(保留小数点后两位)。
参考答案
1． BC ＞ ce 正极
【详解】
(1)①内CO物质的量的改变量为1.2mol，则氢气物质的量的改变量为3.6mol，因此的平均反应速率。甲烷减少了1.2mol，剩余甲烷0.4mol，水的物质的量减少了1.2mol，剩余水的物质的量为1.2mol，因此平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为(1.2mol+3.6mol+0.4mol+1.2mol)：(1.6mol+2.4mol)=8:5；故答案为：；8:5。
②A．恒压时充入He，容器体积变大，浓度减小，速率减小，故A不符合题意；B．升高温度，反应速率加快，故B符合题意；C．恒容时充入，甲烷浓度增大，反应速率加快，故C符合题意；D．及时分离出CO，生成物浓度减小，反应速率减小，故D不符合题意；综上所述，答案为BC。
③反应在第2min时达到平衡，即2min前正反应速率大于逆反应速率，因此第1分钟时υ正(CO) ＞第2分钟时υ逆(CO) ；故答案为：＞。
④a．，一个正反应方向，一个逆反应方向，但速率之比不等于计量数之比，不能说明达到平衡，故a不符合题意；b．恒温恒容时，气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当容器内混合气体的密度保持不变，不能说明达到平衡，故b不符合题意；c．正向反应，、逐渐减小，当、浓度保持不变，则说明达到平衡，故c符合题意；d．、、CO(g)、的物质的量之比为，不能说明达到化学平衡，故d不符合题意；e．断开3mol H−H键，逆向反应，同时断开2molO−H键，正向反应，两个不同方向，速率比等于计量系数之比，故e符合题意；综上所述，答案为：ce。
(2)根据电子移动方向得出电极d是正极，电极c为负极，则为甲烷失去电子，其电极反应式为；故答案为：正极；。
2．(或) 75 > 正极
【详解】
(1)由图可知，2min~5min转化的浓度为1.00mol/L-0.50 mol/L=0.50 mol/L，则2min~5min的平均反应速率(CO2)==，故答案为：；
(2) 由图可知，5min时CO2的浓度不再改变，达到平衡状态，转化的浓度为2.00mol/L-0.50 mol/L=1.50 mol/L，则H2转化的浓度为1.50 mol/L3=4.50 mol/L，H2转化的物质的量为4.50 mol/L 1L=4.50mol，平衡时的转化率为100%=75%，故答案为：75；
(3) 由图可知，2min时反应向正反应方向进行，则>，故答案为：>；
(4) 由图可知，电子由电极b流出，则电极b为负极，电极a为正极，负极上甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应为：，故答案为：正极；。
3．放热 形成 放出 2.4 AC
【详解】
(1)根据图示分析，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，所以氨气与在高温高压和催化剂存在的条件下生成尿素和水的反应为放热反应；反应物断键吸收能量，生成物成键放出能量，因此的能量变化是由形成化学键放出的能量引起的；
(2)用还原汽车尾气中的，只生成和，则该反应的化学方程式为：，该反应中二氧化氮中的氮元素由+4价降低到氮气中的0价，6molNO2完全被还原，转移电子为24mol，生成氮气7mol，若此反应中每生成，转移2.4mol电子；
(3)合成氨工业中发生反应：，该反应的正反应为放热反应，
A．保持其他条件不变，升高温度，活化分子数、百分数均增加，正、逆反应速率均加快，故A正确；
B．当容器中的、的物质的量浓度之比为1∶3时，不能确定各物质的浓度是否能够保持不变，也就不能判断该反应是否达到了反应限度，故B错误；
C．单位时间内生成的与消耗的的物质的量相等时，即氮气的正逆反应速率相等，该反应达到了反应限度，故C正确；
故选AC。
4． 大于 a e 分馏
【详解】
(1) ①偏二甲肼()与四氧化二氮发生氧化还原反应，生成氮气和二氧化碳气体。该反应的化学方程式：。
②该反应能提供飞船飞行所需的能量，故此反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2) 原电池中负极发生氧化反应，根据肼−空气燃料电池是一种碱性燃料电池，肼转化为氮气与水可知肼在负极发生氧化反应，该电池负极的反应式为，由电极方程式知，每生成1mol即28gN2转移4mol电子，则每生成要转移电子的物质的量为。
(3)①由表中数据可知，12s时甲容器已处于平衡、而乙还没有平衡，说明甲容器中温度高，即该反应温度T1T2。
②甲容器中，△n(O2)=0.36mol，根据方程式，△n(NO2)=0.72mol，则内的平均反应速率。
③从开始到平衡，乙容器中，△n(O2)=0.85mol，根据化学方程式，△n(O3)=0.85mol，平衡转化率为。
④a．反应前后气体的化学计量数之和不等，混合气体的总质量不变，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明混合气体的总物质的量不变，即反应达到化学平衡状态，故a选；
b．均指正反应速率，任何时候都正确，不能说明反应达到化学平衡状态，故b不选；
c．恒容密闭容器中充入和，等于化学计量数之比，则与的转化率之比始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故c不选；
d．混合气体的总质量不变，恒容密闭容器则气体体积不变，所以密度始终不变，混合气体的密度不再改变无法判断反应是否达到化学平衡状态，故d不选，
e．反应中，气体的物质的量、压强会随着反应而变化，故容器内压强不随时间的变化，说明气体的物质的量不随时间变化，则说明反应已达平衡，故e选；
则答案为a e。
(4) 石油分馏得到汽油、煤油、柴油等产品，航天煤油是石油经过分馏炼制的。
5． 0.075mol/(L·min) 10∶9 乙 锌片不断溶解 A
【详解】
Ⅰ.(1)由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，，且2min后物质的量不再变化，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为，故答案为：；
(2)反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为，故答案为：0.075mol/(L·min)；10∶9；
(3)速率之比等于化学计量数之比，速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快，则乙快，故答案为：乙；
Ⅱ.(4)B中板作负极，锌片不断溶解，Cu作正极，发生反应：，故答案为：锌片不断溶解；；
(5)放热的氧化还原反应可以设计成原电池，故合理的是A，故答案为：A。
6．C 放出117 cd 80%
【详解】
I. (1)若不经计算，可直接通过碘的淀粉溶液褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系，则反应I2+2=2I-+中碘单质对Na2S2O3而言要少量、实验中要控制的变量为Na2S2O3溶液的浓度，故对比实验中，需取等体积而浓度不同的Na2S2O3溶液，加等体积同一浓度的相对少量的碘水，则C满足，答案为C。
(2) 若某同学选取②④进行实验， ②1mL0.01mol·L-1的碘水 ④3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液，则I2+2=2I-+反应中硫代硫酸钠过量、碘单质全消耗，应按计算，测得褪色时间为4s，忽略混合后溶液体积的变化，则有。
II(3)由图知，D中氯元素+7，则Z是 (填离子符号)；
(4)由图知，B、A和C分别为，氯元素的化合价分别从+1降低到-1、升高到+5，按得失电子数守恒、B→A+C反应的离子方程式为：；由图知，3molB、2molA和1molC的相对能量分别为3mol×60kJ/mol、2mol×0 kJ/mol、1mol×63 kJ/mol，则反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，生成1molC(氯酸根离子)时放出3mol×60kJ/mol-(2mol×0 kJ/mol+1mol×63kJ/mol )=117kJ的热量，故答案为放出117。
III (5) a．该反应气体分子总数会随着反应而改变、故压强也会改变。当体系压强不随时间变化时，则气体分子总数不变、各成分的物质的量及浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，故不符合；
b．该反应气体分子总数会随着反应而改变、故气体平均摩尔质量也会改变。当容器中气体平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故不符合；
c．混合气体颜色始终是无色，c不能说明，故符合；
d． 充入2molNO和2molCO，反应中消耗等物质的量的NO和CO，故NO与CO的体积比始终保持不变，d不能说明，故符合；
答案为cd。
(6) T℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO，保持温度不变，发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，5min时达到平衡状态，此时c(N2)=0.4mol·L-1，则消耗NO为2×0.4mol·L-1=0.8mol·L-1，NO平衡转化率 。
7． ＜ = ＞ 根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则 增大
【详解】
(1)根据下图1中信息得到主反应的热化学方程式是。根据图2判断，升高温度，催化剂1的反应速率比催化剂2的反应速率，反应速率越快，活化能越小，因此活化能＜，不管使用催化剂1或催化剂2时，反应焓变不变，因此合成的=；故答案为：；＜；=。
(2)该反应是放热反应，当压强为1×106Pa时，从上到下，CO体积分数增大，说明平衡逆向移动，因此是升温即＞，并说明理由：根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则；故答案为：＞；根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则。
(3)若在一定温度下，在一恒压的密闭容器中充入和，测得容器内的压强为，达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是；且物质的量为，，，反应后n(CO)=(2 − x−y)mol，n(H2)=(5 − 3x−2y)mol =1mol，，解得x=1.2mol，y=0.2mol，在此温度下，的转化率为，反应后气体总物质的量为4.2mol，主反应的平衡常数 ；故答案为：。
(4)在一恒压绝热的密闭容器中，达到平衡时再往容器内充入，则容器体积变大，相当于减小压强，平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，体系温度降低，。主反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动，因此主反应的平衡常数将增大；故答案为：增大。
8．放出 b+c-a 1127 92 吸收 少 4：3 负极 2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O 还原 a
【详解】
І.(1)根据工业合成氨反应的能量变化图分析可知，反应物的能量高于生成物总能量，反应为放热反应，合成1molNH3(l)放出的热量为(b+c-a)kJ；
(2)拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ；反应物断键吸收能量，因此图中的a=×946kJ+×436kJ =1127 kJ；生成物成键放出的热量为3×391kJ=1173kJ；因此该反应的=1127 kJ-1173=-46kJ/mol，即反应消耗0.5mol氮气，放出热量46kJ，所以N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) =-92kJ/mol；即有1molN2(g)发生反应时生成NH3(g)，产生的能量为92 kJ；
