1、山东省山东师范大学附属中学2020-2021学年高二化学上学期期中试题（含解析）可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题目要求。1. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是（ ）。A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】合成氨气的反应是体积减小的、放热的可逆反应。净化干燥的目的是减少副反应的发生，提高产物的纯度，不能提高转化
2、率，故不符合；增大压强平衡向正反应方向移动，可提高原料的转化率，故符合题意；催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高转化率，故不符合；把生成物氨气及时分离出来，可以促使平衡向正反应方向移动，提高反应物转化率，故符合题意。通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，故符合题意；即正确；答案选B。【点睛】考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响。2. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)H=xkJmol-1已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H=akJmol-1K2S(s)=S(s)2K(s)H=
3、bkJmol-12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H=ckJmol-1下列说法不正确的是( )A. x0B. b0 c0C. x=3a-b-cD. 1mol碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变大于akJmol-1【答案】A【解析】【详解】AC在氧气中燃烧生成CO2为放热反应，焓变小于0，即a0，反应为化合反应，热反应放热，c0B. H0 V(g)0C. H0 V(g)0D. H0 V(g)0【答案】A【解析】【详解】由题干C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系图可知，压强相同时，温度升高，C物质的体积分数减小，即平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，故H0，温度相同时，增
4、大压强，C物质的体积分数减小，即平衡逆向移动，说明正反应是气体体积增大的方向，即V(g)0，综上所述，该反应正反应为H0，V(g)0，故答案为：A。8. 中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是A. 该电化学装置中，Pt电极作正极B. Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势C. 电子流向：Pt电极导线BiVO4电极电解质溶液Pt电极D. BiVO4电极上的反应式为SO32-2e-+2OH-=SO42-+H2O【答案】C【解析】【分析】该装置为原电池，由Pt电极上反应(H2OH2)或BiVO4电极上反应(SO32-SO42-)可知，Pt电极上
5、氢离子得电子生成氢气、发生还原反应，为正极，电极反应为2H2O+2e-H2+2OH-；BiVO4电极为负极，SO32-失电子生成硫酸根、发生氧化反应，电极反应为SO32-2e-+2OH-SO42-+H2O，据此分析解答。【详解】APt电极上氢离子得电子生成氢气，发生还原反应，Pt电极作正极，故A正确；BPt电极为正极，BiVO4电极为负极，所以Pt电极电势高于BiVO4电极，故B正确；C电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，不能进入溶液，故C错误；DBiVO4电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为SO32-2e-+2OH-SO42-+H2O，故D正确；故选C。【点睛】根据电极
6、上物质的变化判断正负极为解答的关键。本题的易错点为C，要注意溶液通过自由移动的离子导电，难点为D，要注意电极反应式的书写与溶液的酸碱性有关。9. 500时，某反应达到平衡，反应的平衡常数表达式为：K，若恒容时升高温度，SO2浓度增大，则下列说法正确的是( )A. 该反应的H0，降低温度将缩短反应达到平衡的时间B 恒温恒容下，充入惰性气体，SO2转化率增大C. 增大反应体系的压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D. t1，t2时刻，SO2(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1-t2内，SO2(g)生成的平均速率值为v=【答案】D【解析】【分析】根据该反应的平衡常数表达式可知该反应为2SO2
7、(g)+O2(g)2SO3(g)，若恒容时升高温度，SO2浓度增大，可知升高温度平衡逆向移动，则H0。【详解】A降低温度，反应速率减小，则增大反应达到平衡的时间，故A错误；B恒温恒容充入惰性气体，反应物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，故B错误；C增大压强，正逆反应速率都增大，故C错误；Dt1，t2时刻，SO2(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，c(SO2)=c1-c2，则SO2(g)生成的平均速率值为v=，故D正确。故选：D。10. 将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：
