2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应速率
一、单选题
1．（2023春·安徽·高三芜湖一中校联考阶段练习）在一定温度下，容积为1L的恒容密闭容器中某一反应中所涉及的物质仅有M、N，其物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列表述中错误的是
A．该反应的化学方程式为2NM
B．0～t2，该反应的平均反应速率v(N)=4mol L-1 min-1
C．t3时，反应达到平衡
D．t1时，N的浓度是M的2倍
2．（河北省邯郸市2023届高考第三次模拟（保温卷）化学试题）在某催化剂作用下，乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g) C2H4(g) ΔH<0。速率方程为v正=k正c(C2H2)c(H2)，v逆=k逆c(C2H4)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关)。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入1molC2H2(g)和1molH2(g)，只发生上述反应。测得C2H4的物质的量如下表所示：
t/min 0 5 10 15 20
n/mol 0 0.3 0.5 0.6 0.6
下列说法错误的是
A．0~10min内，v(H2)=0.025mol L-1 min-1
B．升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C．净反应速率(v正-v逆)由大到小最终等于0
D．在上述条件下，15min时2k逆=15k正
3．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）某温度下，向V L恒容密闭容器中通入4 mol X(g)，发生反应：①2X(g)=Y(g)+4Z(g)，②。反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．25 min时，气体X反应完全
B．0~10 min内，气体X的平均反应速率为
C．25 min时，向该体系中仅通入1 mol 后，反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)
D．该温度下，反应②的平衡常数 L mol
4．（2023春·江苏盐城·高三盐城市第一中学校联考期中）已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：
第一步：H2O2+I-→H2O+IO- 慢
第二步：H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是
A．I-的浓度大小决定反应速率的大小
B．IO-是该反应的催化剂
C．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
D．H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-98kJ·mol-1
5．（2023春·山东济宁·高三济宁一中校考期中）在水中易分解。一定条件下，起始浓度均为的溶液，在不同的、温度下，发生分解反应，测得浓度减少一半所需的时间(t)如表所示：下列判断不正确的是
pH t/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
A．实验表明，升高温度能加快的分解速率
B．增大能加速分解，表明可能对的分解起催化作用
C．据表中的规律可推知，在下列条件下的分解速率
D．在30℃、时，的分解速率为
6．（2023春·山西太原·高三太原五中校考阶段练习）在一定温度下，物质的量之比为的和的混合气体在容积为的恒容密闭容器中发生反应：(正反应为放热反应)，随时间变化关系如下表：
时间 0 1 2 3 4 5
0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08
下列说法正确的是
A．反应达到平衡状态后，若升高温度，正反应速率减慢
B．该反应进行到第3分钟时，逆反应速率大于正反应速率
C．从反应开始到达到平衡，用表示的平均反应速率为
D．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为
7．（2023春·广东广州·高三增城中学校考期中）一定条件下，将3molX和1molY混合于2L恒容的密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g) Z(g)+2W(g)。 2min 末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态
B．0~ 2min用Z表示的反应速率为0.2mol·L-1·min-1
C．从1min到2min过程中，气体的压强没有变化
D．反应过程中X和Y的转化率之比为1：1
8．（2023春·广东广州·高三广州市第十六中学校考期中）在恒温恒容的密闭容器中加入lmlSO2(g)和lmlO2(g)在一定条件下，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)， 则下列有关说法可能错误的是
A．加入适当的催化剂，反应速率加快
B．通入lmolHe，反应速率加快
C．当容器内压强不再变化时，反应处于平衡状态
D．反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1：2
9．（2023春·山东烟台·高三统考期中）为探究化学反应速率的影响因素，进行两组对照试验：①锌粒，稀硫酸；②锌粒，稀硫酸，比较两者收集的体积为(折合成标准状况)所用的时间。假设反应过程中溶液的体积保持不变，下列说法正确的是
A．实验①中用和表示的反应速率的关系为
B．若实验①用了，则用来表示的速率为
C．该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器，不需要其它仪器