(3)根据以上分析可知，N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) =-92kJ/mol；则反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) =+92 kJ/mol，氨气由气态变为液态，放出热量，因此2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) >+92 kJ/mol，因此反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(l)=N2(g)+3H2(g吸收的热量少；
ІІ.根据原电池的工作原理，氨气氧化为氮气，发生氧化反应，做原电池的负极(a)，电极反应为：2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O；氧气在铂电极(b)发生还原反应，电解反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-；该电池的总反应：4NH3+3O2=2N2↑+6H2O；
⑴结合以上分析可知，此反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3；
⑵结合以上分析可知，a电极作为该原电池的负极，电极反应式为：2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O；
⑶结合以上分析可知，b电极为正极，氧气在此极发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，因此溶液中OH-向a电极移动。
9．放 ABD BD 正
【详解】
(1)1molNH3(g)和3molH2(g)断键时吸收946kJ+3×436kJ=2254kJ，2molNH3(g)成键时释放391kJ×6=2346kJ，成键释放能量大于断键吸收能量，所以该反应为放热反应；
(2)A．升高温度可以提高活化分子百分数，加快反应速率，A符合题意；
B．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，B符合题意；
C．分离出生成的氨气，平衡正向移动，反应物浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意；
D．增大反应物的浓度可以加快反应速率，D符合题意；
E．扩大容器体积反应物浓度减小，反应速率减慢，E不符合题意；
综上所述答案为ABD；
(3)A．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒可知，无论是否平衡，气体总质量都不发生改变，A不符合题意；
B．氨气的质量分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B符合题意；
C．N2、H2和NH3的物质的量的比值不再改变，但具体比值与初始投料和转化率有关，比值为1：3：2并不能说明反应达到平衡，C不符合题；
D．该反应前后气体系数之和不相等，未平衡时容器内压强会发生改变，当压强不变时说明反应达到平衡，D符合题意；
综上所述答案为BD；
(4)据图可知a电极N2转化为NH3，N元素被还原，所以a为正极；原电池中阳离子向正极移动，根据氢离子的移动方向也可以判断出a为正极。
10．− 664.1 CD 负极 CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋ 2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑ 2Cl－－2e－ ＝Cl2↑ 2.24
【详解】
(1)将反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到反应Ⅲ的ΔH3= − 664.1 kJ∙mol−1；故答案为：− 664.1。
(2)①A．2υ逆(NO)= υ正(N2)，一个是正反应速率，一个是逆反应速率，但速率比不等于计量系数之比，不能作为判断平衡标志，故A不符合题意；B．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，因此混合气体的密度不再变化，不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；C．该反应是体积减小的反应，因此容器内总压强不再变化，可以作为判断平衡标志，故C符合题意；D．平均相对分子质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，因此相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化，可以作为判断平衡标志，故D符合题意；综上所述，答案为：CD。
②反应Ⅲ的平衡常数表达式为：；故答案为：。
(3)①向甲中滴入酚酞溶液，在 Fe 极附近显红色，说明有大量氢氧根，则Fe为阴极，则电源B为负极，该电极的电极反应是CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋；故答案为：负极；CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋。
②甲装置是电解饱和食盐水，其总的化学方程式是2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑；故答案为：2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑。
③X 电极为阳极，X电极上发生的电极反应式是2Cl－－2e－ ＝Cl2↑；故答案为：2Cl－－2e－ ＝Cl2↑。
④如果乙装置中精铜电极的质量增加了 0.64g即铜物质的量为0.01mol，甲装置中铁电极上产生氢气，根据得失电子守恒得到Cu～H2，产生氢气物质的量为0.01mol，气体在标准状况下为2.24L；故答案为：2.24。
11．862 放热 吸热 放热 吸热 小于 Cu AgNO3溶液 碳棒上出现银白色物质 108
【详解】
I．(1) ①根据图示H2+Cl2=2HCl的反应过程可以看出形成2molH—Cl键共放出=862kJ的热量，故答案为：862；
②根据表格数据可看出，断裂反应物中化学键共吸收679kJ热量，形成生成物中化学键放出862kJ的热量，则说明反应物断键吸收的热量小于生成物成键所放出的热量，即说明该反应为放热反应，故答案为：放热；
(2) ①根据图示能量变化过程可知，(a)SiO2+2CSi+2CO↑中，反应物的总能量低于生成物的总能量，表现为吸热反应；(b)Si+3HClSiHCl3+H2中，反应物的总能量高于生成物的总能量，表现为放热反应；(c)SiHCl3+H2Si+3HCl中，反应物的总能量低于生成物的总能量，表现为吸热反应，故答案为：吸热；放热；吸热；
②因为反应(b)为放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，故答案为：小于；
II．根据原电池的工作原理可知，利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计化学电池(正极材料用碳棒)，负极铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，正极碳棒上银离子得到电子生成银单质，则(1)该电池的负极材料是铜，电解质溶液AgNO3溶液，故答案为：铜（或Cu）；AgNO3溶液；
(2)正极上银离子得到电子生成银单质，所以出现的现象是碳棒上出现银白色物质；
(3)根据总反应可看出若导线上转移电子l mol，则生成银为1mol，其质量为=108g，故答案为：108。
12．放出 b+c-a 吸收 多 黑磷 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 1
【详解】
(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应，由能量变化图可知合成1molNH3(l)，放出的热量为(b+c-a)kJ；故答案为：放出；b+c-a；
(2)因为合成氨为放热反应，所以氨气分解需要吸收热量，又因为液体氨气转化为气态还要吸热，所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多；故答案为：吸收；多；
(3)能量越低越稳定，由白磷转化为黑磷比白磷转化为红磷放热更多，因此黑磷更稳定；故答案为：黑磷；
(4)由图可知，铁做负极，铜做正极，氯化铜是电解质溶液，原电池的总反应式是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，一段时间后，铜极质量变化32g，说明铜离子得电子生成了32g铜，因此导线中通过的电子的物质的量为：；故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；1mol;
13．放热 E1 E1+E2 3B+4C ⇌6A+2D 0.1mol/(L·s) ② 70%
【详解】
(1)由图示知，反应物A、B的总能量高于生成物C的能量，故该反应为放热反应，故此处填“放热”；反应物中的化学键在反应中发生断裂，断键后的原子（团）重新组合形成新的化学键，生成新的物质，图像能量E1可看成是旧键断裂吸收的能量，故此处填“E1”； (E1+E2)可看成是形成新的化学键释放出的能量，故破坏对应生成物中化学键需要吸收的能量为(E1+E2)，故此处填：“E1+E2”；
(2)由图示可确定：B、C为反应物，A、D为生成物，0~6s内各物质的变化量为：△n(B)=(1-0.4) mol=0.6 mol，△n(C)=(1-0.2) mol=0.8 mol，△n(A)=1.2 mol，△n(D)=0.4 mol，故反应中各物质的化学计量数之比=△n(B): △n(C): △n(A): △n(D)=3:4:6:2，对应化学方程式为：3B+4C6A+2D；
(3)0~6 s内A的化学反应速率：υ(A)=，故此处填：0.1mol/(L·s)；
(4)①由于反应前后气体分子数改变，且由于反应绝热会引起体系温度变化，故随着反应进行，体系压强会发生改变，突然不变，则说明达平衡，①不符合题意；
②气体密度ρ=，由于气体总质量不变（质量守恒）且容器体积不变，故密度始终不变，不能用作判断平衡依据，②符合题意；
随着反应的进行，在未达平衡前，各个物质的含量均会发生改变，达平衡后，各个物质含量均不变，③④⑤均能说明物质含量不变，故③④⑤均能用来判断反应是否达平衡，不符合题意；故此处填：②；
(5)由图示知，体系在25 min时达平衡，含量下降的曲线对应SO2的含量变化，故达平衡时，SO2转化了(2.0-0.6) mol=1.4 mol，故SO2的转化率=，故此处填70%。
14．②④ 放出 92 5 颗粒大小 (是否形成)原电池 正极 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 11.2
【分析】
根据常见的吸热反应类型判断；根据断裂化学键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小计算判断；根据各组实验的条件，结合影响反应速率的因素分析解答；根据图示，c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，据此分析解答。
【详解】
(1)①液态水汽化是吸热过程，但不是化学反应；②将胆矾加热变为白色粉末是硫酸铜晶体分解失去结晶水，发生的是吸热反应；③纯碱溶于水，溶解过程，但不是化学反应；④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；⑤干冰升华固体变化为气体吸热，但不是化学反应；
则属于吸热反应的有②④。
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，发生的反应为N2+3H2═2NH3，则1mol氮气反应时，化学键断裂吸收的总能量=946kJ+3×436 kJ=2254kJ，化学键形成放出的总能量=2×3×391kJ=2346kJ，化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量，为放热反应，2346kJ -2254kJ =92kJ，即1molN2生成生成2molNH3需放出92kJ能量，故答案为：放出；92。
(3)影响化学反应速率图像的因素有：反应物表面积越大，速率越快，反应温度越高速率越快，氢离子浓度越大，速率越快，形成原电池可以加快反应速率，根据以上分析， 5组中锌的表面积大、氢离子浓度大、反应温度高，还存在铜锌原电池，故在此5组实验中，速率最快的是5(填实验序号)；根据数据可知实验1和2其它条件相同，固体反应物表面积不同，则实验1和2表明颗粒大小对反应速率有影响；实验1和3其它条件相同，但实验3会形成原电池，则实验1和3表明 (是否形成)原电池 对反应速率有影响，故答案为：5； 固体反应物的表面积 ； (是否形成)原电池 。
