1、德州一中2020-2021学年上学期高二年级期中检测化学试题2020.11相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Na-23 Cl-35.5 Ag-108 Ba-137一、单项选择题(共10个小题，每题2分，共20分，每题只有一个正确选项)1. 关于化学反应中能量变化的说法正确的是()A. 在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能B. 同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同C. CO(g)的燃烧热是283.0kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H566.0kJmol1D. 催
2、化剂能改变反应的焓变【答案】C【解析】【详解】A. 在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能转化为热能、光能，A错误；B. 在相同条件下，反应的焓变只与反应的起始状态和最终状态有关，与途径无关，则同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H相同，B错误；C. CO(g)的燃烧热是283.0kJmol1，即1 mol CO(g)完全燃烧生成CO2(g)时放热283.0kJ，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H566.0kJmol1，C正确；D. 催化剂能改变化学反应速率但不能改变反应的焓变，D错误；答案选C。2. 已知:C(s)+H2O(g)=C
3、O(g)+H2(g)H=akJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220 kJmol-1HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol-1，496 kJmol-1和462 kJmol-1。则a为()A. -332B. -118C. +350D. +130【答案】D【解析】【详解】C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g)Ha kJmol-1,2C(s) +O2(g) =2CO(g)H220 kJmol-1，将-得：H2O(g) = H2(g)+O2(g)H(a+110) kJmol-1，2462-(436+496)=a+110，解得a=+130。所以D符合题意
4、；故答案：D。3. 有关电化学知识的描述正确的是()A. CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B. 某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D. 从理论上讲，任何能自发进行的释放能量的氧化还原反应都可设计成原电池【答案】D【解析】【详解】A. CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应，没有电子的转移，所以不能设计为原电池，故A错误；B. 电解质溶液为AgNO3，与氯离子反应生成沉淀，所以不能用装有含琼胶的KCl饱和溶
5、液作盐桥，故B错误；C. 原电池的两极可以是由活动性不同的两种金属组成，也可以是非金属，如氢氧燃料电池中石墨棒用作电极，故C错误；D. 理论上，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池，故D正确；故选D。4. 利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()A. a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B. 一段时间后，a管液面高于b管液面C. a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D. a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2【答案】C【解析】【详解】Aa管内是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，b管内是酸性溶液发生析氢腐蚀， 选项A正确；B
6、发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，选项B正确；Ca处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，选项C不正确； Da、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的电极反应式：，选项D正确；答案选C5. 锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是()A. 随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液pH不断
7、升高B. 若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附C. 放电时，当有22.4LO2(标准状况下)被还原时，溶液中有4molLi从左槽移动到右槽D. 锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O【答案】D【解析】【详解】A正极为多孔碳棒电极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，随着反应的进行，正极附近c(OH-)不断增大，电解液pH不断升高，A正确；B若把电解液换成固体氧化物，则正极O2+4e-=2O2-，与负极迁移的Li+生成Li2O堵塞碳棒表面孔隙，使碳棒的吸附能力减弱，不利于空气的吸附，B正确；C
8、放电时，当有22.4LO2(标准状况下)被还原时，生成2molO2-，为保持电解质的电性平衡，左槽有4molLi移到右槽，C正确；D锂空气电池工作时，负极4Li-4e-=4Li+，正极O2+4e-+2H2O=4OH-，其总反应方程式4Li+O2+2H2O=4LiOH，D不正确；故选D。6. 下图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质恰好完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是()A. X电极是阴极B. Y电极产生气体的体积为0.28LC
