2025届高三化学二轮复习 ---化学反应原理综合题 讲义与练习

这是一份2025届高三化学二轮复习 ---化学反应原理综合题 讲义与练习，共39页。试卷主要包含了按要求回答下列问题等内容，欢迎下载使用。

(1)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 。
A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．使用合适的催化剂 D．充入He，使体系总压强增大
(2)合成甲醇的另外一种方法也可以是：在容积为2L的密闭容器中，由1mlCO2和3mlH2合成甲醇，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，在其他条件不变的情况下，观察温度对反应的影响，如图所示，则该反应在T1时，A点的化学平衡常数K= 。
(3)上图中处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在温度不变的条件下，若将上述2L的密闭容器压缩到原来体积的一半，CO2和H2合成甲醇反应的K值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在T1温度时，将2mlCO2和6mlH2充入一密闭恒容容器中合成甲醇，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为 。
2．（2024高三上·福建福州·阶段练习）乙酸是一种合成纤维、医药、农药、染料和粘合剂的重要的化工原料，也是优良的有机溶剂。
(1)已知CO的标准燃烧热(△H)为-283 kJ∙ml-1；CH3OH的标准燃烧热(△H)为-725 kJ∙ml-1；CH3COOH的标准燃烧热(△H)为-870 kJ∙ml-1。试写出由CO与CH3OH制取CH3COOH的热化学方程式： 。
(2)工业上制取一氧化碳常用焦炭与氧气或二氧化碳反应：①，②。将一定比例的氧气和二氧化碳投入焦炭炉中反应，不同温度下，达到平衡时氧气和二氧化碳体积分数如下图：
在850℃时反应炉中达到热平衡，此时反应器中压强为p0，则反应②的Kp= 。
(3)650℃向某1L容器中投入1ml甲醇和不同物质的量的一氧化碳，测得平衡时反应物或生成物的体积分数如图：
则曲线c表示的物质是 ；e点CO的转化率为 ；(用分数表达或保留三位有效数字)在M点平衡状态下进行压缩，则重新达到平衡，M点可能移到： 。(填“不变”、“O”、“N”或“P”)。
(4)以NaCl饱和溶液为电解质溶液，利用如图所示的装置将CO2转化为燃料CO。则电极Ⅱ接电源的 极，阴极上电极反应式为 。
3．（2024高三上·天津宁河·期末）甲醇()又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5~10能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药。
(1)工业上可利用和生产甲醇，方程式如下：
又查资料得知：①
②
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池(甲池)为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1溶液(假设反应前后溶液体积不变)，当向甲池通入物质a和b时，D极附近呈红色。
①A电极的电极反应式为 。
②乙装置中D电极的电极反应式为 。
③当乙装置中C电极收集到22.4(标况下)气体时，丙中溶液的 。
4．（2024高三上·山西晋城·阶段练习）按要求回答下列问题。
(1)工业上用和反应合成二甲醚，反应的热化学方程式为： 。请回答：
①一定条件下，上述反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 (填序号)。
a．逆反应速率先增大后减小 b．的转化率增大
c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的值变小
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的转化率如图所示。温度下，将6ml和12ml充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率 ；、、三者的大小关系是 。
③上述合成二甲醚的过程中，提高的转化率可采取的措施有 (任写两种)。
(2)用氨水吸收可得到溶液。若常温下的电离平衡常数，的电离平衡常数，，在溶液中： (填“>”、“<”或“=”)，试计算常温下反应的平衡常数
(3)绿色“二甲醚燃料电池”在酸性溶液中负极的电极反应式为 。
5．（24-25高三上·浙江·阶段练习）硫酸在工业生产中有重要意义，其中的核心步骤为
(1)上述反应中，反应物总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物总能量。
(2)T℃下，向2.0L的恒容密闭容器中充入2.0mlSO2和2.7mlO2，发生上述反应，如图是SO2和SO3的物质的量随时间的变化曲线。
①10min内， ml⋅L-1⋅min-1
②下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A．SO2和SO3的浓度相等 B．
C．密闭容器内压强不再改变 D．密闭容器内气体密度不再改变
③达到平衡后，向该容器中再充入0.4mlSO2和0.1mlSO3，此时，平衡 (填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
(3)对于气体参与的反应，可用气体组分(B)的平衡分压p(B)[p(B)=p(总)×n(B)/n(总)]代替该气体物质的量浓度c(B)来表示平衡常数。设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为α，则上述反应的 (用含p和α的代数式表示)。
6．（24-25高三上·山东济宁·阶段练习）碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知：830℃时，反应的平衡常数为1.0，设起始时投入的、均为，恒容条件下，反应后达到平衡，则的转化率为 ，内， 。
在带活塞的某容器中，将和按物质的量之比为1:3投料，固定活塞使该容器体积为2L，发生反应，当温度分别为T1和T2时，反应体系中体积分数随时间变化如图。
(2)该反应的ΔH (填“>”“=”或“<”)0。
