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    【化学】山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)

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    【化学】山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)

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    山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试
    本试卷满分 100分 考试时间 90分钟 命题人 王桂萍
    一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共51分)
    1.下列说法中正确的是
    A. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
    B. 自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
    C. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
    D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
    【答案】C
    【解析】
    试题分析:反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0;由反应的焓变、熵变、温度共同决定;A、△H<0,△S<0的反应在高温下是非自发进行的反应,△H>0,△S>0高温下是自发进行的反应,故A错误;B、△H﹣T△S<0的反应是自发进行的反应,△H<0,△S<0的反应在低温下是自发进行的反应,△H﹣T△S>0的反应是非自发进行的反应,△H>0,△S>0低温下可以是非自发进行的反应,故B错误;C、熵增加△S>0,且放热△H<0,反应△H﹣T△S<0一定是自发反应,故C正确;D、反应是否自发进行,由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反应在改变条件下可以发生,故D错误;
    考点:反应自发进行的判断依据等知识。
    2.某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是
    A. 正反应活化能小于100 kJ·mol-1
    B. 逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
    C. 正反应活化能不小于100 kJ·mol-1
    D. 正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
    【答案】C
    【解析】
    试题分析:某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,说明该反应的正反应为吸热反应,且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol-1,正反应的活化能应大于100 kJ·mol-1,无法确定逆反应的活化能大小,故选项C正确。
    考点:考查反应热及反应物、生成物的活化能的判断的知识。
    3.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。下列叙述正确的是
    A. 用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1
    B. 分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
    C. 在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·(L·min)-1
    D. 在这2 min内B和C两物质的浓度都减小
    【答案】B
    【解析】
    试题分析:A.A为固体,浓度不变,不能利用v=方式用A来表示反应速率,故A错误;B.速率之比等于化学计量数之比,故v(B):v(C):v(D)=3:2:1,故B正确;C.2min内,B的浓度减少0.6mol/L,2min内用B表示的平均速率v(B)==0.3mol/(L•min),不是2min末的即时速率,故C错误;D.随反应进行反应物的浓度降低,生成物的浓度逐渐增大,故D错误;故选B。
    【考点定位】考查化学反应速率意义及有关计算
    【名师点晴】化学平衡包括的知识点很多,有平衡标志的判断、平衡移动的判断、等效平衡的判断、平衡的计算、物质浓度、转化率、质量分数、体积分数的计算、平衡常数的表达式及计算、平衡常数的应用、反应速率的变化对平衡的影响、反应方向的判断等。平衡的计算不是平衡问题的难点,一般根据“三段式”计算即可,而平衡标志的判断、等效平衡的判断是难点,抓住平衡标志的特点与非平衡时状态的不同时解决平衡标志问题的关键。对于等效平衡的判断,应注意条件及反应的本身特点。
    4.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为
    A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C. -450 kJ/mol D. +430 kJ/mol
    【答案】B
    【解析】
    根据反应热=反应物的键能总和﹣生成物的键能总和分析,反应热=280+3×160﹣6×330=﹣1220 kJ/mol,选B。
    5.在恒容条件下,能使NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是( )
    A. 增大NO2或CO的浓度 B. 减小CO2或NO的浓度
    C. 通入Ne使气体的压强增大 D. 升高反应的温度
    【答案】D
    【解析】
    试题分析:A.增大 NO2或CO的浓度,浓度增大,反应速率加快,活化分子数目增大,故A不选;B.减小 NO或CO2的浓度,浓度减小,反应速率减慢,活化分子数目减少,故B不选;C.通入Ne使气体的压强增大,为恒容,则反应体现中各物质的浓度不变,反应速率不变,故C不选;D.升高反应温度,反应速率加快,活化分子百分数增大,故D选;故选D。
    【考点定位】考查化学反应速率的影响因素
    【名师点晴】高频考点,把握反应速率的影响及活化理论为解答的关键,增大浓度、压强,活化分子的数目增多;而升高温度、使用催化剂,增大活化分子百分数,选项C为解答的难点,恒容条件下,通入Ne使气体的压强增大,但对浓度没有影响,对速率也没有影响,据此解题。
    6.在1L的容器中,用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是( )

