综合 化学反应与能量、化学反应的速率与限度压轴题（期中真题汇编，天津专用）高一化学下学期

综合02 化学反应与能量、化学反应的速率与限度压轴题 1．（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为____________________ (2)反应从开始至2min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)＝__________________。 (3)2min反应达平衡容器内混合气体的总压强比起始时________(填“增大”“减小”或“不变”)；混合气体密度比起始时________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)下列措施能加快反应速率的是________。 A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E．升高温度F．选择高效的催化剂 【答案】 ①. 3X＋Y⇌2Z ②. 0.05mol·L－1·min－1 ③. 减小 ④. 不变 ⑤. CEF 【解析】 【分析】X、Y的物质的量随时间的变化在减小，Z的物质的量随时间的变化在增加，故X、Y是反应物，Z是生成物，根据变化的物质的量之比等于化学计量数之比可以得到反应的化学方程式。根据计算出Z的速率。根据化学方程式确定平衡容器内混合气体的压强变化，根据密度公式计算。从影响化学反应的速率因素考虑，据此分析。 【详解】(1)X、Y的起始物质的量均为1mol，随着时间的变化，物质的量在减小，为反应物，Z的起始物质的量为0，为生成物，2分钟后，X、Y、Z的物质的量不再发生变化，达到平衡状态，平衡时，X、Y、Z的物质的量分别为0.7mol、0.9mol、0.2mol， X、Y、Z的变化的物质的量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，可以得到化学反应方程式为：3X＋Y⇌2Z； (2)反应从开始至2min，容器的体积为2L，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为； (3)根据反应方程式：3X＋Y⇌2Z，X、Y、Z均为气体，X、Y的起始物质的量均为1mol，起始气体的总物质的量为2mol，由图中数据可知，平衡时气体的总物质的量为0.7mol+0.9mol+0.2mol=1.8mol，在相同情况下，气体的压强之比等于物质的量之比，故2min反应达平衡时，容器内混合气体的总压强比起始时减小；从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变； (4) A．恒压时充入He，体系分压减小，反应速率减小，故A错误；      B．恒容时充入He，不影响体系压强和浓度，反应速率不变，故B错误； C．恒容时充入X，X的浓度增大，反应速率加快，故C正确；       D．及时分离出Z，浓度不增加，压强减小，平衡右移，反应速率不加快，故D错误； E．升高温度，任何化学反应速率加快，故E正确；           F．选择高效的催化剂，反应速率加快，故F正确； 故答案为：CEF； 【点睛】恒压时充入He，体系分压减小，反应速率减小；恒容时充入He，不影响体系压强和浓度，反应速率不变，是学生的易错点。 2．（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。 (1)石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。 (2)反应的总方程式为____________________________。 (3)放电时H+迁移向_________。（填“正极”或“负极”） (4)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______。 (2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。 【答案】 ①. 负极 ②. H2O2+2e-+2H+=2H2O ③. SO2+H2O2=H2SO4 ④. 正极 ⑤. ①②③ ⑥. H2-2e-+2OH-=2H2O ⑦. 0.2NA(或1.204×1023) 【解析】 【分析】（1）依据题意可知，过氧化氢可氧化二氧化硫进而除去二氧化硫，根据总的氧化还原反应，结合原电池原理作答； （2）二氧化硫与过氧化氢反应生成硫酸； （3）原电池中阳离子移向正极； （4）原电池中，相对较活泼的金属作负极，燃料电池是碳电极，正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，外电路中电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，负极和正极都可以参加反应； Ⅱ．（1）氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应； （2）依据总反应，结合物质与转移电子数之间的关系作答。 【详解】I．（1）该原电池中，通入二氧化硫的电极上失电子发生氧化反应，则通入二氧化硫的电极是负极、通入双氧水的电极是正极，正极上双氧水得电子生成水，电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O，故答案为负极；H2O2+2e-+2H+=2H2O； （2）原电池总反应化学方程式为：SO2+H2O2=H2SO4； （3）H+的迁移方向为正极，从质子交换膜左侧向右侧迁移， 故答案为正极； （4）①原电池两电极 活泼性可以相同，如氢氧燃料电池电极材料为石墨，所以不一定不同，①项错误； ②原电池负极材料参与反应，正极材料也可以参与反应，如铅蓄电池中正极材料PbO2和负极材料Pb都参加反应，②项错误； ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe和浓硝酸发生钝化，电极总反应主要是铜与浓硝酸的氧化还原反应，所以Cu是负极，③项错误； ④原电池是将化学能转变为电能的装置，④项正确； 故答案为①②③； Ⅱ．（1）碱式氢氧燃料电池中，负极氢气失电子发生氧化反应，则负极反应2H2+4OH--4e-＝4H2O； （2）氢氧燃料电池，电极总反应为2H2+O2=2H2O，1.8g饮用水的物质的量为=0.1mol，则转移电子数为0.1×2×NA = 0.2NA(或1.204×1023)。 【点睛】氢氧燃料电池是常考点，需要注意电解质环境，电解质的酸碱性会影响电极反应的书写及电极产物，学生要多分析，避免低级错误。 3．（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）向某容积固定的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题： （1）密闭容器的容积是______L。 （2）若，则阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为______。 （3）写出反应的化学方程式：______。 （4）B的起始物质的量是______。 （5）判断该反应达平衡状态的依据是______（填字母）。 a．时，正、逆反应速率均为零 b．混合气体的密度不再变化 c． d．时，，并保持不变 【答案】（1） （2） （3） （4） （5）d 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，的起始物质的量为，起始浓度为。根据物质的量浓度公式，可得容器容积。 【小问2详解】 由图像得，阶段物质的浓度变化量，时间。根据化学反应速率公式，所以阶段以物质浓度变化表示的反应速率。 