8、压强/Mpa体积分数/%温度/ 1.0 2.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0 bf 915、2.0 MPa时E的转化率为60% 增大压强平衡左移 K(1000)K(810) 上述中正确的有A. 4个B. 3个C. 2个D. 1个【答案】A【解析】【分析】利用图表分析结合平衡原理分析；a与b、c与d、e与f之间是压强问题，随着压强增大，平衡逆向移动，G的体积分数减小，ba，c75%，e83%；c、e是温度问题，随着温度升高，G的体积分数增大，所以正反应是一个吸热反应，据此分析解答。【详解】根据表格数据，f的温度比b的高，压强比b的小，平衡逆向移动，所以平衡时G的体
9、积分数(%)bf，故正确； 设E的起始量为amol，转化率为x，根据反应：E(g)F(s)2G(g)，则平衡时G的物质的量为2ax，E平衡时的物质的量为a-ax，由题意得=75%，解得x=0.6a，E的转化率为=100%=60%，故正确； 该反应是一个气体分子增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，即平衡左移，故正确；该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，则K(1000)K(810)，故正确；答案选D。二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11. 挥发性有机物（VOCs）对环境
10、易造成污染VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火，不会有NOx等二次污染物产生等优点，图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理，图乙是反应过程中的能量变化图，下列叙述正确的是（ ）A. 图甲中固体催化剂表面既有化学键裂，也有化学键形成B. 图甲中固体催化剂可提高该反应的焓变C. 图乙中曲线1使用了固体催化剂，反应活化能降低D. VOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应【答案】A【解析】【详解】A由图可知，VOCs与氧气固体催化剂的催化作用下发生化学反应，反应过程中，既有化学键的断裂，也有化学键的形成，A正确；B催化剂只能改变化学反应速率，不影响化学平衡，则不能改变反应的
11、焓变，B错误；C催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，由图乙中可知曲线的活化能比曲线的活化能高，说明曲线II为使用催化剂的能量变化曲线，C错误；D由图乙可知，使用催化剂后的反应过程中有中间产物生成，其中反应物转化为中间产物的反应中，反应物的总能量比中间产物的总能量低，则该反应为吸热反应，D错误，故答案为：A。12. 某温度下，H2 (g)CO2 (g) CO(g)H2O(g)平衡常数K9/4。该温度下在甲、乙、丙三个相同的恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是起始浓度甲乙丙c(H2)/ molL-10.0100.0200.020c(CO2)/
12、molL-10.0100.0100.020A. 平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B. 平衡时，甲和丙中H2的转化率均是60C. 反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢D. 平衡时，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 molL-1【答案】D【解析】【分析】对于甲容器：，已知，解得x=0.006 mol/L，则甲容器内二氧化碳的转化率为100%=60%；【详解】A. 由上述计算可知，甲容器内二氧化碳的转化率为60%，恒温恒容下，乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大，故乙中二氧化碳的转化率比甲中高，故平衡时，乙中CO2的转化率大于60%，A正确；B. 恒温恒容下，由表中数据
13、可知，该温度下在甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1，反应H2 (g)CO2 (g) CO(g)H2O(g)前后气体的体积不变，故甲、丙为等效平衡，平衡时，甲中和丙中H2的转化率均相等，则甲中和丙中容器内氢气的转化率均为60%， B正确；C. 浓度越大反应速率越快，由表中数据可知：甲、乙容器内，开始CO2浓度相等，乙中H2浓度比甲中浓度大，所以速率乙甲，乙、丙容器内，开始H2浓度相等，丙中CO2浓度比乙中浓度大，所以速率丙乙，故速率丙乙甲，C正确；D. 据分析，平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01x)mol/L=0.004mol/L，甲、丙为等效平衡，平衡时，甲中和丙中CO
14、2的转化率相等，丙中CO2的起始浓度为甲中的2倍，则平衡时丙容器内c(CO2)=0.02mol/L(160%)=0.008mol/L，平衡时丙中c(CO2)是甲中的2倍，但不是0.012mol/L，D错误；答案选D。13. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是A. 该反应 、B. 该反应的平衡常数C. 高温下反应每生成1 mol Si需消耗D. 用E表示键能，该反应【答案】B【解析】【详解】ASiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即S0，故A错误；B根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；C.题中说的是高温，
