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期末备考试卷(二)
对应学生用书P65 【说明】 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
请将第Ⅰ卷的答案填入答题栏内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。本卷共4页。
题 号
一
二
17
18
19
20
21
22
总 分
得分
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共48分)
1．下列叙述错误的是( )
A．我国目前使用的主要能源是化石能源
B．氢能源的优点有热量值高、对环境友好
C．核能发电是解决能源危机的最佳途径
D．太阳能的缺点有能量密度低、稳定性差
答案 C
解析 核能容易造成核污染，不是解决能源危机的最佳途径，C错误。
2．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
答案 D
解析 硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A项错误；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O，实现了化学能到热能的转化，D项正确。
3．银质器皿放置在空气中，日久会变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
答案 B
解析 铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋与S2－在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，故错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，故错误。
4．下列电极反应式与出现的环境相匹配的是( )
选项
电极反应式
出现的环境
A
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
B
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀
C
2H＋＋2e－===H2↑
用铜作阳极，石墨作阴极电解NaOH溶液的阴极反应
D
H2－2e－===2H＋
用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应
答案 C
解析 A项所给电极反应式为正极反应式，错误；在弱酸性环境下，钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错误；用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，D项错误。
5．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O。
已知：Ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
Ⅱ.
判断下列说法正确的是( )
A．反应A的ΔH>－115.6 kJ·mol－1
B．H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C．由Ⅱ中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D．断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为32 kJ
答案 D
解析 反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则A的ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，A项错误；非金属性的强弱体现在氢化物的稳定性强弱，与单质分子中共价键的强弱无关，故C项错误；根据ΔH＝反应物键能总和—生成物键能总和可以得出H—O键的键能比H—Cl键的键能大31.9 kJ·mol－1，故H—O键比H—Cl键强，故B项错误，D项正确。
6．一定温度下，在4个容积均为1 L 的恒容容器中分别进行反应(各容器中A都足量)A(s)＋B(g)C(g)＋D(g) ΔH＝＋100 kJ·mol－1，某时刻测得部分数据如下表：
容器
编号
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反应
时间/min
反应速率
Ⅰ
0.06
0.60
0.10
t1
v(正)＝v(逆)
Ⅱ
0.12
1.20
0.20
t2
Ⅲ
0.32
1.0
0
0
Ⅳ
0.12
0.30
v(正)＝v(逆)
下列说法正确的是( )
A．容器Ⅰ中平均反应速率v(B)＝0.04/t1 mol·L－1·min－1
B．t2时容器Ⅱ中v(正)>v(逆)
C．容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20 kJ
D．容器Ⅳ中c(D)＝0.4 mol·L－1
答案 D
解析 容器 Ⅰ 中v(正)＝v(逆)，处于化学平衡状态，若初始时未加入D，则v(B)＝v(D)＝0.10/t1 mol·L－1·min－1，故A项错误；由容器 Ⅰ 可得出该温度下化学平衡常数K＝＝
＝1，容器 Ⅱ 中
Qc＝＝2>K，故t2时容器Ⅱ中v(正)<v(逆)，故B项错误；容器Ⅲ中若吸热20 kJ，则生成0.2 mol C和0.2 mol D，此时
Qc＝＝2，此时v逆>v正，不是处于平衡状态，故C项错误；容器Ⅳ中K＝＝＝1，解得c(D)＝0.4 mol·L－1，故D项正确。
7．下列说法正确的是( )
A．KClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3均为电解质
B．25 ℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V醋酸<VNaOH
C．向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成
D．AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故K(AgI)<K(AgCl)
答案 D
解析 SO3溶于水能导电是因为生成了强电解质H2SO4，而SO3是非电解质，A项错误；醋酸是弱电解质，滴定等浓度NaOH溶液至中性时，V醋酸>VNaOH，B项错误；NaAlO2与NaHCO3反应有沉淀而没有气体：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，C项错误；沉淀一般向溶解度更小的方向转化，D项正确。
8．用下图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是( )
选项
电源
X极
通电前U形
管中液体
通电后现象及结论
A
正极
Na2SO4溶液
U形管两端滴入酚酞溶液后，a端呈红色
B
正极
AgNO3溶液
b端电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C
负极
KCl和CuCl2
混合溶液
相同条件下，a、b两端产生的气体总体积有可能相等
D
负极
Fe(OH)3胶体
和导电液
b端液体颜色加深
答案 C
解析 X为正极，电解Na2SO4溶液时，实质是电解水，a端的电极为阳极，OH－放电，a端c(H＋)>c(OH－)，滴加酚酞溶液不变色，A项错误；X为正极，电解AgNO3溶液时，b端的电极为阴极，电极反应为Ag＋＋e－===Ag，B项错误；X为负极，a端的电极为阴极，Fe(OH)3胶体粒子带有正电荷向a端移动，a端液体颜色加深，D项错误。
9．碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示：
①H2(g)＋I2(？)2HI(g)
ΔH＝－9.48 kJ·mol－1
②H2(g)＋I2(？)2HI(g)
ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1
下列判断正确的是( )
A．①中的I2为固态，②中的I2为气态
B．①的反应物总能量比②的反应物总能量高
C．①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D．1 mol固态碘升华需吸热17 kJ
答案 B
解析 ①为放热反应，②为吸热反应，则说明①中I2为气态，②中I2为固态，A错误，B正确；①、②产物均为HI(g)则稳定性相同，C错误；由②－①得I2(s)＝I2(g) ΔH＝－35.96 kJ·mol－1，D错误。
10．化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果，下列图像描述正确的是( )
A．图①可以表示对某化学平衡体系使用催化剂后反应速率随时间的变化
B．图②表示压强对反应2A(g)＋B(g)===3C(g)＋D(s)的影响，且甲的压强大
C．图③电镀时，铜片与直流电源的负极相连
D．图④滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用外加保护膜的细铁棒做笔在滤纸上写字显红色
答案 D
解析 图①中，若使用催化剂，可同等程度的增大正逆反应速率，故A项错；图②中对于反应图像来说，乙的速率大于甲的速率，故乙的压强较大，故B项错；图③中电镀铜时，铜片作阳极，与直流电源的正极相连，故C项错；图④中，细铁棒作阴极，反应为2H＋＋2e－===H2↑，使c(OH－)增大，酚酞变红，故D项正确。
11．在25 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示，下列有关离子浓度的比较正确的是( )
A．对于曲线上AB间任一点，溶液中都有c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
B．在B点，a>12.5，且有c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝c(OH－)＝c(H＋)
C．在C点，c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)
D．在D点，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)
答案 C
解析 开始加入醋酸时，氢氧根离子浓度大于醋酸根离子，所以A项错误；B项中，pH＝7，说明c(OH－)＝c(H＋)、c(Na＋)＝c(CH3COO－)，但是这两组浓度不相等，所以错误；对于溶液不论组成如何，酸碱性如何，都存在电荷守恒即c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，进行移项就得到：c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)，所以C项正确；在D点，醋酸钠和醋酸等物质的量，所以c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，所以D项错误。
12．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是( )
A．左边铜片上有气泡冒出
B．右边锌片上的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．最先观察到红色的区域是②
D．左右两边Cu片质量均不发生变化
答案 D
解析 左边是原电池，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，铜作正极，正极发生吸氧腐蚀：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项错误；右边是电解池，锌作阳极：Zn－2e－===Zn2＋，铜作阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项错误；最先观察到红色的区域是④，C项错误。
13．氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1；
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2；
3O2(g)===2O3(g) ΔH3。则( )
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH2＋ΔH1＋ΔH3＝0
答案 A
解析 由盖斯定律ΔH1对应方程－ΔH2对应方程即可得3O2(g)===2O3(g) ΔH3，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，A正确。
14．一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是( )
容器
温度/
K
物质的起始浓度
(mol·L－1)
物质的平衡浓
度/(mol·L－1)
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
—
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A．该反应的正反应吸热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
答案 D
解析 对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若不考虑温度变化，最终建立等效平衡，但容器Ⅲ中的温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A项错误；容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，反应物转化率增大，所以容器Ⅱ中反应物转化率大，B项错误；不考虑温度，容器Ⅱ中投料量是容器Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，C项错误；对比容器Ⅰ和容器Ⅲ，不考虑温度，两者建立等效平衡，但容器Ⅲ温度高，反应速率快，D项正确。
15．有关下图装置的说法中正确的是( )
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为NO＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g
D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 L O2，将使气体全部溶于水
答案 D
解析 氧化剂为浓HNO3，在乙池，还原剂为Cu，在甲池，无须直接接触，A项错误；乙池中NO发生还原反应：NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；铜棒质量减少6.4 g，则有6.4 g Cu2＋进入甲池，同时盐桥中有Cl－进行入甲池，因此甲池溶液增加的质量大于6.4 g，C项错误；铜棒质量减少6.4 g，失去0.2 mol电子，则乙池中产生0.2 mol NO2，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知，气体全部溶于水所需标准状况下O2的体积为0.2 mol××22.4 L·mol－1＝1.12 L，D项正确。
16．苯甲酸钠(COONa，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A－。已知25 ℃时，HA的Ka＝6.25×10－5，H2CO3的Ka1＝4.17×10－7，Ka2＝4.90×10－11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃，不考虑饮料中其他成分)( )
A．相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低
B．提高CO2充气压力，饮料中c(A－)不变