D．组装好仪器后，将注射器活塞拉出一段距离，若活塞能恢复原位，则装置气密性良好
10．（2023春·河南濮阳·高三濮阳一高校考阶段练习）一定温度下，向10mL0.40 mol·L-1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示：
0 2 4 6
0 9.9 17.5 22.4
反应分两步进行：①；②。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率
B．反应①②均是放热反应
C．反应是吸热反应
D．0~6min内的平均反应速率
11．（2023春·河南濮阳·高三濮阳一高校考阶段练习）在一定温度下，将1molM和4molX置于1L的恒容密闭反应器中发生如下反应：，Q、R物质的量浓度与反应时间的关系如图。下列叙述不正确的是
A．a=1
B．达到反应限度时M的浓度为0．6mol/L
C．达到反应限度时消耗1.6molX
D．前2min平均反应速率：
12．（2023春·河北邯郸·高三大名县第一中学校考期中）某温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的A、B。发生反应：，时生成C的物质的量为，反应达到平衡(反应进程如图所示)。下列说法中错误的是
A．反应达到平衡时，的转化率为
B．化学计量系数之比
C．采用合适的催化剂，可提高的平衡转化率
D．图中两曲线相交时，A的消耗速率大于A的生成速率
13．（2023春·广东佛山·高三顺德市李兆基中学校考期中）向恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应达到平衡，逆反应速率随时间的变化如图所示。由图可得出的正确结论是
A．从图像可知该反应一定为放热反应
B．从a点到c点过程中反应物的浓度逐渐增大
C．c点时，反应达到最大限度
D．时，的浓度变化a~b段小于b~c段
14．（2023·河北·高三专题练习）已知的速率方程为。，为探究反应速率与的关系，进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0 mol L 溶液、2.0 mol L 溶液、1.0 mol L醋酸和水，充分搅拌，保持体系温度为36℃，用秒表测量收集1.0 mL 所需要的时间(t)，实验数据如下表。下列说法正确的是
实验 V/mL t/s
溶液 溶液 醋酸 水
1 4.0 4.0 8.0 332
2 6.0 4.0 4.0 6.0 148
3 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 37
A．；
B．实验3用表示的反应平均速率mol·s
C．醋酸不参与反应，其浓度的大小对该反应速率无影响
D．速率方程中
二、非选择题
15．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）电子工业上常用氯化铁溶液作印刷电路板的腐蚀液，使用过的腐蚀废液中的金属阳离子主要有Fe3+、Fe2+和Cu2+。化学兴趣小组设计如下流程对废液进行处理并回收氯化铁溶液。
(1)①步骤(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+_______(填“氧化”或“还原”)成Fe3+；取少量溶液A于试管中，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液显_______(填“红色”或“蓝色”)。
②步骤(Ⅱ)中分离溶液B和沉淀的操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和_______。
(2)实验室常用H2O2溶液制取氧气。在一定温度下，10 mL 0.40 mol·L-1的H2O2溶液发生催化分解，5 min时测得生成O2的体积为22.4 mL(已折算为标准状况，溶液的体积不变)。用H2O2表示该反应的速率为_______mol·(L·min)-1；
(3)已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
请比较上述4种情况反应的快慢：_______(由大到小的顺序)。
16．（2023春·江西萍乡·高三统考期中）I．某学习小组设计如图实验探究锌与盐酸反应过程中的能量变化与反应速率变化。
(1)利用如图简易装置验证锌与盐酸反应的能量变化将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，说明此反应是放热反应的现象是_______。
(2)在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况下的体积)，实验记录如表(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5 6
氢气体积/mL 50 120 232 392 472 502
计算2~3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为______mol/(L min)，______ 的(填“`0～1min”“1～2min”“2～3min”“3～4min”“4～5min”“5～6min”反应速率最快，原因是______。
(3)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在稀盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是______(填字母)。
A．K2SO4溶液 B．Na2CO3溶液 C．NaNO3溶液 D．KCl溶液
Ⅱ．甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
(4)若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是______。
a．单位时间内生成lmolCO2同时生成2molNO2
b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．容器内气体的压强不再变化
