2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学平衡

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学平衡
一、单选题
1．（2023春·江苏盐城·高三校联考阶段练习）NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物，工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    ΔH=-92.4kJ•mol-1。NH3可与酸反应制得铵盐，也可通过催化氧化生成NO，用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中，放出大量热量，促进NH3·H2O分解，可用于实验室制取NH3。对于工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    ΔH=-92.4kJ•mol-1。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．升高温度能加快反应速率
C．0.1molN2与0.3molH2充分反应可释放9.24kJ的能量
D．若3v(N2)=v(H2)，该反应处于平衡状态
2．（2023·辽宁·统考高考真题）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A．A B．B C．C D．D
3．（2023春·山西大同·高三大同一中校考阶段练习）下列实验内容能达到相应实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
向1mL，溶液中加入5mL溶液，充分反应后，加入2mL苯，充分振荡、静置，分液后将水层分装于两支小试管中，向其中一支小试管中滴加5~6滴15%的溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色
证明与之间的反应属于可逆反应
B
室温时，将等体积、等物质的量浓度的、，溶液分别加入等体积的30%的溶液中，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究、催化效果的优劣
C
取两支试管，分别加入5mL4%、5mL12%的溶液，向其中一支试管中加入少量粉末，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究浓度对反应速率的影响
D
将相同体积相同浓度的稀硫酸分别加入两支试管中，再向两支试管中分别加入不同体积、等浓度的溶液，将两支试管分别放入盛有等温等量的热水的烧杯中，观察并比较两支试管中出现浑浊现象的快慢
探究浓度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·辽宁·高三校联考期中）某温度下，在2L恒容密闭容器中投入4mol发生如下反应  有关数据如下：
时间段/min
的平均生成速率/
0-1
0.4
0-2
0.3
0-3
0.2
下列说法错误的是
A．30秒时，的浓度大于
B．0-1min内，的反应速率为
C．2min30秒时物质的量小于2.8mol
D．当的体积百分数不变时，不能说明此反应达到了平衡状态
5．（2023·重庆·统考三模）已知：，，的分布分数与关系如下图所示例如：分布分数下列说法正确的是
  
A．曲线b代表
B．
C．的平衡常数
D．当时，
6．（2023·山东聊城·校联考三模）时，将足量某碳酸氢盐固体置于真空恒容密闭容器中发生反应：，该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为。下列说法正确的是
A．当混合气体中的体积分数不变时，说明该反应达到平衡
B．向平衡体系中加入适量增大
C．向平衡体系中充入适量，逆反应速率增大
D．时，该反应的化学平衡常数为
7．（2023春·广西玉林·高三博白县中学校考期中）在密闭容器中，反应　，达到如下图甲平衡，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是
  
A．图Ⅰ是增大反应物的浓度
B．图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强
D．图Ⅲ是升高温度
8．（2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将少量醋酸滴入溶液中
未产生明显气泡
酸性：
B
向盛有相同体积、浓度的溶液的两支试管中分别滴加和HI溶液，观察出现棕黄色现象的时间
后者出现棕黄色时间短
其他条件不变时，一般浓度越大，该反应化学反应速率越快
C
将装有相同质量和的混合气的两支烧瓶分别置于热水、冰水中
浸泡在热水中的烧瓶红棕色更深
  
D
向盛有溶液滴加2滴等浓度溶液，悬浊液静置，取上层清液，滴入少量稀NaI溶液
出现黄色沉淀

A．A B．B C．C D．D
9．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为0.1MPa下，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是

A．图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是b和d
B．由图可知该反应的
C．M点对应温度下，H2S的转化率约为33.3%
D．950℃时，H2的体积分数为60%
10．（2023·山西临汾·统考二模）25℃时，向0.1mol/LNH4HCO3溶液中通HCl(g)或加NaOH(s)，溶液中含碳、含氮粒子分布分数δ[指某含氮(或碳)粒子的浓度占各含氮(或碳)粒子浓度之和的分数]随溶液的pH变化关系如图所示。下列说法错误的是

