北京理工大学附属中学2023-2024学年高二第一学期期中考试化学试题含答案

这是一份北京理工大学附属中学2023-2024学年高二第一学期期中考试化学试题含答案，共31页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1．废电池造成污染的问题日益受到关注，集中处理废电池的首要目的是
A．回收石墨电极
B．回收电池外壳的金属材料
C．防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色NO2加压后颜色先变深后变浅
B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．SO2催化氧化成SO3的反应，使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
D．压缩H2与I2(g)反应的平衡混合气体，颜色变深
3．反应在一密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量
②将容器体积缩小一倍
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使体系体积增大
A．①③B．①④C．②③D．③④
4．在恒容密闭容器中反应该反应达平衡的标志是
①混合气颜色不随时间的变化
②数值上v（NO2生成）=2v（N2O4消耗）
③混合气体的密度不随时间的变化
④压强不随时间的变化而变化
⑤混合气的平均分子量不变
A．②⑤④B．①④⑤C．①③④D．①②③
5．生产钛的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是
A．将反应物固体粉碎可以加快直接氯化，碳氯化的反应速率
B．可推知
C．判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变
D．对于碳氯化反应，温度升高，平衡时的产率变小
6．与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法中，不正确的是。
A．该反应的
B．使反应的活化能减小
C．催化剂通过参与反应改变了反应历程
D．上述过程在作用下，提高了与的平衡转化率
7．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·ml-1，已知：a、b、c均大于零，下列说法不正确的是
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开2mlH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ
C．断开1mlH—H键和1mlI—I键所需能量大于断开2mlH—I所需能量
D．向密闭容器中加入2mlH2和2mlI2，充分反应后放出的热量小于2akJ
8．下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A．AB．BC．CD．D
9．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
下列说法不正确的是
A．实验I中正极的电极反应式：
B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色
C．实验Ⅱ中负极的电极反应式：
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
10．升高温度时，某化学反应速率增大，主要原因是
A．分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多
B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
C．该化学反应的过程是吸热的
D．该化学反应的过程是放热的
11．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：
下列叙述不正确的是()
A．放电时锌做负极
B．充电时氢氧化铁被氧化
C．充电时阳极附近溶液的碱性减弱
D．放电时每转移3mle-，有2 ml FeO被还原
12．元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系：
已知：。下列判断不正确的是
A．反应①表明具有酸性氧化物的性质
B．反应②表现出还原性
C．反应①③的化合价均没有发生变化
D．反应③的颜色变化是由化学平衡移动引起的，则试剂可以是溶液
13．采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是
A．X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+
B．可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用
C．根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生
D．起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作
14．已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A．v(CO)=1.5ml·L-1·min-1B．v(NO2)=0.7ml·L-1·min-1
C．v(N2)=0.4ml·L-1·min-1D．v(CO2)=1.1ml·L-1·min-1
15．高温下，某反应达平衡后，平衡常数的表达式为。恒容条件下进行反应，升高温度后，H2浓度减小。下列说法正确的是
A．该反应化学方程式为
B．该反应的焓变为正值
C．升高温度，逆反应速率减小
D．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
16．400℃时，向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H2，发生如下反应：。反应过程中测得的部分数据见下表：
下列说法中，不正确的是
A．反应在前10min内的平均速率为v（H2）=0.012 ml.L-1.min-1
B．400°C时，该反应的平衡常数数值为2.5×103
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（CH3OH）=，则反应的△H<0
D．400℃时，30分钟后再向容器中充入0.15 ml H2（g）和0.15 ml CH3OH（g），则平衡向正向移动，平衡常数增大。
17．锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一、下图为以Zn(OH)/Zn和Fe(CN)/Fe(CN)作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。
己知：聚苯并咪唑PBI膜允许OH-离子通过。下列说法不正确的是
A．放电过程中，总反应为
B．放电过程中，左侧池中溶液pH逐渐减小
C．充电过程中，当2 ml OH-通过PBI膜时，导线中通过1mle-
D．充电过程中，阴极的电极反应为
18．一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：达到平衡后，测得A的浓度为。保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为。则下列叙述中正确的是
A．B．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率升高D．C的体积分数下降
19．在容积固定的容器中发生反应（未配平）。温度为T0时，各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是
A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z）
B．增大压强，平衡向正反应方向移动
C．该反应正反应的反应热△H>0
D．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%
20．反应达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是
A．AB．BC．CD．D
21．如图是温度和压强对反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
D．温度升高时，Z的转化率变大
22．电解Na2SO4溶液制备NaOH和H2SO4的装置示意图如下。
下列说法不正确的是
A．I区溶液pH下降
B．Ⅲ区发生电极反应：
C．理论上，每生成1 ml NaOH，同时生成0.5mlH2SO4
D．离子交换膜a为阳离子交换膜
23．一定温度下，将1mlA(g)和1mlB(g)充入2L密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)xC(g)+D(s)△H＜0在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列有关说法正确的是（ ）
A．x=1
B．t2时刻改变的条件是使用催化剂
C．t3时刻改变的条件是增大反应物的浓度或压缩容器体积
D．t1~t2、t2~t3平衡常数相等，且K=4
24．在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应：。其他条件不变时，分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得c(CO)与时间的关系如图所示。
已知：i.起始投料比n(CO)：n(NO)均为2:3
ⅱ.比表面积：单位质量的物质具有的总面积
下列说法不正确的是
A．Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，催化剂的比表面积不同
B．Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C．该反应正向是放热反应
D．0~t1min，Ⅲ中平均反应速率
二、填空题（52分）
25．回答下列问题。
(1)下列反应中，在高温下不能自发进行的是 （填字母）。
a.