(3)一定温度下，下列措施能提高平衡转化率的是 (填字母)。
A．增大和的投料比B．减小容器体积
C．升高温度D．加入高效催化剂
(4)若某温度下，平衡时，保持其他条件不变，移动活塞至该容器体积固定为1L，此时平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)，达到新平衡时 1ml(填“>”“=”或“<”)。
7．（24-25高三上·山东·阶段练习）甲烷和二氯化碳重整制合成气(CO和)是实现碳达峰的手段之一，涉及反应：
I．
II．
III．
已知，部分化学键键能数据如下表：
(1) 。
(2)在一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1ml 和1 ml 发生上述反应，达到平衡时，容量中为a ml，H2为b ml，此时的浓度为 (用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应II的平衡常数为 。
(3)常压下，将等物质的量的和以一定流速通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水蒸气的流出量随温度变化如图所示。
①曲线 (填“a”或“b”)表示的转化率随温度变化曲线。
②温度低于873K时，水蒸气的流出量随温度升高而增大的原因是 ；温度高于1400K时，曲线a、b交于一点的原因之一是温度高于1400K时，反应II和反应III的速率相等，还可能的原因是 。
(4)已知反应I的正反应速率，k为速率常数。900℃时，其他反应条件不变，只改变或时，正反应速率v的变化如图所示。
①若和的分压均为时， ， 。
②若和的分压相等，分别为和两种情况下的正反应速率之比为 。
8．（2024高三上·辽宁·阶段练习）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。合成氨反应原理为 ；。
(1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。
(2)在催化剂作用下，和生成的反应历程如下(“*”表示吸附态)。
该反应历程中决速步的化学方程式为 。
(3)在恒容绝热容器中进行合成氨反应，能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．体系的温度不再改变B．气体的密度不再改变
C．与的体积比不变D．
(4)某合成氨速率方程为：，根据表中数据， 。
(5)有关合成氨条件选择的说法正确的是___________(选填序号)。
A．使用催化剂可提高反应物的转化率
B．及时分离出既加快反应速率又提高反应物转化率
C．温度控制在500℃左右时铁触媒的活性最大，可以加快反应速率
D．增大压强既加快反应速率又提高反应物转化率，所以压强越大越好
(6)将、充入恒容密闭容器中，发生反应。控制不同温度与压强，得到平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示：
温度、、的大小关系是 ，判断依据为 。根据点数据求出温度下合成氨反应的平衡常数 (用分数表示)。
9．（2024高三上·吉林长春·期末）科学家一直致力于“人工固氮”的研究，现已有多种方法。
【方法一】德国化学家哈伯因发明工业合成氨的方法而荣获诺贝尔化学奖
N2 + 3H2 2NH3。
(1)若将1 ml N2和3 ml H2放入1L的密闭容器中，5min后N2的浓度为0.8ml/L，这段时间内用N2的浓度变化表示的反应速率为 。
(2)在一定温度下的定容密闭容器中发生上述反应，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 。
a． υ(N2)正=3υ(H2)逆
b． 容器中气体的密度不随时间而变化
c． 容器中气体的分子总数不随时间而变化
d． 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)合成氨反应的生产条件选择中，能用勒夏特列原理解释的是___________。
①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来
A．①③B．②③C．③④D．②④
【方法二】1998年，两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路：
采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，实现了高温(570℃)常压下高转化率的电解法合成氨，转化率可达到78％，装置如下图：
(4)钯电极A是电解池的 极(填“阳”或“阴”)，阳极反应式为 。
【方法三】
最新的“人工固氮”N2在催化剂表面与水发生反应，直接生成氨气和氧气：
已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ／ml
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-571.6 kJ／ml
(5)写出上述固氮反应的热化学方程式 。
10．（24-25高三上·广东广州·阶段练习）21世纪，我国航天事业取得举世瞩目的科技成果，其中火箭推进剂的研究和发展功不可没。火箭液体推进剂主要由燃烧剂和氧化剂混合而成。
Ⅰ．肼又称联氨，是一种无色高度吸湿性的可燃液体。曾用肼与氧化剂混合用作火箭液体推进剂。
已知： ΔH1
ΔH2
ΔH3
ΔH4=－1048.9kJ/ml
(1)上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= (用代数式表示)；和可混合用作火箭推进剂的主要原因为 (至少答出两点)。
(2)氧化剂与相互转化的反应为 ，若正反应速率v正=k正c2(NO2)，逆反应速率v逆=k逆c(N2O4)，k正、k逆为速率常数，则该反应的平衡常数K= (用表示)。
(3)已知气体颜色越深，透光率越小。取一支注射器针筒，吸入10mL二氧化氮气体。将针筒前端封闭，连接传感器，测定透光率；然后将针筒活塞迅速推至处，再将针筒活塞迅速拉回处，测定活塞移动过程中透光率的变化，如图所示，下列说法正确的是___________(填写选项序号)。
A．点：v(正)>v(逆)
B．点与点相比，增大，减小
C．段透光率保持不变，说明反应达到平衡
D．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b、两点的平衡常数
