2024届高三新高考化学大一轮专题练习—化学平衡

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习—化学平衡
一、单选题
1．（2023春·安徽阜阳·高三安徽省阜南实验中学校考阶段练习）一定温度下，在恒容密闭容器中进行可逆反应，下列可以作为反应到达化学平衡状态标志的有
①单位时间内生成1mol的同时生成1mol
②1molH-H键断裂的同时有2molH-I键断裂
③密闭容器中混合气体密度不再变化
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤用HI、、的物质的量浓度变化表示的化学反应速率之比为2：1：1的状态
⑥的浓度不再随时间发生变化
⑦密闭容器中混合气体的颜色不再变化
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
2．（2023·浙江·统考高考真题）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是

实验方案
现象
结论
A
往碘的溶液中加入等体积浓溶液，振荡
分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色
碘在浓溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在试纸上
试纸变白
次氯酸钠溶液呈中性
C
向溶液中先滴加4滴溶液，再滴加4滴溶液
先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀
转化为，溶解度小于溶解度
D
取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉溶液
前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·辽宁·统考高考真题）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中）下列实验操作、实验现象及解释或结论都正确且有因果关系的是
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
用SiO2与焦炭在高温条件下制备粗硅
生成可燃性气体，得到黑色固体
非金属性：
B
向某溶液中滴加少量NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
C
将NaClO溶液滴到pH试纸上
测得pH=9.8
NaClO溶液水解显碱性
D
向氯化铁溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，再滴入几滴KSCN溶液
溶液颜色变红
KI与FeCl3的反应为可逆反应
A．A B．B C．C D．D
5．（2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中学校考期中）在一定条件下，将2 mol A和3 mol B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：。2 min末该反应达到平衡，测得生成了0.8 mol的D，此时C的浓度为0.2 。下列判断不正确的是
A．2 min时A的反应速率为0.2
B．2 min时，B的浓度为0.9
C．A的转化率为40%
D．
6．（2023春·广东·高三惠州一中校联考阶段练习）在硫酸工业中，通过如下反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)     ∆H液态>固态
C．平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞
14．（2023·安徽淮南·统考一模）K2Cr2O7溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
(i)(aq) +H2O(1)2 (aq) K1=3.0×10-2(25℃)
(ii)(aq)(aq)+H+ (aq) K2=3.3×10-7(25℃)；
25℃时，0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中随pH的变化关系如图所示，
  
下列说法正确的是
A．加入少量K2Cr2O7固体，平衡时c2()与 c()的比值减小
B．c()+ 2c()+ c()= 0.1 mol/L
C．当pH=9.0时，c()≈9.9× 10-4.2 mol/L
D．若溶液pH减小，则 的值将增大
15．（2023春·吉林长春·高三东北师大附中校考期中）在恒温恒压的某密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)，下列说法不正确的是
A．W(s)的质量不变可以说明反应达到平衡
B．H2(g)的体积分数不再变化不可以说明反应达到平衡
C．气体的平均摩尔质量恒定可以说明反应达到平衡
D．气体的密度恒定可以说明反应达到平衡
16．（2023春·吉林长春·高三东北师大附中校考期中）某密闭容器中进行如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，且用X、Y作反应物，设X、Y的初始物质的量之比为a，则a的范围应满足
A．1＜a＜3 B．＜a＜ C．＜a＜4 D．＜a＜
17．（2023春·江西赣州·高三统考阶段练习）在恒温恒容条件下，发生反应：。其他条件不变，平衡后改变下列一个条件，反应速率和SO2平衡转化率都增大的是
A．升高温度 B．增大压强 C．充入SO2 D．充入PCl5
18．（2023·吉林长春·统考模拟预测）下列实验方案设计和现象都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象
A
验证转化为是放热反应
将充有的密闭烧瓶放入热水中
烧瓶内气体颜色变浅
B
验证比的酸性强
时，分别用计测定溶液和溶液的
溶液的：
C
验证与相比，能加速破坏铝片表面的氧化膜
两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到等浓度的溶液和溶液中
一段时间后，前者无明显现象，后者铝片
发生溶解
D
验证
向浓度均为的混合溶液中加入溶液
出现蓝色沉淀
A．A B．B C．C D．D

二、非选择题
19．（2023·全国·高三专题练习）CH4–CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

积碳反应
CH4(g)= C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)
ΔH/(kJ·mol−1)
75
172
活化能/
(kJ·mol−1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
由上表判断，催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是___________(填标号)。