d．混合气体的质量不再变化
e．c(NO2)=2c(N2)
f．混合气体的颜色不变
(5)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示：
①外电路电子移动方向：______(填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为______。
17．（2023春·上海·高三期末）化学反应的速率与限度在社会生产、生活和科学研究中具有广泛的应用，对人类文明的进步和现代化建设具有重大的价值，与我们每个人息息相关。恒温条件下，在5L恒容密闭容器内充入1.5molX(g)与2.0molY(g)，反应10min后达到平衡，此时X的物质的量减少1mol，Y的物质的量浓度为，0~10min内，生成Z的平均反应速率为。请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为__________________。
(2)0~10min内，______
(3)反应达到平衡状态时，X、Y的转化率分别为______(保留三位有效数字)。
(4)若改变下列一个条件，推测该反应的速率变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：
①将容器的体积扩大为10L，化学反应速率______。
②充入1mol氦气，化学反应速率______。
(5)下列说法能判断该反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A．容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B．
C．容器内混合气体的压强不变
D．容器内混合气体的密度不变
18．（2023春·江苏徐州·高三校考阶段练习）在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为__mol·(L·min)－1；反应平衡时c(H2)=__mol·L－1。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
A．CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 D．正、逆反应速率都为零
参考答案：
1．B
【详解】A．在时，N的物质的量为4mol，减少了4mol，M的物质的量为4mol，增加了2mol，因此该反应的化学方程式为，A项正确；
B．，物质N的物质的量减少4mol，该时间段内平均反应速率，B项错误；
C．时刻后物质的量保持不变，该反应达到平衡状态，C项正确；
D．时，N的物质的量为6mol，M的物质的量为3mol，则N的浓度是M的2倍，D项正确；
故选B。
2．D
【详解】A．由表可知，0~10 min内，A正确；
B．根据平衡状态的特点，平衡时正、逆反应速率相等，则K=。上述反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，而升高温度，速率常数增大，由此推知，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数，B正确；
C．根据表格数据可知，开始正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应进行，净反应速率由大到小，最终等于0(平衡)，C正确；
D．15 min时达到平衡，c(C2H2)=0.2 mol/L ，c(H2)=0.2 mol/L ，c(C2H4)=0.3 mol/ L，故K==7.5，15k逆=2k正，D错误；
答案选D。
3．D
【详解】A．由题干图像可知，25 min时，生成了2molY，根据反应方程①可知，消耗4molX，则气体X反应完全，A正确；
B．由题干图像可知，0~10 min内生成了1.6molY，则消耗3.2molX，故气体X的平均反应速率为=，B正确；
C．由A项分析可知，反应①不可逆反应，故25 min时反应①进行完全，恒温恒容下向该体系中仅通入1 mol Y(g)后，反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)，C正确；
D．由题干图像信息可知，25min时生成了2molY，同时反应①生成了8molZ，而Z的物质的量实际上最终为1.6mol，说明反应②消耗了6.4mol，生成了3.2molM，该温度下，反应②的平衡常数 L mol，D错误；
故答案为：D。
4．A
【详解】A．I-是第一步反应的反应物， I-的浓度大小决定第一步反应速率，第一步是慢反应，慢反应决定总反应速率，所以I-决定反应速率的大小，故A正确；
B．IO-是第一步反应的生成物，IO-是第二步反应的反应物，所以IO-是该反应的中间产物，故B错误；
C．v(H2O)是纯液体，不能用水的浓度变化表示反应速率，故C错误；
D．1molH2O2放出热量98kJ，H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196kJ·mol-1，故D错误；
选A。
5．C
【详解】A．根据表格中纵列分析，实验表明，升高温度能加快的分解速率，故A正确；
B．根据表格中横行分析，增大能加速分解，表明可能对的分解起催化作用，故B正确；
C．据表中的规律可推知，在时分解一半所需时间大于31min，在时分解一半所需时间小于15min，因此分解速率，故C错误；
D．在30℃、时，的分解速率为，故D正确。
综上所述，答案为C。
6．D
【详解】A．升高温度正逆反应速率均会增大，故A错误；
B．根据表中数据可知，第3分钟后二氧化硫的量仍然减小，则反应进行到第3分钟时没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则逆反应速率小于正反应速率，故B错误；
C．由表格数据可知，4min时达到平衡，消耗二氧化硫为0.20mol-0.08mol=0.12mol，即生成SO3为0.12mol，浓度是0.06mol/L，则用SO3表示的平均反应速率为0.06mol/L÷4min=0.015 mol/（L min），故C错误；
