高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化一课一练

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化一课一练，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题
1．化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A．民谚：青铜和铁器“干千年，湿万年，不干不湿就半年”：半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
B．石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
C．铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3
D．“天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料
2．某可充电锂离子电池的工作原理如图，用钴酸锂和嵌锂石墨作电极，放电时总反应为。
下列说法正确的是
A．过程2表示该电池放电过程B．电池充电时，A与电源的正极相连
C．放电时钴酸锂电极发生氧化反应D．充电时阴极的电极反应式为
3．下列设备的使用过程中涉及化学能与电能的相互转化的是
A．AB．BC．CD．D
4．光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点，下图为光伏并网发电装置，以此光伏电池为直流电源，采用电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵。原料为四甲基氯化铵，其工作原理如图所示（a、b均为惰性电极），下列叙述正确的是
A．光伏并网发电装置中，P型半导体为负极
B．c、e均为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜
C．a极电极反应式：
D．若两极共产生3.36L气体（标准状况），则可制备
5．下列方程式书写正确的是
A．金属钠跟水反应：
B．浓硝酸保存在棕色试剂瓶的原因：
C．氢气燃烧热的热化学方程式：
D．钢铁吸氧腐蚀的负极电极反应式：
6．中科院合肥研究院科学家制备了共生的碳包覆非晶态铁和四氧化三铁纳米颗粒，实现高效电还原和合成尿素，实现资源回收和利用。模拟装置如图所示。下列说法错误的是
A．石墨烯极为阳极，a极为负极
B．电子流向：石墨烯→b
C．阴极反应式为
D．电路上转移电子时理论上有通过交换膜向左迁移
7．汽车已经成为人类不可缺少的交通工具，但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池，实现了和的无害转化。
下列说法正确的是
A．石墨I为负极，发生还原反应
B．电池工作时，向石墨II电极处移动
C．石墨II电极反应式为
D．石墨I生成时，外电路中通过电子
8．某原电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．Fe作负极B．碳棒上有O2生成
C．可将电能转化为化学能D．电子从碳棒经导线流向Fe
9．利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2.某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是
A．好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O
B．好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O
C．鼓入空气越多，越能促进反硝化反应的进行
D．理论上(不考虑副反应)每消耗1mlC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8ml
10．镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．放电时，向b极移动
B．放电时，a极发生还原反应
C．充电时电流的方向：外电源正极→b极→电解质溶液→a极→外电源负极
D．充电时，a极的电极反应式为
11．实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是
A．若将图1装置的Zn、Cu下端接触，Zn片逐渐溶解，Cu片上能看到气泡产生
B．图2中H＋向Zn片移动
C．若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快
D．图2与图3中，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为1∶32
12．通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应：H2S＋H2SO4=SO2↑＋S↓＋2H2O、S＋O2=SO2。下列说法正确的是
A．反应H2S＋H2SO4=SO2↑＋S↓＋2H2O中，生成1mlSO2转移2ml电子
B．电池工作时，H+由b极区向a极区
C．a极上的反应为SO2＋2e-+2H2O=SO＋4H+
D．理论上1mlH2S参加反应可产生H2的物质的量为2ml