b .
c.
d.
(2) △H<0。T°C时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。下图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。反应物X是 （填“N2或H2”）。
(3)在其他条件相同时，下图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示 ，其中X1 X2（填“>”或“<”）
26．某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意图如图。a、b、c、d均为惰性电极，电解池中d上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2-在其中迁移。
(1)燃料电池制备硫酸。
①a为 (填“正极”或“负极”)，电极反应式为 。
②H+的迁移方向为 (填“a→b”或“b→a”)。
③电池总反应的化学方程式为 。
(2)电解池制备氨。下列关于电解过程的说法正确的是 。
A.d上，N2被还原
B.c的电极反应：2O2--4e-=O2↑
C.固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c
(3)燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中，理论上产生的NH3在标准状况下的体积为 L。
27．微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，反应过程中忽略溶液体积变化，示意图如下：
(1)该电池外电路电子的流动方向为 。（填写“从A到B”或“从B到A”）
(2)工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将 （填写“增大”、“减小”或“不变”），结合化学用语说明原因 。
(3)A电极附近甲醇发生的电极反应式为 。
28．用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。
(1)一定条件下，反应历程如图1所示，其中化学反应速率最慢的反应过程为 。
(2)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气，相关反应如下。
①总反应：△H= 。
②己知830℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=1。在容积不变的密闭容器中，将2mlCO与8mlH2O混合加热到830℃，反应达平衡时CO的转化率为 。
③在常压、600℃条件下，甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。若加入适量生石灰后，H2的产率可提高到95%，应用化学平衡移动原理解释原因 。
(3)科学家研究将CH4、H2O与CH4、CO2联合重整制备氢气：
常压下，将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中，相同时间不同温度下测得体系中n（H2）：n（CO）变化如图2所示。
①已知700℃、NiO催化剂条件下，向反应体系中加入少量O2可增加H2产率，此条件下还原性CO H2（填“>”“<”或“=”）。
②随着温度升高n（H2）：（CO）变小的原因可能是 。
29．某小组研究和的氧化性，进行如下实验。
已知：是黄色液体，氧化性：。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中与反应的化学方程式是 。
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了，分析可能原因。
假设①被氧化。过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a.氧化反应：
b.还原反应： 。
假设②和生成，进而使清液中的氧化为。设计实验Ⅱ证实假设。
i. 。
ⅱ.实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为 。
(3)设计实验进一步研究能否氧化。
①实验Ⅲ中溶液的作用是 。
②实验Ⅳ证实能氧化的实验现象除电流表指针偏转外，还有 (答出2点)。
(4)分析实验Ⅱ中能氧化，实验Ⅲ中未能氧化的原因： 。
A
B
C
D



电离方程式：NaCl = Na+ + Cl-
总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
负极反应：H2-2e-+ 2OH-= 2H2O
总反应：2Cl-+ 2H+Cl2↑ + H2↑
序号
实验I
实验Ⅱ
实验
现象
铁钉周边出现蓝色铜片周边略显红色
铁钉周边出现_______色
锌片周边未见明显变化
t/min
0
10
20
30
n（CO）/ml
0.10
0.04
0.02
n（H2）/ml
0.20
0.04




A．升高温度
B．增大浓度
C．改变压强
D．加入催化剂
编号
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验及现象
1．D
【详解】废电池的首要目的是防止电池中汞．镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染，选D。
2．D
【详解】A．二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡2NO2 N2O4，加压即缩小容器体积，平衡正向移动，气体颜色先加深后变浅，能用勒夏特列原理解释，A正确；
B．饱和食盐水中存在大量的氯离子，氯气与水反应生成次氯酸与盐酸，是可逆反应，所以氯离子的存在使氯气与水的反应逆向进行，从而减小氯气的溶解度，能用勒夏特列原理解释，B正确；