9、. 若电解过程中溶液体积变化忽略不计，电解后溶液中H+浓度0.1molL-1D. 要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO3【答案】B【解析】【详解】X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成，则该电解液中含Cu2+，X电极的电极反应式为Cu2+2e-=Cu，Y电极的电极反应式为4OH-4e-=O2+2H2O；AX电极上Cu2+发生得电子的还原反应，则X电极是阴极，A正确；B根据得失电子守恒，X电极增重1.6g，Y电极上产生气体的物质的量为24=0.0125mol，由于气体所处温度和压强未知
10、，故无法计算气体的体积，B错误；C电解的总离子反应方程式为2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+，X电极增重1.6g，则生成的H+物质的量为2=0.05mol，电解后溶液中H+浓度为=0.1mol/L，C正确；D电解的总离子反应方程式为2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+，电解过程中析出了Cu、放出了O2，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或与CuO相当的CuCO3（因为CuCO3可改写成CuOCO2），D正确；答案选B。7. 在一定温度下的恒容密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是
11、()A. 体系的压强不再发生变化B. 气体密度不再发生变化C. CO与H2O浓度相同时D. 1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键【答案】C【解析】【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。【详解】A. 该反应是气体体积增大的反应，反应过程中压强增大，当体系的压强不再发生变化时，说明反应到达平衡，故A不选；B. 该反应是气体体积增大的反应，反应过程中气体总质量增大，体积不变，密度增大，
12、当气体密度不再发生变化时，说明反应到达平衡，故B不选；C. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)H2(g)中，每生成1mol CO(g)的同时，生成1mol H2(g)，CO与H2O浓度始终相等，当CO与H2O浓度相同时，不能说明反应到达平衡，故C选；D. 1 mol HH键断裂等效于生成2 mol HO键的同时断裂2 mol HO键，说明正反应速率等于逆反应速率，说明反应达平衡状态，故D不选；故选C。8. 一定条件下，反应：6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)的数据如图所示。下列说法正确的是（ ）A. 该反应为吸热反应B. 达平衡时，v正(H2)=v逆(CO2)C.
13、 b点对应的平衡常数K值大于c点D. a点对应的H2的平衡转化率为90%【答案】D【解析】【详解】A. 由图象可知，升高温度，CO2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，故A错误；B. 达平衡时，正逆反应速率比等于系数比，即 v正(H2)=3v逆(CO2)，故B错误；C. 正反应放热，升高温度，平衡常数减小，b点对应的平衡常数K值小于c点，故C错误；D.曲线 H2、CO2的投料比为2:1，设投入H2、CO2的物质的量分别是2mol、1mol，a点CO2的平衡转化率为60%，则消耗CO2 0.6mol、消耗H2 1.8mol，所以a点对应的H2的平衡转化率为90%，故D正确；选D
14、。【点睛】本题考查化学平衡标志、平衡转化率的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握曲线的意义和题给信息，明确平衡常数只与温度有关。9. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B. T2下，在0t1时间内，(Y)mol/(Lmin)C. M点的正反应速率正大于N点的逆反应速率逆D. M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小【答案】C【解析】【详解】A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学
15、方程式可知W点放出的热量多，A不正确；B、T2下，在0t1时间内X的浓度减少了（ab）mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为mol/(Lmin)，B不正确；C、根据图像可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是T1T2。M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C正确；D、由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正反应是体积减小
16、的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X的转化率升高，D不正确.故选C。10. 下列有关反应速率的说法正确的是（ ）A. 用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C. SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢D. 汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢【答案】D【解析】【详解】A. 稀硫酸改为98%的硫酸，铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气，A错误；B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氯化钠不反应，但稀释了盐
17、酸，氢离子浓度下降，故反应速率下降，B错误；C. 所以升高温度，反应速率加快，C错误；D. 有气体参加的反应，减小压强反应速率变慢，D正确；答案选D。二、不定项选择(本题共5个小题，每题4分，共20分，每题有1或2个正确答案，全选对得4分，漏选得2分，多选、错选不得分)11. 以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A. 阳极附近溶液呈红色B. 阴极逸出气体C. 阳极附近溶液呈蓝色D. 溶液最终呈酸性【答案】AD【解析】【详解】A. 阴极是水中氢离子得到电子生成氢气，剩余氢氧根离子，因此阴极附近溶液呈红色，故A错误；B. 根据A分析阴极逸出氢气，故B正确；C.