A．K积、K消均增加        B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加    D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
20．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1Q2
Ⅱ． 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
  
(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a． v(A)=2v(B)
b．容器内混合气体的密度保持不变
c．2v正(A)=v逆(B)
d．容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里，通入一定量的A、B、C，发生上述反应。达平衡后，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度   ②加入正催化剂    ③减小容器容积
Ⅲ．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：
  
(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等，导线中转移0.3 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
21．（2023·全国·高三专题练习）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是___________
A．增加CH4(g)用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g) D．加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx=___________ (写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 mol，达平衡时，α=0.90，b=0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为___________(结果保留两位有效数字)
22．（2023春·广西玉林·高三博白县中学校考阶段练习）回答下列问题：
(1)已知在一定温度下，2L的恒容密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：

aA(g)
＋
bB(g)

2C(g)
起始物质的量浓度/()：
1.5

1

0
2s末物质的量浓度/()：
0.9

0.8

0.4
请回答下列问题。
①化学方程式中的计量数a：b=_______。
②用物质B来表示0～2s的平均反应速率为_______。
③从反应开始到2s末，A的转化率为_______。
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)
A．(消耗)=(生成)
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
⑤为加快该反应速率，可以采取的措施是_______。
a.降低温度                b.使用催化剂            c.恒容时充入He气        d.恒压时充入He气
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应方程式是。则该电池的负极材料是_______。
②某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
  
i.假设使用的“燃料”是氢气()，则b极的电极反应式为_______。
ii.假设使用的“燃料”是甲醇()，则a极的电极反应式为_______。

参考答案：
1．A
【详解】①单位时间内生成1mol的同时生成1mol，均为正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，因此不能作为平衡标志，故错误；
②H-H键断裂反应逆向进行， H-I键断裂反应正向进行，两者速率之比等于化学计量数之比，可说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故正确；
③密闭容器中混合气体质量恒定，且容器体积恒定，则密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故错误；
④密闭容器中混合气体的总质量不变，气体分子数保持恒定，则平均相对分子质量始终不变，因此平均相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，故错误；
⑤用HI、、的物质的量浓度变化表示的化学反应速率之比始终满足化学计量数之比，即为2：1：1，不能据此确定平衡状态，故错误；
⑥的浓度不再随时间发生变化，可作为平衡状态的标志，故正确；
⑦密闭容器中混合气体的颜色不再变化，说明碘单质的浓度不变，则反应达到平衡状态，故正确；
综上所述能作为反应达到平衡的标志有②⑥⑦三个，故A正确；
故选：A。
2．A
【详解】A．向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，故A正确；
B．次氯酸钠溶液具有强氧化性，会能使有机色质漂白褪色，无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，故B错误；
C．由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小，故C错误；
D．新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；
B．已知(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌，生成使溶液颜色加深，B项正确；
C．I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；
D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；
答案选D。
4．D
【详解】A．SiO2与焦炭在高温条件下生成Si和CO，为非自发进行的氧化还原反应，不能比较C、Si的非金属性，A错误；
B．由于NH3极易溶于水，故溶液中滴加少量NaOH稀溶液，没有产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，溶液中可能含有，B错误；
C．次氯酸钠溶液具有漂白性，不能用pH试纸测定其溶液的pH，C错误；
D．加入过量的KI溶液，由操作和现象可知反应后含铁离子，则KI与FeCl3的反应为可逆反应，D正确；
故答案为：D。
5．A
【分析】根据反应列出三段式：

