黑龙江省牡丹江市2016-2017学年高二化学上学期开学检测试题(含解析)

黑龙江省牡丹江市2016-2017学年高二化学上学期开学检测试题（含
解析）
第Ⅰ卷选择题（共45分）
一、单项选择题（每题2分，共15×2=30分）
1．下列说法正确的是
A．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物，它们水解的最终产物不相同
B．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会因盐析产生沉淀
C．可用油脂的碱性水解来制备肥皂和甘油
D．乙醇和汽油都是可再生能源，所以要大力发展“乙醇汽油”
【答案】C
2．下列事实不能用电化学理论解释的是
A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B．铁可以在氯气中燃烧
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快
D．镀锌的铁比镀锡的铁耐用
【答案】B
【解析】解析：A、轮船水线下的船壳装上锌块后，可保护船壳在海水中不被腐蚀，因为Zn 比Fe活泼，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，A错误；B、氯气具有强氧化性，铁可以在氯气中燃烧生成氯化铁，与电化学知识无关，B正确；C、纯Zn和稀H2SO4反应速率慢，滴入CuSO4后，发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应，生成的Cu和Zn组成原电池，加快Zn与H2SO4的反应速率；发生原电池反应而可用电化学知识解释，C错误；D、镀锌铁发生金属被腐蚀现象时，因Zn比Fe活泼，Zn被腐蚀，镀锡铁破损后发生电化腐蚀，因Fe比Sn活泼，因而是铁被腐蚀．所以，镀锌铁比镀锡铁耐用，发生原电池反应而可用电化学知识解释，D错误，答案选B。

3．下列说法或表示方法中正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则氢气燃烧的热化学方程式为
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ∆H＝－285.8 kJ·mol－1
C．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s) ＝ BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l) ∆H＜0
D．已知中和热为57.3 kJ·mol－1，若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
【答案】D
4．下列说法错误的是
A．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损耗AgCl少
B．温度一定时，当AgCl水溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于K sp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液
C．物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的
D．自发进行的反应不一定是放热反应
【答案】C
【解析】A．由AgCl（s）Ag+（ag）+Cl-（ag）可知，稀盐酸中氯离子浓度较大，抑制AgCl的溶解，损耗AgCl少，A正确；B．Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，达到溶解平衡状态，溶液为AgCl的饱和溶液，B正确；C．物质的溶解不一定随温度升高而增加，如气体，浓硫酸的溶解为放热过程，C错误；D．当△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，不一定为放热反应，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，在常温下可自发进行，D正确，答案选C。

5．下列说法不正确的是
A．酯类物质是形成水果香味的主要成分
B．可用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
C．乙酸乙酯、油脂与烧碱溶液反应均有醇生成
D．可向蔗糖的水解液中直接加入银氨溶液检验蔗糖是否发生水解
【答案】D
【解析】A．酯类物质是形成水果香味的主要成分，A正确；B．乙醇和碳酸钠互溶，乙酸和碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯不溶于碳酸钠，因此可用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯，B正确；C．乙酸乙酯、油脂均属于酯类，与烧碱溶液反应均有醇生成，C正确；D．蔗糖水解需要稀硫酸，银镜反应需要碱性环境，因此向蔗糖的水解液中直接加入银氨溶液不能检验蔗糖是否发生水解，D错误，答案选D。

点睛：选项D是易错点，注意蔗糖水解后得到的溶液中含有稀硫酸，溶液呈酸性，反应须在碱性条件下进行，因此蔗糖与少量稀硫酸加热一段时间后，需加入一定量的氢氧化钠中和稀硫酸，溶液呈现碱性，然后再加入制氢氧化铜溶液或银氨溶液。