15、不是标准状况下，因此不能直接用22.4Lmol1计算，故C错误；DH=反应物键能总和生成物键能总和，即H=4E(SiCl)2E(HH)4E(HCl) 2E(SiSi)，故D错误； 答案为B。14. 工业电解溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是（ ）A. 该装置可用于制备溶液，其中A极发生还原反应B. 生成a溶液的电极室中反应为： C. A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于2:1D. 当时，则另一室理论上可制备4mol溶质a（假设右室溶液体积为0.5L）【答案】BD【解析】【分析】电解池中阳离子流向阴极，根据Na+的流向可知B为阴极，水电离出
16、的氢离子放电生成氢气，同时电离出更多的氢离子，所以流出NaOH溶液浓度变大；A为阳极，水电离出的氢氧根放电生成氧气，同时电离出更多的氢离子，氢离子与碳酸根结合生成碳酸氢根，a溶液为碳酸氢钠溶液。【详解】A根据分析可知A极为阳极发生氧化反应，故A错误；B根据分析可知A极为阳极，水电离出的氢氧根放电生成氧气，同时电离出更多的氢离子，氢离子与碳酸根结合生成碳酸氢根，电极方程式为，故B正确；C气体M为O2，R为H2，根据电子守恒可知，理论上生成1mol O2的同时生成2mol H2，A极还可能有少量CO2产生，所以A、B两极产生的气体M和R体积比应略大于1:2，故C错误；D当时，说明电解过程中阴极生成
17、的OH-为8mol/L，右室体积为0.5L，则转移的电子为4mol，根据电极方程式可知生成的碳酸氢钠为4mol，故D正确；故答案为BD。【点睛】解决本题的关键是要记住电解池中阳离子流向阴极，阴离子流向阳极，据此确定该电解池的阴阳极，再进行分析作答。15. 我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置（如图所示）。闭合K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、闭合K1时，供电。下列说法错误的是（ ）A. 制氢时，溶液中K+向Pt电极移动B. 供电时，Zn电极附近溶液的pH不变C 供电时，X电极发生还原反应D. 制氢时，X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O【答案】B【解析
18、】【分析】闭合K2、断开K1时，制氢并储能，构成电解池，Pt电极发生还原反应，为阴极，X电极发生氧化反应，为阳极；断开K2、闭合K1时，构成原电池，X电极发生还原反应，为正极，Zn电极发生氧化反应，为负极。【详解】A制氢时，Pt电极为阴极，电子从X电极向Pt电极移动，溶液中K+向Pt电极移动，A正确，不选；B供电时，Zn电极发生氧化反应，发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O，消耗OH-，pH减小，B错误，符合题意；C供电时，X电极发生还原反应，NiOOH转化为Ni(OH)2，C正确，不选；D制氢时，X电极为阳极，反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，D正确
19、，不选；答案为B。三、非选择题：本题共4小题，共60分。16. 如图所示，某同学设计了一个燃料电池探究碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，请按要求回答相关问题：(1)石墨电极(C)作_极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_。(2)若消耗2.24（标况）氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积（标况）为_ L。乙池中总反应的离子方程式_。(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是_。Aa电极为纯铜B粗铜接电源正极，发生还原反应CCuSO4溶液的浓度保持不变D利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(4)若丙中以稀
20、H2SO4为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为_。(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为：铁电极_，石墨(C)电极_。【答案】 (1). 阳 (2). CH4-8e-+10 OH-+7H2O (3). 4.48 (4). 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2+H2 (5). AD (6). 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ (7). Fe-2e-=Fe2+ (8). O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】【分析】燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极。(1)燃料电池中，负极上投
21、放燃料，负极上失电子发生氧化反应，与负极相连的为电解池的阴极，与正极相连的电极为阳极；(2)根据串联电池中转移电子数相等计算铁电极上生成氢气的体积，电解饱和食盐水的离子方程式；(3)铜的精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu；(4)电极材料b为铝，b为阳极，Al失电子生成氧化铝；(5)将乙装置中两电极用导线直接相连，则构成铁的吸氧腐蚀，即可书写出电极反应。【详解】(1)燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10 OH-8e-=+7H2O，石墨电极（C）与正极相连，作阳极；
