2026年高一下学期期末复习原理综合专练（10题）化学必修二

**基本信息** 聚焦化学反应原理综合应用，以工业生产、能源转化为情境，系统整合热化学、平衡速率、电化学核心知识，强化科学思维与问题解决能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热化学|3题|键能计算反应热、能量曲线分析|从微观键能到宏观能量变化，建立反应热定量计算模型| |平衡与速率|5题|平衡状态判断、速率计算、影响因素分析|结合图表数据，构建“速率-平衡-转化率”逻辑链，体现动态平衡观念| |电化学|4题|原电池电极反应、电子转移计算|以燃料电池、尾气处理为载体，关联氧化还原与能量转化，培养模型认知能力|

高中化学高一下期必修二期末复习原理综合专练（10题） 一、解答题 1．氮元素的单质及其化合物是化学研究的热点。 合成氨工业为社会发展与进步作出了巨大贡献，其合成方程式为： (1)相关化学键的键能数据如下表 化学键 键能 946 436 391 若上述反应生成，理论上放出___________的能量； (2)一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中通入一定量的、，发生上述反应，实验测得A、B的物质的量随时间的变化曲线如图所示： ①下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________； A．的百分含量保持不变 B．容器内的压强保持不变 C．、、的物质的量之比为 D．生成速率与消耗速率之比为 ②0~6 min内，用浓度的变化表示该反应的平均速率为___________；若起始加入的量为1.5 mol，则的平衡转化率为___________； ③下列情况能增大反应速率的措施是___________； A．升高温度    B．恒压充入Ar气体 C．恒容充入Ar气体    D．恒温恒容充入 (3)工业上常用还原氮氧化物来消除氮氧化合物的污染。原电池的工作原理示意图如下： ①装置中电极a作___________极(填“正”或“负”) ②装置中电极发生的电极反应式为___________。 ③电池放电每转移6 mol电子，产生(标况下)___________ 2．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科重点研究发展的方面之一，回答下列问题： Ⅰ、氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域。已知工业合成氨的反应为，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ/mol)，一些共价键的键能如表所示： 共价键 键 键 键 键能 436 946 391 (1)请根据上表数据计算，一定条件下氮气与氢气生成时______(填“放出”或“吸收”)的热量______kJ。 (2)在与(1)相同条件下，将和放入一密闭容器中发生合成氨反应，放出或吸收的热量为，则下列与的数值大小比较中正确的是______(填选项字母)。 A． B． C． D．无法确定 Ⅱ、一定条件下铁可与发生反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体浓度与时间的变化关系如图所示： (3)第3 min时，正、逆反应速率的大小关系为______(填“”“”或“”)。 (4)下列条件的改变一定能加快上述反应的正反应速率的是______(填选项字母，下同)。 A．保持容积不变，充入一定量 B．降低温度 C．增加铁粉的质量 D．保持压强不变，充入 (5)下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是______。 A．容器中气体压强不随时间变化而变化 B． C．的物质的量分数不变 D．混合气体的密度不变 Ⅲ、甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示： (6)电极B为燃料电池的______(填“正”或“负”)极，该电极发生的电极反应式为______。 (7)当消耗时，消耗的体积为______L(标准状况)。 3．研究氮及其化合物的性质在工农业生产、环境保护中有着重要意义。回答下列问题： (1)工业合成氨反应为，反应过程中的能量变化如图所示。 ①将3 mol 与过量混合后充入密闭容器中，在催化条件下反应，测得反应放出的热量92.2 kJ________(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是________。 ②已知破坏1 mol H—H键、1 mol 键时分别需要吸收436 kJ、945.8 kJ的能量，则破坏1 mol N—H键吸收的能量等于________kJ。 ③在恒温恒容密闭容器中模拟合成氨反应，下列能说明该反应一定达到平衡状态的是________(填标号)。 A．容器中 B．每断裂1 mol H—H键的同时生成2 mol N—H键 C．的物质的量保持不变 D．混合气体的压强保持不变 (2)以氨为燃料的固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示。b极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为________。 (3)汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应转化为无污染气体。在一定温度下，将0.4 mol NO和0.4 mol CO充入2 L恒容密闭容器中发生反应，容器内压强随时间的变化如图所示，测得。 0~10 min内，________。 (4)硝酸工业的废气中含有一定量NO、可利用还原成无污染物质，写出NO、体积比1∶1时与的反应方程式________。 4．某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，该保障系统中涉及到反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)，回答下列问题： (1)以上反应过程中能量变化情况如图所示。CO2的结构式为___________，生成18 g H2O(g)时，向环境释放的能量为___________kJ。 (2)某研究小组模拟该反应。温度为t时，向容积为1 L抽空的密闭容器中充入一定量的CO2与H2 ，5 min时反应达平衡状态。从反应2 min至反应达到平衡的过程中，部分反应物及产物的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 ①反应物或产物中，未在该图表示出的是___________(填化学式)，a点的正反应速率___________b点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。   ②起始时CO2与H2的物质的量之比为___________。 ③0 ~ 2 min内，以H2的浓度变化表示的平均反应速率为___________ 。 ④下列不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________。 a．单位时间内生成，同时消耗1molCH4 b．CO2与CH4的物质的量相等 c．容器中气体压强不再变化 d．在恒温恒容下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 (3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中含量，原理如下图，根据燃料电池的原理，推测电极是该电池的___________(填“正极”或“负极”)，电极上的电极反应式___________。 5．I．汽车是现代社会不可缺少的交通工具，利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2，化学方程式为：。请回答下列问题： (1)已知每生成2 mol CO2和1 mol N2放出746.8 kJ热量，可能用到的化学键键能如下： NO的共价键 CO的 键能(kJ/mol) a b c d 则___________=746.8。(用表格中的键能表示)。 (2)一定条件下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入12 mol CO、10 mol NO，在催化剂作用下发生上述反应，测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 ①由图中数据分析，表示N2的物质的量随时间变化的曲线为___________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②平衡时CO(g)的转化率为___________。(保留三位有效数字) ③能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。(填字母) A．的生成速率等于的消耗速率 B． C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D． E．混合气体的密度保持不变 ④下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。 A．升高温度 B．保持容器压强不变，充入一定量氦气 C．