【化学】化学一模试题分类汇编-化学反应与能量推断题综合附详细答案

【化学】化学一模试题分类汇编——化学反应与能量推断题综合附详细答案一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1．以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）若要提高辉铜矿煅烧效率可采取的措施有___（填两种）。（2）气体X的主要成分是___（填化学式），写出该气体的一种用途___。（3）蒸氨过程总反应的化学方程式是___。（4）溶液E与Na2CO3溶液反应制取Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为___。（5）某实验小组研究溶液E与Na2CO3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响，实验结果如下：实验序号加料顺序及方式沉淀颜色沉淀品质产率/%1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速搅拌浅蓝色品质较好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不断搅拌暗蓝色品质好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌浅绿色品质好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不断搅拌浅蓝色品质较好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是___（填序号）。【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑3【解析】【分析】辉铜矿通入氧气充分煅烧，生成二氧化硫气体，固体B主要为CuO、Fe2O3，加入盐酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液，加入过量氨水，可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3，[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO，加入酸酸化得到Cu2+，经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜，以此解答该题。【详解】(1)通过粉碎辉铜矿减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等措施均可提高辉铜矿煅烧效率；(2)Cu2S可与氧气反应生成二氧化硫，则气体X的主要成分是SO2，SO2是酸性氧化物，有漂白性、还原性，则利用SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等；(3)蒸氨过程[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO，反应的方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑；(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑；(5)由图表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌，获得浅绿色的碱式碳酸铜，品质好，且产率高，故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是实验序号3。2．氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，、、等制取氧化锌的工艺流程如图所示：已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：回答下列问题：为调节溶液的pH，则试剂X为_________填化学式，除杂时加入高锰酸钾的作用是_________，发生反应的离子方程式为___________。“过滤”所得滤渣的主要成分是_________填化学式。写出“碳化合成”的化学方程式：________；“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_________。【答案】或或除去、、或静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量或静置，取少许上层清液滴加溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量【解析】【分析】根据除杂的同时不要掺入新的杂质考虑；加入高锰酸钾的作用是将转化为沉淀，除去；由、知，“过滤”所得滤渣；“碳化合成”时加入，产物为，写出化学方程式。【详解】加入试剂X的目的是调节溶液的pH，使、生成沉淀除去，为不引入新的杂质离子，可加入ZnO、、等；加入高锰酸钾的作用是将转化为沉淀，除去，反应的离子方程式为；由、知，“过滤”所得滤渣的主要成分是、、；“碳化合成”时加入，产物为，反应的化学方程式为或过量时；若不足时，溶液中还有，继续滴加溶液有沉淀产生，或过量时，可检验溶液中的，具体方法为：静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量或静置，取少许上层清液滴加溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量。3．（1）反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：（填“加快”、“不变”或“减慢”）。①保持体积不变充入Ne，其反应速率___。②保持压强不变充入Ne，其反应速率____。（2）在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示，图中v(正)与v(逆)相等的点为__（选填字母）。（3）一定条件下，在2L密闭容器内，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，n(NO2)随时间变化如下表：时间/s012345n(NO2)/mol0.0400.0200.0100.0050.0050.005①用NO2表示0～2s内该反应的平均速率为___。②在第5s时，NO2的转化率为__。【答案】不变减慢cd0.0075mol·L-1·s-187.5%【解析】【分析】【详解】(1)①保持体积不变充入Ne，各反应物和生成物的浓度不变，故反应速率不变；②保持压强不变充入Ne，容器体积变大，各物质浓度减小，反应速率减慢；(2)反应达到平衡时正逆反应速率相等，据图可知t2时刻后N2和NO的物质的量不再改变，说明反应到达平衡，所以c、d两个点v(正)与v(逆)相等；(3)①2s内△n(NO2)=0.04mol-0.01mol=0.03mol，容器体积为2L，所以反应速率为=0.0075mol·L-1·s-1；②第5s时，△n(NO2)=0.04mol-0.005mol=0.035mol，转化率为=87.5%。【点睛】判断通入惰性气体或者改变压强对反应速率的影响时，关键看是否改变了反应物和生成物中气体的浓度，若浓度改变则影响反应速率，若浓度不变则不影响反应速率。4．如图是常见原电池装置，电流表A发生偏转。(1)若两个电极分别是铁、铜，电解质溶液是浓硝酸，Cu极发生反应_______（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为________________；(2)若两个电极分别是镁、铝，电解质溶液是氢氧化钠溶液，Al电极是_____极（填“正”或“负”），其电极反应式为_________________________________。(3)若原电池的总反应是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，则可以作负极材料的是_______，正极电极反应式为_________________________。【答案】氧化Cu－2e－=Cu2＋负Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2OCu(或铜)Fe3＋＋e－=Fe2＋【解析】【分析】【详解】(1)虽然铁比铜活泼，但是铁在浓硝酸中发生钝化，所以该原电池中铜被氧化，即铜电极为负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为Cu－2e－=Cu2＋；(2)镁虽然比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液发生反应，所以该原电池中Al被氧化，即Al为负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；(3)根据总反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2可知Cu被氧化，Fe3+被还原，原电池中负极发生氧化反应，所以负极材料为Cu；正极发生还原反应，电极方程式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。【点睛】第1小题为易错点，虽然铁和铜都能被浓硝酸氧化，但要注意铁在浓硝酸中发生钝化，所以该原电池中铜为负极。5．高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。（1）高铁电池的负极材料是___。（2）放电时，正极发生__（填“氧化”或“还原”）反应；负极的电极反应式为__。（3）放电时，__（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。【答案】Zn还原Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正【解析】【分析】放电时该装置相当于原电池，根据原电池有关原理进行解答。【详解】（1）电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时的总反应方程式可知，负极材料应为Zn。答案为：Zn。（2）原电池放电时，正极得到电子发生还原反应，负极材料为锌，失电子发生氧化反应，由总反应可知溶液为碱性，所以负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。答案为：还原；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。（3）放电时K2FeO4中的Fe的化合价由+6价变为+3价，发生还原反应，电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的碱性增强。答案为：正。6．汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO。为了减轻大气污染科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，即2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t1℃下，在一等容的密闭容器中，用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如表(CO2和N2的起始浓度为0)。时间(s)012345c(NO)(×10-4，mol/L)10.04.502.501.501.001.00c(CO)(×10-3，mol/L)3.603.052.852.752.702.70回答下列问题：（1）已知在上述反应中，反应物总能量大于生成物总能量，则正反应是___反应（填“放热”或“吸热”)。（2）前3s内的平均反应速率：v(N2)=___。（3）t1℃时该反应的平衡常数表达式：K=___。（4）假设在密闭容器中该反应达到平衡后，改变下列条件，能提高NO转化率的是___（选填答案编号）。a.选用更有效的催化剂b.升高反应体系的温度c.降低反应体系的温度d.缩小容器的体积【答案】放热1.42×10-4mol/(L·s)c、d【解析】【分析】(1)根据图示所给的反应物总能量与生成物总能量大小关系进行分析；(2)同一反应同一时段内各物质反应速率之比等于计量数之比，v(N2)=v(NO)；(3)根据平衡常数的概念进行书写；(4)根据影响平衡移动的规律进行分析。【详解】(1)反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应；(2)同一反应同一时段内各物质反应速率之比等于计量数之比，所以前3s内的平均反应速率v(N2)=v(NO)=×=1.42×10-4mol•L-1•s-1；(3)根据平衡常数的概念可知反应

