【化学】山东省莱州市第一中学2019-2020学年高二下学期第二次检测（解析版）

山东省莱州市第一中学2019-2020学年高二下学期第二次检测
说明：
1.本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，满分 100 分，考试时间为90 分钟。
2.请将第I 卷正确答案的选项涂在答题卡上，第 II 卷试题答案填写在答题卡指定区域内。考试结束，考生只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量： H l C 12 N 14 O16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Ag 108 Cu 64 Zn 65
第I 卷（选择题 共48 分）
1-16 小题为选择题，每小题3 分，共 48 分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于焓和反应热的下列说法正确的是
A. 焓值越小，物质越稳定
B. 化学反应中焓变等于反应热
C. 反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物具有的能量无关
D. 化学反应的焓变都可以通过实验直接测得
【答案】A
【解析】
【详解】A．物质所具有的焓值越低，通常物质所具有的能量越低，能量越低通常物质越稳定，A正确；
B．恒压条件下的反应热通常等于焓变，恒容条件下反应热不等于反应中的焓变，B错误；
C．反应热的大小与反应物和生成物所具有的能量有关，C错误；
D．有些化学反应的焓变不能通过实验直接测得，需要通过设计反应路径通过盖斯定律进行计算而获得，D错误；
故选A。
2. 下列关于热化学方程式的说法错误的是
A. 化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
B. 热化学方程式未注明温度和压强时 ，ΔH 表示标准状况下的数据
C. 热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量，可以用整数或者简单分数
D. 同一化学反应，反应条件不同ΔH可能相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．化学反应过程所吸收或放出的热量，关键看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，或者生成新化学键所释放的能量与断裂旧化学键所吸收的能量的相对大小，与化学反应发生的条件无关，化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比，A正确；
B．热化学方程式未注明温度和压强时，△H表示在25℃，101KPa条件下测定的数据，B错误；
C．热化学方程式中的化学计量数只表示反应物或生成物的物质的量，不表示微粒数，系数可以用分数表示，C正确；
D．根据盖斯定律，化学反应的热效应只与始态和终态状态有关，与变化途径无关，因此同一化学反应，在其它条件不变的情况下，只要始态、终态相同，△H就相同，D正确；
故选B。
3. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 由 H2(g)、Br2(g)、HBr( g) 气体组成的平衡体系加压后颜色变深
B. 工业生产中加入催化剂，有利于 N2和H2生成NH3
C. 实验室常用排饱和食盐水法收集氯气
D. 钢铁在潮湿的空气中容易生锈
【答案】C
【解析】
【详解】A．由H2(g)、Br2(g)、HBr(g)气体组成的平衡体系中发生反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，该反应前后气体系数之和相等，加压平衡不发生移动，颜色加深与勒夏特列原理无关，故A不符合题意；
B．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故B不符合题意；
C．氯气能够溶于水，存在Cl2+H2OHClO+H++Cl-，饱和食盐水中含有大量氯离子，促使平衡逆向移动，降低氯气在食盐水中的溶解度，可以用勒夏特列原理解释，故C符合题意；
D．钢铁在潮湿的空气中容易生锈，是因为形成原电池，发生电化学腐蚀，与勒夏特列原理无关，故D不符合题意；
综上所述答案为C。
4. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应
B. 纯银器表面在空气中因发生电化学腐蚀生成 Ag2O而变暗
C. 铁塔上常装有一些锌块，这种保护方法称为牺牲阳极保护法
D. 不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面上镀上了铬
【答案】C
【解析】