C．当pH为5.0时，饮料中＝0.16
D．碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c(H＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)－c(HA)
答案 C
解析 苯甲酸钠(NaA)在溶液中发生水解：A－＋H2OHA＋OH－，饮料中充入CO2，消耗OH－，平衡向右移动，c(HA)增大，抑菌能力提高，A错误；提高CO2充气压力，溶液中c(H＋)增大，饮料中c(HA)增大，c(A－)减小，B错误；pH＝5.0时，溶液中c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，则＝＝＝0.16，C正确；根据电荷守恒，有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)，根据物料守恒，有c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，则有c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)－c(HA)，D错误。
第Ⅱ卷 (非选择题，共52分)
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(10分)完成下列方程式(化学方程式、电极反应式、表达式等)的书写：
(1)已知：2Cu(s)＋O2(g)===Cu2O(s)ΔH＝－169 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g)
ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
Cu(s)＋O2(g)===CuO(s)
ΔH＝－157 kJ·mol－1
用炭粉在高温条件下还原CuO生成Cu2O的热化学方程式是：________________________________________________________________________。
(2)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，写出该反应的化学平衡常数表达式：________________________________________________________________________。
(3)以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为________________________________________________________________________
______________________。
(4)无水AlCl3瓶盖打开有白雾，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)“镁次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图，该电池反应的总反应方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)2CuO(s)＋C(s)===Cu2O(s)＋CO(g)ΔH＝＋34.5 kJ·mol－1
(2)K＝
(3)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
(4)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl
(5)Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2
解析 (1)①2Cu(s)＋O2(g)===Cu2O(s)ΔH1＝－169 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
③Cu(s)＋O2(g)===CuO(s)ΔH3＝－157 kJ·mol－1
根据盖斯定律，由反应①＋②－2×③可得
C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2－2×ΔH3＝＋34.5 kJ·mol－1。
(2)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，故K＝。
(3)燃料电池中，燃料在负极反应，而且要注意电解质溶液是KOH溶液。
(4)无水AlCl3遇到空气中的水蒸气发生水解，产生HCl气体，在瓶口形成白雾。
(5)“镁次氯酸盐”电池中，Mg为负极，电极反应式为：
Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2，ClO－在正极反应，电极反应式为：
ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－，总反应为：
Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2＋Cl－。
18．(13分)Ⅰ.肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂。试回答下列问题：
(1)肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534.0 kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－52.7 kJ·mol－1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)一定条件下，将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，下列各项能说明反应达到平衡状态的是________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．NO和O2的物质的量之比保持不变
d．每消耗1 mol O2同时生成2 mol NO2
(2)CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，达平衡后测得各组分浓度如下：
物质
CO
H2
CH3OH
浓度(mol·L－1)
0.9
1.0
0.6
①列式并计算平衡常数K＝________。
②若降低温度，K值增大，则反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。
③若保持体积不变，再充入0.6 mol CO和0.4 mol CH3OH，此时v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。
答案 Ⅰ.(1)N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
(2)2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－947.6 kJ·mol－1
Ⅱ.(1)abc
(2)① ②< ③＝
解析 Ⅰ.(1)根据图示，左边电极上N2H4发生氧化反应生成N2和H2O，电极反应式为：N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O。
(2)根据盖斯定律，由反应2×②－①－③得：
2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝2×ΔH2－ΔH1－ΔH3＝2×(－534.0 kJ·mol－1)－(－67.7 kJ·mol－1)－(－52.7 kJ·mol－1)＝－947.6 kJ·mol－1。
Ⅱ.(1)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)是一个反应前后气体物质的量减少的可逆反应，当恒容条件下，体系压强保持不变时，说明容器内各物质的物质的量均保持不变，达到平衡状态；NO2是红棕色气体，当混合气体颜色保持不变时，说明容器内各物质的浓度保持不变，达到平衡状态；NO与O2的起始物质的量相同，反应过程中两者消耗量不同，当NO与O2的物质的量之比保持不变时，达到平衡状态，故a、b、c符合题意。d项消耗1 mol O2与生成2 mol NO2均代表v正，不能说明反应达到平衡状态。