2NO+2CO2CO2+N2的K=；(4)a．选用更有效的催化剂，不能使平衡发生移动，故错误；b．因反应放热，升高反应体系的温度，则平衡逆向移动，转化率减小，故错误；c．降低反应体系的温度，平衡正向移动，转化率增大，故正确；d．缩小容器的体积，平衡正向移动，转化率增大，故正确；故答案为：cd。7．氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点–54.1℃，沸点69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式：K=______________________若在此条件下，将化学平衡常数K增大，化学反应速率v正也增大，可采取的措施是________（选填编号）。a．降低温度b．移走SO2Cl2c．增加反应物浓度d．无法满足上述条件(2)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列措施合理的是________（选填编号）。a．缩小容器体积b．使用催化剂c．增加SO2浓度d．升高温度(3)在100℃时，往上述平衡体系中加入37Cl2，一段时间后，则平衡体系中含有37Cl的物质有__________（选填编号）。a．只有37Cl2b．只有SO237Cl2c．37Cl2和SO237Cl2d．无法判断(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________（选填编号）。a．υ(Cl2)＝υ(SO2)b．容器中气体压强不随时间而变化c．c(Cl2):c(SO2)＝1:1d．容器中气体颜色不随时间两变化(5)300℃时，体积为1L的密闭容器中充入16.20gSO2Cl2，达到平衡时容器中含SO27.616g.若在上述中的平衡体系中，再加入16.20gSO2Cl2，当再次达平衡时，容器中含SO2的质量范围是___________________________。【答案】K＝daccbd7.616g＜m(SO2)＜15.232g【解析】【分析】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；平衡常数只受温度影响，将化学平衡常数K增大，应使平衡向正反应移动，该反应正反应是放热反应，故应降低温度，化学反应速率降低，据此解答；(2)提高反应中Cl2的平衡转化率，改变条件使平衡向正反应移动，根据平衡移动原理结合选项分析解答，注意不能只增大氯气的用量；(3)增大氯气的浓度，平衡向正反应移动，反应为可逆反应，反应物不能完全反应，平衡时37Cl存在37Cl2和SO237Cl2