【详解】A．铝的表面易与氧气发生反应形成致密的氧化膜，氧化膜能保护内部金属不被腐蚀，所以铝具有很强的抗腐蚀能力，故A错误；
B．纯银器没有两个活泼性不同的电极，无法形成原电池，不会发生电化学腐蚀，故B错误；
C．Zn、Fe和含有水蒸气的空气构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．生产中通常用铬、镍等金属熔合在铁中制成不锈钢，改变其组成和结构，达到防止铁制品生锈的目的，并不是在钢铁表面镀铬，故D错误；
综上所述答案为C。
5. 4 NH3(g)+5 O2(g) 4NO(g)+6 HO2(g)ΔH<0,当反应达到平衡时，下列措施①增加O2浓度 ②恒容通入惰性气体 ③增加 NH3浓度 ④减压 ⑤升温 ⑥恒压通入惰性气体，其中能提高 NH3 转化率的是
A. ①②④ B. ③⑤⑥ C. ②③⑤ D. ①④⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①增加氧气的浓度，平衡正向移动，NH3的转化率增大，故①符合题意；
②恒容通入惰性气体，参与反应的各物质的浓度不变，平衡不移动，NH3的转化率不变，故②不符合题意；
③增加NH3的浓度平衡虽然右移，但其转化率减小，故③不符合题意；
④该反应正反应为气体物质的量增大的反应，减压平衡正向移动，NH3转化率增大，故④符合题意；
⑤该反应焓变小于0，正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，NH3转化率减小，故⑤不符合题意；
⑥恒压通入惰性气体，参与反应的各物质的浓度减小，相当于减小压强，平衡正向移动，NH3转化率增大，故⑥符合题意；
能提高NH3转化率的有①④⑥，故答案为D。
6. 下列关于活化能的说法正确的是
A. 合成氨反应中逆反应的活化能小于正反应的活化能
B. 反应中的催化剂一般通过降低反应的活化能来加快反应速率
C. H+和 OH-在水溶液中的反应，需要的活化能较高
D. 活化能越小，反应越难进行
【答案】B
【解析】
【详解】A. 反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，合成氨反应中正反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误；
B. 催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，故B正确；
C. H+和 OH-发生中和反应生成水时，没有化学键的断裂过程，活化能几乎为0，故C错误；
D. 活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量之差叫该反应的活化能，所以活化能越小，反应越容易进行，故D错误；
答案选B。
7. 改变下列条件一定能增大化学反应速率的是
A. 增大压强 B. 增大生成物的量
C. 升高温度 D. 增大反应物的量
【答案】C
【解析】
【详解】A．恒容密闭容器中通入惰性气体，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变，故A不符合题意；
B．若生成物为固体，增大生成物的量并不能增大反应速率，故B不符合题意；
C．升高温度可以增大活化分子百分数，增大反应速率，故C符合题意；
D．若反应物为固体，增大反应物的量并不能增大反应速率，故D不符合题意；
综上所述答案为C。
8. 熔融盐燃料电池是未来最有前景的发电系统之一。用 Li2CO3 和K2CO3 的熔融盐混合物作电解质，一极通H2，另一极通O2和 CO2 混合气体，可制得在 873- 973K 工作的燃料电池。 已知该电池总反应为：2H2 + O2 = 2 H2O。 则下列说法不正确的是
A. 通O2 和 CO2的一极是电池的正极
B. 该电池工作过程中需不断补充H2和O2，CO2可循环利用
C. 正极反应式为：O2 +2CO2+4e-=2CO
D. 负极反应式为：H2 -2 e- =2 H+
【答案】D
【解析】
【分析】
根据总反应2H2 + O2 = 2 H2O可知H2化合价升高，失去电子，发生氧化反应，在负极通入；O2的化合价降低，得到电子，发生还原反应，在正极通入。
【详解】A. O2的化合价降低，得到电子，所以通O2 和 CO2的一极是电池的正极，A正确；
B. 该电池工作过程中，H2和O2不断减少，反应过程中生成CO2，所以需不断补充H2和O2，CO2可循环利用，B正确；
C. O2在正极得到电子，发生还原反应，生成CO，所以正极反应式为：O2 +2CO2+4e-=2CO，C正确；
D. H2在负极得到电子，发生氧化反应，生成水，所以负极反应式为：H2 -2 e-+ CO= H2O +CO2↑，D错误；
答案选D。
【点睛】本题考查原电池的原理，掌握原电池的正负极的判断方法，学会根据电解质确定电极反应式，题目较易。
9. 某同学设计了如图所示原电池装置，下列说法正确的是