6．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．生成物能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2（g）＝HCl（g）在光照和点燃条件的∆H不同
【答案】C
7．有机化合物C5H10O2有多种同分异构体，其中含有结构的同分异构体有：
A．4种 B．9种
C．11种 D．13种
【答案】D
8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2+ S↓ + H2O
下列各组实验中最先出现浑浊的是
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
9．下列说法正确的是
A．乙醇的结构简式为C2H6O
B．苯酚和乙醇都含有羟基官能团，二者属于同一类物质
C．实验室制乙酸乙酯用饱和Na2CO3收集
D．烯烃含有碳碳双键不能发生取代反应
【答案】C
【解析】A．乙醇的结构简式为C2H5OH，A错误；B．苯酚和乙醇都含有羟基官能团，前者含有苯环属于酚类，二者结构不相似，不属于同一类物质，B错误；C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小，实验室制乙酸乙酯用饱和Na2CO3收集，C正确；D．烯烃含有碳碳双键，在一定条件下也能发生取代反应，D错误，答案选C。

10．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是
A．A B．B C． C D．D
【答案】B
11．下列各组离子，在指定环境中一定能大量共存的是
A．在含有0.1 mol/L Ca2＋的溶液中：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
B．在pH为7的溶液中：Ag＋、Fe3+、SO42－、Cl－
C．在澄清透明的无色溶液中：Al3＋、Cu2＋、HCO3－、NO3－
D．c(OH－)=1×10－3mol/L的溶液中：K+、SO42－、Cl－、HCO3－
【答案】A
【解析】A．在含有0.1 mol/L Ca2＋的溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－之间不反应，可以大量共存，A正确；B．在pH为7的溶液中Ag＋与SO42－、Cl－均不能大量共存，B错误；C．在澄清透明的无色溶液中Al3＋、Cu2＋与HCO3－均不能大量共存，C错误；D．c(OH－)=1×10－3mol/L的溶液显碱性，HCO3－不能大量共存，D错误，答案选A。

12．乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示．将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品．若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为
A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．2：1
【答案】C
点睛：明确物质的量的基本公式及物质的构成是解本题关键，注意结合原子守恒解答。

常见的守恒关系有：①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒；②电解质溶液中的电荷守恒；③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等。

13．能说明CH4的空间构型是正四面体而不是平面正方形的是
A．4个H与C的距离相等 B．CH4没有同分异构体
C．CH4分子中的键角相等 D．CH2Cl2没有同分异构体
【答案】D
【解析】A．甲烷无论是正四面体结构，还是正方形，甲烷的4个碳氢键的键长都相等，无法判断甲烷的结构，A错误；B．甲烷无论是正四面体结构，还是正方形，甲烷均没有同分异构体，B错误；C．甲烷无论是正四面体结构，还是正方形，甲烷分子中的键角都相等，C错误；D．若为平面正方形结构，二氯甲烷有两种同分异构体，而正四面体的二氯甲烷不存在同分异构体，D正确；答案选D。

14．已知下面三个数据：①7.2×10-4、②2.6×10-4、③4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这三种酸可发生如下反应：NaCN+HNO2==HCN+NaNO2
NaCN+HF==HCN+NaF NaNO2+HF==HNO2+NaF
由此可判断下列叙述中正确的是
A．HF的电离常数是① B．HNO2的电离常数是①
C．HCN的电离常数是② D．HNO2的电离常数是③
【答案】A
15．在体积都为1L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65g锌粒，则下列各图所示内
容比较符合客观事实的是
A B C D
【答案】C
【解析】n（Zn）=0.65g÷65g/mol=0.01mol，n（HCl）=0.01mol/L×1L=0.01mol，CH3COOH是
弱电解质，醋酸浓度大于盐酸，所以等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH3COOH）＞n（HCl）
=0.01mol，酸和Zn反应离子方程式为Zn+2 H+=Zn2++H2↑，根据方程式知，锌剩余0.005mol，
CH3COOH溶液中存在电离平衡，平衡状态下的H+不足，但随着反应进行，CH3COOH又电离出H+
进行反应，放出的氢气一定比HCl多，开始时由于c（H+）相同，开始的反应速率相同，反应
过程中CH3COOH溶液中的c（H+）始终比HCl溶液中的c（H+）大，所以反应速率快；反应后，
CH3COOH有剩余，导致CH3COOH溶液pH小于盐酸溶液，A．通过以上分析知，开始时，二者溶
液中pH相等，随着反应的进行，醋酸电离出部分氢离子，且最终反应后产生有剩余，所以醋
酸pH＜HCl，当HCl完全反应后，溶液中pH不变，A错误；B．反应速率与c（H+）成正比，
开始时c（H+）相等所以其反应速率相等，但随着反应进行，HCl中c（H+）小于CH3COOH，所
以反应速率CH3COOH＞HCl，B错误；C．等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH3COOH）＞n（HCl）
=0.01mol，与足量锌反应时，生成氢气的量取决于酸的物质的量，所以生成氢气的量CH3COOH
＞HCl，反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，所以醋酸反应时间
短，C正确；D．CH3COOH是弱电解质、HCl是强电解质，随着反应的进行，CH3COOH继续电离，
所以反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，但都是减小的，当酸完全反应后，c（H+）：不变，
反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，所以醋酸反应时间短，D
错误，答案选C。

