广西柳州市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试卷（Word版含答案）

这是一份广西柳州市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试卷（Word版含答案），共14页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

柳州市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 S-32
一、单选题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个正确选项）
1．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
B．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用“乙醇汽油”
C．推广燃煤脱硫技术，可以防治污染
D．天然气、流水、电力、氢气均属于一次能源
2．下列有关硅及其化合物的说法中错误的是（ ）
A．太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
C．SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维
D．三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
3．在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的A气体和B气体进行下述反应：。下列表述不能判断该反应达到化学平衡状态的是（ ）
A． B．容器中混合气体的密度不再变化
C．容器中混合气体总压强不再发生变化 D．容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化
4．下列实验装置能达到实验目的的是（ ）
A
B
C
D




配制一定物质的量浓度溶液时的定容操作
实验室制备并检验SO2
制备Fe(OH)2
验证浓硫酸的脱水性
5．在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)，能使反应速率加快的措施是（ ）
①通过减小容器体积增大压强 ②升高温度 ③将炭粉碎 ④恒容条件下通入CO2
⑤增加炭的量 ⑥恒容条件下通入N2使得压强增大
A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤
6．化学反应A（g）＋3B（g）2C（g）＋2D（g），在下列四个选项中是不同的情况下测得
不同物质的反应速率，其中表示该化学反应的反应速率最快的是（ ）
A．υ（A）＝0.2mol/(L·s) B．υ（B）＝0.45mol/(L·s)
C．υ（C）＝0.40mol/(L·min) D．υ（D）＝0.6mo/l(L·min)
7．由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是（ ）
装置



现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A．装置甲中W作原电池负极 B．装置乙中Y电极上的反应式为
C．装置丙中电流由Z流向W D．四种金属的活动性强弱顺序为
8．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．100mL18mol/L浓硫酸与足量Cu粉加热反应，产生分子数为
B．标准状况下，中含有的原子数为
C．一定条件下，与足量H2反应，产生的分子数为
D．与的混合气体中含有的原子数目为
9．“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量-反应过程”图，下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
B．断开AB(g)的化学键需要吸收的能量
C．是放热反应
D．和的能量之和为
10．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）
A．将足量铁加入一定量稀硝酸中：3Fe+2NO+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
B．向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2++CO2+H2O=CaCO3+2H+
C．向Ca(ClO)2溶液中通入少量的SO2：Ca2++ClO－+H2O+SO2=Cl－+CaSO4↓+2H+
D．将等物质的量的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液混合：Ba2++OH－+H++SO=H2O+BaSO4↓
11．用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是（ ）
选项
气体
a
b
A
H2S
稀H2SO4
FeS
B
O2
H2O2溶液
MnO2
C
NO2
浓HNO3
铁片
D
NH3
浓氨水
CaO

A．A B．B C．C D．D
12．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，Z的原子序数是Y的两倍。下列说法不正确的是（ ）
A. Y和Z可形成共价化合物
B. 氧化物对应的水化物的酸性：W>Z
C. 最低价单核阴离子的还原性：Y＜Z
D. 原子半径：Z>W
13．下列浓硫酸的叙述错误的是（ ）
A．浓硫酸能干燥H2、O2等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B．在C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O反应中，浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性
C．1 mol铜粉投到足量浓硫酸中，加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
14．喷泉是一种常见的自然现象，如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去)，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是（ ）
A． HCl和水
B． CO2和水
C． NH3和水
D． CO2和氢氧化钠溶液
15．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是（ ）
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3为碱性气体
B
浓盐酸、浓硫酸
pH试纸
变红
HCl为酸性气体
C
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾试液
变蓝
Cl2具有氧化性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红溶液
褪色
SO2具有还原性
16．某澄清透明溶液中可能含有、、、、、、、中的几种离子，其离子浓度均为。某化学社的成员进行如下实验：