A．常温下，Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
B．NH4HCO3溶液中存在：c(NH3·H2O)+c()+c(OH－)=c(H+)+c(H2CO3)
C．反应+NH3·H2O++H2O的平衡常数K=10−0.9
D．pH=10.2时，溶液中存在：3c()+c(OH－)=c()+c(H+)
11．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）在一定条件下的密闭容器中，进行反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．正、逆反应速率相等且等于零 B．SO2、O2、SO3的浓度相等
C．SO2的浓度保持不变 D．SO2、O2、SO3的体积比为2∶1∶2
12．（2023春·四川南充·高三校考期中）某温度下，在1L恒容真空密闭容器中充入5.0mol块状X，发生反应：2X(s)Y(g)+2Z(g)，测得如表数据，下列说法不正确的是
时间段/s
0~20
0~40
0~60
产物Z的平均生成速率/mol•L-1•s-1
0.10
0.075
0.05
A．10秒时，c(Y)小于0.50mol/L
B．30秒时，混合气体中Z的体积分数约为66.7%
C．40秒时，反应已达平衡状态
D．容器内压强不再变化时，达到化学反应的限度
13．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习）室温下，下列实验探究方案能达到探究目的是
选项
探究方案
探究目的
A
一定温度下向某容器中充入HI气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化
气体压强增大使平衡正向移动
B
用pH计测量Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的pH，比较溶液pH大小
Mg金属性比Al强
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化
氧化性：Cl2＞Br2＞I2
D
向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的MnSO4溶液和CuSO4溶液。观察产生气泡的速率
催化能力：Mn2+＞Cu2+
A．A B．B C．C D．D
14．（2023春·安徽池州·高三池州市第一中学校联考阶段练习）一定温度下，向1L固定体积的密闭容器中通入(g)和(g)，发生反应，测得反应物的浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是
  
A．体系内氨气的体积分数保持不变时达到平衡状态
B．前20min内用表示的平均反应速率为0.01
C．该温度下，若定义产物的浓度均为1，反应的化学平衡常数为250
D．25min后测得氨气的浓度变化如曲线③，25min时改变的条件是添加0.2mol 和0.1mol

二、非选择题
15．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1Q2
Ⅱ． 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
  
(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a． v(A)=2v(B)
b．容器内混合气体的密度保持不变
c．2v正(A)=v逆(B)
d．容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里，通入一定量的A、B、C，发生上述反应。达平衡后，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度   ②加入正催化剂    ③减小容器容积
Ⅲ．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：
  
(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等，导线中转移0.3 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
16．（2023春·陕西宝鸡·高三校联考阶段练习）一定温度下，在的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题：
  
(1)此反应的生成物是_______(填“X”“Y”或“Z”)。
(2)用X表示内该反应的反应速率为_______。
(3)该反应的化学方程式为_______。
(4)时Z的物质的量浓度为_______，此时Y的转化率为_______。
(5)时X的体积分数为_______(保留1位小数)。
17．（2023·全国·高三专题练习）氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。回答下列问题：

(1)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为___________
(2)有机物HT能将Ce3＋从水溶液中提取出来，该过程可表示：Ce3＋(水层)＋3HT(有机层)⇌CeT3(有机层)＋3H＋(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3＋水溶液，从平衡角度解释其原因：___________
18．（2023春·山西临汾·高三统考期中）某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行，各相关物质的物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。

(1)结合图像信息，判断该反应可能是___________(填选项序号)。
①；②；③
(2)试计算：
①反应从开始至2分钟时，以B的浓度变化表示的该反应的平均反应速率_______；
②反应达到限度后A物质的转化率______。