【详解】A．不能计算2 min时A的瞬时速率，故A错误；
B．2min时，B的浓度为0.9 ，故B正确；
C． A的转化率为，故C正确；
D．变化量比等于系数比，，x=1，故D正确；
选A。
6．A
【详解】A．为使SO2尽可能多地转化为SO3即平衡正向移动，同时考虑到温度对速率的影响，工业生产中的反应温度并不是越低越好，A错误；
B．使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率，B正确；
C．通入过量的空气促使平衡正向移动，可以提高SO2的转化率，C正确；
D．二氧化硫在转化中并未达到100%转化且二氧化硫有毒性的污染性气体需回收并循环利用，D正确；
故选A。
7．C
【详解】A．木炭为固体，其他条件不变，增加木炭的量不能改变其浓度，故反应速率不变，A正确；
B．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，由于粗锌中含有杂质，能与稀硫酸一起形成原电池反应，所以用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率会加快，B正确；
C．在盐酸溶液中加入氯化钠溶液，盐酸浓度变小，反应速率减慢，C错误；
D．在给定条件下，平衡时反应达到最大限度，则可逆反应的完成程度最大，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误；
B．反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]－∑[2mol SO3(g)]=－196.6 kJ·mol－1＜0，则有∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]＜∑[2mol SO3(g)]，B正确；
C．当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误；
D．催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误；
故答案选B。
9．A
【分析】由方程式可知，NH3的转化量是CO2的3倍，则曲线①代表NH3，曲线②代表CO2，以此解答。
【详解】A．根据图示，添加的(g)和(g)物质的量比为2：1，无论反应是否进行，氨气的体积分数永远是三分之二，A错误；
B．20min达到平衡时，二氧化碳浓度减少了0.2，故反应速率为0.01，B正确；
C．平衡常数，C正确；
D．25min时，氨气浓度变为0.4，可知增大了0.2，重新达到平衡时，氨气浓度不变。则二氧化碳的浓度也不变，根据反应方程式可推出25min时，二氧化碳的浓度为，即增加了0.1，D正确；
故选A。
10．B
【详解】A．时，内的平均反应速率为，A项正确；
B．由图可知，反应在温度下比温度下先达到平衡状态，所以，由于平衡时比平衡时的少，故升高温度，平衡向生成的方向移动，即向吸热反应方向移动，所以，B项错误；
C．增大的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，减小，C项正确；
D．正反应是吸热反应，M点的温度高于N点，温度越高，平衡常数越大，平衡常数，D项正确；
故选B。
11．A
【分析】反应II是放热反应，升高温度平衡正向移动，CO的平衡分压增大，另外的平衡分压减小，的平衡分压增大，说明曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，曲线②代表的平衡分压随温度的变化，以此解答。
【详解】A．由图可知，500K时，、、、4种气体中和CO的平衡分压最小，说明反应V正向进行较多，反应体系中一定有积碳产生，故A正确；
B．由分析可知，曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，故B错误；
C．反应IV的，由图可知，720K时，，则=1，故C错误；
D．反应III是气体体积减小的反应，增大压强平衡，平衡正向移动，氢气的量减小，反应IV是气体体积增大的反应，增大压强平衡，平衡逆向移动，氢气的量减小，压强对反应V的平衡没有影响，综上所述，其他条件一定，增加体系压强，产物中氢气的量减少，故D错误；
故选A。
12．D
【详解】A．由 可知，达到平衡时生成的物质的量等于消耗的量，故实线a是代表随时间变化的曲线，A正确；
B．若，则0～3min内，根据速率之比等于系数之比，所以，B正确；
C．平衡时，由图可知平衡时消耗为，所以消耗氢气是，的转化率，C正确；
D．此反应是放热反应，所以升高温度平衡左移，反应物的平衡量增大，但达到平衡需要的时间变短，D错误；
故选D。
13．D
【详解】A．ΔG=ΔH-TΔS ，在焓变减小、熵变增大的状况下，ΔG都是负值，所以反应是可以自发进行，且不受温度影响，A项正确；
B．熵值即为混乱度，混乱度越大则熵值越大，对于等物质的量的同一物质的混乱度为气态>液态>固态，B项正确；
C．K越大，正向进行的程度越大，达到平衡时，反应进行的越完全，正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，C项正确；
D．能量达到活化能的分子为活化分子，当活化分子发生碰撞能发生化学反应，有新物质生成的碰撞为有效碰撞，D项错误。
答案选D。
14．C
【详解】A．K2Cr2O7溶液中K1=，平衡常数只与温度有关，加入少量K2Cr2O7固体，c2()与 c()的比值不变，故A错误；
B．根据Cr元素守恒，0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中，c()+ 2c()+ c()> 0.1 mol/L，故B错误；
C．K1==，K2=，，根据图示，当pH=9.0时，，所以c()≈9.9× 10-4.2 mol/L，故C正确；
D．若溶液pH减小，则 =，若溶液pH减小，平衡ii逆向移动，增大，所以减小，故D错误；
选C。
15．B
【详解】A．物质的质量不变，说明达到平衡状态，A正确；
B．各物质的量不再发生变化，即各物质的体积分数不变，说明达到平衡，B错误；
C．根据，反应前后有固体参与则质量发生变化，平均摩尔质量恒定可以说明反应达到平衡，C正确；
D．根据，反应前后有固体参与则质量发生变化，非恒容状态，密度恒定可以说明反应达到平衡，D正确；
故答案为：B。
16．D
【详解】根据三段式可知（单位：mol）

