2023届高考化学一轮复习 化学反应原理专练（14）化学反应原理综合应用

（14）化学反应原理综合应用

1.回答下列问题：

（1）已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表酸的电离平衡常数如表：

①同温度下，等pH的：A.溶液  B.NaCN溶液  C.溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为________（填序号）。

②225℃时，将溶液和溶液分别与溶液混合，实验测得产生的气体体积随时间的变化如图所示：

反应初始阶段两种溶液产生气体的速率存在明显差异的原因是_____，反应结束后所得两溶液中，_______（填“>”“<”或“=”）。

③若保持温度不变，在醋酸溶液中通入一定量氨气，下列量会变小的是________（填序号）。

A.

B.

C.

D.醋酸电离平衡常数

（2）已知在常温下FeS的，饱和溶液中与之间存在如下关系：。在该温度下，将适量FeS投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中为，应把溶液的调节为______。

（3）如图是一种用电解原理来制备，并用产生的处理废氨水的装置。

①为了不影响的产量，需要向废氨水中加入适量调节溶液的pH约为5，则所得溶液中___（填“>”“<”或“=”）。

②Ir-Ru惰性电极吸附生成，其电极反应式为_____。

2.作为绿色氧化剂和消毒剂，在工业生产及日常生活中应用广泛。已知：。回答下列问题：

（1）的电子式为_____，能用作消毒剂是因为分子结构中存在_____键（选填“H—O”或—O—O—”）。

（2）纯相对稳定，实验表明在54℃下恒温储存两周，浓度仍然保持99%，原因是分解反应的_____（填编号）。

a.比较小

b.反应速率比较小

c.不够大

d.活化能比较大

（3）一定条件下，溶液的酸碱性对催化分解反应的影响如图所示。

①pH=7时，0~10min分解反应的平均速率________。

②以下对图像的分析正确的是________（填序号）。

A.相同条件下，的浓度越小，分解速率越大

B.相同条件下，溶液的酸性越强，的分解速率越大

C.在0~50min间，pH=7时的分解百分率比pH=2时大

（4）液态是一种极弱的酸，测得常温下其电离常数，写出的一级电离方程式________。能与碱反应：，产物可以看成是的盐，结合电离常数计算说明（常温下）水溶液有强碱性的原因_______。

（5）的一种衍生物是，其阴离子结构式为，水溶液加热后有气体产生，同时溶液pH降低，用离子方程式表明原因________。

3.CuCl是难溶于水的白色固体，在潮湿空气中可被迅速氧化，可采用混合溶液与溶液反应的方法制取CuCl。回答下列问题：

（1）如图1所示是反应体系pH随时间变化的关系图，写出制备CuCl的反应的离子方程式：_________。如图2所示是CuCl的产率随pH变化的关系图，实验过程中往往用混合溶液代替溶液，其中的作用是________，维持pH在________左右可保证较高的产率。

（2）反应完成后经抽滤、洗涤、干燥可获得产品CuCl。洗涤时，应用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品，原因是_________。

（3）将CuCl加人饱和NaCl溶液中，其会部分溶解生成，反应过程中存在如下两个平衡：

分析和的数学关系，在图3中画出的关系曲线（要求至少标出一个坐标点）。

（4）向某含的废液中加入Cu与，除去的同时制备CuCl，平衡时溶液中相关离子浓度单位为）的关系如图4所示，下列说法正确的是____（填标号）。

A.a点对应溶液中，有CuCl沉淀析出

B.除的反应为

C.加入的Cu越多，浓度越高，除效果越好

D.反应的平衡常数很大，反应趋于完全

4.温室气体转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。

（1）已知：①

②

则反应③的____。

（2）刚性绝热密闭容器中，等物质的量的和发生反应③，下列可判断反应达到平衡的是_______（填标号）。

A.容器内压强不变

B.容器中气体平均摩尔质量不变

C.