参考答案：
1．B
【详解】A．根据题给信息可知，该反应的ΔH=-92.4kJ•mol-1，则该反应为放热反应，A错误；
B．升高温度，所有反应的反应速率都加快，B正确；
C．该反应为可逆反应，无法计算该反应放出的热量，C错误；
D．没有指明正、逆反应，则3v(N2)=v(H2)不能证明正、逆反应速率相等，无法证明反应达到平衡，D错误；
故选B。
2．D
【详解】A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；
B．已知(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌，生成使溶液颜色加深，B项正确；
C．I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；
D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；
答案选D。
3．A
【详解】A．向溶液中加入溶液，FeCl3不足，充分反应后，水层中加入KSCN后溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，则证明与之间的反应属于可逆反应， A正确；
B．室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，、中的阴阳离子都不同，不能根据两支试管中气泡产生的快慢探究、催化效果的优劣，B错误；
C．两支试管中双氧水浓度不同、催化剂不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，C错误；
D．混合后两支试管中硫酸浓度不同、浓度不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．由于反应速率越来越慢，故30秒时，的浓度大于0.2mol/L，所以的浓度大于，A正确；
B．1min内生成为，所以消耗0.8mol，质量为62.4g，故反应速率为62.4g/min，B正确；
C．由数据可知2min、3min时的物质的量相同，所以说明2min时反应达到平衡状态，根据的速率可知此时消耗的物质的量为：，剩余为：，C错误；
D．生成物中只有氨气和二氧化碳，两者物质的量之比是一个定值，所以的体积百分数保持不变时，与是否达到平衡没有关系，D正确；
故选C。
5．B
【分析】Ag+具有空轨道，能与形成配离子，lgc(NH3)较小时溶液中主要存在Ag+，随着c(NH3)或lgc(NH3)增大，先形成[Ag(NH3)]+，再转化为[Ag(NH3)2]+，所以随着lgc(NH3)增大，c(Ag+)减小，c[Ag(NH3)]+先增大后减小，最后主要以[Ag(NH3)2]+存在，则曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，A错误；
B．由图可知，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，B正确；
C．K1=103.32、K2=103.9，则Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数K′==K1•K2=103.32×103.9=107.22，C错误；
D．由图可知，当c(NH3)＞10-3mol/L时，c[Ag(NH3)2]+＞c[Ag(NH3)]+＞c(Ag+)，D错误；
故答案为：B。
6．C
【详解】A．反应中H2O和CO2按照1：1产生，则反应中CO2的体积分数一直为50%，CO2体积分数不变无法判断化学平衡，A项不符合题意；
B．加入固体不改变物质的浓度平衡不移动，CO的浓度不发生变化，B项不符合题意；
C．充入CO2增加了产物浓度，v逆速率增大，平衡逆向，C项符合题意；
D．平衡时气体总浓度为c0mol/L，则c(CO2)=c(H2O)= mol/L，计算K=×=0.25，D项不符合题意；
故选C。
7．D
【详解】A．图I在某一时刻正逆反应速率都增大，若只是增大反应物的浓度，只有正反应速率增大，逆反应速率不变，A错误；
B．图II正逆速率都增大，但增大程度相同，可能是增大压强或加入催化剂的变化情况，因为该反应是前后气体分子数相同的反应，增大压强，正逆速率都增大，但仍相等，平衡不移动，B错误；
C．图III中t时刻的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应 是气体体积不变的放热反应，增大压强平衡不移动，升高温度，平衡逆向移动，则图III是升高温度，故C错误；
D．由C可知，图Ⅲ是升高温度，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】A．将少量醋酸滴入溶液中，反应生成醋酸钠和碳酸氢钠，不能得出酸性：，故A错误；
B．向盛有相同体积、浓度的溶液的两支试管中分别滴加和HI溶液，观察出现棕黄色现象的时间，后者出现棕黄色时间短，说明后者反应速率快，因此得出结论：其他条件不变时，一般浓度越大，该反应化学反应速率越快，故B正确；
C．将装有相同质量和的混合气的两支烧瓶分别置于热水、冰水中，浸泡在热水中的烧瓶红棕色更深，说明升高温度，平衡向生成二氧化氮方向移动，则  ，故C错误；
D．向盛有溶液滴加2滴等浓度溶液，氯离子过量，悬浊液静置，取上层清液，滴入少量稀NaI溶液，得到黄色沉淀，说明，故D错误。
综上所述，答案为。
9．C
【详解】A．由方程式可知，CH4与H2S为反应物，投料比为1∶2，因此c为H2S，d为CH4，CS2和H2为生成物，系数比为1∶4，因此b为CS2，a为H2，表示CH4、CS2变化的曲线分别是d、b，A错误；
B．由图像可知，温度升高，生成物的量增大，反应物的量减少，说明平衡正向移动，正反吸热，ΔH>0，B错误；
C．设CH4与H2S的投料量为a mol和2 a mol，参加反应的CH4的物质的量为x，列出三段式：