Ⅱ．“长征五号”大型运载火箭成功发射升空，采用低温液氢、液氧做推进剂，填补了我国大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白，实现了绿色环保的研制理念。
ⅰ．利用“一碳化学”技术通过以下两个反应可有效实现工业制氢，为推进剂提供丰富的氢燃料。
a．
b．
(4)若在某反应体系中的平衡含量随温度的变化如图所示，从化学平衡角度解释的平衡含量随温度变化的原因 。
ⅱ．我国科学家研发一种在500℃下电解甲烷的制氢方法，反应原理如图所示，其中电解质为熔融态碳酸盐(可传导)。
(5)电源的正极为 (填写“X”或“”)，电极上的电极反应式为 。
11．（24-25高三上·福建·阶段练习）天然气中含有，综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径，和重整制氢的主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)反应I在 (填“高温”或“低温”)下可自发进行，理由是 。
(2)保持反应器进料口总压为100kPa．分别以与进料，只发生反应I和反应Ⅱ。的平衡转化率与温度的关系如图1所示，含有He的曲线为 (填“M”或“N”)，理由是 。
(3)向10L恒温刚性容器中通入和，发生反应I、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为和的转化率与时间的关系如图2所示。内，的平均化学反应速率为 ；时，容器内总压为 kPa(用含的最简分数表示)。
(4)反应Ⅱ是甲烷裂解制氢反应，金属Ni可作该反应的催化剂。在催化剂Ni的孔道表面反应时，若碳积沉太多，造成孔道堵塞，会导致催化剂快速失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图3所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为 ；650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降，原因是 。
12．（24-25高三上·重庆·阶段练习）乙烯是重要的有机化工原料，二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。
(1)利用和在催化剂作用下合成乙烯的主要反应为：，在密闭容器中按照投料，测的不同压强时，的平衡转化率随温度的变化如图所示：
①图中、、从大到小的顺序为 ，该反应 （填“”或“”或“”）。
②图中、两点中， （填“”“”或“”），理由是 。
③若，则该反应点的压强平衡常数 （列出计算表达式，不需化简）。
(2)由乙烯经电解制备环氧乙烷（，简称）的原理示意图如下：
①结合电极反应式说明生成溶液的原理 。
②电解后生成的化学方程式为 。
③标准状况下，乙烯按的气流速率通过该装置。电解10分钟后，测得，，假设阴极只产生，则产生的质量为 。
已知：电解效率和选择性的定义。

13．（2024高三上·福建泉州·阶段练习）近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一：涉及的反应有
I．
II．
III．
(1)若某反应的平衡常数表达式为，根据反应I-III，请写出此反应的热化学方程式： 。
(2)工业中，对于反应I，通常同时存在副反应IV： 。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
①图a中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是 。
②由图b可知， 0(填“>”、“<”或“=”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是 。
(3)在一定条件下(温度为)，往恒容密闭容器中充入和，发生反应I，初始压强为，达到平衡，压强为，则的平衡转化率为 。
途径二：涉及的反应有
I．
II．
III．
(4)一定条件下，向体积为几的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平行时，容器中为aml，CO为bml，反应III的平衡常数为 。(用含a、b、V的代数式表示)。
14．（24-25高三上·陕西西安·阶段练习）研发利用技术，降低空气中含量是目前科学家研究的热点之一、
Ⅰ．与在催化作用下生成可再生资源甲醇，相关反应如下：
反应①：
反应②：
(1) (填“”“”或“=”)0。
(2)和合成甲醇时温度对单位时间内转化率及甲醇和CO产率的影响如图1所示。则由图1判断合成最适宜的温度是 ；温度升高产率先升高后降低，降低的可能原因是 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中，充入和，容器内起始的压强为，达到平衡时，测定容器内生成了，且生成的选择性为。
(反应物的选择性)
①下列相关说法正确的是 (填字母)。
A．从反应体系中分离出甲醇，有利于提高反应物的转化率
B．向容器按原比例再充入反应物，达到新平衡时各组分的体积分数不变
C．当，说明反应达到了平衡状态
D．工业合成甲醇时，选择合适催化剂可提高甲醇的产率
②该温度下，反应Ⅱ用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数 。
Ⅱ．经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应：
反应①：
反应②：
(4)为分析催化剂对反应的选择性，在1L密闭容器中充入和，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示：
该催化剂在较低温度时主要选择 (填“反应①”或“反应②”)。520℃时，反应①的平衡常数 (只列算式不计算)。
（2024高三上·上海浦东新·阶段练习）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.5kJ
Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+90.4kJ
Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-40.9kJ
15．根据反应I的热化学方程式，在下图中绘制反应方向箭头，标出反应物、生成物和能量变化 。
16．在反应Ⅱ中标出电子转移的方向和数目 。