D.容器内温度不变

（3）我国科学家用S-In催化剂电催化还原制甲酸的机理如图a所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①图a中，催化剂活性位点在催化过程中的作用是__________。

②图b为催化还原的反应历程图。其中，生成甲酸的决速步骤的电极反应式为__________。从反应能垒或吸附位点角度分析该催化剂对生成甲酸具有高选择性的原因是__________。

（4）我国科学家设计了与氯碱耦合电解池装置如图c。

①该电解池发生反应的化学方程式为________。

②标准状况下每生成2.24L，电路中通过的电子数目为________。

③传统的电催化还原过程中，阳极反应为氧析出反应。相较于传统的电催化过程，该装置的优点为________。

5.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。

方法Ⅰ.氨热分解法制氢气

在一定温度下，利用催化剂将分解为和。回答下列问题：

（1）反应_______；

（2）已知该反应的，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______（填标号）；

A.25℃

B.125℃

C.225℃

D.325℃

（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应（此时容器内总压为200kPa），各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。

①若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率_______（用含的代数式表示）；

②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_______（用图中a、b、c、d表示），理由是_______；

③在该温度下，反应的标准平衡常数=_______。（已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，其中，为各组分的平衡分压）。

方法Ⅱ.氨电解法制氢气

利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。

（4）电解过程中的移动方向为_______（填“从左往右”或“从右往左”）；

（5）阳极的电极反应式为_______。

6.我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：

a）

b）

c）

d）

e）

（1）根据盖斯定律，反应a的=_________________（写出一个代数式即可）。

（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_________________。

A.增大与的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加

B.移去部分C（s），反应c、d、e的平衡均向右移动

C.加入反应a的催化剂，可提高的平衡转化率

D.降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

（3）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分______________步进行，其中，第_________________步的正反应活化能最大。

（4）设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以。反应a、c、e的随（温度的倒数）的变化如图2所示。

①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_________________（填字母）。

②反应c的相对压力平衡常数表达式为=_________________。

③在图2中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时的分压为40kPa，计算的平衡转化率，写出计算过程。

（5）用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_________________。

7.水煤气变换是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO（s），氧化钴部分被还原为金属钴Co（s），平衡后气体中的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO（s），平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原CoO（s）为Co（s）的倾向是CO_____（填“大于”或“小于”）。

（2）721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO（g）和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为____（填标号）。

A.<0.25

B.0.25

C.0.25~0.50

D.0.50

E.>0.50

（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图甲所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的_____0（填“大于”“等于”或“小于”）。该历程中最大能垒（活化能）=_____eV，写出该步骤的化学方程式_____。

（4）Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系（如图乙所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和相等、和相等。

计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率_____。467℃时和随时间变化关系的曲线分别是_____、_____。489℃时和随时间变化关系的曲线分别是_____、_____。

8.对甲烷和的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲烷临氧耦合重整反应有：

反应（i）：

反应（ⅱ）：

（1）写出表示CO燃烧热的热化学方程式：__________。

（2）在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应（ii）：（不发生其他反应），的平衡转化率如表所示。

①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_____（填标号）。

A.

B.容器内各物质的浓度满足

C.容器内混合气体的总压强不再变化

D.容器内混合气体的密度保持不变

②达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足____（填“>”“=”或“<”）。

（3）也可通过催化加氢合成乙醇，其反应原理为。设为起始时的投料比，即。通过实验得到下列图像：

①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为_________。

②图2中从大到小的顺序为_________。

③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。温度时，该反应压强平衡常数的计算式为_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数代入数据，不用计算）。

9.人类食用醋的历史已有10000多年，有关醋的文字记载也至少有3000年，醋和食盐一样属于最古老的调味品。某兴趣小组为确定是弱电解质并分析其中的变化，设计如下实验方案。