A. 该原电池的负极是Pt
B. 甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅
C. 若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转
D. 电子由乙烧杯经盐桥流向甲烧杯
【答案】B
【解析】
【分析】
根据电极材料和电解质溶液的成分可知该电池的总反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，所以Pt电极为正极，Cu电极为负极。
【详解】A．根据分析可知Pt电极为正极，Cu电极为负极，故A错误；
B．根据电池总反应可知甲池中的Fe3+不断被消耗，所以血红色逐渐变浅，故B正确；
C．由于Cu比Pt活泼，所以即便甲池中换成稀硝酸，铜依然为负极，故C错误；
D．电子不能在电解质溶液和盐桥中移动，故D错误；
综上所述答案为B。
10. 氯碱工业中用隔膜式电解槽电解饱和食盐水，下列说法错误的是

A. 利用阴离子交换膜将两极溶液分开
B. 阴极可以得到浓度较高的烧碱溶液
C. 电解槽的阳极用金属钛网制成，阴极用钢网制成
D. 原料精制的食盐水需要加到电解槽阳极室
【答案】A
【解析】
【分析】
左侧产生氯气，说明左侧发生氧化反应，为电解池的阳极，右侧发生还原反应生成氢气，所以右侧为阴极。
【详解】A．根据图中箭头可知离子交换膜允许离子向阴极移动，电解池中阳离子流向阴极，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故A错误；
B．阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生氢氧根，阳极的钠离子流向阴极，所以阴极可以得到浓度较高的烧碱溶液，故B正确；
C．根据分析可知左侧金属钛网为阳极，右侧钢网为阴极，故C正确；
D．食盐水中的氯离子要在阳极放电，所以精制的食盐水需要加到电解槽阳极室，故D正确；
综上所述答案为A。
11. 向绝热刚性密闭容器中通入气体 A 和 B, 一定条件下：A(g)+ B(g)C(g)+D(g) ΔH=a kJ • mo l - 1达到平衡，其正反应速率随时间变化的示意图如图所示。

下列说法正确的是
A. 反应物的浓度：a 点小于 b 点
B. 反应体系中加入催化剂，反应速率增大，ΔH也增大
C. a <0
D. 反应在 c 点达到平衡
【答案】C
【解析】
分析】
开始时反应物浓度最大，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，但是正反应速率增大，则该反应放热，温度升高，反应速率加快，后来浓度减小，反应速率减慢。
【详解】A. 反应开始时反应物浓度最大，随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，即反应物的浓度：a点大于b点，故A错误；
B. 反应体系中加入催化剂，降低反应物活化能，反应速率增大，但是反应热ΔH不变，故B错误；
C. 开始时正反应速率增大，说明反应放热，使温度升高，反应速率加快，即ΔH<0，所以a <0，故C正确；
D. c点反应速率最大，但没有达到平衡状态，反应继续向正反应方向进行，故D错误；
答案选C。
12. 根据电解原理电解 Cu -Zn 合金 ，A 极是铜锌合金（原子个数比为 3 : 1） , B 为纯铜。电解质溶液中含有足量CuSO4溶液。 通电一段时间后，若 A 极恰好全部溶解 ，此时 B 极质量增加7. 68 g, 此时溶液质量增重为

A. 1. 95g B. 0. 015g C. 0. 09g D. 0. 03g
【答案】D
【解析】
【分析】
电解精炼铜时，铜锌合金为阳极，锌比铜活泼，所以一开始阳极反应为Zn-2e-=Zn2+，锌完全反应后铜放电，电极反应为Cu-2e-=Cu2+；阴极反应始终为Cu2++2e-=Cu。
【详解】B 极质量增加7. 68 g，即B极上产生=0.12mol，转移0.12mol´2=0.24mol电子；设铜锌合金中锌的物质的量为x，则铜的物质的量为3x，根据电子守恒有2x+3x´2=0.24mol，解得x=0.03mol；根据电极反应可知溶液的增重即锌放电时进入溶液的Zn2+和阴极产生的Cu单质的质量差，所以溶液增重0.03mol´(65-64)=0.03g，故答案为D。
13. 在密闭容器中进行如下反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g)，达到平衡。下列说法不正确的是
A. N2、H2、NH3百分含量不再变化
B. 单位时间内生成H2物质的量与生成NH3的物质的量之比为3:2 ;
C. 其它条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动
D. 其它条件不变，缩小容器体积，平衡正向移动，K值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．可逆反应达到平衡时正逆反应速率相等，各气态物质的浓度不再改变，百分含量也不再变化，故A正确；
B．生成H2为逆反应，生成NH3为正反应，反应达到平衡时正逆反应速率相等，即v逆(H2)：v正(NH3)=3:2，也就是单位时间内生成H2的物质的量与生成NH3的物质的量之比为3:2，故B正确；
C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率增大幅度不同，所以正逆反应速率不再相等，平衡发生移动，故C正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数大小不变，故D错误；
综上所述答案为D。
14. 已知CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下表：
温度℃
700
800
850
1000
1200
平衡常数
2.6
1.7
1.0
0.9
0.5

850℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molCO和0.8mol H2O，下列说法正确的是
A. 反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动
B. 1200℃时反应CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g)的平衡常数为2
C. 850℃达到平衡后，c(CO)为0.04mol·L-1
D. 850℃达到平衡后，H2O的转化率为40%
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据表格数据可知升高温度平衡常数减小，即平衡逆向移动，故A错误；
B．根据表格数据可知1200℃时CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g)的平衡常数为0.5，则其逆反应CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g)的平衡常数为2，故B正确；
C．850℃时平衡常数为1.0，初始投料为0.2molCO和0.8mol H2O，容器体积为2L，则初始投料为0.1mol/L的CO和0.4mol/L的H2O，设平衡时Δc(CO)=x，列三段式有

则有=1，解得x=0.08mol/L，所以平衡时c(CO)=0.1mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L，故C错误；
D．平衡时Δc(H2O)=0.08mol/L，所以转化率为=20%，故D错误；
综上所述答案为B。
15. 对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g) + SiCl4(g) ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

下列说法正确的是
A. 343K时SiHCl3的平衡常数约为0.02
B. 323K时反应的平衡转化率α=22%
C. 在343K时，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物或者提高反应物浓度
D. 比较a、b 处反应速率大小：va小于vb
【答案】A
【解析】
【分析】
温度越高反应速率越快，曲线的斜率越大，所以曲线a为343K时的SiHCl3的转化率随时间变化曲线，曲线b为323K时的SiHCl3的转化率随时间变化曲线。
【详解】A．据图可知343K时平衡时SiHCl3的转化率为22%，设起始SiHCl3(g)浓度为1 mol•L-1，则有

则平衡常数K=≈0.02，故A正确；
B．据图可知323K时平衡时SiHCl3的转化率为21%，故B错误；
C．该反应前后气体系数之和相同，增大SiHCl3的浓度虽然可以使平衡正向移动，但转化率不变，故C错误；
D．a处温度高于b处，所以va大于vb，故D错误；
综上所述答案为A。
16. 下列实验内容与对应现象或结论都正确的是
选项
实验内容
实验现象或结论


A
分别向两支盛有 4mL 0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液的试管中加入4mL 0. l mol·L-1、4mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液
根据褪色时间得出：浓度越大，反应速率越快，越先褪色

B
探究温度对 2 NO2（ g）N2O4 （g）化学反应速率的影响
对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显

C
以石墨为电极，电解 KI 溶液（其中含有少量酚酞）
阴极逸出气体且附近溶液呈现红色

D
向 FeCl3 + 3KSCNFe （SCN）3 + 3KCl 的溶液平衡体系中加少入量 KCl 固体
血红色 变浅 ，说明增加生成物浓度，平衡 逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．高锰酸钾与草酸的反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，由表格数据可知，高锰酸钾过量，故反应后颜色变浅，不褪色，A错误；
B．温度越高，反应速率越快，但有些反应（如Na2SO3与H2O2的反应）没有明显现象，B错误；
C．阳极生成碘，阴极生成H2和KOH，滴加酚酞，溶液呈红色，C正确；
D．钾离子与氯离子不参加反应，加入KCl，平衡不移动，D错误；
第II 卷 （非选择题 共52 分）
17. 一定温度下，在2L 的密闭容器中，A、B、C 三种气体物质的量随时间变化的曲线如图I, 能量变化如图 II 所示：