下列说法正确的是（ ）
A．无法确定原溶液中是否含有K+、 B．滤液X中大量存在的阳离子有、和
C．沉淀C为 D．原溶液中存在的离子为、、、

二、填空题（本大题共4题，共52分）。
17．（13分）如图为元素周期表的一部分，几种元素的位置如图所示，试回答下列问题：

(1)元素①的原子结构示意图为__________，元素⑥在周期表中的位置是__________。
(2)元素①和③形成含共价键的化合物电子式为__________，其中阴阳离子个数比为_______。
(3)氯元素的“价类二维图”的部分信息如图，写岀Y、Z的化学式__________、__________。






(4)元素②③④简单离子半径从小到大的顺序为：______________(用离子符号表示)。
(5)写出④的单质与③的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式_________________。
(6)氰(CN)2性质与卤素单质相似，称为“拟卤素”，它和碱的反应与卤素单质和碱的反应类似。写出氰(CN)2与NaOH溶液发生反应的化学方程式：__________________________________。
18．（13分）某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图所示实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。





请回答下列问题：
(1)试剂X是_____________。
(2)在步骤Ⅱ过程，生成固体C发生的化学反应方程式为__________，
若用图制取CO2并通入溶液中，一段时间后观察到烧杯中产生的白
色沉淀会逐渐减少。为避免沉淀减少，可采取的改进措施是__ _ 。
(3)检验溶液中的金属阳离子时，滴加_____________，溶液无明显现象，说明溶液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因________________________________。
(4)由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制240mL 0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、量筒、烧杯、托盘天平、胶头滴管、____。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是__。
A．容量瓶中原有少量蒸馏水
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C．定容时俯视刻度线
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
19．（13分）节日期间燃放鞭炮会引起空气中含量增高，造成大气污染。某实验小组欲探究 的性质，并测定空气中的含量。
I．他们设计如下实验装置，请你参与探究。





(1)装置①试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)装置②用于检验的漂白性，其中所盛试剂为_______________________。
(3)能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________________。
(4)装置⑤中氨水的作用是_________________________________________。
II．他们拟用下列方法测定空气中含量(假设空气中无其他还原性气体)。





(5)C中发生反应的离子方程式为________________________________。
(6)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验准确度，原因是______________。
(7)实验过程中，若C中溶液蓝色消失后没有及时关闭活塞A，则测得的含量会_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
20．（13分）I.某温度时，在2L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为________________________________。
(2)反应从开始至2min，平均反应速率___________。
(3)1min时，___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
A． B．消耗1molY的同时生成2molZ
C． D．容器内Z的浓度保持不变
(5)2min后反应达平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；混合气体的密度比起始时___________。
II.能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。燃料电池的能量转化效率比直接燃烧效率高，H2、CH4、CH3OH都是重要的能源物质。
(1)其中氢氧燃料电池是常见的燃料电池，如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。

使用时，空气从_____口通入(填“A”或“B”)；在碱性条件下，负极反应式为________________。
(2)假设使用的“燃料”是甲烷(酸性条件下)，a极的电极反应为：__________________________。