方案一：如图所示，取纯度、质量、大小相同的锌粒于两只相同气球中，同时将锌粒分别加入盛有10 mL溶液和稀盐酸的试管中，充分反应。

方案二：用pH计测定浓度为0.1的溶液的pH。

方案三：配制pH=3的溶液250mL，取5mL稀释至500mL，再用pH计测其pH。

回答下列问题：

（1）方案一中，说明是弱电解质的实验现象是______（填字母）。

a.两个试管上方的气球同时鼓起，且体积一样大

b.装有盐酸的试管上方的气球鼓起慢

c.装有的试管上方的气球鼓起慢

d.装有的试管上方的气球鼓起体积小

（2）方案二中，测得0.1的溶液的pH_______1（填“>”“<”或“=”）。

（3）方案三中，所测溶液的pH________5（填“>”“<”或“=”），你认为此方案是否可行________（填“是”或“否”），理由是________________。

（4）根据在溶液中的电离平衡移动的原理分析，为使的电离程度和都减小，增加，可向0.1的溶液中，选择加入的试剂是_________________（填化学式）。

（5）请从水解原理角度设计合理的方案，证明是弱电解质_________（药品任取）。

10.绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题：

(1)通过生物柴油副产物甘油制取正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制 

氢的主要反应如下：

Ⅰ.

Ⅱ.

①反应I能够自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温” 或“任何温度”)。

②重整总反应的、_______。

(2)大量研究表明三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。

①催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为，则脱氢过程的速率由大到小的关系为;_______

②甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是：_______（用化学方程式表示）

③双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响，请结合图甲解释原因：_______ 。 

(3)甲烷干法重整制的过程为反应a：，同时发生副反应b：，T℃时，在恒压容器中，通入和发生上述反应，总压强为，平衡时甲烷的转化率为40%，的分压为P，则反应a的压强平衡常数_______(用含P和的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)

(4)甲烷裂解制氢的反应为，Ni可作该反应的催化剂。在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为_______ ；650℃条件下， 1000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因是_______。

(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气，电化学反应机理如图所示。阳极的电极反应式为_______。

答案以及解析

1.答案：（1）①；②相同温度下HSCN比的电离平衡常数大，同浓度时电离出的氢离子浓度大，与溶液反应快；；③B

（2）

（3）①；②

解析：（1）①同温度下，酸根阴离子对应的酸越弱，其水解程度越大，等pH时，相应盐的浓度越小，对应的酸分别是，由表中数据知酸性强弱为，所以物质的量浓度由大到小的顺序为溶液>NaCN溶液>溶液。②酸的强弱不同，等浓度的酸的溶液中不同，越大，反应速率越快，由于相同温度下HSCN比的电离平衡常数大，故同浓度时HSCN电离出的氢离子浓度大，与溶液反应快，相同时间产生的气体多；反应结束后，所得溶液分别为NaSCN溶液、溶液，且二者浓度相同，的水解程度较大，故。③若保持温度不变，在醋酸溶液中通入一定量氨气，氢气溶于水生成氨水，与醋酸电离出的结合生成水，促进醋酸电离，则增大，减小，A项错误，B项正确；温度不变，则不变，C项错误；温度不变，则醋酸电离平衡常数不变，D项错误。

（2），则溶液中，又因，故。

（3）①向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，根据电荷守恒，溶液pH约为5呈酸性，，知。②在该电解池中，Ir-Ru惰性电极为阴极，吸附生成，其电极反应式为。

2.答案：（1）；—O—O—

（2）bd

（3）①0.1；②B

（4）；，的一级水解程度很大，故溶液碱性很强

（5）

解析：（1）过氧化氢的电子式为，利用过氧化氢消毒是因为其具有强氧化性，过氧化氢具有强氧化性的原因是分子中存在过氧键（—O—O—）。

（2）实验表明纯在54℃下恒温储存2周，浓度仍保持99%，说明54℃下纯过氧化氢的分解速录慢，其原因可能是过氧化氢分解反应的活化能大。

（3）①由题图可知，pH=7时，0~10min过氧化氢由变化到，浓度减少了，故。②相同条件下，过氧化氢浓度越大，分解速率越大，A项错误；由题图可知，相同条件下，pH=2时过氧化氢分解速率最大，pH=7时次之，pH=10时最小，即酸性越强过氧化氢分解速率越大，B项正确；在0~50min间，pH=7时和pH=2时过氧化氢的分解百分率相同，都是100%，C项错误。