    A. OE段表示的平均反应速率最快
    B. F点收集到的C02的量最多
    C. EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
    D. OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:6:7
    【答案】B
    【解析】
    根据反应速率的定义,单位时间内反应生成的多或反应物消耗的多,则速率快。由于横坐标都是1个单位,EF段产生的CO2多,所以该段反应速率最快,不是OE段,A错;EF段产生的CO2共0.02 mol,由于反应中n(HCl)∶n(CO2)=2∶1,所以该段消耗HCl=0.04 mol,时间1 min,所以用盐酸表示的EF段平均化学速率是0.4 mol·L-1·min-1,B正确;由于时间都是1 min,所以三段的速率之比就等于产生CO2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,C错;收集的CO2是看总量的,F点只有672 mL,自然是G点的体积最多,D错。
    7. 某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应:
    CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H>0。当反应达平衡时,测得容器中各物质均为n mol,欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其它条件不变时,下列措施可以采用的是
    A. 升高温度 B. 加入催化剂
    C. 再加入n molCO和n molH2O D. 再加入2n molCO2和2n molH2
    【答案】D
    【解析】
    试题分析:该反应为反应前后气体的体积相等,压强不影响化学平衡移动。A、升高温度,平衡向正反应方向移动,但反应物不可能完全转化为生成物,所以氢气的物质的量浓度不可能增大1倍,故A错误;B、催化剂只是改变反应速率,不影响转化率,故B错误;C、再通入nmolCO2和nmolH2,平衡向逆反应方向移动,有部分氢气减少,所以氢气的物质的量浓度不可能是增大1倍,故C错误;D、再通入2nmol CO和2nmolH2O(g),平衡向正反应方向移动,当再次达到平衡状态时,氢气的物质的量浓度能增大1倍,故D正确,故答案选D。
    考点:考查外界条件对平衡状态的影响
    8.可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
    A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
    【答案】A
    【解析】
    试题分析:可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析。①υ(NO2)正=2υ(O2)逆,证明正逆反应速率相等,化学反应达到了平衡状态,故正确;②υ(NO)正=2υ(O2)正,只能体现反应的正反应方向,不能证明正逆反应速率相等,化学反应不一定达到了平衡状态,故错误;③化学反应进行到任何程度,化学反应速率之比均等于方程式的系数之比,所以用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态不一定是平衡状态,故错误;④混合气体颜色不再改变,证明二氧化氮的浓度不随时间的改变而改变,证明达到了平衡状态,故正确;⑤混合气体密度ρ=,质量在反应前后是守恒的,体积保持不变,所以密度自始至终都不变,所以混合气体密度不改变的状态不一定是平衡状态,故错误;⑥反应是一个前后气体系数和变化的反应,当混合气体压强不再改变的状态是平衡状态,故正确;⑦混合气体平均相对分子质量M=,质量在反应前后是守恒的,反应是一个前后气体系数和变化的反应,即n是变化的,所以M不变证明反应达到了平衡状态,故正确,故选A。
    考点:考查化学平衡状态的判断
    9.下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是
    选项

    事实

    结论

    A

    其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短

    当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快

    B

    A、B两支试管,各加入4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液,在A试管中加入2mL0.01mol/LH2C2O4溶液和在B试管中加入4mL 0.02mol/L的H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需时间,B试管褪色时间短