(4)①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；
②该电池的正极反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，当线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗O2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2。
15． ΔH= 1 逆向 ＞ b点反应达到平衡后，因为正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，CO的体积分数就越小或温度升高使催化剂的活性降低
【详解】
(1)反应Ⅰ： ΔH=
反应Ⅱ： ΔH=
根据盖斯定律，Ⅰ-2×Ⅱ，得到ΔH=，表示CO气体燃烧热的热化学方程式 ΔH=；
(2)①容器A中，反应从开始到达平衡态所用的时间为2min，的平衡转化率为50%，则2min内该反应的平均反应速率为： v(CO2)==，反应Ⅱ为，v(CH4)=v(CO2)=；
②温度为753K时，列出三段式；
该反应的平衡常数K===1；
容器B中的Qc===4＞1，起始时将逆向移动；
③ ΔH=，该反应达到平衡时，其他条件不变，若升高温度，平衡正向移动，此时v正＞v逆；
(3)若发生反应：ΔH=，bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的可能原因是b点反应达到平衡后，因为正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，CO的体积分数就越小；或温度升高使催化剂的活性降低，CO的体积分数减小。
16．正 溶液先变红后褪色 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ B
【分析】
（4）电解池中，阳极是阴离子放电，阴极是阳离子放电，氯气能和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，可以制得有较强杀菌能力的消毒液.
【详解】
（1）B外接电源，所以B是电解氯化钠溶液的电解池；B上的c点显红色，说明c点有氢氧根离子生成，根据离子的放电顺序知，该极上氢离子得电子放电，所以c是阴极，外电源b是负极，a是正极，故答案为：正；
（2）d极是氯离子失去电子生成氯气：2Cl--2e-=Cl2↑，氯气通入紫色石蕊溶液生成具有酸性的HCl和漂白性的HClO，所以现象是：溶液先变红后褪色；
（3）电解氯化钠溶液时，溶液中的离子放电顺序为：氢离子放电能力大于钠离子，氯离子放电能力大于氢氧根离子，所以电解氯化钠时生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，所以其反应方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，
（4）电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。故选：B。
17．HCOOH*＝HCOO*＋H* HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1 1.2 60 135 n＞m＞p a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大
【详解】
(1)根据题意决定反应速率主要看活化能，因此该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*＝HCOO*＋H*；根据图中信息得到甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1；故答案为：HCOOH*＝HCOO*＋H*；HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1。
(2)根据反应建立三段式，以压强进行建立，，设水蒸气压强为z，因此有a＋c＝100，c＋a−2b＋2b＋b＝112，，解得a＝40，b＝12，c＝60，因此反应在0~20 min内的平均反应速率；平衡时，水蒸气压强和任意时刻的水蒸气相同，p(水蒸气)=60kPa，平衡时根据题意建立三段式，，平衡常数kPa；故答案为：1.2；60；135。
(3)根据图中信息，做一条与y轴相平的平行线，相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为n＞m＞p；根据图中信息，a、b点都未达到平衡，b点乙苯的转化率高于a点的原因是a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大；故答案为：n＞m＞p；a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大。
18．①②③④ -285.8 kJ·mol-1 -393.5 kJ·mol-1 1429kJ CO(g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-283 kJ·mol-1
【详解】
(1)放热反应ΔH<0，故①②③④都是放热反应。
(2)1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为燃烧热，即H2燃烧生成液态水、C燃烧生成CO2（g），由反应方程式可知H2、C的燃烧热分别为：-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ·mol-1。
(3)10g水是5mol，燃烧生成液态水，放出的热量为5mol×285.8 kJ·mol-1=1429kJ。
(4)由方程式④-③得CO(g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-283 kJ·mol-1。
19．ad 0.05mol·L-1·min-1 不变 不变 +67.7 kJ·mol-1 2NO(g)N2O2 2NO(g)N2O2 ＞ ＜
【详解】
(1) 反应I是工业固氮的重要反应，在体积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入1 molN2和 3 mol H2，5 min末达到平衡，此时容器内压强变为原来的0.75倍。
①a．相同时间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3说明正、逆反应速率相等，可以判断该反应已达到平衡状态，故a正确；
b．c(N2)：c(H2)=1：3，并不能说明任何问题，故b错误；
c．体积不变，气体质量也不变，所以混合气体的密度不会发生变化，故c错误；
d．氢气的分压不再发生变化时，说明氢气浓度不变，能证明该反应已达到平衡状态，故d正确；
故选ad；
②
则有0.5-x+1.3-3x+2x=2×0.75，得x=0.25。
所以5 min内该反应的反应速率，故答案为：0.05mol·L-1·min-1；
③温度不变化学平衡常数不变, N2和H2按系数比投料,所以转化率之比恒相等,故答案为：不变，不变；
(2) 反应Ⅱ+反应Ⅲ可得N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1，故答案为：+67.7 kJ·mol-1；
(3) ①由反应Ⅲ和反应ii可知第i步反应的化学方程式为2NO(g)N2O2，故答案为：2NO(g)N2O2；
②总反应与两个分反应均为放热反应，所以任何一步分反应放出的热量均小于总反应放出的热量,所以△H4 ＞-112.3 kJ·mol-1；若第i步反应为快反应,则第一步反应的活化能低，所以活化能E(i) ＜E(ii)，故答案为：＞，＜；
③平衡时v正=v逆，即v正=k正×c(N2O2) ·c(O2)=v逆×c2(NO2)，所以K=，故答案为：。
20．Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝－111kJ∙mol−1 0.021 减小 BC 1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大 ＜
【详解】
(1)根据题意，焓变等于断键吸收的总能量减去成键放出的总能量，因此该反应的热化学方程式为Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝243kJ∙mol−1＋630kJ∙mol−1×2－200 kJ∙mol−1×2－607kJ∙mol−1×2＝－111kJ∙mol−1；故答案为：Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝－111kJ∙mol−1。
(2)①0~10min内，平均反应速率；该反应是放热反应，当升高温度，平衡逆向移动，因此该反应的平衡常数K减小；故答案为：0.021；减小。
②根据题中表格信息，30min后氧气、二氧化碳浓度都增大；
A．加入一定量的粉状碳酸钙，平衡不移动，故A不符合题意；
B．适当缩小容器的体积，浓度增大，相当于加压，由于该反应是体积减小的反应，平衡正向移动，故B符合题意；
C．通入一定量的O2，O2浓度增大，平衡正向移动，二氧化碳浓度也增大，故B符合题意；
D．加入合适的催化剂，平衡不移动，故D不符合题意；
综上所述，答案为BC。
(3)由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；
故答案为：1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大。
(4)①达到平衡后，该反应是放热反应，仅升高温度，平衡逆向移动，因此k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；故答案为：＜。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，，则=；故答案为：。
化学反应原理基础题
非选择题（共20题）
1．、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：，工业上可利用此反应生产合成氨原料气。
①定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.6mol 和2.4mol 发生上述反应，CO(g)的物质的量随时间的变化如图甲所示。
内的平均反应速率___________。平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
②下列措施能加快反应速率的是___________(填字母)。
A．恒压时充入He B．升高温度
C．恒容时充入 D．及时分离出CO
③第1分钟时υ正(CO) ___________第2分钟时υ逆(CO) (填“”“”“”或“无法比较”)
④下列能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a．
b．恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
c．、浓度保持不变
d．、、CO(g)、的物质的量之比为
e．断开3mol H−H键的同时断开2molO−H键
(2)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图乙：
电极d是___________(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为___________。
2．我国力争2060年前实现碳中和，将转化为甲醇是实现碳中和的途径之一、原理为：。在一定温度下，体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。
回答下列问题：
(1)2min~5min的平均反应速率_______。
(2)平衡时的转化率为_______%。
(3)2min时，_______(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
(4)下图为甲醇酸性燃料电池的构造示意图，根据原电池的工作原理，电极a是____(填“正极”或“负极”)，此电池工作时，负极的电极反应为___。
3．氨气是一种重要的化工原料，可用于制备尿素、硝酸及各种有机化合物。
