高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

碳和硅属于同主族元素，在生活生产中有着广泛的用途。
（1）甲烷可用作燃料电池，将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池，通入CH₄的一极，其电极反应式是                 ；
CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染，有望解决汽车尾气污染问题，反应如下：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－574kJ·mol^－1
CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－1160kJ·mol^－1
则NO₂被甲烷还原为N₂的热化学方程式为_____________________________________
（2）已知H₂CO₃ HCO₃^－＋ H^＋   K_a1（H₂CO₃）=4.45×10^－7
HCO₃^－CO₃^2－＋H^＋               K_a2(HCO₃^－)=5.61×10^－11
HAH^＋＋A^－                  K_a(HA)=2.95×10^－8
请依据以上电离平衡常数，写出少量CO₂通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
（3） 在T温度时，将1.0molCO₂和3.0molH₂充入2L密闭恒容器中，可发生反应的方程式为CO₂ (g) + 3H₂(g) CH₃OH(g) + 2H₂O(g) 。充分反应达到平衡后，若容器内的压强与起始压强之比为a ：1，则CO₂转    化率为______，当a=0.875时，该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
（4）氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英(SiO₂)与焦炭在高温的氮气流中反应生成，已知该反应的平衡常数表达式K=［c(CO)］⁶/［c(N₂)］²，若已知CO生成速率为v(CO)＝6mol·L^-1·min^-1，则N₂消耗速率为v(N₂)＝           ；该反应的化学方程式为________________________________________。

2014年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气是造成空气污染的原因之一。汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2 CO₂(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，如下图所示。

（1）该反应的△H    0(选填“>’’、“<")。
（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)。

（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                                 。

加入0.1 mol的MnO₂粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL^－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，回答下列问题。

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为____________________。
(2)解释反应速率变化的原因__________________________________。
(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________。
(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。

反应A＋3B=2C＋2D在四种不同情况下的反应速率可分别为
①v

A．＝0.15 mol/(L·s)　②v

B．＝0.6 mol/(L·s)　③v

C．＝0.4 mol/(L·s)　④v

D．＝0.45 mol/(L·s)

该反应进行的快慢顺序为________。

t ℃时，将2 mol SO₂和1 mol O₂通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)，2 min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O₂还剩余0.8 mol，请填写下列空白：
(1)从反应开始到化学平衡，生成SO₃的平均反应速率为________；平衡时SO₂转化率为________。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号，下同)________。

A．容器内压强不再发生变化

B．SO2的体积分数不再发生变化

C．容器内气体原子总数不再发生变化

D．相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2

E．相同时间内消耗2n mol SO₂的同时生成n mol O₂
(3)t₂℃时，若将物质的量之比n(SO₂)∶n(O₂)＝1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO₂的转化率为________。

在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H₂O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)，反应放出热量。反应中CO₂的浓度随时间变化的情况如图所示：

(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c(H₂)＝________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减小的化学反应速率和CO₂减小的化学反应速率相等
②CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都相等
③CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零

甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H₂ ( g ) CH₃OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol^－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH₂，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为     。
（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H₂，
则在平衡状态B时容器的体积V（B）=        L。
（3）关于反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是  （填字母）。
A．CO的含量保持不变
B．容器中CH₃OH浓度与CO浓度相等
C．2V_正（CH₃OH）=V_正（H₂）
D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
（4）CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，按照相同的物质的量 投料，测得CO在 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是     。

A．温度：T₁ < T₂ <T₃
B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）
C．平衡常数： K(a) ="K(c)" ； K(b) >K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)
（5）已知CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol^－1，试写出由 CO₂和H₂制取甲醇的热化学方程式     。

将等物质的量的A、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5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol/（L·min）。求：
（1）此时A的浓度c（A）＝________mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）＝n（B）＝________mol。
（2）B的平均反应速率：v（B）＝________mol/（L·min）。
（3）x的值为________。

新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》，其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g) △H=－a kJ·mol^-1。
（1）CO₂的电子式为          。
（2）已知2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) △H=－b kJ·mol^-1；CO的燃烧  热△H=－c kJ·mol^-1。书写在消除汽车尾气中NO₂的污染时，NO₂与CO的可逆反应的热化学反应方程式        。
（3）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol气体CO通入到固定容积为2L的容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①有害气体NO的转化率为          ，0~15min  NO的平均速率v(NO)=          。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是    （选填序号）。
a．缩小容器体积      b．增加CO的量     c．降低温度      d．扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N₂各0.4mol，化学平衡将   移动（选填“向左”、“向右”或“不”）， 移动后在达到平衡时的平衡常数是   。

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________。

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）（△H＜0）
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=                     
（2）降低温度，该反应K值    ，二氧化硫转化率     ，化学反应速率       （以上均填增大、减小或不变）。
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是                         。

（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是                     （用文字表达）。
（5）10min到15min的曲线变化的原因可能是       （填写编号）。
a．加了催化剂      b．缩小容器体积  
c．降低温度       d．增加SO₃的物质的量。
（6）能说明该反应已经达到平衡状态的是（   ）
a． v（SO₃）＝2v（O₂）        b．容器内压强保持不变
c．v逆（SO₂）=2v正（O₂）     d．恒容容器内物质的密度保持不变
（7）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（   ）
a．及时分离出SO₃气体         b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度              d．选择高效的催化剂

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”)。