    当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快

    C

    在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的体积缩小一半

    正反应速率加快,逆反应速率减慢

    D

    A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快

    当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率

    【答案】BC
    【解析】
    试题分析:A、其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短,反应速率加快,故当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,错误;B、A、B两支试管中反应混合物的体积不同,不能根据B试管褪色时间短得出当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快的结论,正确;C、把容器的体积缩小一半,压强增大,正、逆反应速率均加快,不能得出题给结论,正确;D、A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快,可以 得出当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率的结论,错误。
    考点:考查影响化学反应速率的外界条件
    10.在室温下,0.1mol·L-1100ml的醋酸溶液中,欲使其溶液的c(H+)增大,但又要使醋酸电离程度减小,应采取( )
    A. 加入少量CH3COONa固体 B. 加入少量NaOH固体
    C. 提高温度 D. 加入少量纯醋酸
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.加入醋酸钠固体时,醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,溶液的pH增大,故A错误;B.加入少量NaOH固体,溶液中氢离子浓度减小,促进醋酸电离,溶液的pH增大,所以B错误;C.升高温度促进醋酸电离,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,故C错误;D.加入少量纯醋酸,浓度越大,醋酸的电离程度越小,虽然醋酸的电离程度减小,但醋酸电离的氢离子个数增多导致溶液的pH减小,所以D正确;答案:D。
    【点睛】欲使其溶液的pH值减小,但又要使醋酸电离程度减少,说明改变的条件导致溶液中氢离子浓度增大且抑制醋酸电离,则只能是加入酸。
    11.判断下列说法正确的是( )
    A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
    B. 中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠等于醋酸
    C. 将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH-浓度均减少到原来的1/2
    D. 物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的P043-量相同
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.电解质溶液的导电能力主要决定于溶液中离子的浓度和离子所带的电荷数,所以强电解质溶液的导电性不一定强,故A错误;B、盐酸和醋酸都是一元酸,所以中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,二者所需氢氧化钠的量相同,故B正确;C、NH3·H2O是弱电解质,加水稀释,促进其电离,OH-浓度减少,但不是减少到原来的1/2,而是要比原来的1/2多,故C错误;D、磷酸是中强酸,在水溶液部分电离,磷酸钠是强电解质,在水溶液里完全电离,所以物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO43−不同,故D错误;答案:B。
    【点睛】导电能力的强弱与参与导电的自由移动的离子的浓度大小和离子所带的电荷数有关,与电解质强弱无关;氨水为弱电解质,在水中存在电离平衡,NH3+H2O⇌NH4++OH-,加水稀释,平衡正向移动,OH-浓度大于氢氧化钠稀释后的浓度;磷酸是中强酸,在水溶液部分电离,磷酸钠是强电解质,在水溶液里完全电离。
    12.如图所示,向A和B中都充人2molX和2molY,起始VA=0.8a L,VB=a L保持温度不变,在有催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)达到平衡时,VA=0.9a L,则下列说法错误的是 ( )

    A. 两容器中达到平衡的时间AQ3>Q1。
    19.某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应有关实验,实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
    实验序号
    反应温度(℃)
    参加反应的物质
    Na2S203
    H2S04
    H2O
    V/mL
    c/mol·L-1
    V/ml
    c/mol·L-1
    V/ml
    A
    20
    10
    0.1
    10
    0.1
    0
    B
    20
    5
    0.1
    10
    0.1
    5
    C
    20
    10
    0.1
    5
    0.1
    5
    D
    40
    5
    0.1
    10
    0.1
    5