保持容器容积不变，充入一定量氦气 D．保持容器容积不变，充入一定量NO Ⅱ．为探究温度对的影响，其他条件相同时，将和充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得的物质的量分数随时间变化的实验数据如下： 时间/min 0 20 40 60 80 100 HI(g)的物质的量分数 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75 (3)由表中数据推测，___________(填“”、“”或“”)。 (4)温度下，平衡后___________。 6．是一种重要的化工原料，广泛应用于工业生产中。回答下列问题： I．燃烧 (1)一定条件下在中完全燃烧生成和水蒸气放出的热量，___________。 化学键 O-H C-H C=O O=O 断裂1 mol化学键需要的能量(kJ) 413 745 407 II．催化重整 催化重整反应为 在体积为的恒容密闭绝热容器中充入、以及固体催化剂进行重整反应，时达到平衡，此时测得的浓度为。 (2)时间内用表示的平均化学反应速率为___________。 (3)下列能表示该反应已经达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A． B． C．混合气体密度保持不变 D．容器中温度不再改变 (4)达到化学平衡状态时，的转化率为___________%。的体积分数为___________%。 III．电池 (5)碱性燃料电池结构如下图所示，离子交换膜仅允许通过。当电极处消耗标准状况下时，离子交换膜通过的物质的量为___________。 IV．催化重整再讨论 (6)温度对催化剂的活性也有一定影响。其他催化剂作用下，也可以转化为：。不同温度下乙酸生成速率变化曲线如图所示。 试解释250℃-300℃时温度升高而乙酸生成速率下降的原因___________。 7．氮氧化物(NOx)是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物，其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一、某科研团队利用CH4催化还原NOx技术处理工业废气，反应原理如下： 反应①： 反应②： (1)若要加快反应①的反应速率，可以采取的措施有_______(任写一点)。 (2)已知反应①能量曲线如图1所示，则1 mol CH4(g)还原NO(g)至N2(g)，完全反应后_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的热量。 (3)一定温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中投入一定量的和发生反应②，能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的颜色不再发生改变 C．与的物质的量浓度之比保持不变 D．容器内气体的平均相对分子质量不变 (4)不同温度下发生反应②，的浓度随时间变化如图2所示。回答下列问题： ①图中、的关系为：_______(填“>”、“<”或“=”)，b点与c点相比，_______点(填“b”或“c”)的正反应速率更快，理由是_______。 ②温度下，10-20 min内的平均反应速率_______，化学反应到达平衡状态时，的转化率为_______。 8．I． H2和CH3OH是重要的能源物质，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上通常用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。 (1)0~3 min内用H2表示该反应的化学反应速率为____。 (2)下列措施能提高该反应的化学反应速率的是____。 A．升高温度      B．加入适宜的催化剂     C．缩小容器的体积 (3)能说明上述反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母序号)。 A．CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体的物质的量浓度之比为1∶3∶1∶1 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．CO2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为1∶1 D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 (4)下图为甲醇燃料电池的简易装置，图中a电极为____极(填“正”或“负”)；b电极的电极反应式为____。 