高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为              。
⑵已知：
① E－E→2E　 H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A　 H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E　H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A₂与E₂反应的热化学方程式                                   。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A₂(g)＋BC(g)X(g)　 H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2 mol A2、1 mol BC	1 mol X	4 mol A2、2 mol BC
平衡时n(X)	0.5 mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	1	2	3

①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则A₂的平均反应速率
v (A₂)=                 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K =                 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是           (填字母)。
A．α₁＋α₂＝1            B．Q₁＋Q₂＝Q              C．α₃＜α₁              
D．P₃＜2P₁＝2P₂         E．n₂＜n₃＜1.0 mol           F．Q₃＝2Q₁
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体积压缩到1 L，若在第8min达到新的平衡时A₂的总转化率为75%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A₂(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与N具有相同的质子、电子数目：W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非会属性在同周期主族元素中最强。

（1）Y在周期表中的位置是        。
（2）用电子式表示化合物X₃W的结
构                     。
（3） X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，该
反应的化学方程式是        。
（4）同温同压下，将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中，若所得溶液的pH=7则a     b（填“>”或“<”或“=”）。
（5）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B，该反应的离子方程式是             。
（6）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即：
                  △H=—92.4kJ·mo1^－1
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：

时间	浓度(mo1/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4．0	9．0	0
第10 min	3．8	8．4	0．4
第20 min	3．4	7．2	1．2
第30 min	3．4	7．2	1．2
第40 min	3．6	7．8	0．8

 0min～10min，  W₂ 的平均反应速率           。
②反应在第l0min改变了反应条件，改变的条件可能是          。
a．更新了催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是          。
a．更新了催化剂  b．升高温度 c．增大压强 d．减小A的浓度

(6分)将3 mol A和3 mol 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5 min后，测得D的浓度为0.5 mol／L，C的平均反应速率为0.1 mol／(L·min)。试求：
（1）B的平均反应速率为           。
（2）x的值为           。
（3）5 min后，A、B的物质的量之比为           。

（本题15分）
I．已知：反应
4HCl(g)+O₂(g)2Cl₂(g)+2H₂O(g) ΔH =" —115.6" kJ/mol 
H₂(g) + Cl₂(g) = 2HCl(g)             ΔH =" —184" kJ/mol


（1）H₂与O₂反应生成气态水的热化学方程式是                              。
（2）断开1 mol H—O 键所需能量约为                kJ。
II．实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：，它所对应的化学方程式为：        .         
（2）已知在400℃时，N₂ (g)+ 3H₂(g) 2NH₃(g) △H<0 的K="0.5," 则400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N₂)_正      V(N₂)_逆（填：＞、＜、＝、不能确定）欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH₃的体积百分数增加，可采取的正确措施是    （填序号）
A．缩小体积增大压强  B．升高温度   C．加催化剂   D．使氨气液化移走
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
A(g) + 3B(g) 2C(g) + D（s） ΔH，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	300	400	500	…
K/(mol·L^－1)^2	4×10^6	8×10^7	K1	…

      请完成下列问题：
①判断该反应的ΔH        0（填“>”或“<”）
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是          （填序号）。
A．3v(B)_（正）=2v(C)_（逆）     B．A和B的转化率相等
C．容器内压强保持不变   D．混合气体的密度保持不变
（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时，负极的电极反应式为                             。
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L^-1 KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系
为                                  。

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H₂为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g)  ΔH＞0。已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1100 ℃时测得高炉中，c(CO₂)="0.025" mol·L^-1，c(CO)="0.1" mol·L^-1，则在这种情况下，该反应向     进行(填“左”或“右”)，判断依据是                     。
（2）目前工业上也可用CO₂生产燃料甲醇，有关反应：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH＝－49.0 kJ·mol^-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，反应过程中测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①该反应的化学平衡常数表达式为             ；
②反应达到平衡时，氢气的转化率 α(H₂)＝      ；
③反应达到平衡后，下列措施能使增大的是           （填序号）。
A 升高温度    B 再充入H₂    C 再充入CO₂     
D 将H₂O(g)从体系中分离     E．充入He(g)

