高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

CO₂是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO₂的性质研究和综合利用日益重视。
Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO₂ + 2CH₃OH → CO(OCH₃)₂ + H₂O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10^—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。
（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是   。
A．由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用甲醇把影响环境的温室气体CO₂ 转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
B. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
C. 当催化剂用量低于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
D. 当催化剂用量高于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降
Ⅱ.如果人体内的CO₂不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H₂CO₃/HCO₃^-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H₂CO₃的一级电离常数Ka₁=10^-6.1，c(HCO₃^-):c(H₂CO₃)≈20:1，lg2=0.3。
(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。
(5)正常人体血液中H₂CO₃、HCO₃^-、OH^-、H⁺四种微粒浓度由大到小关系为：         。
(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　　　  。

H₂O₂是一种强氧化剂，被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。
（1）H₂O₂不稳定，当其中含Fe^2＋时，会发生反应：
，则Fe^2＋在此过程中所起的作用是______________，当生成336mL O₂（标准状况）时，反应中转移电子的物质的量为_______mol。
（2）下表是在常压、60℃和不同pH条件下，6mL30% H₂O₂在60min内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是___________。

a．pH越大，H₂O₂的分解速率越大
b．pH在9左右，H₂O₂的分解速率最大
c．6mL 30% H₂O₂分解最多释放出的氧气的体积为639mL
d. pH=5.50时，0～60min内，v(O₂)=1.5mL
（3）溶液中H₂O₂的残留量可用一定浓度的酸性KMnO₄溶液来测定，反应中MnO₄^－
被还原为Mn^2＋，该反应的离子方程式为______________。
（4）科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极，在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H₂O₂。电解过程中，阳极区溶液的pH_     （填“增大”“不变”或“减小”），阴极产生H₂O₂的电极反应式为_______。若不通空气，则阴极得到的产物是_______ 。
（5）己知断裂1mol化学键所需的能量
143,H-O为463。则.

偏二甲肼与是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
　（Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：　（Ⅱ）
当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为（填"吸热"或"放热"）反应．
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为．现将1 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是　．若在相同温度下，上述反应改在体积为1的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填"增大""不变"或"减小"），反应3后的物质的量为0.6，则0～3内的平均反应速率= ．
（4）可用氨水吸收生成．25℃时，将  溶于水，溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）．向该溶液滴加 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将填"正向""不"或"逆向"）移动，所滴加氨水的浓度为．（的电离平衡常数取K_b=2×10^﹣5 ）

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)　ΔH＜0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝__________。
（2）降低温度，该反应K值______，二氧化硫转化率______，化学反应速率______。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
（3）600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间是________。

（4）据上图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________________ _(用文字表达)；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。

A．加了催化剂

B．缩小容器体积

C．降低温度

D．增加SO3的物质的量

（10分，每空2分）  往一个容积为5L的密闭容器中，通入2molN₂和3molH₂，在一定条件下,发生反应  N₂+3H₂2NH₃，2 min后测得容器中生成了1mol NH₃，试求：
（1）2 min时，N₂的物质的量          ；   （2）2 min时，H₂的物质的量浓度           ；
（3）2 min时，H₂的转化率            ；   （4）2min内，N₂的平均反应速率          ；
（5）N₂、H₂、NH₃的反应速率之比                。

(6分) 某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如下图1所示的装置。

（1）检查图1所示装置气密性的方法是____________________。
（2）若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测量__________________________。
（3）实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示，则t₁～t₂时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。

(17分)金属镍具有优良的物理和化学特性，是高技术产业的重要原料。
（1）羰基法提纯镍涉及的反应为：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）₄（g）
①当温度升高时，减小，则H    0（填“>”或“<”）。
②一定温度下，将一定量的粗镍和CO加入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________（填代号）。