(1)从反应开始到到5s，用C 表示的反应速度为 _____, A 的转化率为_______ ，该化学反应的平衡常数为____________。
(2)分析图 II , 该反应的反应热ΔH = ______ ，逆反应的活化能是___。
(3)将2. 00molA(g)、2. 00molB(g)的混合气体分别置于a、b、c 三个起始体积相同的密闭容器中，使反应在不同条件下进行，反应过程中 C 的浓度随时间的变化如图 III所示。

①反应从开始到达到平衡．反应速率由大到小的顺序为________(用a、b、c 表示)。
② 与容器a中的反应相比，容器b中的反应改变的实验条件可能是______，容器c 中的反应改变的实验条件可能是___________。
【答案】 (1). 0.16mol/(L·s) (2). 80% (3). 20 (4). E1-E2 (5). E2 (6). b>c>a (7). 升高温度 (8). 缩小体积增大压强
【解析】
【详解】(1)据图可知从反应开始到5s时，Δn(C)=1.60mol，容器体积为2L，所以用C表示反应速度为v(C)==0.16mol/(L·s)；
据图可知A的起始物质的量为1.00mol，5s内Δn(A)=1.00mol-0.20mol=0.80mol，所以A的转化率为=80%；
据图可知C为生成物，A、B为反应物，相同时间内Δn(A)：Δn(B)：Δn(C)=0.80mol：0.80mol：1.60mol=1:1:2，所以该反应的化学方程式为A(g)+B(g)2C(g)；前后气体系数之和相等，所以可以用物质的量代替浓度求解平衡常数，平衡时n(C)=1.60mol，n(A)=0.20mol，n(B)=0.40mol，所以平衡常数为=20；
(2)焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以ΔH=E1-E2；逆反应活化能为E2；
(3)①单位时间内C的浓度变化越大说明反应速率越大，即图像中曲线的斜率越大反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为b>c>a；
②与a相比，容器b反应速率更快，相对于a来说，平衡逆向移动，该反应的正反应是一个反应前后气体体积不变的放热反应，改变的条件应为升高温度；
与a相比，容器c反应速率更快，且平衡时C的浓度相同，该反应正反应是一个反应前后气体体积不变的反应，改变的条件应为反应过程中缩小体积增大压强。
【点睛】对于反应前后气体系数之和相等的可逆反应，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数。
18. 电化学技术是有效解决 CO、SO2、NOx 等大气污染的重要方法 。
（1）某兴趣小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸．装置如下 ：

①电解质溶液中SO离子向___（填“A极”或“B极” ）移动;
②请写出负极电极反应式__________。
③用该原电池做电源，石墨做电极电解2L AgNO3和KNO3混合溶液，通电一段时间，两极均产生2.24L（标准状况）气体，假设电解前后溶液体积不变，则电解后溶液中H+的浓度为____，析出银的质量______g。
（2）我国科学家提出，用间接电化学法对大气污染物 NO 进行无害化处理 ，原理如下图：

