2021-2022学年山东省济南市章丘区第四中学高一（下）线上测试化学试卷（4月）（含答案解析）

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2021-2022学年山东省济南市章丘区第四中学高一（下）线上测试化学试卷（4月）
1. 下列变化过程中，能量变化符合如图的化学反应是
A. 氯化钠在水中的电离 B. 锌与盐酸的反应
C. 铝热反应 D. 氢氧化钡与氯化铵的反应
2. 下列描述正确的是
A. 最简式相同，组成上相差一个或者几个CH2的有机物一定互为同系物
B. 石油经过分馏，裂化后可以得到甲烷，乙烯等气态烃
C. 丙烯CH2=CHCH3共平面的原子最多为7个
D. 新戊烷的沸点比正戊烷的沸点高
3. 2022年是门捷列夫提出元素周期表153周年。根据元素周期表和元素周期律，下列说法正确的有几个
①1869年第一张元素周期表是按照核电荷数依次递增顺序编排
②ⅠA族元素全部为碱金属元素
③同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差1，11，25
④碱金属单质从上到下密度依次递增
⑤卤素单质从上到下熔沸点依次递增
⑥铊(Tl)的最高价氧化物对应水化物具有两性
⑦砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀硝酸
⑧证明Cl的非金属性强于C，可用盐酸与碳酸钠溶液反应
⑨Li2O2中阳、阴离子个数之比为2：1，可用Li在空气中燃烧制备

A. 2个 B. 3个 C. 5个 D. 6个
4. 一定量稀硫酸与足量锌反应时，下列措施可以减慢反应速率，又不影响氢气的物质的量的是
①加入硝酸钠溶液    ②加入少量氢氧化钠固体    ③适量减少锌(反应完仍然有剩余)④加入醋酸钠固体    ⑤加入适量硫酸锌溶液

A. ①②⑤ B. ④⑤ C. ②④ D. ①④⑤
5. 化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：
①化学键存在相邻原子间强烈的相互吸引力  
②AlCl3离子化合物   
③NH4Cl中既存在离子键又存在共价键   
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键  
⑤物理变化也可以有化学键的破坏   
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化  
⑦吸热反应一定需要加热  
⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点

A. ①③⑤⑥ B. ③④⑤⑧ C. ①②③⑤ D. ③⑤⑥⑦
6. 小顾同学学习完电化学的相关知识，他想用所学知识解决生活中遇到的一些问题，其中解决办法在原理上不符合科学事实的是
A. 为减缓自己的玩具船(铜质)生锈，他在船上钉了一小块铁
B. 他给妹妹讲自嗨锅加热食物的原理：铁做负极，石墨做正极，食盐和水做电解质组成了原电池，可以放热
C. 他想在一毛硬币上镀上一层铜，他把硬币与电池的正极相连，铜与电池的负极相连
D. 他把铅笔芯和铁钉交叉插在了柠檬中，给玩具小汽车充电
7. 0.2mol某烃X在O2中充分燃烧，将燃烧后的产物依次通入浓硫酸，碱石灰中，浓硫酸增重14.4g，碱石灰增重26.4g，则烃X的分子式为
A. C2H4 B. C3H6 C. C3H8 D. C4H8
8. 在恒温密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)=3C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率如下，其中表示的反应的速率最快的是
A. v(A)=0.3mol/(L⋅min) B. v(C)=1.0mol/(L⋅min)
C. v(B)=0.5mol/(L⋅min) D. v(D)=0.02mol/(L⋅s)
9. 微生物电解池是一种能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理装置，原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该技术能助力“碳中和”(CO2“零排放”)的战略目标
B. 阳极的电极反应式为CH3COO−+2H2O−8e−=2CO2+7H+
C. 温度越高，产甲烷菌催化CO2生成CH4的反应速率越快
D. 外电路每通过1mole−，与a极相连的电极将产生5.6LCO2
10. 化学学习离不开实验操作，下列实验操作能完成实验目的的是




