高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

(7分)（1）某温度下，2L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示，则

①此反应的化学方程式为________________；
②0~10s内，用Z表示的化学反应速率为________________；
③X的转化率为________________；
（2）恒温恒容时，某密闭容器中发生反应：C(s)+CO₂(g) 2CO(g)，下列描述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是________________。
①C(s)的浓度不再改变          ②CO₂的体积分数不再改变
③气体的质量不再改变          ④气体的密度不再改变
⑤单位时间内消耗1molCO₂，同时生成2molCO
⑥n(CO₂)：n(CO)=1：2        ⑦v_正（CO₂）=2v_逆（CO）

硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。
（1）一定条件下，SO₂与空气反应10 min后，SO₂和SO₃物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L，则SO₂起始物质的量浓度为______；生成SO₃的化学反应速率为______。
（2）若改变外界条件，发生SO₂与空气反应生成SO₃，使10 min内的用O₂表示的反应速率为0.15mol/(L·min)，则改变的条件可能是_______________。

A．压缩体积，增大压强

B．降低温度

C．充入大量的氮气

D．仅增加SO2的浓度

（3）工业制硫酸，用过量的氨水对SO₂尾气处理，请写出相关的离子方程式：____ _

已知CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

|温度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：
（1）该反应的△H          0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H₂O，反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L^-1·s^-1，则6S末CO₂的物质的量浓度为               ；反应经一段时间后，达到平衡后CO的转化率为              ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为                (填正确选项前的字母)；   
a．压强不随时间改变           b.气体的密度不随时间改变
c.c(CO)不随时间改变           d.单位时间里生成CO和H₂的物质的量相等   
（4）已知1000℃时，要使CO的转化率超过90%，则起始物c(H₂O): c(CO)应不低于       ；
（5）某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态的K₂CO₃为电解质，请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             ；
（6）已知CO可用于制备很多物质：
       ΔH＝+8.0kJ·mol^－1
       ΔH＝+90.4kJ·mol^－1
               ΔH＝-556.0kJ·mol^－1
               ΔH＝-483.6kJ·mol^－1
请写出与反应生成热化学方程式                      。

汽车尾气是城市空气的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N₂和O₂反应，其能量变化值如右图所示，

则：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g) △H=　　  。
（2）汽车尾气中CO、NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N₂的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图一。

① NO与CO混存时，相互反应的化学方程式为                              。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4时，NO的转化率为75%，则CO的转化率约为       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在实际过程中是不断变化的，保证NO转化率较高的措施是将温度大约控制在              K之间。
（3）汽车尾气中NO_x有望通过燃料电池实现转化。已经有人以 NO₂、O₂和熔融NaNO₃制成了燃料电池，其原理如图二。
① 图中石墨Ⅱ为电池的             极。
② 在该电池使用过程中，石墨I电极上的产物是氧化物Y，其电极反应式为      。
（4）甲醇也可用于燃料电池。工业上采用反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密闭反应器中，H₂的平衡转化率与温度、压强的关
系如图三所示，则A、B、C三点处对应平衡常数(K_A、K_B、K_C)的
大小关系为        。

② 某高温下，将6molCO₂和8molH₂充入2L密闭容器中发生
反应，达到平衡后测得c(CO₂)=2.0mol·L^-1，则该温度下反应的平
衡常数值为      。

CO₂是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO₂的性质研究和综合利用日益重视。
Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO₂ + 2CH₃OH → CO(OCH₃)₂ + H₂O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10^—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。
（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是   。
A．由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用甲醇把影响环境的温室气体CO₂ 转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
B. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
C. 当催化剂用量低于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
D. 当催化剂用量高于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降
Ⅱ.如果人体内的CO₂不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H₂CO₃/HCO₃^-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H₂CO₃的一级电离常数Ka₁=10^-6.1，c(HCO₃^-):c(H₂CO₃)≈20:1，lg2=0.3。
(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。
(5)正常人体血液中H₂CO₃、HCO₃^-、OH^-、H⁺四种微粒浓度由大到小关系为：         。
(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　　　  。

H₂O₂是一种强氧化剂，被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。
（1）H₂O₂不稳定，当其中含Fe^2＋时，会发生反应：
，则Fe^2＋在此过程中所起的作用是______________，当生成336mL O₂（标准状况）时，反应中转移电子的物质的量为_______mol。
（2）下表是在常压、60℃和不同pH条件下，6mL30% H₂O₂在60min内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是___________。

a．pH越大，H₂O₂的分解速率越大
b．pH在9左右，H₂O₂的分解速率最大
c．6mL 30% H₂O₂分解最多释放出的氧气的体积为639mL
d. pH=5.50时，0～60min内，v(O₂)=1.5mL
（3）溶液中H₂O₂的残留量可用一定浓度的酸性KMnO₄溶液来测定，反应中MnO₄^－
被还原为Mn^2＋，该反应的离子方程式为______________。
（4）科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极，在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H₂O₂。电解过程中，阳极区溶液的pH_     （填“增大”“不变”或“减小”），阴极产生H₂O₂的电极反应式为_______。若不通空气，则阴极得到的产物是_______ 。
（5）己知断裂1mol化学键所需的能量
143,H-O为463。则.

