2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应速率

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应速率，共20页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．（2023·全国·高三统考专题练习）在某催化剂作用下，乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) ΔH<0。速率方程为v正=k正c(C2H2)c(H2)，v逆=k逆c(C2H4)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关)。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入1mlC2H2(g)和1mlH2(g)，只发生上述反应。测得C2H4的物质的量如下表所示：
下列说法错误的是
A．0~10min内，v(H2)=0.025ml・L-1・min-1
B．升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C．净反应速率(v正-v逆)由大到小最终等于0
D．在上述条件下，15min时2k逆=15k正
2．（2023·广东·校联考模拟预测）某温度下，向V L恒容密闭容器中通入4 ml X(g)，发生反应：①2X(g)=Y(g)+4Z(g)，②。反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．25 min时，气体X反应完全
B．0~10 min内，气体X的平均反应速率为
C．25 min时，向该体系中仅通入1 ml 后，反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)
D．该温度下，反应②的平衡常数 L⋅ml
3．（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4ml发生如下反应 有关数据如下：
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2.8ml
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
4．（2023春·江西赣州·高三校联考阶段练习）在372 K时，0.4 ml 通入体积为5 L的真空密闭容器中，发生反应。在20 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.25倍。下列说法不正确的是
A．前20 s以的浓度变化表示的平均反应速率为0.12
B．在10 s时体系内压强为开始时的1.125倍
C．混合气体的密度不再变化时，该反应不一定达到化学平衡状态
D．平衡时，的体积分数为40%
5．（2023·山东淄博·校联考二模）某温度下，在金表面发生反应：，其速率方程式为(k为速率常数)。反应过程中，与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间，下列叙述错误的是
A．，Ⅰ条件下
B．其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大
C．其他条件相同，增大，反应速率不变
D．该温度下，当S(催化剂)，时，为
6．（2023春·海南海口·高三海南中学校考阶段练习）向刚性容器中投入与(足量)发生反应：(相对分子质量：M大于N)。测得不同温度下体积分数随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．温度升高，容器内气体的密度减小
C．，再投入，平衡时
D．，内，
7．（2023春·北京西城·高三北京铁路二中校考期中）一定温度下，把2.5ml A和2.5ml B混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2ml·L－1·s－1，同时生成1ml D，下列叙述中不正确的是
A．在此5s内D的平均速率为0.1ml·L－1·s－1
B．反应达到平衡状态时A的转化率为60%
C．x＝2
D．若D的浓度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
8．（2023·全国·高三专题练习）已知2N2O(g) 2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
下列说法正确的是
A．t=10min时，v(N2O)=2.0×10-3ml·L-1·min-1
B．速率方程中n=1，表格中c1>c2=c3
C．相同条件下，增加N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若起始浓度为0.020ml·L-1，当减至一半时共耗时70min
9．（2023春·广东佛山·高三校联考阶段练习）某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：，12s生成C的物质的量为0.8ml(过程如图)。下列说法正确的是

A．4s时，A和B的浓度相等，反应建立平衡
B．0~2s内，用A表示的平均反应速率为
C．
D．12s时容器内气体的总物质的量为起始时的
10．（2023春·广东广州·高三广州市第七中学校考期中）某温度和有催化剂条件下，恒容密闭容器发生为，下列说法正确的是
A．内，
B．内，
C．当容器内混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡
D．内，反应，此时反应达到平衡
11．（2023春·浙江·高三期中）某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，时生成C的物质的量为(反应进程如图所示)。下列说法中不正确的是
A．，A的平均反应速率为
B．图中两曲线相交时，反应达到平衡状态
C．化学计量系数之比
D．时，A的转化率为