II． (5)已知：键能指在标准状况下，将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol-1.已知反应CH3-CH3(g) = CH2=CH2(g)＋H2(g)，有关化学键的键能如下表： 化学键 C-H C=C C-C H-H 键能/ (kJ·mol-1) 414 615 347 436 则分解1 molCH3-CH3(g) 该反应可_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。 9．蕴藏在海底的大量“可燃冰”，煤液化和气化形成的甲醇都是重要的能源。 (1)。若，气体完全反应时，吸收热量，部分化学键的键能如下表。 化学键 键能 b c d 的键能为_______(用含a、b、c、d的式子表示)。 (2)某温度下加氢制甲醇的总反应为：，该反应为放热反应，在固定容积为的密闭容器中充入的和的，测得和的物质的量随时间变化如下图。 请回答： ①下列说法正确的是_______。 A．反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量 B．往容器中充入一定量的，反应速率不变 C．分离出后，正反应速率不变，逆反应速率一直在减小 D．减小容器体积，反应速率加快 E．时混合气体的密度大于时混合气体的密度 ②内的反应速率为_______，末时_______(填“<”“>”或“=”)。 ③恒温恒容条件下，能说明反应已达平衡状态的是_______。 A．体积分数保持不变 B．容器中气体压强保持不变 C．容器中浓度与浓度之比为 D．混合气体的密度保持不变 E．的生成速率是生成速率的3倍 ④该反应平衡时的转化率为_______。 (3)甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性燃料电池，其工作原理如图所示，其总反应式为：，则电极A的反应式为_______，当消耗甲醇的质量为时，假设电池的能量转化率为，导线中转移电子的物质的量为_______。 10．Ⅰ．甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应原理之一为。 (1)已知：一定条件下断开1mol气态物质中的化学键吸收的能量或形成1mol气态物质中的化学键放出的能量数据如下表： 物质 H2 H2O CH4 CO2 436 924 1652 1490 该催化重整反应断开反应物中的化学键吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中的化学键放出的能量，该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4 (g)和2molH2O(g)，发生上述反应，CH4和CO2的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①图中a=___________mol。 ②该温度下达到平衡时，混合气体中n(H2)=___________mol，此时体系压强与开始时的压强之比为___________(填最简整数比)。 ③下列叙述正确的是___________(填字母)。 a．3min时，CH4的生成速率等于其消耗速率 b．由保持不变可判断该反应达到平衡状态 c．当时，该反应一定达到平衡状态 d．图中b点的正反应速率大于c点的逆反应速率 (3)乙醇燃料电池可以作为笔记本电脑、汽车等的能量来源，其工作原理如图所示。请回答下列问题： ①请写出电极b上的电极反应式___________。 ②放电过程中1mol乙醇参与反应，理论上需要消耗标况下的O2的体积为___________L。 试卷第14页，共14页 试卷第13页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 《高中化学高一下期必修二期末复习原理综合专练（10题） 》参考答案 1．(1)46 (2) AB 0.025 60% AD (3) 负 39.2 【详解】（1）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；，则上述反应生成，理论上放出46的能量； （2）①A．的百分含量保持不变，说明平衡不再移动，反应达到平衡状态，A符合题意； B．恒容条件下进行反应，反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，B符合题意； C．、、的物质的量之比为，不能说明正逆反应速率相等，不确定反应达到平衡状态，C不符合题意； D．