18、根据阳极是碘离子失去电子生成单质碘，遇淀粉变蓝，故阳极附近溶液呈蓝色，故C正确；D. 电解KI溶液是生成碘、氢气和氢氧化钾，因此溶液呈碱性，故D错误；答案为AD。12. 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是A. 有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+B. Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+C. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+D. 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+【答案】C【解析】【详解】AA
19、l失电子，作负极，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+，A错误；BMg不能和NaOH溶液反应，Al作负极，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+，B错误；C由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，C正确；D常温下，浓硫酸将Al钝化，Cu失电子作负极，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，D错误。答案选C。13. 已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1akJmol-12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2bkJmol-1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3ckJmol-12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4dkJmol
20、-1下列关系式中正确的是()A. ac0B. db0C. 2ab0【答案】BC【解析】【详解】A. 对于放热反应，当反应物能量相同时，生成物的能量越低，反应放出的热量越多，H越小，而和相比，中水为液态，能量低于气态水，故反应放出的热量大于，即ca0，故A错误；B. 反应的情况与的类似，则db0，故B正确；C. 由于燃烧均为放热反应，故H均小于0，且由于反应是的2倍，故b是a的2倍，故有2a=b0，故C正确；D. 由于燃烧均为放热反应，故H均小于0，反应是的2倍，故d是c的2倍，故有2c=d0，故D错误；答案选BC。14. 对于合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，下列研究结果和示
21、意图相符的是()选项ABCD研究结果压强对反应的影响温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响投料比与N2转化率关系图示A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，A不选；B因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，B不选；C反应平衡后，增大氮气的量，平衡正向进行，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，C选；D起始投料比越
22、大，N2的平衡转化率越大，与图像不符，D不选；答案选C。15. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变能增大反应速率的是()A. 增加C的量B. 将容器的体积缩小一半C. 保持体积不变，充入N2使体系压强增大D. 保持压强不变，充入N2使容器体积变大【答案】B【解析】【详解】A固体物质的浓度不变，C是固体物质，若增加C的量，物质的浓度不变，因此化学反应速率不变，A不符合题意；B将容器的体积缩小一半，则物质的浓度增大，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，B符合题意；C保持体积不变，充入N2使体系压强增大，由于反应体系的各物质的浓度不变，因此化
23、学反应速率不变，C不符合题意；D保持压强不变，充入N2使容器体积变大，则反应混合物的浓度降低，物质浓度降低，则反应速率减小，D不符合题意；故合理选项是B。三、填空题16. 参考下列图表和有关要求回答问题：(1)图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_，H的变化是_(填“增大”、“减小”、“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) 49.0kJmol-1CH3OH(
24、g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) -192.9kJmol-1又知H2O(g)=H2O(l) -44kJmol-1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_(3)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_。【答案】 (1). 减小 (2). 不变 (3). NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) 234kJmol-1 (4). CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) 764.7kJmol-1 (5). N2(g)O2(g)=2NO(g)183kJmol-1【解析】【详解】(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，