若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数     （填“增大”、“不变”或“减小”），反应进行3s后测得Ni(CO)₄的物质的量为0．6mol，则0—3s内的平均反应速率v(CO)=____mol。
③要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为____________________（写出一条措施即可）。
（2）以NiS04溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是____________（填代号）。(已知氧化性：)
a．电解过程中，化学能转化为电能
b．粗镍作阳极，发生还原反应
c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
（3）工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素以Ni^2＋形态进入电解液中，如图所示。硫化镍与电源的____________（填“正极”或“负极”）相接。写出阳极的电极反应式________________。

(15分)已知2A(g)＋B(g)2C(g)，H＝－a kJ/mol(a＞0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B，在500 ℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L，放出热量为b kJ。
⑴比较a     b(填“＞”“＝”或“＜”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁     T₂(填“＞”、“＝”或“＜”)。

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×10^7	2.45×10^5	1.88×10^3

若在原来的容器中，只加入2 mol C，500 ℃时充分反应达平衡后，吸收热量为c kJ，C的浓度     (填“＞”“＝”或“＜”)ωmol/L，a、b、c之间满足何种关系     (用代数式表示)。
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量，加入各物质的物质的量可能是     。
A． 4 mol A和2 mol B                   B． 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C． 4 mol A和4 mol B                   D． 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是     。
A． 及时分离出C气体                B． 适当升高温度
C． 增大B的浓度                    D． 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2 mol A和1 mol B，500 ℃时充分反应达平衡后，放出热量为d kJ，则d     b(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是_               。
⑹ 在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C，则平衡时A的百分含量     (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。

(16分)运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）已知：①4NH₃(g)+3O₂(g)===2N₂(g)+6H₂O(g)  H=-1266.8kJ·mol^-1
②N₂(g)+O₂(g)===2NO(g)  H=180.5kJ·mol^-1
写出氨高温催化氧化的热化学方程式                   。
（2）氨气、空气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂===2N₂+6H₂O。则原电解质溶液显   (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，负极的电极反应式为          。
（3）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：

①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是          ；
②理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是   (填字母序号)；
a．增大压强    b．使用合适的催化剂
c．升高温度    d．及时分离出产物中的NH₃
③400^oC时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol·L^-1、2mol·L^-1、1mol·L^-1时，此时刻该反应的v_正(N₂)   v_逆(N₂)(填“>”、“<”或“=”)。
（4）①25^oC时，将amol·L^-1的氨水与0.1mol·L^-1的盐酸等体积混合。当溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^-)时，用含a的代数式表示NH₃·H₂O的电离常数K_b=      ；
②向25mL0.10mol·L^-1的盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系一定不正确的是         (填字母序号)。
a．c(Cl^-)>c(H⁺)>c(NH₄⁺)>c(OH^-)    b．c(C1^-)>c(NH₄⁺)=c(H⁺)>c(OH^-)
c．c(NH₄⁺)>c(OH^-)>c(Cl^-)>c(H⁺)    d．c(OH^-)>c(NH₄⁺)>c(H⁺)>c(Cl^-)

氮的化合物是中学化学的重要物质，与人类生活密切相关。
（1）金属与不同密度的硝酸溶液反应所得的还原产物比较复杂，如图所示：

请写出铁与密度为1.35 g.m的硝酸反应的化学方程式：______________________.
（2）亚硝酸钠是一种致癌物质，它在中性或碱性条件下是稳定的，酸化后能氧化碘化钾生成棕色溶液和NO，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
（3）如图甲为NO₂和C0反应生成CO₂和NO过程的能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________________.

（4）已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0。现将一定量的NO₂和N₂O₄混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中发生上述反应，反应物的浓度随时问变化关系如图乙所示。
①前10 min内用NO₂表示的平均反应速率v（NO₂）=        ；上述反应的平衡常数K=__________。
②反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是________________________.
③若要使上述反应的平衡常数K增大，采取的措施是_________________。

A．加入催化剂

B．缩小容器体积

C．降低温度

D．再加入一定量的NO2

（I）保护环境已成为当前和未来的一项全球性课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：

请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)上述转化过程中，ΔH₁和ΔH₂的关系是________。
(3)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：

共价键	H—N	H—O	N≡N	O＝O
断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol^－1)	393	460	941	499