中；(4)达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，百分含量不变，以及由此衍生其它一些物理量不变，据此结合选项判断；(5)再加入16.20g

SO2Cl2，平衡向生成二氧化硫的方向移动，平衡时二氧化硫的质量增大，可以等效为增大压强，SO2Cl2转化率降低，平衡时二氧化硫的质量小于原平衡时的2倍。【详解】(1)常温常压下SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)的平衡常数K=；平衡常数只受温度影响，将化学平衡常数K增大，应使平衡向正反应移动，该反应正反应是放热反应，故应降低温度，化学反应速率降低，故不能实现K增大的同时化学反应速率v正增大，故选d；故答案为：；d；(2)提高反应中Cl2的平衡转化率，改变条件使平衡向正反应移动，不能只增大氯气的用量，a．缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应移动，Cl2的转化率增大，故a正确；b．使用催化剂，缩短到达平衡的时间，不影响平衡移动，Cl2的转化率不变，故b错误；c．增加SO2浓度，平衡向正反应移动，Cl2的转化率增大，故c正确；d．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，Cl2的转化率降低，故d错误；故答案为：ac；(3)增大氯气的浓度，平衡向正反应移动，反应为可逆反应，氯气不能完全反应，故平衡时37Cl存在37Cl2和SO237Cl2

中，故答案为：c；(4)a．v(Cl2)=v(SO2)，没有指明正、逆速率，无法判断，故a错误；b．随反应进行，气体的物质的量减小，压强减小，容器中气体压强不随时间而变化，说明达到平衡，故b正确；c．平衡时氯气与二氧化硫的浓度与起始浓度有关，起始浓度不同，平衡时二者浓度不同，若二者起始浓度相同，用于二者按1：1反应，故任意时刻二者的浓度都相同，故c(Cl2)：c(SO2)=1：1不能说明达到平衡，故c错误；d．容器中气体颜色不随时间两变化，说明氯气的浓度不再变化，说明达到平衡，故d正确；故答案为：bd；（5）再加入16.20g

