高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

工业上可利用煤的气化产物（CO和H₂）合成二甲醚（CH₃OCH₃）同时生成二氧化碳，其三步反应如下：
① 2H₂ (g)＋CO(g)  CH₃OH (g)          ΔH＝ －90.8 kJ·mol^-1
② 2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)    ΔH＝ －23.5 kJ·mol^-1
③ CO(g)＋H₂O(g)  CO₂ (g)＋H₂(g)       ΔH＝ －41.3 kJ·mol^-1
（1）总合成反应的热化学方程式为__________                          _  。
（2）一定条件下的密闭容器中，上述总反应达到平衡时，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
__________（填字母代号）。
A高温高压           B加入催化剂        C减少CO₂的浓度
D增加CO的浓度     E．分离出二甲醚
（3）已知反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)在某温度下的平衡常数K = 400。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c / mol·L^-1	0.44	0.60	0.60

此时，v (正) _____ v (逆) （填“＞”、“＜”或“＝”）；达到平衡后，CH₃OCH₃的物质的量浓度是_____          。

(6分)将3 mol A和3 mol 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5 min后，测得D的浓度为0.5 mol／L，C的平均反应速率为0.1 mol／(L·min)。试求：
（1）B的平均反应速率为           。
（2）x的值为           。
（3）5 min后，A、B的物质的量之比为           。

捕碳技术(主要指捕获CO₂)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g)  (NH₄)₂CO₃(aq)            ΔH₁
反应Ⅱ：NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) NH₄HCO₃(aq)               ΔH₂
反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g) 2NH₄HCO₃(aq)    ΔH₃
请回答下列问题：
(1)ΔH₃与ΔH₁、ΔH₂之间的关系是：ΔH₃＝            。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为                      。
(3)为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH₃       0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₁～T₂及T₄～T₅两个温度区间，容器内CO₂气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是   
                     。
③反应Ⅲ在温度为T₁时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到T₂，并维持该温度。请在该图中画出t₁时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
  
图1                               图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO₂，在(NH₄)₂CO₃初始浓度和体积确定的情况下，提高CO₂吸收量的措施有   
   。
(5)下列物质中也可以作为CO₂捕获剂的是       。

A．NH4Cl

B．Na2CO3

C．HOCH2CH2OH

D．HOCH2CH2NH2

(16分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) H=-92．2kJ·mol^-1。在一定条件下反应时，当生成标准状况下33.6LNH₃时，放出的热量为           。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH₃的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知：

①温度T₁、T₂时的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁     K₂ (填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氦气，平衡     移动、(填“向左”、“向右”或“不”)。
②T₂温度时，在1L的密闭容器中加入2.1mol N₂、l.5molH₂，经10min达到平衡，则v(H₂)=         。达到平衡后，如果再向该容器内通入N₂、H₂、NH₃各0.4mol，则平衡     移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素：CO₂(g)+2NH₃(g)H₂O(1)+CO(NH₂)₂(1) △H，
在一定压强下测得如下数据：

①则该反应△H   0，表中数据a   d，b   f(均选填“>”、‘‘=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO₂、NH₃，应如何处理            。

（本题16分）工业上利用CO₂和H₂在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H₂O(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：____________ ________
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①脱氢反应的△H_____0，600K时，Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t₁K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L^－1。你认为正确吗？请说明理由__________________________________________________________________________。
（3）纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH₃-OH的脱氢实验：
CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)
CH₃OH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(H₂)＝              ；实验温度T₁   T₂（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①   实验②（填“>”、“<”）。
（4）用CH₃-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为：
___________________________________________。

(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为              。
⑵已知：
① E－E→2E　 H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A　 H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E　H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A₂与E₂反应的热化学方程式                                   。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A₂(g)＋BC(g)X(g)　 H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2 mol A2、1 mol BC	1 mol X	4 mol A2、2 mol BC
平衡时n(X)	0.5 mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	1	2	3