13．碱性电池具有容量大、放电时电流大等特点。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2ml电子，理论上锌的质量减小6.5g
14．某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。如图是一种新型的浸没式双极室脱盐一反硝化电池，中间由质子交换膜隔开，a极室中的通过泵循环至b极室。下列说法错误的是
A．b电极为正极
B．负极电极反应式
C．当处理时，有经过质子交换膜，移向b极室
D．该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高
15．下列装置能构成原电池的是
A．B．C．D．
二、填空题
16．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取系列化工产品的重要化学工业。但氯碱工业是高耗能产业，某氯碱厂工程师设计如下新工艺，相关物料的传输与转化关系如图所示，将电解池与原电池相结合的新工艺可以节能30%以上，这样大大降低能耗，节约资源。请回答下列问题：
(1)装置中，A为 ，B为 (填“电解池”、“原电池”)。已知离子交换膜1为阳离子交换膜，离子交换膜2是 (填“质子交换膜”、“阳离子交换膜”、“阴离子交换膜”)。
(2)图中a、b、m、n均为惰性电极，b为 极，m为 极(填“阴、阳、正、负”)。X、Y分别是 、 (填物质名称)， (填“>”、“<”或“=”)。分别写出a、m电极的电极反应式： ； 。
(3)这样的设计，主要节能之处在于(写出两处)： ； 。
(4)在标准状况下，若生成Y的体积为，则至少通入的空气体积为 L(只考虑空气的主要成分和)。
17．2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。
(1)原电池反应能够提供电能而不产生CO2气体，下图是某原电池装置图。
①Zn棒是原电池的 极，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
②Cu棒，上发生的电极反应是 。
③溶液中H+向 (填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。
(2)将上述装置中电解质稀H2SO4换为足量AgNO3溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。
①原电池的负极是 (填“Zn”或“Cu”)，正极的电极反应是 。
②若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81g，则导线上通过的n(e-)= ml。
(3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH。
该原电池电解质是KOH溶液，写出正极的电极反应 。
三、解答题
18．电化学及其产品广泛地用于生产、生活的许多方面。
(1)如图所示，可验证铁的吸氧腐蚀，负极反应式为： 。
(2)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。工艺中相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜只允许阳离子通过。
①图中X是 (填化学式)，电解池的阴极反应式为 。
②通入空气的电极的电极反应式为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 (选填“从左向右”或“从右向左”)。
(3)为测定乙酸溶液浓度，如右图，管为上端封口的量气管，量取20.00mL待测样品加入容器中，接通电源，进行实验(已知酚酞的变色范围是8.2~10.0，不考虑在溶液中的溶解)。
①左侧铂电极名称为 极。
②结束时，中的实验现象是 。
③若中收集到标准状况下气体22.40mL，则待测乙酸溶液的物质的量浓度约为 ml/L。
19．完成下列问题。
(1)下列变化中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 (填标号)
①酸碱中和反应；②通过炽热的炭发生的反应；③石灰石在高温下的分解反应；④生石灰与水反应；⑤干冰升华；⑥与的反应；⑦食物因氧化而腐败发生的反应；⑧苛性钠固体溶于水
(2)甲烷可消除的污染，反应为，在密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见表。
①组别A中，反应开始至， ml∙L-1∙min-1。
②由实验数据可知实验控制的温度： (填“>”“<”或“=”)。
③一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是 (填序号)。
a．容器内的物质的量分数不再随时间而发生变化
b．的浓度为0
c．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
d．体系内气体的密度保持不变
(3)甲烷还是一种清洁燃料，也是一种重要的化工原料，已知部分共价键的键能如表所示：
则由和合成和，吸收的热量为 。
(4)和熔融可制作燃料电池，其原理如图。

该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物，则石墨II电极是 (填“正极”或“负极”)，石墨I电极反应式为： 。
设备
风力发电机
柔性屏手机
厨房排气扇
台灯（非充电式）
选项
A
B
C