D．开始SO2和O2的物质的量分别为0.2mol、0.1mol，由表格数据可知平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08mol、0.04mol、0.12mol，由压强之比等于物质的量之比可知，达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为(0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=4：5，故D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，当混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态，故A错误；
B．0~ 2min反应生成0.8molW，根据方程式可知，反应同时生成0.4molZ，用Z表示的反应速率为mol·L-1·min-1，故B错误；
C．正反应气体系数和减小，从1min到2min过程中，气体总物质的量减少，容器体积不变，气体的压强减小，故C错误；
D．X、Y的投料比等于系数比，所以反应过程中X和Y的转化率之比为1：1，故D正确；
选D。
8．B
【详解】A．加入适当的催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，A正确；
B．通入lmolHe，恒容下各物质的浓度不变，则反应速率不变，B错误；
C．该反应是在恒容的容器中进行的，且该反应的反应前后气体分子数改变，故压强不再变化可以证明反应达到平衡，C正确；
D．反应过程中化学反应速率之比等于化学计量系数之比，则反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1:2，D正确；
答案选B。
9．D
【详解】A．Zn+2H+=Zn2++H2，化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(Zn2+):v(H+)=1:2，A错误；
B．若实验①用了10s，标准状况下112mL氢气的物质的量为0.005mol，消耗氢离子的物质的量为0.01mol，溶液中的H+的物质的量为0.04L×1mol/L=0.04mol，氢离子有剩余，则用H+来表示的速率为，B错误；
C．该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器，还需要秒表，C错误；
D．组装好仪器后，将注射器活塞拉出一段距离，若活塞能恢复原位，则装置气密性良好，D正确；
故答案为：D。
10．A
【分析】反应分两步进行：①，
②，则总反应为。
【详解】A．从总反应可以看出，Fe3+是反应的催化剂，可增大过氧化氢的分解速率，A正确；
B．图中信息显示，反应②是放热反应，反应①中反应物的总能量小于生成物的总能量，是吸热反应，B不正确；
C．起始时反应物的总能量大于最终生成物的总能量，则反应是放热反应，C不正确；
D．0~6min内，生成O2的体积为22.4mL，物质的量为0.001mol，则分解的H2O2的物质的量为0.002mol，平均反应速率，D不正确；
故选A。
11．C
【详解】A．由图分析，0~2min时Q、R的变化量分别为0.8mol、0.4mol，由于变化量之比等于系数之比即0.8:0.4=2:a，计算得a=1，A项正确；
B．从图看2min时达到平衡，即反应限度。由于变化量之比等于系数之比即0.8: =2:1计算得到=0.4mol。则平衡时n(X)=1-0.4=0.6mol，c(M)=0.6mol/L，B项正确；
C．由于变化量之比等于系数之比即0.8: =2:3计算得到=1.2mol，达反应限度消耗1.2molX，C项错误；
D．2min平均速率为，D项正确；
故选C。
12．C
【详解】A．反应达到平衡时，A的浓度变化为，则A的转化率为，A正确；
B．，B的浓度变化，时生成C的物质的量浓度为，B与C的浓度之比等于其化学计量数之比，则，B正确；
C．使用催化剂不能提高物质的平衡转化率，C错误；
D．图中两曲线相交时，A、B的浓度继续变化，说明此时反应继续正向进行，A的消耗速率大于A的生成速率，D正确；
故答案选C。
13．C
【详解】A．图中不能体现温度对反应的影响，不能确定吸热还是放热，A错误；
B．从a点到c点过程中逆反应速率增大，则平衡正向进行，反应物浓度不断减小，B错误；
C．c点时逆反应速率不变，达到平衡状态，反应达到最大限度，C正确；
D．a～b段速率快，则△t1=△t2时，SO2的浓度变化a～b段大于b～c段，D错误；
故答案为：C。
14．D
【详解】A．为探究反应速率与的关系，浓度不变，根据数据2可知溶液总体积为20mL，根据变量单一可知 为4.0mL，为8.0mL，为0mL，A错误；
B．实验3，没有在标准状况下，不能用22.4来计算物质的量，B错误；
C．反应前后醋酸不变，所以醋酸是催化剂，醋酸的浓度也会影响反应速率，C错误；
D．浓度增大速率加快,根据1和3组数据分析，3的是1的2倍，1和3所用的时间比，根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故m=2，D正确；
故选D。
15．(1) 氧化 红色 玻璃棒
(2)0.04
(3)③①②④
【详解】（1）①过氧化氢具有强氧化性，可氧化亚铁离子生成铁离子，滴加KSCN溶液，溶液显红色，故答案为：氧化；红色；
②步骤(Ⅱ)分离固体和液体，为过滤操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒，故答案为：玻璃棒；
（2）0～6min时间内，生成氧气物质的量==0.001mol，由2H2O22H2O+O2，可知c(H2O2)=0.001mol×2÷0.01L=0.2mol/L，所以(H2O2)==0.04mol(L min)，故答案为：0.04；