①吸收塔中发生的反应离子方程式为 _____ 。
②电极I 的电极反应式为______。
③每处理2 molNO,电解池中产生标准状况下氧气的体积为__________L。
【答案】 (1). A (2). SO2-2e-+2H2O=+4H+ (3). 0.1mol/L (4). 21.6g (5). 2NO+2+2H2O=N2+4 (6). 2+2e-+2H+=+2H2O (7). 22.4
【解析】
【分析】
（1）由图可知，该装置为原电池。A电极通入SO2，为负极，电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+，B电极通入O2，为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O；
（2）由图可知，电解池中电解I为阴极，电极反应为2+2e-+2H+=+2H2O；电极II为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+；吸收塔的总反应为2NO+2+2H2O=N2+4。
【详解】（1）①原电池中，阴离子向负极移动，A为负极，故向A电极移动；
②根据分析，负极为A电极，电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+；
③石墨做电极电解AgNO3和KNO3混合溶液，先电解AgNO3溶液，后电解H2O。阴极先发生反应Ag++e-=Ag，再发生反应2H2O+2e-=H2+2OH-，阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，两极均产生2.24L（标准状况）气体，即阴极产生0.1mol H2，阳极产生0.1mol O2。由阳极反应可知，反应转移的总电子为0.4mol，由阴极反应可知，电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol，电解水时转移电子为0.2mol。反应后的H+的浓度根据电解AgNO3溶液计算，转移电子为0.2mol，生成的H+也为0.2mol，浓度为=0.1mol/L；根据阴极反应Ag++e-=Ag，电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol，生成的Ag质量为0.2mol×108g/mol=21.6g；
（2）①根据分析，吸收塔中发生的反应离子方程式为2NO+2+2H2O=N2+4；
②根据分析，电解I为阴极，电极反应为2+2e-+2H+=+2H2O；
③2 molNO转化为1molN2，转移电子为4mol，根据2H2O-4e-=O2+4H+，生成O2的物质的量为1mol，在标况下的体积为22.4L。
19. 我国是世界焦炭产量最大的国家，约占世界焦炭总产量的60% , 产生的焦炉煤气量巨大，如何高效、合理地利用是关系环保、资源综合利用、节能减排的重大课题。
(1)工业上可用焦炉煤气(主要成分为 CO、CO2和H2)制备甲烷。
已知：CO(g)+3H2(g) =CH4(g)+H2O(g)ΔH1 = -206kJ • mol-1
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH2= -41 kJ • mol-l
①CO2转化为CH4的热化学方程式是_____________。
②一定能提高混合气中CH4含量的措施是______。
a 使用催化剂 b 增加H2的量
c 及时导出水蒸气 d 增大反应体系压强
③某甲烷燃料电池，工作环境是熔融的金属氧化物( MO)，能传导O2-，总反应：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，请写出该燃料电池的负极反应式___________。
(2)利用CO与 H2合成甲醇。一定温度下，在3 个容积均为 1. 0 L 的恒容密闭容器中反应2H2( g )+ CO(g)CH3OH( g) 达到平衡。
容器
温度/K

物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c( CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
I
400
0.20
0.10
0
0080
II
400
0.40
0.20
0

III
500
0.20
0.10
0.10
0.15
①对容器 I，下列情况不能作为判断反应体系达到平衡状态的标志的是_____(填序号)。
a 压强不再变化 b 平均摩尔质量不再变化
c 密度不再变化． d H2和CO的物质的量之比保持不变
②CO与H2合成甲醇的反应为 _____(填“吸热”或“放热”)反应；达到平衡时，容器 I 中反应物转化率比容器II中的_____(填“大”或“小”下同)；达到平衡时，容器III的反应速率比容器 I 中的_______。
【答案】 (1). CO2(g) +4H2(g) =CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ • mol-l (2). c (3). CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O (4). ab (5). 放热 (6). 小 (7). 大
【解析】
【详解】(1) ①已知：ⅠCO(g)+3H2(g) =CH4(g)+H2O(g) ΔH1 = -206kJ • mol-1
ⅡCO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH2= -41 kJ • mol-l
将Ⅰ-Ⅱ得：CO2(g) +4H2(g) =CH4(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 = -206kJ • mol-1+41 =-165 kJ • mol-l，CO2转化为CH4的热化学方程式是CO2(g) +4H2(g) =CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ • mol-l；
②a. 使用催化剂，平衡不移动，CH4含量不变，a不符合题意；
b. 增加H2的量，平衡正向移动，生成的CH4变多，但是气体总量增大，CH4含量减小，b不符合题意；
c. 及时导出水蒸气，平衡正向移动，生成的CH4变多，气体总量减小，CH4含量增大，c符合题意；
d. 增大反应体系压强，若体积减小，平衡正向移动，生成的CH4变多，气体总量减小，CH4含量增大；若体积不变，平衡不移动，CH4含量不变，d不符合题意；
答案选c；
③电池工作时，甲烷在负极被氧化，由于工作环境是熔融的金属氧化物( MO)，能传导O2-，所以负极反应式为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O；
(2) ①a. 反应前后分子数不等，体积一定时，压强不再变化，反应达到平衡状态，a符合题意；
b. 反应前后总质量不变，气体总物质的量不等，平均摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态，b符合题意；
c. 反应前后总质量不变，气体体积不变，密度永远不变，c不符合题意；
d. 反应前H2和CO的物质的量之比为2：1，整个过程中H2和CO的物质的量之比一直都是2：1，d不符合题意；
答案选ab；
②反应II中浓度为I中两倍，相当于压缩体积，平衡正向移动，则II中CH3OH的平衡浓度大于0.160 mol·L-1，把III中c(CH3OH)= 0.10 mol·L-1，转化为CO与H2，则起始浓度c(H2)= 0.20 mol·L-1+2×0.10 mol·L-1 =0.40 mol·L-1，c(CO)= 0.10 mol·L-1+0.10 mol·L-1= 0.20 mol·L-1，起始浓度与II相同，则可认为由II到III，升高温度，CH3OH的平衡浓度减小，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，所以正反应为放热反应；达到平衡时，容器 I 中反应物转化率比容器II中的小；容器III的温度高，达到平衡时，则反应速率比容器 I 中的大。
【点睛】本题考查较综合，主要是盖斯定律的的应用、化学平衡状态的判断及平衡移动影响因素、原电池电极反应书写等，侧重分析能力、计算能力及知识迁移应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等。
20. 汽车尾气中的CO、NO、NO2等有毒气体会危害人体健康.，可在汽车尾部加催化转化器，将有毒气体转化为无毒气体。
(1)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+ 2CO2(g) ΔH= -759.8 kJ·mol-1，反应达到平衡时N2的体积分数随n(CO)/n(NO)的变化曲线如图。