C．二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，增大氧气的浓度，使平衡正向移动，从而增大二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，C正确；
D．H2与I2(g)的反应是反应前后气体物质的量不变的可逆反应，压缩H2与I2(g)反应的平衡混合气体，压强增大，但平衡不移动，颜色变深是因为容器体积减小，I2(g)的浓度增大而使颜色加深，与平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，D错误；
答案选D。
3．A
【详解】①往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，①符合题意；
②将容器的体积减小一半，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍，气体物质的浓度增大，所以会使反应速率增大，②不符合题意；
③保持体积不变，充入使容器内总压强增大，但是不参加反应，容器内各物质的浓度没有改变，所以不影响化学反应速率，③故符合题意；
④恒压时，充入使容器体积增大，压强虽然不变，但各物质的浓度减小，所以化学反应速率会减小，④不符合题意；
故选A。
4．B
【详解】①二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，当混合气体颜色不随时间变化说明各组分含量不再变化，正确；
②数值上v（NO2生成）=2v（N2O4消耗），对于任意时刻恒成立，错误；
③恒容容器，反应物和生成物都是气体，气体的质量和体积恒定，密度是个恒定值，无法判断平衡，错误；
④正向体积减小，恒容容器中压强不再变化，说明各组分含量不再改变，正确；
⑤正向体积减小，气体的物质的量变化，质量恒定，平均相对分子量是个变值，不再变化说明各组分含量不再改变，正确；
综上所述，①④⑤符合题意，故选B。
5．B
【详解】A．将反应物固体粉碎，增大反应物的接触面积，可以加快直接氯化，碳氯化的反应速率， A正确；
B．根据图示写出热化学方程式①，②，方程式②-①，得，，B错误；
C．因为，反应能自发进行，所以判断反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变，C正确；
D．碳氯化反应为放热反应，，温度升高，平衡向逆方向移动，的产率变小，D正确；
故答案选B。
6．D
【详解】A．由图示可知，该反应的反应物N2O和CO的总能量高于生成物N2和CO2的总能量，反应为放热反应，故，A正确；
B．由图示可知，是该反应的催化剂，故其能使反应的活化能减小，从而加快反应速率，B正确；
C．由图示可知，Fe+参与了反应，即催化剂通过参与反应改变了反应历程，C正确；
D．由B项分析可知，反应中Fe+是催化剂，催化剂只能影响反应速率不能使化学平衡发生移动，故上述过程在作用下，不能提高与的平衡转化率，D错误；
故答案为：D。
7．C
【详解】A. 该反应焓变为负值，为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故A正确；
B. 焓变=断裂化学键所吸收的能量－形成化学键所释放的能量，设断开2mlH—I键所需能量为x，则－a=b+c－x，解得x=(c+b+a) kJ，故B正确；
C. H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·ml-1＜0，则断开1mlH—H键和1mlI—I键所需能量小于断开2mlH—I所需能量，故C错误；
D. 该反应为可逆反应，不能完全转化，因此向密闭容器中加入2mlH2和2mlI2，充分反应后放出的热量小于2akJ，故D正确；
故答案选D。
8．D
【详解】A．NaCl溶于水发生电离形成Na+和Cl-，电离方程式为NaCl = Na+ + Cl-，A项正确；
B．铜锌原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B项正确；
C．该电池为氢气燃料电池，H2在负极失电子形成H+，H+和电解质溶液中的OH-反应生成H2O，故负极反应为H2-2e-+ 2OH-= 2H2O，C项正确；
D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2Cl-+ 2H2O2OH-+Cl2↑ + H2↑，D项错误；
答案选D。
9．C
【详解】A．实验I是吸氧腐蚀，正极的电极反应式：，故A正确；
B．实验Ⅱ中铁钉做正极，发生，铁钉周围生成的氢氧根离子导致酚酞变红，故B正确；
C．实验Ⅱ中负极是Zn失去电子，电极反应式：，故C错误；
D．镀锌铁板破损后铁做正极；镀铜铁板在镀层破损后铁做负极，镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，故D正确；
故答案为：C。
10．B
【详解】升高温度，将更多的分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，则反应速率增大，故B正确。
答案选B。
11．D
【详解】A．放电时，Zn失去电子被氧化为Zn(OH)2，则放电时锌做负极，故A正确；
B．充电时，发生Fe(OH)3转化为FeO的反应，氢氧化铁失去电子被氧化，故B正确；
C．根据电池的反应总方程可知：充电时阳极反应为：Fe(OH)3 -3e-+5OH-=4H2O+FeO，消耗氢氧根，则充电时阳极附近溶液的碱性减弱，故C正确；
D．放电时，Fe化合价由+6价降低为+3价，则放电时每转移3ml电子，正极有1mlK2FeO4即FeO被还原，故D错误；
故选D。
12．D