A.用该装置分离碘酒中的碘
B.用此装置灼烧海带
C.由褪色时间的长短比较反应物浓度对反应速率的影响
D.工业乙醇的蒸馏可用此装置

A. A B. B C. C D. D
11. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 常温常压下，14g由乙烯和丙烯组成的混合气体所含原子总数为3NA
B. 质量均为3.6g的−OH和OH-中所含有的电子数目均为2NA
C. 标准状况下，11.2L正戊烷中含有的分子数为0.5NA
D. 常温常压下，0.1mol辛烷中含有的共价键数目为2.5NA
12. 人们研究发现蚂蚁之间传递信息是靠信息素(Ⅰ)和(Ⅱ)实现。下列说法中错误的是
A. 信息素Ⅰ、Ⅱ与乙烯互为同系物
B. Ⅰ的名称：2，4−二甲基−1−庚烯
C. Ⅱ与氢气加成后的产物，与氯气发生一取代可得到5种沸点不同的产物
D. Ⅰ、Ⅱ均存在顺反异构
13. 在恒温恒容容器中，发生如下反应：下列状态不能说明达到平衡状态的是
A. 2v正(A)=v逆(C) B. D的浓度不再变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. 混合气体的密度不再变化
14. X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期，Y、Z同周期且四种元素原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子，下列推断正确的是
A. W元素形成的单质常温下易溶于酒精，微溶于水
B. 氢化物的沸点Z一定高于Y
C. Y的氧化物可以制作水晶饰品
D. X、Z、W可以形成含共价键的离子化合物
15. 天问一号火星探测器采用Li-CO2可充电电池供电，其反应机理如图所示，下列说法正确的是
A. 左电极室可以用硫酸锂溶液做电解质
B. 放电时负极每消耗4molLi，正极吸收3molCO2
C. 若用铅蓄电池对该电池充电时，催化电极应与铅电极相连
D. 充电时电子移动方向是从电源负极到阴极，经过电解质到阳极，又回到电源正极
16. 下表为元素周期表的一部分，针对表中①∼⑩元素填空，回答相关问题。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0族


①



②
③
④


⑤

⑥
⑦
⑧
⑨
⑩

(1)上述元素形成的物质中不存在化学键的是_______(填元素符号)。
(2)④、⑤、⑨简单离子半径由大到小的顺序_______(用离子符号表示)；②、⑧、⑩最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强_______(用化学式表示)
(3)④⑤形成的化合物中，含有非极性共价键的化合物的电子式为_______。
(4)⑨低价氧化物和⑩的单质按体积比1：1通入品红溶液中，现象_______原因：_______(用离子方程式表示)
(5)⑥的氧化物可以溶于⑤形成的一种强碱溶液写出该化学方程式_______
(6)证明⑨和⑩两种元素的非金属性强弱，_______(用离子方程式表示)

17. 笑笑同学学习完元素周期律，就想用所学知识解决困扰她许久的问题，如何从灼烧海带获取的海带灰中提取碘单质？她设计的流程图如下：

回答下列问题：
(1)写出步骤①中发生反应的离子方程式：_______
(2)上述提取碘的过程中步骤②所用仪器的名称_______，若A试剂为CCl4，则加入后振荡静止后现象为_______
(3)过去一般采用蒸馏的方法从含碘的有机溶液中获得碘单质，但是效果不佳，其原因是_______
(4)写出步骤③中发生反应的离子方程式：_______

18. 北京时间2022年4月16日神舟十三号载人飞船返回舱在东风路场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功，中国航天又站在了一个新的起点！飞船和航空站中CO2的清除和O2的再生的总反应如下：
(1)已知下列数据：
化学键
H−H
C−H
H−O
C=O
断裂化学键吸收的能量/(kJ/mol)
435
415
465
800
若反应生成1molCH4_______(释放或者吸收)_______kJ能量
(2)在一定温度下，向2L密闭容器中充入2molCO2,8molH2,10min达到平衡，平衡时，测得CH4的体积分数为12.5%
①10min内，H2的平均反应速率为_______平衡时CO2的转化率为_______
②为加快反应速率可以采取的措施：_______(写出两条即可)
③容器内的压强平衡时与初始时的比值为_______
④下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是_______
a.2v正 ∼(H2)=v逆(H2O)       b.体系内压强不变         c.混合气体的平均摩尔质量不变       d.混合气体的密度不变          e.cCH4:cH2O=1:2

19. CO2的资源化利用不仅可以减少CO2的排放，而且可以提供绿色制备的技术路线，有助于促进“碳中和，碳达峰”。
Ⅰ.科学家致力于CO2电催化合成甲醇的研究，其工作原理如图：

(1)b电极与电源的_______极相连，其中c为质子交换膜，写出a电极的电极反应式_______
Ⅱ.CH3OH燃料电池具有低温快速启动，洁净环保等优点，可能成为未来便携式电子产品应用的主流。