参考答案
1．C【详解】A．风力发电还是潮汐发电，是风能和潮汐能转化为电能，不是化学能转化为电能，A错误；B．汽油为石油炼制产品，是不可再生能源，B错误；C．推广燃煤脱硫技术，可以减少硫元素排放，防治SO2污染，C正确；D．电力、氢气均属于二次能源，D错误；故选：C。
2．C【详解】A．太阳能电池可采用硅材料制作，其工作原理是将太阳能转化为电能，其应用有利于环保、节能，A正确；B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，具有熔点高、硬度大的特点，B正确；C．SiO2不具有导电性，因其具有良好的光学特性，可以用于制备光导纤维，C错误；D．水泥主要成分是硅酸盐，D正确；故答案为：C。
3．C【详解】A．，说明该反应正逆反应速率相等，能判断该反应达到化学平衡状态，A项正确；B．该反应中D是固体，反应前后气体总质量发生改变，容器体积不变，所以混合气体的密度是变量，当容器中混合气体的密度不再变化，能判断该反应达到化学平衡状态，B项正确；C．该反应是气体体积不变的反应，反应前后体系的压强始终不变，不能判断该反应达到化学
平衡状态，C项错误；D．混合气体的平均相对分子质量，该反应中D是固体，反应前后气体总质量发生改变，该反应是气体体积不变的反应，反应前后混合气体的总物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量是变量，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，能判断该反应达到化学平衡状态，D项错误；答案选C。
4．C【详解】A．配制一定物质的量浓度溶液，定容时需要用胶头滴管，A错误；B．铜与浓硫酸反应需要加热，B错误；C．Fe(OH)2接触空气易氧化，所以在制取时需要将导管深入液面以下，C正确；D．浓硫酸与胆矾没有接触，应在验证浓硫酸的吸水性，D错误；故答案为：C。
5．C【详解】①通过减小容器体积增大压强，浓度增大，速率加快，故①符合题意；②升高温度，反应速率加快，故②符合题意；③将炭粉碎，增大接触面积，反应速率加快，故③符合题意；④恒容条件下通入CO2，浓度增大，反应速率加快，故④符合题意；⑤增加炭的量，浓度未变，反应速率不变，故⑤不符合题意；⑥恒容条件下通入N2使得压强增大，浓度不变，反应速率不变，故⑥不符合题意；因此能使反应速率加快的措施是①②③④，故C符合题意。故答案为C。
6．A【分析】同一反应，不同物质表示的反应速率，数值可能不同。因此，比较反应速率快慢时，应使用同一物质。【详解】A. υ（A）＝0.2mol/(L·s)，υ（B）＝0.6mol/(L·s)=36 mol/(L·min) B. υ（B）＝0.45mol/(L·s)，υ（B）＝27mol/(L·min) C. υ（C）＝0.40mol/(L·min)，υ（B）＝0.60mol/(L·min) D. υ（D）＝0.6mol/(L·min)，υ（B）＝0.9mol/(L·min)比较以上数值，A中最大。故选A。
7．C【详解】A．甲装置中金属W不断溶解，说明W失电子生成金属阳离子，则W作负极，故A正确；B．装置乙中Y的质量增加，可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质，电极反应为：，故B正确；C．装置丙中W上有气体产生，则W电极上发生反应：，W作正极，Z作负极，原电池中电流由正极流向负极，即由W流向Z，故C错误；D．原电池中负极金属比正极活泼，甲中W为负极，X为正极，则W>X；乙中X作负极，Y作正极，则X>Y，丙中Z作负极，W作正极，则Z>W，四种金属的活动性强弱顺序为，故D正确；故选：C。
8．D【详解】A．100mL18mol/L浓硫酸与足量Cu粉加热反应，随反应进行，硫酸浓度减小，稀硫酸和Cu不能反应，产生分子数小于，A错误；B．标准状况下，NO2不是气体，无法由气体体积求算原子个数，B错误；C．一定条件下，N2与H2合成NH3反应为可逆反应，与足量H2反应，产生的分子数小于，C错误；D．与的混合气体最简式为NO2，4.6g中含有的原子数目为=，D 正确；故答案选D。
9．A【详解】A．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故A正确；B．b为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量，即形成所释放bkJ能量，断开AB(g)的化学键需要吸收的能量，故B错误；C．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，即是吸热反应，故C错误；D．如图，和的能量之和未知，故D错误；故选A。
10． A【详解】A．将足量铁加入一定量稀硝酸中，最终得到Fe2+，生成的气体为NO，A项正确；B．弱酸不能制强酸，B项错误；C．Ca(ClO)2具有强氧化性，可以氧化通入的少量SO2，生成的H+会和过量的ClO－结合生成弱电解质HClO，对应的离子方程式为Ca2++3ClO－+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl－+2HClO，C项错误；D．NH4HSO4与Ba(OH)2物质的量之比为1∶1，会和OH－生成弱电解质NH3∙H2O，对应的离子方程式为Ba2++2OH++H++=BaSO4↓+NH3∙H2O+H2O，D项错误。答案选A。