17．①一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2 发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a ml，CO为b ml，此时H2O(g)的浓度为 ml·L-1(用含a、b、V的代数式表示)。
②不同压强下，按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料，实验测定的CH3OH的平衡产率(图甲)和CO2平衡转化率(图乙)随温度的变化关系如下图所示。
图甲中压强p1、p2、p3由大到小的顺序是 ；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。
③为同时提高CH3OH的平衡产率和CO2平衡转化率，应选择的反应条件是 (填编号)。
a．低温、高压 b．低温、低压 c．高温、低压 d．高温、高压
18．（24-25高三上·山东济南·阶段练习）自热化学链重整制氢CLR(a)工艺的原理如图所示：
回答下列问题：
(1)25℃、101kPa时，1.0g Ni与足量反应生成NiO放出8.0kJ的热量，则在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为 。
(2)“燃料反应器”中发生的部分反应有：
(Ⅰ) ；
(Ⅱ) ；
(Ⅲ) 。
则反应的 。
(3)“水汽转换反应器”中发生的反应为(平衡常数K=0.75)，将天然气看作是纯净的(假定向水汽转换反应器中补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量)，若在t℃时进行转换，水汽转换反应器中某时刻CO、、、浓度之比为1∶x∶2∶1，此时v(正) v(逆)(填“>”“=”或“＜”)，理由是 。
(4)甲烷制氢传统工艺有水蒸气重整、部分氧化重整以及联合重整等，CLR(a)工艺重整是一种联合重整，涉及反应的热化学方程式如下：
水蒸气重整反应： 。
部分氧化重整反应： 。
采用水蒸气重整的优点是 ；若上述两个反应在保持自热条件下(假设无热量损失)，理论上1ml 至多可获得的物质的量为 (结果保留1位小数)。
(5)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应式： 。
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
化学键
键能/()
413
745
436
1011
实验
1
p
q
2
n
p
3
4
2n
p
参考答案：
1．(1) < > B
(2)
(3)增大
(4)不变
(5)
【详解】（1）①根据图像，先拐先平衡数值大，即T2>T1，温度越高，CO的转化率降低，升高温度，平衡向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，即△H<0；
②该反应是放热反应，温度越高，K越小，即K1>K2；
③A．正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，甲醇产率降低，故A错误；
B．从体系中分离出甲醇，平衡向正反应方向进行，甲醇的产率增大，故B正确；
C．催化剂对化学平衡无影响，即甲醇的产率不变，故C错误；
D．恒容状态下，充入非反应气体，组分的浓度不变，化学平衡不移动，甲醇的产率不变，故D错误；
故选B；
（2）由图可知：
则T1时，A点的化学平衡常数；
（3）根据图像，先拐先平衡，即T2>T1，升高温度，甲醇含量减小，则平衡逆向移动，图2中处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时将增大；
（4）K受温度影响，在温度不变的条件下，K值不变；
（5）由三段式可知：
则平衡时总的物质的量为（8-4α）ml，根据阿伏伽德罗定律可知，容器内的压强与起始压强之比为。
2．(1)CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l) △H=-138 kJ∙ml-1
(2)1.96p0
(3) 一氧化碳(或CO) (或93.6%) N
(4) 正
【详解】（1）①CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283 kJ∙ml-1；
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725 kJ∙ml-1；
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870 kJ∙ml-1。
利用盖斯定律，将反应①+②-③得，CO与CH3OH制取CH3COOH的热化学方程式：CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l) △H=(-283 kJ∙ml-1)+(-725 kJ∙ml-1)-(-870 kJ∙ml-1)= -138 kJ∙ml-1。
（2）工业上制取一氧化碳常用焦炭与氧气或二氧化碳反应：①，②。将一定比例的氧气和二氧化碳投入焦炭炉中反应，不同温度下，达到平衡时，氧气的体积分数为5%，二氧化碳的体积分数为25%，则CO的体积分数为100%-5%-25%=70%。在850℃时反应炉中达到热平衡，此时反应器中压强为p0，则反应②的Kp==1.96p0。
（3）650℃向某1L容器中投入1ml甲醇和不同物质的量的一氧化碳，随着n(CO)的不断增大，不断增大，CH3OH的转化率不断增大，CO的转化率不断减小，则混合气中CO的体积分数不断增大，则曲线c表示的物质是一氧化碳(或CO)；e点时，=1，CO的体积分数为0.06，CH3OH的体积分数为0.06，CH3COOH的体积分数为1-0.06-0.06=0.88，设平衡时混合气的物质的量为1ml，则CO、CH3OH、CH3COOH的物质的量分别为0.06ml、0.06ml、0.88ml，则参加反应CO的物质的量为0.88ml，CO的转化率为=(或93.6%)；在M点平衡状态下进行压缩，此时不变，M点在M、N所在直线上移动，由于加压后平衡正向移动，CO的物质的量减小，体积分数可能减小，则重新达到平衡，M点可能移到：N。
（4）以NaCl饱和溶液为电解质溶液，利用如图所示的装置将CO2转化为燃料CO。由质子移动的方向，可确定电极Ⅰ为阴极，则电极Ⅱ为阳极，接电源的正极，阴极上CO2得电子产物与电解质反应生成CO等，电极反应式为。
【点睛】在阳极Cl-失电子产物与电解质反应生成HClO等，电极反应式为Cl--2e-+H2O=HClO+H+。
3．(1)
(2) 2
【详解】（1）已知：①，②，③，根据盖斯定律，将①2+②3+③2整理可得表示甲醇燃烧热的热化学方程式为： ；
