专题6 化学反应与能量变化 测试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题6 化学反应与能量变化 测试卷（含答案） |  | |
| 格式 | DOCX | ||
| 文件大小 | 130.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-02 23:11:54 | ||
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文档简介
专题6 化学反应与能量变化 测试卷
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Zn—65
选择题(共60分)
单项选择题：本题包括15小题，每小题4分，共计60分。每小题只有一个选项符合题意。
1．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中叙述错误的是( )
A．加大化石能源占能源消费比重
B．推进绿色低碳的生产、生活方式
C．开展节能减排和新能源的开发
D．加强二氧化碳的捕集和再利用
2．下列措施是为了减小化学反应速率的是( )
A．夏天，将食品放在冰箱中贮藏
B．用双氧水制氧气时加入少量二氧化锰
C．在试管中进行镁和水的反应时，稍微加热
D．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
3．把0.3mol X和0.9mol Y混合于3L密闭容器中，发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)。 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1。这2min内Y的平均反应速率为( )
A．0.05mol·L－1 B．0.1mol·L－1·s－1
C．0.05mol·L－1·min－1 D．0.1mol·L－1·min－1
4．对于化学反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．v(NH3)＝v(NO)
C．v(NH3)＝v(H2O) D．4v(NO)＝6v(H2O)
5．研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中会释放和吸收能量。下图表示反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是( )
A．图中的①是吸收能量，②是放出能量
B．图示说明2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是吸热反应
C．③中a为484
D．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的主要原因
6．在下图装置中，a的金属活动性比氢强，b为碳棒。下列关于该装置的叙述错误的是( )
A．碳棒上有H2放出，溶液的pH变大
B．电子从a极经外电路到b极
C．a是正极，b是负极
D．a极上发生了氧化反应
7．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是( )
A．NH3的浓度不再发生变化 B．N2的质量分数保持不变
C．N2、NH3的物质的量之比为1∶2 D．正、逆反应速率相等
8．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，反应过程示意图如下：
下列说法错误的是( )
A．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B．使用催化剂提高了该反应的反应速率
C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量
D．示意图中起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与反应
9．在密闭容器中进行反应2SO2＋O22SO3。下列说法错误的是( )
A．升高温度能增大反应速率
B．增大SO2的浓度能增大反应速率
C．加入适量O2可使SO2的转化率达到100%
D．使用恰当的催化剂能增大反应速率
10．下列反应中，可以用来设计原电池的是( )
A．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D．CaCO3CaO＋CO2↑
11．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其工作原理如下图所示。电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。该电池工作时，下列说法正确的是( )
A．金属锂作正极 B．将电能转化为化学能
C．金属镍上发生还原反应 D．电子从锂电极经海水流向镍电极
12．已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ。则该反应的热化学方程式为( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－242kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol－1
13．为了探究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如下图所示的曲线。下列有关说法中错误的是( )
A．在O～t1、t1～t2、t2～t3中，t1～t2生成的CO2气体最多
B．因反应放热，导致O～t1内的反应速率逐渐增大
C．t2～t3的反应速率减小的原因可能是盐酸浓度减小
D．将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙
14．温度不变时，在恒容容器中进行反应N2O4 2NO2。若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间( )
A．等于5s B．等于10s
C．大于10s D．小于10s
15．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。下图表示反应过程中N2的物质的量浓度随反应时间的变化。下列说法正确的是( )
A．10s末NO的物质的量浓度为0.4mol·L－1
B．10s内反应的平均反应速率为v(N2)＝0.01mol·L－1·s－1
C．当反应达到平衡时，O2的转化率为40%
D．a点对应的化学反应速率：v正(N2)非选择题(共40分)
16．(9分)在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。回答下列问题：
(1) X点对应状态下，前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为 mol·L－1·min－1，延长反应时间SCl2(g)的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) Y点对应状态下，容器中c(SCl2)为 ；温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为__
。
17．(15分)H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1) 已知25℃、1.01×105 Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量。该反应的热化学方程式为 _。