请回答下列问题：
(2)通入CH3OH电极的电极反应式为_______。
(3)当丙池某个电极增重38.4g时，乙池中收集到了标况下11.2L气体。则甲池中理论上消耗CH3OH的物质的量为_______mol，乙池中析出_______g Ag。
(4)若丙中电极不变，将其溶液换成KI溶液，溶液中加入无色酚酞溶液，闭合电键后_______(C或D)极首先变红，写出电解时总离子反应式_______

20. 有机物的世界很丰富，种类和数目非常庞大，认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。现有如图所示几种有机物的结构：

回答下列问题：
(1)上述结构中更能真实反映有机物存在状况的是_______(填正确答案标号)
(2)写出E的同分异构体的结构简式_______
(3)写出B与Cl2反应的第一步方程式：_______，若将0.5molB中的氢原子全部用氯原子取代，需要标况下的Cl2_______L
(4)若B中混有了C可用_______除杂(写试剂名称)，反应的化学方程式是_______，反应类型_______
(5)可爱冰墩墩备受人们喜爱，其中用到一种有机物聚氯乙烯，你能用CH2=CHCl合成聚氯乙烯吗？写出方程式_______

答案和解析

1.【答案】D 
【解析】
【分析】由图可知，该反应反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应。
【详解】A.氯化钠在水中的电离属于物理变化，故A不符合题意；
B.锌与盐酸的反应为放热反应，故B不符合题意；
C.铝热反应为放热反应，故C不符合题意；
D.氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，故D符合题意；
答案选D。
  
2.【答案】C 
【解析】A.最简式相同，组成上相差一个或者几个CH2的有机物不一定互为同系物，如环丙烷和乙烯，最简式相同，组成上相差一个CH2，但两者结构不相似，不互为同系物，A错误；
B.石油经过分馏，裂化后可以得到汽油等轻质油，裂解后才能得到甲烷，乙烯等气态烃，B错误；
C.碳碳双键及与其直接相连的4个原子共面，CH2=CHCH3中甲基中的1个H原子也可能在该平面上，所以丙烯CH2=CHCH3共平面的原子最多为7个，C正确；
D.同分异构体中支链越多，沸点越低，新戊烷的沸点比正戊烷的沸点低，D错误；
答案选C。


3.【答案】B 
【解析】①1869年第一张元素周期表是按照相对原子质量依次递增的顺序编排，故①错误；
②ⅠA族元素中H元素为非金属元素，其余元素为碱金属元素，故②错误；
③元素周期表中，处于第二、三周期的ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差1，处于第四、五周期的ⅡA族与ⅢA族元素之间有10列，则这两个周期中ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差11，处于第六、七周期的ⅡA族与ⅢA族之间形成10列，但ⅢB中存在镧系元素、锕系元素，这两个周期中ⅡA与ⅢA族元素原子序数相差25，故③正确；
④碱金属单质从上到下密度呈增大趋势，但钠钾反常，钠的密度大于钾的密度，故④错误；
⑤卤素单质是分子晶体，分子晶体相对分子质量越大，其熔沸点越大，所以卤素单质从上到下熔沸点依次升高，故⑤正确；
⑥铊(Tl)位于元素周期表的ⅢA族，同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，氢氧化铊不具有两性，故⑥错误；
⑦砹(At)为ⅦA族元素，卤素单质从上到下，单质的颜色加深，由气体到固体，则砹(At)为有色固体，从上到下元素非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，则HAt不稳定，且AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀硝酸，故⑦正确；
⑧证明元素非金属性强弱应用最高价含氧酸进行比较，盐酸不是Cl元素的最高价含氧酸，不能用盐酸与碳酸钠溶液反应进行比较，故⑧错误；
⑨Li2O2与过氧化钠类似，则Li2O2中阳、阴离子个数之比为2：1，但Li在空气中燃烧生成Li2O，不会生成Li2O2，故⑨错误；
说法正确的有③⑤⑦，共3个；答案选B。


