高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

(6分)一定温度下，在容积为VL的密闭容器里进行反应：aN（g）bM（g），M．N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：

（1）此反应的化学方程式中a∶b =           。
（2）t₁到t₂时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：                。
（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是（填序号）           。
A反应中M与N的物质的量之比为1：1
B混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol M
E．混合气体的压强不随时间的变化而变化
F．N的质量分数在混合气体中保持不变

“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO₂、CH₄、CH₃OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：CO₂(g) + 3H₂(g) ⇌CH₃OH(g) + H₂O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下：

容器	甲	乙
反应物投入量	1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)	1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)
平衡时c(CH3OH)	c1	c2
平衡时能量变化	放出29.4 kJ	吸收a kJ

请回答：
①c₁         c₂（填“>”、“<”或“=”）；a =          。
②若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO₂来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是        mol/(L·s)。
（2）压强为p₁时，向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H₂，发生反应CO(g)+2H₂(g) ⇌CH₃OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：

①该反应属于      （填“吸”或“放”）热反应；
p₁      p₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②100℃时，该反应的平衡常数K=             （用含b的代数式表示）。
（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO₂(g)+N₂(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t₁时刻一定达到平衡状态的是      （选填字母）。
     
a                 b                   c                   d

在生活中，需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究，以便控制化学反应。
I．某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。

	反应物	催化剂	温度
①	10mL10% H2O2溶液	无	25℃
②	10mL20% H2O2溶液	无	25℃
③	10mL20% H2O2溶液	无	40℃
④	10mL20% H2O2溶液	1~2滴0.1mol/LFeCl3溶液	40℃

通过实验得到氧气的体积与时间的关系如右图所示，
回答下列问题：

（1）代表实验①的图示是                 。
（2）对比实验③和④的目的是              。
（3）通过上面对比实验，所得的实验结论是        。
Ⅱ．一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，测得其中N₂物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题：

（4）从开始反应到t₂时刻，氨气的平均反应速率为              。
（5）在t₃时刻，氢气的转化率为          。

（1）在一个恒温恒容的密闭容器中，可逆反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0达到平衡的标志是__________________________（填编号）
①反应速率v(N₂)：v(H₂)：v(NH₃) =" 1" : 3 : 2      ②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化                    ④混合气体的密度不变　
⑤单位时间内生成n mol N₂的同时，生成3n mol H₂
⑥2V(N_2正)＝ V(NH_3逆)
⑦单位时间内3 mol H—H键断裂的同时2 mol N—H键也断裂
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
（2）向某体积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量（未知）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图所示。已知在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化。请回答：

①密闭容器的体积是          L。
②若t₁=15s时，则t₀-t₁阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为v(C)=               。    
③写出反应的化学方程式：                    。
④B的起始物质的量是                。
（3）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：                             。若1g水蒸气转化为液态水放热2.44kJ，则反应2H₂(g)＋O₂(g) ＝2H₂O(l)    △H＝           kJ∙mol^-1。

工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。
  
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=                        
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_________（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式                                              。
（3）该反应平衡常数K为___________，温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
（4）恒容条件下，下列措施中能使增大的有               
a．升高温度           b．充入He气
c．再充入2 molH₂      d．使用催化剂

在一定条件下，将2molA和2molB混合于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B（g）xC(g)+2D(g)。2min末反应达到平衡状态时，生成0.8molD,同时测得C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白：
（1）x=______；用D的浓度变化表示的化学反应速率为_____________。
（2）A的平衡浓度为_______，B的转化率为__________。
（3）如果增大体系的压强，则平衡体系中C的体积分数将____（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，起始时加入C和D各mol，要使平衡时各物质的体积分数与原平衡时完全相同，则还应加入______物质________mol

A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，甲、乙则是两种单质，以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系（反应物和生成物均无省略）。
   