【小问3详解】 已知容器容积为，的起始物质的量为，起始浓度为，平衡时浓度为，则；的起始浓度为，平衡时浓度为，则。的平衡浓度为，设的起始浓度为，因为反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，说明该反应前后气体的总物质的量不变，所以为生成物，且，那么，，所以反应的化学方程式为。 【小问4详解】 由上述分析可知的起始浓度为，容器容积为，根据，则的起始物质的量。 小问5详解】 a．化学平衡是动态平衡，时达到平衡状态，正、逆反应速率相等但不为零，a错误； b．该反应在容积固定的密闭容器中进行，气体的总质量不变，容器体积不变，根据，所以混合气体的密度始终不变，不能据此判断反应达到平衡状态，b错误； c．只要反应发生，任何时刻都有（化学计量数之比），不能说明正逆反应速率相等，不能据此判断反应达到平衡状态，c错误； d．时，，并保持不变，说明的浓度不再变化，反应达到平衡状态，d正确； 综上，答案是d。 4．（2025·高一下·天津益中·期中）为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为的密闭容器中，充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示： （1）该反应时是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)。 （2）求的平均反应速率___________。 （3）下列措施能提高该反应速率的是___________(填字母代号，下同)。 A. 升高温度 B. 缩小容器的体积 C. 恒温恒容条件下充入氦气 D. 及时分离出甲醇 （4）下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。 A. 四种气体分子数之比为 B. C. 的浓度不再发生改变 D. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 【答案】（1）否 （2）0.09 （3）AB （4）CD 【解析】 【小问1详解】 该反应时和的物质的量相等，但之后和的物质的量又发生变化，说明此时还没有达到平衡状态。 【小问2详解】 的平均反应速率3=0.09mol/(L·min)。 【小问3详解】 A．升高温度，反应速率加快，A选； B．缩小容器的体积，各物质的浓度增大，反应速率加快，B选； C．恒温恒容条件下充入氦气，各物质的浓度不变，反应速率不变，C不选； D．及时分离出甲醇，生成物的浓度减小，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，然后减小，D不选； 故选AB。 【小问4详解】 A．四种气体分子数之比为，不能说明其浓度保持不变，A不选； B．时只有正反应速率，没有表明正逆反应速率相等，B不选； C．的浓度不再发生改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C选； D ．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡，D选； 故选CD。 5．（2025·高一下·天津市经济技术开发区第一中学·期中）I.在密闭容器内，800℃时发生反应：，随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.20 0.1 0.08 0.07 0.07 0.07 (1)上述反应是不是可逆反应_______(填“是”或“否”)；在时NO的转化率为_______。 (2)如图中表示的浓度变化的曲线是_______(填字母)。用表示从内该反应的平均速率_______。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。 A． B． C．容器内压强保持不变 D．容器内密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．及时分离出气体 B．适当升高温度 C．降低的浓度 D．选择高效催化剂 (5)在一个的密闭容器中放入和，在一定条件下发生反应，达到平衡后， 浓度减小，则体系内的压强与反应前的压强之比为：_______。 【答案】(1) 是 65% (2) b (3)C (4)BD (5) 【分析】当反应3s之后NO的物质的量不再变化且>0，所以该反应是可逆反应； 【详解】（1）根据表中数据可知，3s时NO为0.07mol，且不再随着时间的推移而减小，所以反应不能完全进行，据此判断该反应是可逆反应；3s时NO的转化率为；故答案为：是；65%； （2）NO2是产物，随反应进行浓度增大，由方程式可知平衡时，所以图中表示NO2变化的曲线是b；5s内NO的平均反应速率为，速率之比等于化学计量系数之比，；故答案为：b；； （3）A．只根据系数之比等于反应速率之比，没表明该反应的方向，所以无法判断反应是否平衡，故A错误； B．v逆(NO)代表反应逆向进行，v正(O2)代表反应正向进行，但速率比，故B错误； C．反应前后气体物质的量不同，故当容器内压强保持不变时，反应达到平衡，故C正确； D．根据进行判断，因为质量守恒定律，反应前后质量不变，容器体积一定，所以密度一定，无法判断反应是否平衡，故D错误； 故答案为：C； （4）A．分离出NO2气体，促进反应正向进行，但反应速率降低，故A错误； B．适当升高温度，正逆反应速率增大，故B正确； C．降低O2的浓度，平衡逆向进行，反应速率降低，故C错误； D．选择高效催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故D正确； 故答案为：BD； （5），在体积不变的情况下，物质的量的变化与浓度的变化一致，所以，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，在恒温恒容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，根据三段式法可得体系内的压强与反应前的压强之比为：，故答案为：； 6．（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）完成下列问题。 (1)在恒容的密闭容器中，气体X与气体Y反应可生成气体Z，反应过程中，X、Y、Z三种气体的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图 则该反应的化学方程式为___________，若，用X表示的该反应速率为___________；若向容器中充入He，该反应速率___________(填“加快”或“减慢”或“不变”) (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中： 实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积() I 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 5 82 ①a=___________。 ②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是___________(填实验序号)。 ③实验I和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。 ④若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有___________(任写一条)。 (3)天然气是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产生活中用途广泛。 甲烷可以消除氮氧化物污染。如：。若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是___________。 