4.【答案】B 
【解析】
①加入适量的硝酸钠溶液，相当于溶液中含有硝酸，硝酸和金属反应不会产生氢气，所以会影响氢气的总量，故①不符合题意；
②加入少量氢氧化钠固体，氢氧化钠会和硫酸反应生成水，与锌反应的硫酸减少，氢气的物质的量减少，故②不符合题意；
③适量减少锌(反应完仍然有剩余)，对反应速率和氢气的物质的量均无影响，故③不符合题意；
④加入醋酸钠固体，醋酸根结合氢离子生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，氢离子的总物质的量不变，氢气的物质的量不变，故④符合题意；
⑤加入适量硫酸锌溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢，但氢离子物质的量不变，氢气的物质的量不变，故⑤符合题意；
可以减慢反应速率，又不影响氢气的物质的量的措施是④⑤；
答案选B。


5.【答案】A 
【解析】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故①正确；
②AlCl3中Al和Cl之间形成共价键，AlCl3属于共价化合物，故②错误；
③NH4Cl中NH4+和Cl−之间以离子键结合，NH4+中含有共价键，故③正确；
④干冰属于分子晶体，升华破坏了分子间作用力，故④错误；
⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl溶液水发生电离，离子键被破坏，故⑤正确；
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程，化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化所以一定伴随能量的变化，故⑥正确；
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如Ba(OH)2⋅8H2O和NH4Cl的反应属于吸热反应，但是不需要加热就可发生，故⑦错误；
⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故⑧错误；
说法正确的是①③⑤⑥；
答案选A。


6.【答案】C 
【解析】A.铁的活动性比铜强，在玩具船(铜质)上钉一小块铁，形成原电池时，铁作负极，铜作正极，铜被保护起来，A正确；
B.铁是金属，石墨为非金属，食盐和水做电解质，形成原电池时，铁做负极，石墨做正极，并放出大量的热，B正确；
C.电镀时，镀件作阴极，与电源负极相连，镀层金属作阳极，与电源正极相连，因此在一毛硬币上镀上一层铜，硬币与电池的负极相连，铜与电池的正极相连，C错误；
D.铅笔芯为石墨，导电，把铅笔芯和铁钉交叉插在了柠檬中，形成了原电池，可以给玩具小汽车充电，D正确；
答案选C。


7.【答案】C 
【解析】烃X在O2中充分燃烧，浓硫酸增重14.4g，为水的质量，水的物质的量为14.4g18g/mol=0.8mol，氢原子的物质的量为1.6mol，碱石灰增重26.4g，为二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为26.4g44g/mol=0.6mol，碳原子的物质的量为0.6mol，则烃X中C原子的个数为0.6mol0.2mol=3，H原子的个数为1.6mol0.2mol=8，烃X的分子式为：C3H8，答案选C。

8.【答案】D 
【解析】根据化学反应速率与化学计量数成正比，将各物质的化学反应速率全部换为A的反应速率为：
A. v(A)=0.3mol/(L⋅min)；
B. v(A)=23v(C)=23mol/(L⋅min)；
C. v(A)=2v(B)=1.0mol/(L⋅min)；
D. v(A)=v(D)=0.02mol/(L⋅s)=1.2mol/(L⋅min)；
综上所述，v(D)=0.02mol/(L⋅s)的反应的速率最快；
答案选D。


9.【答案】B 
【解析】
【分析】根据图示中两极微粒的变化情况可推知，a极为电源的正极，b极为电源的负极，则阳极的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O=2CO2↑+7H+，阴极的电极反应式为CO2+8e−+8H+=CH4+2H2O。
【详解】A.由阴极和阳极的电极反应式可知，阳极每产生2molCO2，阴极消耗1molCO2，不能实现CO2的“零排放”，A错误；
B.由分析可知，阳极的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O=2CO2↑+7H+，B正确；
C.温度越高，产甲烷菌会失活，C错误；
D.气体所处温度、压强未知，气体摩尔体积未知，无法计算气体体积，D错误；
答案选B。
  
10.【答案】D 
【解析】A.碘酒互溶不分层，不能利用图中分液装置分离，应选蒸馏法，故A错误；
B.灼烧在坩埚中进行，不能选蒸发皿，故B错误；
C.酸性高锰酸钾溶液的浓度不同、颜色不同，应控制等浓度的酸性高锰酸钾溶液且不足，改变草酸的浓度，探究浓度对反应速率的影响，故C错误；
D.温度计测定馏分的温度、冷却水下进上出，图中蒸馏装置合理，故D正确；
故选：D。