(2) 工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝ 。
② 达到平衡时，H2的转化率为 。
③ 下列措施不能增大反应速率的是 (填字母，下同)。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
(3) 工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
① 在恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中，能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．容器中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
② 用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图。
电极c是 (填“正极”或“负极”)，若线路中转移1mol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。
18．(16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为
。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在恒温恒容的条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
(1) 下列叙述中，能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．单位时间内生成n mol CH3OH的同时生成n mol H2O
B．CO2和H2的物质的量分数保持不变
C．CO2和H2的浓度保持不变
D．混合气体的密度保持不变
(2) 该反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
① 20min时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)，理由是 。
② 前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ；平衡时H2的浓度为c(H2)＝ ；平衡时CO2的转化率为 。
③ 在其他条件不变的情况下，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，此时反应速率将 _。
专题6 化学反应与能量变化 测试卷
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Zn—65
选择题(共60分)
单项选择题：本题包括15小题，每小题4分，共计60分。每小题只有一个选项符合题意。
1．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中叙述错误的是( A )
A．加大化石能源占能源消费比重
B．推进绿色低碳的生产、生活方式
C．开展节能减排和新能源的开发
D．加强二氧化碳的捕集和再利用
2．下列措施是为了减小化学反应速率的是( A )
A．夏天，将食品放在冰箱中贮藏
B．用双氧水制氧气时加入少量二氧化锰
C．在试管中进行镁和水的反应时，稍微加热
D．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
3．把0.3mol X和0.9mol Y混合于3L密闭容器中，发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)。 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1。这2min内Y的平均反应速率为( D )
A．0.05mol·L－1 B．0.1mol·L－1·s－1
C．0.05mol·L－1·min－1 D．0.1mol·L－1·min－1
【解析】 反应前Y的物质的量浓度为0.3mol·L－1, 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1，所以Y的浓度减小了0.2mol·L－1，因此这2min内Y的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1。
4．对于化学反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( B )
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．v(NH3)＝v(NO)
C．v(NH3)＝v(H2O) D．4v(NO)＝6v(H2O)
【解析】 在同一个反应中，不同物质的化学反应速率之比等于它们的化学计量数之比，如v(NH3)∶v(O2)＝4∶5。
5．研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中会释放和吸收能量。下图表示反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是( B )
A．图中的①是吸收能量，②是放出能量
B．图示说明2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是吸热反应
C．③中a为484
D．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的主要原因
6．在下图装置中，a的金属活动性比氢强，b为碳棒。下列关于该装置的叙述错误的是( C )
A．碳棒上有H2放出，溶液的pH变大
B．电子从a极经外电路到b极
C．a是正极，b是负极
D．a极上发生了氧化反应
【解析】 电极a、b与稀硫酸组成原电池。因活动性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。由于H＋在正极得电子生成H2，消耗H＋，溶液中c(H＋)减小，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经外电路流向b极。
7．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是( C )
A．NH3的浓度不再发生变化 B．N2的质量分数保持不变
C．N2、NH3的物质的量之比为1∶2 D．正、逆反应速率相等
【解析】 N2＋3H22NH3达到平衡时，各物质的浓度、质量分数保持不变，正、逆反应速率相等。该反应达到平衡时，N2、NH3的物质的量之比可能为1∶2，也可能不是。
8．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，反应过程示意图如下：
下列说法错误的是( D )
A．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B．使用催化剂提高了该反应的反应速率
C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量
D．示意图中起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与反应
【解析】 反应过程Ⅱ中2个H2O分子的O—H键均发生断裂，都参与了反应。
9．在密闭容器中进行反应2SO2＋O22SO3。下列说法错误的是( C )
A．升高温度能增大反应速率
B．增大SO2的浓度能增大反应速率
C．加入适量O2可使SO2的转化率达到100%
D．使用恰当的催化剂能增大反应速率
【解析】 可逆反应达到化学平衡状态时，反应物不能全部转化为生成物。
10．下列反应中，可以用来设计原电池的是( B )
A．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D．CaCO3CaO＋CO2↑
【解析】 原电池工作时，存在电子的定向移动，所以通常设计成原电池的反应是氧化还原反应。
11．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其工作原理如下图所示。电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。该电池工作时，下列说法正确的是( C )
A．金属锂作正极 B．将电能转化为化学能
C．金属镍上发生还原反应 D．电子从锂电极经海水流向镍电极
【解析】 从反应2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑可知，Li元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，所以Li作负极，Ni作正极。正极上发生还原反应。原电池在工作时，是化学能转化为电能，电子从负极经外电路流向正极。
12．已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ。则该反应的热化学方程式为( B )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－242kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol－1
【解析】 因为1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ。题目提示生成“水蒸气”所以排除C、D项。反应放出热量，所以ΔH＜0，排除A项。
13．为了探究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如下图所示的曲线。下列有关说法中错误的是( D )
A．在O～t1、t1～t2、t2～t3中，t1～t2生成的CO2气体最多
B．因反应放热，导致O～t1内的反应速率逐渐增大
C．t2～t3的反应速率减小的原因可能是盐酸浓度减小
D．将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙
【解析】 从纵坐标看，t1～t2生成的CO2气体对应为V2－V1，体积最多，A项正确。反应放热，温度升高，反应速率增大，B项正确。盐酸浓度变小，反应速率减小，C项正确。D项，曲线甲的斜率大，对应的化学反应速率大，固体研成粉末时，反应速率会增大，对应曲线甲而不是曲线乙，D项错误。
14．温度不变时，在恒容容器中进行反应N2O4 2NO2。若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间( C )
A．等于5s B．等于10s
C．大于10s D．小于10s
【解析】 N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，说明此过程的平均反应速率为0.002mol·L－1·s－1。N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，浓度降低0.02mol·L－1，需要的时间为10s，但是随着反应的进行，反应物的浓度在降低，反应速率也在减小，所以实际需要的时间大于10s。
15．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。下图表示反应过程中N2的物质的量浓度随反应时间的变化。下列说法正确的是( B )
A．10s末NO的物质的量浓度为0.4mol·L－1
B．10s内反应的平均反应速率为v(N2)＝0.01mol·L－1·s－1
C．当反应达到平衡时，O2的转化率为40%
D．a点对应的化学反应速率：v正(N2)【解析】 因为N2的起始浓度为0.5mol·L－1，所以O2的起始浓度也为0.5mol·L－1。 10s末，N2的浓度为0.4mol·L－1，所以参与转化的N2的浓度为0.1mol·L－1，根据N2(g)＋O2(g) 2NO(g)知，此时NO的物质的量浓度为0.2mol·L－1, A项错误。10s内N2的浓度减小了0.1mol·L－1，所以v(N2)＝0.01mol·L－1·s－1, B项正确。当反应达到平衡时，c(N2)＝0.2mol·L－1，参与转化的c(N2)＝c(O2)＝0.3mol·L－1，因此当反应达到平衡时，O2的转化率为60%, C项错误。a点尚未达到化学平衡，此时v正(N2)＞v逆(N2), D项错误。
非选择题(共40分)
16．(9分)在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。回答下列问题：
(1) X点对应状态下，前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为__0.0025__mol·L－1·min－1，延长反应时间SCl2(g)的转化率将__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) Y点对应状态下，容器中c(SCl2)为__0.01mol·L－1__；温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为__温度较低时，反应速率较小，10min内无法达到平衡状态，随着温度升高，反应速率逐渐增大，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合__。
【解析】 (1) X点对应状态下，SCl2的转化率为50%，转化的SCl2为0.2mol×50%＝0.1mol，由化学方程式可知，生成的S2Cl2为0.05mol，则前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为＝0.0025mol·L－1·min－1。由图可知，X点还没有达到最大转化率，则延长反应时间SCl2(g)的转化率将增大。 (2) 温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因是温度较低时，反应速率较小，10min内无法达到平衡状态，随着温度升高，反应速率逐渐增大，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合。
17．(15分)H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1) 已知25℃、1.01×105 Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量。该反应的热化学方程式为__CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)__ΔH＝－889.6kJ·mol－1__。
(2) 工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝__0.0375mol·L－1·min－1__。
② 达到平衡时，H2的转化率为__75%__。
③ 下列措施不能增大反应速率的是__D__(填字母，下同)。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
(3) 工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
① 在恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中，能说明上述反应达到平衡状态的是__BD__。
A．容器中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
② 用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图。
电极c是__负极__(填“正极”或“负极”)，若线路中转移1mol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__5.6__L。
【解析】 (1) 8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量，则16g(1mol)CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出889.6kJ热量。 (2) ① 从反应开始到平衡，CO2的物质的量减少了0.75mol，所以v(CO2)＝0.0375mol·L－1·min－1。② H2的物质的量减少了2.25mol，达到平衡时，H2的转化率为75%。③ 及时分离出CH3OH，生成物的浓度减小，反应速率减小。 (3) ① CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，容器内气体的压强减小，所以当气体压强不变时，反应达到平衡状态。化学反应达到平衡状态时，各物质的质量分数、体积分数、物质的量分数、浓度都保持不变。 ② 根据图示，电子由c流出，则电极c是负极，d是正极，氧气在正极得电子发生还原反应，电极d的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。若线路中转移1mol电子，则消耗0.25mol氧气，消耗的O2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L。
18．(16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为 __4H2＋2NO2N2＋4H2O__。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在恒温恒容的条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
(1) 下列叙述中，能说明此反应达到平衡状态的是__BC__(填字母)。
A．单位时间内生成n mol CH3OH的同时生成n mol H2O
B．CO2和H2的物质的量分数保持不变
C．CO2和H2的浓度保持不变
D．混合气体的密度保持不变
(2) 该反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
① 20min时，反应是否达到平衡状态？__是__(填“是”或“否”)，理由是__20min后各物质的浓度不再发生变化__。
② 前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝__0.025mol·L－1·min－1__；平衡时H2的浓度为c(H2)＝__1.5mol·L－1__；平衡时CO2的转化率为__50%__。
③ 在其他条件不变的情况下，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，此时反应速率将__增大__。
【解析】 Ⅰ．无毒物质为N2，所以化学方程式为4H2＋2NO2N2＋4H2O。 Ⅱ．(1) 根据化学计量数可知，整个反应过程中，单位时间内生成nmol CH3OH的同时必定会生成nmol H2O, A项错误。化学反应达到平衡状态时，各物质的质量分数、体积分数、物质的量分数、浓度都保持不变，B、C项正确。反应前后，容器内气体的质量保持不变、容器的容积保持不变，所以整个过程中混合气体的密度都保持不变，D项错误。 (2) 根据CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)中各物质的化学计量数之比，可填满表格：
反应时间(min) n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 1.5 4.5 0.5 0.5
20 1 3 1 1
30 1 3 1 1
其他条件不变，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，反应物的浓度增大，所以化学反应速率增大。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Zn—65
选择题(共60分)
单项选择题：本题包括15小题，每小题4分，共计60分。每小题只有一个选项符合题意。
1．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中叙述错误的是( )
A．加大化石能源占能源消费比重
B．推进绿色低碳的生产、生活方式
C．开展节能减排和新能源的开发
D．加强二氧化碳的捕集和再利用
2．下列措施是为了减小化学反应速率的是( )
A．夏天，将食品放在冰箱中贮藏
B．用双氧水制氧气时加入少量二氧化锰
C．在试管中进行镁和水的反应时，稍微加热
D．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
3．把0.3mol X和0.9mol Y混合于3L密闭容器中，发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)。 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1。这2min内Y的平均反应速率为( )
A．0.05mol·L－1 B．0.1mol·L－1·s－1
C．0.05mol·L－1·min－1 D．0.1mol·L－1·min－1
4．对于化学反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．v(NH3)＝v(NO)
C．v(NH3)＝v(H2O) D．4v(NO)＝6v(H2O)
5．研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中会释放和吸收能量。下图表示反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是( )
A．图中的①是吸收能量，②是放出能量
B．图示说明2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是吸热反应
C．③中a为484
D．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的主要原因
6．在下图装置中，a的金属活动性比氢强，b为碳棒。下列关于该装置的叙述错误的是( )
A．碳棒上有H2放出，溶液的pH变大
B．电子从a极经外电路到b极
C．a是正极，b是负极
D．a极上发生了氧化反应
7．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是( )
A．NH3的浓度不再发生变化 B．N2的质量分数保持不变
C．N2、NH3的物质的量之比为1∶2 D．正、逆反应速率相等
8．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，反应过程示意图如下：
下列说法错误的是( )
A．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B．使用催化剂提高了该反应的反应速率
C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量
D．示意图中起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与反应
9．在密闭容器中进行反应2SO2＋O22SO3。下列说法错误的是( )
A．升高温度能增大反应速率
B．增大SO2的浓度能增大反应速率
C．加入适量O2可使SO2的转化率达到100%
D．使用恰当的催化剂能增大反应速率
10．下列反应中，可以用来设计原电池的是( )
A．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D．CaCO3CaO＋CO2↑
11．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其工作原理如下图所示。电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。该电池工作时，下列说法正确的是( )
A．金属锂作正极 B．将电能转化为化学能
C．金属镍上发生还原反应 D．电子从锂电极经海水流向镍电极
12．已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ。则该反应的热化学方程式为( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－242kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol－1
13．为了探究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如下图所示的曲线。下列有关说法中错误的是( )
A．在O～t1、t1～t2、t2～t3中，t1～t2生成的CO2气体最多
B．因反应放热，导致O～t1内的反应速率逐渐增大
C．t2～t3的反应速率减小的原因可能是盐酸浓度减小
D．将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙
14．温度不变时，在恒容容器中进行反应N2O4 2NO2。若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间( )
A．等于5s B．等于10s
C．大于10s D．小于10s
15．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。下图表示反应过程中N2的物质的量浓度随反应时间的变化。下列说法正确的是( )
A．10s末NO的物质的量浓度为0.4mol·L－1
B．10s内反应的平均反应速率为v(N2)＝0.01mol·L－1·s－1
C．当反应达到平衡时，O2的转化率为40%
D．a点对应的化学反应速率：v正(N2)
16．(9分)在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。回答下列问题：
(1) X点对应状态下，前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为 mol·L－1·min－1，延长反应时间SCl2(g)的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) Y点对应状态下，容器中c(SCl2)为 ；温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为__
。
17．(15分)H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1) 已知25℃、1.01×105 Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量。该反应的热化学方程式为 _。
(2) 工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝ 。
② 达到平衡时，H2的转化率为 。
③ 下列措施不能增大反应速率的是 (填字母，下同)。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
(3) 工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
① 在恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中，能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．容器中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
② 用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图。
电极c是 (填“正极”或“负极”)，若线路中转移1mol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。
18．(16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为
。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在恒温恒容的条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
(1) 下列叙述中，能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．单位时间内生成n mol CH3OH的同时生成n mol H2O
B．CO2和H2的物质的量分数保持不变
C．CO2和H2的浓度保持不变
D．混合气体的密度保持不变
(2) 该反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
① 20min时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)，理由是 。
② 前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ；平衡时H2的浓度为c(H2)＝ ；平衡时CO2的转化率为 。
③ 在其他条件不变的情况下，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，此时反应速率将 _。
专题6 化学反应与能量变化 测试卷
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Zn—65
选择题(共60分)
单项选择题：本题包括15小题，每小题4分，共计60分。每小题只有一个选项符合题意。
1．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中叙述错误的是( A )
A．加大化石能源占能源消费比重
B．推进绿色低碳的生产、生活方式
C．开展节能减排和新能源的开发
D．加强二氧化碳的捕集和再利用
2．下列措施是为了减小化学反应速率的是( A )
A．夏天，将食品放在冰箱中贮藏
B．用双氧水制氧气时加入少量二氧化锰
C．在试管中进行镁和水的反应时，稍微加热
D．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
3．把0.3mol X和0.9mol Y混合于3L密闭容器中，发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)。 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1。这2min内Y的平均反应速率为( D )
A．0.05mol·L－1 B．0.1mol·L－1·s－1
C．0.05mol·L－1·min－1 D．0.1mol·L－1·min－1
【解析】 反应前Y的物质的量浓度为0.3mol·L－1, 2min末测得Y的物质的量浓度为0.1mol·L－1，所以Y的浓度减小了0.2mol·L－1，因此这2min内Y的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1。
4．对于化学反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( B )
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．v(NH3)＝v(NO)
C．v(NH3)＝v(H2O) D．4v(NO)＝6v(H2O)
【解析】 在同一个反应中，不同物质的化学反应速率之比等于它们的化学计量数之比，如v(NH3)∶v(O2)＝4∶5。
5．研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中会释放和吸收能量。下图表示反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是( B )
A．图中的①是吸收能量，②是放出能量
B．图示说明2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是吸热反应
C．③中a为484
D．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的主要原因
6．在下图装置中，a的金属活动性比氢强，b为碳棒。下列关于该装置的叙述错误的是( C )
A．碳棒上有H2放出，溶液的pH变大
B．电子从a极经外电路到b极
C．a是正极，b是负极
D．a极上发生了氧化反应
【解析】 电极a、b与稀硫酸组成原电池。因活动性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。由于H＋在正极得电子生成H2，消耗H＋，溶液中c(H＋)减小，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经外电路流向b极。
7．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是( C )
A．NH3的浓度不再发生变化 B．N2的质量分数保持不变
C．N2、NH3的物质的量之比为1∶2 D．正、逆反应速率相等
【解析】 N2＋3H22NH3达到平衡时，各物质的浓度、质量分数保持不变，正、逆反应速率相等。该反应达到平衡时，N2、NH3的物质的量之比可能为1∶2，也可能不是。
8．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，反应过程示意图如下：
下列说法错误的是( D )
A．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B．使用催化剂提高了该反应的反应速率
C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量
D．示意图中起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与反应
【解析】 反应过程Ⅱ中2个H2O分子的O—H键均发生断裂，都参与了反应。
9．在密闭容器中进行反应2SO2＋O22SO3。下列说法错误的是( C )
A．升高温度能增大反应速率
B．增大SO2的浓度能增大反应速率
C．加入适量O2可使SO2的转化率达到100%
D．使用恰当的催化剂能增大反应速率
【解析】 可逆反应达到化学平衡状态时，反应物不能全部转化为生成物。
10．下列反应中，可以用来设计原电池的是( B )
A．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D．CaCO3CaO＋CO2↑
【解析】 原电池工作时，存在电子的定向移动，所以通常设计成原电池的反应是氧化还原反应。
11．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其工作原理如下图所示。电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。该电池工作时，下列说法正确的是( C )
A．金属锂作正极 B．将电能转化为化学能
C．金属镍上发生还原反应 D．电子从锂电极经海水流向镍电极
【解析】 从反应2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑可知，Li元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，所以Li作负极，Ni作正极。正极上发生还原反应。原电池在工作时，是化学能转化为电能，电子从负极经外电路流向正极。
12．已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ。则该反应的热化学方程式为( B )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－242kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol－1
【解析】 因为1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ。题目提示生成“水蒸气”所以排除C、D项。反应放出热量，所以ΔH＜0，排除A项。
13．为了探究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如下图所示的曲线。下列有关说法中错误的是( D )
A．在O～t1、t1～t2、t2～t3中，t1～t2生成的CO2气体最多
B．因反应放热，导致O～t1内的反应速率逐渐增大
C．t2～t3的反应速率减小的原因可能是盐酸浓度减小
D．将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙
【解析】 从纵坐标看，t1～t2生成的CO2气体对应为V2－V1，体积最多，A项正确。反应放热，温度升高，反应速率增大，B项正确。盐酸浓度变小，反应速率减小，C项正确。D项，曲线甲的斜率大，对应的化学反应速率大，固体研成粉末时，反应速率会增大，对应曲线甲而不是曲线乙，D项错误。
14．温度不变时，在恒容容器中进行反应N2O4 2NO2。若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间( C )
A．等于5s B．等于10s
C．大于10s D．小于10s
【解析】 N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，说明此过程的平均反应速率为0.002mol·L－1·s－1。N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，浓度降低0.02mol·L－1，需要的时间为10s，但是随着反应的进行，反应物的浓度在降低，反应速率也在减小，所以实际需要的时间大于10s。
15．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。下图表示反应过程中N2的物质的量浓度随反应时间的变化。下列说法正确的是( B )
A．10s末NO的物质的量浓度为0.4mol·L－1
B．10s内反应的平均反应速率为v(N2)＝0.01mol·L－1·s－1
C．当反应达到平衡时，O2的转化率为40%
D．a点对应的化学反应速率：v正(N2)
非选择题(共40分)
16．(9分)在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。回答下列问题：
(1) X点对应状态下，前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为__0.0025__mol·L－1·min－1，延长反应时间SCl2(g)的转化率将__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) Y点对应状态下，容器中c(SCl2)为__0.01mol·L－1__；温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为__温度较低时，反应速率较小，10min内无法达到平衡状态，随着温度升高，反应速率逐渐增大，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合__。
【解析】 (1) X点对应状态下，SCl2的转化率为50%，转化的SCl2为0.2mol×50%＝0.1mol，由化学方程式可知，生成的S2Cl2为0.05mol，则前10min内用S2Cl2(g)表示的化学反应速率为＝0.0025mol·L－1·min－1。由图可知，X点还没有达到最大转化率，则延长反应时间SCl2(g)的转化率将增大。 (2) 温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因是温度较低时，反应速率较小，10min内无法达到平衡状态，随着温度升高，反应速率逐渐增大，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合。
17．(15分)H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1) 已知25℃、1.01×105 Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量。该反应的热化学方程式为__CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)__ΔH＝－889.6kJ·mol－1__。
(2) 工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝__0.0375mol·L－1·min－1__。
② 达到平衡时，H2的转化率为__75%__。
③ 下列措施不能增大反应速率的是__D__(填字母，下同)。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
(3) 工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
① 在恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中，能说明上述反应达到平衡状态的是__BD__。
A．容器中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
② 用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图。
电极c是__负极__(填“正极”或“负极”)，若线路中转移1mol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__5.6__L。
【解析】 (1) 8.0g CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出444.8kJ热量，则16g(1mol)CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放出889.6kJ热量。 (2) ① 从反应开始到平衡，CO2的物质的量减少了0.75mol，所以v(CO2)＝0.0375mol·L－1·min－1。② H2的物质的量减少了2.25mol，达到平衡时，H2的转化率为75%。③ 及时分离出CH3OH，生成物的浓度减小，反应速率减小。 (3) ① CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，容器内气体的压强减小，所以当气体压强不变时，反应达到平衡状态。化学反应达到平衡状态时，各物质的质量分数、体积分数、物质的量分数、浓度都保持不变。 ② 根据图示，电子由c流出，则电极c是负极，d是正极，氧气在正极得电子发生还原反应，电极d的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。若线路中转移1mol电子，则消耗0.25mol氧气，消耗的O2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L。
18．(16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为 __4H2＋2NO2N2＋4H2O__。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在恒温恒容的条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
(1) 下列叙述中，能说明此反应达到平衡状态的是__BC__(填字母)。
A．单位时间内生成n mol CH3OH的同时生成n mol H2O
B．CO2和H2的物质的量分数保持不变
C．CO2和H2的浓度保持不变
D．混合气体的密度保持不变
(2) 该反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
① 20min时，反应是否达到平衡状态？__是__(填“是”或“否”)，理由是__20min后各物质的浓度不再发生变化__。
② 前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝__0.025mol·L－1·min－1__；平衡时H2的浓度为c(H2)＝__1.5mol·L－1__；平衡时CO2的转化率为__50%__。
③ 在其他条件不变的情况下，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，此时反应速率将__增大__。
【解析】 Ⅰ．无毒物质为N2，所以化学方程式为4H2＋2NO2N2＋4H2O。 Ⅱ．(1) 根据化学计量数可知，整个反应过程中，单位时间内生成nmol CH3OH的同时必定会生成nmol H2O, A项错误。化学反应达到平衡状态时，各物质的质量分数、体积分数、物质的量分数、浓度都保持不变，B、C项正确。反应前后，容器内气体的质量保持不变、容器的容积保持不变，所以整个过程中混合气体的密度都保持不变，D项错误。 (2) 根据CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)中各物质的化学计量数之比，可填满表格：
反应时间(min) n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 1.5 4.5 0.5 0.5
20 1 3 1 1
30 1 3 1 1
其他条件不变，若20min时向该密闭容器中通入1mol H2，反应物的浓度增大，所以化学反应速率增大。