高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

．已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生  为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:

经过时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	30	120	280	350	370

（1）①反应速率最大的(即0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min)时间段为　　　　,原因是     　。 
②反应速率最小的时间段为　　　　,原因是    。 

在2L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时到达平衡，依图所示：
①该反应的化学方程式是　        。
②反应起始至t，Y的平均反应速率是         。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇, 一定条件下发生如下反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝                 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，则该反应是_______反应。（填“吸热”或“放热”）
（2）下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是      
A混合气体的平均平均相对分子质量不变         B混合气体的压强不变
C单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol C=O键   
D．混合气体中 c (H₂) : c (CH₃OH) = 3:1
（3）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)为           mol·L^－1·min^－1

（4）下列措施中能使（3）题中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A升高温度          B加入催化剂      C将H₂O(g)从体系中分离           
D充入He(g)，使体系总压强增大          E．再充入1molCO₂和3molH₂
（5）若在另一个密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，保持压强不变,并使初始体积与（3）题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO₂的体积百分数 ________（3）题中的CO₂的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)

称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH＝3的盐酸，乙加入50 mL pH＝3的醋酸，丙加入50 mL pH＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。
（1）开始时，反应速率的大小为           。
（2）三支试管中参加反应的锌的质量为         。
（3）反应终了，所需时间为         。
（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)         。

（共12分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

（1）写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H₂通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH₃OH的浓度如下表所示：

时间浓度(mol/L)温度	10 min	20 min	30 min	40 min	50 min	60 min
300 ℃	0.40	0.60	0.75	0.84	0.90	0.90
500 ℃	0.60	0.75	0.78	0.80	0.80	0.80

（2）在300 ℃反应开始10 min内，CO的平均反应速率为v(CO)＝________________。
（3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。
（4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.6 mol CO和2.0 mol H₂，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H₂的转化率为________。
（5）美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，该燃料电池中一极通入空气，另一极通入甲醇气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O^2—。在电路中每流过30 mol电子，有    mol甲醇被完全氧化；在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为                                      。

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是            。

A．2v(NH3)=v(C02)	B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变	D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25．0℃时的分解平衡常数：                。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25．O℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量         (填“增加”“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变AH     O(填“>”、“=”或“<”)，熵变AS    O(填“>”、“=”或“<”)。
（2）已知：该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到C(NH₂C00^-)随时间的变化趋势如图所示。

⑤25．O℃时，O～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：                。
⑥据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：               。

向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A、0．6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 3c(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示，其中如t0～t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。

（1）若t1="15" min，则t0～t1阶段以c的浓度变化表示的反应速率V(C)=           。
（2）t3时改变的条件为                     ，
B的起始物质的量为                      。
（3）t4～t5阶段，若A的物质的量减少了O．01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，写出此条件下该反应的热化学方程式：                                       。
（4）请在如图中定性画出工业合成NH₃中H₂的逆反应速率(V)随时间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点为：t1达到平衡，t2降温，t3又达到平衡，t4增大压强，t5再次达到平衡。)

(14分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

Ⅰ　SO₂＋2H₂O＋I₂===H₂SO₄＋2HI
Ⅱ　2HIH₂＋I₂
Ⅲ　2H₂SO₄===2SO₂＋O₂＋2H₂O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是______。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO₂氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H₂O
d．循环过程中产生1 mol O₂的同时产生1 mol H₂
（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应
2HI H₂+I₂，H₂物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)=__________。该温度下，H₂(g)+I₂(g)2HI(g)的平衡常数K＝______。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则______是原来的2倍。
a．平衡常数                             b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间                       d．平衡时H₂的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”“向右”或者“不”)；若加入少量下列试剂中的______，产生H₂的速率将增大。
a．NaNO₃           b．CuSO₄              c．Na₂SO₄           d．NaHSO₃
（4）以H₂为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol^－1。某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。

(15分) I．工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：co(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。下图中甲图表示反应过程中能量的变化情况；乙图表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化情况。