11.【答案】AD 
【解析】A.乙烯和丙烯的最简式为CH2，14g由乙烯和丙烯组成的混合气体可看成14gCH2，物质的量为14g14g/mol=1mol，含3mol原子，原子总数为3NA，A正确；
B.3.6g的−OH中含有电子数为3.6g17g/mol×9×NAmol-1≈1.9NA，3.6g的OH-中含有电子数为3.6g17g/mol×10×NAmol-1≈2.1NA，B错误；
C.标准状况下，正戊烷不是气体，无法计算分子数，C错误；
D.1mol辛烷中含有25mol共价键，0.1mol辛烷中含有的共价键数目为0.1mol×25×NAmol−1=2.5NA，D正确；
答案选AD。


12.【答案】D 
【解析】A.信息素Ⅰ、Ⅱ与乙烯均是含有一个碳碳双键的烯烃，结构相似，在分子组成上相差7个“CH2”，互为同系物，故A正确；
B.Ⅰ的主链有7个碳原子，碳碳双键在1号位置，2号碳和4号碳上均含有一个甲基，其系统命名为2，4−二甲基−1−庚烯，故B正确；
C.Ⅱ与氢气加成后的产物为 ，含有5种不同环境的氢原子，与氯气发生一取代可得到5种沸点不同的产物，故C正确；
D.形成顺反异构要求双键的同一碳上不能有相同的基团，Ⅰ、Ⅱ中双键碳的其中一个均含有两个H原子，因此Ⅰ、Ⅱ均不存在顺反异构，故D错误；
答案选D。


13.【答案】AC 
【解析】A.物质A为固体，其浓度为定值，A的浓度变化为0，不能说明达到平衡状态，A正确；
B.当反应达到化学平衡状态时，各物质浓度不变，D的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，B错误；
C.反应物为固体，生成物为气体，生成3molC的同时也生成2molD，任何时刻混合气体的平均摩尔质量都不变，混合气体的平均摩尔质量不再变化，不能说明达到平衡状态，C正确；
D.反应物为固体，生成物为气体，只有达到化学平衡状态时，气体质量才不变，恒容容器，只有达到平衡状态时，混合气体密度才不变，混合气体的密度不再变化，能说明达到平衡状态，D错误；
答案选AC。


14.【答案】D 
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期，Y、Z同周期，则X位于第一周期，X形成一个共价单键，则X为H元素，Y能形成4个共价单键或2个单键和1个双键，则Y为C元素，Z形成3个共价单键，则Z为N元素，W为第三周期元素，与C能形成双键，则W为S元素。
【详解】A.硫单质难溶于水，微溶于乙醇，故A错误；
B.Y为C元素，C元素形成的氢化物含有多种烃，碳原子数大于17时，烃的状态为固态，其沸点高于氨气，故B错误；
C.水晶饰品的成分为SiO2，Y为C元素，C元素的氧化物不能制作水晶饰品，故C错误；
D.X、Z、W形成的化合物(NH4)2S中， NH4+和S2−之间以离子键结合，NH4+中含有共价键， (NH4)2S为含共价键的离子化合物，故D正确；
答案选D。
  
15.【答案】B 
【解析】
【分析】
由图可知，Li电极为负极，电极反应式为Li-e-=Li+，催化电极为正极，电极反应式为3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C。
【详解】
A.Li是活泼金属，与水发生反应，不能用硫酸锂溶液做电解质，故A错误；
B.根据电极反应式可知，放电时负极每消耗4molLi，转移4mole−，正极吸收3molCO2，故B正确；
C.由上述分析可知，催化电极为正极，铅蓄电池中铅作负极，PbO2作正极，催化电极应与PbO2电极相连，故C错误；
D.充电时是电解池，电子从电源的负极沿导线流向电解池阴极，从电解池阳极流向电源正极，电子不经过电解质溶液，故D错误；
答案选B。
  
16.【答案】(1)He
(2)S2−>O2−>Na+  ；H2CO3Na+；②、⑧、⑩分别为C、P、Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Cl>P>C，因此酸性由弱到强为H2CO3Na+；H2CO3S。
  
17.【答案】(1)Cl2+2I−=2Cl−+I2   
(2)分液漏斗  ；溶液分层，上层为无色，下层为紫红色   
(3)碘易升华，蒸馏会造成碘损失   
(4)3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O
 