M点时H2与H2S的物质的量分数相等，因此2a -2x=4 x，解得x =a mol，因此H2S的转化率为33.3%，C正确；
D．设CH4与H2S的投料量为a mol和2a mol，950℃时参加反应的CH4的物质的量为y，列出三段式：
950℃时CS2与CH4的物质的量分数相等，因此a −y=y，解得y=a mol，平衡时CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为a mol、a mol、a mol、2a mol，H2的体积分数为50%，D错误；
故答案为：C。
10．D
【详解】A．常温下，根据图中曲线pH=9.3时，铵根和一水合氨物质的量浓度相等，则Kb(NH3·H2O)=10−4.7，图中曲线pH=6.4时，碳酸和碳酸氢根物质的量浓度相等，则Ka1(H2CO3)=10−6.4，因此Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)，故A正确；
B．NH4HCO3溶液中存在电荷守恒c()+c(H+) = 2c()+c(OH－) + c()，还存在物料守恒c(NH3·H2O)+ c()=c()+c()+c(H2CO3)，前者减去后者得到c(NH3·H2O)+c()+c(OH－)=c(H+)+c(H2CO3)，故B正确；
C．pH=10.2时，则Ka2(H2CO3)=10−10.2，反应+NH3·H2O++H2O的平衡常数，故C正确；
D．pH=10.2时，根据电荷守恒c()+c(H+) +c(Na+) = 2c()+c(OH－) + c()，c()=c()，则溶液中存在：3c()+c(OH－)=c()+c(H+)+c(Na+)，故D错误。
综上所述，答案为D。
11．C
【分析】化学反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，各组分浓度和百分含量保持不变，据此分析解题。
【详解】A．化学反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，A错误；
B．SO2、O2、SO3的浓度相等，无法判断正、逆反应速率是否想等，故无法判断应是否达到平衡状态，B错误；
C．SO2的浓度保持不变，正、逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，C正确；
D．SO2、O2、SO3的体积比为2∶1∶2，无法判断正、逆反应速率是否想等，故无法判断应是否达到平衡状态，D错误；
故答案为：C。
12．A
【详解】A．随着反应的进行，平均反应速率不断减小，第20秒时，Z的平均生成速率为0.10mol•L-1•s-1，则第10秒时，Z的平均生成速率大于0.10mol•L-1•s-1，Z的浓度大于0.10mol•L-1•s-1×10s=1mol/L，此时Y的浓度大于0.50mol/L，A不正确；
B．反应过程中，始终满足Y(g)、Z(g)物质的量之比为1：2的关系，所以第30秒时，Z的体积分数为×100%≈66.7%，B正确；
C．根据表中数据可知，40s末Z的浓度为0.075mol•L-1•s-1×40s=3mol•L-1，60s末Z的浓度为0.05mol•L-1•s-1×60s=3mol•L-1，即40秒时，反应已达平衡状态，C正确；
D．随着反应的进行，X不断分解，混合气的物质的量不断增大，压强不断增大，当容器内压强不再变化时，达到化学反应的限度，D正确；
故选A。
13．D
【详解】A．对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体的分子数相等，压缩容器体积为原来的一半，I2(g)的浓度增大，混合气的颜色加深，但平衡不发生移动，A不能达到探究目的；
B．Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的浓度不同，通过比较溶液的pH大小，无法确定电离程度大小，也就不能确定相同浓度时的碱性强弱，不能确定Mg金属性比Al强，B不能达到探究目的；
C．向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，Cl2、Br2都能与KI发生反应，不能肯定Br2与KI发生反应，也就不能确定Br2与I2的氧化性强弱，C不能达到探究目的；
D．等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的MnSO4溶液和CuSO4溶液，前者产生气泡的速率比后者快，则表明前者H2O2分解的速率快，催化能力：Mn2+＞Cu2+，D能达到探究目的；
故选D。
14．A
【分析】由方程式可知，NH3的转化量是CO2的3倍，则曲线①代表NH3，曲线②代表CO2，以此解答。
【详解】A．根据图示，添加的(g)和(g)物质的量比为2：1，无论反应是否进行，氨气的体积分数永远是三分之二，A错误；
B．20min达到平衡时，二氧化碳浓度减少了0.2，故反应速率为0.01，B正确；
C．平衡常数，C正确；
D．25min时，氨气浓度变为0.4，可知增大了0.2，重新达到平衡时，氨气浓度不变。则二氧化碳的浓度也不变，根据反应方程式可推出25min时，二氧化碳的浓度为，即增加了0.1，D正确；
故选A。
15．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18

