高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

甲醇可作电池的原料，也会造成环境污染。请根据有关反应回答问题。
（1）以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应可制备甲醇。
①CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)  △H =+206.0 kJ·mol^－1
②CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH (g)      △H=-129.0 kJ·mol^－1
则CH₄(g)+H₂O(g) ⇌CH₃OH (g)+H₂(g)的△H=      kJ·mol^－1。
（2）将1.0 mol CH₄(g)和2.0 mol H₂O(g)通入容积为10 L的容器，在一定条件下发生反应①，测得在一定压强下CH₄的转化率与温度的关系如图。设100℃时达到平衡所需的时间为5 min，
则这时间段v(H₂)=    mol·L^-1·min^-1。

（3）在一定温度下，将一定量CO和H₂充入密闭容器发生反应②。达到平衡后，若压缩容器体积至原来的，对平衡体系产生的影响是    （填序号）。
①c ( H₂ )减小 ②CH₃OH 的物质的量增加  ③新平衡时，减小，
④正反应速率加快，逆反应速率减慢   ⑤平衡常数K增大
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后Co³⁺将甲醇氧化成CO₂和H⁺（用石墨烯吸附除去Co²⁺）。现用下图装置模拟上述过程，则：

①Co²⁺在阳极的电极反应式为                  ；
②请完成除去甲醇的离子方程式：Co³⁺+CH₃OH+      =  Co²⁺+CO₂↑+6H⁺

（14）CO₂是最重要温室气体,如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂具有重大意义。
（1）科学家用H₂和CO₂生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO₂和3.5 mol H₂，在一定条件下反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H₂)＝____________________。
②下列措施中一定能使CO₂的转化率增大的是___________________ 。（双选、填序号）

A．在原容器中再充入1 mol H2	B．在原容器中再充入1 mol CO2
C．缩小容器的容积	D．使用更有效的催化剂

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:
2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)＋3H₂O(g) ΔH＝a kJ·mol^－1，
在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
在一定温度下，增大的值，CO₂转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

将0.8 mol I₂(g)和1.2 mol H₂(g)置于某1L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I₂(g)＋H₂(g)  2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示：

HI体积分数	1min	2min	3min	4min	5min	6min	7min
条件I	26%	42%	52%	57%	60%	60%	60%
条件II	20%	33%	43%	52%	57%	65%	65%

（1）在条件I到达平衡时，计算该反应的平衡常数K，要求列出计算过程。
（2）在条件I从开始反应到到达平衡时，H₂的反应速率为____________。
（3）为达到条件II的数据，对于反应体系可能改变的操作是_______________。
（4）该反应的△H_____0（填">"，"<"或"="）
（5）在条件I下达到平衡后，在7min时将容器体积压缩为原来的一半。请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。

T ℃时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应，且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。已知：物质A、B、C均为气态、D为固态，正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题：

（1）容器中反应的化学方程式为                。
（2）前2 min，v(A)＝______________ mol·（min·L）^－1。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D．B的物质的量不变
（4）T ℃时，该反应的平衡常数K＝_________________（保留小数点后两位）。
（5）反应达到平衡后，改变下列措施能使A的转化率增大的是________（填选项字母）。
A．只增加A的物质的量         B．移走一部分D
C．升高反应体系的温度          D．把容器的体积缩小一倍
（6）T ℃时，容积为1 L的密闭容器中，起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D，此时v(正)       v(逆)（填“>”“<”或“＝”）。

研究碳、氮氧化物的性质与利用具有重要意义。
（1）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量的SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是        。
②由MgO制成的Mg可构成“镁——次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池的正极反应式为                 ；

（2）化合物甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，某温度下相互转化时的量变关系如图2所示：
①甲的化学式是               ；
②图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是         。t₁～t₂时间内v_正(乙)     v_逆(甲)（填“＞”“＜”或“＝”）
③反应进行到t₂时刻，改变的条件可能是             。
（3）用H₂或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N₂(g) + O₂(g)  △H = -180.5kJ·mol^-1
2H₂O(l) = 2H₂(g) + O₂(g)  △H = +571.6kJ·mol-1
则用H₂催化还原NO消除污染的热化学方程式是                  。

