高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

在一密闭容器中发生反应N₂＋3H₂2NH₃，△H<0达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是    (填选项)。
A．t0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
E．t4～t5
F．t5～t6
（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是_____(填选项)。
A．增大压强
B．减小压强
C．升高温度
D．降低温度
E．加催化剂
F．充入氮气
t1时刻    ；t3时刻    ；t4时刻    。
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是     (填选项)。
A．t0～t1   B．t2～t3   C．t3～t4   D．t5～t6
（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为     。

(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^-)

(10分)（1）某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：______________________________________________________  
反应开始至2 min，Z的平均反应速率为 __________________。

（2）不同时间测得以下反应速率：①v(X)=0.075mol/(L·min)
②v(Y)=0.001mol/(L·s)      ③v(Z)=0.06mol/(L·min)
速率由大到小关系正确为：                     （填编号）
（3）可逆反应：     
ａA（g）＋ｂB（g） ｃC（g）＋ｄD（g）的v-t图像如图所示:

①其阴影面积表示的是________________________________
②若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则阴影面积将________(填变大、不变或变小)       

（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。______________________________________________________。

(10分)某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示．由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为__            ____．
（2）反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为______ mol·L^－1·min^－1；
平衡时，Y的转化率为__    ____，
平衡时，Z的浓度为___       ___ mol·L^－1。
（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____   _（填选项、多选）

A．X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化．

(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。

某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO₂，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)  ΔH＝a kJ·mol^－1，测得CO₂和CO浓度随时间的变化如图所示：

（1） 0～8 min，v(CO)＝__________mol·L^－1·min^－1。
（2） 测得在不同温度下，K值如下：

温度（℃）	500	700
平衡常数K	2.00	2.50

①若500℃时进行反应，CO₂起始浓度为3 mol·L^－1，CO的平衡浓度为________。
②反应中的a________0(填“大于、小于、等于”)。
③下列措施中，能使平衡时c(CO)/c(CO₂)的比值的增大的是________(填序号)。
A．升高温度   B．再加入一些铁粉     C．增大压强  D．充入一定量氮气
④在700℃时的某时刻测得CO₂浓度为1.4mol·L^-1，CO浓度为2.0mol·L^-1，反应向     方向进行（填“正反应”或”逆反应”），理由是：                                      。

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为      ___________
（2）反应开始至2min、5minZ的平均反应速率为           、          ；
（3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率           （填写“大、小或相等”）。

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)=                       。