专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 329.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-10 12:42:54 | ||
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文档简介
专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题
一、单选题
1．在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量1 mol·L－1的盐酸反应时，速率最快的是( )
A．镁 B．铝 C．钠 D．铁
2．100mL2mol/L的硫酸和过量的锌片反应，为了加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，不宜采取的措施是（ ）
A．改用锌粉 B．升温反应体系的温度
C．加入少量的CuSO4溶液 D．改用200mL1mol/L的硫酸
3．下列说法正确的是（ ）
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．化学反应速率的单位由浓度单位决定
C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
4．a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：
容器 a b c
反应速率 v(H2)＝3 mol·L－1·min－1 v(N2)＝3 mol·L－1·min－1 v(NH3)＝4 mol·L－1·min－1
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为（ ）
A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a)
C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)
5．自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是（ ）
A．铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间
B．硅藻土可增大反应物的接触面积
C．主要反应物为生石灰，与水反应放热
D．使用后的发热包属于有害垃圾
6．反应A+B→C的反应速率方程式为：v=kc(A)c(B)，v为反应速率，k为速率常数。当c(A)=c(B)=1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是（ ）
A．只增大c(A)时，v也增大 B．只增大c(A)时，v值不变
C．只升高温度时，k值不变 D．只升高温度时，k值变小
7．一定温度下，在 的恒容密闭容器中发生反应 ，反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法正确的是（ ）
n/mol t/min n(A) n(B) n(C)
0 2.0 2.4 0
5 0.9
10 1.6
15 1.6
A．物质B的平衡转化率为
B．该反应在 后才达到平衡
C．平衡状态时，
D． 用A表示的平均反应速率为
8．将形状和大小相同的条分别打磨后，与相同体积的盐酸和盐酸完全反应，放出气体的体积随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．反应的离子方程式是：
B．可推断：
C．可推断：反应中镁过量
D．若用硫酸代替上述实验中盐酸，反应速率不变
9．如图所示是425℃时，在1L密团容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．图①中t0时，反应达到平衡状态
B．图①中t0时，三种物质的物质的量相同
C．当反应都达平衡时，图①②中
D．图①②中当 时，反应达到平衡状态
10．一定温度下在一容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A（s）+4B（g） 3C（g）+D （g）．能表明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A．4V正（B）=3V逆（C）
B．单位时间消耗n mol A，同时生成3n mol C
C．容器内气体的分子数目不变
D．A的转化率达到最大值
11．对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是（ ）
A．4v正(O2)＝5v逆(NO)时，达到化学平衡状态
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到化学平衡状态
C．达到化学平衡状态后，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率的关系为2v正(NH3)＝3v正(H2O)
12．对于在密闭容器中进行的可逆反应2SO2（g）+18O2（g） 2SO3（g），下列说法正确的是（ ）
A．容器内只含有18O2、SO2、SO3三种分子
B．18O只存在18O2分子中
C．容器内含有18O2、S18O2、S18O3等分子
D．反应达到限度时，所有物质的质量都相等
13．四个体积相同的密闭容器，在一定条件下，发生如下反应：N2+3H2 2NH3，化学反应速率最快的是（ ）
容器 温度（℃） H2（mol） N2（mol） 催化剂
A 450 3 1 无
B 450 3 1 有
C 500 6 2 有
D 500 6 2 无
A．A B．B C．C D．D
14．一定条件下，在一容积为2L的密闭容器中发生吸热反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，下列有关反应速率的说法正确的是（ ）
A．增加C的物质的量可以加快该反应的速率
B．压缩容器，可以使正逆反应的速率均加快
C．升高温度，可以使正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．容器体积不变的条件下充入氩气，可以增大压强，加快反应速率
15．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），下列叙述中不能说明该反应己达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不再发生变化
B．V正（CO）=V逆（H2O）
C．生成nmol CO的同时生成nmol H2O（g）
D．1molH-H键断裂的同时断裂1molH-O键
16．设反应：2NO2(g) N2O4(g) (△H <0)的正、逆反应速率分别为v1和v2，则温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）
A．v1增大， v2减小 B．v1减小，v2增大
C．v1和v2均增大 D．v1和v2减小
二、综合题
17．CO2和CH4都是环境中主要的温室气体，能够使地球温度升高，海平面上升。2020年9月22日，我国在联合国大会上提出了努力争取2060年前实现碳中和，世界科学家正为此做相关努力。
I.我们可以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，将CO2和CH4转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。
（1）250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是 ，300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是 ，在此工业生产中，我们应选择的最佳条件为 。
（2）在300℃时判断该反应在固定容积的容器中反应达到平衡的标志为___。
A．容器内的气体分子总个数不再发生变化
B．生成CO2的反应速率与消耗CH3COOH的反应速率相等
C．容器内气体平均摩尔质量不再发生变化
D．容器内气体密度不再变化
（3）II.已知CH4+2O2→CO2+2H2O，为了提高甲烷的能量利用率，可以把CH4设计成燃料电池使用，如图所示，c为一种质子交换膜，它只允许H+通过，回答下列问题。
该燃料电池的正极为： (填“a”或“b”)。a电极反应方程式： 。b电极反应方程式： 。
（4）H+在电池内部电解质溶液中向 (填“左”或“右”)移动。
（5）在标准状况下，若每分钟通过质子交换膜的H+为0.01mol，那么消耗甲烷的体积为 L。
18．工业生产过程中产生的含硫化合物(SO2，H2S等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下：
（1）控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：SO2+2OH-=SO+H2O；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。
②提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在40～60℃之间，脱硫率较高，原因是 。
（2）滤渣的主要成分为 (填化学式)。
（3）Ⅱ.为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的MgSO4。
写出该反应的化学方程式： 。
（4）钙基固硫的产物为硫酸钙，在一定条件下可以转化为碳酸钙。请写出CaSO4与NH4HCO3-氨水反应生成碳酸钙的化学反应方程式： 。
（5）Ⅲ.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下：
写出“吸收”反应的离子方程式： 。
（6）当吸收224mL(标准状况)H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。
19．NH3及其盐都是重要的化工原料．
（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3的化学方程式为 ；该反应发生、气体收集和尾气处理装置如图1依次为 ；
（2）按如图2装置进行NH3性质实验．先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，稳定后，关闭旋塞1．再打开旋塞2，B瓶中的现象是 ；
（3）写出NH4Cl溶液水解的离子方程式 ；
设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响．
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可调控温度）
①实验目的：探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响；
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V（溶液）”表示所配制溶液的体积）．
物理量 实验序号 V（溶液）/mL NH4Cl质量/g 温度/℃ …
1 250 X …
2 250 …
③按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为X，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为 （只列出算式，忽略水自身电离的影响）．
20．
（1）Ⅰ. CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。
已知CH3OH(g)＋1/2O2(g) CO2(g)＋2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 (填字母)。
a．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b．H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c．化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，则反应达最大限度
（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2mol·L－1，4min内平均反应速率v(H2)＝ ，则CH3OH的转化率为 。
（3）Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。
该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示) 。
a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
（4）Ⅲ.当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为 ，负极的电极反应式为 。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时，消耗的a电极质量为 g。
21．请根据有关知识，填写下列空白：
（1）拆开1mol H-H键，1mol N-H键，键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ。则理论上生成 热量(填“吸收”或“放出”) kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是 。
（2）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、乙三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①写出该反应的化学方程式 。
②从开始到10s用Z表示该反应的速率为 。
③为加快该反应的反应速率，可采取的措施是 。
A．适当升高温度 B．恒容时充入Ne使压强增大
C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】内因是决定化学反应速率的主要因素，四个选项中钠最活泼，与相同浓度的酸反应时速率最快。
故答案为：C
【分析】在影响化学反应速率的因素中，内因是主要影响因素，据此判断即可.