在容积为1L的密闭容器中，进行如下反应：A（g）+2B（g） C（g）+D（g），最初加入1.0molA和2.2molB，在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图。

试回答下列问题：
（1）800℃时,0—5min内，以B表示的平均反应速率为________。
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．容器中压强不变         B．混合气体中c（A）不变
C．2v_正（B）=v_逆（D）      D．c（A）=c（C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=______，该反应为_____反应（填吸热或放热）。

(12分) 向某密闭容器中加入0.3mol A、0.08mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下左图所示[t₀～t₁阶段的c(B)变化未画出]。右图为t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。已知t₄～t₅阶段为增大容器体积（即减压）。

（1）写出该反应的化学方程式：                             。
（2）若t₁ = 30s，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C) =           ；t₁～t₂的平衡常数K =                 。
（3）若t₂～t₃阶段，C的体积分数在不断地变小，则此阶段没有平衡前v(正)    v(逆)（填“＞”、“=”或“＜”）。
（4）t₅～t₆阶段改变的条件为             ； B的起始物质的量浓度为          mol/L。

T ℃时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应，且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。

已知：物质A、B、C均为气态、D为固态，正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题：
（1）容器中反应的化学方程式为                。
（2）前2 min，v(A)＝______________ mol·（min·L）^－1。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D．B的物质的量不变
（4）T ℃时，该反应的平衡常数K＝_________________（保留小数点后两位）。
（5）反应达到平衡后，改变下列措施能使A的转化率增大的是________（填选项字母）。
A．只增加A的物质的量            B．移走一部分D
C．升高反应体系的温度            D．把容器的体积缩小一倍

汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：
（1）2NO(g)+2CO(g)≒2CO₂(g)+N₂(g) △H=-746.5KJ/mol   (条件为使用催化剂)
已知：
2C (s)+O₂(g)≒2CO(g)   △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O₂(g)≒CO₂(g)   △H=-393.5KJ/mol
则N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=        kJ·mol^-1。
（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表

时间/s	0	1	2	3	4	5
C(NO)10^-4  mol/L	10.0	4.50	C1	1.50	1.00	1.00
C(CO)10^-3  mol/L	3.60	3.05	C2	2.75	2.70	2.70

①c₁合理的数值为      。（填字母标号）
A．4.20         B．4.00         C．3.50         D．2.50
②前2s内的平均反应速率v（CO₂）=        。
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是           。（填字母标号）
a．
b．容器中混合气体的密度保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．CO₂的体积分数不变
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示：

实验 编号	T/^oC	NO初始浓 度/10^－3mol·L^－1	CO初始浓 度/10^－3mol·L^－1	催化剂的比 表面积/m^2·g^－1
①	350	1．20	5．80	124
②	280	1．20	5．80	124
③	280	1．20	5．80	82

则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为              。
（4）已知：CO通入新制的银氨溶液中可生成银镜，同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。某温度下，向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO，反应达到平衡后，将平衡混合气体通入足量新制的银氨溶液中，生成43．2g Ag，则该温度下，反应2NO(g)+2CO(g)≒2CO₂(g)+N₂(g)(条件为使用催化剂)的化学平衡常数K=              。
（5）CO可作燃料电池的燃气。用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物做电解质，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，制得650^oC下工作的燃料电池。该电池总反应方程式为2CO+O₂=2CO₂则负极反应式为                                  。

27.氮是一种非常重要的元素，它的单质和化合物应用广泛，在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题：
（1）N₂和H₂为原料合成氨气的反应为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）  △H<0，下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）          。
a．选择适当的催化剂           b．增大压强 
c．及时分离生成的NH₃          d．升高温度
（2）在恒温条件下，将N₂与H₂按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中，10分钟后反应达平衡时，n（N₂）=1.0mol，n（H₂）=1.0mol，n（NH₃）=0.4mol，则反应速率v（N₂）=        mol/(L·min)。
（3）在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g） △H>0
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如下图所示。若t₂、t₄时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

a．在t₁-t₂时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t₂时，采取的措施一定是升高温度
c．在t₃-t₄时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t₀-t₅时，容器内NO₂的体积分数在t₃-t₄时值的最大
（4）氨和联氨（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂，用次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式：                      。
（5）已知：N₂(g)+O₂(g) = 2NO(g)        △H=+180.5kJ/mol
N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)        △H=－92.4kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g)           △H=－483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为     。
（6）直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O，电解质溶液一般使用KOH溶液，则负极电极反应式是        ．从理论上分析，该电池工作过程中      (填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH)．