12．（2023春·浙江杭州·高三期中）在一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为：2B(g)+C(g)6A(g)+2D(g)
B．反应进行到6s时，v(B)=v(D)
C．物质A在0～6s内的平均反应速率为0.1ml•L-1•s-1
D．反应进行到6s时，各物质的浓度不再改变，反应停止
13．（2023春·浙江·高三校考期中）在一定温度下，某容器内的某一反应中，气体X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是
A．时，Y的浓度是X的浓度的2倍
B．反应的化学方程式为
C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态
D．时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零
14．（2023春·甘肃天水·高三统考期中）在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法正确的是
A．在0～2min内，B的反应速率为0.1ml/(L·min)
B．2min时，C的物质的量浓度为0.4ml/L
C．该反应恰好在4min时达到平衡状态，此时A的转化率为30%
D．在4～6min内，容器内气体分子的总物质的量不变
二、非选择题
15．（2023春·广东广州·高三广州市白云中学校考期中）在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
前2s内的平均反应速率___________，从表格看，已达化学平衡的时间段为：___________。
(2)如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后，发生反应，已知是红棕色气体，是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是___________。
a．时，反应未达到平衡，浓度在减小
b．时，反应达到平衡，反应不再进行
c．各物质浓度不再变化
d．各物质浓度相等
e．，浓度增大
f．反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下，与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇：。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据：___________，___________。
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A．B．
C．D．
16．（2023春·吉林延边·高三延边二中校考期中）甲醇是一种重要的化工原料，在生产生活中有重要用途。现在2L的恒容密闭容器中充入和，一定条件下发生反应：。测得CO和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡，以表示的反应的平均反应速率___________；下列措施能增大反应速率的是___________。
A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡状态时的转化率为___________。
(3)在相同条件下，若向该密闭容器中充入与，二者充分反应后，根据反应的特点推测，能够___________(填放出或吸收)的热量___________(填“＞”“＜”或“＝”)。
17．（2023春·江西萍乡·高三统考期中）I．某学习小组设计如图实验探究锌与盐酸反应过程中的能量变化与反应速率变化。
(1)利用如图简易装置验证锌与盐酸反应的能量变化将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，说明此反应是放热反应的现象是_______。

(2)在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况下的体积)，实验记录如表(累计值)：
计算2~3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为______ml/(L•min)，______ 的(填“`0～1min”“1～2min”“2～3min”“3～4min”“4～5min”“5～6min”反应速率最快，原因是______。
(3)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在稀盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是______(填字母)。
A．K2SO4溶液B．Na2CO3溶液C．NaNO3溶液D．KCl溶液
Ⅱ．甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
(4)若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是______。
a．单位时间内生成lmlCO2同时生成2mlNO2
b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．容器内气体的压强不再变化
d．混合气体的质量不再变化
e．c(NO2)=2c(N2)
f．混合气体的颜色不变
(5)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示：

①外电路电子移动方向：______(填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为______。
18．（2023春·上海·高三卢湾高级中学校考期中）我国在汽车尾气和燃煤尾气的净化方面取得了一定成效。汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)温度下，内的平均反应速率___________。
(2)当固体催化剂的质量一定时，将催化剂磨成粉末，则反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，转化率___________。