2．【答案】D
【解析】【解答】题目中要求不影响生成氢气的量，因此所加物质不能消耗氢离子，提高速率的办法有升高温度，增大浓度，增大接触面积，形成原电池等。A、改用锌粉，增大了面积，可以加快反应速率。不符合题意；
B、升温反应体系的温度可增加反应速率。不符合题意；
C、加入少量的CuSO4溶液有少量铜被置换，与锌形成原电池，加速反应。不符合题意；
D、虽然氢离子的总量没变，但浓度减小了，反应速率减小。符合题意；
故答案为：D
【分析】影响反应速率的因素包括浓度。、温度和压强等。其中浓度对反应速率的影响是，反应物的能读越大，反应速率就越快。
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示，故A错误；
B．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，故B错误；
C．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值，故C错误；
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，故D正确；
故选D．
【分析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示；
B．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定；
C．化学反应速率均为正值；
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比．
4．【答案】B
【解析】【解答】合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，以氢气的反应速率为标准进行判断；
A：v(H2)=3mol L-1 min-1；
B：v(N2)=3mol L-1 min-1，反应速率之比等于其化学计量数之比，所以v(H2)=3v(N2)=9mol L-1 min-1；
C：v(NH3)=4mol L-1 min-1，反应速率之比等于其化学计量数之比，所以v(H2)=1.5v(NH3)=6mol L-1 min-1；
所以反应速率v(b)>v(c)>v(a)；
故答案为：B。
【分析】根据反应方程式里物质的量与反应速率的关系来判断反应速率的大小。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．发热包内含有铁粉、焦炭粉、盐，加水后，盐溶于水，铁与碳、盐溶液在空气中形成原电池，铁粉发生吸氧腐蚀，放出热量，A符合题意；
B．硅藻土具有疏松多孔的结构，能起到吸附作用，可增大反应物的接触面积，B不符合题意；
C．生石灰与水反应放热从而提供热量，C不符合题意；
D．使用后的发热包生石灰变成熟石灰，腐蚀性依然很强，属于有害垃圾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.硅藻土具有疏松多孔结构，可增大反应物的接触面积；
C.生石灰和水反应放出大量的热；
D.熟石灰具有强烈的腐蚀性。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．v与c(A)、c(B)成正比，只增大c(A)，v增大，故A符合题意；
B．v与c(A)、c(B)成正比，只增大c(A)，v增大，故B不符合题意；
C．若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大，故C不符合题意；
D．若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题考查化学反应速率。以信息题的形成考查，对学生的自学能力、分析能力有较好的考查。v与c(A)、c(B)成正比，无论只增大c(A)、只增大c(B)或同时增大c(A)、c(B)，v均增大。若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．物质B的转化率为= ×100%=33.3%，A项不符合题意；
B．反应在10min时，B变化了0.8mol，则此时B余下1.6mol，到15min时，B仍然是1.6mol，说明反应在10min已经达到平衡，B项不符合题意；
C.15min时，n(B)=1.6mol，与10min时数据一致，说明反应在10min已经达到平衡，则平衡时，c(C)= =0.6mol/L，C项符合题意；
D.0～5 min内，△n(C)=0.9mol，根据方程式，则△n(A)＝ △n(C)=0.3mol，所以用A表示的平均反应速率为v(A)= = = = ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据转化率为= ；
B．平衡时物质的浓度保持不变；
C.依据三段式计算；
D.依据v(A)= 计算。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．镁和盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑，A不符合题意；
B．形状和大小相同的Mg条分别与相同体积的1mol/L盐酸和amol/L盐酸完全反应，产生的氢气一样多， amol/L盐酸反应快，a＞1，B符合题意；
C．二者产生的氢气一样多，镁是反应完，C不符合题意；
D.1mol/L硫酸溶液氢离子浓度是2mol/L，若用1mol/L硫酸代替上述实验中1mol/L盐酸，反应速率加快，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．镁和盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑；
B．形状和大小相同的Mg条分别与相同体积的1mol/L盐酸和amol/L盐酸完全反应，产生的氢气一样多，谁反应的快谁的浓度大；
C．产生的氢气量的判断；
D．氢离子浓度增大，反应速率加快。
9．【答案】A
【解析】【解答】A． 图①中t0时，反应物和生成物浓度相等，但各反应混合物的浓度没有达到保持不变的状态，反应没有达到平衡状态，故A符合题意；
B． 图①中t0时，三种物质的物质的量相同，故B不符合题意；
C． 当反应都达平衡时，图①②中 =3.16mol·L－1 ，故C不符合题意；
D． 图①②中当 时，碘化氢浓度保持不变，反应达到平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.平衡时浓度不改变，但是t0后浓度改变故不为平衡状态
B.根据数据计算即可
C.找出平衡时浓度即可
D.根据图示即可找出平衡时的浓度
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、3V正（B）=4V逆（C），达平衡状态，故A错误；
B、单位时间消耗n mol A，同时生成3n mol C，都体现正反应的方向，故B错误；
C、反应前后气体的物质的量不变，所以容器内气体的分子数目一直不变，故C错误；
D、A的转化率达到最大值，说明反应达平衡状态，故D正确；
故选D．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
11．【答案】A
【解析】【解答】A.由4v正(O2)=5v逆(NO)可得，说明此时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A符合题意；
B.单位时间内生成xmolNO的同时消耗xmolNH3，体现的都是正反应速率，无法体现正逆反应速率相等，因此不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C.增大容器容积，体系的体积增大，压强减小，正逆反应速率同时减小，C不符合题意；
D.反应速率之比等于化学计量数之比，因此，所以3v正(NH3)=2v正(H2O)，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、当正逆反应速率之比等于化学计量数之比时，反应达到平衡状态；
B、生成NO和消耗NH3，都是正反应方向；
C、增大容器容积，体系压强减小，反应速率减小；
D、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析；
12．【答案】C
【解析】【解答】解：该反应为可逆反应，在混合气体中充入一定量的18O2，SO2和18O2反应生成SO3中含有18O，同时SO3分解生成SO2和O2，则SO2中含有18O原子，则18O原子存在于O2、SO2和SO3中，根据可逆反应不会进行彻底，2mol SO2和1mol18O2在一定条件下，不会全部转化为三氧化硫，即生成三氧化硫的量小于2mol，
A．反应达到限度时，达到平衡状态，容器内含有18O2、S18O2、S18O3分子，还可能含有SO2、SO3分子，故A错误；
B．SO2和18O2反应生成SO3中含有18O，同时SO3分解生成SO2和O2，18O原子存在于O2、SO2和SO3中，故B错误；
C．容器内含有18O2、S18O2、S18O3等分子，故C正确；
D．反应达到限度时，所有物质的质量不再变化，但是不一定是相等的，故D错误；
故选C．
【分析】该反应为可逆反应，SO2和O2反应生成SO3的同时，SO3分解生成SO2和O2，可逆反应不会进行彻底．
13．【答案】C
【解析】【解答】解：由表格中的数据可知，500℃是最高温度，6mol氢气和2mol氮气所在容器中的浓度最大，使用催化剂可以加快化学反应速率，容器C中温度最高、浓度最大、使用了催化剂，因此化学反应速率最快的是容器C，
故选C．
【分析】温度越高化学反应速率越快，浓度越大化学反应速率越快，使用催化剂可以加快化学反应速率，以此分析．
14．【答案】B
【解析】【解答】A. 固体浓度为不变，化学反应速率不变，A不符合题意 ；
B. 压缩容器，正逆反应的速率均加快，B符合题意 ；
C. 升高温度，正逆反应的速率均加快，C不符合题意 ；
D. 容器体积不变的条件下充入氩气，气体浓度不变，反应的速率不变，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. 固体浓度为不变，化学反应速率不变 ；
B. 压缩容器，正逆反应的速率均加快 ；
C. 升高温度，正逆反应的速率均加快；
D. 充入氩气，气体浓度不变，反应的速率不变。
15．【答案】D
【解析】【解答】A．所给反应中反应物气体总物质的量和生成物不相同，体系的压强不再发生变化说明反应已达平衡，A不符合题意；
B．CO和H2O的计量数均为1，V正（CO）=V逆（H2O）时，说明反应已达平衡，B不符合题意；
C．生成nmol CO相当于消耗nmol H2O（g），则生成nmol CO的同时生成nmol H2O（g）时，H2O（g）的消耗速率等于生成速率，说明反应已达平衡，C不符合题意；
D.1 mol H—H 键断裂的同时断裂2 mol H—O 键才能说明反应达到平衡，即1molH—H键断裂的同时断裂1molH一O键反应未平衡，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】此反应是分子数增大的反应，根据化学平衡的特征进行分析.
一、化学平衡状态的本质标志是：V正＝V逆 ，注意V正＝V逆 是对同一反应物而言的，若为不同物质应先根据速率比等于系数比换算成同一物质.
二、达到化学平衡状态的间接标志：即能体现出V正＝V逆 的标志.
⑴体系中各组分的物质的量浓度、体积分数物质的量分数保持不变.
⑵对同一物质而言断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等，若为不同物质可换算为同一物质.
三、达到化学平衡状态的特殊标志
所谓“特殊标志”是指在特定环境、特定反应中能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志，它不是一般的普通规律，而是有条件的特殊规律，它们不一定能作为已经达到平衡的依据.
⑴压强：反应体系中的总压强不随时间的变化而改变的状态，它只适用于气体反应中的反应物与生成物的物质的量不相等的反应；
⑵平均式量：反应体系中的平均式量不再发生变化，凡是能体现出某种反应物或生成物不变的都可作为平衡的标志，否则不能；
⑶密度：混合气体的密度不变有时亦可作为平衡的标志，只适用于有气体参加同时亦有非气体参加的反应.
16．【答案】C
【解析】【解答】升高温度，化学反应速率都增大，即正逆反应速率都增大，故C 符合题意。
【分析】此题考查速率的影响因素，根据温度对速率的影响，升高温度，活化分子百分数增大，活化分子数增多，故速率增大，适用所有反应，所以 正逆反应速率都增大。
17．【答案】（1）在此温度范围内，催化剂的催化效率降低；温度升高，加快了反应速率；有催化剂，250℃
（2）A；C
（3）b；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；O2+4H++4e-=2H2O
（4）右
（5）0.028
【解析】【解答】I.(1) 其他条件不变时，升高温度，生成乙酸的速率加快；根据图像，催化剂的催化效率随着温度的升高先增大后降低，则250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低；300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是温度升高，加快了反应速率；对照图像，在此工业生产中，我们应选择的最佳条件为有催化剂，250℃；故答案为：在此温度范围内，催化剂的催化效率降低；温度升高，加快了反应速率；有催化剂，250℃。
(2)A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，建立平衡的过程中气体分子总个数发生变化，当容器内的气体分子总个数不再发生变化能说明反应达到平衡状态，A选；
B．生成CO2的反应速率与消耗CH3COOH的反应速率相等均指逆反应速率，不能说明反应一定达到平衡状态，B不选；
C．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，建立平衡的过程气体分子总物质的量发生变化，气体的总质量不变，根据M= ，混合气体的平均摩尔质量发生变化，当容器内气体平均摩尔质量不再发生变化能说明反应达到平衡状态，C选；
D．建立平衡过程中混合气体的总质量不变，容器的容积不变，根据ρ= ，混合气体的密度始终不变，故容器内气体密度不再变化不能说明反应一定达到平衡状态，D不选；
故答案为：AC。
II.(3)反应中甲烷发生失电子的氧化反应，O2发生得电子的还原反应，则该燃料电池中通入甲烷的电极a为负极，通入O2的电极b为正极；a电极的电极反应方程式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，b电极的电极反应方程式为O2+4H++4e-=2H2O；故答案为：b；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；O2+4H++4e-=2H2O。
(4)原电池中阳离子向正极移动，故H+在电池内部电解质溶液中向电极b移动，即向右移动；故答案为：右。
(5)根据电极反应式，每消耗1molCH4有8molH+通过质子交换膜，则每分钟通过质子交换膜的H+为0.01mol时消耗CH4物质的量为 =0.00125mol，在标准状况下的体积为0.00125mol×22.4L/mol=0.028L；故答案为：0.028。
【分析】（1）温度越高，速率越快，250-300℃速率下降，主要是催化剂的原因，300-400℃速率上升主要是温度对速率影响，温度越低，消耗能量越低，因此选择低温和催化剂
（2）此反应是前后气体系数不相等，判断是否平衡，主要是正逆速率是否相等、浓度是否不变、压强不变、平均摩尔质量不变等判断
（3）a是负极，甲烷在负极放电，甲烷失去电子结合水变为二氧化碳和氢离子，b是正极，氧气在正极得到电子结合氢离子变为水
（4）正极氧气失去电子时结合氢离子形成水
（5）根据氢离子计算出甲烷的体积即可
18．【答案】（1）SO＋ClO-=SO＋Cl-或SO2＋ClO-＋2OH-=SO＋Cl-＋H2O；bc；温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小
（2）CaSO4或CaSO4·2H2O
（3）2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O
（4）CaSO4＋NH4HCO3＋NH3·H2O=CaCO3＋(NH4)2SO4＋H2O
（5）H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋
（6）5×10-3
【解析】【解答】（1）①废水中有次氯酸钠，可以将SO32-氧化为SO42-，离子方程式为 SO＋ClO-=SO＋Cl- 或 SO2＋ClO-＋2OH-=SO＋Cl-＋H2O ；
②a．加快通入尾气的速率，气体与液体不能充分接触，会降低脱硫效率，a不符合题意；
b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，可增大气体和液体接触面积，提高脱硫效率，b符合题意；
c．SO2是酸性氧化物，提高碱液pH可吸收SO2，提高脱硫效率，c符合题意；
③温度过低，反应速率慢，温度过高，NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小，温度控制在40～60℃之间；
（2）废水中有钙离子，SO2会被氧化为SO42-，滤渣的主要成分为CaSO4或CaSO4·2H2O；
（3）Mg(OH)2可以将SO2转化为MgSO4，需氧气参与把SO2氧化，化学方程式为 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O ；
（4）NH4HCO3和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵再把硫酸钙转化为碳酸钙，化学方程式为 CaSO4＋NH4HCO3＋NH3·H2O=CaCO3＋(NH4)2SO4＋H2O ；
（5）吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S，离子方程式为 H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋ ；
（6）Fe3+是催化剂，总反应2H2S+O2=2S+2H2O，224 mL(标准状况)H2S的物质的量为0.224/22.4=1×10-2mol，所需氧气物质的量为5×10-3mol。
【分析】（1）①次氯酸钠，可以将SO32-氧化为SO42-；
②a．气体与液体不能充分接触会降低效率；
b．增大气体和液体接触面积会提高效率；
c．碱液可吸收SO2；
③温度过低，反应速率慢，温度过高，NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小；
（2）SO2会被氧化为SO42-；
（3）Mg(OH)2氧气可以将SO2转化为MgSO4；
（4）NH4HCO3和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵再把硫酸钙转化为碳酸钙 ；
（5）Fe3+将H2S氧化为S ；
（6）Fe3+可做催化剂，物质的量的计算。
19．【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；BDE
（2）产生白色的烟；烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色
（3）NH4++H2O NH3 H2O+H+；温度；pH；m；T1；m；T2；Y；
【解析】【解答】解：（1）NH4Cl和Ca（OH）2在加热条件下生成氨气、氯化钙和水，化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；反应物为固体与固体和反应条件为加热，所以选择B发生装置，氨气易溶于水，密度小于空气密度应选择向下排空气法收集，所以选择D收集装置，氨气极易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，可选择E做尾气处理装置；
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；BDE；（2）氯化氢与氨气反应生成白色固体氯化铵，所以看到现象为：产生白色的烟；
氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子和铵根离子，溶液显碱性，所以看到现象为：烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色；
故答案为：产生白色的烟；烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色（3）氨根离子为弱碱阳离子，水解生成一水合氨和氢离子，水解的离子方程式：NH4++H2O NH3 H2O+H+；
故答案为：NH4++H2O NH3 H2O+H+；
①盐类水解，水解离子浓度越大，水解程度越小，盐类水解为吸热反应，温度越高，水解程度越大，根据题干提供的限选试剂与仪器中的温度计、恒温水浴槽（可调控温度），可选择温度不同对盐类水解的影响，
故答案为：温度；②根据①可知，该实验为探究温度对氯化铵水解的影响，氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所以可根据不同温度下，水解的溶液的pH进行判断，所配制溶液的体积都为100mL，m（NH4Cl）相同都为m g，温度不同，分别为T1℃、T2℃，分别测水解后pH；
故答案为：
物理量 实验序号 V（溶液）/mL NH4Cl质量（g） 温度（℃） pH …
1 m T1 …
2 m T2 Y …
③读取的待测物理量的数值为X，X为pH值，pH=﹣lgc（H+），c（H+）=10﹣Xmol/L，NH4++H2O NH3 H2O+H+，水解的氯化铵的物质的量为n（NH4Cl）=c（H+）×V=10﹣X×0.25mol，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为： ×100%= ×100%；
故答案为： ．
【分析】（1）NH4Cl和Ca（OH）2在加热条件下生成氨气、氯化钙和水；依据反应物状态和条件选择发生装置，依据氨气易溶于水，密度小于空气密度选择收集装置，依据氨气极易溶于水选择尾气处理装置；（2）氯化氢与氨气反应生成固体氯化铵；氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子和铵根离子，溶液显碱性；（3）氨根离子为弱碱阳离子，水解生成一水合氨和氢离子；
①根据影响NH4Cl水解的因素以及题干提供的限选试剂与仪器分析；②氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所配制溶液的体积，根据温度不同，盐类水解后pH不同，进行设计表格数据；③读取的待测物理量的数值为X，X为pH值，pH=﹣lgc（H+）可求算出氢离子浓度，根据NH4++H2O NH3 H2O+H+，求解NH4Cl水解反应的平衡转化率．
20．【答案】（1）cd
（2）0.8 mol·L－1·min－1；64%
（3）Y 2X；bd
（4）Mg；Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O；0.18
【解析】【解答】I．（1）由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，a不符合题意；
化学反应速率之比等于化学计量数之比，氢气生成速率与甲醇消耗速率之比为2：1，b不符合题意；
物质不同，含有的能量不同，物质改变，能量必然变化，所以任何化学反应，在发生物质变化的同时，必伴随着能量的变化，c符合题意；
当有1 mol H-O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，说明V正=V逆，即可逆反应达到了平衡，d符合题意；
故答案为：cd
（2）平衡时氧气浓度为0.2mol·L－1，则O2反应消耗的量为：2mol-2L×0.2mol·L－1=1.6mol，甲醇消耗的量为3.2mol，则生成氢气的量为：1.6mol×4=6.4mol，故v(H2)=(6.4mol÷2L)÷8min=0.8mol·L－1·min－1；甲醇的转化率为(3.2mol÷5mol)×100％=64％；
（3）由0~25min两种物质浓度变化可知消耗0.8mol的X可生成0.4mol的Y，则反应方程式为：Y 2X；观察图示可以看出，b、d两点物质浓度不再发生变化，反应处于平衡状态；
（4）注意电解质为氢氧化钠溶液，则反应物质为铝，作负极，该电池的正极为Mg；负极铝的电极反应式为：Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O；标准状况下224mL气体的物质的量为0.01mol，根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可计算出消耗的铝的物质的量为0.01÷3×2mol，其质量为27g/mol×0.01÷3×2mol=0.18g。
【分析】（1）a、结合反应物和生成物的能量大小分析反应的热效应；
b、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析；
c、化学反应过程中都伴随着能量变化；
d、结合平衡状态的判断分析；
（2）根据平衡三段式进行计算；
（3）结合反应过程中变化的量确定化学计量系数比，从而确定反应的化学方程式；当物质的物质的量浓度不变时，反应达到平衡状态；
（4）根据发生的总反应，确定电极和电极反应式；
根据公式计算产生气体的物质的量，结合得失电子守恒确定消耗电极的质量；
21．【答案】（1）放出；92；该反应为可逆反应
（2） ；；AD
【解析】【解答】（1）合成氨的反应为N2＋3H2=2NH3，该反应为放热反应。理论上1molN2生成2molNH3，同时有3molH2参与反应。反应过程中，反应物断裂化学键吸收的能量为946kJ＋436kJ×3=2254kJ；生成物形成化学键释放的能量为391kJ×3×2=2346kJ。因此反应过程中放出的热量为2346kJ－2254kJ=92kJ。由于该反应为可逆反应，因此实际上1molN2反应，所得的反应热小于理论值。
（2）①由图可知，X、Y的物质的量逐渐减小，因此X、Y为反应物，且参与反应的n(X)=1.20mol－0.41mol=0.79mol，n(Y)=1.00mol－0.21mol=0.79mol。Z的物质的量逐渐增大，则Z为生成物，且生成n(Z)=1.58mol。所以X、Y、Z的变化的物质的量之比为0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，所以其化学计量数之比为1：1：2，因此该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。
②从开始到10s，Z变化的浓度，因此用Z表示的反应速率。
③A、适当升高温度，反应速率加快，A符合题意；
B、恒容时冲入Ne，使压强增大，但反应物和生成物的浓度都不变，因此反应速率不变，B不符合题意；
C、增大容器体积，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小，C不符合题意；
D、选择高效催化剂，可加快反应速率，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】（1）合成氨的反应为放热反应，且该反应为可逆反应。
（2）①根据变化的量之比确定化学计量数之比，从而得出反应的化学方程式。
②根据公式计算用A表示的反应速率。
③结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析。
一、单选题
1．在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量1 mol·L－1的盐酸反应时，速率最快的是( )
A．镁 B．铝 C．钠 D．铁
2．100mL2mol/L的硫酸和过量的锌片反应，为了加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，不宜采取的措施是（ ）
A．改用锌粉 B．升温反应体系的温度
C．加入少量的CuSO4溶液 D．改用200mL1mol/L的硫酸
3．下列说法正确的是（ ）
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．化学反应速率的单位由浓度单位决定
C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
4．a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：
容器 a b c
反应速率 v(H2)＝3 mol·L－1·min－1 v(N2)＝3 mol·L－1·min－1 v(NH3)＝4 mol·L－1·min－1
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为（ ）
A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a)
C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)
5．自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是（ ）
A．铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间
B．硅藻土可增大反应物的接触面积
C．主要反应物为生石灰，与水反应放热
D．使用后的发热包属于有害垃圾
6．反应A+B→C的反应速率方程式为：v=kc(A)c(B)，v为反应速率，k为速率常数。当c(A)=c(B)=1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是（ ）
A．只增大c(A)时，v也增大 B．只增大c(A)时，v值不变
C．只升高温度时，k值不变 D．只升高温度时，k值变小
7．一定温度下，在 的恒容密闭容器中发生反应 ，反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法正确的是（ ）
n/mol t/min n(A) n(B) n(C)
0 2.0 2.4 0
5 0.9
10 1.6
15 1.6
A．物质B的平衡转化率为
B．该反应在 后才达到平衡
C．平衡状态时，
D． 用A表示的平均反应速率为
8．将形状和大小相同的条分别打磨后，与相同体积的盐酸和盐酸完全反应，放出气体的体积随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．反应的离子方程式是：
B．可推断：
C．可推断：反应中镁过量
D．若用硫酸代替上述实验中盐酸，反应速率不变
9．如图所示是425℃时，在1L密团容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．图①中t0时，反应达到平衡状态
B．图①中t0时，三种物质的物质的量相同
C．当反应都达平衡时，图①②中
D．图①②中当 时，反应达到平衡状态
10．一定温度下在一容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A（s）+4B（g） 3C（g）+D （g）．能表明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A．4V正（B）=3V逆（C）
B．单位时间消耗n mol A，同时生成3n mol C
C．容器内气体的分子数目不变
D．A的转化率达到最大值
11．对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是（ ）
A．4v正(O2)＝5v逆(NO)时，达到化学平衡状态
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到化学平衡状态
C．达到化学平衡状态后，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率的关系为2v正(NH3)＝3v正(H2O)
12．对于在密闭容器中进行的可逆反应2SO2（g）+18O2（g） 2SO3（g），下列说法正确的是（ ）
A．容器内只含有18O2、SO2、SO3三种分子
B．18O只存在18O2分子中
C．容器内含有18O2、S18O2、S18O3等分子
D．反应达到限度时，所有物质的质量都相等
13．四个体积相同的密闭容器，在一定条件下，发生如下反应：N2+3H2 2NH3，化学反应速率最快的是（ ）
容器 温度（℃） H2（mol） N2（mol） 催化剂
A 450 3 1 无
B 450 3 1 有
C 500 6 2 有
D 500 6 2 无
A．A B．B C．C D．D
14．一定条件下，在一容积为2L的密闭容器中发生吸热反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，下列有关反应速率的说法正确的是（ ）
A．增加C的物质的量可以加快该反应的速率
B．压缩容器，可以使正逆反应的速率均加快
C．升高温度，可以使正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．容器体积不变的条件下充入氩气，可以增大压强，加快反应速率
15．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），下列叙述中不能说明该反应己达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不再发生变化
B．V正（CO）=V逆（H2O）
C．生成nmol CO的同时生成nmol H2O（g）
D．1molH-H键断裂的同时断裂1molH-O键
16．设反应：2NO2(g) N2O4(g) (△H <0)的正、逆反应速率分别为v1和v2，则温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）
A．v1增大， v2减小 B．v1减小，v2增大
C．v1和v2均增大 D．v1和v2减小
二、综合题
17．CO2和CH4都是环境中主要的温室气体，能够使地球温度升高，海平面上升。2020年9月22日，我国在联合国大会上提出了努力争取2060年前实现碳中和，世界科学家正为此做相关努力。
I.我们可以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，将CO2和CH4转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。
（1）250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是 ，300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是 ，在此工业生产中，我们应选择的最佳条件为 。
（2）在300℃时判断该反应在固定容积的容器中反应达到平衡的标志为___。
A．容器内的气体分子总个数不再发生变化
B．生成CO2的反应速率与消耗CH3COOH的反应速率相等
C．容器内气体平均摩尔质量不再发生变化
D．容器内气体密度不再变化
（3）II.已知CH4+2O2→CO2+2H2O，为了提高甲烷的能量利用率，可以把CH4设计成燃料电池使用，如图所示，c为一种质子交换膜，它只允许H+通过，回答下列问题。
该燃料电池的正极为： (填“a”或“b”)。a电极反应方程式： 。b电极反应方程式： 。
（4）H+在电池内部电解质溶液中向 (填“左”或“右”)移动。
（5）在标准状况下，若每分钟通过质子交换膜的H+为0.01mol，那么消耗甲烷的体积为 L。
18．工业生产过程中产生的含硫化合物(SO2，H2S等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下：
（1）控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：SO2+2OH-=SO+H2O；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。
②提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在40～60℃之间，脱硫率较高，原因是 。
（2）滤渣的主要成分为 (填化学式)。
（3）Ⅱ.为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的MgSO4。
写出该反应的化学方程式： 。
（4）钙基固硫的产物为硫酸钙，在一定条件下可以转化为碳酸钙。请写出CaSO4与NH4HCO3-氨水反应生成碳酸钙的化学反应方程式： 。
（5）Ⅲ.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下：
写出“吸收”反应的离子方程式： 。
（6）当吸收224mL(标准状况)H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。
19．NH3及其盐都是重要的化工原料．
（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3的化学方程式为 ；该反应发生、气体收集和尾气处理装置如图1依次为 ；
（2）按如图2装置进行NH3性质实验．先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，稳定后，关闭旋塞1．再打开旋塞2，B瓶中的现象是 ；
（3）写出NH4Cl溶液水解的离子方程式 ；
设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响．
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可调控温度）
①实验目的：探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响；
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V（溶液）”表示所配制溶液的体积）．
物理量 实验序号 V（溶液）/mL NH4Cl质量/g 温度/℃ …
1 250 X …
2 250 …
③按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为X，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为 （只列出算式，忽略水自身电离的影响）．
20．
（1）Ⅰ. CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。
已知CH3OH(g)＋1/2O2(g) CO2(g)＋2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 (填字母)。
a．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b．H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c．化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，则反应达最大限度
（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2mol·L－1，4min内平均反应速率v(H2)＝ ，则CH3OH的转化率为 。
（3）Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。
该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示) 。
a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
（4）Ⅲ.当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为 ，负极的电极反应式为 。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时，消耗的a电极质量为 g。
21．请根据有关知识，填写下列空白：
（1）拆开1mol H-H键，1mol N-H键，键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ。则理论上生成 热量(填“吸收”或“放出”) kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是 。
（2）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、乙三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①写出该反应的化学方程式 。
②从开始到10s用Z表示该反应的速率为 。
③为加快该反应的反应速率，可采取的措施是 。
A．适当升高温度 B．恒容时充入Ne使压强增大
C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】内因是决定化学反应速率的主要因素，四个选项中钠最活泼，与相同浓度的酸反应时速率最快。
故答案为：C
【分析】在影响化学反应速率的因素中，内因是主要影响因素，据此判断即可.
2．【答案】D
【解析】【解答】题目中要求不影响生成氢气的量，因此所加物质不能消耗氢离子，提高速率的办法有升高温度，增大浓度，增大接触面积，形成原电池等。A、改用锌粉，增大了面积，可以加快反应速率。不符合题意；
B、升温反应体系的温度可增加反应速率。不符合题意；
C、加入少量的CuSO4溶液有少量铜被置换，与锌形成原电池，加速反应。不符合题意；
D、虽然氢离子的总量没变，但浓度减小了，反应速率减小。符合题意；
故答案为：D
【分析】影响反应速率的因素包括浓度。、温度和压强等。其中浓度对反应速率的影响是，反应物的能读越大，反应速率就越快。
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示，故A错误；
B．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，故B错误；
C．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值，故C错误；
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，故D正确；
故选D．
【分析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示；
B．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定；
C．化学反应速率均为正值；
D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比．
4．【答案】B
【解析】【解答】合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，以氢气的反应速率为标准进行判断；
A：v(H2)=3mol L-1 min-1；
B：v(N2)=3mol L-1 min-1，反应速率之比等于其化学计量数之比，所以v(H2)=3v(N2)=9mol L-1 min-1；
C：v(NH3)=4mol L-1 min-1，反应速率之比等于其化学计量数之比，所以v(H2)=1.5v(NH3)=6mol L-1 min-1；
所以反应速率v(b)>v(c)>v(a)；
故答案为：B。
【分析】根据反应方程式里物质的量与反应速率的关系来判断反应速率的大小。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．发热包内含有铁粉、焦炭粉、盐，加水后，盐溶于水，铁与碳、盐溶液在空气中形成原电池，铁粉发生吸氧腐蚀，放出热量，A符合题意；
B．硅藻土具有疏松多孔的结构，能起到吸附作用，可增大反应物的接触面积，B不符合题意；
C．生石灰与水反应放热从而提供热量，C不符合题意；
D．使用后的发热包生石灰变成熟石灰，腐蚀性依然很强，属于有害垃圾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.硅藻土具有疏松多孔结构，可增大反应物的接触面积；
C.生石灰和水反应放出大量的热；
D.熟石灰具有强烈的腐蚀性。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．v与c(A)、c(B)成正比，只增大c(A)，v增大，故A符合题意；
B．v与c(A)、c(B)成正比，只增大c(A)，v增大，故B不符合题意；
C．若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大，故C不符合题意；
D．若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题考查化学反应速率。以信息题的形成考查，对学生的自学能力、分析能力有较好的考查。v与c(A)、c(B)成正比，无论只增大c(A)、只增大c(B)或同时增大c(A)、c(B)，v均增大。若只升高温度，v增大，c(A)、c(B)不变，所以k值变大。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．物质B的转化率为= ×100%=33.3%，A项不符合题意；
B．反应在10min时，B变化了0.8mol，则此时B余下1.6mol，到15min时，B仍然是1.6mol，说明反应在10min已经达到平衡，B项不符合题意；
C.15min时，n(B)=1.6mol，与10min时数据一致，说明反应在10min已经达到平衡，则平衡时，c(C)= =0.6mol/L，C项符合题意；
D.0～5 min内，△n(C)=0.9mol，根据方程式，则△n(A)＝ △n(C)=0.3mol，所以用A表示的平均反应速率为v(A)= = = = ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据转化率为= ；
B．平衡时物质的浓度保持不变；
C.依据三段式计算；
D.依据v(A)= 计算。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．镁和盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑，A不符合题意；
B．形状和大小相同的Mg条分别与相同体积的1mol/L盐酸和amol/L盐酸完全反应，产生的氢气一样多， amol/L盐酸反应快，a＞1，B符合题意；
C．二者产生的氢气一样多，镁是反应完，C不符合题意；
D.1mol/L硫酸溶液氢离子浓度是2mol/L，若用1mol/L硫酸代替上述实验中1mol/L盐酸，反应速率加快，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．镁和盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑；
B．形状和大小相同的Mg条分别与相同体积的1mol/L盐酸和amol/L盐酸完全反应，产生的氢气一样多，谁反应的快谁的浓度大；
C．产生的氢气量的判断；
D．氢离子浓度增大，反应速率加快。
9．【答案】A
【解析】【解答】A． 图①中t0时，反应物和生成物浓度相等，但各反应混合物的浓度没有达到保持不变的状态，反应没有达到平衡状态，故A符合题意；
B． 图①中t0时，三种物质的物质的量相同，故B不符合题意；
C． 当反应都达平衡时，图①②中 =3.16mol·L－1 ，故C不符合题意；
D． 图①②中当 时，碘化氢浓度保持不变，反应达到平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.平衡时浓度不改变，但是t0后浓度改变故不为平衡状态
B.根据数据计算即可
C.找出平衡时浓度即可
D.根据图示即可找出平衡时的浓度
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、3V正（B）=4V逆（C），达平衡状态，故A错误；
B、单位时间消耗n mol A，同时生成3n mol C，都体现正反应的方向，故B错误；
C、反应前后气体的物质的量不变，所以容器内气体的分子数目一直不变，故C错误；
D、A的转化率达到最大值，说明反应达平衡状态，故D正确；
故选D．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
11．【答案】A
【解析】【解答】A.由4v正(O2)=5v逆(NO)可得，说明此时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A符合题意；
B.单位时间内生成xmolNO的同时消耗xmolNH3，体现的都是正反应速率，无法体现正逆反应速率相等，因此不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C.增大容器容积，体系的体积增大，压强减小，正逆反应速率同时减小，C不符合题意；
D.反应速率之比等于化学计量数之比，因此，所以3v正(NH3)=2v正(H2O)，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、当正逆反应速率之比等于化学计量数之比时，反应达到平衡状态；
B、生成NO和消耗NH3，都是正反应方向；
C、增大容器容积，体系压强减小，反应速率减小；
D、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析；
12．【答案】C
【解析】【解答】解：该反应为可逆反应，在混合气体中充入一定量的18O2，SO2和18O2反应生成SO3中含有18O，同时SO3分解生成SO2和O2，则SO2中含有18O原子，则18O原子存在于O2、SO2和SO3中，根据可逆反应不会进行彻底，2mol SO2和1mol18O2在一定条件下，不会全部转化为三氧化硫，即生成三氧化硫的量小于2mol，
A．反应达到限度时，达到平衡状态，容器内含有18O2、S18O2、S18O3分子，还可能含有SO2、SO3分子，故A错误；
B．SO2和18O2反应生成SO3中含有18O，同时SO3分解生成SO2和O2，18O原子存在于O2、SO2和SO3中，故B错误；
C．容器内含有18O2、S18O2、S18O3等分子，故C正确；
D．反应达到限度时，所有物质的质量不再变化，但是不一定是相等的，故D错误；
故选C．
【分析】该反应为可逆反应，SO2和O2反应生成SO3的同时，SO3分解生成SO2和O2，可逆反应不会进行彻底．
13．【答案】C
【解析】【解答】解：由表格中的数据可知，500℃是最高温度，6mol氢气和2mol氮气所在容器中的浓度最大，使用催化剂可以加快化学反应速率，容器C中温度最高、浓度最大、使用了催化剂，因此化学反应速率最快的是容器C，
故选C．
【分析】温度越高化学反应速率越快，浓度越大化学反应速率越快，使用催化剂可以加快化学反应速率，以此分析．
14．【答案】B
【解析】【解答】A. 固体浓度为不变，化学反应速率不变，A不符合题意 ；
B. 压缩容器，正逆反应的速率均加快，B符合题意 ；
C. 升高温度，正逆反应的速率均加快，C不符合题意 ；
D. 容器体积不变的条件下充入氩气，气体浓度不变，反应的速率不变，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. 固体浓度为不变，化学反应速率不变 ；
B. 压缩容器，正逆反应的速率均加快 ；
C. 升高温度，正逆反应的速率均加快；
D. 充入氩气，气体浓度不变，反应的速率不变。
15．【答案】D
【解析】【解答】A．所给反应中反应物气体总物质的量和生成物不相同，体系的压强不再发生变化说明反应已达平衡，A不符合题意；
B．CO和H2O的计量数均为1，V正（CO）=V逆（H2O）时，说明反应已达平衡，B不符合题意；
C．生成nmol CO相当于消耗nmol H2O（g），则生成nmol CO的同时生成nmol H2O（g）时，H2O（g）的消耗速率等于生成速率，说明反应已达平衡，C不符合题意；
D.1 mol H—H 键断裂的同时断裂2 mol H—O 键才能说明反应达到平衡，即1molH—H键断裂的同时断裂1molH一O键反应未平衡，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】此反应是分子数增大的反应，根据化学平衡的特征进行分析.
一、化学平衡状态的本质标志是：V正＝V逆 ，注意V正＝V逆 是对同一反应物而言的，若为不同物质应先根据速率比等于系数比换算成同一物质.
二、达到化学平衡状态的间接标志：即能体现出V正＝V逆 的标志.
⑴体系中各组分的物质的量浓度、体积分数物质的量分数保持不变.
⑵对同一物质而言断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等，若为不同物质可换算为同一物质.
三、达到化学平衡状态的特殊标志
所谓“特殊标志”是指在特定环境、特定反应中能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志，它不是一般的普通规律，而是有条件的特殊规律，它们不一定能作为已经达到平衡的依据.
⑴压强：反应体系中的总压强不随时间的变化而改变的状态，它只适用于气体反应中的反应物与生成物的物质的量不相等的反应；
⑵平均式量：反应体系中的平均式量不再发生变化，凡是能体现出某种反应物或生成物不变的都可作为平衡的标志，否则不能；
⑶密度：混合气体的密度不变有时亦可作为平衡的标志，只适用于有气体参加同时亦有非气体参加的反应.
16．【答案】C
【解析】【解答】升高温度，化学反应速率都增大，即正逆反应速率都增大，故C 符合题意。
【分析】此题考查速率的影响因素，根据温度对速率的影响，升高温度，活化分子百分数增大，活化分子数增多，故速率增大，适用所有反应，所以 正逆反应速率都增大。
17．【答案】（1）在此温度范围内，催化剂的催化效率降低；温度升高，加快了反应速率；有催化剂，250℃
（2）A；C
（3）b；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；O2+4H++4e-=2H2O
（4）右
（5）0.028
【解析】【解答】I.(1) 其他条件不变时，升高温度，生成乙酸的速率加快；根据图像，催化剂的催化效率随着温度的升高先增大后降低，则250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低；300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是温度升高，加快了反应速率；对照图像，在此工业生产中，我们应选择的最佳条件为有催化剂，250℃；故答案为：在此温度范围内，催化剂的催化效率降低；温度升高，加快了反应速率；有催化剂，250℃。
(2)A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，建立平衡的过程中气体分子总个数发生变化，当容器内的气体分子总个数不再发生变化能说明反应达到平衡状态，A选；
B．生成CO2的反应速率与消耗CH3COOH的反应速率相等均指逆反应速率，不能说明反应一定达到平衡状态，B不选；
C．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，建立平衡的过程气体分子总物质的量发生变化，气体的总质量不变，根据M= ，混合气体的平均摩尔质量发生变化，当容器内气体平均摩尔质量不再发生变化能说明反应达到平衡状态，C选；
D．建立平衡过程中混合气体的总质量不变，容器的容积不变，根据ρ= ，混合气体的密度始终不变，故容器内气体密度不再变化不能说明反应一定达到平衡状态，D不选；
故答案为：AC。
II.(3)反应中甲烷发生失电子的氧化反应，O2发生得电子的还原反应，则该燃料电池中通入甲烷的电极a为负极，通入O2的电极b为正极；a电极的电极反应方程式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，b电极的电极反应方程式为O2+4H++4e-=2H2O；故答案为：b；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；O2+4H++4e-=2H2O。
(4)原电池中阳离子向正极移动，故H+在电池内部电解质溶液中向电极b移动，即向右移动；故答案为：右。
(5)根据电极反应式，每消耗1molCH4有8molH+通过质子交换膜，则每分钟通过质子交换膜的H+为0.01mol时消耗CH4物质的量为 =0.00125mol，在标准状况下的体积为0.00125mol×22.4L/mol=0.028L；故答案为：0.028。
【分析】（1）温度越高，速率越快，250-300℃速率下降，主要是催化剂的原因，300-400℃速率上升主要是温度对速率影响，温度越低，消耗能量越低，因此选择低温和催化剂
（2）此反应是前后气体系数不相等，判断是否平衡，主要是正逆速率是否相等、浓度是否不变、压强不变、平均摩尔质量不变等判断
（3）a是负极，甲烷在负极放电，甲烷失去电子结合水变为二氧化碳和氢离子，b是正极，氧气在正极得到电子结合氢离子变为水
（4）正极氧气失去电子时结合氢离子形成水
（5）根据氢离子计算出甲烷的体积即可
18．【答案】（1）SO＋ClO-=SO＋Cl-或SO2＋ClO-＋2OH-=SO＋Cl-＋H2O；bc；温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小
（2）CaSO4或CaSO4·2H2O
（3）2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O
（4）CaSO4＋NH4HCO3＋NH3·H2O=CaCO3＋(NH4)2SO4＋H2O
（5）H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋
（6）5×10-3
【解析】【解答】（1）①废水中有次氯酸钠，可以将SO32-氧化为SO42-，离子方程式为 SO＋ClO-=SO＋Cl- 或 SO2＋ClO-＋2OH-=SO＋Cl-＋H2O ；
②a．加快通入尾气的速率，气体与液体不能充分接触，会降低脱硫效率，a不符合题意；
b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，可增大气体和液体接触面积，提高脱硫效率，b符合题意；
c．SO2是酸性氧化物，提高碱液pH可吸收SO2，提高脱硫效率，c符合题意；
③温度过低，反应速率慢，温度过高，NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小，温度控制在40～60℃之间；
（2）废水中有钙离子，SO2会被氧化为SO42-，滤渣的主要成分为CaSO4或CaSO4·2H2O；
（3）Mg(OH)2可以将SO2转化为MgSO4，需氧气参与把SO2氧化，化学方程式为 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O ；
（4）NH4HCO3和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵再把硫酸钙转化为碳酸钙，化学方程式为 CaSO4＋NH4HCO3＋NH3·H2O=CaCO3＋(NH4)2SO4＋H2O ；
（5）吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S，离子方程式为 H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋ ；
（6）Fe3+是催化剂，总反应2H2S+O2=2S+2H2O，224 mL(标准状况)H2S的物质的量为0.224/22.4=1×10-2mol，所需氧气物质的量为5×10-3mol。
【分析】（1）①次氯酸钠，可以将SO32-氧化为SO42-；
②a．气体与液体不能充分接触会降低效率；
b．增大气体和液体接触面积会提高效率；
c．碱液可吸收SO2；
③温度过低，反应速率慢，温度过高，NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小；
（2）SO2会被氧化为SO42-；
（3）Mg(OH)2氧气可以将SO2转化为MgSO4；
（4）NH4HCO3和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵再把硫酸钙转化为碳酸钙 ；
（5）Fe3+将H2S氧化为S ；
（6）Fe3+可做催化剂，物质的量的计算。
19．【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；BDE
（2）产生白色的烟；烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色
（3）NH4++H2O NH3 H2O+H+；温度；pH；m；T1；m；T2；Y；
【解析】【解答】解：（1）NH4Cl和Ca（OH）2在加热条件下生成氨气、氯化钙和水，化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；反应物为固体与固体和反应条件为加热，所以选择B发生装置，氨气易溶于水，密度小于空气密度应选择向下排空气法收集，所以选择D收集装置，氨气极易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，可选择E做尾气处理装置；
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；BDE；（2）氯化氢与氨气反应生成白色固体氯化铵，所以看到现象为：产生白色的烟；
氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子和铵根离子，溶液显碱性，所以看到现象为：烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色；
故答案为：产生白色的烟；烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色（3）氨根离子为弱碱阳离子，水解生成一水合氨和氢离子，水解的离子方程式：NH4++H2O NH3 H2O+H+；
故答案为：NH4++H2O NH3 H2O+H+；
①盐类水解，水解离子浓度越大，水解程度越小，盐类水解为吸热反应，温度越高，水解程度越大，根据题干提供的限选试剂与仪器中的温度计、恒温水浴槽（可调控温度），可选择温度不同对盐类水解的影响，
故答案为：温度；②根据①可知，该实验为探究温度对氯化铵水解的影响，氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所以可根据不同温度下，水解的溶液的pH进行判断，所配制溶液的体积都为100mL，m（NH4Cl）相同都为m g，温度不同，分别为T1℃、T2℃，分别测水解后pH；
故答案为：
物理量 实验序号 V（溶液）/mL NH4Cl质量（g） 温度（℃） pH …
1 m T1 …
2 m T2 Y …
③读取的待测物理量的数值为X，X为pH值，pH=﹣lgc（H+），c（H+）=10﹣Xmol/L，NH4++H2O NH3 H2O+H+，水解的氯化铵的物质的量为n（NH4Cl）=c（H+）×V=10﹣X×0.25mol，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为： ×100%= ×100%；
故答案为： ．
【分析】（1）NH4Cl和Ca（OH）2在加热条件下生成氨气、氯化钙和水；依据反应物状态和条件选择发生装置，依据氨气易溶于水，密度小于空气密度选择收集装置，依据氨气极易溶于水选择尾气处理装置；（2）氯化氢与氨气反应生成固体氯化铵；氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子和铵根离子，溶液显碱性；（3）氨根离子为弱碱阳离子，水解生成一水合氨和氢离子；
①根据影响NH4Cl水解的因素以及题干提供的限选试剂与仪器分析；②氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所配制溶液的体积，根据温度不同，盐类水解后pH不同，进行设计表格数据；③读取的待测物理量的数值为X，X为pH值，pH=﹣lgc（H+）可求算出氢离子浓度，根据NH4++H2O NH3 H2O+H+，求解NH4Cl水解反应的平衡转化率．
20．【答案】（1）cd
（2）0.8 mol·L－1·min－1；64%
（3）Y 2X；bd
（4）Mg；Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O；0.18
【解析】【解答】I．（1）由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，a不符合题意；
化学反应速率之比等于化学计量数之比，氢气生成速率与甲醇消耗速率之比为2：1，b不符合题意；
物质不同，含有的能量不同，物质改变，能量必然变化，所以任何化学反应，在发生物质变化的同时，必伴随着能量的变化，c符合题意；
当有1 mol H-O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，说明V正=V逆，即可逆反应达到了平衡，d符合题意；
故答案为：cd
（2）平衡时氧气浓度为0.2mol·L－1，则O2反应消耗的量为：2mol-2L×0.2mol·L－1=1.6mol，甲醇消耗的量为3.2mol，则生成氢气的量为：1.6mol×4=6.4mol，故v(H2)=(6.4mol÷2L)÷8min=0.8mol·L－1·min－1；甲醇的转化率为(3.2mol÷5mol)×100％=64％；
（3）由0~25min两种物质浓度变化可知消耗0.8mol的X可生成0.4mol的Y，则反应方程式为：Y 2X；观察图示可以看出，b、d两点物质浓度不再发生变化，反应处于平衡状态；
（4）注意电解质为氢氧化钠溶液，则反应物质为铝，作负极，该电池的正极为Mg；负极铝的电极反应式为：Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O；标准状况下224mL气体的物质的量为0.01mol，根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可计算出消耗的铝的物质的量为0.01÷3×2mol，其质量为27g/mol×0.01÷3×2mol=0.18g。
【分析】（1）a、结合反应物和生成物的能量大小分析反应的热效应；
b、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析；
c、化学反应过程中都伴随着能量变化；
d、结合平衡状态的判断分析；
（2）根据平衡三段式进行计算；
（3）结合反应过程中变化的量确定化学计量系数比，从而确定反应的化学方程式；当物质的物质的量浓度不变时，反应达到平衡状态；
（4）根据发生的总反应，确定电极和电极反应式；
根据公式计算产生气体的物质的量，结合得失电子守恒确定消耗电极的质量；
21．【答案】（1）放出；92；该反应为可逆反应
（2） ；；AD
【解析】【解答】（1）合成氨的反应为N2＋3H2=2NH3，该反应为放热反应。理论上1molN2生成2molNH3，同时有3molH2参与反应。反应过程中，反应物断裂化学键吸收的能量为946kJ＋436kJ×3=2254kJ；生成物形成化学键释放的能量为391kJ×3×2=2346kJ。因此反应过程中放出的热量为2346kJ－2254kJ=92kJ。由于该反应为可逆反应，因此实际上1molN2反应，所得的反应热小于理论值。
（2）①由图可知，X、Y的物质的量逐渐减小，因此X、Y为反应物，且参与反应的n(X)=1.20mol－0.41mol=0.79mol，n(Y)=1.00mol－0.21mol=0.79mol。Z的物质的量逐渐增大，则Z为生成物，且生成n(Z)=1.58mol。所以X、Y、Z的变化的物质的量之比为0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，所以其化学计量数之比为1：1：2，因此该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。
②从开始到10s，Z变化的浓度，因此用Z表示的反应速率。
③A、适当升高温度，反应速率加快，A符合题意；
B、恒容时冲入Ne，使压强增大，但反应物和生成物的浓度都不变，因此反应速率不变，B不符合题意；
C、增大容器体积，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小，C不符合题意；
D、选择高效催化剂，可加快反应速率，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】（1）合成氨的反应为放热反应，且该反应为可逆反应。
（2）①根据变化的量之比确定化学计量数之比，从而得出反应的化学方程式。
②根据公式计算用A表示的反应速率。
③结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析。