高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

（1）某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：_______________．

（2）反应开始至2 min，Z的平均反应速率为            。
（3）不同时间测得以下反应速率：
①v(X)=0．075 mol· L^-1·min^-1  
②v(Y)=0．001 mol· L^-1·s^-1  
③v(Z)=0．06 mol·L^-1·min^-1
速率由大到小关系正确为      。
A．①＞③＞②       B．③＞①＞②      C．②>③>①

某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：

（1）该反应的化学方程式为_________________________________________。
（2）反应开始至4 min时，A的平均反应速率为________________________________。
（3）4 min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8 min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（原创）含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。
（1）目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。
已知：N₂(g)+O₂₍g) ＝2NO(g)  △H＝+180.5kJ/mol
4NH₃(g)+5O₂(g)＝4NO(g)+6H₂O(g) △H＝-905kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g) △H＝-483.6kJ/mol
①写出工业合成氨的热化学方程式：                           。
②实验室模拟合成氨，在2L密闭容器中投入1molN₂ 和3mol H₂，容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0~10min，NH₃的平均速率为             ；达平衡时，N₂的转化率为      。

③若在②达平衡后，保持容器体积及温度不变，移走0.5molNH₃，再达平衡时，N₂的体积分数将      ，平衡常数      （填“增大”“减小”或“不变”）
（2）科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道：在常温常压条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水反应，生成NH3和一种单质。进一步研究NH3生成量与温度关系，部分实验数据如下（反应时间3h，其余条件一样）

T/℃	30	40	50
NH3生成量/10^-6mol	4.8	5.9	6.0

①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式：                           
此反应△H      0（填“>”、“<”或“=）。
②该反应中的催化剂TiO2的制取方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700~1000℃）进行水解。写出TiCl₄水解的化学方程式：                                    
③在上述固氮过程中，除加入催化剂外，能提高生产速率，但不降低产率的措施还可以是      。
A．适当升高温度                           B．将氨气液化分离   
C．增大反应物N₂的浓度                     D．增大压强

Ⅰ、在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在 T ℃ 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图，据图回答下列问题：

（1）从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为
（2）根据上图写出该反应的化学方程式______________，该反应的平衡常数K＝____________。
（3）第5 min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则降温该反应的平衡常数______。（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）若在第7 min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_______（用图中a、b、c的编号回答）。
Ⅱ、可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)，分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示，则：

（5）达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为_____________
（6）达平衡（I）时，X的转化率为_______________
（7）X(g)+2Y(g)2Z(g) 是_______热反应。

向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g）pC(g)＋qD(g)，已知：平均反应速率v_C＝v_A；反应2 min时，A的物质的量减少了，B的物质的量减少了mol，有a mol D生成。回答下列问题：
（1）反应2 min内，v_A＝_____mol/(L·min)；
（2）化学方程式中，x：y：p：q＝          ；
（3）反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为________；
（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1．5 a mol，则该反应的ΔH________0；(填“>”“<”或“＝”)
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率_____，(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是            ；
②平衡时反应物的转化率________，(填“增大”、“减小”或“不变”)
理由是                  。

在压强为0.1 MPa、10L恒容的密闭容器中,将2 mol CO与 5 mol H₂的混合气体在催化剂作用下能生成甲醇：CO(g) + 2H₂(g)CH₃OH(g)   ΔH＜0请回答下列问题：
（1）①该反应的熵变ΔS     0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②若温度T₁ ＞T₂，则平衡常数K(T₁)    K(T₂)（填“大于”、“小于”或“等于”）
③下列措施既可加快反应速率又可增加甲醇产率的是     ；
A．升高温度
B．将CH₃OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入2 mol CO和5 mol H₂
④下列可说明反应已达到化学平衡状态的是________；
A．v_生成(CH₃OH)＝v_消耗(CO)                     
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变       
D．CO与H₂浓度比不再变化
（2）若温度T₂时，5min后反应达到平衡，CO的转化率为75%，则：
①平衡时体系总的物质的量为        mol；
②反应的平衡常数K=             ；
③反应在0-5min区间的平均反应速率v(H₂)=           。

捕碳技术(主要指捕获CO₂)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g)  (NH₄)₂CO₃(aq)            ΔH₁
反应Ⅱ：NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) NH₄HCO₃(aq)               ΔH₂
反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g) 2NH₄HCO₃(aq)    ΔH₃
请回答下列问题：
(1)ΔH₃与ΔH₁、ΔH₂之间的关系是：ΔH₃＝            。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为                      。
(3)为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH₃       0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₁～T₂及T₄～T₅两个温度区间，容器内CO₂气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是   
                     。
③反应Ⅲ在温度为T₁时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到T₂，并维持该温度。请在该图中画出t₁时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
  
图1                               图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO₂，在(NH₄)₂CO₃初始浓度和体积确定的情况下，提高CO₂吸收量的措施有   
   。
(5)下列物质中也可以作为CO₂捕获剂的是       。

A．NH4Cl

B．Na2CO3

C．HOCH2CH2OH

D．HOCH2CH2NH2

下图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，试回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为                  。
（2）0～t₁s 内B气体的平均反应速率为           。
（3）(t₁＋10)s 时，A的转化率为         ，此时v(A)正     v(B)逆（填“>”、“<”或“=”）。
（4）关于该反应的说法正确的是          。
a．到达t₁时刻该反应已停止
b．在t₁时刻之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
c．在t₁时刻C气体的正反应速率等于逆反应速率
（5）容器中(t₁＋10)s时的压强与起始时的压强之比为            。

汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO+2CO2CO₂+N₂．在密闭容器中发生该反应时c(CO₂)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。

① T₁＿(填“>”“<”或“=”)T₂。
② 在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v(N₂)=________。
（2）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可形成燃料电池，其原理如图所示。通入O₂的一极为_______(填“正极”或“负极”)，该电池在使用过程中石墨I电极上生成N₂O₅，其电极反应式为_________。

(16分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) H=-92．2kJ·mol^-1。在一定条件下反应时，当生成标准状况下33.6LNH₃时，放出的热量为           。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH₃的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知：

①温度T₁、T₂时的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁     K₂ (填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氦气，平衡     移动、(填“向左”、“向右”或“不”)。
②T₂温度时，在1L的密闭容器中加入2.1mol N₂、l.5molH₂，经10min达到平衡，则v(H₂)=         。达到平衡后，如果再向该容器内通入N₂、H₂、NH₃各0.4mol，则平衡     移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素：CO₂(g)+2NH₃(g)H₂O(1)+CO(NH₂)₂(1) △H，
在一定压强下测得如下数据：

①则该反应△H   0，表中数据a   d，b   f(均选填“>”、‘‘=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO₂、NH₃，应如何处理            。

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=                  。

(10分)降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，目前工业上有一种方法是用CO₂来生产 甲醇燃料。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1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g) ΔH ＝－49.0kJ/mol。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝________mol/(L·min)；
（2）氢气的转化率＝________；
（3）该反应的平衡常数为________(保留小数点后2位)；
（4）下列措施中能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是________。

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出去

D．再充入1mol H2

（5）当反应达到平衡时，H₂的物质的量浓度为c₁，然后向容器中再加入一定量H₂，待反应再一次达到平衡后，H₂的物质的量浓度为c₂，则c₁________c₂的关系(填“>”、“<”或“＝”)。

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                                     。