（4）过氧化氢的一级电离方程式为，，说明的一级水解程度很大，故溶液碱性很强。

（5）在水中发生水解，加热可促进其水解，根据的结构式知，生成的气体为，又溶液pH降低，故离子反应方程式为。

3.答案：（1）；及时除去反应体系中生成的；3.5

（2）防止洗涤过程中CuCl被氧化

（3）见解析

（4）BD

解析：（1）分析题图1知，随反应的进行，反应体系pH降低，酸性增强，说明生成了，故制备CuCl的离子方程式为。分析题图2知，pH=3.5时CuCl的产率最高。实验过程中往往用混合溶液代替溶液，其中碳酸钠的作用是及时除去反应体系中生成的氢离子，保持pH在3.5左右以保证较高的产率。

（2）用“去氧水”洗涤产品的原因是防止洗涤过程中CuCl被氧化。

（3）根据“”可得，故。取其中（0.7，0.7）作为一个坐标点，作出的曲线图像为。

（4）由题图4可知，a点对应溶液中，，故不会有沉淀析出，A项错误；根据题给信息可知B项正确；是按一定物质的量之比反应的，并不是加入的Cu越多，浓度越高，除效果越好，C项错误；由题图4可知，交点处，则的平衡常数，平衡常数很大，反应趋于完全，D项正确。

4.答案：（1）+420.8

（2）ABD

（3）①活化水分子；②；生成CO的能垒大大高于生成HCOOH的能垒或吸附位点为C的能垒大大高于吸附位点为O的能垒

（4）；②；③联合氯碱工业

解析：（1）根据盖斯定律，由2×①-②，可得。

（2）该反应为气体体积减小的反应，容器为刚性恒容的容器，则气体的压强为变量故容器内压强不变可以说明反应达平衡，故A正确；反应体系中各物质均为气体，气体的总质量不变，反应前后气体分子数不相等，则容器中气体平均摩尔质量为变量，故容器中气体平均摩尔质量不变可以说明反应达平衡，故B正确；时正逆反应速率相等，不能说明反应达平衡，故C错误；容器为刚性绝热密闭容器，容器内温度不变，说明放热反应和吸热反应的速率相等，故容器内温度不变可以说明反应达平衡，故D正确。

（3）①根据图a可知，活性位点促进了水的活化。②反应的活化能越大，反应速率越慢，则生成甲酸的决速步骤为活化能最大的电极反应，电极反应式为。根据图b知，生成CO的能垒高于生成 HCOOH的能垒，吸附位点为C的能垒高于吸附位点为O的能垒，故该催化剂对生成甲酸有高选择性。

（4）①根据电解装置及题意知，电解的总化学方程式为。②由电解反应知，标准状况下每生成2.24L，即0.1 mol ，电路中通过0.2mol电子。③已知传统的电催化还原过程中，阳极析出氧，而与氯碱耦合电解池中阳极产生氯气和NaOH，与氣碱工业中的阳极产物相同，故该装置的优点为联合氯碱工业。

5.答案：（1）+90.8

（2）CD

（3）①；②b；时，快速缩小容器体积为原来的一半，即对反应体系加压，压强增大为原来的2倍，的分压瞬时增大为原来的2倍，随后反应平衡逆向移动，的分压减小，符合该变化趋势的为b线；③0.48

（4）从右往左

（5）

解析：（1）根据键能与反应热的关系，反应物键能之和-生成物键能之和。

（2）因为反应自发进行，故，，即温度高于184℃，选C、D。

（3）①根据，由图像可知，时，设时气体的总物质的量为，则，解得，则时，故。②时，快速缩小容器体积为原来的一半，即将反应体系的压强增大为原来的2倍，的分压瞬时增大为原来的2倍，随后反应的平衡逆向移动，的分压减小，变化趋势的曲线为b线。③根据平衡时总压为280kPa，的分压分别是120kPa、120kPa、40kPa，代入公式得。