(2)①K＝＝＝。
②若降低温度，K值增大，则说明降温，平衡正向移动，该反应为放热反应，ΔH<0。
③Qc＝＝＝K，此时处于平衡状态，v正＝v逆。
19．(14分)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛(CH3CHO)废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH。实验室中，以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图所示。
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)气体。
(2)电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下。
阳极：①4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，
②________________________________________________________________________。
阴极：①________________________________________________________________________，
②CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－。
(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛废水(乙醛的含量为3000 mg/L)，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后1位)。
答案 (1)CH4
(2)CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋
4H＋＋4e－===2H2↑(或4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－)(写成“2H＋＋2e－===H2↑”不扣分)
(3)不变
(4)1.9
解析 (1)b极为负极，应通入CH4。
(2)分析2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋
CH3COOH，可知，CH3CHO失电子生成CH3COOH，得电子生成CH3CH2OH。
(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量不发生变化。
(4)1 m3废水中乙醛的含量为3000 mg/L×1000 L＝3000×103 mg即3000 g，根据阴极区乙醛的去除率可达60%知参与阴极反应的乙醛为1800 g，乙醇的质量为1800 g×≈1.9 kg。
20．(15分)在容积为10 L的密闭容器中，进行如下反应：A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如图1。
试回答下列问题：
(1)800 ℃时，0～5 min内，以B表示的平均反应速率为________。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(A)不变
C．2v正(B)＝v逆(D) D．c(A)＝c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，利用图中数据计算800 ℃时的平衡常数K＝________，该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)700 ℃时，某时刻测得另一同体积密闭容器中各物质的量如下：n(A)＝1.1 mol，n(B)＝2.6 mol，n(C)＝0.9 mol，n(D)＝0.9 mol，则此时该反应________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)进行。
(5)在催化剂作用下，CO可用于合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。
若在恒温恒压的条件下，向密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，合成甲醇，平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图2所示：
①该反应的正反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②在0.1 MPa、100 ℃的条件下，该反应达到平衡时容器内气体的物质的量为________ mol。
若在恒温恒容的条件下，向密闭容器中充入4 mol CO、8 mol H2，与上一平衡状态相比，达到平衡时CO转化率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K________。
答案 (1)0.024 mol/(L·min)
(2)AB
(3)9 吸热
(4)向正反应方向
(5)①放热 ②8 减小 不变
解析 (1)800 ℃时，0～5 min内生成D为0.6 mol，则v(D)＝＝0.012 mol/(L·min)，速率之比等于化学计量数之比，则v(B)＝2v(D)＝0.024 mol/(L·min)。
(2)该反应是一个反应后气体体积减小的可逆反应，随反应进行，容器内压强减小，当反应到达平衡状态
时，容器中压强不变，所以能作为判断化学平衡的依据，A正确；反应到达平衡状态时，混合气体中c(A)不变，说明到达平衡，B正确；v正(B)＝2v逆(D)时反应处于平衡状态，2v正(B)＝v逆(D)时逆反应速率较快，反应逆向进行，C错误；当c(A)＝c(C)时，该反应不一定达到平衡状态，D错误。
(3)800 ℃平衡时生成D为0.6 mol，则：
A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)
起始量(mol)：1.0 2.2 0 0
转化量(mol)：0.6 1.2 0.6 0.6
平衡量(mol)：0.4 1.0 0.6 0.6
由于容器体积为10 L，故平衡常数K＝＝＝9，由图可知，升高温度D的物质的量增大，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。
(4)700 ℃平衡时生成的D为0.45 mol, 则
A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)
0.1 0.22 0 0
0.045 0.09 0.045 0.045
0.055 0.13 0.045 0.045
故700 ℃时平衡常数K＝＝2.18, Qc＝＝1.09<K，故反应向正反应方向进行。
(5)①由图可知，压强一定时，随温度升高CO的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应。
②在0.1 MPa、100 ℃的条件下，平衡时CO转化率为0.5，转化的CO为4 mol×0.5＝2 mol，则：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 物质的量减小
1 2 1 2
2 mol 4 mol
故平衡时混合气体物质的量为4 mol＋8 mol－4 mol＝8 mol。正反应为气体物质的量减小的反应，若在恒温恒容的条件下，平衡时压强比原平衡小，等效为在原平衡的基础上减小压强，平衡逆向移动，CO的转化率减小；平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变。
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