高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入lmol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H = —49.0kJ／mo1．
测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=          mol/（L·min）
（2）该反应的平衡常数为            。
（3）下列措施中能使n（CH₃OH）／n（CO₂）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     D．再充入lmol CO₂和3mol H₂
（4）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g） △H= —1275.6kJ/mol
②H₂O（g）=H₂O（1） △H= —44.0kJ/mol
则甲醇的燃烧热化学方程式为：                                  ；
（5）如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失，如果以甲醇和空气为原料，以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点，请书写出该电池的负极反应：___________________
（6）常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^—、H⁺、OH^—。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得，则下列说法中正确的是  __。
A．若溶液M呈中性，则溶液M中c（H⁺）+c（OH^—）=2×10^—7mol·L^-1
B．若V₁=V₂，则溶液M的pH一定等于7
C．若溶液M呈酸性，则V₁一定大于V₂
D．若溶液M呈碱性，则V₁一定小于V₂

A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，甲、乙则是两种单质，以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系（反应物和生成物均无省略）。
   
请回答下列问题：
（1）图1所示转化过程中包含的反应类型有          （填字母）。
a．置换反应    b．复分解反应    c．分解反应    d．化合反应
（2）图1中反应①的化学方程式是                                。
（3）图1中反应③在一定条件下为可逆反应，反应的能量变化如图2所示，当该反应处于平衡状态时，下列措施中有利于提高C的平衡转化率的是             （填字母）。
A升高温度      B降低温度      C增大压强
D减小压强      E．加入催化剂      F．增加C的量
（4）若将l.00 mol甲和2.00 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中，3分钟后反应达到平衡。平衡后混合气体总物质的量为2.55mol，用甲表示的化学反应速率为         mol•L^-1•min^-1。
（5）容积均为2 L的四个密闭容器中均进行着（4）中的反应，某温度下，各物质物质的量（mol）及正逆反应速率关系如下表所示：

容器编号	n(甲)	n(C)	n (D)	v正与v逆的关系
Ⅰ	0.20	0.10	0.20	v正＝v逆
Ⅱ	0.20	0.40	1.00	②?
Ⅲ	0.60	1.20	0.80	③?

①若方程式系数为最简整数比，则该温度下的平衡常数K=                      
填写表中空格： ②               ③               

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含 量和温度的关系如图所示，根据右图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H__________0（填“>”或“<”），
②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是        。
A体系的密度不发生变化                    B  SO₂与SO₃的体积比保持不变
C体系中硫元素的质量百分含量不再变化      D单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃
E．容器内的气体分子总数不再变化
（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
                      图1                      图2                   图3
①该反应的平衡常数表达式为          ，升高温度，平衡常数         （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=       ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为       (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是       点，温度T₁   T₂（填“>”或“=”或“<”）
（3）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈    性，所得溶液中c(H⁺)- c(OH^－)=           （填写表达式）（已知：H₂SO₃：Ka₁=1.7×10^－2，Ka₂=6.0×10^－8，NH₃·H₂O：Kb=1.8×10^－5）

．已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生  为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:

经过时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	30	120	280	350	370

（1）①反应速率最大的(即0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min)时间段为　　　　,原因是     　。 
②反应速率最小的时间段为　　　　,原因是    。 

在2L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时到达平衡，依图所示：
①该反应的化学方程式是　        。
②反应起始至t，Y的平均反应速率是         。

Ⅰ.在体积为2 L的密闭容器中，充入lmol CO₂和2.6mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂ (g)+3 H₂ (g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ；△H＝﹣49.0 kJ · mol^-1。测得CO₂和CH₃OH (g)的浓度随时间变化如图所示：

20090531

（1）从反应开始到第10 min，氢气的平均反应速率：v(H₂)  ＝              ，在这段时间内，反应放出的热量为     。
（2）在该条件下，反应的平衡常数K＝                ；
如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c(CO₂)＝1.00 mol·L ^-1，c(H₂) ＝2.00 mol·L ^-1，(CH₃OH) ＝c(H₂O)＝0.80 mol·L ^-1，则平衡         （填写序号）。
a．向正反应方向移动             b．向逆反应方向移动
c．不移动                       d．无法确定平衡移动方向
（3）下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是           （填写序号）。
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    d．再充入l mol CH₃OH (g)
Ⅱ．在一定的温度下，把2体积N₂和6体积H₂分别通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一
端与大气相通容器中发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)；△H＜0。反应达到平衡后，测得混合气体为7体积。