点睛：该题侧重考查分析、推断能力，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意反应速率与离子浓度有关，与电解质强弱无关，金属足量时产生气体的量与酸的量有关，与酸的强弱无关，这些都是易错点。

16．某有机物其结构简式为，关于该有机物下列叙述正确的是（）A．在加热和催化剂作用下，最多能和4mol H2反应
B．不能使溴水褪色
C．不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．一定条件下，能和NaOH醇溶液反应
【答案】A
点睛：该题为高频考点，明确官能团及其性质关系是解本题关键，易错选项是D，注意卤代烃发生消去反应时其结构特点。

17．碳原子数小于11的烷烃分子中一氯代物不存在同分异构体的有
A．2种 B．4种 C．6种 D．8种
【答案】B
【解析】烷烃分子中，同一个碳上的氢原子等效，连在同一个碳原子上的氢原子等效，具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效，烷烃的一氯取代物只有一种，说明该烷烃中只有一种等效氢原子，在碳原子数n≤10的所有烷烃的同分异构体中，其一氯取代物只有一种的烷烃分别是：甲烷、乙烷、2，2-二甲基丙烷以及2，2，3，3-四甲基丁烷，共计4种，答案选B。

18．下列四组实验中现象或结论不正确的是
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
19．在密闭容器中一定量混合气体发生反应：
x A (g) + y B(g) z C（g）
平衡时测得A的浓度为0.5 mol·L-1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡时测得A的浓度为0.2mol·L-1，下列判断正确的是
A．平衡向正反应方向移动 B．x+y ＞ z
C．C的体积分数保持不变 D．B的转化率降低
【答案】A
点睛：注意A的浓度变化及体积变化导致的平衡移动是解答本题的关键，熟悉压强对化学平衡的影响即可解答。

另外需要注意同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为压强对平衡的影响。

20．室温下，向25mL0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液，混合溶液的pH 随加入醋酸体积的变化曲线如图所示，若忽略两溶液混合时的体积变化，下列有关粒子浓度关系错误的是
A．在A、B间任意一点，溶液中一定都有
c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO－) + c(OH－)
B．在B点：a＞12.5，且有
c(Na+) = c(CH3COO－)＞c(H+) = c(OH－)
C．在C点：c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(H+)＞c(OH－)
D．在D点：c(CH3COO－) + c(CH3COOH) = 0.1 mol·L-1
【答案】C
【解析】A、在A、B间任一点，溶液中只存在四种离子有Na+、H+、CH3COO-、OH-，根据电荷守恒则有：c(Na+) + c(H+) ＝c(CH3COO－) + c(OH－)，A正确；B、在B点溶液显中性，则结果是c(H+)＝c(OH－)，根据电荷守恒c(Na+) + c(H+)＝c(CH3COO－) + c(OH－)，则一定有c(Na+)＝
c(CH3COO－)。