    (1)写出上述反应的离子方程式______________________________________________。
    (2)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是____填实验序号)。
    (3)在利用比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。其中:
    ①能说明温度对该反应速率影响的组合比较是__________(填实验序号);
    ②A和B、A和C的组合比较所研究的问题是______________________ ;
    (4)教材是利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较:__________________。
    【答案】 (1). S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O (2). D (3). B和D (4). 相同温度条件下浓度对该反应速率的影响, (5). SO2可溶于水,测定不准确;或:实验装置较复杂,不易控制。
    【解析】
    【分析】
    (1)硫代硫酸根离子和氢离子反应生成硫、二氧化硫和水;
    (2)根据温度和浓度对化学反应速率的影响分析;
    (3)当分析某一因素对化学反应速率的影响时,其它物理量要相同;
    (4)根据二氧化硫的性质或实验装置分析不利因素.
    【详解】(1)硫代硫酸根离子和氢离子反应生成硫、二氧化硫和水,离子反应方程式为: S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 因此,本题正确答案是: S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
    (2)温度越高,反应速率越快,浓度越大反应速率越快,在上述实验中反应速率最快的可能是D,所以D选项是正确的;
    (3) ①能说明温度对该反应速率影响的组合中两者的温度不同,其它物理量相同,所以BD选项是正确的;
    ②A和B、A和C的组合中不同的物理量是浓度,所以比较所研究的问题是相同温度条件下浓度对该反应速率的影响,因此答案是:相同温度条件下浓度对该反应速率的影响;
    (4)二氧化硫可以溶于水,1体积水能溶解40体积二氧化硫,所以导致测定不精确,且该实验装置较复杂,不易控制,所以不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较,因此,答案是:SO2可溶于水,测定不精确或实验装置较复杂,不易控制.
    20.已知2CO(g) CO2(g)+C(s),T=980k时,△H-TΔS=O。当体系温度低于980k时.估计△H-T△S的正负符号为___,所以正反应____进行(填“自发”或“非自发”);当体系温度高于980k时.△H-T△S的正负符号为_______。 在冶金工业中,以C作为还原剂温度高于980k时的氧化物是以______为主,低于980k时以____为主。
    【答案】 (1). 负 (2). 自发 (3). 正 (4). CO (5). CO2
    【解析】
    【详解】已知2CO(g)⇌CO2(g)+C(s),T=980K时,△H-T△S=0,因△H和△S值不变,且△S<0,体系温度低于980 K时,△H-T△S<0,反应能自发进行;当体系温度高于980 K时,△H-T△S>0,逆反应自发进行,故温度高于980 K时的氧化产物以CO为主,低于980 K时以CO2为主。 答案:负、自发、正、 CO 、 CO2。
    21.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度…… 今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸十较弱酸盐=较强酸盐十较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
    ①HA+HC2-(少量)=A-+H2C- ②H2B(少量)+2A- =B2-+2HA ③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
    回答下列问题:
    (1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是___________________。
    (2)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)____________。
    A.H3C+3A-=3HA+C3- B.HB-+A-=HA+B- C.H3C+B2-=HB-+H2C-
    (3)完成下列反应的离子方程式。
    A.H3C+OH-(过量)_______________________;
    B.HA(过量)+C3-__________________________。
    【答案】 (1). H2B (2). BC (3). H3C+3OH-=C3-+3H2O (4). 2HA+C3-=2A-+H2C-
    【解析】
    【分析】
    首先,根据题目中的信息,判断酸性顺序:第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度。得到H2B> H3C>HB->HA> H2C-> HC2- ,物质的酸性越强,其对应酸根离子结合质子的能力越弱,反之越强,根据强酸制弱酸的规律进行判断。
    【详解】(1) 由①HA+HC2-(少量)=A-+H2C- 知酸性HA> H2C-;由②H2 B(少量)+2A- =B2-+2HA知酸性H2B>HA ;由③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C知酸性H2B>H3C,所以相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是H2B。答案:H2B。
    (2)根据上述分析由①HA+HC2-(少量)=A-+H2C- 知A.H3C+3A-=3HA+C3-不能发生,故A错误,B. 由②H2 B(少量)+2A- =B2-+2HA知HB-+A-=HA+B-可以发生,故B正确;C.由③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C知H3C+B2-=HB-+H2C-可以发生,故C正确。答案:BC。
    (3)根据(1)的分析知H2B> H3C>HB->HA> H2C-> HC2-以及强酸制弱酸的原则,故离子方程式为: H3C+3OH-=C3-+3H2O 2HA+C3-=2A-+H2C- 。
    22.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:
    (1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
    已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
    C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
    C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
    该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
    A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
    某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L−2。
    (2)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

    ①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
    ②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

    【答案】 (1). 247 (2). A (3). (4). 劣于 (5). 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 (6). AD (7). pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)
    【解析】
    分析:(1)根据盖斯定律计算;根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答;根据转化率利用三段式计算平衡常数;
    (2)①根据活化能对反应的影响分析;根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答;
    ②根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。
    详解:(1)已知:
    ①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
    ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
    ③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
    根据盖斯定律可知③×2-②-①即得到该催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+247 kJ·mol−1。正反应是体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,答案选A;某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,根据方程式可知
    CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
    起始浓度(mol/L) 1 0.5 0 0
    转化浓度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 0.5
    平衡浓度(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5
    所以其平衡常数为mol2·L−2。
    (2)①根据表中数据可知相对于催化剂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,所以催化剂X劣于Y。A.正反应均是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向进行,因此K积、K消均增加,A正确;B.升高温度反应速率均增大,B错误;C.根据A中分析可知选项C错误;D.积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低,这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,D正确。答案选AD。
    ②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时,生成速率随p(CO2)的升高而降低,所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。
    点睛:本题主要是考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。图像分析是解答的易错点和难点,注意化学平衡图像分析的答题技巧,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。

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