(1)氨气与在高温高压和催化剂存在的条件下反应可以获得尿素，同时生成水，其能量变化如图所示。该反应属于___________(填“放热”或“吸热”)反应，其中的能量变化可能是由___________(填“形成”或“断裂”)化学键___________(填“放出”或“吸收”)能量引起的。
(2)汽车尾气中的氮氧化物常用氨还原法去除。用还原汽车尾气中的，只生成和，则该反应的化学方程式为___________，此反应中每生成，转移___________mol电子。
(3)合成氨工业中发生反应：，该反应的正反应为放热反应，下列有关合成氨反应的描述中正确的是___________(填标号)。
A．保持其他条件不变，升高温度会加快逆反应速率
B．当容器中的、的物质的量浓度之比为1∶3时，该反应达到了反应限度
C．单位时间内生成的与消耗的的物质的量相等时，该反应达到了反应限度
4．2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号成功发射，开启中国探月新篇章。火箭常用的推进剂燃料有偏二甲肼()、肼()煤油等。
(1)用偏二甲肼()作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。
①写出该反应的化学方程式：___________。
②反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)肼在碱性环境下可以形成肼一空气燃料电池，肼被氧化为，该电池负极的反应式为___________，每生成要转移电子的物质的量为___________。
(3)肼类推进剂在使用过程中要注意进行环境监测以免造成环境污染。臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，向甲、乙两个体积均为的恒容密闭容器中均充入和，分别在、温度下，经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间变化情况见下表：
0
3
6
12
24
36
甲容器()
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器()
0
0.30
0.50
0.70
0.85
0.85
①根据表格数据分析，该反应温度T1____T2。(填“”、“”或“”，下同)
②甲容器中，内的平均反应速率___________。
③乙容器中平衡转化率为___________。
④下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的平均相对分子质量不变b.
c. 与的转化率之比不变d. 混合气体密度不变
e. 容器内气体的总压强保持不变
(4)航天煤油是石油经过___________炼制的。
5．Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至，以气体X表示的平均反应速率为___________，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为___________。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则___________(填“甲”或“乙”)中反应更快。
Ⅱ.某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题：
(4)B中板上观察到的现象是___________，板上发生的电极反应式为___________。
(5)从能量转化的角度来看，能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。
A．铝片与稀反应制取
B．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
C．固体反应
D．氢氧化钾和硫酸中和
6．研究氮、硫及卤素等单质及其化合物在生产生活和环境保护中有着重要意义。
I.反应I2+2=2I-+常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂，若不经计算，可直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中：
①1mL0.001mol·L-1的碘水
②1mL0.01mol·L-1的碘水
③3mL0.001mol·L-1的Na2S2O3溶液
④3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液
(1)应选择_______(填字母)。
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④
(2)若某同学选取②④进行实验，测得褪色时间为4s，忽略混合后溶液体积的变化，试计算v()=_______。
II.一定条件下，在水溶液中1molCl-、(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。
(3)D是_______(填离子符号)；
(4)B→A+C反应的离子方程式为：_______；当生成1molC时，_______kJ的热量(填吸收或放出以及具体数值)。
III.利用CO可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO排放。T℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO，保持温度不变，发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，5min时达到平衡状态，此时c(N2)=0.4mol·L-1
(5)下列不能说明反应达到平衡状态的是_______。
a.体系压强保持不变 b.容器中气体平均摩尔质量保持不变
c.混合气体颜色保持不变 d.NO与CO的体积比保持不变
(6)NO平衡转化率α(NO)=_______。
7．由可催化合成等有机化工产品．温度为时在体系中发生以下反应：
主反应：
副反应：。
请回答下列问题：
(1)结合下图1信息写出主反应的热化学方程式是_____________。催化剂的选择是合成的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成，产生速率与温度的关系如图2．根据图2判断，活化能________(填“>”“=”“<”，下同)，使用催化剂1或催化剂2时，合成的_______。
(2)时，在一恒容的密闭容器中充入和充分发生上述反应，平衡混合物中的体积分数与压强的关系如图所示：
判断和的大小关系：________(填”>”“<”或“=”)，并说明理由：____________________。
(3)若在一定温度下，在一恒压的密闭容器中充入和，测得容器内的压强为，达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是；且物质的量为，在此温度下，的转化率为__________，主反应的平衡常数_________为以分压表示的平衡常数，计算结果精确到小数点后2位)；
(4)在一恒压绝热的密闭容器中，达到平衡时再往容器内充入，主反应的平衡常数将_______(填“增大”“减小”“不变”)。
8．І.工业合成氨的反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：
(1)合成1molNH3(l)___(填“吸收”或“放出”)__(用“a、b、c”表示)kJ的热量。
(2)已知:拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。则图中的a=___kJ；若有1molN2(g)发生反应生成NH3(g)产生的能量变化为__kJ。
(3)推测反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)___(填“吸收”或“放出”)的热量___(填“多”或“少”)。
ІІ.根据原电池的工作原理，可设计电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图：
⑴此反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为___。
⑵a电极作为该原电池的___(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为___。
⑶b电极上发生___(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中OH-向__(填“a”或“b”)电极移动。
9．1909年，德国化学家哈伯经过反复实验研究发现工业合成氨的可能性。1913年，在德国工程师博施努力下，一个年产7000吨的合成氨工厂建成并投产，合成氨的工业化生产终于实现。因此，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。
化学键
H－H
N≡N
N－H
键能(kJ/mol)
436
946
391
键能：常温常压下，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量。请回答下列问题：
(1)根据上表中所给数据判断：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为___________热反应(填“放”或“吸”)；
(2)下列措施中能加快合成氨反应速率的是___________；
A．升高温度 B．使用合适的催化剂 C．分离出生成的氨气
D．增大氮气的浓度 E．扩大容器体积
(3)在一个恒温恒容的密闭容器中，发生可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列情况能说明反应已达到化学平衡状态的是___________；
A．混合气体的总质量不再改变 B．氨气的质量分数不再改变
C．N2、H2和NH3的物质的量之比为1：3：2 D．容器内压强保持不变
(4)为了提高合成氨的物料利用率和工作效率，科学家们正在制作合成氨原电池。右图为合成氨原电池的原理图，则电极a为___________极(填“正”或“负”)。
10．含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。回答下列问题：已知：
Ⅰ.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH1=−483.6 kJ∙mol−1
Ⅱ．N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH2=＋180.5 kJ∙mol−1
Ⅲ．2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)
(1)反应Ⅲ的ΔH3=___________ kJ∙mol−1
(2)在恒温恒容的容器中发生反应Ⅲ。
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A．2υ逆(NO)= υ正(N2)
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内总压强不再变化
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
②反应Ⅲ的平衡常数表达式为：___________。
(3)如图所示的装置，电源为甲烷燃料电池，其电解质溶液是稀硫酸。X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题：
①在电源中，B 电极为___________(填“正极”或“负极”)；该极的电极反应是___________。
②甲装置中总的化学方程式是___________。
③丙装置在通电一段时间后，X 电极上发生的电极反应式是___________。
④如果乙装置中精铜电极的质量增加了 0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为___________L。
11．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
I．(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示：
①根据如图填写下表：
化学键
断裂或形成1mol化学键时能量变化
反应中能量变化
Cl-Cl
吸收243kJ
共吸收679kJ
H-H
吸收436kJ
H-Cl
放出431kJ
共放出___________kJ