显中性说明醋酸过量，则a＞12.5，溶液的成分为：反应生成的醋酸钠和剩余的醋酸，醋酸钠的水解程度和醋酸的电离程度相等，故有：c(Na+)＝c(CH3COO－)＞c(H+) ＝c(OH －)，B正确；C、在C点，溶液显酸性，故有c(H+) ＞c(OH－)，根据电荷守恒：c c(Na+) + c(H+)＝c(CH3COO－) + c(OH－)，故c(Na+) ＜ c(CH3COO－)，C错误；D、在D点时，醋酸剩余，剩余醋酸的浓度和生成的醋酸钠浓度相等均为0.05mol/l，根据物料守恒，则：
c(CH3COO－) + c(CH3COOH)＝0.1 mol·L-1，D正确；答案选C。

第II卷（非选择题共55分）
三、填空题：（共55分）
21．醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
+H2O
可能用到的有关数据如下：
合成反应：
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g．
回答下列问题：
（1）装置b的名称是__________．
（2）加入碎瓷片的作用是_________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________（填正确答案标号）．
A．立即补加 B．冷却后补加C．不需补加 D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________________．
（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并__________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的______________（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______________．
（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有______（填正确答案标号）．
A．蒸馏烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶 D．冷凝管 E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是________（填正确答案标号）．
A．41% B．50% C．61% D．70%
【答案】（1）．冷凝管（2）．防止暴沸（3）．B（4）．（5）．检漏（6）．上口倒出（7）．干燥（8）．C (9)．C
（5）无水氯化钙用于吸收产物中少量的水；
（6）根据蒸馏装置选择仪器；
（7）根据产率的含义计算。

解析：（1）依据装置图分析可知装置b是蒸馏装置中的冷凝器装置；
（2）碎瓷片的存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象，补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入，答案选B；
（3）加热过程中，环己醇除可发生消去反应生成环己烯外，还可以发生取代反应，分子间发生脱水反应生成二环己醚为；
（4）由于分液漏斗有活塞开关，故使用前需要检查是否漏液；分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出；
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是利用无水氯化钙吸收产物中少量的水；
（6）观察题目提供的实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶，答案选C；
（7）环己醇为20g÷100g/mol＝0.2mol，理论上可以得到0.2mol环己烯，其质量为16.4g，所以产率=10g/16.4g×100%=61%，答案选。

22．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。

有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是__________________________，
你认为还可以作其他何种改进？ _____________________________________________。

（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是________________。

利用图二做实验时需测量的数据是________________________________。

【答案】（1）．反应产生气泡快慢（或反应完成的先后或试管壁的冷热程度）（2）．控制阴离子相同，排除阴离子的干扰（3）．将FeCl3改为Fe2(SO4)3（4）．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位，如回到原位证明气密性良好（5）．一定时间内收集到的气体体积或收集一定体积的气体所需要的时间
【解析】试题分析：（1）产生气泡的快慢可以定性确定双氧水的分解速率大小，根据物质的微粒不同分析；
（2）根据乙图装置来选择气密性的检查方法；该反应是通过反应速率分析的，所以根据反应速率的表达式来判断．
（2）结合乙图装置，该气密性的检查方法为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；反应是通过反应速率分析的，根据
v=△V/△t，实验中需要测量的数据收集一定体积的气体所需要的时间或一定时间内收集的气体体积。

点睛：该题的难点是装置气密性检验，基本思路：使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。

另外若检查气密性的装置本身是一个非气密性装置，则第一步要处理成一个密闭体系。

装置气密性的检查，难在以下两点：一是方法，二是文字表述。

其叙述形式是：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论；①微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱；②液差(封)法的关键词是封闭、液差。

23．有机物A可以通过不同化学反应分别制得B、C和D三种物质，结构简式如图所示．
（1）A的分子式是__________； B中的含氧官能团名称是______________________．
（2）A→C的反应类型是_______________；A～D中互为同分异构体的是______________（填代号）．
（3）由A生成B的化学方程式是：_____________________________________________．（4）C在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是：______________________________．【答案】（1）C9H10O3（2）醛基、羧基（3）消去反应（4）C和D（5）
（6）
；
（4）C含有碳碳双键，可发生加聚反应，反应的方程式为。