22、故答案为：阳；CH4-8e-+10 OH-+7H2O；(2)串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=4=0.4mol，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，设生成氢气的体积为VL； 解得：V=4.48，乙池中总反应即电解饱和食盐水的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2+H2，故答案为：4.48；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2+H2；(3)Aa与负极相连为阴极，a电极为纯铜，A正确；B粗铜接电源正极，作阳极，阳极上发生氧化反应，B错误；C阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属不相
23、等，所以CuSO4溶液的浓度保持改变，C错误；DAg、Pt、Au等活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应，形成阳极泥，所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，D正确；故答案为：AD；(4)电极材料b为铝，且b为阳极，Al失电子生成氧化铝，酸性条件下，铝电极的电极方程式为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+，故答案为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+；(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则构成原电池，铁为负极，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨(C)为正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；O2+2H2O+4
24、e-=4OH-。17. （1）联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。已知：N2O4(g)2NO2(g)，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体。在17、1.01105Pa时，往10L密闭容器中充入NO2气体，当反应达到平衡时，c(NO2)=0.2mol/L，c(N2O4)=0.16mol/L，则反应初始时，充入NO2的物质的量为_。一定温度下，在恒容密闭容器中反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡状态的标志有_。A.单位时间内生成nmolN2O4的同时生成2nmolNO2B.用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：1的状态C
25、.混合气体的颜色不再改变的状态D.混合气体的密度不再改变的状态E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态25时，1molN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出612.5kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：_。（2）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，当反应达平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(P分)=气体总压（P总）体积分数。550时，平衡后若充入惰性气体，平衡将_（填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”）。650时，反应达平衡后CO2的转化率为_。T
26、时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_P总。【答案】 (1). 5.2mol (2). ACE (3). 2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1225kJ/mol (4). 向正反应方向移动 (5). 25% (6). 0.5【解析】【详解】（1）在17、1.01105Pa达到平衡时，10L混合气体中：n(NO2)=c(NO2)V=0.2mol/L10L=2mol，n(N2O4)=c(N2O4)V=0.16mol/L10L=1.6mol，则反应初始时，充入NO2的物质的量为n(NO2)+2n(N2O4)=2mol+1.6mol2=5.2mol；
27、故答案为5.2mol；A.生成nmolN2O4的同时生成2nmolNO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以A选项是正确的；B.速率之比等于化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C.颜色不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达到平衡状态，所以C选项是正确的；D.混合气体的密度始终不变，所以密度不变，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；E.平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，所以E选项是正确的；所以ACE选项是正确的；答案为ACE；1molN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出612.5kJ的热量，其热化学
