高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

利用I₂O₅可消除CO污染或定量测定CO，反应为：5CO（g）＋I₂O₅（s） 5CO₂（g）＋I₂（s）；ΔH ₁
（1）已知：2CO（g）＋O₂（g） 2CO₂（g）；ΔH ₂
2I₂（s）＋5O₂（g） 2I₂O₅（s）；ΔH ₃
则ΔH ₁＝           （用含ΔH ₂和ΔH ₃的代数式表示）。
（2）不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO₂的体积分数φ（CO₂）随时间t变化曲线如图。请回答：

①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)＝        ，b点时化学平衡常数K_b＝         。
②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO₂体积分数的变化曲线。
③下列说法正确的是       。（填字母序号）

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等

C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率

D．b点和d点的化学平衡常数：Kb＜Kd

（3）将500mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I₂O₅的干燥管，170℃下充分反应，用水—乙醇液充分溶解产物I₂，定容到100mL。取25.00mL，用0.0100mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则样品气中CO的体积分数为         。（已知：气体样品中其他成分与I₂O₅不反应；2Na₂S₂O₃＋I₂＝2NaI＋Na₂S₄O₆）

在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                 ；
（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有                ，             （答两种）；
（3）为了进一步研究上述反应中硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某学习小组设计了如下6组实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实 验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L^-1H2SO4  / mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液 / mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O / mL	V7	V8	V9	15	10	0

 
请完成此实验设计，其中：其中：V₂         V₅（填“＞”、“＜”或“＝”）；
V₅＝                  ， V₆＝                 ，V₈＝                  ；（填具体数值）

氧化铝(Al₂O₃) 和氮化硅（Si₃N₄）是优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。
（1）Al与NaOH溶液反应的离子方程式为                                    。
（2）下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是           （填序号）。
a．测定镁和铝的导电性强弱
b．测定等物质的量浓度的Al₂(SO₄)₃和MgSO₄溶液的pH
c．向0.1 mol/LAlCl₃和0.1 mol/L MgCl₂中加过量NaOH溶液
（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知：4Al (s)+3O₂(g) =2Al₂O₃(s)   ΔH₁ =" -3352" kJ/mol
Mn(s)+ O₂(g) =MnO₂ (s)    ΔH₂ =" -521" kJ/mol
Al与MnO₂反应冶炼金属Mn的热化学方程式是                            。
（4）氮化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，其反应方程式为                                          。
（5）工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl₄(g) + 2N₂(g) + 6H₂(g)Si₃N₄(s) + 12HCl(g)   △H＜0  
某温度和压强条件下，分别将0.3mol SiCl₄(g)、0.2mol N₂(g)、0.6mol H₂(g)充入2L密闭容器内，进行上述反应，5min达到平衡状态，所得Si₃N₄(s)的质量是5.60g。
①H₂的平均反应速率是         mol／(L·min)。
②若按n(SiCl₄) : n(N₂) : n(H₂) =" 3" : 2 : 6的投料配比，向上述容器不断扩大加料，SiCl₄(g)的转化率应     （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（6）298K时，K_sp[Ce(OH)₄]＝1×10^—29。Ce(OH)₄的溶度积表达式为K_sp＝              。
为了使溶液中Ce^4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce⁴⁺)小于1×10^－5mol·L^－1，需调节pH为     以上。

碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO₂直接合成DMC：CO₂＋2CH₃OH―→CO(OCH₃)₂＋H₂O，但甲醇转化率通常不会超过1%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）已知25 ℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为ΔH₁和ΔH₂，则上述反应在25 ℃时的焓变ΔH₃＝________。

（2）根据反应温度对TON的影响图(图1)判断该反应的焓变ΔH____0(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是_________。
（3）根据反应时间对TON的影响图(图2)，已知溶液总体积 10 mL，反应起始时甲醇0.25 mol，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：________；计算10 h时，甲醇的转化率：________。
（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图(图3)，判断下列说法正确的是________。
a．由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用价廉易得的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

I．“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题：
(1)将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应：
CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g），得到如下二组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1．6	2．4	6
2	900	2	1	0．4	1．6	3

 
①实验1中以v （CO₂）表示的反应速率为                 （保留两位小数，下同）。
②该反应为       （填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=          。
(2)已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l）＋ 3O₂(g）＝ 2CO₂(g）＋ 4H₂O(g） ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O₂(g）＝ 2CO₂(g）                  ΔH ＝ －566.0 kJ／mol
③ H₂O(g）＝ H₂O(l）                          ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                      。
II．(1)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO₄电池某电极的工作原理如下图所示：