(3)若在绝热、恒容的密闭体系中充入一定量的和气体进行该反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填序号)。
a． b． c． d．
t/min
0
5
10
15
20
n/ml
0
0.3
0.5
0.6
0.6
时间段/min
的平均生成速率/
0-1
0.4
0-2
0.3
0-3
0.2
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
c(N2O)/ml·L-1
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
0
5
10
15
20
0
10.0
16.0
18.0
18.0
浓度ml/L
时间/min
c(A)
c(B)
c(C)
0
1.0
1.2
0
2
0.8
4
0.6
6
0.9
时间
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
实验编号
(℃)
①
180
0.1
②
5
③
350
5
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
232
392
472
502
参考答案：
1．D
【详解】A．由表可知，0~10 min内，A正确；
B．根据平衡状态的特点，平衡时正、逆反应速率相等，则K=。上述反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，而升高温度，速率常数增大，由此推知，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数，B正确；
C．根据表格数据可知，开始正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应进行，净反应速率由大到小，最终等于0(平衡)，C正确；
D．15 min时达到平衡，c(C2H2)=0.2 ml/L ，c(H2)=0.2 ml/L ，c(C2H4)=0.3 ml/ L，故K==7.5，15k逆=2k正，D错误；
答案选D。
2．D
【详解】A．由题干图像可知，25 min时，生成了2mlY，根据反应方程①可知，消耗4mlX，则气体X反应完全，A正确；
B．由题干图像可知，0~10 min内生成了1.6mlY，则消耗3.2mlX，故气体X的平均反应速率为=，B正确；
C．由A项分析可知，反应①不可逆反应，故25 min时反应①进行完全，恒温恒容下向该体系中仅通入1 ml Y(g)后，反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)，C正确；
D．由题干图像信息可知，25min时生成了2mlY，同时反应①生成了8mlZ，而Z的物质的量实际上最终为1.6ml，说明反应②消耗了6.4ml，生成了3.2mlM，该温度下，反应②的平衡常数 L⋅ml，D错误；
故答案为：D。
3．C
【详解】A．由于反应速率越来越慢，故30秒时，的浓度大于0.2ml/L，所以的浓度大于，A正确；
B．1min内生成为，所以消耗0.8ml，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。
4．B
【分析】设达到平衡时，参加反应的三氧化硫的物质的量为2xml，根据题给信息可得以下三段式：
压强之比等于气体的物质的量之比，则，解得x=0.1，以此解题。
【详解】A．前20 s以的浓度变化表示的平均反应速率，，A正确；
B．题中没有给出10s时的数据，无法计算此时的压强，B错误；
C．根据质量守恒可知，混合物的质量不变，容器恒定不变，则密度=不是变量，故密度不变不能证明反应达到平衡，C正确；
D．由分析可知，平衡时的体积分数=，D正确；
故选B。
5．A
【详解】A．根据如所示，Ⅰ和Ⅲ条件相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，所以，，A错误；
B．对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，Ⅱ中S(催化剂)越大最大，反应速率越大，k越大，Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同，反应速率相同，k相同，所以在其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大，B正确；
C．由以上分析，与反应速率无关，C正确；
D．由图可知，在条件Ⅰ，S(催化剂)，消耗一半即小号所用的时间为，所以半衰期为，D正确；
故选A。
6．A
【详解】A．根据“先拐先平数值大”，由图可知，T2℃时反应先达到平衡，则T2>T1，故A正确；
B．由图可知，T2>T1，升高温度，平衡时B的体积分数增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，由于相对分子质量：M>N，因此升高温度，更多的固体转变为气体，混合气体的总质量增大，而刚性容器体积不变，所以容器内气体的密度增大，故B错误；
C．该反应为气体体积不变的反应，在T1℃达平衡时，n(B)=aml×30%=0.3aml，则平衡时n(A)=aml-0.3aml=0.7aml，故C错误；
D．不用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数，故D错误；
故选A。
7．C
【详解】A．在此5s内D的平均速率为==0.1ml·L-1·s-1，A正确；
B．根据反应方程式可知，生成1mlD的同时消耗A的物质的量为：=1.5ml，故反应达到平衡状态时A的转化率为×100%=60%，B正确；
C．由同一时间段内反应速率之比等于化学计量数之比结合A项分析可知，，即，解得x＝4，C错误；
D．化学平衡的特征之一为各组分浓度保持不变，故若D的浓度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态，D正确；
故答案为：C。
8．A