28、方程式为：2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1225kJ/mol，因此，本题正确答案是：2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1225kJ/mol；（2）可变的恒压密闭容器中反应，550时，平衡后若充入惰性气体，相当于减小压强，该反应是气体体积增大的反应，则平衡正向移动。因此，本题正确答案是：向正反应方向移动；由图可以知道，650时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，则有三段式：C(s)CO2(g)2CO(g)开始（mol） 1 0转化（mol） x 2x平衡（mol） 1
29、-x 2x所以100%=40%，计算得出x=0.25mol，则CO2的转化率为100%=25%。因此，本题正确答案是：25%；T时，CO和CO2体积分数均为50%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=0.5P总。因此，本题正确答案是：0.5。18. 一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)I2(g)物质的量随时间的变化如图所示。(1)02min内的平均反应速率(HI)=_。该温度下，H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K=_。(2)相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则_是原来的2倍。a平衡常数bHI的平衡浓度c
30、达到平衡的时间d平衡时H2的体积分数(3)上述反应中，正反应速率为正=k正c2(HI)，逆反应速率为逆=k逆c(H2)c(I2)。其中k正、k逆为速率常数，则k正=_（以K和k逆表示）。(4)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，加入少量下列试剂中的，产生H2的速率将增大_。aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3(5)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图，电池总反应可表示为2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是_。A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e-=4OH-C每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2DH+由
31、a极通过固体酸电解质传递到b极(6)氢气用于工业合成氨N2(g)3H2(g)2NH3(g)；H=-92.2kJmol-1，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示：其中t5时刻所对应的实验条件改变是_，平衡常数最大的时间段是_。【答案】 (1). 0.05mol/(Lmin) (2). 64 (3). b (4). Kk逆 (5). b (6). D (7). t5减小NH3浓度 (8). t8 t9【解析】【分析】(1)由图可知，2min内H2物质的量的变化量，然后计算化学反应速率，再利用化学反应速率之比等于化学计量
32、数之比来解答；根据反应方程式写平衡表达式，结合平衡浓度计算平衡常数，化学方程式改变方向，平衡常数互为倒数；(2)利用浓度对化学平衡的影响来分析HI的平衡浓度、达到平衡的时间、平衡时H2的体积分数，但温度不变，平衡常数不变；(3)利用平衡的特征正、逆反应速率相等，结合平衡常数表达式即可求出K正、K逆和K之间的关系；(4)依据影响化学反应速率因素分析判断增大反应速率的试剂，注意原电池反应的分析判断；(5)该电池呈酸性，通入燃料氢气的电极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，反应为O2+4e-+4H+=2H2O，电子从负极沿导线流向正极，放电时，电解质中
33、阳离子向正极移动；(6)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，正逆反应速率与时间的关系如图所示，其中t2、t4、t5、t7时刻对应的实验条件改变分别是t2正反应速率突然增大，逆反应速率慢慢增大，所以是增大反应物浓度；t4正逆反应速率同时增大相同的倍数，所以使用催化剂；t5时平衡正向移动，但逆反应的速率突然减小，所以减小生成物的浓度；t7时刻正逆反应速率都减小，且反应向正反应方向进行，说明是降低温度，正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大。【详解】(1)由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol，则氢气的浓度为=0.1mo
34、l/L，用氢气表示的化学反应速率为=0.05mol/(Lmin)， 根据平衡常数表达式计算：K=，则该温度下，H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常数K=64；故答案为：0.05mol/(Lmin)；64；(2)a对该反应，当温度不变开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则温度不变，K不变，a错；b物质的量为原来的2倍，该反应是反应前后气体体积相等的反应，则反应体系中各物质的浓度都是原来的2倍，b正确；c物质的量增大，则化学反应速率先增大的快，后随浓度的减小，速率增大的程度变小，c错；d由反应方程式及原来的量与后来的量成正比，则这两种情况下建立的平衡为等效平衡，即平衡时H2的体积分数相