（2）甲为原电池，乙、丙为电解池，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色，说明D为电解池的阴极，C为电解池的阳极，则B为正极，A为负极，F为阴极，E为阳极；
①上述分析可知，A电极为负极，通入的物质a为甲醇，A电极通入的CH3OH被氧化生成，则A电极的电极反应式为：；
②乙中是电解饱和食盐水，总反应式为：，其中D电极是阴极，其电极反应式为：；
③C为电解池的阳极，反应产生的气体是Cl2，当乙装置中C电极收集到22.4 mL (标况下)气体时，生成氯气物质的量，根据C电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑，可知：反应过程中转移电子数为0.002ml。同一闭合回路中电子转移数目相等，丙中电解硫酸铜的反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，根据方程式可知：反应每转移4ml电子，生成2ml H2SO4，反应产生4ml H+，现在反应转移0.002ml电子，因此反应产生H+的物质的量是0.002ml，则c(H+)=，所以丙中溶液。
4．(1) b 增大投料比、增大压强、降低温度等(任选两种)
(2) >
(3)
【分析】平衡向正反应方向移动，改变条件后，应该存在正反应速率大于逆反应速率，据此进行判断；根据平衡常数仅与温度有关； 电解质溶液呈酸性，负极上二甲醚失去电子生成二氧化碳，据此书写电极反应式。
【详解】（1）①a．逆反应速率先增大后减小，说明平衡向逆反应方向移动，故a不选；
b．H2的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，故b选；
c．反应物的体积百分含量减小可能是平衡向逆反应方向移动，如减小二氧化碳的量，CO2的体积百分含量减小，平衡向逆反应方向移动，故c不选；
d．容器中n(CO2)/n(H2)的值减小，可能为减小CO2的量，使平衡向逆反应方向移动，故d不选；
故选b；
② T1温度下，将6mlCO2和12mlH2充入2L的密闭容器中，由图像可知，5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%，则生成CH3OCH3为，所以平均反应速率，又平衡常数仅与温度有关，所以，又根据图像在相同投料比时T1温度下二氧化碳转化率大，所以T1温度下较T2温度下反应向正反应方向移动，则，故答案为：；；
③反应为放热反应、气体体积减小，提高CO2的转化率，要求反应正向移动，方法有增大压强、降低温度，从图可知投料比越大，CO2的转化率也越大，故答案为：增大投料比、增大压强、降低温度等；
（2）已知的电离平衡常数，的电离平衡常数，，按越弱越水解，则碳酸氢根的水解程度更大，故，反应的平衡常数=×===；故答案为：＞；；
（3）二甲醚燃料电池，电解质溶液呈酸性，则电池负极上二甲醚失去电子生成二氧化碳，电极反应式为，故答案为：。
5．(1)大于
(2) 0.05 BC 向正反应方向移动
(3)
【详解】（1）反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量；
（2）①反应中二氧化硫被消耗物质的量减小、三氧化硫生成物质的量增大，则由图，10min内，；
②A．SO2和SO3的浓度相等，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应平衡；
B．反应速率比等于系数比，，则正逆反应速率相等，说明反应平衡；
C．反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态；
D．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
故选BC；
③达到平衡后，三段式为：
，向该容器中再充入0.4mlSO2和0.1mlSO3，此时，则平衡正向移动；
（3）三段式为：
O2的平衡分压为p，根据阿伏伽德罗定律，二氧化硫、三氧化硫分压分别为、，。
6．(1) 50% 0.1
(2)<
(3)AB
(4) 不变 <
【详解】（1）列出三段式：
，a=0.5，则CO(g)的转化率为50%；0∼5min内，；
（2）结合图像可知t2时反应先达到平衡状态，可知其反应速率快，温度较高，则t2大于t1，温度由t2到t1时，CH3OH体积分数增大，可知平衡正向移动，温度降低平衡正向移动，则正向为放热反应，ΔH<0；
（3）A．增大CO2(g)和H2 (g)的投料比，等同于增大二氧化碳浓度，可提高氢气的转化率，故A选；
B．该反应正向气体分子数减小，减小容器体积，增大压强，平衡正向移动，H2转化率增大，故B选；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2转化率减小，故C不选；
D．加入高效催化剂，只提高反应速率，对平衡无影响，氢气的转化率不变，故D不选；
故选AB；
（4）若某温度下，保持其他条件不变，移动活塞至该容器体积固定为1L，增大压强，温度不发生改变，而K只受温度影响，温度不变，K不变；改变体积为1L后，各物质浓度瞬间增大一倍，此时，导致平衡正向移动，该温度下，开始平衡时，结合投料比可知平衡时c(CO2)=0.5ml⋅L−1，移动活塞至该容器体积固定为1L，瞬间c(CO2)=1.0ml⋅L−1，但增大压强平衡正向移动，c(CO2)减小，因此再次达到平衡时c(CO2)<1.0ml⋅L−1。
7．(1)+248
(2)
(3) a 温度低于873K时，随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度 温度高于1400K时，只发生反应Ⅰ或高于1400K时，反应Ⅱ和反应Ⅲ的速率相等
(4) 1 1 p2：p3
【详解】（1）反应物的总键能-生成物的总键能==+248；
（2）向体积为V L的恒容密闭容器中通入1ml 和1 ml ，体系中n(C)=5ml，n(O)=2ml，n(H)=4ml，设平衡时n(CO)=x，n(CH4)=y，n(H2O)=z，根据C、H、O元素守恒可得到等式：a+x+y=2，2b+4y+2z=4，2a+x+z=2，解得x=，y=，z=，即得到此时的浓度为；反应II的平衡常数K===；
（3）①由图可知曲线a的转化率大于曲线b的转化率，温度低于873K时，水蒸气的流出量随温度升高而增大，说明水蒸气的生成量大于消耗量，对比反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，可知CO2的消耗量大于CH4，则CO2的转化率大于CH4，所以曲线a表示CO2的转化率随温度变化曲线；