【详解】A．Cr2O3作为金属氧化物，能与酸反应，题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应：Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O，可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质，A项正确；
B．反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价，体现还原性，B项正确；
C．反应①中Cr元素化合价均为+3价，反应③中Cr元素化合价均为+6价，其他元素也没有化合价的变化，C项正确；
D．反应③中发生反应：2CrO42-+2H+⇌Cr2O+H2O，加入硫酸，增大了H+浓度，平衡向右移动，溶液由黄色变为橙色，D项错误；
答案选D。
13．C
【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，均发生还原反应，所以Y电极为阴极，X电极上H2O失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。
【详解】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，故A正确；
B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，故B正确；
C．根据分析可知Y为阴极，故C错误；
D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，故D正确；
综上所述答案为C。
14．C
【详解】先看单位是否相同，若不同，先换算成同一单位，再根据反应速率之比等于化学计量数之比将所有选项换算成同一物质再比较，以N2为标准，A、B、D项分别换算后，v(N2)分别为0.375 ml·L-1·min-1、0.35 ml·L-1·min-1、0.275 ml·L-1·min-1，故反应速率最快的为C，答案选C。
15．B
【详解】A．该反应化学方程式为，A错误；
B．升高温度后，H2浓度减小，说明平衡正向移动，说明正反应方向为吸热方向，该反应的焓变为正值，B正确；
C．升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；
D．恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变，D错误。
故选B。
16．D
【详解】A．反应在前10 min内，v(H2)=2v(CO)= ，A正确；
B．由表中的数据分析可知：20min时反应达到平衡，各物质浓度变化情况为：，400℃时，该反应的平衡常数K==2.5×103，B正确；
C．保持其他条件不变，升高温度使反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.06ml·L-1<0.08 ml·L-1，说明平衡逆向移动了，Δ则该反应的ΔH＜0，C正确；
D．温度不变，则平衡常数不变，D错误；
答案选D。
17．C
【分析】Zn是活泼电极，放电过程中Zn是负极，Zn失去电子生成，电极方程式为Zn-2e-+4=；惰性电极为正极，得到电子生成，电极方程式为：+e-=。
【详解】A．由分析可知，放电过程中，总反应为：，A正确；
B．放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn是负极，负极电极方程式为：Zn-2e-+4=，该过程需要的由左侧池经过聚苯并咪唑(PBI)膜进入右侧池，左侧池中溶液pH逐渐减小，B正确；
C．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为+2e- = Zn+4，该过程生成的一半进入左侧池，当2ml通过PBI膜时，导线中通过2mle-，C错误；
D．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为：+2e- = Zn+4，D正确；
故选C。
18．D
【详解】A．容器的容积扩大1倍，各气体物质的浓度均降低为原来的一半，A的浓度降低为，减小压强平衡发生移动，再达平衡时，测得A的浓度为，说明平衡逆向移动，逆反应方向为气体体积增大的方向，，A错误；
B．平衡逆向移动，B错误；
C．平衡逆向移动，B转化率降低，C错误；
D．平衡逆向移动，C的体积分数下降，D正确；
答案选D。
19．C
【详解】A．X浓度变化量：0.25ml/L；Y浓度变化量：0.25ml/L；Z浓度变化量：0.5ml/L，得反应方程式：；速率比等于化学计量数之比，各物质的反应速率大小关系：，A错误；
B．根据反应，反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，B错误；
C．根据图b，温度时先达到化学平衡，说明温度：；升温Z物质的量浓度增大，说明平衡正向移动，则该反应正反应的反应热，C正确；
D．Y的平衡转化率：，D错误；
答案选C。
20．D
【详解】A．反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，A错误；
B．增大浓度平衡正向移动，氢气的转化率升高，B错误；
C．P2压强下，反应先达到平衡，所以P2>P1，压强增大平衡正向移动，氨气的物质的量分数增大，C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，故氨气的物质的量分数不变，D正确；
故选D。
21．C
【详解】A．由图像曲线变化可知，随着温度的升高，Z的体积分数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，说明正反应吸热，故A错误；
B．如X、Y、Z均为气态，反应前后气体的体积不变，增大压强，平衡应不移动，但由图像可知，增大压强Z的体积分数减小，平衡向逆反应方向移动，X、Y有一种不是气体，Z为气态，故B错误；