a．正反应速率和逆反应速率相等     b．正反应速率最大，逆反应速率为0 c．容器内气体的压强不再变化     d．混合气体的质量不再变化 e．     f．单位时间内生成同时生成 【答案】(1) X(g) +3Y (g) = 2Z(g) 0.02mol/ (L·min) 不变 (2) 1.210-3 Ⅰ和Ⅲ 乙 增大反应物的浓度(或增大压强等) (3)acf 【详解】（1）由图可知，X、Y的物质的量浓度减少，Z的物质的量浓度增加，则Y、X为反应物，Z为生成物，△c(X) ：△c(Y) : △c(Z) = (0.5- 0.3):(0.7-0.1): (0.4-0)= 1 :3:2且2 min后物质的量不再变化，则反应的化学方程式为X(g) +3Y (g) = 2Z(g)；t0 = 10s，用X表示的该反应速率v(X)= == 0.02mol/ (L·min)；向容器中充入He，反应物和生成物的浓度不变，则反应速率不变， 故答案为:  X(g) +3Y (g) = 2Z(g)；0.02mol/ (L·min)；不变； （2）①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同，所以a= 1.2010-3，故答案为: 1.210-3； ②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验应控制其它条件相同，温度不同，符合条件的是实验I和实验Ⅲ，故答案为: Ⅰ和Ⅲ； ③因Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂对平衡移动无影响，则平衡不移动，但Ⅱ的催化剂的比表面积较大，反应速率快，则I先达到化学平衡，即表示实验Ⅱ的是曲线乙，故答案为:乙； ④化学反应速率的影响因素有:温度、浓度、压强、催化剂和接触面积等，提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有增大反应物的浓度、增大压强等，故答案为:增大反应物的浓度(或增大压强等)； （3）a.正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a正确； b.反应达到化学平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，故b错误； c.反应正向为体积增大反应，容器内气体的压强不再变化，反应达到平衡状态，故c正确； d.反应前后均为气体，混合气体的质量始终保持不变，故d错误； e.达到平衡状态时，反应物和生成物浓度与系数无必然联系，故e错误； f.单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2，正逆反应速率相等，故f正确； 故答案为: acf。 7．（2025·高一下·天津市部分区·期中）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： (1)电极a是_____(填“正极”或“负极”)。 (2)电解质溶液中向_____(填“电极”或“电极”)移动。 (3)电极的电极反应式为_____。 (4)写出液氨-液氧燃料电池工作原理的总化学反应方程式_____。 【答案】(1)负极 (2)电极a (3) (4) 【分析】液氨-液氧燃料电池中，氧气得到电子发生还原反应，b为正极；a为负极，负极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气和水，反应式为：。 【详解】（1）由分析知，a为负极。 （2）在原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，所以溶液中氢氧根向电极a移动。 （3）电极b处氧气得电子发生还原反应，碱性电解质溶液中生成氢氧根离子，根据得失电子守恒，电极反应式为。 （4）根据分析，将两个电极反应式合并，可得电池工作原理的总化学反应方程式：。 8．（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）I．H₂与均能发生反应，如图为与发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题： (1)完成转化Ⅰ、Ⅱ_____(填“吸收”或“放出”，下同)能量、完成转化Ⅲ_____能量。 (2)盐酸和碳酸氢钠的反应的能量变化图可用_____(填“A”或“B”)表示。 (3)丙烷在中燃烧的过程主要是_____能转化为_____能的过程。 Ⅱ．化学反应速率在生产、生活和科学研究中有重要意义。构成原电池能增大化学反应速率甲、乙两个原电池装置如图所示。请回答下列问题： (4)若装置甲的溶液M为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒。 ①电极X的电极反应式为_____。 ②该电池的正极是_____(填“镁棒”或“铝棒”)，该电极产物W是_____(填化学式)。 (5)将(4)中原电池生成的气体产物W通入电池乙中可制备燃料电池，正极为_____(填“甲”或“乙”)。 【答案】(1) 吸收 放出 (2)B (3) 化学 热 (4) 铝棒 (5)甲 【详解】（1）转化I、II过程化学键断裂，要吸收能量，转化III过程化学键形成，要放出能量； （2）盐酸和碳酸氢钠的反应为吸热反应，故选B； （3）丙烷在中燃烧是放热反应，主要是化学能转化为热能的过程； （4）镁的活泼性大于铝，若装置甲的溶液为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒，此时相对活泼金属作负极，则镁是负极，铝是正极。 ①根据图示，电子由电极流出，是负极，则电极的电极反应式为：； ②该电池的正极是铝棒，氢离子在正极得电子生成氢气，则该电极产物是； （5）燃料电池中氧气得电子被还原，则通入氧气的电极甲为正极。 9．（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）完成下列小题 (1)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如上图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为_____； ②从开始至2min，Z的平均反应速率为_____ (2)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。 时间/s 0 1 2 3 4 5 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 前2s内的平均反应速率v(NO)=_____，从表格看，已达化学平衡的时间段为第_____秒之后。 (3)如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后，发生反应，已知是红棕色气体，是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是_____。 a．时，反应未达到平衡，浓度在减小 b．时，反应达到平衡，反应不再进行 c．各物质浓度不再变化 d．各物质浓度相 e．浓度增大 f．反应过程中气体的颜色不变 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）图像分析，相同时间内X、Y、Z的改变量分别为：1-0.7=0.3mol，1-0.9=0.1 mol，0.2-0=0.2 mol，故方程式为； 反应开始至2min，气体Z的平均反应速率是。 （2）前2s内△c(NO)=7.5×10-4l·L－1，则结合速率公式可知v(NO)= =；参加反应的NO、CO的比为1:1，根据表格数据，4s内消耗NO的物质的量浓度为=9×10-4l·L－1，消耗CO的浓度也为0.9×10－3 mol·L－1=9×10-4mol·L－1，且CO和NO的浓度保持不变，则说明反应到4s达到平衡状态，故答案为：；4s； （3）a．t1时，正反应速率大于逆反应速率，则反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，所以NO2浓度在减小，故a正确； b．t2时，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，化学平衡为动态平衡，反应没有停止，故b错误； c．t2～t3，为平衡状态，各物质浓度不再变化，故c正确； d．t2～t3，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，各物质浓度不再变化，但浓度不一定相等，故d错误； e．0～t2，正反应速率大于逆反应速率，反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，所以N2O4浓度增大，故e正确； f．反应过程中，N2O4浓度增大，气体的颜色变浅，故f错误； 故答案为ace。 10．（2025·高一下·天津市红桥区·期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是___________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为___________(填写选项字母)；乙为___________(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有2mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加___________g。 (4)写出乙中铜片上发生的反应___________。 (5)下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①液态水气化    ②胆矾加热变成白色粉末    ③浓硫酸稀释    ④过氧化钠与水反应 ⑤碳酸钙高温分解    ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应    ⑦灼热的木炭与的反应 ⑧晶体与晶体的反应    ⑨甲烷在空气中燃烧的反应 (6)乙醇化学式为，其分子模型见下图所示。乙醇由三___________(填“个”或“种”)元素组成，1mol乙醇分子由___________mol原子构成，46g乙醇与适量金属钠充分反应生成，同时产生(标准状况)，请用化学方程式表示其反应原理___________。 (7)合成甲醇发生的反应如下：，已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H—H C—O H—O C—H 436 343 1076 465 413 (已知结构式为，CO结构式为) 由此可知生成1mol气态甲醇___________(填“吸收”或“释放”)___________kJ能量。 【答案】(1)CE (2) A C (3) 22.4L 63 (4) (5)②⑤⑦⑧ (6) 种 9 (7) 释放 99 【详解】（1）甲装置中Zn与稀硫酸反应，Cu与硫酸不反应，装置乙中Zn、Cu、稀硫酸形成原电池，Zn为负极，发生氧化反应，铜片为正极，正极发生还原反应，电子由负极经过导线流向正极，溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极； A．甲未形成原电池，不存在正负极，乙中铜片是正极，A项错误； B．甲烧杯中铜片表面无气泡，乙烧杯中铜片表面有气泡产生，B项错误； C．两烧杯中均发生，溶液的pH均增大，C项正确； D．乙中电子从锌片经导线流向铜片，D项错误； E．乙溶液中向负极移动，锌片为负极，E项正确； 故答案为：CE； （2）甲装置中发生反应，为放热反应，化学能转化为热能，选A；乙装置为原电池，发生反应，实现氧化反应、还原反应分别发生在2个区域，形成电子的定向移动，产生电流，化学能直接转化为电能，选C； （3） 根据反应可知，每生成1mol转移2mol电子，故有2mol电子发生转移，生成的氢气为1mol，在标况下的体积为22.4L；溶液质量变化有减少2mol、增加1mol，故溶液质量增加； （4）乙为原电池，铜片为正极，正极发生还原反应，电极反应式为； （5）①液态水气化，属于吸热的物理变化过程，不是吸热反应，也不是放热反应； ②胆矾加热变成白色粉末，发生分解反应，为吸热反应； ③浓硫酸稀释，属于放热的物理变化过程，不是吸热反应，也不是放热反应； ④过氧化钠与水反应，为放热反应； ⑤碳酸钙高温分解属于吸热反应； ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应，酸碱中和反应属于放热反应； ⑦灼热的木炭与的反应属于吸热反应； ⑧晶体与晶体的反应属于吸热反应； ⑨甲烷在空气中燃烧的反应属于放热反应； 故答案为：②⑤⑦⑧； （6）根据乙醇的化学式可知，由C、H、O三种元素组成，1个分子中含有9个原子，1mol乙醇分子由9mol原子构成，46g乙醇物质的量为1mol，与适量金属钠充分反应生成，同时产生(标准状况)物质的量为，该反应的化学方程式为； （7）根据化学反应能量变化的原因为反应物化学键断裂吸收能量、生成物化学键形成释放能量，生成1mol甲醇时，断裂1mol中键、2mol中键需要吸收的总能量为，生成1mol形成3mol键、1mol键、1mol键释放的总能量为，释放的总能量大于吸收的总能量，故生成1mol甲醇时，释放能量，释放的能量为。 11．（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。 I．雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。 (1)通过活性炭对汽车尾气进行处理，相关原理为。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是______。 A． B．混合气体中N2的体积分数保持不变 C．单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O D．恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变 E．恒温、恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 Ⅱ．在恒温下，将8mol的H2（g）和4mol的CO（g）充入2L恒容的密闭容器中发生如下反应：。下图是CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化c（mol/L）的关系图，回答下列问题： (2)0-5min内，H2（g）的平均反应速率是_________mol/（Lmin）。 (3)5min时，v正_________V逆（填“>”“<”或“=”）。 (4)设起始压强为P，平衡时压强为P0，则的值为_________ 。 Ⅲ．为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： (5)①该燃料电池中正极通入的物质是__________，负极的电极反应式为__________。 ②电池工作时，OH-移向__________电极（填“a”或“b”）。 ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约____________L的空气（标准状况）。 【答案】(1)BDE (2)0.4 (3)> (4)0.5 (5) 空气 a 280 【详解】（1）A．