21．(8分)下图装置中，A是由导热材料制成的密闭容器，B是耐化学腐蚀且易于传热的透明气球，关闭K₂，将等量且少量的NO₂通过K₁、K₃分别充A、B中，反应起始时，A、B的体积相同均为a L。已知：2NO₂(g)  N₂O₄(g)  

33．(12分)
（1）向一个固定体积的密闭容器充入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：
2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)，2分钟后，反应达到平衡，C的浓度为1.2 mol/L。平衡后继续向容器中充入惰性气体，平衡_________移动。（填“正向”，“逆向”，“不”）
（2）用A表示2分钟内平均反应速率               ，
A在第1分钟平均速率     第2分钟平均速率（填“<”、“>”、“=”）。
（3）容器温度升高，平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，则正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。
（4）为了增大B的转化率，可采取的措施是_________（用序号填空）
①加入A                    
②加入B                  
③加压
④再加入1.6 mol A+ 0.8 mol B  
⑤将C分离出容器
（5）体积可变，维持容器压强和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是_________（用序号填空）
①4 mol A + 2 mol B
②3mol C + 1 mol D + l mol B
③3 mol C + 2 mol D
④1.6 mol A+ 0.8 mol B + 0.6 mol C + 0.2 mol D

某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知：C(s)+O₂(g) CO₂(g) △H=-393kJ•mol^-1；
2CO (g)+O₂(g) 2CO₂(g) △H=-566kJ•mol^-1；
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=-484kJ•mol^-1
（1）将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化（制得CO、H₂），该反应的热化学方程式为             。
（2）)将一定量CO(g)和H₂O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，得到如下三组数据：

实验组序	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	CO2
1	500	4	8	3.2	4
2	750	2	4	0.8	3
3	750	2	4	0.8	1

①该反应的正反应为          (填“吸热”或“放热”)反应。
②实验1中，0～4min时段内，以v(H₂)表示的反应速率 为          。
③实验2达到平衡时CO的转化率为         。
④实验3与实验2相比，改变的条件是         ；
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO₂)随时间变化的曲线，并作必要的标注。

（3）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb(CO₂的载体)为阴极，KHCO₃溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO₂同时产生O₂和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO₂2CO+O₂，若阳极为溶液中的OH^-放电，则阳极的电极反应式为                       。
（4）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒，其反应方程式为                。

(16分)甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO₂和H₂生产甲醇，方程式如下：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(l)＋H₂O (g) △H＝Q₁kJ·mol^－1
又查资料得知：①CH₃OH(l)＋1/2 O₂(g)CO₂(g)＋2H₂(g)△H＝Q₂kJ·mol^－1
②H₂O(g)=H₂O(l) △H= Q₃kJ·mol^－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为    。
（2）工业上可用CO和H₂O (g) 来合成CO₂和H₂，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH₂O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H₂为0.6 mol。回答下列问题:
①0～10min内H₂O(g)的平均反应速率为                 。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是          。
a.升高温度                      b.缩小容器的体积
c.增大H₂O (g)的浓度             d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH₂O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H₂的体积分数为     。
（3）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO₄溶液 (假设反应前后溶液体积不变)，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：

① a物质是          ,A电极的电极反应式为          。
② 乙装置中的总化学反应方程式为                   。
③ 当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝     。

工业上将煤气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下反应制得甲醇，反应的方程式为：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浓度变化表示的平均反应速率v(H₂) =____   ；平衡时CO的转化率为____          。
（2）该反应的平衡常数表达式为              ；若升高反应温度，该反应的平衡常数将    （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若在一定温度下，向一恒压容器中充人1 mol CO、2mol H₂和1 mol CH₃OH，反应达到平衡时，测得混合气体的密度是同温同压下起始混合气体密度的0.8倍，则到达平衡状态前该反应向____    （填“正”或“逆”）反应方向进行。
（4）根据图二，甲醇分解的热化学方程式为               。
（5）若以甲醇为原料制成燃料电池，在碱性介质中负极的电极反应式为____      。