(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。
（1）常温下可用于检测CO，反应原理为：。向2L密闭容器中加入足量，并通人1molCO，CO₂的体积分数随时间的变化如下图所示。

①0～0.5min内的平均反应速率_____________。
②保持温度和体积不变，若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是____________(填代号)。
a．生成I₂的质量为原来的2倍
b．混合气体的平均摩尔质量不变
c．达到平衡的时间为原来的2倍
d．混合气体的密度不变
③反应达a点时，欲增大容器中的体积分数，可采取的措施为____________。
（2）以为催化剂，可以将的混合气体直接转化为乙酸。
①若该反应的原子利用率为100％，则______________。
②在25℃下，将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合，若两溶液恰好完全反应，则________14(填“>”、“<”或“=”)；该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
（3）利用反应可以处理汽车尾气，若将该反应设计为原电池，用熔融Na₂O作电解质，其正极电极反应式为________________________________。

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为－393.5kJ·mol^－1和－283kJ·mol^－1
则2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝          kJ·mol^－1
（2）将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A．升高温度

B．加入NO

C．加催化剂

D．降低温度

②该反应在第24 min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。
（3）烟气中的SO₂可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na^＋)=________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。
（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，则HCOOH的电离常数=_________。

(共7分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化。

请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线  (填“a”或“b”)表示使 用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的△H =        。
（2）从反应开始到建立平衡，v(CO)=       ；该温度下CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的化学平衡常数为     。达到平衡后若保持其它条件不变,将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）已知CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－ 193kJ/mol，又知H₂O(l)= H₂O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式                       。

(14分)2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N₂H₄）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。
Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N₂H₄）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。
已知：①N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H = －543kJ·mol^－1
②H₂(g)+  F₂(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol^－1
③H₂(g)+  O₂(g)  =  H₂O(g)     △H = －242kJ·mol^－1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O₂生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)  ΔH 的体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.200	0.100	0.080	0.050	0.050	0.050
n(O2)(mol)	0.100	0.050	0.040	0.025	0.025	0.025

（1）已知：K_800℃>K_1000℃，则该反应的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率为__________。
（2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A．容器内颜色保持不变                  B． 2v_逆(NO)＝v_正(O₂)
C．容器内压强保持不变                  D．容器内密度保持不变
（3)为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有          。
（4）在上述条件下，计算通入2 mol NO和1 mol O₂的平衡常数K＝______________。
（5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol NO₂气体，达到化学平衡时，则NO₂的转化率为       。

工业废气、汽车尾气排放出的SO₂、NO_x等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
（1）大气中的SO₂在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是____________________。
（2）已知2SO₂ (g)+ O₂ (g) 2SO₃(g) △H＝－196kJ/mol，提高反应中SO₂的转化率，是减少SO₂排放的有效措施。
①T温度时，在2L容积固定不变的密闭容器中加入2.0 mol SO₂和1.0 mol O₂，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，则υ(O₂)＝____________。
②在①的条件下，判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。

A．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2	B．容器内气体的压强不变
C．容器内混合气体的密度保持不变	D．SO3的物质的量不再变化

E．SO₂的生成速率和SO₃的生成速率相等
③若反应初始时，在容器中加入1.5 mol SO₂和0.8 mol O₂，则平衡后二氧化硫的转化率       氧气的转化率（填大于、小于或等于）。
（3）烟气中的SO₂可以用NaOH溶液吸收，将所得的Na₂SO₃溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H₂SO₄，其原理如下图所示。（电极材料为石墨）

①图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）_______极，C口流出的物质是_______。
②SO₃^2－放电的电极反应式为_____________________________________。
③电解过程中若消耗12.6gNa₂SO₃，则阴极区变化的质量为_______g(假设该过程中所有液体进出口密闭)。

偏二甲肼与是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
　（Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：　（Ⅱ）
当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为（填"吸热"或"放热"）反应．
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为．现将1 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是　．若在相同温度下，上述反应改在体积为1的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填"增大""不变"或"减小"），反应3后的物质的量为0.6，则0～3内的平均反应速率= ．
（4）可用氨水吸收生成．25℃时，将  溶于水，溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）．向该溶液滴加 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将填"正向""不"或"逆向"）移动，所滴加氨水的浓度为．（的电离平衡常数取K_b=2×10^﹣5 ）

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：
⑴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    ①
H₂O₂（1）=H₂O（1）+1/2O₂（g）  △H="-" 98．64 kJ·mol^－1           ②
H₂O（1）=H₂O（g）  △H=+44kJ·mol^－l            ③
则反应N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）的△H=       ，
⑵据报道，以硼氢化合物NaBH₄(B元素的化合价为＋3价)和H₂O₂作 原料的燃 料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电，其工作原理如图所示。

则该电池的正极反应____                       ___
⑶H₂O₂是一种不稳定易分解的物质。右图是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 。

⑷某化学兴趣小组欲测定H₂O₂的分解速率，取溶液0.5L进行分析，数据如表格所示：

t（S）	0	2	4	6	8	10
n(H2O2) (moL)	0.8	0.7	0.62	0.55	0.27	0.03

在上述表格中已知某一时刻向H₂O₂溶液中加入催化剂，则加入催化剂后整段时间内H₂O₂的平均分解速率___________。
⑸H₂O₂还是一种药物化学分析的氧化剂，能用于药物的分析。


①此检验过程中加过量H₂O₂反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作有___________（按操作的顺序填写）。
A．过滤      B．洗涤      C．萃取     D．分液     E．冷却     F．灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0．8960g，那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为
_________（小数点后面保留一位有效数字）。

将6molA气体和2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若经5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，并知D的平均反应速率为0.2mol/（L•min）,请填写下列空白：
①x的数值为      ；  ②A的平均反应速率为            ； ③5min时B的转化率为         。

将6molA气体和2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若经5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，并知D的平均反应速率为0.2mol/（L•min）,请填写下列空白：
①x的数值为      ；  ②A的平均反应速率为            ； ③5min时B的转化率为         。