25、则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234 kJ，反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) =-234 kJmol-1，故答案为：减小；不变；NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) =-234 kJmol-1；(2)依据盖斯定律计算（3-2+2）得到CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =3(-192.9kJmol-1)-2(+49.0kJmol-1)+2(-44 kJmo
26、l-1)=-764.7 kJmol-1；故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-764.7 kJmol-1；(3)由题干图示可知，该反应中的反应热=（945+498）kJmoL-1-2630 kJmoL-1=+183 kJmoL-1，所以其热化学反应方程式为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+183 kJmoL-1，故答案为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+183 kJmoL-1。17. 已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极
27、的质量减少11.2g。请回答下列问题:(1)A是铅蓄电池的_极,铅蓄电池正极反应式为_,放电过程中电解液的密度_(填“减小”“增大”或“不变”)。(2)Ag电极的电极反应式是_,该电极的电极产物共_g。(3)Cu电极的电极反应式是_，CuSO4溶液的浓度_(填“减小”“增大”或“不变”)。【答案】 (1). 负 (2). PbO2+4H+SO+2e-=PbSO4+2H2O (3). 减小 (4). 2H+2e-=H2 (5). 0.4 (6). Cu-2e-=Cu2+ (7). 不变【解析】【详解】（1）当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g，说明铁作阳极，银作阴极，阴极
28、连接原电池负极，所以A是负极，B是正极，铜为阳极，锌极为阴极；铅蓄电池的正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为PbO2+4H+SO+2e-=PbSO4+2H2O，依据电解方程式判断，放电过程中电解液消耗，所以密度减小；（2）银电极作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H+2e-=H2，生成氢气的物质的量是0.4mol20.2mol，质量=0.2mol2g/mol=0.4g；（3）铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，阴极上析出铜，所以该装置是电镀池，因此电解质溶液中硫酸铜浓度不变。18. 下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，
29、乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是_，N的电极电极反应式为：_；乙池的总反应式是_，通入甲烷的铂电极上发生的电极反应式为_。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为_L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的H+的浓度为_。【答案】 (1). 铁 (2). 4OH-4e-=O2+2H2O (3). 4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3 (4). CH4-8e-+10OH-=+7H2O (5). 0.224L (6). 0.1mol/L【解析
30、】【分析】碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，M为电解池的阴极，为铁电极，电解硝酸银溶液时，阴极反应式为Ag+e-=Ag，阳极反应式为4OH-4e-=O2+2H2O，结合电子的转移的物质的量的判断进行计算。【详解】(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两
31、个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，N为阳极，电极反应式是4OH-4e-=O2+2H2O，M为阴极，电极材料是Fe，电极反应式为Ag+e-=Ag，则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，故答案为：铁；4OH-4e-=O2+2H2O；4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3；CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O；(2)n(Ag)=0.04mol，根据Ag+e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H+8e-=4H2O，则消耗n
32、(O2)=0.04mol=0.01mol，V(O2)=0.01mol22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，故答案为：0.224；0.1mol/L。19. 某化学反应在四种不同条件下进行，B、D起始浓度（mol/L）为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：实验序号0102030405060118001.00.800.670.570.500.500.50228000.600.500.500500.500.50338000.920.750.600.600.600.6