由反应方程式知当时反应达到平衡，故A不符合题意； B．混合气体中的体积分数保持不变时，说明消耗的氮气和生成的氮气相等，反应达到平衡状态，故B符合题意； C．由方程式知单位时间内断裂1个N≡N同时生成2个C=O，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C不符合题意； D．由方程式知，反应有固体参加，恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变时，混合气体的质量不再变化，说明反应达到平衡，故D符合题意； E．由方程式知，反应前后气体的总物质的量不变，当混合气体的平均摩尔质量保持不变时，说明气体的总质量不再变化，反应达到了平衡，故E符合题意； 故答案为：BDE； （2）0-5min内，，由速率之比等于系数比，H2(g)的平均反应速率是； （3）5min后CO的浓度仍在减小，说明反应向正反应方向进行，5min时，v正>v逆； （4）起始气体的总物质的量为n=8+4=12mol，由图可知，平衡时n(CH3OH)=1.5mol/L×2L=3mol，n(CO)=0.5mol/L×2L=1mol，消耗6molH2，平衡时n(H2)=8-6=2mol，平衡时气体的总物质的量为n0=3+1+2=6mol，恒温恒容下，物质的量与压强成正比，则的值为； （5）①肼—空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，所以通入肼的一极为负极，电极反应式为，通入空气的一极为正极； ②根据①分析a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，OH-移向a电极； ③正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，当电池放电转移10mol电子时，消耗2.5mol氧气，标准状况氧气的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L，氧气约占空气体积的，理论上需要通入约56L×5=280L空气。 12．（2025·高一下·天津市建华中学·期中）在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，一定条件下发生反应：，测得CO和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (1)从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率______。平衡时的转化率为______。 (2)下列措施能增大反应速率的是______（填字母）。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。 A．CO、和三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol (4)该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）。 (5)汽车尾气（含有烃类、CO、、NO等物质）是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，使CO和NO转化为无毒气体，其反应的化学方程式为______。 【答案】(1) 0.125 75% (2)AD (3)C (4)放热 (5) 【详解】（1）从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率=0.125；平衡时CO反应0.75mol，则H2反应1.5mol，平衡时的转化率为=75%； （2）多种因素能影响化学反应速率，其中增大反应物的浓度、增大气体压强、使用正催化剂、升温等均能加快反应速率；降低压强，减小反应物浓度使反应速率减小；则能增大反应速率的是A(升高温度)和 D(加入合适的催化剂) ，故AD符合； （3）A．某一时刻，CO、和三种物质的浓度相等，不一定说明它们不再改变，不能说明反应已达平衡，A不符合题意； B．气体质量始终不变、容积体积的不变，故气体密度是定值，密度不变不能说明反应已平衡，B不符合题意； C．该反应为非等体积反应，反应中，气体的物质的量会随着反应而变化，故混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化说明反应已达平衡，C符合题意； D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol，均指正反应速率，不能说明反应已达平衡，D不符合题意； 故选C； （4）该反应的生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应； （5）使CO和NO转化为无毒气体，生成二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为。 13．（2025·高一下·天津市南开大学附属中学·期中）某温度时，在2L容器中，A、B两种气体间发生转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中数据，回答下列问题。 (1)该反应的化学方程式为___________。 (2)4min时B的浓度为___________。 (3)反应开始至4min，A的平均反应速率为___________。 (4)4min时，反应是否达到化学平衡？___________(填“是”或“否”)。 (5)若改变下列一个条件，该反应的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”)。 ①体积不变，充入与反应无关的气体使压强增大，化学反应速率___________。 ②扩大容器体积，化学反应速率___________。 【答案】(1)2AB (2)0.2mol/L (3) (4)否 (5) 不变 减小 【详解】（1）由图可知，A为反应物，B为生成物，8min达平衡状态，4min内，，则反应计量数之比为2：1，反应方程式：2AB； （2）4min时B的物质的量为0.4mol，浓度为； （3）反应开始至4min，A的平均反应速率为; （4）4min时，A还在减少，B还在增加，反应没有达到化学平衡，故填否。 （5）①体积不变，充入与反应无关的气体使压强增大，各物质浓度不变，化学反应速率不变。 ②扩大容器体积，各物质浓度减小，化学反应速率减小。 14．（2025·高一下·天津市天津中学·期中）氨的合成对国民经济发展有着重要的意义。根据要求，回答下列问题： I．氨气可用于工业脱硝(NO)，脱硝反应为： 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1632.5kJ·mol-1 已知：反应①：4NH3(g)+5O2 (g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.5kJ·mol-1 反应②：ΔH2 (1)由反应①和脱硝反应可知反应②的_______。 Ⅱ．目前合成氨技术原理为： (2)一定温度下，在固定体积的容器中充入等物质的量的N2和H2发生上述反应，下列描述中不一定说明该反应已达平衡的是_______。 A．容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B． C．容器中气体的压强保持不变 D．N2的物质的量分数保持不变 E．气体的密度不变 F．断开3molH-H键的同时形成6molN-H键 (3)673K、30MPa下，向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80molN2和2.40molH2、反应3min达到平衡时，NH3的体积分数为60%。