D
组别
温度
时间/
0
10
20
40
50
A
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
B
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
化学键
键能
415
463
1076
436
参考答案：
1．C
【详解】A．青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率，故A正确；
B．轻质“碳海绵”的表面积大，吸附能力强，常用作处理海上原油泄漏的吸油材料，故B正确；
C．驱动机器人运动的磁铁的主要成分是四氧化三铁，不是氧化铁，故C错误；
D．氮化硼陶瓷基复合材料是性能优良的新型无机非金属材料，故D正确；
故选C。
2．D
【分析】由图可知，该锂离子电池放电时，锂离子会从嵌锂石墨中脱离出来，因此过程1是放电，过程2是充电过程，由此作答：
【详解】A．过程2表示的充电过程，A错误；
B．电池充电时，石墨化合价降低，得到电子，发生还原反应，为电解池的阴极，应该与电源的负极相连，B错误；
C．放电时钴酸锂电极得到电子，发生还原反应，C错误；
D．充电时阴极是石墨化合价降低，得到电子，电极反应式为，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A. 风力发电机在工作时，消耗机械能(动能)，产生电能，把动能转化为电能，A不符合题意；
B.手机电池充电时化学能转变为电能，使用时电能转变为化学能，实现了化学能与电能的相互转化，B符合题意；
C. 厨房排气扇在工作时，消耗电能，产生机械能，把电能转化为机械能，C不符合题意；
D. 台灯（非充电式）使用时将电能转化为光能，D不符合题意；
故选B。
4．D
【分析】根据第三个池中浓度变化得出，钠离子从第四个池通过 e膜进入，氯离子从第二个池通过d膜进入，由电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则 a为阴极，b为阳极，a与N型半导体相连，b与P型半导体相连，所以N型半导体为负极，P型半导体为正极，由此可知：
【详解】A. 由分析可知，P型半导体为正极，A错误；
B. 由题中图示信息和分析可知，Na＋离子通过e膜，Cl-通过d膜，通过c膜，所以c、e膜为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B错误；
C. 由题中信息可知，a为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为，C错误；
D. 的物质的量为0.2ml，由a极电极反应式可知收集氢气0.1ml，转移电子为0.2ml，b极电极反应式为 ，收集氧气为0.05ml，标准状况下两极共得气体体积为，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，故A错误；
B．浓硝酸保存在棕色试剂瓶的原因是浓硝酸遇光分解生成二氧化氮、氧气和水，反应的化学方程式为，故B正确；
C．氢气燃烧热为1ml氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则题给热化学方程式不能表示氢气燃烧热的热化学方程式，故C错误；
D．钢铁吸氧腐蚀的负极为铁，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故D错误；
故选B。
6．B
【分析】根据物质转化元素化合价变化可知，水被氧化为氧气，则石墨烯电极为阳极，被还原为，则铁/四氧化三铁电极为阴极；那么a为负极，b为正极；阴极反应，阳极反应式为；
【详解】A．石墨烯极为阳极，a极为负极，A正确；
B．电子由负极流向阴极，在电解质溶液中阳离子向阴极迁移，阳极上电子流向正极，形成闭合回路，电子流向：、石墨烯→b，B错误；
C．由分析可知，阴极反应式为，C正确；
D．电解池中阳离子向阴极移动，根据阴极反应式可知，为了维持电荷守恒，转移8ml电子，有通过交换膜向左迁移，D正确；
故选B。
7．B
【分析】由图可知，石墨I上一氧化氮中的氮由+2价降低到0价，发生还原反应，则石墨I为正极，则石墨II为负极，以此解题。
【详解】A．石墨Ⅰ电极上反应生成，氮元素化合价降低，属于还原反应，石墨Ⅰ为正极，A项错误；
B．电池工作时向负极移动，即向石墨Ⅱ电极处移动，B项正确；
C．石墨Ⅱ为负极，电极反应式为，C项错误；
D．是，氮元素化合价由+2价降低为0价，每生成转移电子，D项错误；
故选B。
8．A
【分析】由题干原电池装置图可知，Fe是活泼电极，能与稀硫酸发生氧化还原反应，该电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，发生氧化反应，则Fe为负极，碳棒为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Fe作负极，碳棒为正极，A正确；
B．由分析可知，碳棒上有H2生成，电极反应为：2H++2e-=H2↑，B错误；
C．该装置为原电池装置，故可将化学能转化为电能，C错误；
D．由分析可知，Fe作负极，碳棒为正极，则电子从Fe经导线流向碳棒，D错误；
故答案为：A。
9．C
【详解】A．根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，故电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，A正确；