【详解】（1）①根据反应过程中，断键时吸收能量，形成键的时候放热，工业合成氨反应N2+3H22NH3中，断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ，形成键时放出的能量是6×391=2346kJ，故放出的多，放出了能量为93kJ，该反应是放热反应，故答案为放热；
②由于该反应是可逆反应，实际反应放出的热量小于理论值，故Q1>2Q2，故选a；
（2）根据图像判断，减小的物质是反应物，增大的物质生成物，变化量之比是化学计量数之比，反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2；且因为2min后各物质都存在，且物质的量不变，说明达到该反应是可逆反应，故方程式为：2A(g)+B(g) 2C(g)；
（3）反应开始至2min时，B的平均反应速率 mol·L-1·min-1；
（4）a．速率没有说明正逆，不能判断是否达到平衡装置，a不符合题意；
b．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，b不符合题意；
c．不同物质的速率比值不等于系数比，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，c不符合题意；
d．容器内各物质浓度保持不变，说明平衡不再移动，能作为平衡标志，故d符合题意；
故选答案d；
（5）根据速率的影响因素进行判断，降低温度时速率会减小，加入正催化剂会加快反应速率，减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快，故选①；
（6）乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，负极反应式为；
（7）丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾，反应消耗氢氧根离子，故溶液碱性减弱；
（8）甲装置中两电极质量相等，反应时铁极溶解生成亚铁离子，Pt极上铜离子得到电子析出铜单质，导线中转移0.3 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
16．(1)Z
(2)0.0395
(3)
(4) 0.79
(5)

【详解】（1）根据图像可知Z的物质的量逐渐增大，X和Y的物质的量逐渐减小，此反应的生成物是Z。
（2）10s内X的物质的量减少1.2mol－0.41mol＝0.79mol，浓度是0.79mol÷2L＝0.395mol/L，所以用X表示内该反应的反应速率为0.395mol/L÷10s＝0.0395。
（3）平衡时生成Z是1.58mol，消耗X和Y均是0.79mol，变化量之比是化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为。
（4）时Z的物质的量浓度为1.58mol÷2L＝0.79，此时Y的转化率为。
（5）时X的体积分数为≈18.6%。
17． 分液 向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移动。
【分析】此工艺流程题属于物质的分离、提纯类型，主要考查了物质分离、提纯的基本方法与化学平衡移动原理。由题目中的流程图可知，酸浸后加入的HT属于萃取剂，即操作Ⅰ为分液；所得硫酸铈溶液与有机层主要通过调节pH，促进平衡移动得到Ce(OH)3后，通过氧气氧化最终获得Ce(OH)4。
【详解】(1)加入萃取剂后经操作Ⅰ可分离出有机层和硫酸铈稀溶液，则操作Ⅰ为分液。
(2)由Ce3＋(水层)＋3HT(有机层)⇌CeT3(有机层)＋3H＋(水层)，可知向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡逆向移动，即向形成Ce3＋水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3＋水溶液。
18．(1)②
(2) 0.1mol/(L·min) 40%

【详解】（1）由图可知，A和B为反应物，C为生成物，2min内，A、B的物质的量变化量为2mol、1mol，C的物质的量的变化量为2mol，故反应方程式为：，可能为②。
（2）B的物质的量变化量为1mol，以B的浓度变化表示的该反应的平均反应速率：；反应达到反应限度后，A的物质的量变化量为2mol，转化率为：。