该电池的电解质为能传导Li⁺的固体材料。放电时该电极是电池的     极（填“正”或“负”），该电极反应式为          。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO₄和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mole^－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是        L，将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH＝            。

（1）氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：
CH₄(g)+ 2H₂O(g) CO₂(g)+4H₂(g) 
反应过程中能量变化如图所示：

则该反应为     反应（填“吸热”或“放热”）。若已知，破坏1mol化学键需要吸收的热量如下代数式表示：

化学键	C—H	O—H	C=O	H—H
吸收热量（kJ/mol）	a	b	c	d

则根据该反应制取1mol H₂要吸收或放出热量为             kJ(用含a b c d字母表示)。
（2）某温度下，10L密闭容器中充入1.8mol CH₄和3mol H₂O(g)，发生CH₄+2H₂O(g) CO₂+4H₂反应，反应进行到8s时CO₂的浓度为0.08mol/L，则：
①前8s以H₂O(g)表示的平均反应速率为          ；
②8s时，混合气体中H₂的体积分数为          ；

将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器中混合，在一定条件下发生如下反应：
2A(g)+B(g)2C(g)若经过2秒后测得C的浓度为0.6mol/L。
则：（1）2s内用B表示的反应速率              。
（2）2s时A的物质的量浓度为              。
（3）2s时B的物质的量为                  。
（4）最终C的浓度            （填“能”或“不能”）达到2mol/L。

（6分，每空2分）下图表示的是在800℃时，含有A、B、C三种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况，请回答：

（1）该反应的反应物是     。
（2）该反应的化学方程式是          。
（3）若达到平衡状态的时间为2min，则A物质的平均反应速率为       。

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH₄(g) + H₂O (g) ＝CO(g) + 3H₂(g)    △H ＝+206.0 kJ/mol
II：CO (g) + 2H₂ (g) ＝ CH₃OH (g)  △H ＝—129.0 kJ/mol
（1）CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________。
（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图

假设100 ℃时达到平衡所需的时间为15min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为_______________。
（3）写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：______________。
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

① 写出阳极电极反应式_______________。
② 写出除去甲醇的离子方程式_________________。

甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁=－116 kJ·mol^－1
（1）下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。

A．随时将CH3OH与反应混合物分离

B．降低反应温度

C．增大体系压强

D．使用高效催化剂

（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                 
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H₂(g) CH₃OH(g)的平衡常数 K=                     。
（3）在某温度下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L^－1)变化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是         ；且该条件所改变的量是               

在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJ•mol^-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。

（1）图中反应是       （填“吸热”或“放热”）反应，该反应        （填“需要”或“不需要”）环境先提供能量，该反应的△H=          （用含E₁、E₂的代数式表示）。
（2）已知热化学方程式：H₂(g)+1/2O₂(g) =H₂O(g)  △H= －241.8kJ•mol^-1，该反应的活化能为167.2 kJ•mol^-1，则其逆反应的活化能为           。
（3）对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比，活化能          ，单位体积内活化分子的百分数         ，因此反应速率          ，（前面的三个空填“增大”“减小”“不变”）你认为最可能的原因是                  。

将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应  3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经过4min时，测得D的浓度为0.5 mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L^－1·min^－1，A在4 min末的浓度是___________，B的平均反应速率是______       __，x的值是               。

某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

（1）X的转化率是      ；
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程为          ；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=               ；
（4）当反应进行到第    min，该反应达到平衡。

有一化学反应2AB＋D ，B、D起始浓度为0，在四种不同条件下进行。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表，根据下述数据，完成填空：

实验 序号	浓度（mol/L）	时间（min）
0	10	20	30	40	50	60
1	温度	800 ℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800 ℃	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800 ℃	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60

（1）在实验1，反应在0至40分钟时间内A的平均速率为         mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度C₂＝         mol/L，可推测实验2中隐含的条件是                   
（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则达到平衡时v₃   v₁（填＞、＝、＜＝，）800℃时,反应平衡常数＝         ，且C₃＝         mol/L，可推测实验3中隐含的条件是                     。
（4）800℃时,反应B＋D 2A当其他条件不变, B、D的起始浓度为0.50 mol/L , A的起始浓度为0,达到平衡时A的浓度为       mol/L, B的转化率＝          。

（1）等质量的D₂¹⁶O和H₂¹⁶O所含的质子数之比为______，中子数之比为______；等物质的量的D₂¹⁶O和H₂¹⁶O分别与足量的金属钠反应，放出的氢气的质量比为_____，转移电子数之比为______。
（2）在2L密闭容器中进行如下反应：，5min内NH₃的质量增加了
1.7g，则v(NH₃)=                       。