该条件下反应：的平衡常数K=_______(用分数表示即可)；若达平衡后再向该容器中充入0.20molH2和0.40molNH3，该平衡将_______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动`)。 (4)某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示起始时H₂物质的量)。由图可知，a、b、c三点中，_______点时H2的转化率最大。图中T1和T2的关系：T1_______T2(填>或<)。 【答案】(1)-1269 (2)BEF (3) 正向移动 (4) a > 【详解】（1）根据盖斯定律，(反应①+脱硝反应)可得反应②，=-1269； （2）A．根据，该反应为非等体积反应，容器内气体的平均摩尔质量为变量，其保持不变，说明该反应已达平衡，A不符合题意； B．，只表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，不能说明该反应已达平衡，B符合题意； C．该反应为非等体积反应，容器中气体的压强保持不变，说明该反应已达平衡，C不符合题意； D．N2的物质的量分数保持不变，说明该反应已达平衡，D不符合题意； E．根据，气体密度为定值，气体的密度不变，不能说明该反应已达平衡，E符合题意； F．断开3molH-H键的同时形成6molN-H键均代表正反应，不能说明该反应已达平衡，F符合题意； 故选BEF； （3）根据题中信息，列三段式：，可得：，x=0.3，平衡时，浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.6mol/L，平衡常数K==；若达平衡后再向该容器中充入0.20molH2和0.40molNH3，浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L，，该平衡将正向移动； （4）氮气和氢气反应生成氨气，增加氢气物质的量，氮气转化率升高，氢气自身转化率降低，故a、b、c三点中，a点时H2的转化率最大；该反应为放热反应，起始氢气量相同，降低温度，平衡正向移动，氨气百分含量增大，则T1>T2。 15．（2025·高一下·天津市五区县重点校联考·期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。 ①酸碱中和反应②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应   ⑥与反应 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。该反应中生成1 mol NO会_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。 ① ② ③ (4)Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。请回答下列问题： ①H2O2发生的电极反应式为_______。 ②工作过程中每消耗4.8g Mg，外电路转移的电子数目为_______NA。 (5)下图是氢氧燃料电池的装置图。请回答下列问题： 电池工作时导线中电子的移动方向是_______(填“a→b”或“b→a”)，通入H2的一极电极反应式为_______。 【答案】(1)②⑤⑥ (2) 吸收 90 (3)①② (4) H2O2 +2e- =2OH- 0.4 (5) a→b H2 -2e- +2OH-= 2H2O 【详解】（1）由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应吸热；而②碳酸钙的分解、⑤灼热的碳与二氧化碳反应、⑥与反应都是吸热反应，故选②⑤⑥； （2）由能量变化可知，1mol N2和1mol O2反应生成2mol NO，断键需要吸收的总能量为，成键释放出的总能量为，故生成1mol NO会吸收的能量； （3）原电池发生的是氧化还原反应，其中反应①②涉及元素化合价变化，为氧化还原反应； （4）①依题可知Mg为负极，H2O2通入正极发生还原反应，海水呈弱碱性，故电极反应式为H2O2 +2e- =2OH-； ②根据得失电子情况，存在如下计量关系：Mg~2e-，故当消耗4.8g Mg时，转移的电子数为； （5）对于氢氧燃料电池，H2通入负极，故a为负极，b为正极；原电池外电路的电子由负极经导线流向正极，即a→b；H2在负极发生氧化反应，电极反应为H2 -2e- +2OH-= 2H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合02 化学反应与能量、化学反应的速率与限度压轴题 1．（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为____________________ (2)反应从开始至2min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)＝__________________。 (3)2min反应达平衡容器内混合气体的总压强比起始时________(填“增大”“减小”或“不变”)；混合气体密度比起始时________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)下列措施能加快反应速率的是________。 A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E．升高温度F．选择高效的催化剂 2．（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。 (1)石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。 (2)反应的总方程式为____________________________。 (3)放电时H+迁移向_________。（填“正极”或“负极”） (4)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______。 (2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。 3．（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）向某容积固定的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题： （1）密闭容器的容积是______L。 （2）若，则阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为______。 （3）写出反应的化学方程式：______。 （4）B的起始物质的量是______。 （5）判断该反应达平衡状态的依据是______（填字母）。 a．时，正、逆反应速率均为零 b．混合气体的密度不再变化 c． d．时，，并保持不变 4．（2025·高一下·天津益中·期中）为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为的密闭容器中，充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示： （1）该反应时是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)。 （2）求的平均反应速率___________。 （3）下列措施能提高该反应速率的是___________(填字母代号，下同)。 A. 升高温度 B. 缩小容器的体积 C. 恒温恒容条件下充入氦气 D. 及时分离出甲醇 （4）下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。 