11．B【详解】A．H2S与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥，故A错误；B．发生反应2H2O22H2O+O2↑，浓硫酸干燥氧气，故B正确；C．铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取NO2气体，故C错误；D．氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故D错误；故选B。
12．B【分析】Y、Z同主族，Z的原子序数是Y的两倍，则Y是O元素 、Z是S元素；根据X、Y、Z和W在周期表中的位置，X是N元素、W是Cl元素。【详解】A．O和S可形成共价化合物SO2、SO3，故A正确；B．氧化物对应的水化物的酸性不一定Cl>S，如酸性：HClOCl，故D正确；选B。
13．B【详解】A．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，能够干燥H2、O2等气体；浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体，故A正确；B．C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，S元素化合价降低，浓硫酸只表现强氧化性，故B错误；C．Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，方程式为：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，1 mol铜粉投到足量浓硫酸中，加热得到1mol二氧化硫，标准状况下为22.4 L，故C正确；D．浓硫酸能使铁、铝钝化，常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，故D正确；故选B。
14．B【详解】A．HCl极易溶于水，则可形成喷泉，故A不选；B．二氧化碳难溶于水，则不能形成喷泉，故B选；C．氨气极易溶于水，可形成喷泉，故C不选；D．二氧化碳极易与NaOH反应，产生压强差，形成喷泉，故D不选；故选B。
15．D【详解】A．生石灰溶于水放出大量的热，增大氢氧根离子浓度，有利于氨气的逸出，NH3制备可以采取浓氨水和生石灰制取，可用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝则说明NH3为碱性气体，故A正确；B．利用浓硫酸的高沸点性，可以制取HCl气体，pH试纸变红，则说明气体为酸性气体，故B正确；C．浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，说明KI转化为I2，则说明Cl2有强氧化性，故C正确；D．SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，故D错误；故选D。
16．D【分析】溶液中加入过量稀硫酸无明显现象，说明没有，再加入过量硝酸钡，有气体，说明发生了氧化还原反应，说明含有，则不含有，有沉淀A生成，说明含有，过滤，向滤液X加入过量NaOH溶液，得到气体，说明含有，得到沉淀B为氢氧化铁，过滤，向滤液Y中通少量CO2，有沉淀生成，一定有碳酸钡生成，根据离子浓度均为，再根据电荷守恒得出一定含有、、、，而其他离子一定不含有。【详解】A．根据前面分析原溶液中一定含有，一定不含有K+，故A错误；B．滤液X中大量存在的阳离子有、、、，故B错误；C．沉淀C为，没有氢氧化铝沉淀，故C错误；D．根据前面分析原溶液中存在的离子为、、、，故D正确。综上所述，答案为D。
17． (1)      第五周期VIIA族 (2)          1∶2 (3)       HClO (4) (5)(6)
【分析】根据元素在周期表中的位置，可知①是O元素；②是F元素；③是Na元素；④是Al元素；⑤是Cl元素；⑥是I元素。【详解】（1）①是O元素，O原子核外有8个电子，结构示意图为 ；⑥是I元素，在周期表中的位置是第五周期VIIA族。（2）元素O和Na形成含共价键的化合物是Na2O2，Na2O2是离子化合物，电子式为 ，其中阴阳离子个数比为1:2。（3）Y是+7价氯的氧化物，Y的化学式，Z是氯元素+1价含氧酸，Z的化学式为HClO。（4）电子层数相同，质子数越多半径越小，F-、Na+、Al3+半径从小到大的顺序为。（5）Na的最高价氧化物的水化物是NaOH，Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为；（6）根据氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，可知氰与NaOH溶液发生反应生成NaCN、NaCNO和水，反应的化学方程式为。
18．(1)稀硫酸 (2)     NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + NaHCO3     在装置a、b中间加一个盛有饱和溶液的洗气瓶 (3)     溶液     2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ (4)     250mL容量瓶     BD
【详解】（1）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂X为稀硫酸；