C．由图像可知，增大压强Z的体积分数减小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数，则X和Y中只有一种是气态，Z为气态，故C正确；
D．结合选项A可知，温度升高时平衡右移，Z的转化率变小，故D错误；
答案为C。
22．D
【分析】电解槽中右侧电极为阴极、左侧电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜生成NaOH、b为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜a生成硫酸a为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．Ⅰ区为阳极，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，故pH下降，A正确；
B．Ⅲ区为阴极，发生电极反应：，B正确；
C．根据电极反应分析可知，氢离子的生成和氢氧根的生成与电子转移有：，故理论上每生成1 ml NaOH，同时生成0.5mlH2SO4，C正确；
D．a为阴离子交换膜，允许硫酸根离子移向阳极，D错误；
故选D。
23．D
【详解】A．t2时刻瞬间C的浓度增大，t2～t3阶段C的浓度不变，说明平衡不移动，应是增大压强造成的，压强不影响该平衡，所以有x=1+1=2，故A正确；
B．加入催化剂后C的浓度应该瞬间不发生变化，不符合图示变化规律，故B错误；
C．由A、B两项的分析可知，t2时刻是增大压强，若t3改变的条件是增大反应物A（或B）的物质的量，平衡均正向移动，C的浓度随时间而增大，但反应速率也增大，与图中所示信息不一样，所以t3时刻改变的一个条件可能是降低温度， C错误；
D．t1～t3间温度相同，平衡常数相同，可计算t1～t2平衡常数K，
反应三段式为：
t1～t2平衡常数K= Ｄ正确；
答案选D。
24．B
【分析】由图中Ⅰ、Ⅱ曲线CO的最终浓度相同，反应速率不同，可知反Ⅰ、Ⅱ应温度相同，催化剂的比表面积不同，Ⅲ与Ⅱ相比，Ⅲ先平衡，说明Ⅲ的温度比Ⅱ高，且Ⅲ中CO的浓度大，可得该反应是放热反应。
【详解】A． 由分析可知Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，催化剂的比表面积不同，故A正确；
B． Ⅱ中△c(CO)=4×10-3ml/L-1×10-3ml/L=3×10-3ml/L，起始投料比n(CO)∶n(NO)均为2∶3，△c(NO)=6×10-3ml/L-3×10-3ml/L=3×10-3ml/L，NO的平衡转化率为 ×100%=50%，故B错误；
C． 该反应正向是放热反应，故C正确；
D． 0~t1min，Ⅲ中平均反应速率v(CO)=ml⋅L-1⋅min-1=ml⋅L-1⋅min-1，故D正确；
故选：B。
25．(1)a
(2)N2
(3) 压强（P） ＜
【详解】（1）a． 反应的＞0，＜0，在高温下△G=-T•＞0，不能自发进行；
b ．
c．
d．
而b、c、d反应的＞0，△S＞0，在高温下能满足 =-T•＜0，能自发进行。
故选a。
（2）投料比增大相当于增大氢气的浓度，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，新平衡时，氢气的转化率减小，氮气的转化率增大，由图可知，投料比增大，X的转化率增大，则反应物X是N2。
（3）合成氨反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氮气转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，氮气转化率增大，由图可知，L增大，氮气转化率增大，则L表示为压强(P)、X为温度，由压强相同时，温度X1条件下氮气转化率大于X2可知，温度X1＜X2。
26．(1) 负极 2H2O +SO2-2e-=SO+4H+ a→b 2H2O+2SO2+O2=2H2SO4
(2)ABC
(3)11.2
【分析】电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，则d为阴极，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑；燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+。
【详解】（1）①由分析可知，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+；
②燃料电池中a为负极，b为正极，阳离子由负极移向正极，则H+的迁移方向为a→b；
③由分析可知，燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，电池总反应的化学方程式为2H2O+2SO2+O2=2H2SO4。
（2）A．电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，故A正确；
B．c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑，故B正确；
C．电解池中阴离子移向阳极，固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c，故C正确；
故选ABC。
（3）燃料电池中每消耗48gSO2，n(SO2)= =0.75ml，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，转移1.5ml电子，d上有可催化N2放电生成NH3，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，转移1.5ml电子时，产生0.5ml NH3，标况下体积为11.2L。
27．(1)从A到B
(2) 不变 B电极反应是O2+4e-+4H+=2H2O 当B电极消耗4ml氢离子同时，4ml氢离子通过离子交换膜从A到B补充了消耗的氢离子，溶液总体积变化忽略不计，因此溶液pH不变