（4）因为左侧电极上，失去电子，所以左侧电极为阳极，电解质溶液中的向阳极移动，移动方向为从右往左。

（5）阳极反应是，电解质溶液为KOH溶液，故阳极的电极反应式为。

6.答案：（1）（或）

（2）AD

（3）4；4

（4）①ac；②；③根据A点反应c的和得。设起始时和均为1ml，初始总压为100kPa，平衡时的分压为40kPa，的分压为16kPa，根据恒温恒容时气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得，故甲烷的平衡转化率为。

（5）用于人工降雨

解析：（1）根据盖斯定律，由c-d，可得a，故。或由c+b-e，可得a，故。

（2）增大与的浓度，反应a、b、c的反应物浓度增大，反应速率都增加，故A正确；C为固体，移去部分C（s），反应c、d、e的平衡不移动，故B错误；加入反应的催化剂，平衡不移动，的平衡转化率不变，故C错误；降低反应温度，化学反应速率减小，反应a~e的正逆反应速率都减小，故D正确。

（3）根据题图1知，该历程有4个过渡态，分4步进行。第4步的正反应活化能最大。

（4）①根据题图2知，随着增大，即降低，a、c的减小，减小，说明平衡逆向移动，根据化学平衡移动原理，降温时平衡向放热反应方向移动，故a、c的逆反应为放热反应，则正反应为吸热反应。②反应c的相对压力平衡常数表达式为。③题图2中A点反应c的=0，则=1，根据。设起始时和均为1mol，初始总压为100kPa，平衡时的分压为40kPa，的分压为16kPa，根据恒温恒容时气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得，故甲烷的平衡转化率为。

（5）根据干冰（固态）升华时吸热知，可用于人工降雨。

7.答案：（1）大于

（2）C

（3）小于；2.02；（或）

（4）0.0047；b；c；a；d

解析：（1）本题依托水煤气变换涉及的化学反应，考查盖斯定律、化学反应速率与化学平衡的相关知识，侧重考查考生理解题意、挖掘信息以及对已学知识的熟练运用能力。、CO分别还原氧化钴固体的化学方程式为、，分别编号为①②，两个反应均为反应前后气体物质的量不变的可逆反应，达到平衡后混合气体中或CO的物质的量分数越小，反应程度越大，故还原氧化钴为钴的倾向是CO大于。

（2）设（1）问中通入的和CO的物质的量分别为。

则该反应的平衡常数。

该反应的平衡常数。

根据盖斯定律，由反应②-反应①得，则该反应的平衡常数，则将等物质的量的和混合反应，平衡时，故容器中的物质的量分数大于0.25，由于可逆反应不能进行彻底，则的物质的量分数小于0.5，答案选C。

（3）起始状态反应物的相对能量为0，最终状态生成物的相对能量为-0.72eV，反应物的能量高于生成物的能量，水煤气变换反应为放热反应，即小于0。该历程中两次能垒分别为1.59eV-（-0.32eV）=1.91eV、1.86eV-（-0.16eV）=2.02eV，最大能垒（活化能）=2.02eV。该步骤的反应物为相对能量为-0.16eV的物质：，生成物为相对能量为1.41eV的物质：，由此可得该步骤的化学方程式：或。

（4）曲线a的反应在30~90min内的平均速率。30~90min， a、b、c、d分压变化量分别为0.28kPa、0.34kPa、0.34kPa、0.28kPa，则b和c为一组实验数据， a和d为一组实验数据，水煤气变换反应：在721℃时的平衡常数，该反应的正反应为放热反应，则467℃、489℃时反应的化学平衡常数一定大于1，实验初始时体系中的和相等、和相等，故反应达到平衡时，由此可知同一温度下，平衡时分压大的为生成物，分压小的为反应物，即a、b曲线表示，c、d曲线表示。正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，由图像可以看出心线对应的比a、d曲线对应的大，b、c曲线对应的平衡常数更大，对应的反应温度更低，由此可知b、c分别为467℃下和，a、d分别为489℃下和。