请据此回答下列问题：
（1）反应温度不变，设a、b、c分别表示加入的N₂、H₂ 和NH₃的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。
①a==1，c==2，则b==    。在此情况下，反应起始时将向  反应方向（填“正”或“逆”）进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的取值范围是                           。
（2）装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是_________，原因是______。

在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 molA和0.6 molB，在一定条件下发生反应：A(s)＋3B(g)2C(s)＋3D(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1150	1300
平衡常数	64．0	50.7	42．9

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K＝              ，ΔH         0(填“＞”或“＜”)。
（2）1000 ℃时,4 min后达到平衡．求4 min内D的平均反应速率v(D)＝              ，B的平衡转化率为              ，平衡时B的体积分数              。
（3）欲提高⑵中B的平衡转化率，可采取的措施是              
A．减少C的量        B．增加A的量          C．移出部分D   
D．降低反应温度        E．减小容器的容积      F．加入合适的催化剂
（4）1000 ℃时, 在一容积为2 L的密闭容器内加入XmolC和0.6 molD，5 min后达到平衡，B的浓度与⑵中B的浓度相同，求X的范围              
（5）下列说法中能说明反应已达到平衡状态的是              
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而变      B．B的速率不随时间的变化而变化
C．c(B)︰c(D)=1︰1                           D．混合气体的密度保持不变(M(B)≠M(D))

（14分，除标明外，每空2分）在实验室进行工业合成氨的模拟实验：
N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0。当反应达到平衡后，分离出氨，并按与起始时原料气相同的物质的量之比补充N₂、H₂，以实现连续生产，各组分物质的量和时间的关系如图所示（容器体积为1 L，各平衡状态时N₂物质的量均可视为0.9mol）。

（1）①以NH₃的浓度变化表示反应开始至15 min时该反应的平均速率是   （保留三位有效数字）。
②I阶段15 min达到平衡，则I阶段的平衡常数为            ；Ⅱ阶段，达到平衡状态时，代表氢气的曲线上的点的坐标为（         ）。
③H₂在I、Ⅱ的平衡转化率a_I（H₂）、a_Ⅱ（H₂）中较小的是     ，其值是     （保留三位有效数字）。
（2）在甲、乙两容器中分别进行反应N₂(g) + 3H₂2NH₃(g)，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中充入amol N₂、b mol H₂（3a＞b＝3），达到平衡时NH₃的物质的量为cmol。
①相同温度下，在乙中加入2a mol N₂、2b mol H₂，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时NH₃的物质的量为        mol（填字母序号，下同）；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时NH₃的物质的量为         mol。

A．大于2c

B．等于2c

C．在c～2c之间

D．等于c E．小于c

②相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1mo1NH₃，要使乙中反皮达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时的相同，则起始时还应加入    和      （用含a、b的代数式表示）。

I．在容积为2.0L，的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如下图，据图同答下列问题：

（1）从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为____________________。
（2）根据上图写出该反应的化学方程式_______________________________________，该反应的平衡常数K＝_________________。
（3）第5 min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则降温，该反应的平衡常数_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ．可逆反应：①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

请同答下列问题：
（1）达平衡(I)时，X的转化率为___________________。
（2） X(g)+2Y(g)2Z(g)是_________（填“吸”或“放”）热反应。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇, 一定条件下发生如下反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝                 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，则该反应是_______反应。（填“吸热”或“放热”）
（2）下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是      
A混合气体的平均平均相对分子质量不变         B混合气体的压强不变
C单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol C=O键   
D．混合气体中 c (H₂) : c (CH₃OH) = 3:1
（3）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)为           mol·L^－1·min^－1

（4）下列措施中能使（3）题中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A升高温度          B加入催化剂      C将H₂O(g)从体系中分离           
D充入He(g)，使体系总压强增大          E．再充入1molCO₂和3molH₂
（5）若在另一个密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，保持压强不变,并使初始体积与（3）题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO₂的体积百分数 ________（3）题中的CO₂的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)