②该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑；
精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2；
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
①(a)是___________反应，(b)是___________反应；(c)是___________反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
II．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是___________，电解质溶液是___________。
(2)正极上出现的现象是___________。
(3)若导线上转移电子lmol，则生成银___________g。
12．工业合成氨的反应N2+3H2⇌2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：
(1)合成1molNH3(l)____(填“吸收”或“放出”)____kJ的热量。
(2)推测反应2NH3(l)⇌2N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2(g)___(填“吸收”或“放出”)的热量___(填“多”或“少”)。
(3)已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出39.3kJ的热量，P(s，白磷)=P(s，红磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出17.6kJ的热量，由此推知，其中最稳定的磷单质是__(填“黑磷”或“红磷”)。
(4)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
该电池基于总反应____(用离子方程式表示)来设计的，一段时间后，铜极质量变化32g，则导线中通过____mol电子。
13．研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。
I.某反应过程的能量变化如图所示：
(1)由图中曲线变化可知，该反应为_______，(填“放热”或“吸热”)反应，破坏旧键需要吸收的能量为_______，(填“E1”、“E2”、“E1+E2”或“E2-E1”下同)，破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为_______。
II.一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成气态物质，反应中各气态物质的物质的量变化如图所示：
(2)该反应的化学方程式为：_______；
(3)0-6s内A的化学反应速率为_______；
III.工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在2 L恒容绝热密闭容器中投入2 mol SO2和适当过量的O2在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
(4)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是_______；
①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③O2的物质的量浓度不再改变；④SO3的质量不再改变；⑤SO2的质量百分含量不再改变
(5)根据图示计算达到平衡时SO2的转化率为_______。
14．化学反应中伴随着能量的变化。
(1)下列变化中属于吸热反应的是______(填编号)
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③纯碱溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤干冰升华
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成2molNH3理论上能______(填“吸收”或“放出”)能量_____kJ。
(3)某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：
序号
锌的质量/g
锌的状态
c(H2SO4)/mol·L-1
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
在此5组实验中，速率最快的是______(填实验序号)；
实验1和2表明_________对反应速率有影响；实验1和3表明_________对反应速率有影响。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是_______(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为_______。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。
15．天然气的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。
(1)已知甲烷与氧气、二氧化碳可发生如下反应：
反应Ⅰ： ΔH=
反应Ⅱ： ΔH=
写出表示CO气体燃烧热的热化学方程式___________。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器A、B中，起始投料如下表所示，温度在753K下进行(1)中反应Ⅱ(不发生其它反应)，的平衡转化率如下表所示：
容器
起始物质的量(n)/mol
的平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
A
1
1
0
0
50%
B
1
1
2
2
①容器A中，反应从开始到达平衡态所用的时间为2min，则2min内该反应的平均反应速率为：v(CH4)___________。
②温度为753K时，该反应的平衡常数K=___________；容器B中的反应起始时将___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③该反应达到平衡时，其他条件不变，若升高温度，此时v正___________v逆(填“＞”、“”或“＜”)。
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4∶3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内，发生(1)中反应I，相同时间段内测得CO的体积分数[φ (CO)]与温度(T)的关系如图如示。
bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的可能原因是___________。
16．某同学为了验证电解饱和食盐水的反应，对课本中的实验进行了如下改进：A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸。按下电源K，接通电路后，发现B上c端显红色，请填写下列空白。
(1)电源上的a极为电源的___极(填“正”或“负”)。
(2)d电极产生的气体通入紫色石蕊溶液后现象为___。
(3)滤纸B上发生的总化学反应方程式为___。
(4)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是___。
A．a为正极，b为负极，NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极，NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极，HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极，HClO和NaCl
17．H2在生物学、医学等领域有重要应用，传统制氢成本高、技术复杂，研究新型制氢意义重大，已成为科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)我国科学家研究发现，在Rh的催化下，单分子甲酸分解制H2反应的过程如图1所示，其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为___________；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为___________(阿伏加德罗常数用NA表示)。
(2)T℃下H2S可直接分解制取H2，反应的原理如下：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。实际生产中往刚性容器中同时通入H2S和水蒸气，水蒸气与反应体系的任何物质均不发生反应，测得容器总压(P总压)和H2S的转化率(a)随时间的变化关系如图2所示。计算反应在0~20 min内的平均反应速率v(H2)= ___kPa·min-1；平衡时，p(水蒸气)=_______kPa，平衡常数Kp=____kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)工业上也可采用乙苯()气体催化脱氢法制取H2，同时生成苯乙烯()气体。其他条件不变时，在不同催化剂(n、m、p)作用下，反应进行相同时间后，乙苯的转化率随反应温度的变化如图3所示。相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为___________；b点乙苯的转化率高于a点的原因是___________。
18．已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1，
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是____。
(2)H2的燃烧热为____；C的燃烧热为____。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____。
(4)写出CO燃烧热的热化学方程式_____。
19．研究氮的固定及含氮化合物的转化对工农业发展及消除环境污染有重要的意义。
已知：Ⅰ.N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H1=-92.4 kJ·mol-1；
Ⅱ.N2(g)＋O2(g) 2NO(g) △H2=＋180 kJ·mol-1；
Ⅲ.2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H3=-112.3 kJ·mol-1。
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是工业固氮的重要反应，在体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，充入1 mol N2和3 mol H2，5 min末达到平衡，此时容器内压强变为原来的0.75倍。
①下列事实可以判断该反应达到平衡状态的是___________。
a．相同时间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3
b．c(N2)：c(H2)=1：3
c．混合气体的密度不再发生变化时
d．氢气的分压不再发生变化时
②5 min内该反应的反应速率v(N2)=___________。
③若将容器扩大一倍，再次平衡后该反应的化学平衡常数会___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，N2和H2的转化率之比α(N2)：α(H2)会___________。
(2)反应N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) △H=___________。
(3)反应Ⅲ是由以下两步反应完成：
i．___________ △H4＜0；
ii．N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H5＜0。
①第i步反应的化学方程式为___________。
②△H4___________112.3 kJ·mol-1(填“>”“=”或“＜”，下同)；若第i步反应为快反应，则活化能E(i)___________E(ii)。