8.答案：（1）

（2）①C；②

（3）①；②；③

解析：（1）CO（g）燃烧的热化学方程式为，可由得到，所以其。

（2）①当时，，不能说明反应达到平衡状态，A项错误；由容器Ⅰ中的数据可求得该反应在该温度下的化学平衡常数，所以不能说明反应达到平衡状态，B项错误；因为该反应是气体分子数增大的反应，随着反应的进行，容器内的总压强逐渐增大，当总压强不变时，可说明反应达到平衡状态，C项正确；因为容器体积不变，容器内气体的质量不变，混合气体的密度始终保持不变，所以当密度不变时不能说明反应达到平衡状态，D项错误。②根据反应方程式可将容器Ⅱ内的CO（g）和的物质的量整体转化为和的物质的量，即容器Ⅱ内和的物质的量均为0.2mol，为容器Ⅰ内的2倍，但该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，所以。

（3）①该合成反应正向放热，在相同的投料比和相同的压强下，温度越低，的平衡转化率越大，所以。②在相同温度下，投料比越大，即的量越大，的平衡转化率越高，根据题图2可知。③该反应，升高温度，平衡逆向移动，结合各物质的化学计量数可知曲线a为的变化曲线，曲线b为的变化曲线，曲线c为的变化曲线，曲线d为的变化曲线，且在温度时，和的物质的量分数相等，均为0.375，和的物质的量分数相等，均为0.125，根据压强平衡常数的定义可得温度下该反应的。

9.答案：（1）c

（2）>

（3）<；否；难以配制pH=3的溶液

（4）（或）

（5）配制溶液，常温下测其pH，若pH>7，则证明是弱电解质

解析：（1）是弱电解质，在水溶液中只有部分发生电离，相同浓度的溶液与盐酸，盐酸中氢离子浓度大于溶液中氢离子浓度，所以纯度、质量、大小相同的锌粒，分别与相同浓度的溶液以及盐酸反应，盐酸比溶液反应速率快，装有盐酸的试管上方的气球鼓起快；由于所用酸的浓度和体积以及锌粒的质量、纯度都相同，所以最终产生的气体的体积相同，c项正确。

（2）为弱酸，在水溶液中只有部分发生电离，所以0.1溶液的pH>1。

（3）为弱酸，在稀释过程中会促进其电离，所以用pH=3的溶液5mL加水稀释至500mL时，溶液的pH<5。

（4）由题意有，要使的电离程度和都减小，增加，应向0.1的溶液中加醋酸的强碱盐。

（5）根据盐类水解规律，若为强酸，则不会水解，在常温下其水溶液呈中性；若为弱电解质，则会水解，在常温下其水溶液呈碱性，所以配制溶液，常温下测其pH，若pH>7，则证明是弱电解质。

10.答案：(1)     高温；

（2）；；积炭反应为最后一步反应，三种催化剂中Sn12Ni所需活化能最大，反应不易发生，故产生积炭较少。

（3）

(4)   600℃；温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活

(5)

解析：(1)①满足时，反应自发进行，根据反应I可知，该反应的，，则该反应在高温下能自发。

②根据盖斯定律，由Ⅱ×3+I可得，则。

(2)①活化能越低，反应速率越大，催化甲烷逐步脱氢过程的活化能，则反应速率v1>v3>v2，故A正确；

②由图可知，催化甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是作催化剂时的反应：，故B正确；

③积炭反应为最后一步反应，由图可知三种催化剂中所需活化能最大，反应不易发生，故产生积炭较少。

(4)由图可知，550℃、650℃时，当反应时间大于1000s，氢气的体积分数迅速下降，催化剂表面的积碳量增加，催化剂迅速失活，而600℃时，随着反应的进行，氢气的体积分数逐渐增大并保持在较高水平，因此使用催化剂的最佳温度为600℃；650℃条件下， 1000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因是温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活，故答案为：600℃；温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活；

(5)由图可知， Ni-YSZ电极上，失去电子发生氧化反应生成和，则Ni-YSZ电极为阳极，电极反应式为。