高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

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)  

(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＝     。

（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：                          。

某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中进行化学反应：A(g）＋B(g） 2C(g）   △H< 0，反应进行到10s时达到平衡，此时测得C的物质的量为2.4mol。回答下列问题:
（1）0～10s内A的平均反应速率为               。
（2）反应达平衡时B在平衡混合气体中的体积分数为                 。
（3）平衡后，其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的1/2时，对反应产生的影响是              。
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正、逆反应速率都不变，平衡不移动，各物质物质的量不变
C．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，B的物质的量浓度为1.8mol/L
D．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，各物质的物质的量不变
（4）可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是          。
A．混合气体的密度不随时间而改变
B．混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
C．B和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
D．在隔热条件下，体系的温度不随时间而改变
（5）若在其他条件不变的情况下，采取下列措施反应达平衡C的百分含量不变的是          。
A．通入He气   B．使用催化剂
C．升高温度   D．再充入1molA和1.5molB
（6）若保持原温度和容器容积不变再向其中充入2molA和1molB，平衡常数将         （填“增大” “减小”或“不变”），整个过程中物质B的转化率为           。

(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。

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                  。

将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g） +B（g）2C（g）＋2D（g），反应进行到10s末，测得A的物质的量为1．8mol，B的物质的量为0．6 mol，C的物质的量为0．4 mol，则：①用C表示该反应的速率为：          ；
②用A表示的速率为：          ；
③反应前A的物质的量浓度是：          ；
④10s末，D的浓度为：          ；

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”)。

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____      。

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

BCl₃是重要的化工原料，其沸点12℃。500℃时，向2L的密闭容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模拟工业制取三氯化硼的反应如下：B₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g)  2BCl₃ (g) + 3CO(g)。
（1）反应起始至3min时固体质量减少了15.9克，则氯气的平均反应速率为_____________。
（2）反应至4min时达到平衡，则下列说法正确的是____________（填序号）。
A．3min时，CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B．2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C．反应起始至平衡，气体的密度不断增大
D．达到平衡后，容器内的压强不再变化
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl₅，在温度为T时发生如下反应PCl₅（g）PCl₃（g）+ Cl₂（g）△H=" +124" kJ•mol^－1。反应过程中测定的部分数据见下表：

回答下列问题：
（1）反应在前50s的平均速率v(PCl₅)=           ，该反应的△S    0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=              。
（3）上述反应到达平衡状态时，PCl₃的体积分数为         。
要提高平衡时PCl₃的体积分数，可采取的措施有              。

A．温度不变，压缩容器体积增大压强	B．使用高效催化剂
C．温度和体积不变，减小PCl5的起始量	D．体积不变，提高反应温度

（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂平衡时PCl₅的转化率仍为20%，则a=            。
（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸（H₃PO₄），该反应的化学方程式是                     。

运用甲烷自热来制取氢气是目前较为先进的技术。其涉及的反应如下：
①CH₄(g)＋2H₂O(g)＝CO₂(g)＋4H₂(g) △H₁＝＋165.0 kJ/mol 反应活化能Ea₁="243.9" kJ/mol
②CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H₂＝－802.6 kJ/mol 反应活化能Ea₂="125.6" kJ/mol
（1）2H₂(g) + O₂(g)= 2H₂O(g)△H₃＝          kJ/mol；
（2）下面能正确表示氢气和氧气反应生成水的能量变化示意图的是    （填字母序号）。

（3）运用甲烷自热来制取氢气是目前较为先进的技术。在同一反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生如上反应①和反应②，则反应开始时，反应①的反应速率    反应②的反应速率（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是                       ；从能量角度分析，在该制氢过程中通入适量氧气发生反应②的目的是                      ；

对于反应：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂ (g)   ΔH＞0请回答下列问题：
（1）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H₂O，在850℃时发生上述反应，CO和H₂O浓度变化如图，则 0~4min内的平均反应速率v(CO)＝______ mol/(L·min)

（2)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表。

则：
①C₁数值___（选填“＞”、“＜”或“＝”）0.08 mol/L。
②反应在4min~5min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(单选)；表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。
a．增加水蒸气      b．降低温度
c．使用催化剂     d．增加氢气浓度

一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入3 molA和2mol B，混合气体起始压强为p₀。发生如下反应：3A（g）＋B（g）xC（g）+ 2D（s），反应进行到1min时测得剩余1.2molA，此时C的浓度为0.6mol/L。反应进行到2min时该容器内混合气体总压强为p，5min后反应达到平衡。
（1）X为         。
（2）反应在1min内，B的平均反应速率为       ；
（3）请用p₀、p来表示2min时反应物B的转化率为               %。
（4）在四种不同的条件下测定得到以下反应速率，其中表示的反应速率最快的是     ；
A．v（A）="0.5" mol·L^-1·min^-1             
B．v（B）="0.2" mol·L^-1·min^-1
C．v（C）="0.3" mol·L^-1·min^-1             
D．v（D）="0.5" mol·L^-1·min^-1