(3)
【详解】（1）该微生物的甲醇燃料电池中，通入甲醇（电极A）一极为负极，通入氧气（电极B）一极为正极，该电池外电路电子的流动方向为负极到正极，即从A到B；
（2）电解质溶液为酸性，该电池的总反应式为：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，总反应中并未消耗氢离子，正极（电极B）反应式为：4H＋＋O2＋4e－=2H2O，当B电极消耗4ml氢离子同时，4ml氢离子通过离子交换膜从A到B补充了消耗的氢离子，溶液总体积变化忽略不计，因此溶液pH不变；
（3）A电极为负极，发生氧化反应，甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，发生的电极反应式为：。
28．(1)CH + 3H → C+ 4H或CH → C + H
(2) +165 kJ•ml-1 80% 加入适量生石灰，，使产物中CO2浓度降低，促进平衡正向移动
(3) ＞ 温度升高，对加快反应Ⅲ速率的影响更大，反应Ⅲ的n(H2):n(CO)小于反应I;或温度升高，反应Ⅲ正向进行趋势超过反应I，反应Ⅲ的n(H2):n(CO)小于反应I;或温度升高，促进副反应的进行
【详解】（1）反应历程共分四步，其中活化能最大的一步是第四步，化学反应速率最慢，该反应过程为CH+3H=C+4H或CH → C + H；
（2）①总反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ，根据盖斯定律，；
②设容器体积为V，平衡时转化了xmlCO，根据数据可列出三段式如下：

该温度下平衡常数K=1，所以，解得x=1.6，所以反应达平衡时CO的转化率为
③加入适量生石灰，，使产物中浓度降低，促进平衡正向移动，氢气的产率升高；
（3）①向反应体系中加入少量可增加产率，反应正向移动，是由于和CO发生了反应，说明在此条件下还原性：；
②温度升高，对加快反应Ⅲ速率的影响更大，反应Ⅲ的小于反应I；或温度升高，反应Ⅲ正向进行趋势超过反应I，反应Ⅲ的小于反应I；或温度升高，促进副反应的进行。
29．(1)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(2) Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓ 0.05 2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+
(3) 检验实验中是否有Fe2+生成 正极区FeCl3溶液颜色变浅，负极区KSCN溶液由无色变为黄色
(4)实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀，促进反应正向进行，而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子，从而减弱了Fe3+的氧化性
【详解】（1）实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，故该反应的化学方程式是Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，故答案为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2；
（2）b.由题干实验信息可知，生成白色沉淀CuSCN，则还原反应为：Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓，故答案为：Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓；
i.根据对照实验I中，FeCl3的浓度为0.1ml/L，根据反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2可知，足量的Cu与FeCl3反应后生成的CuCl2的物质的量浓度为0.05ml/L，为了实验中控制变量，故0.05，故答案为：0.05；
ⅱ.实验Ⅱ中过程I的方程式为：2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2，则过程Ⅱ的离子方程式为2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+，故答案为：2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+；
（3）①Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成普鲁士蓝色沉淀，则实验Ⅲ中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验实验中是否有Fe2+生成，故答案为：检验实验中是否有Fe2+生成；
②实验Ⅳ证实能氧化，即该原电池的电极反应分别为：负极反应：2SCN--2e-=(SCN)2，正极反应为：Fe3++e-=Fe2+，故实验现象除电流表指针偏转外，还有正极区FeCl3溶液颜色变浅，负极区KSCN溶液由无色变为黄色，故答案为：正极区FeCl3溶液颜色变浅，负极区KSCN溶液由无色变为黄色；
（4）实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀，促进反应正向进行，而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子，从而减弱了Fe3+的氧化性，故答案为：实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀，促进反应正向进行，而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子，从而减弱了Fe3+的氧化性。