②由以上分析可知温度低于873K时，水蒸气的流出量随温度升高而增大的原因是反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度；由图可知温度高于1400K时，水蒸气的流出量几乎为0，可能的原因是只发生反应Ⅰ或高于1400K时，反应Ⅱ和反应Ⅲ的速率相等；
故答案为：温度低于873K时，随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度；温度高于1400K时，只发生反应Ⅰ或高于1400K时，反应Ⅱ和反应Ⅲ的速率相等；
（4）①当p(CO2)=p1时，p(CO2)的增大反应速率呈直线递增，而随p(CH4)增大，反应速率始终呈直线递增变化可知，此时a=1，b=1；
②p2～p3之间，随p(CO2)的增大，反应速率不再变化，可知此时b=0，所以CH4和CO2的分压均为p2和p3两种情况下的正反应速率之比为p2：p3。
8．(1)能
(2)
(3)AC
(4)-1
(5)C
(6) 该反应为放热反应，其它条件相同时，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡时转化率降低，即温度越高转化率越低，故温度为
【详解】（1） ；，常温下T=298K，=-<0，能自发进行；
（2）结合图像，反应历程中决速步能垒最大的一步反应是决速步，化学方程式为；
（3）A．容器绝热，体系的温度不再改变说明正逆反应速率相等，能说明达到平衡，故A选；
B．容器恒容，气体的密度始终不改变，故不能说明达到平衡，故B不选；
C．若反应未达平衡，向右进行时与的体积比会变小，现与的体积比不变可以说明达到平衡，故C选；
D．时反应速率之比不等于化学计量数之比，故正逆反应速率不等，反应没有平衡，故D不选；
答案为AC；
（4）将实验1和实验3两组数据分别代入速率方程中，有ν1=q=k•mα•nβ•pγ，ν3=10q=k•mα•nβ•(0.1p)γ，则=，解得γ=-1；
（5）A．使用催化剂只能加快反应速率，不能使平衡移动，不可提高反应物的转化率，故A错误；
B．及时分离出能提高反应物转化率，但是不能加快反应速率，故B错误；
C．铁触媒在500℃左右时的活性最大，故控制在该温度下反应可以加快反应速率，故C正确；
D．增大压强既加快反应速率又提高反应物转化率，但是增大压强对设备要求会提高，会提高生产成本，故压强不是越高越好，故D错误；
答案为C；
（6）由于合成氨的反应是放热反应，所以只升高温度平衡向左移动，N2的转化率降低，即图中转化率越低的曲线对应的温度越高，故T1＞T2＞T3，T2温度下，平衡压强为32 MPa时，N2的转化率40%，根据题意列“三段式”如下：
故平衡时气体分压分别为：p(N2)=×32Mpa=6Mpa，p(H2)=18Mpa，p(NH3)=8Mpa，Kp= =(Mpa)-2=。
9．(1)(1) 0.04 ml／(L·min)
(2)(2) c d
(3)C
(4) 阴 H2-2e-=2H+
(5)2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) H=+1530.8 kJ／ml
【详解】（1）若将1mlN2和3mlH2放入1L的密闭容器中，5min后N2的浓度为0.8ml/L，v(N2)==0.04 ml/(L·min) ；
（2）a. 正逆反应速率之比等于方程式计量数之比，反应达到平衡，所以3v(N2)正=v(H2)逆达到平衡，故不选a；
b. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒容容器中进行，密度是恒量；容器中气体的密度不随时间而变化，不一定平衡，故不选b；
c. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中气体分子数是变量，若容器中气体的分子总数不随时间而变化，一定平衡，故选c；
d. 根据 ，容器中气体的平均相对分子质量是变量，若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，一定平衡，故选d；
故答案选c d。
（3）①催化剂不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故不选①；
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) <0，升高温度，平衡逆向移动，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释，故不选②；
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，增大压强，平衡正向移动，利于氨气的生成，能用勒夏特列原理解释，故选③；
④及时将氨气液化从体系中分离出来，平衡正向移动，利于氨气的生成，能用勒夏特列原理解释，故选④；
故C正确。
（4）根据图示，B电极是氢气失电子生成氢离子，所以B是阳极，A是阴极；阳极电极反应式是H2－2e-=2H+；
（5）①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=－92 kJ／ml；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6 kJ／ml；根据盖斯定律①×2－②×3得 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.8kJ/ml。
10．(1) 2ΔH3-ΔH1-2 ΔH2 放出大量的热量、产生大量的无污染气体
(2)
(3)CD
(4)温度低于T2时，反应以a为主，升高温度平衡右移，H2的平衡含量增大；温度高于T2时，反应以b为主，升高温度平衡左移，H2的平衡含量减小。
(5) X
【详解】（1）① ΔH1
② ΔH2
③ ΔH3
根据盖斯定律③×2-①-②×2得 ΔH4=2ΔH3-ΔH1-2 ΔH2；
和可混合用作火箭推进剂的主要原因为反应放出大量的热量、产生大量的无污染气体。
（2）正反应速率v正=k正c2(NO2)，逆反应速率v逆=k逆c(N2O4)，反应达到平衡状态时v正=v逆，即k正c2(NO2)= k逆c(N2O4)， ，，则该反应的平衡常数K= 。
（3）A．点透光度逐渐降低，说明气体颜色加深，平衡逆向移动，v(正)B．a点缩小容器体积变为c点，则点与点相比，、均增大，故B错误；
C．段透光率保持不变，说明二氧化氮浓度不变，说明反应达到平衡，故C正确；