反应速率之比等于化学计量数之比，生成速率与消耗速率之比应为，不是2:3（这样的状态不存在），生成速率与消耗速率描述的都是逆反应，若两者之比为3:2也不能说明正逆反应速率相等，此时也不确定反应是否达到平衡状态，D不符合题意； 故选AB； ②由图，B曲线为氮气、A曲线为氨气，0~6 min内，用浓度的变化表示该反应的平均速率为；若起始加入的量为1.5 mol，反应速率比等于系数比，根据图像可知，反应消耗的为0.3mol，则根据化学计量数关系，消耗的为0.9mol，的平衡转化率为； ③A．升高温度，活化分子比例增大，反应加快，A正确；     B．恒压充入Ar气体，容器体积增大，物质浓度减小，反应减慢，B错误； C．恒容充入Ar气体，不影响反应中物质浓度，反应速率不变，C错误；     D．恒温恒容充入，物质浓度增大，反应速率增大，D正确； 故选AD； （3）①由图，装置中电极a上氨气在碱性条件下，失去电子被氧化为氮气：，为负极； ②由①分析，装置中电极发生的电极反应式为。 ③电池放电每转移6 mol电子，电极生成1mol氮气，电极b反应为碱性条件下二氧化氮得到电子被还原为氮气：，b生成0.75mol，共产生1.75mol，标况下体积为39.2L。 2．(1) 放出 92 (2)B (3)> (4)A (5)CD (6) 正 (7)33.6 【详解】（1）反应热反应物总键能生成物总键能，对于反应，，即生成放出热量； （2）合成氨反应为可逆反应，将和放入一密闭容器中发生上述反应，转化率小于100%，生成的NH3小于2mol，所以放出的热量M>N，答案选B。 （3）由图可知，4 min时达到平衡，则3 min时反应仍正向进行，正反应速率大于逆反应速率，所以>； （4）A．保持容积不变，充入一定量，的浓度增大，能够加快化学反应速率，A符合题意； B．降低温度，能够减慢化学反应速率，B不符合题意； C．铁粉为固体，增加铁粉的质量，不会影响化学反应速率，C不符合题意； D．保持压强不变，充入He，容器的体积变大，各组分浓度减小，化学反应速率减慢，D不符合题意； 故答案为：A； （5）A．该反应为气体系数不变的反应，在恒容容器中，气体压强不随时间变化而变化，气体压强不变时不能说明达平衡状态，A不符合题意； B．、均为正反应速率，无法说明正逆反应速率相等，不能说明达平衡状态，B不符合题意； C．体系组分的物质的量分数不变是化学平衡的特征，则的物质的量分数不变能说明达平衡状态，C符合题意； D．该反应的气体的总质量改变，体系体积不变，则由可知，密度随反应的进行而变化，当密度不变时，反应达到平衡状态，D符合题意； 故答案为：CD。 （6）该燃料电池为原电池装置，通入氧气的电极为正极，B为正极，该电池的电极反应式为； （7）A通入甲醇，为负极，甲醇在碱性介质中变为碳酸根，电极反应式为；所以当消耗时，转移，则电极B消耗，在标准状况下的体积为。 3．(1) 小于 合成氨反应是可逆反应，N2与3 mol H2(g)不可能完全反应转化为2 mol NH3 391 CD (2) 正极 (3)0.008 (4) 【详解】（1）①由图可知，1 mol N2(g) 和 3 mol H2(g) 完全反应生成 2 mol NH3(g) 时，放出 92.2 kJ 的热量。该反应为可逆反应，合成氨反应是可逆反应，N2与3 mol H2(g)不可能完全反应转化为2 mol ，将3 mol 与过量混合后充入密闭容器中，在催化条件下反应，测得反应放出的热量小于92.2 kJ。 ②已知破坏1 mol H—H键、1 mol 键时分别需要吸收436 kJ、945.8 kJ的能量，1 mol N2(g) 和 3 mol H2(g) 完全反应生成 2 mol NH3(g) 时，放出 92.2 kJ 的热量，设破坏键吸收能量为kJ/mol，则 ，解得。 ③A．浓度比等于化学计量数比，不能说明浓度保持不变，不能判断平衡，A不选； B．断裂键、生成键均为正反应，不能说明正逆反应速率相等，不能判断平衡，B不选； C．反应物物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C选； D．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容下，压强不变说明总物质的量不变，反应达到平衡，D选； 故选CD。 （2）燃料电池中，通入燃料的a极为负极，通入的b极为正极；固体电解质中传导电荷，负极失电子生成和，配平电极反应式：。 （3）反应为，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，初始总物质的量为，测得，则平衡总物质的量。设生成物质的量为x mol，则平衡总物质的量：，解得，。 （4）硝酸工业的废气中含有一定量NO、可利用还原成无污染物质的和，NO、的体积比1∶1，即NO、的物质的量比1∶1，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 4．