（3）工业上利用反应4CO+2NO2N2+4CO2消除污染，在不同条件下的化学反应速率如下，先换算为相同单位，①(CO)=1.5mol L-1 min-1，②(NO2)=0.01mol L-1 s-1=0.01×60mol L-1 min-1=0.6mol L-1 min-1，③(N2)=0.4mol L-1 min-1，④(CO2)=1.1mol L-1 min-1，再分别除以方程式前的系数比较大小即可：①=0.375mol L-1 min-1，②=0.3mol L-1 min-1，③=0.4mol L-1 min-1，④=0.275mol L-1 min-1，上述表示的化学反应速率有快到慢的顺序为：③＞①＞②＞④，故答案为：③＞①＞②＞④。
16．(1)“U”形管液面左低右高
(2) 0.1 3～4min 该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率
(3)AD
(4)acf
(5) a→b
【详解】（1）根据题意，该反应是放热反应，使的锥形瓶中压强增大，气体体积膨胀，因此看到的现象是“U”形管液面左低右高；故答案为：“U”形管液面左低右高。
（2）2~3min时间段氢气体积改变量为112mL，氢气物质的量为0.005mol，则盐酸消耗了0.01mol，以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为，0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min、5～6min产生氢气的量分别为50mL、70mL、112mL、160mL、80mL、30mL，则3～4min反应速率最快，原因是该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率；故答案为：0.1；3～4min；该反应是放热反应，温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率。
（3）A．K2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢，产生氢气的量不变，故A符合题意；B．Na2CO3溶液，氢离子与碳酸根反应，氢离子浓度减小，产生氢气的总量减小，故B不符合题意；C．NaNO3溶液，氢离子、硝酸根与金属反应不会产生氢气，生成氮的氧化物，故C不符合题意；D．KCl溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢，产生氢气的总量不变，故D符合题意；综上所述，答案为：AD。
（4）a．单位时间内生成lmolCO2，正向反应，同时生成2molNO2，逆向反应，两个不同的方向，生成量之比等于速率之比，能说明达到平衡，故a符合题意；b．正反应速率最大，逆反应速率为0，说明在开始正在建立平衡，不是平衡状态，故b不符合题意；c．该反应是体积增大的反应，正向反应，压强不断增大，当容器内气体的压强不再变化，说明达到平衡，故c符合题意；d．气体质量始终不改变，当混合气体的质量不再变化，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；e．c(NO2)=2c(N2)，浓度相等，不能作为判断平衡标志，只能说某物质的浓度不再改变，故e不符合题意；f．正向反应，气体颜色变浅，当混合气体的颜色不变，说明达到平衡，故f符合题意；综上所述，答案为：acf。
（5）①燃料电池中燃料作负极，氧化剂作正极，则甲烷为负极，氧气为正极，外电路电子从负极移向正极即移动方向：a→b；故答案为：a→b。
②该原电池是碱性燃料电池，氧气为正极，则b电极的电极方程式为；故答案为：。
17．(1)
(2)0.02
(3)66.7%、50.0%
(4) 减小 不变
(5)B
【详解】（1）X的物质的量减少1mol，Y的物质的量浓度为，则此时Y的物质的量为0.2×5=1mol，Y消耗量为2.0-1.0=1.0mol；0~10min内，生成Z的平均反应速率为，则生成Z的物质的量为0.04×10×5=2.0mol，根据各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得：X、Y、Z的系数比为：1：1：2，反应方程式为：，故答案为：；
（2）0~10min内，，故答案为：0.02；
（3）由以上分析可知，反应达到平衡状态时，X的转化率=、Y的转化率=，故答案为：66.7%、50.0%；
（4）①将容器的体积扩大为10L，使各物质浓度减小，化学反应速率减小；
②充入1mol氦气，使各物质浓度不变，化学反应速率不变；
故答案为：减小；不变；
（5）A. 容器内混合气体的总质量不变，反应前后气体分子数不变，则平均相对分子质量始终不变，故不能据此判断平衡；
B. ，可知正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故能据此判断平衡；
C. 反应前后气体分子数不变，容器内混合气体的压强始终不变，故不能据此判断平衡；
D. 容器内混合气体的总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终不变，故不能据此判断平衡；
故答案为：B。
18．(1) 0.003 0.03
(2)AC
【详解】（1）根据图中数据，从反应开始至达到平衡，反应进行10min，CO2的平衡浓度为0.03mol/L，则参加反应的CO浓度为0.03mol/L，CO表示的化学反应速率为=0.003mol·(L·min)－1；依据浓度的变化量之比等于化学计量数之比，可确定反应达平衡时c(H2)=c(CO2)=0.03mol·L－1。答案为：0.003；0.03；
（2）A．CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等，则反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，表明反应达平衡状态，A符合题意；
B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等，可能是反应进行的某一阶段，不一定是平衡状态，B不符合题意；
C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，C符合题意；
D．达平衡时，正、逆反应速率相等，但都大于零，D不符合题意；
故选AC。答案为：AC。