B．电极上除发生反硝化反应外，还有氧气得电子的副反应：O2+4e-+4H+=2H2O，B正确；
C．根据B选项可知，故鼓入的空气过多，会降低的转化率，C错误；
D．不考虑副反应，每消耗1mlC6H12O6，转移的电子数24ml，根据电极反应2+10e-+12H+=N2↑+6H2O和元素守恒规律，则理论上可以处理的物质的量应4.8ml，D正确；
答案选C。
10．C
【分析】由题中电子移动方向可知Cd为负极，NiO(OH)为正极。
【详解】A．放电时，向负极a移动，故A错误；
B．放电时，负极a极失电子，发生氧化反应，故B错误；
C．根据图示，放电时a极为负极、b极为正极，则充电时a与电源负极相连、b与电源正极相连，电流的方向：正极→b极→电解质溶液→a极→负极，故C正确；
D．充电时，a极的电极反应式为，故D错误。
故答案选C。
11．B
【详解】A．Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Zn片逐渐溶解，Cu片上可看到有气泡产生，A正确；
B．图2中原电池工作时，Zn作负极，Cu作正极，H＋带正电荷，应该向正极Cu片移动，B错误；
C．由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C正确；
D．图2中假设负极消耗65 g Zn，则转移2 ml电子，正极产生2 g H2，而图3中负极消耗65 g Zn，也转移2 ml电子，则正极析出64 g Cu，正极产物的质量比为1∶32，D正确；
故选B。
12．A
【分析】电极a二氧化硫失电子，发生氧化反应，为负极；电极b碘得电子，发生还原反应，为正极。
【详解】A．反应H2S＋H2SO4=SO2↑＋S↓＋2H2O中，H2SO4生成SO2，故生成1mlSO2转移2ml电子，故A正确；
B．电池中H+移向正极b电极，故B错误；
C．电极a上二氧化硫失电子生成硫酸，电极反应为：，故C错误；
D．H2S发生反应生成二氧化硫：，1mlH2S反应生成1ml二氧化硫，结合电极反应可知1ml反应转移2ml电子，结合b电极反应：，转移2ml电子生成2mlHI，根据反应，可知2mlHI分解生成1ml氢气，则1mlH2S反应生成1ml氢气，故D错误；
故选A。
13．C
【分析】由电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH可知，Zn在反应中失去电子，发生氧化反应，作负极，MnO2作正极。
【详解】A．根据题意可知，锌作负极失电子，电极反应式为Zn+2OH-+2e-=ZnO+H2O，A正确；
B．正极电极反应式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-，B正确；
C．原电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C错误；
D．根据锌电极反应式Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O可知，外电路中每通过0.2ml电子，有0.1ml锌参加反应，其质量为6.5g，D正确。
故选C。
14．C
【详解】A．电子流入的一极为正极，根据图中的电子流向，可判断b为电池的正极，故A不选；
B．据图可知，在负极上，(CH2O)n失电子生成CO2和H+，负极电极反应式为(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，故B不选；
C．正极电极反应式2+12H++10e-=N2↑+6H2O，由正极反应式可知，当处理1 ml时，有5 ml H+经过质子交换膜，移向b极室，故C选；
D．温度过高(CH2O)n会变成气体，同时微生物会失去活性，因此需要控制温度，故D不选；
故选C。
15．C
【详解】
A．该装置中两个活泼电极为同种材料，不能构成原电池，A项错误；
B．稀硫酸分装在两个容器中，不能形成闭合电路，不能构成原电池，B项错误；
C．该装置有两个惰性电极，与的反应为氧化还原反应，通过盐桥形成闭合回路，可以形成原电池，C项正确；
D．酒精为非电解质，不能作电解质溶液，所以不能形成原电池，D项错误；
故选C。
16．(1) 原电池 电解池 阳离子交换膜
(2) 负 阴 氢气 氯气 <
(3) 燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度(降低能耗)
(4)112
【分析】由图分析可得，B装置是精制溶液进入，后出的是稀的溶液，B是电解池，n极是氯离子放电生成氯气，为电解池的阳极，m为电解池的阴极，阴极生成氢气；A为燃料电池，负极是氢气失电子发生氧化反应，正极是氧气得电子，发生还原反应，据此分析解答。
【详解】（1）由分析可知，A为原电池，B为电解池；由于是精制溶液进入，出的是稀的溶液，因此离子交换膜2为阳离子交换膜；
（2）由分析可知，b为负极，m为阴极，X是氢气，Y是氯气；a极是氧气得电子，电极反应式为，m极发生还原反应，电极反应式为；
（3）这样设计燃料电池可以补充电解池消耗的电能，并且可以提高产出碱液的浓度(降低能耗)；
（4）因转移电子相等，阳极生成标准状况下氯气，即，则转移电子为，所以正极上至少消耗氧气，需空气，故至少消耗空气的体积为。
17．(1) 负 氧化 Cu
(2) Zn 0.02
(3)MnO2+H2O+e-=MnOOH +OH-
