高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

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

一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:

(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为　　　　　　　　,X的物质的量浓度减少了　　　　,Y的转化率为　　。 
(2)该反应的化学方程式为　                       
(3)10 s后的某一时刻(t₁)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:

则下列说法符合该图像的是　　　　。 

A．t1时刻,增大了X的浓度	B．t1时刻,升高了体系温度
C．t1时刻,缩小了容器体积	D．t1时刻,使用了催化剂

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)。

氮是地球上含量丰富的一种元素，氨、肼(N₂H₄)和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物，在工农业生产、生活中有着重大作用。
(1)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重要影响。
①在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表。

T/K	298	398	498
平衡常数K	4.1×10^6	K1	K2

 
则该反应的平衡常数的表达式为________；判断K₁________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2
b．v(N₂)_正＝3v(H₂)_逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③一定温度下，在1 L密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并发生上述反应。若容器容积恒定，10 min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的，则N₂的转化率为________，以NH₃的浓度变化表示该过程的反应速率为________。
(2)肼可用于火箭燃料、制药原料等。
①在火箭推进器中装有肼(N₂H₄)和液态H₂O₂，已知0.4 mol液态N₂H₄和足量液态H₂O₂反应，生成气态N₂和气态H₂O，放出256.6 kJ的热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
②一种肼燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时负极的电极反应式为_____________________________________。

③加热条件下用液态肼(N₂H₄)还原新制Cu(OH)₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。该反应的化学方程式_______________________________________。
肼与亚硝酸(HNO₂)反应可生成叠氮酸，8.6 g叠氮酸完全分解    可放出6.72 L氮气(标准状况下)，则叠氮酸的分子式为________。

T ℃、2 L密闭容器中某一反应在不同时刻的各物质的量如图所示(E为固体,其余为气体)。回答下列问题。

(1)写出该反应的化学方程式:                。
(2)反应开始至3 min时,用D表示的平均反应速率为    mol·L^-1·min^-1。
(3)T ℃时,该反应的化学平衡常数K=   。
(4)第6 min时,保持温度不变,将容器的体积缩小至原来的一半,重新达到平衡后,D的体积分数为   。
(5)另有一个2 L的密闭容器,T ℃、某一时刻,容器中各物质的物质的量如表所示。

物质	A	B	D	E
物质的量(mol)	0.8	1.0	0.4	0.2

 
此时v(正)   v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)。

甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下，发生如下反应制得:CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。请根据图示回答下列问题：

(1)从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v(H₂)=     ，CO的转化率为     。
(2)该反应的平衡常数表达式为       ，温度升高，平衡常数      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂和1 mol CH₃OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向    (填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是               。

在5 L密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H₂O(g)，t₁秒时，H₂的物质的量为0.20 mol，到第t₂秒时恰好达到平衡，此时H₂的物质的量为0.35 mol。
(1)t₁～t₂这段时间内的化学反应速率v(H₂)=            。
(2)若继续加入2 mol Fe(s)，则平衡移动      (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，继续通入1 mol H₂O(g)再次达到平衡后，H₂物质的量为        __________mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t₁时改变了某种条件，改变的条件是  _________。

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

（1）O₃将Iˉ氧化成I₂的过程可发生如下反应：
①Iˉ（aq）+ O₃（g）= IOˉ(aq) +O₂（g）△H₁
②IOˉ（aq）+H⁺(aq) HOI(aq) 　△H₂
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H⁺(aq) I₂(aq) + H₂O(l) △H₃
④O₃（g）+2Iˉ（aq）+2H⁺（aq）=I₂(aq) + O₂（g）+ H₂O(l) △H₄
则△H₃与△H₁、△H₂、△H₄之间的关系是：△H₃ =      。
（2）在溶液中存在化学平衡： I₂(aq) + Iˉ(aq) I₃ˉ(aq)其平衡常数表达式为     。在反应的整个过程中I₃ˉ物质的量浓度变化情况是     。
（3）为探究温度对I₂(aq) + Iˉ(aq) I₃ˉ(aq) △H₅ 反应的影响。在某温度T₁下，将一定量的0.2 mol·L^-1NaI酸性溶液置于密闭容器中，并充入一定量的O₃（g）（O₃气体不足，不考虑生成物O₂与 Iˉ反应），在t时刻，测得容器中I₂（g）的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得I₂（g）浓度，得到趋势图（见图一）。则：

①若在T₃时，容器中无O₃， T₄～T₅温度区间容器内I₂（g）浓度呈现如图一所示的变化趋势，则△H₅     0(填＞、＝或＜)；该条件下在温度为T₄时，溶液中Iˉ浓度随时间变化的趋势曲线如图二所示。在t₂时，将该反应体系温度上升到T₅，并维持该温度。请在图2中画出t₂时刻后溶液中 Iˉ浓度变化总趋势曲线。
②若在T₃时，容器中还有O₃，则T₁～T₂温度区间容器内I₂（g）浓度呈现如图一所示的变化趋势，其可能的原因是     。（任写一点）
（4）利用反应④和图2的信息，计算0-t₁时间段内用I₂(aq)表示的化学反应速率     。

25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率将增大。

t2～t3	t4～t5	t5～t6	t7～t8
K1	K2	K3	K4

 
（1）根据图1数据，写出该反应的化学方程式：__________________。此反应的平衡常数表达式K＝________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v（A）为________。
（2）在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是________________。
（3）如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如表所示。K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为________（用“>”、“<”或“＝”连接）。A的转化率最大的一段时间是________。

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________。

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雾霾天气的原因之一。
（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该反应是　　　　反应（填“放热”或“吸热”）。 
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）ΔH="-867" kJ/mol
2NO₂（g）N₂O₄（g）　ΔH="-56.9" kJ/mol
写出CH₄（g）催化还原N₂O₄（g）生成N₂（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的HCOONa溶液pH为10,则HCOO^-平衡常数K_h=　　　　。

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________________。

甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH₃OH和1molH₂O，一定条件下发生反应：CH₃OH (g)+ H₂O (g) CO₂(g) +3 H₂ (g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。 

时间 物质	0 min	10 min	30 min	60 min	70 min
CO2(mol/L)	0	0.2	0.6	0.8	0.8
CH3OH(mol/L)	1.0	0.8	0.4	0.2	0.2

 
①已知：CH₃OH (g)+ O₂ (g) CO₂(g) + 2H₂ (g) H₁= —192.9kJ/mol 
H₂(g)+O₂ (g) H₂ O(g) H₂= —120.9kJ/mol 
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H₃=_____                    。 
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。 
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。 
④下列措施中能使平衡时n(CH₃OH)／n(CO₂)减小的是(双选)___________。 
A．加入催化剂               B．恒容充入He(g)，使体系压强增大 
C．将H₂(g)从体系中分离     D．再充入1molH₂O 
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL) 

一定条件下，在体积为5 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图1所示。已知达平衡后，降低温度，A的体积百分含量将减小。

(1)根据上图数据，写出反应的化学方程式             ；
从反应开始到平衡时的平均速率v(C)=               。
(2)该反应的ΔH          0(填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)此反应平衡常数的表达式为K=          。
(4)该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示：

①根据上图判断，在t₃时刻改变的外界条件是           。
②A的转化率最大的一段时间是          。
③各阶段的平衡常数如表所示：

K₁、K₂、K₃之间的关系为：            (用“>”、“<”或“=”连接)。