①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则A₂的平均反应速率
v (A₂)=                 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K =                 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是           (填字母)。
A．α₁＋α₂＝1            B．Q₁＋Q₂＝Q              C．α₃＜α₁              
D．P₃＜2P₁＝2P₂         E．n₂＜n₃＜1.0 mol           F．Q₃＝2Q₁
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体积压缩到1 L，若在第8min达到新的平衡时A₂的总转化率为75%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A₂(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与N具有相同的质子、电子数目：W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非会属性在同周期主族元素中最强。

（1）Y在周期表中的位置是        。
（2）用电子式表示化合物X₃W的结
构                     。
（3） X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，该
反应的化学方程式是        。
（4）同温同压下，将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中，若所得溶液的pH=7则a     b（填“>”或“<”或“=”）。
（5）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B，该反应的离子方程式是             。
（6）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即：
                  △H=—92.4kJ·mo1^－1
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：

时间	浓度(mo1/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4．0	9．0	0
第10 min	3．8	8．4	0．4
第20 min	3．4	7．2	1．2
第30 min	3．4	7．2	1．2
第40 min	3．6	7．8	0．8

 0min～10min，  W₂ 的平均反应速率           。
②反应在第l0min改变了反应条件，改变的条件可能是          。
a．更新了催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是          。
a．更新了催化剂  b．升高温度 c．增大压强 d．减小A的浓度

某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol·L^－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：

时间 实验序号	0	10	20	30	40	50	60
1	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
4	T	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1中，在10～20 min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为               。（2）实验2中，A的初始浓度c₂=      mol·L^－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是                                        。
（3）测得实验1和实验3各组分百分含量相等。设实验3的化学反应速率为v₃，实验1的化学反应速率为v₁，则v₃    v₁（填“＞”“=”或“＜”），且c₃=      mol·L^－1。
（4）实验4和实验1仅起始温度不同。比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是       反应（填“吸热”或“放热”），理由是                                。
（5）实验4中，假定在50 min将容器的容积缩小为原来的一半，请在下图中用曲线表示体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、D）。

（本题16分）CO₂和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
（1）以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1
②NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1
③2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol^－1
则a为            。
（2）科学家们提出用工业废气中的CO₂制取甲醇：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
制得的CH₃OH可用作燃料电池的燃料。

①在KOH介质中，负极的电极反应式为_________________________________。
② 作介质的KOH可以用电解K₂SO₄溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,
阳极的电极反应式是：_____________________________________。                                     
（3）利用CO与H₂反应可合成CH₃OCH₃。
已知：3H₂(g) + 3CO(g)  CH₃OCH₃(g) + CO₂(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是           .
A低温高压     B加入催化剂   C体积不变充入氦气 
D增加CO的浓度   E．分离出二甲醚
（4）CH₃OCH₃也可由CH₃OH合成。已知反应2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)，在某温度下，在1L密闭容器中加入CH₃OH ，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/（mol·L^－1）	0.01	0.2	0.2

①0-10 min内反应速率v(CH₃OH) ＝               。
②该温度下的平衡常数为              。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH₃OH和0.2mol CH₃OCH₃，此时正、逆反应速率的大小：v_正        v_逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

（本题16分）降低大气中CO₂的含量和有效地开发利用CO₂正成为研究的主要课题。
（1）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：______________________。
（2）在容积为2L的密闭容器中，充入2mol CO₂和6mol H₂，在温度500℃时发生反应：
CO₂（g）+ 3H₂（g）CH₃OH（g）+ H₂O（g） △H<0。
CH₃OH的浓度随时间变化如图。回答有关问题：

①从反应开始到20分钟时，H₂的平均反应速率v(H₂)＝_________________
②从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是__________________________
A．增大压强    B．加入催化剂   C．升高温度    D．增大反应物的浓度 
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO₂和6mol H₂，保持温度不变，达到新平衡时，CH₃OH的浓度____________1mol.L^-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一种原电池的工作原理为：2Na₂S₂ + NaBr₃ Na₂S₄ + 3NaBr。用该电池为电源，以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使CO₂在铜电极上可转化为甲烷。
①该电池负极的电极反应式为：______________________________________
②电解池中产生CH₄一极的电极反应式为：   ____________________________________。
（4）下图是NaOH吸收CO₂后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－三种成分平衡时的组成分数。