（2）根据分析可知，在步骤Ⅱ过程，生成固体C发生的化学反应方程式为NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + NaHCO3；为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去HCl的装置,二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶,氯化氢和NaHCO3反应生成CO2气体,所以可降低盐酸浓度；在装置a、b中间加一个盛有饱和溶液的洗气瓶；
（3）检验溶液中的金属阳离子时，滴加溶液，溶液无明显现象，说明溶液中不存在Fe3+，原因是Fe3+被Fe还原生成Fe2+,所以加入KSCN溶液没有明显现象,故答案为: 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；
（4）配制FeSO4 0.1mol/L的溶液240mL，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中（实验室没有240mL规格的容量瓶），并用玻璃棒引流，洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀，所以必须用到的仪器还有250mL容量瓶，故答案为：250ml容量瓶；A.容量瓶中原有少量蒸馏水，不影响所配溶液的浓度，选项A不符合；B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中，造成部分溶质损失，所配溶液浓度偏低，选项B符合；C.定容时俯视刻度线，所加的蒸馏水偏少，溶液浓度偏高，选项C不符合；D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，则所加蒸馏水偏多，溶液浓度偏低，选项D符合；答案选BD。
19．(1) (2)品红溶液 (3)④中出现黄色沉淀或浑浊
(4)吸收多余的 (5) (6)增大与碘水的接触面积，使和碘水充分反应 (7)偏低
【详解】（1）装置①试管中发生的反应是铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，其反应的化学方程式为；（2）装置②用于检验的漂白性，其中所盛试剂为品红溶液，现象是溶液褪色；故答案为：品红溶液。（3）二氧化硫和氢硫酸反应生成硫沉淀和水，二氧化硫中硫化合价降低，体现二氧化硫氧化性，因此能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为④中出现黄色沉淀或浑浊；故答案为：④中出现黄色沉淀或浑浊。（4）二氧化硫会污染环境，因此装置⑤中氨水的作用是吸收多余的；故答案为：吸收多余的。（5）C中二氧化硫和碘水反应生成氢碘酸和硫酸，其反应的离子方程式为；故答案为：。（6）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验准确度，原因是增大与碘水的接触面积，使和碘水充分反应；故答案为：增大与碘水的接触面积，使和碘水充分反应。（7）实验过程中，若C中溶液蓝色消失后没有及时关闭活塞A，则消耗气体的体积偏大，计算出的含量会偏低；故答案为：偏低。
20．I. (1) (2) 0.05 (3) > (4) CD (5)     增大     不变
II. (1)   B       H2-2e-+2OH-=2H2O     (2) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
【详解】（1）由图可知X、Y物质的量减少作反应物，Z物质的量增加作生成物，反应到2min时，，∆n(X)=1.0-0.7=0.3mol，，根据变化量之比等于化学计量数之比得反应系数比为：1：3：2，反应为：，故答案为：；（2）

，故答案为：0.05；

（3）由图可知反应到2min后反应达到平衡状态，1min时反应正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；（4）A．不能说明各组浓度不再变化，不能判断是否为平衡状态，故不选；B．消耗1molY的同时生成2molZ，表示的均为正向反应，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判断是否为平衡状态，故不选；C．，正逆反应速率相等时反应达到平衡状态，故选；D．容器内Z的浓度保持不变，说明各组浓度不再变化，能判断是否为平衡状态，故选；故答案为：CD；（5）由反应可知反应前后气体总质量不变，随反应进行，气体分子数减少，则容器内混合气体的平均相对分子质量增大；气体质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度不变，故答案为：增大；不变。
II.（1）根据图示可知：在氢氧燃料电池中，电子是由电极a通过电流计A流向电极b，则a电极为负极，A口通入H2；b为正极，B口通入空气。因此使用时空气从B口通入；在碱性条件下H2失去电子产生的H+与溶液中的OH-结合形成H2O，则在碱性条件下，负极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O；（2）假设使用的“燃料”是甲烷(酸性条件下)，负极a极上CH4失去电子变为CO2气体，则负极a的电极反应为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。