高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H₂O₂是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：
（1）下列方程中H₂O₂所体现的性质与其可以作为消毒剂完全一致的是        。
A．BaO₂+2HClH₂O₂+BaCl₂
B．Ag₂O+H₂O₂ =2Ag+O₂+H₂O   
C．2H₂O₂2H₂O+O₂↑
D．H₂O₂+NaCrO₂+NaOH=Na₂CrO₄ +H₂O
（2）火箭发射常以液态肼(N₂H₄)为燃料，液态H₂O₂为助燃剂。已知：
N₂H₄（1）+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H=" -" 534 kJ·mol^－1   
H₂O₂（1）=H₂O（1）+1/2O₂(g)  △H=" -" 98.64 kJ·mol^－1
H₂O（1）=H₂O(g)  △H=+44kJ·mol^－l
则反应N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂(g)+4H₂O(g)的△H=           ，
该反应的△S=        0(填“＞”或“<”)。
（3）H₂O₂是一种不稳定易分解的物质。
①如图是H₂O₂在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图

②实验证实，往Na₂CO₃溶液中加入H₂O₂也会有气泡产生。已知常温时H₂CO₃的电离常数分别为Ka_l=4.3×l0^－7，Ka₂ =" 5.0" ×l0^－11 。Na₂CO₃溶液中CO₃^2－第一步水解常数表达式K_hl=      ，常温时K_hl的值为            。若在Na₂CO₃溶液中同时加入少量Na₂CO₃固体与适当升高溶液温度，则K_hl的值
           (填变大、变小、不变或不确定)。
（4）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示。

注：以上实验均在温度为20℃、w(H₂O₂)=0．25%、pH=7．12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L^-l的条件下进行。图1中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图2中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知，下列叙述错误的是                  (填序号)。
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低      
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢     
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小

化合物AX₃和单质X₂在一定条件下反应可生成化合物AX₅。回答下列问题：
（1）已知AX₃的熔点和沸点分别为－93．6 ℃和76 ℃，AX₅的熔点为167 ℃。室温时AX₃与气体X₂反应生成lmol AX₅，放出热量123．8 kJ。该反应的热化学方程式为                     。
（2）反应AX₃(g)＋X₂(g)AX₅(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX₃和X₂均为0．2 mol。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v(AX₅)＝               。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX₅)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p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，则α的表达式为           。

接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g) △H=－190 kJ·mo1^－1
（1）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0．20 mol SO₂和0．10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0．18mol，则v(O₂)=______mol·L^-1·min^-1
（2）下列条件的改变能加快其反应速率的是         (选填序号)
①升高温度
②保持体积不变，只增加氧气的质量
③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大
④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大 
（3）下列描述中能说明上述（1）反应已达平衡的是          (选填序号)
①v(O₂)_正＝2v(SO₃)_逆
②SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2：1：2
③单位时间内生成2n molSO₂的同时生成2n mol SO₃
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化 
⑥容器中气体压强不随时间而变化
（4）在相同条件下发生上述反应，若要得到380kJ热量，则加入各物质的物质的量可能
是      。

A．4 mo1SO2和2mol O2	B．6mol SO2和6mo1 O2
C．4mol SO2和4 mo1 O2	D．6mo1 SO2和4 mo1 O2

铁是当代社会中用量最大的金属之一。磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为：Fe₃O₄（s）+4CO3Fe（s）+4CO₂
（1）已知：①Fe₃O₄（s）+4C（石墨）3Fe（s）+4CO（g）   ΔH=+646.0 kJ/mol
②C（石墨）+CO₂（g）2CO（g）    ΔH=+172.5 kJ/mol
由Fe₃O₄（s）与CO反应生成Fe（s）的热化学方程式是             。
（2）T℃时，在 2L恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各1.0 mol ，10 min反应达到平衡时，容器中CO₂的浓度是0.4 mol /L。
①能证明该反应达到化学平衡的是        （选填字母）。
a．容器内压强不再变化           
b．容器内CO、CO₂物质的量比为1 : 1
c．容器内气体的质量不再变化     
d．生成CO₂的速率与消耗CO的速率相等
②CO的平衡转化率是       。
③l0 min内，反应的平均反应速率v (CO2)=            。
④欲提高该反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是       （选填字母）。
a．提高反应温度              b．移出部分CO2
c．加入合适的催化剂          d．减小容器的容积
⑤T℃时，该反应的平衡常数K=       。

煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气，而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH₃OH。
(1)已知：CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(g)＋H₂O(g)　ΔH₁
2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)　ΔH₂
2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(g)　ΔH₃
则反应CO(g)＋2H₂(g)=CH₃OH(g)的ΔH＝______。
(2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇时，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示，则曲线c所表示的温度为________ ℃。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×10⁴ kPa左右，选择此压强的理由是____________。

③以下有关该反应的说法正确的是________(填序号)。
A．恒温、恒容条件下，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡
B．一定条件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡
C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH₃OH的产率
D．某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol·L^－1，则CO的转化率为80%
(3)一定温度下，向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol CH₃OH(g)，发生反应：CH₃OH(g)CO(g)＋2H₂(g)，H₂的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

0～2 min内的平均反应速率v(CH₃OH)＝__________。该温度下，反应CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K＝__________。相同温度下，若开始时加入CH₃OH(g)的物质的量是原来的2倍，则__________(填序号)是原来的2倍。
A．平衡常数                 B．CH₃OH的平衡浓度
C．达到平衡的时间               D．平衡时气体的密度

工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)现将不同量的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，得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡状态所需时间/min
CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①对于反应CO(g)+H₂O(g) CO₂₍g)+H₂(g)，下列说法正确的是               
A．当容器中CO的含量保持不变时，说明该反应达到平衡状态
B．若混合气体的密度不再改变，说明该反应已达化学平衡状态
C．实验I中，反应达到平衡后，再通入4molCO和2molH₂O，平衡正向移动，H₂的体积分数增大
D．若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变
②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率（CO）=         ；
③实验II条件下反应的平衡常数K=         (保留小数点后二位)；H₂O(g)的平衡转化率为      。
④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H₂O、0.2mol CO₂、0.5mol H₂，则平衡向     方向移动（填“正反应”、“逆反应”或“不移动”）
⑤若仅改变温度，纵坐标y随T变化如图所示，则纵坐标y表示的是        。

A．CO₂的百分含量      B．混合气体的平均相对分子质量
C．CO的转化率        D．H₂O的物质的量

甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH₄和H₂O为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ。CH₄的转化率与温度、压强的关系如下图。

①已知100 ℃压强为p₁时达到平衡所需的时间为5 min,则用H₂表示的平均反应速率为　　　　。 
②图中的p₁　　　　p₂(填“<”“>”或“="”),100" ℃压强为p₂时平衡常数为　　　　。 
③该反应的ΔH　　　　0(填“<”“>”或“=”)。 
(2)在一定条件下,将a mol CO与3amol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH<0 ……Ⅱ
①若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是(　　)
A.升高温度
B.将CH₃OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H₂
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验表格中。
A.下表中剩余的实验条件数据:a=　　　　;b=。 
B.根据反应Ⅱ的特点,下图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强p_x=　　　　MPa。 

实验编号	T/℃	n(CO)/n(H2)	p/MPa
1	150	1/3	0.1
2	a	1/3	5
3	350	b	5

 

自2013年3月我国北方地区出现了雾霾天气，其产生的原因说法不一，汽车的尾气排放被称为原因之一，有关氮的化合物的研究是一项重要课题。
（1）．已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）    ΔH=+180．5KJ·mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）             ΔH= -566．0 KJ·mol^-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是                     
（2）．反应2NO₂（g）2NO（g）+O₂（g） 在容积为2．0L的密闭容器中进行，反应过程中NO₂的物质的量随时间的变化如下表

时间（s）	0	10	20	25	30
条件A [n（NO2）]（mol）	0．20	0．14	0．13	0．13	0．13
条件B [n（NO2）]（mol）	0．20	0．10	0．10	0．10	0．10

 
①条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况，该不同条件是
A．有、无催化剂   B．温度不同    C．压强不同   D．容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是
A．V正（NO₂）=V逆（NO）    B．c（NO₂）=c（NO）    C．O₂的物质的量不变
D．混合气体的密度不变       E．混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时，氧气的平均速率为            mol·L^-1·s^-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下，向平衡体系里再通入0．15molO₂和0．1molNO₂，则反应        （填“正向”、“逆向”或“不移动”）。

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)    ΔH="+131.3" kJ•mol^-1，ΔS=＋133.7J•(K•mol) ^-1
①该反应能否自发进行与            有关。
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，
下列能判断该反应达到化学平衡状态的是               （填字母，下同）
a．容器中的压强不变   
b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c．υ_正(CO) =υ_逆(H₂O)   
d．c(CO)=c(H₂)
（2）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)，得到如下三组数