环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题：
（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(1) △H₁ = -662kJ·mol^-1
②CH₄ (g)+ 4NO(g) ="==" 2N₂ (g)+ CO₂ (g)+ 2H₂O(1) △H₂ =" -1251" kJ·mol^-1
据此，写出CH₄将NO₂还原为N₂的热化学方程式：
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g) N₂ (g)+CO₂ (g)
某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加人0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂（固体试样的体积忽略不计），在恒温（T₁℃）条件下发生反应，经10min反应达到平衡，测得N₂的物质的量为0.09mol。
①0min~10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率为         。
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是         。

A．容器内压强保持不变

B．速率关系：2v(NO)(正) =" v" (N2)(逆)

C．容器内CO2的体积分数不变

D．混合气体的密度保持不变

③在相同条件下，若在容器中放入生石灰，则NO的平衡转化率         （填“增大”、“不变”或“减小”）。

(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。

在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                 ；
（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有                ，             （答两种）；
（3）为了进一步研究上述反应中硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某学习小组设计了如下6组实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实 验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L^-1H2SO4  / mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液 / mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O / mL	V7	V8	V9	15	10	0

 
请完成此实验设计，其中：其中：V₂         V₅（填“＞”、“＜”或“＝”）；
V₅＝                  ， V₆＝                 ，V₈＝                  ；（填具体数值）

某可逆反应从0—2分钟进行过程中， 在不同反应时 间各物质的量的变化情况如下图所示。则该反应的的反应物是      ，生成物是       ，化学方程式为                          ；反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？若能，其反应速率为    _____     ，若不能，则其原因为           _         ；2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了____      状态。

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

“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式，并在方框内填上系数。
□C+□KMnO₄+□H₂SO₄＝□CO₂↑+□MnSO₄ +□K₂SO₄+□
（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下二组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①实验1条件下，反应从开始至达到平衡，以v(CO₂)表示的反应速率为    （保留小数点后二位数，下同）。
②实验2条件下平衡常数K=         ，该反应为        （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l) +3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH₁＝－1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O₂(g)＝2CO₂(g)  ΔH₂＝－566.0 kJ/mol
③H₂O(g)＝H₂O(l)  ΔH₃＝－44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式：        。
（4）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

该电池正极的电极反应式为      ；该电池工作时，溶液中的OH^－向   （填“正”或“负”）极移动。

将等物质的量的A和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)，经过5min后测得D的浓度为0．5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3:5，C的反应速率是0．1mol/(L·min)。
（1）x的值是               ；
（2）A在5min末的浓度是___________；
（3）B的平均反应速率是______       __，A的转化率是_______________。

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反应速率最大       ，原因是       。
（2）哪一段时段的反应速率最小       ，原因是                          。
（3）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．Na₂CO₃溶液  B．NaCl溶液  C．NaNO₃溶液  D．CuSO₄溶液
你认为可行的是     。

现有反应：mA(g)+ B(g)2C(g)，达到平衡后，当升高温度时，A的转化率变小；当减小压强时，混合体系中C的质量分数不变，则:
（1）该反应的△H     0（填“>”或“<”），且m    1(填“＞”“=”“＜”)。
（2）若加入B(假设容器的体积不变)，则A的转化率       ，B的转化率      。(填“增大”“减小”或“不变”)
（3）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(假设容器的体积不变)时混合物颜色          ，
若维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色          (填“变深”“变浅”或“不变”)。
（4）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol C(g)使其分解，气体A的物质的量随时间的变化如下图所示。

则0~2 min内的平均反应速率υ(C)=                。

某学生为了探究足量的锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL，标况下）	50	120	232	290	310

（1）假设用V₁、V₂、V₃、V₄、V₅依次表示0～1、1～2、2～3、3～4、4～5每分钟内的反应速率，则速率由大到小的排列顺序为                    。
（2）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率V₃=            。
（3）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是（填编号）                         。
A．蒸馏水         B．NaCl溶液        C．Na₂CO₃溶液        D．CuSO₄溶液