③若反应ii的正反应速率=×c(N2O2)·c(O2)，=×c2(NO2)；则该反应的化学平衡常数K=___________(用含“”和“”的代数式表示)。
20．研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成的重要试剂，它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为_______。
相关化学键的键能如下表所示：
化学键
Cl—Cl
N≡O(NO气体)
Cl—N
N=O
键能/(kJ∙mol−1)
243
630
200
607
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) △H=－681.8kJ∙mol−1，对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
时间/min
浓度/mol·L-1
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.79
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.42
0.80
0.80
0.88
0.88
①0~10min内，平均反应速率υ(O2)____mol·L-1·min-1；当升高温度，该反应的平衡常数K_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是___(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙B．适当缩小容器的体积
C．通入一定量的O2D．加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自汽车尾气，利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=－34.0kJ∙mol−1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为_______。
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=－746.8kJ∙mol−1，生成无毒的N2和CO2.实验测得，υ正=k正·c2(NO)·c2(CO)，υ逆=k逆·c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=_______(保留小数点后两位)。
参考答案
1． BC ＞ ce 正极
【详解】
(1)①内CO物质的量的改变量为1.2mol，则氢气物质的量的改变量为3.6mol，因此的平均反应速率。甲烷减少了1.2mol，剩余甲烷0.4mol，水的物质的量减少了1.2mol，剩余水的物质的量为1.2mol，因此平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为(1.2mol+3.6mol+0.4mol+1.2mol)：(1.6mol+2.4mol)=8:5；故答案为：；8:5。
②A．恒压时充入He，容器体积变大，浓度减小，速率减小，故A不符合题意；B．升高温度，反应速率加快，故B符合题意；C．恒容时充入，甲烷浓度增大，反应速率加快，故C符合题意；D．及时分离出CO，生成物浓度减小，反应速率减小，故D不符合题意；综上所述，答案为BC。
③反应在第2min时达到平衡，即2min前正反应速率大于逆反应速率，因此第1分钟时υ正(CO) ＞第2分钟时υ逆(CO) ；故答案为：＞。
④a．，一个正反应方向，一个逆反应方向，但速率之比不等于计量数之比，不能说明达到平衡，故a不符合题意；b．恒温恒容时，气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当容器内混合气体的密度保持不变，不能说明达到平衡，故b不符合题意；c．正向反应，、逐渐减小，当、浓度保持不变，则说明达到平衡，故c符合题意；d．、、CO(g)、的物质的量之比为，不能说明达到化学平衡，故d不符合题意；e．断开3mol H−H键，逆向反应，同时断开2molO−H键，正向反应，两个不同方向，速率比等于计量系数之比，故e符合题意；综上所述，答案为：ce。
(2)根据电子移动方向得出电极d是正极，电极c为负极，则为甲烷失去电子，其电极反应式为；故答案为：正极；。
2．(或) 75 > 正极
【详解】
(1)由图可知，2min~5min转化的浓度为1.00mol/L-0.50 mol/L=0.50 mol/L，则2min~5min的平均反应速率(CO2)==，故答案为：；
(2) 由图可知，5min时CO2的浓度不再改变，达到平衡状态，转化的浓度为2.00mol/L-0.50 mol/L=1.50 mol/L，则H2转化的浓度为1.50 mol/L3=4.50 mol/L，H2转化的物质的量为4.50 mol/L 1L=4.50mol，平衡时的转化率为100%=75%，故答案为：75；
(3) 由图可知，2min时反应向正反应方向进行，则>，故答案为：>；
(4) 由图可知，电子由电极b流出，则电极b为负极，电极a为正极，负极上甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应为：，故答案为：正极；。
3．放热 形成 放出 2.4 AC
【详解】
(1)根据图示分析，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，所以氨气与在高温高压和催化剂存在的条件下生成尿素和水的反应为放热反应；反应物断键吸收能量，生成物成键放出能量，因此的能量变化是由形成化学键放出的能量引起的；
(2)用还原汽车尾气中的，只生成和，则该反应的化学方程式为：，该反应中二氧化氮中的氮元素由+4价降低到氮气中的0价，6molNO2完全被还原，转移电子为24mol，生成氮气7mol，若此反应中每生成，转移2.4mol电子；
(3)合成氨工业中发生反应：，该反应的正反应为放热反应，
A．保持其他条件不变，升高温度，活化分子数、百分数均增加，正、逆反应速率均加快，故A正确；
B．当容器中的、的物质的量浓度之比为1∶3时，不能确定各物质的浓度是否能够保持不变，也就不能判断该反应是否达到了反应限度，故B错误；
C．单位时间内生成的与消耗的的物质的量相等时，即氮气的正逆反应速率相等，该反应达到了反应限度，故C正确；
故选AC。
4． 大于 a e 分馏
【详解】
(1) ①偏二甲肼()与四氧化二氮发生氧化还原反应，生成氮气和二氧化碳气体。该反应的化学方程式：。
②该反应能提供飞船飞行所需的能量，故此反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2) 原电池中负极发生氧化反应，根据肼−空气燃料电池是一种碱性燃料电池，肼转化为氮气与水可知肼在负极发生氧化反应，该电池负极的反应式为，由电极方程式知，每生成1mol即28gN2转移4mol电子，则每生成要转移电子的物质的量为。
(3)①由表中数据可知，12s时甲容器已处于平衡、而乙还没有平衡，说明甲容器中温度高，即该反应温度T1T2。
②甲容器中，△n(O2)=0.36mol，根据方程式，△n(NO2)=0.72mol，则内的平均反应速率。
③从开始到平衡，乙容器中，△n(O2)=0.85mol，根据化学方程式，△n(O3)=0.85mol，平衡转化率为。
④a．反应前后气体的化学计量数之和不等，混合气体的总质量不变，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明混合气体的总物质的量不变，即反应达到化学平衡状态，故a选；
b．均指正反应速率，任何时候都正确，不能说明反应达到化学平衡状态，故b不选；
c．恒容密闭容器中充入和，等于化学计量数之比，则与的转化率之比始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故c不选；
d．混合气体的总质量不变，恒容密闭容器则气体体积不变，所以密度始终不变，混合气体的密度不再改变无法判断反应是否达到化学平衡状态，故d不选，
e．反应中，气体的物质的量、压强会随着反应而变化，故容器内压强不随时间的变化，说明气体的物质的量不随时间变化，则说明反应已达平衡，故e选；
则答案为a e。
(4) 石油分馏得到汽油、煤油、柴油等产品，航天煤油是石油经过分馏炼制的。
5． 0.075mol/(L·min) 10∶9 乙 锌片不断溶解 A
【详解】
Ⅰ.(1)由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，，且2min后物质的量不再变化，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为，故答案为：；
(2)反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为，故答案为：0.075mol/(L·min)；10∶9；
(3)速率之比等于化学计量数之比，速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快，则乙快，故答案为：乙；
Ⅱ.(4)B中板作负极，锌片不断溶解，Cu作正极，发生反应：，故答案为：锌片不断溶解；；
(5)放热的氧化还原反应可以设计成原电池，故合理的是A，故答案为：A。
6．C 放出117 cd 80%
【详解】
I. (1)若不经计算，可直接通过碘的淀粉溶液褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系，则反应I2+2=2I-+中碘单质对Na2S2O3而言要少量、实验中要控制的变量为Na2S2O3溶液的浓度，故对比实验中，需取等体积而浓度不同的Na2S2O3溶液，加等体积同一浓度的相对少量的碘水，则C满足，答案为C。
(2) 若某同学选取②④进行实验， ②1mL0.01mol·L-1的碘水 ④3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液，则I2+2=2I-+反应中硫代硫酸钠过量、碘单质全消耗，应按计算，测得褪色时间为4s，忽略混合后溶液体积的变化，则有。
II(3)由图知，D中氯元素+7，则Z是 (填离子符号)；
(4)由图知，B、A和C分别为，氯元素的化合价分别从+1降低到-1、升高到+5，按得失电子数守恒、B→A+C反应的离子方程式为：；由图知，3molB、2molA和1molC的相对能量分别为3mol×60kJ/mol、2mol×0 kJ/mol、1mol×63 kJ/mol，则反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，生成1molC(氯酸根离子)时放出3mol×60kJ/mol-(2mol×0 kJ/mol+1mol×63kJ/mol )=117kJ的热量，故答案为放出117。
III (5) a．该反应气体分子总数会随着反应而改变、故压强也会改变。当体系压强不随时间变化时，则气体分子总数不变、各成分的物质的量及浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，故不符合；
b．该反应气体分子总数会随着反应而改变、故气体平均摩尔质量也会改变。当容器中气体平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故不符合；
c．混合气体颜色始终是无色，c不能说明，故符合；
d． 充入2molNO和2molCO，反应中消耗等物质的量的NO和CO，故NO与CO的体积比始终保持不变，d不能说明，故符合；
答案为cd。
(6) T℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO，保持温度不变，发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，5min时达到平衡状态，此时c(N2)=0.4mol·L-1，则消耗NO为2×0.4mol·L-1=0.8mol·L-1，NO平衡转化率 。
7． ＜ = ＞ 根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则 增大
【详解】
(1)根据下图1中信息得到主反应的热化学方程式是。根据图2判断，升高温度，催化剂1的反应速率比催化剂2的反应速率，反应速率越快，活化能越小，因此活化能＜，不管使用催化剂1或催化剂2时，反应焓变不变，因此合成的=；故答案为：；＜；=。