请回答下列问题。
（1）下列说法正确的是          (填字母序号)。
a．在甲图中，曲线b表示使用了催化剂
b．起始充入的CO为2mol，从反应开始到达到平衡，
c．增大CO的浓度，CO的转化率增大
d．容器中压强恒定时，说明反应已达平衡状态
e．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1mol CO和2mol H₂，再次达到平衡时的值会变小
（2）该温度下CO(g)+2H₂ (g)  CH₃OH(g)的化学平衡常数为           。若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数           (填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）请在丙图所示坐标图中画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲
线，要求画出压强不同的两条曲线(在曲线上标出P₁、P₂且P₁<P₂)。
（4）已知CH₃OH(g)+3/2 O₂(g)="===" C0₂(g)+2H₂O(g)    △H=－192.9kJ／mol，又知H₂0（1）=====H₂O(g)
△H= +44kJ/mol，请写出32g CH₃OH(g)完全燃烧生成CO₂和液态水的热化学方程式              
II．已知：在25℃时，H₂0 H⁺ + OH ^—  K_w=10^－14；
CH₃COOH H⁺ + CH₃COO ^—    K_a=1.8×10^－5 。
（5）醋酸钠水解的平衡常数K_h的表达式为                                               
（6）0.5mol·L^－1醋酸钠溶液的pH为m，其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a；1mol·L^－1醋酸钠溶液的pH为n，水解的程度为b。则a与b的关系为a       b(填“大于”“小于”或“等于”)。
（7）0.9mol．L^－1醋酸钠溶液中氢氧根离子的浓度为2.2×10^－5mol·L^－1 。在某溶液中含Mg²⁺、Cd²⁺ 、Zn²⁺ 三种离子的浓度均为0.01mol·L^－1，向其中加入固体醋酸钠，使其浓度为0.9mol·L^－1，则能生成的沉淀化学式为               
已知：K_sp[ Mg(OH)₂ ]=1.8×10^－11、K_sp[ Zn(OH)₂ ]=1.2×10^－17 、K_sp [ Cd(OH)₂ ]="2.5" x 10^－14 。

(15分)（1）超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂,化学方程式如下：2NO＋2CO 2CO₂＋N₂
研究表明：在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中：

实验编号	T/℃	NO初始浓度mol/L	CO初始浓度mol/L	催化剂的比表面积m^2/g
Ⅰ	280	1．2×10^－3	5．8×10^－3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①请在表格中填入剩余的实验条件数据。
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是                                              。
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH₃与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置：

步骤一、NH₃的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH₃的装置是：        (填装置序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表：

试剂组合序号	固体试剂（g）	NH3体积（mL）
a	12．0g Ca（OH）2（过量）	10．8g NH4Cl	2688
b	10．8g （NH4）2SO4	2728
c	12．0g NaOH（过量）	10．8g NH4Cl	3136
d	10．8g （NH4）2SO4	3118
e	12．0g CaO（过量）	10．8g NH4Cl	3506
f	10．8g （NH4）2SO4	3584

分析表中数据,实验室制NH₃产率最高的是  (填序号),其它组合 NH₃产率不高的原因是   。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：

①A中反应的离子方程式：                     。
②D装置作用有：使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是：          。
③D装置中的液体可换成          (填序号)。
a．CuSO₄溶液          b．H₂O        c．CCl₄         d．浓H₂SO₄
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是：                。

在室温下，化学反应I^–_(aq) + OCl^–_(aq)＝OI^–_(aq) + Cl^–_(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：

实验编号	I^–的初始浓度 (mol·L^-1)	OCl^–的初始浓度 (mol·L^-1)	OH^–的初始浓度 (mol·L^-1)	初始速率v (mol·L^-1· s^-1)
1	2 × 10^–3	1.5 × 10^–3	1.00	1.8 × 10^–4
2	a	1.5 × 10^–3	1.00	3.6 × 10^–4
3	2 × 10^–3	3 × 10^–3	2.00	1.8 × 10^–4
4	4 × 10^–3	3 × 10^–3	1.00	7.2 × 10^–4