请回答下列问题：
（1）图1所示转化过程中包含的反应类型有          （填字母）。
a．置换反应    b．复分解反应    c．分解反应    d．化合反应
（2）图1中反应①的化学方程式是                                。
（3）图1中反应③在一定条件下为可逆反应，反应的能量变化如图2所示，当该反应处于平衡状态时，下列措施中有利于提高C的平衡转化率的是             （填字母）。
A升高温度      B降低温度      C增大压强
D减小压强      E．加入催化剂      F．增加C的量
（4）若将l.00 mol甲和2.00 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中，3分钟后反应达到平衡。平衡后混合气体总物质的量为2.55mol，用甲表示的化学反应速率为         mol•L^-1•min^-1。
（5）容积均为2 L的四个密闭容器中均进行着（4）中的反应，某温度下，各物质物质的量（mol）及正逆反应速率关系如下表所示：

容器编号	n(甲)	n(C)	n (D)	v正与v逆的关系
Ⅰ	0.20	0.10	0.20	v正＝v逆
Ⅱ	0.20	0.40	1.00	②?
Ⅲ	0.60	1.20	0.80	③?

①若方程式系数为最简整数比，则该温度下的平衡常数K=                      
填写表中空格： ②               ③               

某化学反应2A(g) B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)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	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	c2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800℃	c3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为____________mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度c₂＝____________mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是           。
（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃             v₁（填＞、＝、＜），且c₃_______1.0 mol/L（填＞、＝、＜）。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应（选填吸热、放热）。

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含 量和温度的关系如图所示，根据右图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H__________0（填“>”或“<”），
②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是        。
A体系的密度不发生变化                    B  SO₂与SO₃的体积比保持不变
C体系中硫元素的质量百分含量不再变化      D单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃
E．容器内的气体分子总数不再变化
（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
                      图1                      图2                   图3
①该反应的平衡常数表达式为          ，升高温度，平衡常数         （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=       ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为       (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是       点，温度T₁   T₂（填“>”或“=”或“<”）
（3）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈    性，所得溶液中c(H⁺)- c(OH^－)=           （填写表达式）（已知：H₂SO₃：Ka₁=1.7×10^－2，Ka₂=6.0×10^－8，NH₃·H₂O：Kb=1.8×10^－5）

．已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生  为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:

经过时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	30	120	280	350	370

（1）①反应速率最大的(即0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min)时间段为　　　　,原因是     　。 
②反应速率最小的时间段为　　　　,原因是    。 

在2L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时到达平衡，依图所示：
①该反应的化学方程式是　        。
②反应起始至t，Y的平均反应速率是         。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇, 一定条件下发生如下反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝                 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，则该反应是_______反应。（填“吸热”或“放热”）
（2）下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是      
A混合气体的平均平均相对分子质量不变         B混合气体的压强不变
C单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol C=O键   
D．混合气体中 c (H₂) : c (CH₃OH) = 3:1
（3）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。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)为           mol·L^－1·min^－1

（4）下列措施中能使（3）题中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A升高温度          B加入催化剂      C将H₂O(g)从体系中分离           
D充入He(g)，使体系总压强增大          E．再充入1molCO₂和3molH₂
（5）若在另一个密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，保持压强不变,并使初始体积与（3）题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO₂的体积百分数 ________（3）题中的CO₂的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)

甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁=－116 kJ·mol^－1
（1）下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。

A．随时将CH3OH与反应混合物分离

B．降低反应温度

C．增大体系压强

D．使用高效催化剂

（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                 
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H₂(g) CH₃OH(g)的平衡常数 K=                     。
（3）在某温度下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L^－1)变化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是         ；且该条件所改变的量是               

在2 L的密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)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)	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝____________________。已知：K_300℃>K_350℃，则该反应是______热反应。
（2）下图表示NO₂的变化的曲线是__________。用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝          。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO₂)＝2v(O₂)          b．容器内压强保持不变
c．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)       d．容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
a．及时分离出NO₂气体      b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度          d．选择高效催化剂

称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH＝3的盐酸，乙加入50 mL pH＝3的醋酸，丙加入50 mL pH＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。
（1）开始时，反应速率的大小为           。
（2）三支试管中参加反应的锌的质量为         。
（3）反应终了，所需时间为         。
（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)         。