(1) O=C=O 81 (2) H2O > 5：12 0.1 mol·L-1·min-1 ab (3) 正极 CO-2e−+H2O=CO2+2H+ 【详解】（1）二氧化碳分子中碳与两个氧原子分别形成双键，结构式为； 该反应为放热反应，反应的焓变，即生成释放能量，为，因此释放能量为。 （2）反应为，图中给出了2min到平衡的3条曲线，变化量之比：，对应、、，因此缺少的物质是。 ① 未标出的物质为；a、b点反应均未达到平衡，反应正向进行，因此a点正反应速率大于b点逆反应速率。 ② 平衡时总物质的量为，可知反应共消耗、；平衡时剩余为，剩余为，因此起始，，物质的量之比为。 ③ 2min时物质的量为，则0~2min消耗为，容器体积为，因此平均反应速率。 ④  a．生成为逆反应，消耗也为逆反应，二者始终相等，不能说明反应达到平衡； b．与物质的量相等，不能说明二者浓度不再变化，不能说明达到平衡； c．反应前后气体分子数不相等，压强为变量，压强不变说明达到平衡； d．总质量不变，总物质的量是变量，因此平均摩尔质量是变量，不变说明达到平衡； 因此不能说明平衡的是。 （3）该燃料电池中，在电极发生氧化反应生成，在电极发生还原反应，因此是正极； 酸性电解质中，电极（负极）的电极反应为。 5．(1) (2) Ⅱ 66.7% AC AD (3)< (4) 【详解】（1）据反应热定义，，对于反应 ，有：，移项得：。 （2）①由和曲线图可知，为生成物，随着反应的进行，物质的量在增加，根据，由物质的量变化量之比等于化学计量数之比，故表示的物质的量随时间变化的为曲线Ⅱ。 ②由，得，初始，。 ③A．的生成速率等于的消耗速率，正反应速率=逆反应速率，可确定反应达到平衡，A正确； B．可确定正反应速率=逆反应速率，，不能说明反应达到平衡，B错误； C．该反应是气体分子总数不相等的反应，反应过程中气体总质量不变，若混合气体的平均摩尔质量保持不变，则气体总物质的量保持不变，说明反应达到平衡状态，C正确； D．该反应在恒容密闭容器中进行各组分保持不变即达到平衡，，不能说明反应达到平衡，D错误； E．混合气体的密度，由于反应在恒容容器中进行，V不变；根据质量守恒定律，混合气体的总质量m也不变，因此密度始终保持不变，不能作为判断平衡的标志，E错误； 故答案为：AC； ④A．升高温度，活化分子百分数增加，反应速率增大，A正确； B．恒压充入氦气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，B错误； C．恒容充入氦气，反应物浓度不变，反应速率不变，C错误； D．恒容充入，反应物浓度增大，反应速率增大，D正确； 故答案为：AD； （3）温度时，反应更快达到平衡状态，其他条件不变的情况下，温度越高反应到达平衡的时间越短，从而可推断。 （4）已知容器体积为 2 L，初始总物质的量为 2 mol，反应前后气体分子数不变，故总物质的量恒为 2 mol，平衡时 ，则：，。 6．(1)446 (2)0.25 mol/(L·min) (3)D (4) 25 12.5 (5)6 mol (6)该温度范围内，温度升高的程度使反应速率加快的程度小于催化剂失活使反应速率降低的程度(该温度范围内，与温度升高相比，催化剂失活使反应速率降低为主要因素) 【详解】（1）反应的方程式为CH4+2O2CO2+2H2O(g)，16g甲烷燃烧放出热量808kJ，则1mol甲烷燃烧放出热量为=808kJ，利用ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和=(4×413+2×407－2×745－2×2×x)kJ/mol=－808 kJ/mol，解得x=446； （2）根据反应方程式可知，c(CO)=c(H2)=0.5mol/L，根据化学反应速率数学表达式，v(H2)==0.25mol/(L·min)； （3）A．没有指明反应进行方向，根据化学计量数之比等于反应速率之比，v(CH4)∶v(CO)=1∶2，因此所给形式不能判断反应是否达到平衡，故A不符合题意； B．根据反应方程式可知，达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(CO2)=－×0.5mol/L=0.25mol/L，推出平衡时2c(CO2)= c(H2)，因此题中所给c(CO2)=2c(H2)不能说明反应达到平衡，故B不符合题意； C．组分均为气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体的总体积不变，根据，混合气体密度始终不变，即混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，故C不符合题意； D．