平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，所以有x-n+y-2n=2n，解得n=。反应物不能完全反应，所以有x＞n，y＞2n，即①x＞，②y＞；由①得，由②得，所以＜a＜。
故选D。
17．D
【详解】A．该反应是等气体分子数反应，正反应放热，升高温度，平衡向左移动，SO2平衡转化率降低，A项不符合题意；
B．增大压强，平衡不移动，SO2平衡转化率不会增大，B项不符合题意；
C．充入SO2，SO2的平衡转化率降低，C项不符合题意；
D．充入PCl5，其浓度增大，平衡向右移动，反应速率增大，SO2的平衡转化率增大，D项符合题意；
故选D。
18．C
【详解】A．A．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，将充有二氧化氮的密闭烧瓶放入热水中，平衡向逆反应方向移动，气体颜色变深，则实验现象不正确，A错误；
B．水解形成的酸为，应该分别用计测定25℃时，溶液和溶液的，方案设计不正确，B错误；
C．Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜，溶液中反应剧烈，铝片表面发生溶解，C正确；
D．溶液过量，直接反应生成蓝色沉淀，不能比较二者大小，D错误；
故选C。
19． 劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD
【详解】积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，温度升高，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大，故选AD。
20．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18

【详解】（1）①根据反应过程中，断键时吸收能量，形成键的时候放热，工业合成氨反应N2+3H22NH3中，断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ，形成键时放出的能量是6×391=2346kJ，故放出的多，放出了能量为93kJ，该反应是放热反应，故答案为放热；
②由于该反应是可逆反应，实际反应放出的热量小于理论值，故Q1>2Q2，故选a；
（2）根据图像判断，减小的物质是反应物，增大的物质生成物，变化量之比是化学计量数之比，反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2；且因为2min后各物质都存在，且物质的量不变，说明达到该反应是可逆反应，故方程式为：2A(g)+B(g) 2C(g)；
（3）反应开始至2min时，B的平均反应速率 mol·L-1·min-1；
（4）a．速率没有说明正逆，不能判断是否达到平衡装置，a不符合题意；
b．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，b不符合题意；
c．不同物质的速率比值不等于系数比，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，c不符合题意；
d．容器内各物质浓度保持不变，说明平衡不再移动，能作为平衡标志，故d符合题意；
故选答案d；
（5）根据速率的影响因素进行判断，降低温度时速率会减小，加入正催化剂会加快反应速率，减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快，故选①；
（6）乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，负极反应式为；
（7）丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾，反应消耗氢氧根离子，故溶液碱性减弱；
（8）甲装置中两电极质量相等，反应时铁极溶解生成亚铁离子，Pt极上铜离子得到电子析出铜单质，导线中转移0.3 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
21．(1)BC
(2) 0.43

【详解】（1）A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意；
B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意；
综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；
（2）恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α )mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b )mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2 )mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物质的量分数分别为、、、，因此，反应I的平衡常数Kx=；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，a =0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为。
22．(1) 3:1 40% BE b
(2) Zn O2+4e-+2H2O=4OH-

【详解】（1）①A的变化量为0.6、B的变化量为0.2，浓度变化量比等于系数比，化学方程式中的计量数a：b=3:1。
②用物质B来表示0～2s的平均反应速率为 。
③从反应开始到2s末，A的转化率为。
④A．(消耗)=(生成)，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选A；
B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内气体的总压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B；
C．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，容器内气体的密度不变，反应不一定平衡，故不选C；
D．，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选D；
E．反应达到平衡状态，各物质浓度保持不变，容器内气体C的物质的量分数保持不变，反应一定达到平衡状态，故选E；
选BE；
⑤
a．降低温度，反应速率减慢，故不选a；                
b．使用催化剂，能加快该反应速率，故选b；            
c．恒容时充入He气，容器体积不变，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不变，故不选c；        
d．恒压时充入He气，容器体积增大，反应体系中各物质浓度减小，反应速率减慢，故不选c；
选b。
（2）①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应方程式是，锌失电子发生氧化反应，则该电池的负极材料是Zn。
②i．电子由a极经导线流向b，b是正极，则b极氧气得电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
ii．电子由a极经导线流向b，a是负极，假设使用的“燃料”是甲醇()，则a极甲醇失电子生成碳酸根离子和水，负极的电极反应式为。