高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

500℃时，将H₂和N₂置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H₂、N₂和NH₃物质的量变化如图所示，分析图像完成下列问题：

(1)0～10分钟，N₂的平均反应速率为________mol·L^－1·min^－1,0～10分钟与10～20分钟两个时间段中，N₂的反应速率之比为________。反应在第10 min可能改变的条件是________，运用图像信息说明该条件不是升温的原因：________。
(2)计算500℃时，反应N₂＋3H₂2NH₃的平衡常数K的数值为________。保持温度不变，反应进行至25 min时，抽去0.1 mol氨，此时平衡常数K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。保持体积不变，达到新平衡后的正反应的化学反应速率比原平衡状态________(填“大”“小”或“不变”)。
(3)在上图中画出25～40 min时间段内N₂的物质的量的变化图像。

(创新预测题)(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N₂O₄充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N₂O₄(g)2NO₂(g)　ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

t/s c/(mol·L^－1)	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/(mol·L^－1)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO2)/(mol·L^－1)	0	0.060	b	c1	c2	c3

 
请回答下列问题：
①表中a＝______，在0～20 s内N₂O₄的平均反应速率为_______mol·(L·s)^－1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c₁、c₂的大小关系为________，c₃＝________mol·L^－1，达到平衡时N₂O₄的转化率为_________________。
(2)室温下，把SiO₂细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H₄SiO₄溶液，反应原理如下：
SiO₂(s)＋2H₂O(l)H₄SiO₄(aq)　ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________________________。
②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是______________________________________。

（1）已知：O₂ (g)= O₂^＋ (g)+e^－ △H₁=" +1175.7" kJ·mol^－1
PtF₆(g)+ e^－= PtF₆^－(g)    △H₂=" -" 771.1 kJ·mol^－1
O₂+PtF₆^－(s)=O₂⁺(g)+PtF₆^－ (g)  △H₃="+482.2" kJ·mol^－1
则反应：O₂（g）+ PtF₆ (g) = O₂+PtF₆(s)的△H="_____" kJ·mol^-1。
如图为合成氨反应在使用相同的催化剂，不同温度和压强条件下进行反 应，初始时N₂和H₂的体积比为1:3时的平衡混合物中氨的体积分数：

① 在一定的温度下，向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是       。
a．体系的压强保持不变        b．混合气体的密度保持不变
c．N₂和H₂的体积比为1:3      d．混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用v_A（NH₃）和v_B（NH₃）表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率，则v_A（NH₃）    v_B（NH₃）（填“>”、“<”或“=”），该反应的的平衡常数k_A     k_B（填“>”、“<”或“=”），在250 ℃、1.0×10⁴kPa下达到平衡，H₂的转化率为     %（计算结果保留小数点后一位）；
（3）25℃时，将a mol NH₄NO₃溶于水，溶液呈酸性，原因                                   （用离子方程式表示）。向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性，则所加氨水的浓度为          mol/L（用含a、b的代数式表示，NH₃·H₂O的电离平衡常数为K_b=2×10^-5）
（4）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。电镀一段时间后，装置Ⅰ中溶液的pH      （填“变大”、“变小”或“不变”），a极电极反应方程式为                 ；若电镀结束后，发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g（溶液中硫酸铜有剩余），则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷     L（标准状况下）。

（I）在一定条件下，发生反应：aA（g）+bB（g）cC（g）△H="Q" kJ/mol，其化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：

依据图表判断该反应△H      0（填“>”或“<”）：若其它条件保持一定，降低温度，该反应物A的转化率        （填“增大”、“减小”或“不变”下同），化学反应速率将        。

（II）在恒定温度t℃，2L恒容密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）   cC（g），容器中A、B、C物质的量变化如图所示，回答下列问题：
（1）该化学方程式中a：b：c为          ，t℃时该反应的化学平衡常数K的值为____      。（保留2位小数）
（2）0～15 min内，B的平均反应速率为                ，反应达平衡时，A的转化率为                 。
（3）据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是             （用文字表达），反应重新达平衡时，A的体积分数将               （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）10 min到15 min的曲线变化的原因可能是                                 。

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二”五期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄(g)+4NO₂(g) ="4NO(g)" + CO₂(g) +2H₂O(g)   ⊿H=" -574" kJ·mol^－1
②CH₄(g) +4NO(g) =2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)   ⊿H=" -1160" kJ·mol^－1
③H₂O(g) = H₂O(l)    △H=" -44.0" kJ·mol^－1
写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的热化学方程式           。
（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2-，从而实现对SO₂的治理。已知含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ = 4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                                  。