【详解】A．t=10min时，v(N2O)==2.0×10-3ml·L-1·min-1，选项A正确；
B．根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)，所以速率方程中n=0，选项B错误；
C．速率方程中n=0，相同条件下增加N2O的浓度不能加快反应速率，选项C错误；
D．保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为2.0×10-3ml·L-1·min-1，若起始浓度0.200ml·L-1，减至一半时所耗时间为=50min，选项D错误；
答案选A。
9．D
【详解】A．4s时，A和B的浓度相等，图中两曲线相交后A、B物质的量还在减少，说明还未达到平衡，故A错误；
B．0~2s，A的平均反应速率为，故B错误；
C．时，B物质的量改变量为0.4，A物质的量改变量为1.2ml，C生成物质的量为0.8ml，则改变量之比等于计量系数之比，因此化学计量系数之比，故C错误；
D．12s时△c(A)=0.8ml-0.2ml/L=0.6ml/L，△c(C)=0.4ml/L，△c(B)=0.2ml/L，则△c(A)∶△c(B)∶△c(C)=3∶1∶2，反应为3A(g)+B(g)⇌2C(g)，12s时生成C的物质的量为0.8ml，△n(A)∶△n(B)∶△n(C)=△n(A)∶△n(B)∶0.8ml=3∶1∶2，△n(A)=1.2ml，△n(B)=0.4ml，n(A)=0.8ml/L×2L-1.2ml=0.4ml，n(B)=0.5ml/L×2L-0.4ml=0.6ml，此时总物质的量为0.8ml+0.6ml+0.4ml=1.8ml，起始时A、B的总物质的量为(0.8ml/L+0.5ml/L)×2L=2.6ml，则反应为12s时容器内气体的总物质的量与起始时容器内气体的总物质的量之比为，故D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．由表格数据可知，内， =0.16，==0.08，故A错误；
B．由表格数据可知， =0.1，故B正确；
C．该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当容器内混合气体的密度不再改变时，不能说明反应达到平衡，故C错误；
D．内，反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故D错误；
故选B。
11．B
【详解】A．，A的平均反应速率为，故A正确；
B．图中两曲线相交后A、B物质的量还在减少，说明还未达到平衡，故B错误；
C．时，B浓度改变量为0.2，物质的量改变量为0.4ml，C生成物质的量为0.8ml，则改变量之比等于计量系数之比，因此化学计量系数之比，故C正确；
D．时，A浓度改变量为0.6，A的转化率为，故D正确。
综上所述，答案为B。
12．C
【详解】A．从图中可知，BC为反应物，AD为生成物，且各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误；
B．反应进行到6s时达到平衡状态，但是根据化学方程式可知，2v(B)=3v(D)，B错误；
C．物质A在0-6s内物质的量变化量为1.2ml，则v(A)=，C正确；
D．反应进行到6s，此时反应达到平衡，化学平衡是动态平衡，反应并未停止，D错误；
故答案选C。
13．A
【详解】A．由图像知，反应中Y的物质的量减少，X的物质的量增多，则Y为反应物，X为生成物，Y、X的物质的量变化量之比为(8-2)∶(5-2)=6∶3=2∶1，则化学方程式为2YX，t1时X的物质的量为3 ml，Y的物质的量为6 ml，因此Y的浓度是X的2倍，故A正确；
B．根据上述分析可知，化学方程式为2Y⇌X，故B错误；
C．在t2时，X和Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反应速率不相等，故C错误；
D．在t3时，X和Y的物质的量不再随时间的变化而变化，反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故D错误；
故选：A。
14．D
【详解】A．在0～2min内，Δc(A)=0.2ml·L−1，Δc(B) =2Δc(A)=0.4 ml·L−1，B的反应速率， A错误；
B．2min时，Δc(A) = 0.2 ml·L−1，则Δc(C) = 0.6 ml·L−1，即C的物质的量浓度为0.6ml·L−1，B错误；
C．4min时Δc(B) = 0.6 ml·L−1，则Δc(C) =Δc(B) = 0.9 ml·L−1，即C的物质的量浓度为0.9ml·L−1，由表格数据可知9min时C的物质的量浓度也为0.9ml·L−1，因此4min时已经平衡，但不能说明4min时恰好平衡，平衡的时间可以在2-4min的某个时间点，C错误；
D．4min时，反应已达到平衡状态，因此在4～6min内，容器内气体分子的总物质的量不变，D正确；
故选D。
15．(1) 1.875×10-4ml/(L•s) 4s
(2)ace
(3) 180 2：3
(4)溶液出现浑浊的时间
(5)BADC
【详解】（1）前 2s 内(NO)=ml/(L•s)=3.75×10-4ml/(L•s)，相同时间内同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故 (N2)=(NO)=×3.75×10-4ml/(L•s)=1.875×10-4ml/(L•s)；反应达到平衡时各物质的物质的量浓度不变，4s时各物质的浓度不变，此时该反应达到平衡状态，故答案为：1.875×10-4ml/(L•s)；4s；
（2）a．t1时，反应未达到平衡，反应正向进行，反应物的浓度减小，则二氧化氮浓度减小，a正确；
b．t2时，反应达到平衡，正逆反应速率相等等不等于0，所以反应没有停止，b错误；
c．t2～t3段为平衡状态，各物质的浓度不变，c正确；
d．t2～t3段为平衡状态，各物质的量浓度不变但不相等，d错误；
e．0～t2段反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增大，则N2O4浓度增大，e正确；
