高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)；△H ＝QkJ/mol
（1）若A、B起始物质的量均为零，通入C的物质的量（mol）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验 序号		0	10	20	30	40	50	60
1	8 0 0 ℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	8 0 0 ℃	n2	0.60	0. 50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	8 0 0 ℃	n3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	7 3 0 ℃	1.0	0.90	0.80	0.75	0.70	0.65	0.65

根据上表数据，完成下列填空：
①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率Vc=           实验2中采取的措施是          ；实验3中n₃          1.0 mol(填“＞、＝、＜”)。
②比较实验4和实验1，可推测该反应中Q          0（填“＞、＝、＜”)，
（2）在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是

a．10～15 min可能是升高了温度
b．10～15 min可能是加入了催化剂
c．20 min时可能缩小了容器体积
d．20 min时可能是增加了B的量
（3）一定条件下，向上述容器中通入5molA (g)和3molB(g)，此时容器的压强为P(始)。反应进行并达到平衡后，测得容器内气体压强为P(始)的 。若相同条件下，向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的 。
①a、b、c必须满足的关系是                     （一个用a、c表示，另一个用b、c表示）
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，则a的取值范围是         

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)。

向2L密闭容器中加入0.15 mol·L^－1A、0.05 mol·L^－1C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图中甲图所示[t₀～t₁时c（B）未画出，t₁时增大到0.05 mol·L^－1]。乙图为t₂时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

（1）若t₄时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量为____________mol。
（2）若t₅时改变的条件是升温，此时v（正）>v（逆），若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：_______________________。
（3）t₃时改变的某一反应条件可能是________（选填序号）。
A．t₃时刻，增大了X的浓度      B．t₃时刻，升高了体系温度
C．t₃时刻，缩小了容器体积      D．t₃时刻，使用了催化剂
（4）在恒温恒压下通入惰性气体，v（正）_________v（逆）（填“>”、“＝”或“<”）。
（5）如图两个容器A、B中，A容器的容积保持不变，B容器保持和外界大气压一致。开始时，在保持两个容器体积相等的情况下，分别同时充入2moLH₂S和1moLSO₂。反应开始后两容器内反应平均反应速率A                  B （填“大于”、“小于”或“等于”）。

(15分)甲醇是重要的化工原料，在化工生产中有广泛的应用。
（1）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢反应生成H₂和甲酸甲酯(HCOOCH₃)、再分解生成CO和CH₃OH。写出相应反应的化学方程式：                。
（2）利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后可将H₂与C0₂转化为甲醇。已知：
光催化制氢：2H₂0（1）=2H₂(g)＋O₂(g)  H=＋571．5 kJ·mol^－1
H₂与C0₂耦合反应：3H₂(g)十CO₂(g)=CH₃OH（1）＋H₂0（1）  H= 一137．8 kJ·mol^－1
则反应：2H₂O（1）＋C0₂(g)=CH₃0H(l)＋3/20₂(g)的H=              kJ·mol^－1
（3）已知反应：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)  H=Q
在20 L的密闭容器中，按物质的量之比1：2充入CO和H₂，测得CO的转化率随温度及压强的变化如下图所示，P₂及195 ℃时n(H₂)随时间的变化如表所示。
      
①O～3 min，平均速率V(CH₃OH)=            ，Q          0(填“＜”“=”或“＞”)。
②图中压强(P₁、P₂)的大小顺序为          ，理由是                            。
③在P₂及195 ℃时，该反应的平衡常数K=                  。

（本题16分）工业上利用CO₂和H₂在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
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：____________ ________
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①脱氢反应的△H_____0，600K时，Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t₁K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L^－1。你认为正确吗？请说明理由__________________________________________________________________________。
（3）纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH₃-OH的脱氢实验：
CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)
CH₃OH的浓度（mol·L^－1）随时间t (min)变化如下表：

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H₂)＝              ；实验温度T₁   T₂（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①   实验②（填“>”、“<”）。
（4）用CH₃-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为：
___________________________________________。

在体积不变的2L密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t℃	500	600	800	900	1000
K	0.5	0.6	1.0	1.3	1.5

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
（2）该反应正反应为_____反应(选填“吸热”“放热”)。
（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：
3c(CO₂)·c(H₂)＝5c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为________。
（4）若800 ℃时，向容器中充入2 mol CO₂、2 mol H₂，反应进行到5min内，容器内CO的体积分数为20%，则用CO₂表示的平均反应速率为          ，达到平衡后，CO₂的转化率为         。
（5）800 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

（I）向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A，0.6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)3C(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如图 1所示，其中t₀～t₁阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况且t₂，t₃，t₄各改变一种不同的条件。

（1）若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C的浓度变化表示的反应速率v(C)＝__________。
（2）t₃时改变的条件为__________________，B的起始物质的量为__________________，
(3)t₄～t₅阶段，若A的物质的量减少了0.01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，
写出此条件下该反应的热化学方程式：__________________。
（II）在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g) + nB(g)  pC(g) ，在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表

压强p/Pa	2×10^5	5×10^5	1×10^6
c(A)/mol·L^-1	0.08	0.20	0.44

⑴当压强从2×10⁵ Pa增加到5×10⁵ Pa时，平衡              移动（填：向左， 向右 ，不）
⑵维持压强为2×10⁵ Pa，当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是         mol。
⑶当压强为1×10⁶ Pa时，此反应的平衡常数表达式：                          。