浓度/mol·L^－1 时间/min	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

 
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①10min~20min以v(CO₂) 表示的平均反应速率为                         。
②根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为   　　    （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率       （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是    　　　    （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v_正(NO) = v_逆(N₂)
C．容器内CO₂的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是           。请在图中画出30min至40min的变化曲线。

大气中的部分碘源于O₃对海水中I^－的氧化。将O₃持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O₃将I^－氧化成I₂的过程由3步反应组成：
①I^－（aq）＋O₃（g）=IO^－（aq）＋O₂（g）ΔH₁
②IO^－（aq）＋H^＋（g）=HOI（aq）ΔH₂
③HOI（aq）＋I^－（aq）＋H^＋（aq）=I₂（aq）＋H₂O（l）ΔH₃
总反应的化学方程式为_________________________________，
其反应热ΔH＝______________。
（2）在溶液中存在化学平衡：I₂（aq）＋I^－（aq） I₃^-（aq），其平衡常数表达式为________。
（3）为探究Fe^2＋对O₃氧化I^－反应的影响（反应体系如图1），某研究小组测定两组实验中I₃^-浓度和体系pH，结果见图2和下表。

编号	反应物	反应前pH	反应前pH
第1组	O3＋I^－	5.2	11.0
第2组	O3＋I^－＋Fe^2^＋	5.2	4.1

 
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________。
②图1中的A为________。由Fe^3＋生成A的过程能显著提高I^－的转化率，原因是____________________。
③第2组实验进行18 s后，I₃^-浓度下降。导致下降的直接原因有（双选）________。
A．c（H^＋）减小
B．c（I^－）减小
C．I₂（g）不断生成
D．c（Fe^3＋）增加
（4）据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I₃^-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

（1）N₂（g）＋3H₂（g）  2NH₃（g）　ΔH＝－94.4 kJ·mol^－1。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

①在1 L容器中发生反应，前20 min内，v（NH₃）＝________，放出的热量为________。
②25 min时采取的措施是_______________________；
③时段Ⅲ条件下反应的平衡常数表达式为________（用具体数据表示）。
（2）电厂烟气脱离氮的主反应①：4NH₃（g）＋6NO（g）5N₂（g）＋6H₂O（g），副反应②：2NH₃（g）＋8NO （g） 5N₂O（g）＋3H₂O（g）　ΔH＞0。测得平衡混合气中N₂和N₂O含量与温度的关系如图。在400～600 K时，平衡混合气中N₂含量随温度的变化规律是________，导致这种变化规律的原因是________（任答合理的一条原因）。

（3）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。电池反应为4NH₃＋3O₂=2N₂＋6H₂O，则负极电极反应式为________。

工业上合成氨的反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)ΔH＝－92.60 kJ·mol^－1。
（1）在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)，下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。
①单位时间内生成2n mol NH₃的同时生成3n mol H₂
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键
③用N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量增大
⑤容器内的气体密度不变
（2）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

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	0.20		1.00	1.00

 
根据表中数据计算：
①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。
②0～1 h内N₂的平均反应速率为________ mol·L^－1·h^－1。
③此温度下该反应的化学平衡常数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1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO₂(g)＋N₂(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。

据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T₂温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N₂)＝______________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂，在上图中画出c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是________(填代号)。


(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－867 kJ/mol
2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH₂＝－56.9 kJ/mol
写出CH₄(g)催化还原N₂O₄(g)生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的
目的。如图是通过人工光合作用，以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为__________________________。

③常温下，0.1 mol·L^－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数K_a＝________。

大气中的部分碘源于O₃对海水中I^－的氧化。将O₃持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

(1)O₃将I^－氧化成I₂的过程由3步反应组成：
①I^－(aq)＋ O₃(g)===IO^－(aq)＋O₂(g)　ΔH₁
②IO^－(aq)＋H^＋(aq)HOI(aq)　ΔH₂
③HOI(aq)＋I^－(aq)＋H^＋(aq)I₂(aq)＋H₂O(l)　ΔH₃
总反应的化学方程式为_________________________________，其反应热ΔH＝________。
(2)在溶液中存在化学平衡：I₂(aq)＋I^－(aq)I₃^—(aq)，其平衡常数表达式为________。
(3) 为探究Fe^2＋对O₃氧化I^－反应的影响(反应体系如上图)，某研究小组测定两组实验中I₃^—浓度和体系pH，结果见下图和下表。