D．b→c加压，平衡正向移动，正反应放热，若不忽略体系温度变化，温度升高，则b、两点的平衡常数，故D正确；
选CD。
（4）温度低于T2时，反应以a为主，升高温度平衡右移，H2的平衡含量增大；温度高于T2时，反应以b为主，升高温度平衡左移，H2的平衡含量减小。
（5）根据图示，Ni电极碳酸根离子得电子生成C和O2-，Ni电极为阴极，则电源的正极为X，电极上的电极反应式为。
11．(1) 高温 满足ΔG=ΔH−TΔS<0时，反应自发进行，根据反应I：可知，该反应的ΔH﹥0，ΔS﹥0
(2) M 恒温恒压下加入稀有气体，平衡向气体分子数增大的方向移动
(3)
(4) 600℃ 温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活
【详解】（1）满足ΔG=ΔH−TΔS<0时，反应自发进行，根据反应I：可知，该反应的ΔH﹥0，ΔS﹥0，则该反应在高温下能自发；
（2）恒温恒压下加入稀有气体，相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向正反应方向移动，CH4的平衡转化率增大，故含有He的曲线为M；
（3）根据三个反应,可知n生成(H2)=n转化(H2S)+2n转化(CH2)，由图可知，0~5 min内”n转化(H2S)=0.15 ml×20% =0.03 ml，n转化(CH4)=0.3 ml×5% =0.015 ml，则n(H2)=0.03 ml +0.015 ml×2=0.06 ml，故0~5 min内H2的化学反应速率为：，5 min时，设反应I中CH4转化xml，则反应Ⅱ中甲烷转化(0.015-x)ml，反应I中H2S转化2xml，反应Ⅲ中H2S转化(0.03-2x)ml，5min时H2为0.06 ml，CS2为xml，S2为(0.015-x)ml，CH4为0.285ml，H2S为0.12 ml，气体总物质的量为0.48 ml，反应前气体总物质的量为0.45 ml，压强为p0根据恒温恒容时气体的压强之比等于物质的量之比，知5min 时容器内总压为：；
（4）由图可知，550℃、650℃时，当反应时间大于1000s，氢气的体积分数迅速下降，催化剂表面的积碳量增加，催化剂迅速失活，而600℃时，随着反应的进行，氢气的体积分数逐渐增大并保持在较高水平，因此使用催化剂的最佳温度为600℃；650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因是温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活。
12．(1) 点温度低于点，且点转化率更高，反应物浓度更低，故 或
(2) 阴极发生反应：，生成，通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成和的混合溶液 22.5
【分析】
（2）由图可知，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl和KOH反应生成，，阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极氯离子放电后，钾离子通过阳离子膜进入阴极，生成KOH，据此作答。
【详解】（1）①密闭容器中，温度相同，压强越大，反应向体积小的方向移动，的平衡转化率增大，所以；压强相同时，温度越高，的平衡转化率减小，平衡逆向移动，所以逆反应吸热，正反应放热；
②图中、两点中，，是因为点温度低于点，且点转化率更高，反应物浓度更低；
③若，的平衡转化率为40%，，则该反应点的压强平衡常数，数据代入得，化简得；
（2）①根据分析可知，阴极发生反应：，生成，通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成和的混合溶液；
②根据分析可知，电解后生成的化学方程式为；
③的气流速率通过该装置，电解10分钟，则乙烯体积为224L，，得224L×0.9=201.6L，即9ml，电子为18ml，又因为，得生成EO所用电子，阴极只产生，依据电极式，可知产生的物质的量为11.25 ml，氢气质量为22.5g。
13．(1)
(2) 增大压强，反应IV不移动，反应I向正反应方向移动 > 反应I放热，反应IV吸热，温度升高时，反应I向左移动增加的H2的量大于反应IV向右移动减少的H2的量
(3)50%
(4)
【详解】（1）已知平衡常数表达式为，则对应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，其对应的反应热为ΔH；根据盖斯定律可知，目标反应=×反应Ⅰ+反应Ⅱ+×反应Ⅲ，则ΔH=×ΔH1+ΔH2+×ΔH3=×(ΔH1+2ΔH2+ΔH3)，因此该反应的热化学方程式为 ；
（2）①根据题目已知信息，反应Ⅰ是一个气体分子数减小的反应，反应Ⅳ是一个气体分子数不变的反应，因此，相同温度下，压强越大，CO2的平衡转化率越大的原因是增大压强，反应Ⅳ不移动，而反应Ⅰ向正反应方向移动；
②根据图示可知，随着反应温度的不断升高，平衡时CO的物质的量分数增大，升高温度，平衡向着吸热的方向移动，因此反应Ⅳ是一个吸热反应，即ΔH＞0；反应Ⅰ是一个放热反应，反应Ⅳ是一个吸热反应，升高温度，反应Ⅰ向逆反应方向移动，反应Ⅳ向正反应方向移动，且逆向进行氢气增加的量大于正向进行消耗的氢气的量，因此H2的物质的量分数随温度升高而增大；
（3）在一定条件下(温度为T1℃)，往恒容密闭容器中充入1.0ml CO2和4.0ml H2，发生反应Ⅰ，初始压强为p0，5min达到平衡，压强为0.8p0，假设CO2的转化量为xml，利用“三段式”进行计算，
根据恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比有，解得x=0.5，α(CO2)=；
（4）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1ml CO2和3ml H2发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为aml，CO为bml，假设反应达到平衡时，n(CO2)=xml，n(H2)=yml，n(H2O)=zml，根据碳元素守恒有x+a+b=1，根据氧元素守恒有2x+a+z+b=2，根据氢元素守恒有2y+4a+2z=6，解得x=1-a-b,y=3-3a-b,z=a+b，因此平衡时n(CO2)=(1-a-b)ml，n(H2)=(3-3a-b)ml，n(H2O)=(a+b)ml，反应Ⅲ的平衡常数K===。
14．(1)