【解析】
【分析】海带灰中含有I−，加入新制氯水，将I−氧化成I2，由于碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，用A试剂萃取碘，得到含碘的有机溶剂，加入NaOH溶液，得到含有I−和IO3-的水溶液，加入硫酸酸化，得到含碘的悬浊液，过滤得到碘单质。
【小问1详解】
步骤①中，海带灰中的I−被新制氯水氧化成I2，反应的离子方程式为Cl2+2I−=2Cl−+I2，故答案为：Cl2+2I−=2Cl−+I2；
【小问2详解】
碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，用A试剂萃取碘，萃取用到的仪器为分液漏斗；若A试剂为CCl4，则加入后振荡静止后，溶液分层，由于CCl4的密度大于水，CCl4位于下层，呈紫红色，上层为无色的水，故答案为：分液漏斗；溶液分层，上层为无色，下层为紫红色；
【小问3详解】
碘易升华，蒸馏会造成碘损失，因此采用蒸馏的方法从含碘的有机溶液中获得碘单质的效果不佳，故答案为：碘易升华，蒸馏会造成碘损失；
【小问4详解】
步骤③中，加入NaOH溶液，使I2转化为I−和IO3-，反应的离子方程式为3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O，故答案为：3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O。
  
18.【答案】(1)释放   ；180
(2)①0.2mol/(L⋅min)；  50%
②升温，加入催化剂，增大反应物的浓度等   
③ 4：5
④ bc
 
【解析】【小问1详解】
已知，该反应的焓变为800kJ/mol×2+435kJ/mol×4−415kJ/mol×4−465kJ/mol×4=−180kJ/mol，因此若反应生成1molCH4，释放180kJ能量，故答案为：释放；180kJ；
【小问2详解】
①平衡时，测得CH4的体积分数为12.5%，设平衡时CO2反应了xmol，则平衡时，CO2的物质的量为(2−x)mol，H2的物质的量为(8−4x)mol，CH4的物质的量为xmol，H2O的物质的量为2xmol，则x2-x+8-4x+x+2x×100%=12.5%，解得x=1mol，则10min内，H2反应了4mol，v(H2)=4mol2L10min=0.2mol/L⋅min；平衡时CO2的转化率为1mol2mol×100%=50%，故答案为：0.2mol/(L⋅min)；50%；
②升温，加入催化剂，增大反应物的浓度等均能加快反应速率，故答案为：升温，加入催化剂，增大反应物的浓度等；
③根据②的分析可知，平衡时，CO2的物质的量为1mol，H2的物质的量为4mol，CH4的物质的量为1mol，H2O的物质的量为2mol，气体总物质的量为8mol，起始时气体总物质的量为10mol，相同温度下，气体的压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强平衡时与初始时的比值为8mol：10mol=4：5，故答案为：4：5；
④a.化学反应速率之比等于化学计量数之比，当v正(H2)=2v逆(H2O)时，反应达到平衡状态，故a不符合题意；
b.该反应是气体体积减小的反应，反应的压强是变量，因此当体系内压强不变时，反应达到平衡状态，故b符合题意；
c.该反应反应前后气体的总质量不变，总物质的量发生变化，则混合气体的平均摩尔质量是变量，当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，故c不符合题意；
d.该反应反应前后的总质量不变，体积不变，则密度始终不变，因此当混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡状态，故 d不符合题意；
e.cCH4:cH2O=1:2始终存在，因此当cCH4:cH2O=1:2不能判断是否达到平衡状态，故e不符合题意；
答案选bc，故答案为：bc。


19.【答案】(1)正  ；CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O   
(3)0.2；86.4
(4)D； 
 
【解析】【小问1详解】
由图可知，该装置为电解池，a电极上CO2发生还原反应生成CH3OH，则a电极为阴极，电极反应式为CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O，b电极为阳极，则b电极与电源正极相连，故答案为：正；CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O；
【小问2详解】
通入甲醇的一极为负极，甲醇在负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
【小问3详解】
电解氯化铜时，铜离子在阴极得电子生成铜，即Cu2++2e-=Cu，生成铜的质量为38.4g，则转移的电子为n(e-)=2n(Cu)=2×38.4g64g/mol=1.2mol，根据CH3OH-6e--8OH-=CO32-+6H2O可知，消耗甲醇的物质的量为16×1.2mol=0.2mol；电解硝酸银溶液时阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电路中转移电子1.2mol时生成氧气的物质的量n(O2)=14n(e-)=0.3mol