SO2Cl2，平衡向生成二氧化硫的方向移动，平衡时二氧化硫的质量增大，可以等效为增大压强，SO2Cl2转化率降低，平衡时二氧化硫的质量小于原平衡时的2倍，故平衡时7.616g＜m(SO2)＜15.232g；故答案为：7.616g＜m(SO2)＜15.232g。【点睛】本题考查化学平衡，把握化学平衡状态的判断、反应速率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，易错点(4)注意平衡状态的判断，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。8．按要求回答下列问题。(1)Al2(SO4)3溶液显酸性的离子方程式：____________________________；(2)CuSO4溶液与过量氨水反应的离子方程式：____________________________；(3)Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式：_________________________；(4)CH3OH-O2燃料电池，KOH溶液作电解质，负极的电极反应式：____________________；(5)惰性电极电解CuSO4溶液的总反应的化学方程式：______________________________；(6)Na2C2O4溶液的物料守恒：______________________________；(7)Fe3+的基态电子排布式：______________________________；(8)N2H4的结构式：______________________________。【答案】Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+Cu2++4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2OAl-3e-+4OH-═AlO2-+2H2OCH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑c(Na+)=2[c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)][Ar]3d5【解析】【详解】(1)Al2(SO4)3溶液中存在铝离子的水解，所以溶液显酸性，故答案为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+；(2)CuSO4溶液与过量氨水反应会生成铜氨络离子，故答案为：Cu2++4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；(3)Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池，总反应为Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气的反应，Al失电子被氧化做负极，故答案为：Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O；(4)CH3OH-O2燃料电池，KOH溶液作电解质，负极甲醇失去电子生成二氧化碳，由于电解质为氢氧化钾溶液，所以反应生成了碳酸根离子，发生的负极电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；(5)电解硫酸铜溶液生成铜单质、氧气和硫酸，故答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；(6)Na2C2O4溶液中钠离子的浓度等于含碳原子微粒的浓度之和的二倍，故答案为：c(Na+)=2[c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)]；；(7)Fe元素为26号元素，失去最外层三个电子生成Fe3+，故基态电子排布式为：[Ar]3d5；(8)N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。9．在800℃时，2L密闭容器内发生反应：2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)，反应体系中，一氧化氮的物质的量随时间的变化如表所示：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图表示NO2的物质的量浓度变化的曲线是________。(2)用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝__________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。A．v(NO2)＝2v(O2)B．容器内压强保持不变C．容器内气体质量不变D．容器内密度保持不变【答案】b1.5×10－3mol·L－1·s－1B【解析】【分析】（1）从图象分析，随反应时间的延长，各物质的浓度不再不变，且反应物没有完全反应，是可逆反应，根据一氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则二氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量；（2）根据△v=计算一氧化氮的反应速率，再结合同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；（3）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变。【详解】（1）从图象分析，随反应时间的延长，各物质的浓度不再不变，且反应物没有完全反应，所以反应为可逆反应，根据一氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则二氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量，所以表示NO2的变化的曲线是b；故答案为：b；（2）0∼2s内v(NO)==0.0030mol/(L.min)，同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以氧气的反应速率为0.0015mol/(L⋅s)；故答案为：0.0015mol/(L⋅s)；（3）A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v(NO2)＝2v(O2)为正反应速率之比，不能说明正逆反应速率相同，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；B.反应前后气体体积不同，压强不变说明正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故B正确；C.恒容容器，反应物生成物都是气体质量不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D.恒容容器，反应物生成物都是气体质量不变，体积不变，所以密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故选B；故答案为：B。10．一定温度下10L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达为：K=。根据题意完成下列填空：（1）写出该反应的化学方程式___；若温度升高，K增大，该反应是___反应（填“吸热”或“放热”）。（2）能判断该反应一定达到平衡状态的是___（选填编号）。a．v正(H2O)=v逆(H2)b．容器中气体的相对分子质量不随时间改变c．消耗nmolH2同时消耗nmolCOd．容器中物质的总物质的量不随时间改变（3）该反应的v正随时间变化的关系如图。t2时改变了某种条件，改变的条件可能是___、___。（填写2项）（4）实验测得t2时刻容器内有1molH2O，5min后H2O的物质的量是0.8mol，这5min内H2O的平均反应速率为___。【答案】C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）吸热a

b升高温度增大水蒸汽的浓度0.004mol/（L﹒min）【解析】【分析】（1）根据化学平衡常数表达式及元素守恒知，反应物还有C，所以该反应方程式为C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）；升高温度，平衡向吸热反应方向移动；（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变；（3）改变条件时反应速率增大，改变的条件可能是温度、压强、反应物浓度；（4）反应速率=。【详解】：（1）根据化学平衡常数表达式及元素守恒知，反应物还有C，所以该反应方程式为C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，K增大说明平衡正向移动，所以正反应是吸热反应，故答案为：C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）；

吸热；（2）a．当v正（H2O）=v逆（H2）=v逆（H2O）时，正逆反应速率相等，所以反应达到平衡状态，故正确；b．反应前后气体的物质的量不相同，气体质量变化，容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化即达到平衡，故正确；；c．无论反应是否达到平衡状态都存在消耗n

molH2同时消耗nmolCO，所以不能据此判断平衡状态，故错误；d．无论反应是否达到平衡状态容器中物质的总物质的量都不随时间改变，所以不能据此判断平衡状态，故错误；故选a