A. 四种气体分子数之比为 B. C. 的浓度不再发生改变 D. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 5．（2025·高一下·天津市经济技术开发区第一中学·期中）I.在密闭容器内，800℃时发生反应：，随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.20 0.1 0.08 0.07 0.07 0.07 (1)上述反应是不是可逆反应_______(填“是”或“否”)；在时NO的转化率为_______。 (2)如图中表示的浓度变化的曲线是_______(填字母)。用表示从内该反应的平均速率_______。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。 A． B． C．容器内压强保持不变 D．容器内密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．及时分离出气体 B．适当升高温度 C．降低的浓度 D．选择高效催化剂 (5)在一个的密闭容器中放入和，在一定条件下发生反应，达到平衡后， 浓度减小，则体系内的压强与反应前的压强之比为：_______。 6．（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）完成下列问题。 (1)在恒容的密闭容器中，气体X与气体Y反应可生成气体Z，反应过程中，X、Y、Z三种气体的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图 则该反应的化学方程式为___________，若，用X表示的该反应速率为___________；若向容器中充入He，该反应速率___________(填“加快”或“减慢”或“不变”) (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中： 实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积() I 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 5 82 ①a=___________。 ②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是___________(填实验序号)。 ③实验I和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。 ④若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有___________(任写一条)。 (3)天然气是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产生活中用途广泛。 甲烷可以消除氮氧化物污染。如：。若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是___________。 a．正反应速率和逆反应速率相等     b．正反应速率最大，逆反应速率为0 c．容器内气体的压强不再变化     d．混合气体的质量不再变化 e．     f．单位时间内生成同时生成 7．（2025·高一下·天津市部分区·期中）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： (1)电极a是_____(填“正极”或“负极”)。 (2)电解质溶液中向_____(填“电极”或“电极”)移动。 (3)电极的电极反应式为_____。 (4)写出液氨-液氧燃料电池工作原理的总化学反应方程式_____。 8．（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）I．H₂与均能发生反应，如图为与发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题： (1)完成转化Ⅰ、Ⅱ_____(填“吸收”或“放出”，下同)能量、完成转化Ⅲ_____能量。 (2)盐酸和碳酸氢钠的反应的能量变化图可用_____(填“A”或“B”)表示。 (3)丙烷在中燃烧的过程主要是_____能转化为_____能的过程。 Ⅱ．化学反应速率在生产、生活和科学研究中有重要意义。构成原电池能增大化学反应速率甲、乙两个原电池装置如图所示。请回答下列问题： (4)若装置甲的溶液M为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒。 ①电极X的电极反应式为_____。 ②该电池的正极是_____(填“镁棒”或“铝棒”)，该电极产物W是_____(填化学式)。 (5)将(4)中原电池生成的气体产物W通入电池乙中可制备燃料电池，正极为_____(填“甲”或“乙”)。 9．（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）完成下列小题 (1)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如上图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为_____； ②从开始至2min，Z的平均反应速率为_____ (2)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。 时间/s 0 1 2 3 4 5 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 前2s内的平均反应速率v(NO)=_____，从表格看，已达化学平衡的时间段为第_____秒之后。 (3)如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后，发生反应，已知是红棕色气体，是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是_____。 a．时，反应未达到平衡，浓度在减小 b．时，反应达到平衡，反应不再进行 c．各物质浓度不再变化 d．各物质浓度相 e．浓度增大 f．反应过程中气体的颜色不变 10．（2025·高一下·天津市红桥区·期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是___________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为___________(填写选项字母)；乙为___________(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有2mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加___________g。 (4)写出乙中铜片上发生的反应___________。 (5)下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①液态水气化    ②胆矾加热变成白色粉末    ③浓硫酸稀释    ④过氧化钠与水反应 ⑤碳酸钙高温分解    ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应    ⑦灼热的木炭与的反应 ⑧晶体与晶体的反应    ⑨甲烷在空气中燃烧的反应 (6)乙醇化学式为，其分子模型见下图所示。乙醇由三___________(填“个”或“种”)元素组成，1mol乙醇分子由___________mol原子构成，46g乙醇与适量金属钠充分反应生成，同时产生(标准状况)，请用化学方程式表示其反应原理___________。 (7)合成甲醇发生的反应如下：，已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H—H C—O H—O C—H 436 343 1076 465 413 (已知结构式为，CO结构式为) 由此可知生成1mol气态甲醇___________(填“吸收”或“释放”)___________kJ能量。 11．（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。 I．雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。 (1)通过活性炭对汽车尾气进行处理，相关原理为。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是______。 A． B．混合气体中N2的体积分数保持不变 C．单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O D．恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变 E．恒温、恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 Ⅱ．在恒温下，将8mol的H2（g）和4mol的CO（g）充入2L恒容的密闭容器中发生如下反应：。下图是CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化c（mol/L）的关系图，回答下列问题： (2)0-5min内，H2（g）的平均反应速率是_________mol/（Lmin）。 (3)5min时，v正_________V逆（填“>”“<”或“=”）。 (4)设起始压强为P，平衡时压强为P0，则的值为_________ 。 Ⅲ．为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： (5)①该燃料电池中正极通入的物质是__________，负极的电极反应式为__________。 ②电池工作时，OH-移向__________电极（填“a”或“b”）。 ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约____________L的空气（标准状况）。 12．（2025·高一下·天津市建华中学·期中）在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，一定条件下发生反应：，测得CO和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (1)从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率______。平衡时的转化率为______。 (2)下列措施能增大反应速率的是______（填字母）。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。 A．CO、和三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol (4)该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）。 (5)汽车尾气（含有烃类、CO、、NO等物质）是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，使CO和NO转化为无毒气体，其反应的化学方程式为______。 13．（2025·高一下·天津市南开大学附属中学·期中）某温度时，在2L容器中，A、B两种气体间发生转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中数据，回答下列问题。 (1)该反应的化学方程式为___________。 (2)4min时B的浓度为___________。 (3)反应开始至4min，A的平均反应速率为___________。 (4)4min时，反应是否达到化学平衡？___________(填“是”或“否”)。 (5)若改变下列一个条件，该反应的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”)。 ①体积不变，充入与反应无关的气体使压强增大，化学反应速率___________。 ②扩大容器体积，化学反应速率___________。 14．（2025·高一下·天津市天津中学·期中）氨的合成对国民经济发展有着重要的意义。根据要求，回答下列问题： I．氨气可用于工业脱硝(NO)，脱硝反应为： 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1632.5kJ·mol-1 已知：反应①：4NH3(g)+5O2 (g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.5kJ·mol-1 反应②：ΔH2 (1)由反应①和脱硝反应可知反应②的_______。 Ⅱ．目前合成氨技术原理为： (2)一定温度下，在固定体积的容器中充入等物质的量的N2和H2发生上述反应，下列描述中不一定说明该反应已达平衡的是_______。 A．容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B． C．容器中气体的压强保持不变 D．N2的物质的量分数保持不变 E．气体的密度不变 F．断开3molH-H键的同时形成6molN-H键 (3)673K、30MPa下，向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80molN2和2.40molH2、反应3min达到平衡时，NH3的体积分数为60%。该条件下反应：的平衡常数K=_______(用分数表示即可)；若达平衡后再向该容器中充入0.20molH2和0.40molNH3，该平衡将_______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动`)。 (4)某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示起始时H₂物质的量)。由图可知，a、b、c三点中，_______点时H2的转化率最大。图中T1和T2的关系：T1_______T2(填>或<)。 15．（2025·高一下·天津市五区县重点校联考·期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。 ①酸碱中和反应②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应   ⑥与反应 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。该反应中生成1 mol NO会_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。 ① ② ③ (4)Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。请回答下列问题： ①H2O2发生的电极反应式为_______。 ②工作过程中每消耗4.8g Mg，外电路转移的电子数目为_______NA。 (5)下图是氢氧燃料电池的装置图。请回答下列问题： 电池工作时导线中电子的移动方向是_______(填“a→b”或“b→a”)，通入H2的一极电极反应式为_______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $