第二章 化学反应速率与化学平衡 章末拓展试题 2024-2025学年化学人教版(2019) 选择性必修第一册

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第二章 化学反应速率与化学平衡 章末拓展试题
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
1．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是
A．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
B．用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率
C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变
2．一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
① 387 0.20 0.080 0.080
② 387 0.40
③ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持增大
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向逆反应方向进行
3．NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g) N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
4．金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
5．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是
A．，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．，反应体系中与的物质的量之比保持3：1
6．已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是
A．容器内压强P：P甲＝P丙> 2P乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙> 2Q乙
7．甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：
新法合成的反应：
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为)
A．的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C．的溶液中的微粒数小于
D．的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
8．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为


在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是

A．反应的焓变
B．的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
9．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度：a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④Δt1=Δt2，ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同
⑧达到平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率可能先增大后减小
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
10．反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．a为随t的变化曲线
B．时，
C．时，的消耗速率大于生成速率
D．后，
11．某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是
实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
A．设计该实验的基本原理为控制变量法
B．实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C．若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10，V5=0
D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响
12．一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是

A．(Ⅲ)不能氧化
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：
13．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是
A．反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为
B．反应开始到10s时，X的物质的量浓度减少了
C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为
14．—定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应：。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
Ⅰ 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 0.40
Ⅲ 0.20 0.090 0.090
已知：，则下列叙述中正确的是
A．该反应的
B．起始时，
C．达到平衡时，
D．达到平衡时，容器I、Ⅱ中的体积分数：
15．化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是
选项 操作或做法 目的
A 将铜丝插入浓硝酸中 制备
B 将密闭烧瓶中的降温 探究温度对平衡移动的影响
C 将溴水滴入溶液中，加入乙醇并振荡 萃取溶液中生成的碘
D 实验结束，将剩余固体放回原试剂瓶 节约试剂
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一，请回答下列问题：
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：。已知部分反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ．；
Ⅲ．；
① ；说明反应Ⅱ在高温下可自发进行的原因为 。
②一定条件下，向的恒容密闭容器中加入足量碳粉和，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，后容器内总压强不再变化，容器中为，为，为，内的平均反应速率 ，反应Ⅰ的平衡常数 (写出计算式)。
(2)氢气可以用于合成甲醇的反应为，在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示：
①已知，则 (填“＞”“＜”或“=”)0。
②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为 。
③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施： 。
④保证该压强不变，向温度下，的平衡体系中再加入、、，则化学平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
三、计算题
17．某硫酸厂中发生的基本反应有，现将和通入体积为的密闭容器中，并置于某较高温度的恒温环境中，达到化学平衡后，测得反应器中有，求：
(1)该温度下反应的平衡常数 。
(2)、的平衡转化率 。
四、解答题
18．天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol 1) -1560 -1411 -286
①ΔH= kJ·mol 1。
②提高该反应平衡转化率的方法有 、 。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：r=k×，其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2= r1。
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 。
A．增加甲烷浓度，r增大 B．增加H2浓度，r增大
C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小
(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
①阴极上的反应式为 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH4和CO2体积比为 。
参考答案
1．A
A．减小压强，单位体积活化分子数减小，反应速率减小，故A正确；
B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，阻止反应的进行，故B错误；
C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，故C错误；
D．加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，反应物浓度减小，则反应速率减小，故D错误。
答案选A。
2．C
A．根据表格数据①和③，容器①、③起始量相同，降低温度，平衡向放热方向移动，CH3OCH3平衡物质的量增大，说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应，A错误；
B．恒容条件下，容器②相当于在容器①的基础上加压，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，因此平衡不移动，所以容器①中的CH3OH体积分数和容器②中的相等，B错误；
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但各物质浓度会增大，C正确；
D．容器①平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L，平衡常数K==4，若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol，则浓度熵Qc==1<4，反应向正反应方向移动，D错误；
答案选C。
3．B
A．1molNO2含有1molN原子，1molN2O4含有2molN原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ，A项错误；
B．反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项正确；
C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误；
答案选B。
4．C
A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误；
B．由方程形式知， ，B错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；
D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误；
故选C。
5．D
A．该反应为等体积反应，随着反应进行，溴蒸气的物质的量不断变化，体系中气体的颜色不断变化，故恒温恒容下，体系内气体颜色保持不变说明反应达到平衡状态，A正确；
B．该反应正反应为气体体积减小的反应，恒温恒容条件下随着反应进行，体系内气体的压强不断变化，现体系压强保持不变，说明反应达到平衡，B正确；
C．该反应中只有二氧化碳是气体，随着反应进行，二氧化碳的物质的量不断变化，恒温恒容条件下体系气体的密度保持不变，说明反应达到平衡，C正确；
D．若N2和H2的初始投料比为1：3，则不管反应是否达到平衡，反应体系中H2和N2的物质的量之比保持为3：1，D错误；
故答案选D。
6．B
由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。
A项，如果平衡不移动，p甲=p丙=2p乙，但乙加入的物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p甲=p丙<2p乙，故A错误；
B项，根据A项分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m甲=m丙>2m乙，故B正确；
C项，加入的量均为2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，故C错误；
D项，因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q甲和Q丙不一定相等，故D项错。
答案选B。
本题的关键是甲乙容器的比较，乙容器相当于甲容器扩大体积为原来的一半，然后再进行比较。
7．D
A．氢氰酸为共价化合物，结构式为H—C≡N，电子式为 ，故A正确；
B．由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成，原子利用率为100的化合反应，故B正确；
C．硫酸氢铵是强酸弱碱的酸式盐，铵根离子在溶液中会发生水解反应，所以1L0.05mol/L的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05mol/L×1L×NAmol—1=0.05NA，故C正确；
D．由方程式可知，钯为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子的数目和百分数都增大，故D错误；
故选D。
8．D
A．由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；
B．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；
D．450℃时，提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使平衡转化率达到X点的值，D正确。
故选D。
9．A
①正反应开始增大，在c点速率最大，后来速率又减小，因此反应在c点未达到平衡，故①错误；
②绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，从a点到c点，正反应速率不断增大，不断消耗SO2，因此SO2浓度：a点大于c点，故②错误；
③该容器绝热恒容，正反应速率增大，说明该反应是放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，故③正确；
④ab段的速率小于bc段的速率，若Δt1=Δt2，则ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量，故④正确；
⑤该反应正向进行，浓度不断减小，当混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡，故⑤正确；
⑥该反应是等体积反应，但正向反应，温度不断升高，压强不断增大，当体系压强不再变化，说明反应达到平衡，故⑥正确；
⑦开始逆反应速率为0，生成物浓度增大，温度升高，逆速率加快，当正反应速率达到最大时，逆反应速率还在增大，因此逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势不相同，故⑦错误；
⑧平衡后，改变容器体积增大压强，正逆反应速率同时增大，平衡不移动，故⑧错误；
因此正确的有③④⑤⑥共4个，故A符合题意。
10．D
由题中信息可知，反应经历两步：①；②。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，为随的变化曲线，A正确；
B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，B正确；
C．由图中信息可知，时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即时的消耗速率大于生成速率，C正确；
D．由图可知，时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则，由于反应②的发生，时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立， 因此，D不正确。
综上所述，本题选D。
11．C
A．从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，所以设计该实验的基本原理为控制变量法，A正确；
B．实验1和2的温度不同，则各物质的浓度必须分别相同，所以可探究温度对反应速率的影响，B正确；
C．实验1、3的温度相同，应为探究浓度对反应速率的影响，若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10.0，V5=6.0，C不正确；
D．因为Na2SO4对反应速率不产生影响，所以将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响，D正确；
故选C。
12．C
开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。
A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；
C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；
D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；
答案选C。
13．C
由图可知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，则X、Y为反应物，Z为生成物。从反应开始到10s，X、Y、Z物质的量的变化量分别为0.79mol、0.79mol和1.58mol，则X、Y、Z三者化学计量数之比等于其物质的量之比为0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2。由于最终X、Y的物质的量未减少到0，说明反应不彻底，该反应为可逆反应，则可写出该反应的化学方程式为。
A．由图可知，从反应开始到10s，Z的物质的量变化量为1.58mol，用Z表示的反应速率为，故A错误；
B．由图可知，从反应开始到10s，X的物质的量变化量为0.79mol，则其物质的量浓度减少了，故B错误；
C．由图可知，从反应开始到10s，Y的物质的量变化量为0.79mol，则Y的转化率为，故C正确；
D．该反应为可逆反应，根据分析，该反应的化学方程式为，故D错误；
故答案选C。
14．B
A．对比Ⅰ、Ⅲ可知，的起始量相等，降低温度，、的物质的量均增多，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，，A项错误；
B．恒温恒容下，Ⅱ中甲醇的物质的量是Ⅰ的两倍，等同于给Ⅰ加压，则起始时，、，即，B项正确；
C．等同于给Ⅰ加压，但平衡不发生移动，则为的2倍()大于，C项错误；
D．Ⅱ等同于给Ⅰ加压，平衡不发生移动，各气体组分的体积分数均不变，即，D项错误；
故选：B。
15．B
A．将铜丝插入浓硝酸中开始会产生二氧化氮，不能达到实验目的，A不符合题意；
B．二氧化氮气体在一定条件下存在平衡：，正反应为放热反应，NO2为红棕色气体，将密闭烧瓶中NO2降温，会使该平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅，因此可达到实验目的，B符合题意；
C．乙醇与水互溶，不能作碘单质的萃取剂，做法不正确，C不符合题意；
D．一般情况下，剩余试剂需放到指定的容器中，不能放回原试剂瓶，以防污染原试剂，操作错误，D不符合题意；
故选B。
16．(1) 反应Ⅱ的，反应在高温下可自发进行
(2) ＜ 一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高 加压 不
（1）①由盖斯定律可知，；反应Ⅱ为气体分子数目增多的吸热反应，该反应的，故反应在高温下可自发进行。
②当容器内总压强不再变化时可知反应达到平衡，反应前气体只有，反应后气体有、、、，根据氢元素守恒可知与消耗的物质的量均为，消耗的物质的量为，则内的平均反应速率，反应Ⅰ的平衡常数。
（2）①已知，由图可知温度越高的平衡转化率越低，所以反应为放热反应，。
②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高。
③可同时提高反应速率和平衡转化率的措施为加压。
④保证该压强不变，向温度下，的平衡体系中再加入、、，压强、温度、平衡比例均未发生变化，相当于等效平衡，则化学平衡不移动。
17． ，
建立三段式进行计算平衡常数和转化率。
(1)则；故答案为：。
(2)，；故答案为：；。
18． 137 升高温度 减小压强(增大体积) 1－α AD CO2+2e =CO+O2 6∶5
(1) ①先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律进行计算，得到目标反应的 H；
②反应C2H6(g) C2H4(g) + H2(g)为气体体积增大的吸热反应，升高温度、减小压强平衡等都向正反应方向移动；
③根据已知乙烷的转化率，设起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，列出三段式，求出平衡时各物质的分压，带入平衡常数的计算公式进行计算；
(2) ①根据r=k×，若r1=kc，甲烷转化率为甲烷的浓度为c(1-)，则r2= kc(1-)；
②根据反应初期的速率方程为：r=k×，其中k为反应速率常数，据此分析速率变化的影响因素；
(3) ①由图可知，CO2在阴极得电子发生还原反应，电解质传到O2-，据此写出电极反应；
②令生成乙烯和乙烷分别为2体积和1体积，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，再根据得失电子守恒，得到发生的总反应，进而计算出为消耗CH4和CO2的体积比。
(1)①由表中燃烧热数值可知：
①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g) +3H2O(l) H1= -1560kJ mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) H2= -1411kJ mol-1；③H2(g)+O2(g)=H2O(l) H3= -286kJ mol-1；根据盖斯定律可知，①-②-③得C2H6(g) =C2H4(g) + H2(g)，则 H= H1- H2- H3=( -1560kJ mol-1)-( -1411kJ mol-1)- ( -286kJ mol-1)=137kJ mol-1，故答案为137；
②反应C2H6(g) C2H4(g) + H2(g)为气体体积增大的吸热反应，升高温度、减小压强平衡都向正反应方向移动，故提高该反应平衡转化率的方法有升高温度、减小压强（增大体积）；
③设起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，列出三段式，
C2H6(g) C2H4(g) + H2(g)
起始（mol） 1 0 1
转化（mol） α α
平衡（mol） 1- 1+
平衡时，C2H6、C2H4和H2平衡分压分别为p、p和p，则反应的平衡常数为Kp=；
(2) ①根据r=k×，若r1= kc，甲烷转化率为甲烷的浓度为c(1-)，则r2= kc(1-)，所以r2=(1-)r1；
②A.增大反应物浓度反应速率增大，故A说法正确；
B.由速率方程可知，初期阶段的反应速率与氢气浓度无关，故B说法错误；
C．反应物甲烷的浓度逐渐减小，结合速率方程可知，乙烷的生成速率逐渐减小，故C说法错误；
D．化学反应速率与温度有关，温度降低，反应速率常数减小，故D正确。
答案选AD。
(3) ①由图可知，CO2在阴极得电子发生还原反应，电极反应为CO2+2e-=CO+O2-；
②令生成乙烯和乙烷分别为2体积和1体积，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，再根据得失电子守恒，得到发生的总反应为：6CH4+5CO2=2C2H4+ C2H6+5H2O+5CO，即消耗CH4和CO2的体积比为6:5。故答案为：6:5。
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