常温下，N₂与H₂O反应生成NH₃的热化学方程式为_______________________。
(II)在一试管中加入0.01mol/L的KMnO₄酸性溶液和0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，在恒温下发生如下反应：
2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄＝K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂+8H₂O。5分钟后测得Mn²⁺的浓度为0.004mol/L；
（4）试计算0—5分钟内，υ(H₂C₂O₄)＝____________。
(5)如果反应从开始进行一段时间后，速率—时间图像如图：。试解释t₁—t₂，t₂—t₃速率变化的原因。______________________________________________________。

氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂ Si₃N₄ + 6CO，该反应过程中的能量变化如图⑵所示；回答下列问题：

（1）上述反应中的还原剂是         ，还原产物是       。
（2）该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）在一定温度下，上述反应在4L密闭容器内进行，用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示：

①M、N表示的物质分别为        、         。
②比较t₂时刻，正逆反应速率大小_{（正）     （逆）}。
（填“>”、“=”、“<”）。.
③若t₂=2min，计算反应开始至t₂时刻，M的平均化学反应速率为             。
④t₃时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为         。
（4）①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，某电极上发生的电极反应为：A极H₂－2e^－＋O^2－===H₂O；则A极是电池的      极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放，经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质允许O^2-在其间通过，其工作原理如图⑷所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O₂的载体。

Ⅰ.该电池的正极为          （填a或b）；O² 流向        （填  “正极”或“负极”）
Ⅱ.该电池的正极反应式为                    ，负极反应式为                       。

(14分)研究CO₂与CH₄的反应使之转化为CO和H₂，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)　 △H＝－566 kJ·mol^－1
2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)　△H＝－484 kJ·mol^－1
CH₄(g)+2O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)   △H＝－802 kJ·mol^－1
则CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)　△H＝　 　kJ·mol^－1
（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L^－1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应
CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，测得CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①据图可知，p₁、p₂、 p₃、p₄由大到小的顺序　  　。
②在压强为p₄、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为      。该温度下，反应的平衡常数为         。　
（3）CO和H₂在工业上还可以通过反应C(s)+H₂O(g) CO(g)+H₂ (g)来制取。
① 在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是        

A．体系压强不再变化	B．H2与CO的物质的量之比为1:1
C．混合气体的密度保持不变	D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变

② 在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H₂O(g)、1mol CO(g)、2.2molH₂(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向       (填“正”或“逆”)反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在右图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

(14分)铅及其化合物工业生产及日常生活具有非常广泛的用途。
（1）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O₂(g)=2PbO(s)+2SO₂(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO₂(g)   ΔH=" b" kJ·mol^-1
PbS(s)+PbSO₄(s)=2Pb(s)+2SO₂(g) ΔH=" c" kJ·mol^-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s)  ΔH="kJ" ·mol^-1(用含a,b ,c的代数式表示)。
（2）还原法炼铅，包含反应PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO₂(g) ΔH，该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表

温度	300	727	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。
②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量)，达平衡时，混合气体中CO的体积分数为。
（3）引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO₄热电池，其装置如图所示，该电池正极的电极反应式为          。

（4）PbI₂:可用于人工降雨。取一定量的PbI₂固体，用蒸馏水配制成t℃饱和溶液，准确移取25.00mLPbI₂饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH⁺(发生:2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+2H⁺+2I^-)，用250ml洁净的锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂，用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液20.00mL。可计算出t℃时PbI₂ Ksp为。
（5）铅易造成环境污染，水溶液中的铅存在形态主要有6种，它们与pH关系如图所示，含铅废水用活性炭进行处理，铅的去除率与pH关系如图所示。

①常温下，pH=11→13时，铅形态间转化的离子方程式为。
②用活性炭处理，铅的去除率较高时，铅主要应该处于(填铅的一种形态的化学式)形态。

把0.04 mol X气体和0.06 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g)===nZ(g)＋6W(g)；2 min末生成0.03 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.005 mol·(L·min)^－1。试计算：
（1）前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为                        ；
（2）化学方程式中n的值是           。