编号	反应物	反应前pH	反应后pH
第1组	O3＋I^－	5.2	11.0
第2组	O3＋I^－＋Fe^2^＋	5.2	4.1

 

图2
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_____________________________
②图1中的A为________。由Fe^3＋生成A的过程能显著提高I^－的转化率，原因是_____________________________________________
③第2组实验进行18 s后，I₃^—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A．c(H^＋)减小　　　B．c(I^－)减小   C．I₂(g)不断生成  D．c(Fe^3＋)增加
(4)据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I₃^—的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。

一定温度下，在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为K＝。请回答下列问题。
（1）该反应的化学方程式为__________________________________________；
若温度升高，K增大，则该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）能判断该反应一定达到平衡状态的是________（填字母序号）。

A．v正（H2O）＝v逆（H2）

B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变

C．消耗n mol H2的同时消耗n mol CO

D．容器中物质的总物质的量不随时间改变

（3）该反应的v_正随时间变化的关系如图，在t₂时改变了某种条件，改变的条件可能是________、________。

（4）实验测得t₂时刻容器内有1 mol H₂O（g），5 min后H₂O（g）的物质的量是0.8 mol，这5 min内H₂O（g）的平均反应速率为________。

光气（COCl₂）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
已知COCl₂（g）Cl₂（g）＋CO（g）　ΔH＝＋108 kJ·mol^－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出）：

（1）化学平衡常数表达式K＝________，计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；
（2）比较第2 min反应温度T（2）与第8 min反应温度T（8）的高低：T（2）________T（8）（填“＜”、“＞”或“＝”）；
（3）若12 min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl₂）＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v（CO）＝________；
（4）比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2～3）、v（5～6）、v（12～13））的大小________________。

向2.0L恒容密闭容器中充人1.0mol PCl₅，在温度为T时发生如下反应
PCl₅(g) PCl₃(g)+C1₂(g) H=124kJ·mol^-1。反应过程中测定的部分数据见下表：

时间t/s	0	50	150	250	350
n(PCL3）/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

 
回答下列问题
（1）反应在前50 s的平均速率v(PCI₅)=________。
（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=________。
（3）要提高上述反应的转化率，可采取的措施有________。
（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂平衡时PCl₅的转化率仍为20％，则a=________。
（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H₃ PO₄)，该反应的化学方程式是________。
若将0.01 mol PCI₅投入l L热水中，再逐滴加入AgNO₃溶液，先产生的沉淀是________ [已知Ksp(Ag₃ PO₄)="1.4" x 1 0^-16，Ksp(AgCl)="1.8" x 10^-10]。
（6）一定条件下，白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体，该气体与白磷的物质的量之比为20：3，反应的化学方程式为____________________________。

回答以下关于第三周期元素及其化合物的问题。
（1）下列能用于判断氧和氟非金属性强弱的是              （选填编号）。
A．气态氢化物的稳定性         B．最高价氧化物对应水化物的酸性
C．单质与氢气反应的难易       D．单质与同浓度酸发生反应的快慢
（2）Be和Al具有相似的化学性质，写出BeCl2水解反应的化学方程式                          
（3）常温下，不能与铝单质发生反应的是_________（填序号）
A．CuSO4溶液    B．Fe2O3     C．浓硫酸    D．NaOH    E．Na2CO3固体
（4）相同压强下，部分元素氟化物的熔点见下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔点/℃	1266	1534	183

 
试解释上表中氟化物熔点差异的原因：                                                。SiF4分子的空间构型为             ，SiF4中Si—F键间的键角           。(选填“相等”、“不相等”或“无法判断”)
（5）Cl2合成有机物时会产生副产物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O，可实现氯的循环利用。
该反应平衡常数的表达式K=            ；若反应容器的容积为2L，8min后达到平衡，测得容器内物质由2.5mol减少至2.25mol，则HCl的平均反应速率为       mol/L∙ min。

已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)；△H=－196 kJ/mo1，850K时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol SO₂和2mol O₂，10分钟后达到平衡，SO₂浓度和时间关系如图。

回答下列问题
（1）前10分钟内O₂的平均反应速率为          mol/(L·min)
（2）平衡时，0₂的转化率为         ，此时反应共放热        kJ。
（3）若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，假设在20分钟时达到新平衡，此时c（O₂）=1．15 mol/L，请在图上画出15-25分钟SO₂的浓度变化曲线。