下列叙述正确的是  _____________
A．此图是1.0 mol·L^-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L^-1 HCl溶液的滴定曲线
B．在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c(H₂CO₃)=c(HCO₃^－)=c(CO₃^2－)
C．人体血液的pH约为7.4，则CO₂在血液中多以HCO₃^－形式存在
D．若用CO₂和NaOH反应制取NaHCO₃，宜控制溶液的pH为7～9之间

煤炭燃烧过程中会释放出大量的，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以的形式固定，从而降低的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的又会与发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
     (反应Ⅰ)
     (反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能自发进行的条件是。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数时用气体组分()的平衡压强代替该气体物质的量浓度，则反应Ⅱ的= (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率()大于反应Ⅱ的速率()，则下列反应过程能量变化示意图正确的是。

（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中初始体积百分数与平衡时固体产物中质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中生成量的措施有。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，，请在图2中画出反应体系中随时间变化的总趋势图。
  

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
（）+（）（）+（）  ∆（I）
（）+（）（）               ∆（II）
（1）（）+（）（）+（）+（）的平衡常数= （用、表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向恒容密闭容器中加入 和 ，时反应（II）达到平衡。测得内（）=×^-•L^-•^-，则平衡后n（）= ，的转化率= 。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时的转化率（填""""或""），平衡常数（填"增大""减小"或"不变"。若要使减小，可采用的措施是   。
（3）实验室可用溶液吸收，反应为+2NaOH=++。含 NaOH的水溶液与 恰好完全反应得溶液A，溶液B为•‾¹的溶液，则两溶液中c（‾）、c（^-）和c（‾）由大到小的顺序为。（已知的电离常数=×^-•L‾，的电离常数=×^-•‾，可使溶液A和溶液B的相等的方法是  （）           。

A．	a．向溶液A中加适量水       b．向溶液A中加适量c．向溶液B中加适量水       d．向溶液B中加适量

化合物和单质在一定条件下反应可生成化合物。回答下列问题：
（1）已知的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，的熔点为167 ℃。室温时与气体反应生成lmol ，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。
（2）反应在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时和均为0.2 。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 ＝。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率由大到小的次序为(填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b、c。
③用表示开始时总压强，表示平衡时总压强，表示的平衡转化率，则的表达式为；实验和的平衡转化率：为、为。

硝基苯甲酸乙酯在存在下发生水解反应：.两种反应物的初始浓度均为0.050,15 时测得：的转化率随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：

	0	120	180	240	330	30	600	700	800
/%	0	33.0	41.8	48.8	58.0	69.0	70.4	71.0	71.0

（1）列式计算该反应在120～180与180～240区间的平均反应速率、。比较两者大小可得到的结论是。
（2）列式计算15 时该反应的平衡常数。
（3）为提高的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有（要求写出两条）。

汽车尾气是城市空气的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N₂和O₂反应，其能量变化值如右图所示，

则：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g) △H=　　  。
（2）汽车尾气中CO、NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N₂的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图一。

① NO与CO混存时，相互反应的化学方程式为                              。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4时，NO的转化率为75%，则CO的转化率约为       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在实际过程中是不断变化的，保证NO转化率较高的措施是将温度大约控制在              K之间。
（3）汽车尾气中NO_x有望通过燃料电池实现转化。已经有人以 NO₂、O₂和熔融NaNO₃制成了燃料电池，其原理如图二。
① 图中石墨Ⅱ为电池的             极。
② 在该电池使用过程中，石墨I电极上的产物是氧化物Y，其电极反应式为      。
（4）甲醇也可用于燃料电池。工业上采用反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密闭反应器中，H₂的平衡转化率与温度、压强的关
系如图三所示，则A、B、C三点处对应平衡常数(K_A、K_B、K_C)的
大小关系为        。

② 某高温下，将6molCO₂和8molH₂充入2L密闭容器中发生
反应，达到平衡后测得c(CO₂)=2.0mol·L^-1，则该温度下反应的平
衡常数值为      。