合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
Ⅰ.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2 mol N₂、3 mol H₂，经过10 s达到平衡，测得平衡时NH₃的物质的量为0.8 mol。
Ⅱ.在容器乙中，起始时投入3 mol N₂、b mol H₂，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH₃的物质的量为1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。
（1）容器甲10 s内用H₂表示的平均反应速率v(H₂)＝_________，达平衡时   N₂的转化率＝__________。
（2）甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t₂时改变了某一种条件，改变的条件可能是________、______(填写两项)。

（3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态__________(填字母)。
A容器乙中的气体密度不再变化    
B反应的平衡常数不再变化
C氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
D断裂1 mol N≡N键同时断裂6 mol N—H键
E．容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（4）b＝__________。

Ⅰ．已知：
4Na（g）+3CO₂（g）=2Na₂CO₃（l）+C(s，金刚石)  △H=－1080.9kJ/mol
4Na（g）+CO₂（g）=2Na₂O（s）+C（s，金刚石）  △H=－357.5kJ/mol
试写出固体Na₂O与固体C（金刚石）反应得到气体Na和液态Na₂CO₃的热化学方程式             。
Ⅱ．硝基苯甲酸乙酯在OH^— 存在下发生水解反应：O₂NC₆H₄COOC₂H₅＋OH^－O₂NC₆H₄COO^－＋C₂H₅OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ，某温度下测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率α随时间变化的数据如表所示：

t/s	0	120	180	240	330	530	600	700	800
α/%	0	33	42	49	59	73	74	75	75

回答下列问题：
（1）该反应在330~530s的平均反应速率为           （只列出算式，不做运算）。
（2）试计算某温度下该反应的平衡常数（写出计算过程）。
（3）为提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率，可以采取的措施有                     ，（写2条）。
Ⅲ．（1）下图装置中，开始电解时，Al电极反应式为                       ,石墨电极反应式为                       。

（2）通电一段时间后测得有0.6mol电子转移，作出Al(OH)₃物质的量与消耗H₂O的物质的量的的图象（反应物足量，作出标注）。

(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
(i)制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)  ΔH="+206.0" kJ·mol^―1
(ii)合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  ΔH₂
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反应室(容积为100L)，在一定条件下发生反应(i)；CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H₂)=   。
②图中p₁       p₂(填“＜”、”“＞”或“＝”)。
③为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，
为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为        。
（2）合成甲醇：在Cu₂O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H₂(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH₃OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。

①反应(ii)需在      (填“高温”或“低温”)才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂有利于维持Cu₂O的量不变，
原因是               (用化学方程式表示)。
③在500℃恒压条件下，请在上图中画出反应体系中n(CH₃OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH₃OH(g)+CO(g)HCOOCH₃(g) ΔH="―29.1" kJ·mol^―1，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是       (填“3.5×10⁶Pa”、“4.0×10⁶Pa”或“5.0×10⁶Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是                                     。

N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N₂O₅与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是              。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：
2N₂O₅(g）4NO₂(g)＋O₂(g)；ΔH＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N₂O₅的转化率将         （填“增大”、“减小”、“不变”）。
②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1000
c(N2O5)/mol·L^－1	5.00	3.52	2.48

则500 s内N₂O₅的分解速率为                   。
③在T₂温度下，反应1000 s时测得NO₂的浓度为4.98 mol·L^－1，则T₂          T₁（填>、<或＝）。
（3）现以H₂、O₂、熔融Na₂CO₃组成的燃料电池采用电解法制备N₂O₅，装置如图所示，其中Y为CO₂。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式       ，N₂O₅在电解池的        区生成（填“阳极”或“阴极”）。

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I₂O₅（s）可用于检测CO，反应原理为：5CO(g)+I₂O₅（s）5CO₂(g)+I₂(s) △H＜0。向2L密闭容器中加入足量I₂O₅（s），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v(CO)= _____________。
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______。
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CO₂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________________________________。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）已知：CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)  △H＝—283 kJ·mol^—1
CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g) ＋2H₂O(l)  △H＝—725kJ·mol^—1
若要求得CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）      的焓变。
（2）工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g） △H="—a" kJ/mol（a＞0），H₂的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

压强：P₁            P₂（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）在容积固定的密闭容器中发生CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g） △H="—a" kJ/mol（a＞0），各物质的浓度如下表：

浓度mol/L 时间/min	c(CO)	c(H2)	c(CH3OH)
0	0.8	1.6	0
2	0.6	1.2	0.2
4	0.3	0.6	0.5
6	0.3	0.6	0.5

①反应从2 min到4 min之间，H₂的反应速率为         。
②反应达到平衡时CO的转化率为              。
③反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是         （填序号）。
A．使用催化剂       B．降低温度      C．增加H₂的浓度
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co²⁺被氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把甲醇氧化成CO₂而除去(Co³⁺的还原产物是CO²⁺)。

①写出阳极电极反应式_____________________________________________________________；
②写出除去甲醇的离子方程式_______________________________________________________。

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))

(8分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8 kJ/mol、-283.0 kJ/mol和-726.5 kJ/mol。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是             kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为       ；  
（3）在容积为2 L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，方程式为：
CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）；在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响 ，实验结果如下图所示(注：T₁、T₂均大于300 ℃)：

下列说法正确的是                         (填序号)
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH)＝mol·L^－1·min^－1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小 ③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时 增大
（4）在T₁温度时，将1 mol CO₂和3 mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为_                                    。