(2)该反应是放热反应，当压强为1×106Pa时，从上到下，CO体积分数增大，说明平衡逆向移动，因此是升温即＞，并说明理由：根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则；故答案为：＞；根据热化学方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大；再对应图像，压强一定时，则。
(3)若在一定温度下，在一恒压的密闭容器中充入和，测得容器内的压强为，达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是；且物质的量为，，，反应后n(CO)=(2 − x−y)mol，n(H2)=(5 − 3x−2y)mol =1mol，，解得x=1.2mol，y=0.2mol，在此温度下，的转化率为，反应后气体总物质的量为4.2mol，主反应的平衡常数 ；故答案为：。
(4)在一恒压绝热的密闭容器中，达到平衡时再往容器内充入，则容器体积变大，相当于减小压强，平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，体系温度降低，。主反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动，因此主反应的平衡常数将增大；故答案为：增大。
8．放出 b+c-a 1127 92 吸收 少 4：3 负极 2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O 还原 a
【详解】
І.(1)根据工业合成氨反应的能量变化图分析可知，反应物的能量高于生成物总能量，反应为放热反应，合成1molNH3(l)放出的热量为(b+c-a)kJ；
(2)拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ；反应物断键吸收能量，因此图中的a=×946kJ+×436kJ =1127 kJ；生成物成键放出的热量为3×391kJ=1173kJ；因此该反应的=1127 kJ-1173=-46kJ/mol，即反应消耗0.5mol氮气，放出热量46kJ，所以N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) =-92kJ/mol；即有1molN2(g)发生反应时生成NH3(g)，产生的能量为92 kJ；
(3)根据以上分析可知，N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) =-92kJ/mol；则反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) =+92 kJ/mol，氨气由气态变为液态，放出热量，因此2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) >+92 kJ/mol，因此反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(l)=N2(g)+3H2(g吸收的热量少；
ІІ.根据原电池的工作原理，氨气氧化为氮气，发生氧化反应，做原电池的负极(a)，电极反应为：2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O；氧气在铂电极(b)发生还原反应，电解反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-；该电池的总反应：4NH3+3O2=2N2↑+6H2O；
⑴结合以上分析可知，此反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3；
⑵结合以上分析可知，a电极作为该原电池的负极，电极反应式为：2NH3–6e-+6OH-=N2↑+6H2O；
⑶结合以上分析可知，b电极为正极，氧气在此极发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，因此溶液中OH-向a电极移动。
9．放 ABD BD 正
【详解】
(1)1molNH3(g)和3molH2(g)断键时吸收946kJ+3×436kJ=2254kJ，2molNH3(g)成键时释放391kJ×6=2346kJ，成键释放能量大于断键吸收能量，所以该反应为放热反应；
(2)A．升高温度可以提高活化分子百分数，加快反应速率，A符合题意；
B．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，B符合题意；
C．分离出生成的氨气，平衡正向移动，反应物浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意；
D．增大反应物的浓度可以加快反应速率，D符合题意；
E．扩大容器体积反应物浓度减小，反应速率减慢，E不符合题意；
综上所述答案为ABD；
(3)A．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒可知，无论是否平衡，气体总质量都不发生改变，A不符合题意；
B．氨气的质量分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B符合题意；
C．N2、H2和NH3的物质的量的比值不再改变，但具体比值与初始投料和转化率有关，比值为1：3：2并不能说明反应达到平衡，C不符合题；
D．该反应前后气体系数之和不相等，未平衡时容器内压强会发生改变，当压强不变时说明反应达到平衡，D符合题意；
综上所述答案为BD；
(4)据图可知a电极N2转化为NH3，N元素被还原，所以a为正极；原电池中阳离子向正极移动，根据氢离子的移动方向也可以判断出a为正极。
10．− 664.1 CD 负极 CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋ 2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑ 2Cl－－2e－ ＝Cl2↑ 2.24
【详解】
(1)将反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到反应Ⅲ的ΔH3= − 664.1 kJ∙mol−1；故答案为：− 664.1。
(2)①A．2υ逆(NO)= υ正(N2)，一个是正反应速率，一个是逆反应速率，但速率比不等于计量系数之比，不能作为判断平衡标志，故A不符合题意；B．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，因此混合气体的密度不再变化，不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；C．该反应是体积减小的反应，因此容器内总压强不再变化，可以作为判断平衡标志，故C符合题意；D．平均相对分子质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，因此相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化，可以作为判断平衡标志，故D符合题意；综上所述，答案为：CD。
②反应Ⅲ的平衡常数表达式为：；故答案为：。
(3)①向甲中滴入酚酞溶液，在 Fe 极附近显红色，说明有大量氢氧根，则Fe为阴极，则电源B为负极，该电极的电极反应是CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋；故答案为：负极；CH4－8e－ ＋2H2O ＝CO2＋8H＋。
②甲装置是电解饱和食盐水，其总的化学方程式是2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑；故答案为：2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑。
③X 电极为阳极，X电极上发生的电极反应式是2Cl－－2e－ ＝Cl2↑；故答案为：2Cl－－2e－ ＝Cl2↑。
④如果乙装置中精铜电极的质量增加了 0.64g即铜物质的量为0.01mol，甲装置中铁电极上产生氢气，根据得失电子守恒得到Cu～H2，产生氢气物质的量为0.01mol，气体在标准状况下为2.24L；故答案为：2.24。
11．862 放热 吸热 放热 吸热 小于 Cu AgNO3溶液 碳棒上出现银白色物质 108
【详解】
I．(1) ①根据图示H2+Cl2=2HCl的反应过程可以看出形成2molH—Cl键共放出=862kJ的热量，故答案为：862；
②根据表格数据可看出，断裂反应物中化学键共吸收679kJ热量，形成生成物中化学键放出862kJ的热量，则说明反应物断键吸收的热量小于生成物成键所放出的热量，即说明该反应为放热反应，故答案为：放热；
(2) ①根据图示能量变化过程可知，(a)SiO2+2CSi+2CO↑中，反应物的总能量低于生成物的总能量，表现为吸热反应；(b)Si+3HClSiHCl3+H2中，反应物的总能量高于生成物的总能量，表现为放热反应；(c)SiHCl3+H2Si+3HCl中，反应物的总能量低于生成物的总能量，表现为吸热反应，故答案为：吸热；放热；吸热；
②因为反应(b)为放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，故答案为：小于；
II．根据原电池的工作原理可知，利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计化学电池(正极材料用碳棒)，负极铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，正极碳棒上银离子得到电子生成银单质，则(1)该电池的负极材料是铜，电解质溶液AgNO3溶液，故答案为：铜（或Cu）；AgNO3溶液；
(2)正极上银离子得到电子生成银单质，所以出现的现象是碳棒上出现银白色物质；
(3)根据总反应可看出若导线上转移电子l mol，则生成银为1mol，其质量为=108g，故答案为：108。
12．放出 b+c-a 吸收 多 黑磷 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 1
【详解】
(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应，由能量变化图可知合成1molNH3(l)，放出的热量为(b+c-a)kJ；故答案为：放出；b+c-a；
(2)因为合成氨为放热反应，所以氨气分解需要吸收热量，又因为液体氨气转化为气态还要吸热，所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多；故答案为：吸收；多；
(3)能量越低越稳定，由白磷转化为黑磷比白磷转化为红磷放热更多，因此黑磷更稳定；故答案为：黑磷；
(4)由图可知，铁做负极，铜做正极，氯化铜是电解质溶液，原电池的总反应式是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，一段时间后，铜极质量变化32g，说明铜离子得电子生成了32g铜，因此导线中通过的电子的物质的量为：；故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；1mol;
13．放热 E1 E1+E2 3B+4C ⇌6A+2D 0.1mol/(L·s) ② 70%
【详解】
(1)由图示知，反应物A、B的总能量高于生成物C的能量，故该反应为放热反应，故此处填“放热”；反应物中的化学键在反应中发生断裂，断键后的原子（团）重新组合形成新的化学键，生成新的物质，图像能量E1可看成是旧键断裂吸收的能量，故此处填“E1”； (E1+E2)可看成是形成新的化学键释放出的能量，故破坏对应生成物中化学键需要吸收的能量为(E1+E2)，故此处填：“E1+E2”；
(2)由图示可确定：B、C为反应物，A、D为生成物，0~6s内各物质的变化量为：△n(B)=(1-0.4) mol=0.6 mol，△n(C)=(1-0.2) mol=0.8 mol，△n(A)=1.2 mol，△n(D)=0.4 mol，故反应中各物质的化学计量数之比=△n(B): △n(C): △n(A): △n(D)=3:4:6:2，对应化学方程式为：3B+4C6A+2D；
(3)0~6 s内A的化学反应速率：υ(A)=，故此处填：0.1mol/(L·s)；
(4)①由于反应前后气体分子数改变，且由于反应绝热会引起体系温度变化，故随着反应进行，体系压强会发生改变，突然不变，则说明达平衡，①不符合题意；
②气体密度ρ=，由于气体总质量不变（质量守恒）且容器体积不变，故密度始终不变，不能用作判断平衡依据，②符合题意；