35、同，d错；故答案为：b；(3)根据化学平衡的特征可知，正=逆，故有k正c2(HI)= k逆c(H2)c(I2)，故=K，k正= Kk逆，故答案为：Kk逆；(4) a加入NaNO3溶液相当于稀释溶液浓度减小，反应速率减小，a不合题意；b加入CuSO4溶液，和锌反应生成铜，铜和锌在稀硫酸溶液中形成原电池反应，生成氢气速率增大， b符合题意；c加入Na2SO4溶液相当于稀释溶液浓度减小，反应速率减小，c不合题意；d加入NaHSO3溶液会消耗硫酸，生成氢气的反应速率减小，d不合题意；故答案为：b；(5)A燃料电池中，通入燃料氢气电极是负极，则a是负极，通入氧化剂的电极b是正极，电子从负极a沿导线流向正
36、极b，A错误；Bb是正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，B错误；C温度和压强未知，导致气体摩尔体积未知，所以无法计算氢气体积，C错误；D放电时，a是负极、b是正极，阳离子氢离子从负极a通过固体酸电解质传递到b极，D正确。故答案为：D。(6)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，正逆反应速率与时间的关系如图所示，其中t2、t4、t5、t7时刻对应的实验条件改变分别是t2正反应速率突然增大，逆反应速率慢慢增大，所以是增大反应物浓度；t4正逆反应速率同时增大相同的倍数，所以使用催化剂；t5时平衡正向移动，但逆反应的速率突然减小，所以减小
37、生成物的浓度；t7时刻正逆反应速率都减小，且反应向正反应方向进行，说明是降低温度，正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度不变平衡常数不变，故答案为：t5减小NH3浓度；t8 t9。19. 二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题，我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程，其示意图如图：(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)，该反应的催化剂为_，使用该化剂_（填“能”或“不能”）提高CO2的平衡转化率。(2)300下，在一容密闭容器中充入一定量的
38、CO2与H2发生反应CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)。一段时间后反应达平衡，若其他条件不变，温度从300升至500，反应重新达到平衡时，H2的体积分数增加，下列说法错误的是_（填标号）。A该反应的HK(300)C300下，减小的值，CO2的平衡转化率升高D反应达到平衡时正(H2)=2逆(H2O)(3)一定条件下，反应体系中CO2平衡转化率a(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。X表示的物理量是_。L1_L2（填“”或“”），判断理由是_。(4)向1L恒容密闭容器中加入1.0molCO2和4.0molH2(g)，控制条件（催化剂不变、温度为T1）使之发生上述反
39、应，测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。4min时CO2的转化率为_。T1温度下该反应的浓度化学平衡常数为_。【答案】 (1). Ni/Al2O3 (2). 不能 (3). BC (4). 温度 (5). (6). L表示压强，增大压强，平衡逆向移动，转化率（CO2）减小 (7). 75% (8). 6.75【解析】【分析】(1)由图象可知该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3，催化剂只能加快反应的速率，不能提高CO2的平衡转化率；(2)A对于该可逆反应，若其他条件不变，温度从300升至500反应重新达到平衡时，H2的体积分数增加，说明正反应为放热反应；B正反应为放热反应，结合温度对K的影
40、响分析；C减小的值，CO2的平衡转化率降低；D反应达到平衡时，正(H2)=2逆(H2O)；(3)根据方程式CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)及反应的H0可知，其他条件一定时，升温，CO2的平衡转化率降低，其他条件一定时，加压，CO2的平衡转化率升高；L表示压强，增大压强平衡逆向移动；(4)由题图可知，4min时反应体系处于平衡状态，此时压强为0.7p0，设发生反应的CO2为xmol，列出三段式：，根据理想气体方程：PV=nRT，压强与物质的量成正比，即=， = ，解得x=0.75，转化率(CO2)=100%；结合三段式计算平衡常数K=【详解】(1)由题干信息可知，该可逆反应
41、的催化剂为Ni/Al2O3，催化剂只能加快反应的速率，不能提高CO2的平衡转化率，故答案为：Ni/Al2O3；不能；(2)A对于该可逆反应，若其他条件不变，温度从300升至500反应重新达到平衡时，H2的体积分数增加，说明正反应为放热反应，A正确；B正反应为放热反应，因此K(500)K(300)，B错误；C减小的值，CO2的平衡转化率降低，C错误；D反应达到平衡时，正(H2)=2逆(H2O)，D正确；故答案为：BC；（3）根据方程式CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)及反应的H0可知，其他条件一定时，升温，CO2的平衡转化率降低，其他条件一定时，加压，CO2的平衡转化率升高，则X表示的物理量是温度，故答案为：温度；L表示压强，增大压强，平衡逆向移动，转化率（CO2）减小，可知L1L2，故答案为：；L表示压强，增大压强，平衡逆向移动，转化率（CO2）减小；（4）由题图可知，4min时反应体系处于平衡状态，此时压强为0.7p0，设发生反应的CO2为xmol，列出三段式：，根据理想气体方程：PV=nRT，压强与物质的量成正比，即=， = ，解得x=0.75，转化率(CO2)=100%=100%=75%，故答案为：75%；平衡常数K=6.75（mol/L）-2，故答案为：6.75。