(8分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1） 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO (g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH₁
反应Ⅱ：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　ΔH₂
①上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度	250 ℃	300 ℃	350 ℃
K	2．041	0．270	0．012

由表中数据判断，ΔH₁______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，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________，此时的温度为________(从上表中选择)。
（2）下列各项能作为判断反应Ⅰ在2 L的密闭容器中达到化学平衡状态的依据的是_______（填序号字母）。
A．容器内CO、H₂、CH₃OH的浓度之比为1∶2∶1
B．2v(H₂)_(正)＝ v(CO)_(逆)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋4H₂O(g)  ΔH₁＝－1 275．6 kJ·mol^－1
②2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)  ΔH₂＝－566．0 kJ·mol^－1
③H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH₃＝－44．0 kJ·mol^－1
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：                

称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH＝3的盐酸，乙加入50 mL pH＝3的醋酸，丙加入50 mL pH＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。
（1）开始时，反应速率的大小为           。
（2）三支试管中参加反应的锌的质量为         。
（3）反应终了，所需时间为         。
（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)         。

用图中所示实验装置证明氧化铜能加快约7%的双氧水的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较(即比较反应速率)。用图示装置测量产生气体的体积，其他可能影响实验的因素均已忽略，相关数据如下：

（1）从实验原理来看，实验中的“待测数据”可以指、也可以指                             。
（2）实验时气体收集在B中，B仪器名称是__________。若要检验产生的气体是O₂，待气体收集结束       后，用弹簧夹夹住B下端乳胶管，打开单孔橡皮塞，                   。

（3）为探究CuO在实验②中是否起催化作用，除与①比较外，还需补做下列实验不必写具体步骤)：a．证明CuO的化学性质没有变化，b．                   。
（4）为证明氧化铜的化学性质在加入双氧水前后没有发生改变，你设计验证的实验是                   。
（5）实验开始时,当往容器中加入一定量的双氧水后,由于短时间内产生大量气体,分液漏斗内的液体不能顺利流下,为了解决这个问题,你采取的措施是                             ;在测量生成的气体体积时,除了要注意视线与凹液面相平以外,还应注意                                

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H₂为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g)  ΔH＞0。已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1100 ℃时测得高炉中，c(CO₂)="0.025" mol·L^-1，c(CO)="0.1" mol·L^-1，则在这种情况下，该反应向     进行(填“左”或“右”)，判断依据是                     。
（2）目前工业上也可用CO₂生产燃料甲醇，有关反应：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH＝－49.0 kJ·mol^-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，反应过程中测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①该反应的化学平衡常数表达式为             ；
②反应达到平衡时，氢气的转化率 α(H₂)＝      ；
③反应达到平衡后，下列措施能使增大的是           （填序号）。
A 升高温度    B 再充入H₂    C 再充入CO₂     
D 将H₂O(g)从体系中分离     E．充入He(g)

I：已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g）
（1）T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO（g）和H₂O（g），发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：T℃时物质的浓度（mol•L^-1）变化

时间/ min	CO	H2O（g）	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084	C1
6	0.096	0.266	0.104	C2

第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4～5min之间，改变的条件是　　　　　          　　 ，T℃时该化学反应的平衡常数是　　　　　　　 。在该温度下，若向一容积固定的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H₂O、1.0 mol CO₂和2.0mol H₂，则反应向　　　　　   进行。（填“正反应方向”或“逆反应方向”）。
（2）已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H₂O（g）的浓度都是0.01 mol•L^-1，则CO在此条件下的转化率为　　　　　　　 ，如果保持体积不变向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时CO的转化率         （填“变大”“不变”“变小”）。
（3）397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H　　　　 0（填“＜”、“＞”或“＝”）。
Ⅱ：工业上可用CO和H₂在一定条件下合成甲醇，反应为：
CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）ΔH＝Q kJ•mol^-1
现在容积均为2L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。

（1）该反应的Q           0（选填“＜”、“＞”或“＝”，下同），K₁        K₂。
（2）300℃时，该反应的平衡常数为                             。
（3）将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有：____________
                                                        (至少答2种) 。