①b点时，平衡体系中C、N原子数之比接近________。
②a、b、c 三点CO的转化率最大的是________； a、c、d 三点的平衡常数最小的是___。
(2)若将 NO2与 O2 通入甲中设计成如图所示装置，D电极上有红色物质析出，则A电极的电极反应式为______；一段时间后，若乙中需加0.2molCu(OH)2使溶液复原，则转移的电子数为_______。

(3)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在一定温度条件下，将0.100 molNO和2.00mol 固体活性炭加入l L恒容密闭容器中，生成 A、B 两种气体，测得平衡体系中各物质的物质的量如下表：
固体活性炭/ mol
NO/ mol
A/mol
B/ mol
1. 970
0. 040
0.030
0. 030
①结合表中数据，写出 NO 与活性炭反应的化学方程式 _____ 。
②在该条件下，平衡后向恒容容器中再充入 0. 100 mol NO，再次平衡后NO的体积分数将____( 填“增大”“ 减小” 或“ 不变”) 。
【答案】 (1). 1∶1 (2). a (3). d (4). NO2-e-+H2O=NO+2H+ (5). 0.8NA (6). C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) (7). 不变
【解析】
【详解】(1)①当反应物按化学计量数之比加入时，平衡时N2的体积分数最大，故b点时，平衡体系中C、N原子数之比接近1∶1；
②增大n(CO)/n(NO)，CO的转化率降低，所以a、b、c 三点CO的转化率最大的是a；平衡常数只与温度有关，所以a点与c点的平衡常数相同，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，N2的体积分数减小，所以T1>T2，d点的平衡常数小于a点和c点，所以三点的平衡常数最小的是d ；
(2)甲为原电池，乙为电解池，D电极上有红色物质铜析出，则D为阴极，A为负极，A电极处通入NO2，则A电极的电极反应式为NO2-e-+H2O=NO+2H+；电解时阴极先电解析出铜，后又电解水产生氢气，若加0.2molCu(OH)2使溶液复原，则转移的电子数为(0.2×2+0.2×2)NA =0.8NA；
(3) ①根据题目数据可知，活性炭反应了2.00mol-1. 970 mol=0.03 mol，NO反应了0.100 mol-0. 040 mol=0.06 mol，则反应时化学计量数之比为1：2，根据质量守恒定律，则生成0.03 mol的CO2和N2，所以NO与活性炭反应的化学方程式为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)；
②根据反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)可知，由于碳为固体，反应前后气体分子数不变，平衡后向恒容容器中再充入 0. 100 mol NO，相当于增加压强，平衡不移动，所以再次平衡后NO的转化率不变，体积分数不变。
【点睛】本题为化学反应原理综合题，考查了平衡常数、转化率、原电池和电解池等知识，题目较简单；会利用平衡移动的原理，确定平衡移动的方向，得到平衡常数的大小及体积分数的变化等知识；学会根据现象分析电极的正负极，得到反应物，确定电极反应式。