b；（3）改变条件时反应速率增大，改变的条件可能是升高温度、增大压强、增大反应物浓度，故答案为：升高温度；增大水蒸汽的浓度；（4）反应速率，故答案为0.004mol/（L﹒min）。11．按要求回答下列问题：（1）甲烷燃料电池是常见的燃料电池之一，该电池在正极通入氧气，在负极通入甲烷，电解质溶液通常是KOH溶液，请写出该电池的负极反应式___。（2）常温下，将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，2min后溶液中明显出现浑浊，请写出相关反应的化学方程式：___；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则出现浑浊的时间将___(填“增加”、“减少”或“不变”)。【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2ONa2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O减少【解析】【分析】（1）甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，该电池的负极反应为：CH4失电子，转化为CO32-和H2O。（2）将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应为：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。【详解】（1）甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，该电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；（2）将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。答案为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O；减少。【点睛】燃料电池中，两电极通入的物质相同，电解质不同时，电极反应式可能不同。在书写电极反应式时需注意，在碱性电解质中，负极CH4的反应产物不是CO2和水，而是K2CO3和水，这是我们解题时的易错点。12．I.某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：（1）该反应的化学方程式为___。（2）若降低温度，则该反应的逆反应速率___。(填“加快”“减慢”或“不变”)。（3）第4min时，正、逆反应速率的大小关系为：v(正)_v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。（4）反应至4min时，A的转化率为__。（5）能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是__(填字母代号)。A．v(A)=2v(B)B．容器内压强不再发生变化C．容器内气体密度不再发生变化D．B的体积分数不再发生变化E．容器内气体原子总数不再发生变化F．相同时间内消耗2nmol的A的同时生成nmol的BII.已知某可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)。请回答下列问题：（1）根据实验测定结果，描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后，反应速率与时间的关系图像(如图1所示)，有利于提高D产量的变化过程是图像中的__段；引起该变化过程的外界条件是__。（2）根据实验测定结果描绘出了图2。由此图像可以得出，升高温度，上述平衡将向__(填“正反应”、“逆反应”)方向移动，K值__(填“增大”、“减小”、“不变”)；反应计量数之间的关系：a＋b__c＋d(填“大于”、“小于”、“等于”或“不确定”)。【答案】2A(g)B(g)减慢>50%BDt3～t4增大反应物浓度逆反应减小大于【解析】【详解】I、（1）由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至4min时，A减少0.8mol−0.4mol=0.4mol，B增加0.4mol−0.2mol=0.2mol，由物质的变化量之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2:1，且后来达到平衡状态，则反应方程式为2A(g)B(g)；（2）降低温度，体系内活化分子数降低，运动速率降低，导致化学反应速率减慢；（3）由图像可知，4min后，A的量还在减小，B的量还在逐渐增加，说明反应依旧在向正向进行，故v(正)>v(逆)；（4）0～4min，n(A)=(0.8-0.4)mol=0.4mol，其转化率==50%；（5）A、未标明该速率是正反应速率还是逆反应速率，无法据此判断该反应是否处于平衡状态，故A错误；B、该反应在恒温恒容条件下进行，气体的物质的量之比=容器内压强之比，该反应属于气体非等体积反应，反应过程中，气体的物质的量会发生变化，当气体物质的量不变时，即容器内压强不再变化时，能够说明该反应达到平衡状态，故B正确；C、该反应在反应过程中，气体的质量不变，且该反应是在恒容容器中进行，故气体的密度始终不变，故不能根据密度判断反应达到平衡状态，故C错误；D、该反应正向进行过程中，B的体积分数逐渐增加，当B的体积分数不再发生变化时，可说明该反应达到平衡状态，故D正确；E、根据原子守恒，该反应进行过程中，气体原子数目始终保持不变，故不能根据原子数目判断反应达到平衡状态，故E错误；F、根据化学方程式计量数之比可知，任意时刻，消耗2nmol的A的同时生成nmol的B，故不能据此判断反应是否达到平衡状态，故F错误；II、（1）根据图象知，t3改变条件瞬间，正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动，说明增大反应物浓度；t5改变条件瞬间，正逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，改变条件应该是减小压强或降低温度，有利于提高D产量的变化过程是向正反应方向进行的过程，根据图象知利于提高D产量的变化过程是图象中的段t3～t4；改变的条件是增大反应物浓度；（2）根据图象知，一定压强下，升高温度，C的体积分数减小，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，K值减小；相同温度下，增大压强，C的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，则a+b＞c+d。13．将等物质的量的A、B、C、D4种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了4nmol，B减少了2nmol，C增加了6nmol，D增加了4nmol，此时达到化学平衡。(1)该化学方程式各物质的化学计量数为a＝____、b＝____、c＝_____、d＝____。(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A_________、B_______、D________。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。【答案】2132气体固体或液体气体放热【解析】【分析】(1)化学计量数之比等于物质的量变化量之比；(2)只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明反应前后气体的体积不变，即反应前后气体总的化学计量数相等；(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方