33、0448201.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1中，反应在10至20分钟时间内平均速率为_mol/（Lmin）（2）在实验2中，A的初始浓度_mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_（3）设实验3的反应速率为，实验1的反应速率为，则_（填“”、“”或“”），且_（填“”、“”或“”）1.0mol/L.（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是_（填“吸热”或“放热”）反应理由是_【答案】 (1). 0.013 (2). 1.0 (3). 使用催化剂 (4). (5). (6). 吸热 (7). 温度升高时，
34、平衡向右移动【解析】【分析】根据化学反应速率的定义计算；实验1、2中的平衡浓度相同，则起始浓度相同，实验2中反应速率快；根据温度高反应速率快，平衡浓度大的则其相应的起始浓度也大分析；由实验4和实验1可知，物质A起始浓度相同，温度不同，温度越低，平衡时反应物A的浓度越小，说明降低温度，平衡正向移动。【详解】(1)在实验1中，反应在10 min至20 min时间内，A的浓度减少c(A)=0.8 mol/L-0.67mol/L=0.13 mol/L，反应时间为10 min，故这段时间内平均速率v(A)=0.013mol/(Lmin)；(2)根据实验1、2的平衡浓度分析可知二者是等效平衡，则二者起始浓
35、度相同，可知A的初始浓度c2=1.0 mol/L。实验2中比实验1先达到平衡状态，说明其反应速率快，平衡状态不变，说明实验2中还隐含的条件是使用了催化剂；(3)由表格数据可知，平衡时A的浓度实验3的大，实验1和实验3的温度相同，则实验3的起始浓度大于1.0mol/L，即c31.0mol/L，由于浓度越大，其反应速率越快，所以反应速率：v3v1；(4)由实验4和实验1可知，物质起始浓度相同，温度不同，温度升高，平衡时反应物A的浓度变小，说明升高温度，化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。【点睛】本题考查了化学反应速率的计算及化学平衡的计算与判断。把握有关概念、平衡移动原理及平衡影响因素为
36、解答的关键，注意表格中数据的分析与应用，侧重考查学生的分析、计算与应用能力。20. 有机物在能源、材料、建筑方面具有广泛的用途，天然气代替燃油作为燃料具有污染小，比能量高的特点。(1)常温常压下完全燃烧4g甲烷生成二氧化碳和液态水所释放的热量能将1000g水温度升高约53，则此条件下甲烷燃烧的热化学方程式为：_(已知：水的比热容C=4.2103Jkg-1-1；反应过程中无其他能量散失)。(2)“甲烷化反应”可将CO和H2在一定条件下，进行化学反应生成CH4，这一反应可将废气中一氧化碳再利用。其方程式如下：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H0一定温度下将1molCO(g)和3
37、molH2(g)置于体积为1L的密闭容器中，2min后反应达到平衡，测得体系中氢气的浓度为1.5molL-1，则2min内该反应的反应速率v(CO)=_，此条件下该反应的平衡常数为：_(保留两位有效数字)；保持投料量不变，改变某一个反应条件，平衡后各物质浓度如下表物质CO(g)H2(g)CH4(g)H2O(g)浓度(molL-1)0.41.20.60.6则改变的条件是：_；实际工业生产过程中常采用下列流程：该流程图中为提高原料利用率采取的措施有：_；下列图一为该合成反应所使用的催化剂NiO-La2O3催化效率与温度的关系图，图二为甲烷的产率与温度的关系图。 分析图一可知甲烷产率与温度和压强关系
38、为：_；实际工业生产条件控制在350、1.5MPa左右，选择此温度和压强的理由是：_。【答案】 (1). CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.4kJmol-1 (2). 0.25molL-1min-1 (3). 0.15L-2mol2 (4). 降低温度 (5). 尾部冷却、残留原料气加压后返回反应釜进一步反应 (6). 甲烷产率随温度降低而升高，随压强增大而升高 (7). 350甲烷产率不低，且催化剂催化效率最高，1.5MPa时产率已经很高，再增加压强产率提高不大，且成本升高【解析】【分析】(1)根据Q=mct求出4g甲烷完全燃烧放出的热量，据此书写热化学方
39、程式；(2)先求出2min内该反应的反应速率v(H2)，再根据反应速率之比等于化学计量数之比计算v(CO)，结合三段式计算平衡常数；保持投料量不变，改变某一个反应条件，平衡常数增大，据此分析判断改变的反应条件；结合流程图分析提高原料利用率采取的措施；根据图一分析甲烷产率与温度和压强的关系；结合图一、二以及生产成本分析实际工业生产条件控制在350、1.5MPa左右的原因。【详解】(1)4g甲烷的物质的量为=0.25mol，CH4完全燃烧生成二氧化碳和水放出热量能将1000g水温度升高约53，放出的热量为1000g4.2103Jkg-1-153=222.6kJ，则1molCH4完全燃烧生成二氧化碳
40、和水放出222.6kJ4=890.4kJ热量，所以CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.4kJ/mol，故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.4kJ/mol；(2)一定温度下将1molCO(g)和3molH2(g)置于体积为1L的密闭容器中，2min后反应达到平衡，测得体系中氢气的浓度为1.5molL-1，则2min内该反应的反应速率v(H2)= 0.75molL-1min-1，则v(CO)= v(H2) =0.25molL-1min-1；此条件下该反应的平衡常数K=0.15L-2mol2，故答案为：0.25molL-1
41、min-1；0.15L-2mol2；保持投料量不变，改变某一个反应条件，平衡常数增大，由于该反应为放热反应，因此改变的条件是降低温度，故答案为：降低温度；根据流程图，提高原料利用率采取的措施是尾部冷却、残留原料气加压后返回反应釜进一步反应，故答案为：尾部冷却、残留原料气加压后返回反应釜进一步反应；分析图一可知，甲烷产率随温度降低而升高，随压强增大而升高；实际工业生产条件控制在350、1.5MPa左右，是因为350甲烷产率不低，且催化剂催化效率最高，1.5MPa时产率已经很高，再增加压强产率提高不大，且成本升高，故答案为：甲烷产率随温度降低而升高，随压强增大而升高；350甲烷产率不低且催化剂催化效率最高，1.5MPa时产率已经很高，再增加压强产率提高不大且成本升高。