已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=" k" [I^–]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c（温 度一定时，k为常数）
①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol·L^-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L^-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 _________ mol·L^-1；
②实验2中，a＝                   ；
③设计实验2和实验4的目的是                                     ；
④计算b、c值：b=          ；c=            
⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的OH^–的初始浓度变为0.1mol·L^-1，反应的初始速率v＝
          (mol·L^-1· s^-1)。

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
（1）右图表示温度为T K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化， 写出该反应的热化学方程式   。

（2）已知在TK温度下合成氨反应在2.00L的密闭容器中进行。得到如下数据：

时间（h） 物质的量（mol）		0	1	2	3	4
N2		1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2		4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3		0.00	0.20	n2	1.00	1.00

 
根据表中数据计算：
①0~1h内N₂的平均反应速率为mol/(L·h)。
②反应进行到2h时放出的热量为  kJ。
③此条件下，反应：N₂ + 3H₂ 2NH₃的化学平衡常数K = （保留两位小数）。
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1mol，化学平衡移动的方向是   （填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）。

在一固定容积的密闭容器中，进行如下反应：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)
27.反应后物质的总能量增大，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
28.不能判断该反应是否达到化学平衡状态的是________（选填编号）。
a．容器中气体压强不变  b．混合气体中c(CO)不变
c．v_正(H₂)＝v_逆(H₂O)     d．c(H₂O)＝c(CO)
29.若容器容积为2L，反应10s后测得混合气体的总质量增加了2.4g, 则CO的平均反应速率为   mol/(L∙S)；若再增加固态碳的量，则正反应的速率        （选填“增大”、“减小”、“不变”）。

将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气(忽略CO₂)放入0.5 L密闭容器内，550℃时，在催化剂作用下发生反应：（正反应放热）。测得n（O₂）随时间的变化如下表

反应达到5s后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22. 4L（此体积为标准状况下的体积）；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L（此体积为标准状况下的体积）。
请回答下列问题：
（1）用O₂表示从0-ls内该反应的平均反应速率为__________________。
（2）O₂的平衡浓度c (O₂)=____________________________；
（3） 4s时，SO₂的生成速率____________（填“大于”、“小于”或“等于”）O₂的消耗速率。
（4）求该反应达到平衡时SO₂的转化率是________（用百分数表示）。
（5）若将平衡混台气体中SO₃的5%通入过量的BaCl₂溶液，生成沉淀_______克（计算结果保留一位小数）。

（本题16分）
（1）为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO，当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 T/℃     n/mol	NO	CO	E	F
初始	0.100	0.100	0	0
T1	0.020	0.020	0.080	0.040
T2	0.010	0.010	0.090	0.045

 
①请结合上表数据，写出NO与CO反应的化学方程式                       .
②根据表中数据判断，温度T₁和T₂的关系是(填序号)__________。
A．T₁>T₂         B．T₁<T₂   C．T₁=T₂      D．无法比较
（2）已知：4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g);   ΔH=  - 1266.8 kJ/mol
N₂(g) + O₂(g) =" 2NO(g)" ;  ΔH =" +" 180.5kJ/mol，
则氨催化氧化的热化学方程式为________________________________________。
（3）500℃下，在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动。

当合成氨在容器B中达平衡时，测得其中含有1.0molN₂，0.4molH₂，0.4molNH₃，此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为___________；保持温度和压强不变，向此容器中通入0.36molN₂，平衡将___________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
（4）在相同的密闭容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的两种Cu₂O分别进行催化分解水的实验：
 ΔH >0
水蒸气的浓度（mol·L^－1）随时间t (min)变化如下表：

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(O₂)＝              ；催化剂的催化效率：实验①   实验②（填“>”、“<”）。
（5）最新研究发现，用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理：使用惰性电极和乙醛-Na₂SO₄溶液为电解质溶液，乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸。
总反应为:2CH₃CHO+H₂OCH₃CH₂OH+CH₃COOH。
过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体，阳极电极反应分别为：
4OH^－-4e^－═O₂↑+2H₂O；                                   。