【详解】（1）①锌比铜活泼，铜为原电池的正极、Zn棒是原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应。
②Cu棒上氢离子得到电子被还原，发生的电极反应是。
③阳离子向正极移动，则溶液中H+向Cu电极定向移动。
（2）①锌比铜活泼，铜为原电池的正极、原电池的负极是Zn，正极上银离子得到电子被还原，电极反应是。
②反应时负极，正极，若转移电子xml，负极溶解锌g，正极析出银108xg，若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81g，则g+108xg=2.81g，得x=0.02ml，则导线上通过的n(e-)=0.02ml。
（3）碱性锌锰电池总反应是：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH，则正极MnO2得电子转变为MnOOH，电极反应： MnO2+H2O+e-=MnOOH +OH-。
18．(1)Fe-2e- =Fe2+
(2) Cl2 从左向右
(3) 阳 b中溶液刚好由无色变为浅红色 0.20
【分析】（1）该装置是原电池，铁做负极，失电子发生氧化反应生成二价铁；
（2）由图可知，燃料电池中右侧通入空气一极中氧气发生还原反应为正极，左侧一极为负极；电解池中左侧氯化钠溶液浓度降低，则氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，为阳极，右侧为阴极；
（3）测定乙酸溶液浓度，量取20.00mL待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验，可知右侧为阴极，左侧为阳极，阴极上溶液中的乙酸得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，在阳极电解质溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为，所以c管中收集到氧气，乙酸钠为强碱弱酸盐，水解显碱性，当b中溶液恰好变成红色，打开开关，停止电解，测量c中收集到氧气的体积，可计算乙酸溶液浓度。
【详解】（1）该装置是原电池，铁做负极，失电子发生氧化反应生成二价铁，电极反应式为：Fe-2e- =Fe2+；
（2）由分析可知，X为氯离子发生氧化反应生成的氯气（Cl2）；电解池的阴极上水得到电子发生还原反应生成氢气，反应式为；通入空气的电极的电极反应式为，燃料电池中阳离子向正极移动，故为从左向右；
（3）①由分析可知，左侧铂电极名称为阳极，右侧为阴极；
②实验结束时，b中为乙酸钠和硫酸钠溶液，乙酸钠为强碱弱酸盐，水解显碱性，b中溶液刚好由无色变为浅红色；
③阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，根据电子守恒可知，c中产生1mlO2时，b中消耗4mlCH3COOH，若c中收集到标准状况下气体22.40mL，即=0.001ml，b中消耗0.004mlCH3COOH，则待测乙酸溶液的物质的量浓度为=0.20。
19．(1) ①④⑦ ②③⑥
(2) 0.0125 < a、c
(3)202
(4) 正极 NO2-e-＋NO=N2O5
【详解】（1）①酸碱中和反应为放热反应；
②CO2通过炽热的炭发生的反应为吸热反应；
③石灰石在高温下的分解反应为吸热反应；
④生石灰与水反应为放热反应；
⑤干冰升华不是化学反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；
⑦食物因氧化而腐败发生的反应为放热反应；
⑧苛性钠固体溶于水不是化学反应；
故属于放热反应的为①④⑦，属于吸热反应的为②③⑥；
（2）①组别A中，反应开始至，反应消耗0.25ml甲烷，则同时消耗0.5mlNO2， ml∙L-1∙min-1；
②0→10 min内，A组中Δn(CH4)=0.50 ml-0.35 ml=0.15 ml，B组中Δn(CH4)=0.50 ml-0.30 ml=0.20 ml，即恒容体系中、相同时间内B组反应中甲烷的变化量较大，则T2温度时反应速率较大，其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，所以T1③a．容器内的物质的量分数不再随时间而发生变化，说明氮气浓度不再改变，反应一定达到平衡状态，故选a；
b．可逆反应，各物质浓度均不可能变为0，故不选b；
c．反应气体气体总质量不变，气体物质的量增大，平均相对分子质量是变量，体系内物质的平均相对分子质量保持不变，反应一定达到平衡状态，故选c；
d．反应气体气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，体系内气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选d；
选ac；
（3）由和合成和，反应方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，断键吸收的能量为415×4+463×2=2586kJ，形成化学键放出的能量为1076+436×3=2384kJ，所以反应吸收的热量为2586-2384=202；
（4）由题意，NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则石墨II作正极，石墨I作负极，NO2在石墨电极上失电子化合价升高生成氧化物Y(N2O5)，电解质为熔融硝酸钠，所以负极电极反应式为：NO2-e-＋=N2O5；