24．（现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：①硫酸②醋酸③氢氧化钠④氯化铵⑤硫酸铝⑥碳酸氢钠。

请回答下列问题：
（1）①②③④四种溶液中由水电离出的H＋浓度由大到小的顺序是___________（填序号）。

（2）已知T℃，K w= 1×10－13，则T℃_______25℃（填“＞”、“＜”、“＝”）；在T℃时，将pH=11的③溶液a L与pH = 2的①溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得溶液的pH = 10，则a：b = __________________。

（3）将⑤溶液和⑥溶液混合时，可看到的实验现象是____________________________，产生该现象的原因是____________________________________（用离子方程式解释原因）。

【答案】（1）．④②③①（2）．＞（3）．11：9 （4）．产生白色沉淀，同时放出无色无味气体（5）．Al3＋+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑
解析：（1）④氯化铵为强酸弱碱盐，水解促进水的电离，②醋酸为弱酸，溶液中c（H+）较小，①硫酸和③氢氧化钠都为强电解质，浓度相同时，硫酸对水的电离抑制程度较大，所以四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①；
（2）水的电离过程是吸热的过程，温度升高，促进水的电离，常温下，纯水中c（H+）
=1×10-7mol•L-1，c（H+）=1×10-6.5mol•L-1＞1×10-7mol•L-1，则T℃时pH=11的NaOH溶液中c （OH-）=10−13/10−11=0.01mol/L，在T℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4的溶液bL
混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=10，c（OH-）
=10−13/10−10mol/L=0.001mol/L，则有：，解得则a：b=11：9。

（3）铝离子和碳酸氢根离子水解相互促进，会产生白色沉淀氢氧化铝，同时产生无色气体二氧化碳，反应方程式是：Al3＋+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑。

点睛：该题的难点是pH计算，注意水的离子积常数变化，注意掌握pH计算的一般思维模型：。

25．科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

（1）目前合成氨的技术原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H
该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：______________。

（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下发生如下反应：
5分钟后达到平衡，测得N2为0.2 mol，H2为0.6 mol，NH3为0.2 mol。

氮气的平均反应速率v(N2)＝_______________，H2的转化率为_______________，该反应在此温度下的化学平衡常数为_______________。

（后两空保留小数点后一位）
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是____________。

A．向容器中按原比例再充入原料气
B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂
D．液化生成物分离出氨
（2）1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。

其实验装置如图所示。

阴极的电极反应式为
_______________________________。

（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
此合成反应的a_________0。

（填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】（1）．减小（2）．0.01mol·L－1·min－1（3）．33.3% （4）．3.7 L2/mol2（5）．A D （6）．N2 + 6H+ + 6e－ = 2NH3（7）．大于
解析：（1）①加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2都减小；
②
起始浓度（mol/L） 0.15 0.45 0
转化浓度（mol/L） 0.05 0.15 0.1
平衡浓度（mol/L） 0.1 0.3 0.1
所以氮气的平均反应速率v(N2)＝0.05mol/L÷5min＝0.01mol/(L·min)；H2的转化率为
；该反应在此温度下的化学平衡常数为；
③A．向容器中按原比例再充入原料气相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，转化率提高，A正确；B．向容器中再充入惰性气体浓度不变，平衡不移动，转化率不变，B错误；C．改变反应的催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，C错误；D．液化生成物分离出氨，降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，转化率提高，D正确；答案选AD。

（2）电解池的阴极得到电子，则氮气在阴极得到电子，发生还原反应转化为氨气，电极反应式为N2 + 6H+ + 6e－＝2NH3。

（3）根据表中数据可知升高温度氨气含量增加，说明升高温度平衡向正反应方向进行，正反应是吸热反应，则a＞0。