化学反应伴随热量变化，因为该容器为绝热，因此容器中温度不再改变，说明反应达到平衡，故D符合题意； 答案为D； （4）根据反应方程式可知，消耗甲烷的物质的量为2L×0.5mol/L×=0.5mol，甲烷的转化率为25%，n(CO)=n(H2)=2L×0.5mol/L=1mol，n(CH4)=1.5mol，n(CO2)=0.5mol，混合气体总物质的量为1mol+1mol+1.5mol+0.5mol=4mol，CO2的体积分数为12.5%； （5）通甲烷一极为负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O，因此标准状况下16.8L甲烷参与反应转移电子物质的量为=6mol，因此有6molOH-通过交换膜； （6）根据图像可知，250℃~300℃时温度升高而乙酸生成速率下降的原因是该温度范围内，温度升高的程度使反应速率加快的程度小于催化剂失活使反应速率降低的程度(该温度范围内，与温度升高相比，催化剂失活使反应速率降低为主要因素)。 7．(1)升高温度、加合适的催化剂、增大CH4的浓度 (2) 放出 1162 (3)BD (4) ＜ c c点反应物浓度更大，温度更高 0.02 80% 【详解】（1）若要加快反应①的反应速率，可以采取的措施有升高温度、加合适的催化剂、增大CH4的浓度。 （2）从图1可以看出，反应物（）的总能量高于生成物（）的总能量，这是一个放热反应。1 mol CH4(g)还原NO(g)至N2(g)，放出5342kJ-4180kJ=1162 kJ。 （3）A．在恒容密闭容器中，气体的总质量始终不变，体积也恒定，所以密度始终不变。因此，密度不变不能作为平衡标志，A错误； B．反应物中的是红棕色气体，其他气体均为无色。混合气体的颜色由的浓度决定。当颜色不再改变时，说明的浓度不再变化，反应达到平衡状态，B正确； C．根据反应方程式，和的化学计量数之比为 。若反应从正向开始，则生成的和的物质的量始终相等，其浓度之比恒为，无论是否平衡。因此，该比值不变不能作为平衡标志，C错误； D．平均相对分子质量，反应前后气体总质量不变。该反应是气体分子数增大的反应。在反应向正向进行的过程中，气体总物质的量会增大，导致减小。当不再变化时，说明不再变化，反应达到平衡状态，D正确； 故选BD。 （4）①观察图2中浓度随时间变化的曲线。在温度下，曲线下降得更快，而在温度下，曲线下降较慢，达到平衡所需的时间更长，说明条件下的反应速率更快，因此的温度高于；b点位于温度曲线上，c点位于温度曲线上，观察纵坐标，c 点对应的浓度为，b点对应的浓度为，c的正反应速率更快，理由是c点反应物浓度更大，温度更高； ② 时（a点），的浓度为， 时（b点），的浓度为，的浓度变化量：，， ，温度下反应在后达到平衡，的初始浓度为，平衡时的浓度为， 的转化率 。 8．(1)0.2 mol/(L·min) (2)ABC (3)BD (4) 负 O2+4e-+4H+=2H2O (5) 吸收 124 kJ 【详解】（1） 如图，0~3 min CO2转化量为，根据反应方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，Δc(H2)=0.2 mol/L×3=0.6 mol/L，故。 （2）A．升高温度，反应速率加快，A正确； B．加入催化剂，提高反应速率，B正确； C．缩小容器的体积，压强增大，反应速率增大，C正确； 故答案选ABC。 （3）A．平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体浓度保持不变，但不一定与方程式系数之比相同，A错误； B．该反应为分子数减少反应，恒温恒容下，压强与物质的量成正比，压强不变时说明反应达到平衡状态，B正确； C．CO2的消耗速率与CH3OH的生成速率均表示正反应速率，不能说明达平衡，C错误； D．根据，由质量守恒定律气体质量m不变，分子数减少n减小，所以M为变量，当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 故答案选BD。 （4）如图，为原电池装置，有氧气参与的一极只能发生还原反应，故b电极为正极，a电极为负极，b电极的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O。 （5）分解1 molCH3-CH3(g)时，断键吸收的能量为E(C-C)＋6E(C-H)= 347＋6×414=2831 kJ，成键放出的能量为E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)= 615+4×414+436=2707 kJ，吸收的能量大于放出的能量，故该反应吸收能量，吸收的能量为2831 kJ-2707 kJ=124 kJ。 9．(1) (2) BD > ABE 75% (3) 0.24 【详解】（1），气体完全反应时，吸收热量，则其反应的热化学方程式为，由=反应物的键能之和-生成物的键能之和，设C=O的键能为x，则，则x=。 （2）①A．已知反应为放热反应，，由=反应物的键能之和-生成物的键能之和可知，反应物的键能之和小于生成物的键能之和，即反应物的化学键断裂要吸收的能量小于生成物的化学键形成要放出的能量，A错误； B．往固定容器中充入一定量的，体积不变，故反应体系中的物质的浓度不变，则反应速率不变，B正确； C．分离出后，正反应速率在分离出的一瞬间不变，逆反应速率在那一瞬间突然变小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，C错误； D．减小容器体积，会使参加反应的物质的浓度增大，则反应速率会加快，D正确； E．该容器的体积不变，反应物和生成物均为气体，由质量守恒可知，反应体系中气体的总质量始终不变，由可得，不变，则2 min时混合气体的密度等于9 min时混合气体的密度，E错误； 故答案选BD。 ②2 min时的物质的量为0.4 mol，初始时的物质的量为0 mol，则，体积为2.0 L，则=0.2 mol/L，由代入数据得2 min内的反应速率为； 由图像可知，9 min时该反应达到平衡状态，在9 min之前都是正向建立平衡，即。 ③A．是反应体系中的组分，其体积分数不再随时间变化，直接说明反应达到了平衡状态，A符合题意； B．该反应中，气体分子数左边为1+3=4，右边为1+1=2，是气体分子数变化的反应。恒温恒容下，压强与气体总物质的量成正比，压强不变说明总物质的量不变，反应达到平衡，B符合题意； C．和都是生成物，按反应方程式计量数比，它们生成的物质的量始终为1:1，浓度比也始终为1:1，无论反应是否平衡，该比例都成立，不能作为平衡标志，C不符合题意； D．恒温恒容条件下，容器体积不变；反应前后所有物质都是气体，根据质量守恒，总质量也不变。密度始终为定值，因此密度不变不能判断反应是否平衡，D不符合题意； E．的生成速率是逆反应速率，的生成速率是正反应速率，根据反应方程式，时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，E符合题意； 故答案选ABE。 ④的初始物质的量为0.8 mol，平衡时的物质的量为0.2 mol，则平衡时的物质的量变化了0.6 mol，则二氧化碳的转化率=。 （3）电极A通入的是，发生氧化反应，是负极。碱性条件下，被氧化为，每个失去6个电子，则电极A的反应式为； 当消耗甲醇的质量为时，甲醇的物质的量为0.05 mol，电池中转移的电子的物质的量为0.3 mol，而电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为0.3 mol×80%=0.24 mol。 10．(1) 大于 吸热 (2) 0.2 3.2 bd (3) 67.2 【详解】（1）反应断开反应物中的化学键吸收的能量为1652+924×2=3500kJ，形成生成物中的化学键放出的能量为436×4+1490=3234kJ，所以反应断开反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量，该反应为吸热反应。 （2）①由图可知，反应达到平衡生成0.8mol CO2，则反应消耗0.8molCH4，所以a=1.0-0.8=0.2mol。 ②该温度下达到平衡时，生成0.8mol CO2，则同时生成3.2molH2，则混合气体中n(H2)=3.2mol；反应达到平衡，消耗0.8molCH4，则反应消耗1.6molH2O、生成0.8molCO2、同时生成3.2molH2，反应后气体总物质的量为0.2+0.4+0.8+3.2=4.6mol，恒温恒容，压强比等于物质的量之比，此时体系压强与开始时的压强之比为 。 ③a．3min时，反应没有达到平衡状态，CH4的生成速率不等于其消耗速率，故a错误； b．保持不变，说明各物质浓度均保持不变，保持不变可判断该反应达到平衡状态，故b正确； c．当时，不能判断正逆反应速率是否相等，该反应不一定达到平衡状态，故不选c； d．图中b点反应正向进行，c点达到平衡状态，b点正反应速率大于c点的正反应速率，c点正反应速率等于c点的逆反应速率，所以b点的正反应速率大于c点的逆反应速率，故d正确； 选bd； （3）①根据图示，电极b上氧气得电子生成水，b是正极，电极反应式为。 ②放电过程中，电池总反应为，1mol乙醇参与反应，消耗3molO2，理论上需要消耗标况下的O2的体积为22.4L/mol×3mol=67.2L。 答案第2页，共12页 答案第1页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $