专题6《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册选择性必修二

专题6《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．下列说法中正确的组合是(　　)
①氢元素有三种核素H、D、T，它们互称为同位素，HD属于化合物
②吸热反应必须加热才能完成
③化学反应过程包括旧化学键断裂和新化学键形成的过程
④石墨变金刚石要吸热，故金刚石比石墨稳定
⑤铅蓄电池工作时两极的质量均增加
⑥燃煤发电的能量转化关系为化学能→热能→机械能→电能
⑦可在周期表金属和非金属的分界处寻找半导体材料，如硅、锗等
⑧1mol酸和1mol碱发生中和反应生成水所释放的热量叫中和热
⑨碱性锌锰电池属于二次电池
⑩NH3和HCl的化合反应与NH4Cl的分解反应称为可逆反应
A．①③⑥⑨ B．③⑤⑥⑦ C．②③⑧⑨ D．①③④⑦⑩
2．要增大过量Zn和一定量稀H2SO4反应生成氢气的速率，下列措施正确的是
A．把锌粉改成锌片 B．滴加几滴CuSO4溶液
C．使用浓H2SO4 D．使用浓HNO3
3．以铁片和铜片为电极，以稀硫酸为电解质溶液组成的原电池，当导线中通过电子时，下列叙述不正确的是
A．铁片溶解1mol，铜片上析出1mol H2
B．两极上溶解和析出的物质的质量相等
C．铁片溶解56g，铜片上析出2g H2
D．铁片溶解1mol，硫酸消耗1mol
4．用6gCaCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是
A．OE段表示的平均反应速率最快，可能的原因是该反应是放热反应
B．EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为0.2mol/(L·min)
C．在F点收集到的CO2的体积最大
D．在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是稀盐酸已反应完全
5．下列做法利用了浓度对化学反应速率的影响的是
A．将食物保存在电冰箱里 B．做粉尘爆炸实验时选用很细的面粉
C．向过氧化氢溶液中加入MnO2 D．铁与稀盐酸反应太慢时加入较浓的盐酸
6．下列装置能形成原电池的是
A B C D
A．A B．B C．C D．D
7．氨的催化氧化是工业制硝酸的基础： 。下列叙述正确的是
A．增加的量，有利于提高的转化率
B．将和混合，充分反应能放出906kJ的热量
C．当时，反应达到平衡状态
D．升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小
8．下列反应中热量变化与图一致的是
A．天然气的燃烧能量生成物 B．锌与稀硫酸反应
C．NaOH溶液和溶液反应反应物 D．晶体和晶体反应
9．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．锌粒与稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．灼热的木炭与CO2反应
10．据文献报道，一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示，关于该电池装置说法正确的是
A．Y为阴离子选择性交换膜
B．左室溶液碱性增强
C．负极反应是CH3COO- +2H2O-8e-=2CO2 ↑+7H+
D．转移2 mol电子，海水脱去氯化钠的质量是58.5 g
11．在一定温度下，体积一定的密闭容器中可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是（ ）
A．容器内混合气体的密度不再变化
B．断裂2molO-H的同时形成1molH-H
C．容器内混合气体的压强不再变化
D．消耗3molFe的同时生成1molFe3O4
12．在2L恒容密闭容器中，充入2mol X和1mol Y，发生反应：，反应过程中控制温度缓慢升高，测得反应混合体系中乙的体积分数随温度变化的关系如图所示。下列推断正确的是
A．N点之前平衡正向移动，N点之后平衡不移动
B．升高温度，平衡常数减小
C．M点的正反应速率大于逆反应速率，Q，N点的正反应速率相等
D．反应达到平衡后，继续升高温度，容器内气体的总物质的量不变，压强温度也不变
13．下列有关化学反应速率和限度的说法不正确的是
A．实验室利用分解制，加入后，反应速率明显加快
B．在金属钠与足量水的反应中，增加水的量能加快反应速率
C．在容器中投入和充分反应，生成的小于2mol
D．实验室利用铝片和稀硫酸反应制取氢气，改用铝粉后，反应速率加快
14．某干电池原理如图所示，电池总反应为：Zn+2NH=Zn2++2NH3↑+H2↑。下列有关该电池的说法中错误的是
A．锌片上发生氧化反应
B．碳棒上反应为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑
C．图中该电池原理装置工作过程中溶液pH增大
D．断开导线，图中该电池原理装置中不再发生任何反应
15．在一定温度下的密闭容器中，可逆反应 N2 + 3H2 2NH3 达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3 在容器中共存
B．混合气体的总物质的量不再发生变化
C．单位时间内生成 n mol N2，同时生成 3n mol H2
D．单位时间内消耗 n mol N2，同时消耗 n mol NH3
二、填空题
16．氢能是理想的能源之一。冬奥会的氢能客车搭载了“氢腾”燃料电池系统，实现了绿色出行。回答下列问题：
(1)利用太阳能催化光解水是制备H2的方法之一。太阳能催化光解水制备H2的原理如图所示，光解水中能量的转化形式为_______。
(2)在高温时，水蒸气与灼热的炭反应也能制得H2。该反应的能量变化如图所示。
①该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)，下列有关该反应的说法正确的是_______(填序号)。
a.反应物的总能量高于产物的总能量
b.该反应过程中化学能全部转化为热能
c.该反应属于氧化还原反应
d.反应过程中，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
②H2、CO、C都是常用的燃料。1 mol H2.1 mol CO、1 mol C完全燃烧生成H2O(l)或CO2(g)时，放出的热量分别为285.8 kJ、283. 0 kJ、393. 5 kJ。相同质量的这三种燃料完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为_______(用化学式表示)。
(3)如图是以铂(Pt)为电极的氢氧燃料电池示意图，稀H2SO4为电解质溶液，a电极发生的电极反应式是H2-2e-=2H+。
①电池的正极是_______(填“a”或“b”)极，电池工作时，溶液中SO移向_______(填“a”或“b”)极。
②若有4g H2参加反应，O2在b极获得电子的物质的量为_______。
17．Ⅰ.中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到9min，_______(计算保留3位小数)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．反应中与的物质的量浓度之比为(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成，同时生成
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)平衡时的转化率为_______。
(4)第3分钟时_______第9分钟时(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
(5)如图所示是可逆反应的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是_______(填字母)。
A．t1时，只有正方向反应在进行 B．t2时，反应达到最大限度
C．，反应不再进行 D．，各物质的浓度不再发生变化
Ⅱ.中国科学院应用化学研究所在甲烷(是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲烷燃料电池的工作原理如图所示。
(6)①该电池工作时，b口通入的物质为_______；
②该电池负极的电极反应式_______；
③工作一段时间后，当1.6g甲烷完全反应生成时，有_______mol质子转移。
18．O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物是重要的化工原料。
（1）电池的负极反应式：_____。
（2）电池的正极反应式：，
反应过程中O2的作用是_____；该电池的总反应式：______。
19．回答下列问题：
（1）“高分一号”卫星使用了大功率运载火箭，火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，其反应为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，该反应生成1molH2O(g)释放出160.4kJ热量。
①H2O2的电子式为______。
②若反应后，O-H键增加了16mol，则反应释放出的热量为______kJ。
（2）镍氢蓄电池具有能量密度大、电压高、可多次反复充放电等特性，该电池放电时，正极反应式为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应式为H2+2OH-+2e-=2H2O。
①该镍氢蓄电池放电时的电池总反应为____。
②该电池放电时，OH-向____(填“正极”或“负极”）移动。
③假设该电池放电时有2.408×1024个电子从负极流向正极，则消耗的H2在标准状况下的体积为____L。
20．已知:键能为436kJ/mol，N≡N键能为945kJ/mol，N-H键能为391kJ/mol。根据键能计算工业合成氨的反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)，消耗1mol 合成氨反应的__________kJ/mol。
21．在2 L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
回答下列问题：
（1）该反应的反应物和生成物分别是_______________，反应方程式为_______。
（2）0～10 s的平均反应速率v(H2)= ________v(HI)=____________________。
（3）根据上述反应速率数值，分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内，化学反应速率值是否必须相同？_________________________________________。
（4）能否用I2(s)表达该反应的反应速率，为什么？__________________________。
22．向一个固定容积为2 L的密闭容器中充入4 mol N2和8 mol H2，在一定温度和压强下，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，5 s后达到平衡状态，测得N2的物质的量是2 mol。
(1)以H2表示的反应速率为___________；
(2)下列措施不能使上述化学反应速率加快的是___________。
A．及时分离出NH3气体 B．适当升高温度 C．增大N2的浓度 D．选择高效催化剂
(3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
①单位时间内生成n mol N2的同时，生成3n mol H2 ② 各组分的物质的量浓度不再改变③ N2、H2、NH3物质的量浓度之比为1∶3∶2 ④混合气体的总物质的量保持不变⑤容器内压强保持不变 ⑥混合气体的密度保持不变
23．煅烧硫铁矿(主要成分为FeS2)的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。试回答下列问题。
(1)可用哪些物质来表示该反应的化学反应速率_______。
(2)某时刻时测得，生成SO2的速率为0.64mol/(L s)，则氧气减少的速率为_______ mol/(L s)。
(3)该工业生产中将矿石粉碎的目的：_______。
24．砷()是第四周期第ⅤA族元素，可以形成、、、等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题。
298K时，将20、20I2和20溶液混合，发生反应：。溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是___________(填字母)。
a．溶液的c(OH-)不再变化
b．
c．不再变化
d．c
②时，___________(填“大于”“小于”或“等于”) 。
③时___________(填“大于”“小于”或“等于”)时，理由是___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】①氢元素有三种核素H、D、T，它们互称为氢元素的同位素，单质是由同种元素组成的纯净物，而HD中的H和D都是氢原子，都属于氢元素，HD属于单质，故①错误；
②吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应，但常温下就能进行，某些放热反应也需要引发条件，如铝热反应，需要加热才能发生，故②错误；
③化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，故③正确；
④物质具有的能量越低越稳定，石墨能量低较稳定，故④错误；
⑤放电时，铅失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，二氧化铅得电子作正极，电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O，两极均生成难溶性的PbSO4，所以两极质量均增加，故⑤正确；
⑥燃煤发电的能量转变过程来为：化学能→热能→机械能→电能，故⑥正确；
⑦在周期表中金属与非金属的分界处的元素具有一定金属性、非金属性，可以作半导体材料，故⑦正确；
⑧强酸强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量为中和热，弱酸弱碱不是，故⑧错误；
⑨碱性锌锰电池是一次电池，不能重复使用，故⑨错误；
⑩氯化铵受热易分解生成NH3、HCl，NH3、HCl相遇立即反应生成NH4Cl，反应条件不同，所以不是可逆反应，故⑩错误；
正确的有③⑤⑥⑦，故选B。
【点睛】解答本题要注意基础知识的记忆，如碱性锌锰电池是一次电池等。本题的易错点为②和⑤，②中要注意化学反应是吸热还是放热，与反应条件无关；⑤中要注意根据电极反应式分析。
2．B
【详解】A．把锌粉改成锌片，减小了锌粒的表面积，反应速率减慢，故A错误；
B．锌过量，向溶液中滴加几滴硫酸铜溶液，锌置换出Cu，形成锌铜原电池，反应速率加快，故B正确；
C．浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫，不生成氢气，故C错误；
D．浓硝酸与Zn反应生成二氧化氮，不生成氢气，故D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．电池反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，当导线中通过2mol电子时，生成1mol气体，溶解1molFe，铁片溶解了1mol，铜片上析出1mol氢气，故A正确；
B．铁片溶解了1mol，质量为m=nM=1mol×56g/mol=56g，铜片上析出1mol氢气，质量为m=nM=1mol×2g/mol=2g，两极上溶解和析出的物质的质量分别为56g、2g，不相等，故B错误；
C．负极反应为Fe-2e-=Fe2+，正极反应为2H++2e-=H2↑，转移2mol电子溶解1molFe，且生成1molH2，则铁片溶解了65g，铜片上析出了2g H2，故C正确；
D．由Fe+2H+=H2↑+Fe2+，可知，铁片溶解了1mol，消耗1mol硫酸，故D正确；
故选：B。
4．D
【详解】A．由图可知，3min时间内，每1min内生成的二氧化碳的体积是EF段最多，故EF段反应速率最快，故A错误；
B．由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL，二氧化碳的物质的量为=0.02mol，根据方程式CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O可知，Δn(HCl)=2n(CO2)=2×0.02mol=0.04mol，故用盐酸表示该反应的平均反应速率为mol/(L·min)=0.4mol/(L·min)，故B错误；
C．曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，由图可知G点收集的二氧化碳最多，故C错误；
D．根据反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O，6gCaCO3完全反应生成二氧化碳应该是1.344L，而G点是784mL，说明CaCO3未反应完，则盐酸完全反应，故D正确。
故答案：D。
5．D
【分析】考查了影响化学反应速率的因素的相关知识。
【详解】A、将食物保存在电冰箱里是温度对反应速率的影响，A错误；
B、做粉尘爆炸实验时选用很细的面粉是接触面积对反应速率的影响，B错误；
C、向过氧化氢溶液中加入MnO2是催化剂对反应速率的影响，C错误；
D、铁与稀盐酸反应太慢时加入较浓的盐酸改变了盐酸的浓度，加快了反应速率，D正确；
故D为合理选项。
6．D
【详解】A．该装置没有形成闭合回路，无法形成原电池，A不符合题意；
B．酒精不导电，无法形成原电池，B不符合题意；
C．该装置只有一个电极，Fe与稀硫酸直接反应，无法形成原电池，C不符合题意；
D．该装置有两个活泼性不同的电极，稀盐酸可以导电，Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑为自发进行的氧化还原反应，整个装置可以形成闭合回路，则可以形成原电池，D符合题意；
综上所述答案为D。
7．A
【详解】A．增加的量，平衡右移，有利于提高的转化率，选项A正确；
B．反应为可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，故4mol和5mol充分反应放出的热量小于906kJ，选项B错误；
C．当时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，选项C错误；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大，逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，选项D错误；
答案选A。
8．D
【分析】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，结合常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、碳或氢气作还原剂的氧化还原反应、某些复分解（如铵盐和强碱）等来解答。
【详解】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，
A．天然气的燃烧，属于放热反应，故A错误；
B．锌与稀硫酸反应，为放热反应，故B错误；
C．NaOH溶液和HNO3溶液反应，为中和反应，属于放热反应，故C错误；
D．NH4Cl晶体和晶体反应，为吸热反应，故D正确；
故选：D。
9．D
【详解】A.锌粒与稀硫酸的反应时放出热量，属于放热反应，故A不符合题意；
B. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故B不符合题；
C.甲烷在氧气中的燃烧反应时放出热量，属于放热反应，故C不符合题意；
D.灼热的木炭与CO2反应有化合价变化，属于氧化还原反应，反应时吸收热量，属于吸热反应，故D符合题意；
故选D。
10．C
【详解】A．原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐的目的，因此Y为阳离子交换膜，X为阴离子交换膜，A错误；
B．由图示可知，左室为负极，负极CH3COO-失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，生成了氢离子，溶液碱性减弱，B错误；
C．由图示可知，负极CH3COO-失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C正确；
D．转移电子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同，因此转移2mol电子，各有2mol钠离子和2mol氯离子分别透过半透膜，可除去氯化钠2mol，质量为2mol58.5g/mol=117g，D错误；
答案选C。
11．A
【详解】A. 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体质量减少的反应，反应过程中体积不变，则密度一直减小，当容器内混合气体的密度不再变化时，反应达到平衡，故A正确；
B. 断裂2molO-H的同时形成1molH-H都表示的是正反应速率，不能说明反应达到平衡，故B错误；
C. 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体体积不变的反应，反应过程中压强一直不变，容器内混合气体的压强不再变化时不能说明反应达到平衡，故C错误；
D. 消耗3molFe的同时生成1molFe3O4都表示的是正反应速率，不能说明反应达到平衡，故D错误；
正确答案是A。
12．B
【详解】A．N点之前，反应未达到平衡状态，升高温度，反应速率增大，Z的体积分数增大，N点之后，反应达到平衡，升高温度，Z的体积分数减小，平衡逆向移动，A错误；
B．N点之后，反应达到平衡，升高温度，Z的体积分数减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，B正确；
C．M点反应未达到平衡状态，则M点的正反应速率大于逆反应速率；Q、N点反应处于平衡状态，但是Q、N点的Z的体积分数不同，即Q、N点Z的浓度不同，故Q、N的逆反应速率不相等，正反应速率也不相等，C错误；
D．恒容密闭容器中，反应达到平衡后，继续升高温度，容器内气体的总物质的量不变，压强增大，D错误；
故选B。
13．B
【详解】A．作为分解制的催化剂，可加快反应的进行，A项正确；
B．增加水的量，水的浓度不变，不能改变金属钠与足量水的反应速率，B项错误；
C．2SO2+O22SO3可逆反应，反应物不能100%转化，则在容器中投入和充分反应，生成的小于2mol，C项正确；
D．铝粉颗粒小，接触面积大，反应速率快，D项正确；
故答案选B。
14．D
【详解】A．放电时，Zn元素化合价由0价变为+2价，化合价升高，失去电子，所以Zn是负极，发生氧化反应，A正确；
B．Zn为负极，碳棒为正极，正极得电子，电极反应为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑，B正确；
C．该原电池的电解质溶液为氯化铵溶液，呈酸性，随着电池反应的不断进行，铵根浓度减小，水解程度减小，酸性减弱，故pH增大，C正确；
D．该原电池的电解质溶液为氯化铵溶液，呈酸性，反应断路时，Zn也可和电解质溶液发生反应，D错误；
故选D。
15．B
【分析】N2 +3H2 2NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。
【详解】A．该反应为可逆反应，则N2、H2、NH3在容器中始终共存，则无法判断是否达到平衡状态，故A错误；
B．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明此时正、逆反应速率相等，达到平衡状态，故B正确；
C．单位时间内生成n mol N2，同时生成3n mol H2，表示的都是逆反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故C错误；
D．单位时间内消耗n mol N2，表示正反应速率，同时消耗n mol NH3，表示逆反应速率，但两者速率之比与计量数之比不等，说明反应未达到平衡状态，故D错误；
故答案为B。
16．(1)光能转化为化学能
(2) 吸热 cd H2>C>CO
(3) b a 4 mol
【解析】（1）
由图所示，在光催化下，H+生成H2，H2O生成O2，光解水中能量的转化形式为光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能。
（2）
①该反应为吸热反应，由图示可知反应物总能量低于生成物的总能量；
a．根据图示，反应物的总能量低于产物的总能量，故a错误；
b．该反应为吸热反应，应该是热能转化为化学能，故b错误；
c．该反应中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，故c正确；
d．化学键的断裂吸收能量，化学键形成放出能量，反应的能量变化由这两个能量变化决定，故d正确；
故答案为：cd。
②已知：1 mol H2、1 mol CO、1 mol C完全燃烧生成H2O(l)或CO2(g)时，放出的热量分别为285.8 kJ、283. 0 kJ、393. 5 kJ，假设相同质量的这三种燃料均为1g，则完全燃烧时放出的热量分别为：285.8 kJ=142.9 kJ、283. 0 kJ=10.1 kJ、393. 5 kJ=32.8 kJ，完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为H2>C>CO，故答案为：H2>C>CO。
（3）
①a极通入的H2发生氧化反应，为负极，b极通入的O2发生还原反应，为正极，所以电池的正极是b极，电池工作时，阴离子移向负极，则溶液中SO移向a极，故答案为：b；a；
②4g H2的物质的量为=2mol，由负极的电极反应H2+2e-=2H+可知，H2在a极失去4 mol电子，由电子守恒可知，O2在b极获得电子的物质的量为4 mol，故答案为：4 mol。
17．(1)0.042
(2)BD
(3)75%
(4)>
(5)BD
(6) 0.8
【解析】（1）
由图示可知，从3min到9min，二氧化碳的浓度变化量为0.50mol/L=0.25mol/L=0.25mol/L，则v(CO2)==≈0.042mol/(L·min)。
（2）
A．由图示可知，当反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1时，反应没有达到平衡状态，A错误；
B．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，B正确；
C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OH，正逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．依据质量守恒定律，混合气体质量一直不变，而反应为反应前后气体分子数改变的反应，只有当反应达到平衡时，混合气体的物质的量才不变，因此当混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，D正确；
答案选BD。
（3）
由图示可知，平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，则二氧化碳的浓度变化量为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，转化率为=75%。
（4）
由图示可知，第3分钟时，反应没有达到平衡状态，且反应正向进行，正反应速率逐渐减小，第9分钟时反应达到平衡状态，=， 则第3分钟时>第9分钟时。
（5）
A．t1时，正反应速率大于逆反应速率且均不为0，正逆反应均在发生，A错误；
B．t2时，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，即反应达到最大限度，B正确；
C．t2~ t3，反应处于平衡状态，为动态平衡，反应仍在发生，C错误；
D．t2~ t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，D正确；
答案选BD。
（6）
根据氢离子的移动方向可知，右边电极为正极，左边电极为负极。
①左边为甲烷燃料电池的负极，则b口通入的物质为CH4，c口通入的物质为O2。
②负极上甲烷失电子生成二氧化碳和氢离子，结合电子守恒、电荷守恒可知，负极电极反应式为：。
③1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，由可知，1mol甲烷完全反应生成二氧化碳时，转移8mol电子，有8mol质子转移，则当0.1mol甲烷完全反应生成二氧化碳时，转移0.8mol电子，有0.8 mol质子转移。
18． 或 催化剂
【详解】(1)该电池中Al作负极，电解质溶液为含的离子液体，故负极的电极反应式为。
(2)正极为多孔碳电极，根据正极反应式，得正极总反应为， 不参与正极的总反应，故为催化剂。将负极反应式：和正极反应：相加，可得该电池的总反应式为。
19． 2566.4 2NiOOH+H2=2Ni(OH)2 负极 44.8
【分析】根据题干信息及化学键变化计算反应的热效应；根据原电池原理分析离子的移动反向并根据电极反应式进行相关计算。
【详解】（1）①H2O2属于共价化合物，各原子间通过共用电子对结合，其电子式为；
②每个水分子中含有2个O-H键，每个双氧水也含有2个O-H键，根据方程式知，每生成4mol水，增加4molO-H键，若反应后，O-H键增加了16mol，则说明生成16mol水，根据题干信息生成1mol水释放160.4kJ热量，则反应释放出的热量为160.4kJ×16=2566.4kJ；
（2）①正极反应式加上负极反应式得到该电池的总反应： 2NiOOH+H2=2Ni(OH)2；
②该电池放电时，根据负极反应式知，OH-在负极发生反应，所以向负极移动；
③根据负极反应式计算：n(H2)=1/2n(e-)=1/2×=2mol，V(H2)=22.4mol/L×2mol=44.8L。
20． 放热 -93
【详解】键能为436kJ/mol，N≡N键能为945kJ/mol，N-H键能为391kJ/mol。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，根据键能计算，反应物的键能总和 - 生成物的键能总和=436kJ/mol 3+945kJ/mol -391kJ/mol 6=-93kJ/mol，因此，工业合成氨的反应是放热反应，消耗1mol 合成氨反应的-93kJ/mol。
21． H2和I2、HI H2(g)＋I2(s) 2HI(g) 0.0395 mol·L－1·s－1 0.079 mol·L－1·s－1 同一反应在同一时间内，用不同物质表示的化学反应速率值可能相同，也可能不同 不可以。因为对于有固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率
【详解】(1) 根据图示，H2和I2为反应物，HI为生成物，根据Δn(H2)：Δn(I2)：Δn(HI)＝0.79 mol：0.79 mol：1.58mol＝1：1：2，得该反应的化学方程式为：H2(g)＋I2(s) 2HI(g)，
故答案为H2和I2、HI；H2(g)＋I2(s) 2HI(g)；
(2) 10 s时达到平衡。在0～10 s内，HI增加1.58 mol，H2减少0.79mol，I2减少0.79 mol，平均反应速率v(H2)= =0.039 5 mol·L－1·s－1，v(HI)==0.079 mol·L－1·s－1，
故答案为0.0395 mol·L－1·s－1；0.079 mol·L－1·s－1；
(3)同一反应在同一时间内，用不同物质表示的化学反应速率值可能相同，也可能不同，但表示的意义都相同，并且化学反应速率之比等于化学计量数之比。
故答案为同一反应在同一时间内，用不同物质表示的化学反应速率值可能相同，也可能不同；
(4)不可以。因为对于有固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
故答案为不可以。因为对于有固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
22．(1)
(2)A
(3)②④⑤
【详解】（1）列三段式：
以H2表示的反应速率为；
（2）
A．及时分离出NH3气体，生成物的浓度减小，反应物浓度不变，反应速率不会加快，A错误；
B．适当升高温度可加快反应速率，B正确；
C．增大N2的浓度即增大反应物浓度，反应速率加快，C正确；
D．选择高效催化剂可加快反应速率，D正确；
故选A。
（3）①单位时间内生成n mol N2的同时，生成3n mol H2都指逆反应方向，不能说明平衡，故错误；
②各组分的物质的量浓度不再改变，说明达到平衡，故正确；
③N2、H2、NH3物质的量浓度之比为1∶3∶2不能说明平衡，故错误；
④混合气体前后的计量数不相等，当总物质的量保持不变时，说明达到平衡，故正确；
⑤容器内压强保持不变，说明各组分的浓度不再变化，可说明平衡，故正确；
⑥容器体积不变，根据质量守恒，气体的总质量不变，气体密度一直保持不变，不能说明平衡，故错误；
故选：②④⑤。
23．(1)氧气、二氧化硫
(2)0.88
(3)增加反应物的接触面积，加快反应速率
【详解】（1）固体、纯液体浓度可以看做常数，在该反应中可用来表示该反应的化学反应速率的物质有氧气、二氧化硫；
（2）物质的反应速率之比等于化学系数之比，生成SO2的速率为0.64mol/(L s)，则氧气减少的速率为0.64mol/(L s) =0.88mol/(L s)；0.88
（3）该工业生产中将矿石粉碎的目的：增加反应物的接触面积，加快反应速率。
24． ac 大于 小于 时生成物浓度较低
【详解】①a．溶液的不再变化，可判断反应达到平衡；
b．，在反应任何阶段都成立，与平衡无关；
c．不再变化，表明反应物和生成物的浓度保持不变，则说明反应达到平衡；
d．根据反应的化学计量数可知，当时，c一定不等于y，则说明反应未达平衡；
故选a、c。
②时，反应还未达到平衡，继续向正反应方向进行，即时，大于。
③随着反应的不断进行，逆反应速率不断增大，故时的时的，理由是时的c时的c，即时生成物浓度较低。
答案为：a、c；大于；小于；时生成物浓度较低。
答案第1页，共2页
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