f．二氧化氮浓度越大，气体颜色越深，0～t2段反应正向进行，二氧化氮浓度减小，气体颜色变浅，f错误；
故答案为：ace；
（3）寻找合成甲醇的适宜温度和压强，故温度压强为变量，相同，m=2：3；①②中压强不同，则温度相同为180℃，故答案为：180；2：3；
（4）已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现，故答案为：溶液出现浑浊的时间；
（5）将反应速率全部转化为氢气的反应速率进行比较，A.(H2)=0.6ml/(L•min)；B. (N2)=0.3ml/(L•min)，反应速率之比等于其计量数之比，所以(H2)=0.9ml/(L•min)；C. (NH3)=0.15ml/(L•min)，反应速率之比等于其计量数之比，所以(H2)=0.225ml/(L•min)；D. (H2)=0.3ml/(L•min)；所以该反应的速率由大到小的顺序是：B＞A＞D＞C，故答案为：B＞A＞D＞C。
16．(1) AD
(2)75%
(3) 放出 ＜
【详解】（1）根据图1知，3min时反应达到平衡状态，从反应开始至达到平衡，v(CO)==0.125ml/(L∙min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=2v(CO)=0.25ml/(L∙min)；
A．升高温度，能增大反应速率，A项选；
B．降低压强，能减慢反应速率，B项不选；
C．减小CH3OH的浓度，减慢反应速率，C项不选；
D．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，增大反应速率，D项选；
答案为：0.25ml/(L∙min)；AD。
（2）根据图1，从反应开始至达到平衡，CO物质的量减少1.00ml-0.25ml=0.75ml，根据转化物质的量之比等于化学计量数之比，H2物质的量减少0.75ml×2=1.5ml，H2的转化率为×100%=75%；答案为：75%。
（3）根据图2知，2mlH2(g)与1mlCO(g)完全反应生成1mlCH3OH(g)放出128.8kJ的热量，若向该密闭容器中充入2mlCO(g)与4mlH2(g)，由于该反应为可逆反应，任一反应物的转化率都小于100%，二者充分反应，能够放出的热量小于257.6kJ；答案为：放出；＜。
17．(1)“U”形管液面左低右高
(2) 0.1 3～4min 该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率
(3)AD
(4)acf
(5) a→b
【详解】（1）根据题意，该反应是放热反应，使的锥形瓶中压强增大，气体体积膨胀，因此看到的现象是“U”形管液面左低右高；故答案为：“U”形管液面左低右高。
（2）2~3min时间段氢气体积改变量为112mL，氢气物质的量为0.005ml，则盐酸消耗了0.01ml，以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为，0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min、5～6min产生氢气的量分别为50mL、70mL、112mL、160mL、80mL、30mL，则3～4min反应速率最快，原因是该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率；故答案为：0.1；3～4min；该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率。
（3）A．K2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢，产生氢气的量不变，故A符合题意；B．Na2CO3溶液，氢离子与碳酸根反应，氢离子浓度减小，产生氢气的总量减小，故B不符合题意；C．NaNO3溶液，氢离子、硝酸根与金属反应不会产生氢气，生成氮的氧化物，故C不符合题意；D．KCl溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢，产生氢气的总量不变，故D符合题意；综上所述，答案为：AD。
（4）a．单位时间内生成lmlCO2，正向反应，同时生成2mlNO2，逆向反应，两个不同的方向，生成量之比等于速率之比，能说明达到平衡，故a符合题意；b．正反应速率最大，逆反应速率为0，说明在开始正在建立平衡，不是平衡状态，故b不符合题意；c．该反应是体积增大的反应，正向反应，压强不断增大，当容器内气体的压强不再变化，说明达到平衡，故c符合题意；d．气体质量始终不改变，当混合气体的质量不再变化，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；e．c(NO2)=2c(N2)，浓度相等，不能作为判断平衡标志，只能说某物质的浓度不再改变，故e不符合题意；f．正向反应，气体颜色变浅，当混合气体的颜色不变，说明达到平衡，故f符合题意；综上所述，答案为：acf。
（5）①燃料电池中燃料作负极，氧化剂作正极，则甲烷为负极，氧气为正极，外电路电子从负极移向正极即移动方向：a→b；故答案为：a→b。
②该原电池是碱性燃料电池，氧气为正极，则b电极的电极方程式为；故答案为：。
18．(1)0.05ml/(L•s)
(2) 增大 不变
(3)bd
【详解】（1）由图得出v(CO2)= =0.1ml/(L•s)，依据速率比等于物质计量数之比，得出v(N2)=0.05ml/(L•s)。
（2）将催化剂磨成粉末，可增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率；催化剂不会影响平衡移动，只会改变反应速率，所以反应速率增大CO的转化率不变。
（3）a．由于0时刻无产物，所以v逆起点为0，故a错误；
b．因为在绝热容器中进行，该反应放热，导致体系温度升高，平衡常数减小，除非达到平衡，体系温度才不会发生变化，从而化学平衡常数K不变，故b正确；
c．n(CO2)与n(NO)相等，物质之间量的关系不能表示其浓度不变，不能作为达到平衡状态的依据，故c错误；
d．NO质量分数不变，符合化学平衡状态的定义，故d正确；
故答案为：bd。