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所 需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中以υ(CO₂) 表示的反应速率为            。
②该反应的逆反应为          （填“吸”或“放”）热反应
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol^-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，下列措施中能使c (CH₃OH)增大的是___________。

a．升高温度     
b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H₂O(g)从体系中分离出来    
d．再充入1mol CO₂和3mol H₂

BCl₃是重要的化工原料，其沸点12℃。500℃时，向2L的密闭容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模拟工业制取三氯化硼的反应如下：B₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g)  2BCl₃ (g) + 3CO(g)。
（1）反应起始至3min时固体质量减少了15.9克，则氯气的平均反应速率为_____________。
（2）反应至4min时达到平衡，则下列说法正确的是____________（填序号）。
A．3min时，CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B．2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C．反应起始至平衡，气体的密度不断增大
D．达到平衡后，容器内的压强不再变化
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl₅，在温度为T时发生如下反应PCl₅（g）PCl₃（g）+ Cl₂（g）△H=" +124" kJ•mol^－1。反应过程中测定的部分数据见下表：

回答下列问题：
（1）反应在前50s的平均速率v(PCl₅)=           ，该反应的△S    0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=              。
（3）上述反应到达平衡状态时，PCl₃的体积分数为         。
要提高平衡时PCl₃的体积分数，可采取的措施有              。

A．温度不变，压缩容器体积增大压强	B．使用高效催化剂
C．温度和体积不变，减小PCl5的起始量	D．体积不变，提高反应温度

（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（H₃PO₄），该反应的化学方程式是                     。

某科研人员设计出将硫酸渣（主要成分Fe₂O₃，含有少量的SiO₂等杂质）再利用的流程。流程中的滤液经过多次循环后用来后续制备氧化铁粉末。
 
（1）为了加快反应①的反应速率，可采用的措施是            。（写出一点即可）
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋。在温度T₁ 、T₂（T₁ ＞T₂）下进行该反应，通过检测相同时间内溶液的pH，绘制pH随时间的变化曲线如右图所示。得出结论：该反应的温度不宜过高。
①通入SO₂气体“还原”时， 试解释pH下降的原因是         。
②相同时间内，T₁温度下溶液的pH更高的原因是          。
（3）该流程中循环使用的物质是        。
（4）为测定反应①后溶液中Fe^3＋的浓度以控制加入SO₂的量。实验步骤为：准确量取20.00ml的反应后溶液，稀释成100mL溶液，取10.00 mL溶液，加入足量的KI晶体和2～3滴淀粉溶液，用0.50mol/L的Na₂S₂O₃溶液与碘反应，当反应恰好完全进行时，共消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。有关反应方程式如下：2Fe^3＋＋2I^－＝2Fe^2＋＋I₂；  2Na₂S₂O₃ + I₂＝ Na₂S₄O₆ + 2NaI
试计算原溶液中Fe^3＋的物质的量浓度(写出计算过程)。

（1）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H2O（g）CO₂（g）＋H₂（g）；△H<0。CO和H₂O浓度变化如下图，则0～4min的平均反应速率v（CO）＝______________mol/（L·min）
     
（2）t₁℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如右上表。请回答：
①表中3min～4min之间反应处于____________状态；C₁数值__________0．08mol/L（填大于、小于或等于）。
②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是____________（单选），表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是____________（单选）。
a、增加了水蒸气的量    b、降低温度    c、使用催化剂    d、增加氢气浓度

某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：

（1）该反应的化学方程式为_________________________________________。
（2）反应开始至4 min时，A的平均反应速率为________________________________。
（3）4 min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8 min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

(12分)在100 ℃时，将0.100 mol N₂O₄气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：

时间(s)	0	20	40	60	80
c(N2O4)/mol·L^－1	0.100	c1	0.050	c3	c4
c(NO2)/mol·L^－1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

（1）该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：
c₁________c₂，c₃________c₄(填“>”、“<”或“＝”)。
（2）在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N₂O₄的平均反应速率为________mol·L^－1·s^－1。
（3）达平衡后下列条件的改变可使NO₂气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A．扩大容器的容积    
B．再充入一定量的N₂O₄
C．分离出一定量的NO₂   
D．再充入一定量的He
（4）若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO₂气体，则达到平衡时NO₂气体的转化率为________。