(2) 反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，导致甲醇产率降低
(3) AC
(4) 反应①
【详解】（1）根据图分析，当温度到以后，再升高温度，甲醇的产率下降，说明升高温度，该反应逆向移动，正反应放热。答案为：。
（2）由图中可以看出，时甲醇的产率最高，所以合成甲醇最适宜的温度是；降低的可能原因是：反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇产率降低。答案为：；反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，导致甲醇产率降低。
（3）A．从反应体系中分离出甲醇，反应正向移动，有利于提高反应物的转化率，A正确；
B．向容器按原比例再充入反应物，温度不变，压强增大，反应平衡正向移动，达到新平衡时各组分的体积分数改变，B错误；
C．反应①和②，是在同一个体系中，一种物质只能有一个生成速率或者消耗速率。因为甲醇生成速率等于二氧化碳生成速率，因此反应①达到平衡，根据反应①可知，甲醇的生成速率等于水蒸气的生成速率，则水蒸气的生成速率等于二氧化碳的生成速率，说明反应②也达到平衡，所以当，说明反应达到了平衡状态，C正确；
D．工业合成甲醇时，催化剂不能影响平衡移动，不能提高甲醇的产率，D错误；
故选AC。
假设反应①、反应②消耗二氧化碳的物质的量分别是、，且反应①达到平衡以后再发生反应②，列出三段式如下：
则：，，解得、，平衡时，，，，，所以平衡时气体总物质的量为，平衡时，气体总压强为，则=。故答案为：。
（4）温度较低时，的物质的量多，所以该催化剂在较低温度时主要选择反应①。
根据图像可知，在时，甲烷和乙烯均为，由此可以推出两个反应中各物质的消耗或生成的量，列出三段式计算：，，
解得：，，，所以。
故答案为：反应①；。
15． 16． 17． p1>p2>p3 T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 a
【解析】15．对于反应I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.5 kJ，反应物是CO2(g)+3H2(g)，生成物是CH3OH(g)+H2O(g)，该反应发生会放出热量49.5 kJ，因此用图示表示物质变化与能量变化为
16．
对于反应Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+90.4 kJ，在反应中C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CH3OH(g)中的-2价，化合价降低4价，得到4个电子，H元素化合价由反应前H2中的0价反应反应后CH3OH(g)中的+1价，化合价升高1×4=4价，用单线桥法表示电子转移为；
17．①一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2发生反应
I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.5 kJ
Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+90.4 kJ
Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-40.9kJ，
达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a ml，CO为b ml，由题给三个反应可知：平衡时H2O(g)的浓度等于CH3OH(g)、CO(g)的浓度的和，则c(H2O)=；
②反应I为放热反应，故低温阶段，温度越高，CO2的平衡转化率越低，而反应Ⅲ为吸热反应，温度较高时，主要发生反应Ⅲ，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率。反应I为气体分子数减少的反应，反应Ⅲ为气体分子数不变的反应，因此压强越大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，CO2的平衡转化率提高，故压强由大到小的顺序是：p1＞p2＞p3；
反应Ⅲ为吸热反应，温度较高时，主要发生反应Ⅲ，且反应Ⅲ的反应前后气体分子数相等，故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响；
③由上述分析知：图甲、图乙的纵坐标分别表示CH3OH的平衡产率、CO2的平衡转化率，且压强p1＞p2＞p3，分析图象可知：为同时提高CH3OH的平衡产率和CO2平衡转化率，应选择的反应条件为低温、高压，a选项符合题意，故合理选项是a。
18．(1)
(2)＋211.9
(3) > 根据碳、氢守恒得到，解得，浓度商
(4) 消耗相同量的甲烷产生的氢气多 3.6ml
(5) 减小
【分析】
左侧氧气得电子发生还原反应为正极，右侧为负极；
【详解】（1）25℃、101kPa时，1.0gNi与足量O2反应生成NiO放出8.0kJ的热量，则1ml Ni与足量O2反应生成NiO放出472kJ的热量，因此在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为 ΔH=-472kJ∙ml−1；
（2）将第II个方程式加上第III个方程式2倍，再减去第I个方程式，再整体除以3，得到反应CH4(g)+NiO(s)＝CO(g)+2H2(g)+Ni(s)的ΔH＝+211.9kJ∙ml−1；故答案为：+211.9；
（3）根据甲烷中n(H)∶n(C)=4∶1，补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量，根据碳、氢守恒得到，解得x=4，根据浓度商Q==0.5＜0.75，此时υ(正)＞υ(逆)；
（4）根据两个方程式分析得到采用水蒸气重整的优点是消耗相同量的甲烷产生的氢气多；若上述两个反应在保持自热条件下，即放出的热量和吸收的热量相等，设第一个反应消耗x ml甲烷，放出192xkJ热量，第二个反应消耗yml甲烷，吸收748ykJ的热量，消耗1ml甲烷，则得到x+y=1，192x=748y，解得x=0.8，y=0.2，因此理论上1mlCH4至多可获得H2的物质的量为0.8ml×4+0.2ml×2=3.6ml；故答案为：消耗相同量的甲烷产生的氢气多；3.6ml。
（5）右侧为负极，葡萄糖失电子生成二氧化碳，酸性环境，根据得失电子电极方程式为：；正极反应为，总反应为，反应生成了水，电解质浓度减小，酸性减弱。