随着反应的进行，在未达平衡前，各个物质的含量均会发生改变，达平衡后，各个物质含量均不变，③④⑤均能说明物质含量不变，故③④⑤均能用来判断反应是否达平衡，不符合题意；故此处填：②；
(5)由图示知，体系在25 min时达平衡，含量下降的曲线对应SO2的含量变化，故达平衡时，SO2转化了(2.0-0.6) mol=1.4 mol，故SO2的转化率=，故此处填70%。
14．②④ 放出 92 5 颗粒大小 (是否形成)原电池 正极 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 11.2
【分析】
根据常见的吸热反应类型判断；根据断裂化学键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小计算判断；根据各组实验的条件，结合影响反应速率的因素分析解答；根据图示，c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，据此分析解答。
【详解】
(1)①液态水汽化是吸热过程，但不是化学反应；②将胆矾加热变为白色粉末是硫酸铜晶体分解失去结晶水，发生的是吸热反应；③纯碱溶于水，溶解过程，但不是化学反应；④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；⑤干冰升华固体变化为气体吸热，但不是化学反应；
则属于吸热反应的有②④。
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，发生的反应为N2+3H2═2NH3，则1mol氮气反应时，化学键断裂吸收的总能量=946kJ+3×436 kJ=2254kJ，化学键形成放出的总能量=2×3×391kJ=2346kJ，化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量，为放热反应，2346kJ -2254kJ =92kJ，即1molN2生成生成2molNH3需放出92kJ能量，故答案为：放出；92。
(3)影响化学反应速率图像的因素有：反应物表面积越大，速率越快，反应温度越高速率越快，氢离子浓度越大，速率越快，形成原电池可以加快反应速率，根据以上分析， 5组中锌的表面积大、氢离子浓度大、反应温度高，还存在铜锌原电池，故在此5组实验中，速率最快的是5(填实验序号)；根据数据可知实验1和2其它条件相同，固体反应物表面积不同，则实验1和2表明颗粒大小对反应速率有影响；实验1和3其它条件相同，但实验3会形成原电池，则实验1和3表明 (是否形成)原电池 对反应速率有影响，故答案为：5； 固体反应物的表面积 ； (是否形成)原电池 。
(4)①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；
②该电池的正极反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，当线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗O2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2。
15． ΔH= 1 逆向 ＞ b点反应达到平衡后，因为正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，CO的体积分数就越小或温度升高使催化剂的活性降低
【详解】
(1)反应Ⅰ： ΔH=
反应Ⅱ： ΔH=
根据盖斯定律，Ⅰ-2×Ⅱ，得到ΔH=，表示CO气体燃烧热的热化学方程式 ΔH=；
(2)①容器A中，反应从开始到达平衡态所用的时间为2min，的平衡转化率为50%，则2min内该反应的平均反应速率为： v(CO2)==，反应Ⅱ为，v(CH4)=v(CO2)=；
②温度为753K时，列出三段式；
该反应的平衡常数K===1；
容器B中的Qc===4＞1，起始时将逆向移动；
③ ΔH=，该反应达到平衡时，其他条件不变，若升高温度，平衡正向移动，此时v正＞v逆；
(3)若发生反应：ΔH=，bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的可能原因是b点反应达到平衡后，因为正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，CO的体积分数就越小；或温度升高使催化剂的活性降低，CO的体积分数减小。
16．正 溶液先变红后褪色 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ B
【分析】
（4）电解池中，阳极是阴离子放电，阴极是阳离子放电，氯气能和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，可以制得有较强杀菌能力的消毒液.
【详解】
（1）B外接电源，所以B是电解氯化钠溶液的电解池；B上的c点显红色，说明c点有氢氧根离子生成，根据离子的放电顺序知，该极上氢离子得电子放电，所以c是阴极，外电源b是负极，a是正极，故答案为：正；
（2）d极是氯离子失去电子生成氯气：2Cl--2e-=Cl2↑，氯气通入紫色石蕊溶液生成具有酸性的HCl和漂白性的HClO，所以现象是：溶液先变红后褪色；
（3）电解氯化钠溶液时，溶液中的离子放电顺序为：氢离子放电能力大于钠离子，氯离子放电能力大于氢氧根离子，所以电解氯化钠时生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，所以其反应方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，
（4）电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。故选：B。
17．HCOOH*＝HCOO*＋H* HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1 1.2 60 135 n＞m＞p a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大
【详解】
(1)根据题意决定反应速率主要看活化能，因此该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*＝HCOO*＋H*；根据图中信息得到甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1；故答案为：HCOOH*＝HCOO*＋H*；HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1。
(2)根据反应建立三段式，以压强进行建立，，设水蒸气压强为z，因此有a＋c＝100，c＋a−2b＋2b＋b＝112，，解得a＝40，b＝12，c＝60，因此反应在0~20 min内的平均反应速率；平衡时，水蒸气压强和任意时刻的水蒸气相同，p(水蒸气)=60kPa，平衡时根据题意建立三段式，，平衡常数kPa；故答案为：1.2；60；135。
(3)根据图中信息，做一条与y轴相平的平行线，相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为n＞m＞p；根据图中信息，a、b点都未达到平衡，b点乙苯的转化率高于a点的原因是a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大；故答案为：n＞m＞p；a、b点都未达到平衡，b点温度高，b点的速率快，消耗的量多，因此转化率大。
18．①②③④ -285.8 kJ·mol-1 -393.5 kJ·mol-1 1429kJ CO(g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-283 kJ·mol-1
【详解】
(1)放热反应ΔH<0，故①②③④都是放热反应。
(2)1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为燃烧热，即H2燃烧生成液态水、C燃烧生成CO2（g），由反应方程式可知H2、C的燃烧热分别为：-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ·mol-1。
(3)10g水是5mol，燃烧生成液态水，放出的热量为5mol×285.8 kJ·mol-1=1429kJ。
(4)由方程式④-③得CO(g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-283 kJ·mol-1。
19．ad 0.05mol·L-1·min-1 不变 不变 +67.7 kJ·mol-1 2NO(g)N2O2 2NO(g)N2O2 ＞ ＜
【详解】
(1) 反应I是工业固氮的重要反应，在体积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入1 molN2和 3 mol H2，5 min末达到平衡，此时容器内压强变为原来的0.75倍。
①a．相同时间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3说明正、逆反应速率相等，可以判断该反应已达到平衡状态，故a正确；
b．c(N2)：c(H2)=1：3，并不能说明任何问题，故b错误；
c．体积不变，气体质量也不变，所以混合气体的密度不会发生变化，故c错误；
d．氢气的分压不再发生变化时，说明氢气浓度不变，能证明该反应已达到平衡状态，故d正确；
故选ad；
②
则有0.5-x+1.3-3x+2x=2×0.75，得x=0.25。
所以5 min内该反应的反应速率，故答案为：0.05mol·L-1·min-1；
③温度不变化学平衡常数不变, N2和H2按系数比投料,所以转化率之比恒相等,故答案为：不变，不变；
(2) 反应Ⅱ+反应Ⅲ可得N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1，故答案为：+67.7 kJ·mol-1；
(3) ①由反应Ⅲ和反应ii可知第i步反应的化学方程式为2NO(g)N2O2，故答案为：2NO(g)N2O2；
②总反应与两个分反应均为放热反应，所以任何一步分反应放出的热量均小于总反应放出的热量,所以△H4 ＞-112.3 kJ·mol-1；若第i步反应为快反应,则第一步反应的活化能低，所以活化能E(i) ＜E(ii)，故答案为：＞，＜；
③平衡时v正=v逆，即v正=k正×c(N2O2) ·c(O2)=v逆×c2(NO2)，所以K=，故答案为：。
20．Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝－111kJ∙mol−1 0.021 减小 BC 1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大 ＜
【详解】
(1)根据题意，焓变等于断键吸收的总能量减去成键放出的总能量，因此该反应的热化学方程式为Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝243kJ∙mol−1＋630kJ∙mol−1×2－200 kJ∙mol−1×2－607kJ∙mol−1×2＝－111kJ∙mol−1；故答案为：Cl2(g)＋2NO(g)＝2ClNO(g) △H＝－111kJ∙mol−1。
(2)①0~10min内，平均反应速率；该反应是放热反应，当升高温度，平衡逆向移动，因此该反应的平衡常数K减小；故答案为：0.021；减小。
②根据题中表格信息，30min后氧气、二氧化碳浓度都增大；
A．加入一定量的粉状碳酸钙，平衡不移动，故A不符合题意；
B．适当缩小容器的体积，浓度增大，相当于加压，由于该反应是体积减小的反应，平衡正向移动，故B符合题意；
C．通入一定量的O2，O2浓度增大，平衡正向移动，二氧化碳浓度也增大，故B符合题意；
D．加入合适的催化剂，平衡不移动，故D不符合题意；
综上所述，答案为BC。
(3)由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；
故答案为：1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大。
(4)①达到平衡后，该反应是放热反应，仅升高温度，平衡逆向移动，因此k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；故答案为：＜。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，，则=；故答案为：。
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