高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，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： 。在密闭容器中发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如右图所示。
         
据此判断：
①该反应的△H   0(填“>”、“<”)。
②在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v(N₂₎=        。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂，在上图中画出c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t₁时刻达到平衡状态的是     (填代号) 

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。
例如：

写出CH₄ (g)催化还原N₂O₄(g)生成N₂ (g)和H₂O (g)的热化学方程式                。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。右图是通过人工光合作用，以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为         。

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　　　　,原是     　。 
②反应速率最小的时间段为　　　　,原因是    。

(教材变式题）对于反应：2SO₂＋O₂  2SO₃，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO₃的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)

编号	改变的条件	化学反应速率
①	降低温度
②	增大O2的浓度
③	使用V2O5作催化剂
④	压缩体积

草酸作为一种重要的化工原料，某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解一氧化一水解技术制取草酸。

Ⅰ、步骤④是减压抽滤(见下图)，其优点是：__________________________________________， 当抽滤完毕或中途停止抽滤时，为了防止自来水倒吸入B装置，最佳的操作是___________。

Ⅱ、该小组同学为了确定产品H₂C₂O₄·xH₂O中的的x值，进行下列实验：
①取w g产品配成100mL水溶液；
②量取25.00mL草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为c mol·L^-1KMnO₄溶液滴定。 请回答下列问题：
(1)实验①中，需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和___________。
(2)写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：_____________________________。
(3)若滴定时，前后两次读数分别为a mL和b mL，由此计算出该草酸晶体的x值是__________
Ⅲ、该小组同学在做实验Ⅱ②时发现向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，他们设计了实验进行探究：
【实验用品】 仪器：试管(若干个并编号①，②，③…)、胶头滴管(若干支)、秒表
试剂：0.1 mol/L H₂C₂O₄溶液、0.1 mol/L KMnO₄溶液、稀硫酸、MnSO₄固体
【实验内容】
实验(1)：在①号和②号试管中分别先加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，然后各加10滴稀硫酸，且在②号试管中加入少量硫酸锰固体。再在两支试管中各加入5滴0.1mol/LKMnO₄溶液。现象如下(表1)

编号	①号试管	②号试管
褪色时间	90s	5 s
实验现象	均有气泡产生；②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

实验(2)：在①号和②号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，在②号试管中再滴加l0滴稀硫酸，然后在两支试管中各加入5滴0.1 mol/L 的高锰酸钾溶液。现象如下(表2)

编号	①号试管	②号试管
褪色时间	100 s	90 s
实验现象	均有气泡产生；②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

实验(3)：在①号、②号和③号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、l mL、2 mL稀硫酸溶液，然后各加入5滴0.1 mol/L的高锰酸钾溶液，然后置于温度为65℃的水浴中加热。观察现象如下(表3)。

编号	①号试管	②号试管	③号试管
褪色时间	88 s	100 s	120 s
实验现象	均有气泡产生；①号试管的溶液褪色比②、③号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

(1)设计实验(1)对应的假设是_________________________________________________。
实验(1)得出的结论是____________________________________________________。
(2)由实验(2)和实验(3)得出的结论是_________________________________________m___。

“碘钟”实验中，3I^－＋S₂O₈^2-===I₃^-＋2SO₄^2-的反应速率可以用I₃^-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃下进行实验，得到 的数据如下表：

实验编号	①	②	③	④	⑤
c(I^－)/mol·L^－1	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c(S2O8^2-)/mol·L^－1	0.040	0.040	0.080	0.020	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t1

回答下列问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________________________。
(2)显色时间t₁＝________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t₂的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s     B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s     D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是____________________________________
________________________________________________________________________。

(10 分)用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl₄(g) + 2N₂(g) + 6H₂(g)Si₃N₄(s) + 12HCl(g)    △H<0
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了1.40g，则SiCl₄的平均反应速率为       ；该反应的平衡常数表达式为       。
（2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是              
a．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
b．其他条件不变，压强增大，平衡向正反应方向移动
c．其他条件不变，增大SiCl₄物质的量，平衡向正反应方向移动
d．其他条件不变，增大Si₃N₄物质的量，平衡向逆反应方向移动
（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是       
a．v_逆（N₂）=3v_正（H₂）         b．v_正（HCl）=4v_逆（SiCl₄）
c．混合气体密度保持不变       d．c(N₂):c(H₂):c(HCl)=1:3:6
（4）若平衡时H₂和HCl的物质的量之比为m/n，保持其他条件不变，降低温度后达到新德平衡时，H₂和HCl的物质的量之比      m/n（填“>”“=”或“<”）

向2L密闭容器中通入amol 气体 A和bmol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) =1/2V(A) ；反应2min 时，A的浓度减少了1/3 ，B的物质的量减少了a/2 mol，有a mol D生成。回答下列问题：
（1）反应2min内，A的平均反应速率是             mol•L^-1•min^-1； 
（2）原化学方程式中，化学计量数是：
  A(g)+      B(g)       C(g) +      D(g)
（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 1.5a mol，则该反应
的△H            0；（填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率增大 ，理由是体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大；
②平衡时反应物的转化率           （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是 
                                                                   

硫酸工业中SO₂转化为SO₃是重要的反应之一，在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO₂和2molO₂发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，SO₂的转化率随温度的变化如下表所示：

温度	450	475	500	525	550	575	600	650
SO2的转化率%	97.5	95.8	95.8	93.5	90.50	85.6	80.0	73.7

（1）由表中数据判断△H       0（填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）能判断该反应是否达到平衡状态的是           
A. 容器的压强不变                    B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体中SO₃的浓度不变          D. C（SO₂）=C（SO₃）
E. v_正（SO₂）=v_正（SO₃）              F. v_正（SO₃）=2v_逆（O₂）
（3）某温度下经2min反应达到平衡后C（SO₂）=0.08mol·L^－1.
①0~2min之间，O₂的反应速率为                       .
②此时的温度为       .③此温度下的平衡常数为         （可用分数表示）.
④若将平衡反应混合物的压强增大1倍（假如体积可变），此时Qc为         ，平衡将          向移动。

在硫酸工业中，通过下列反应使SO₂转化为SO₃：2SO₂+O₂2SO₃，ΔH＜0，已知常压下平衡混合气体中SO₃体积分数为91%。试回答：
（1）在生产中常用过量的空气是为了____________________________________。
（2）加热到400℃～500℃是由于_____________________________________。
（3）压强采用______________，原因是__________________________________。
（4）常用浓H₂SO₄来吸收SO₃而不用水，因为____________________________。

(16分)恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：   2A(g) + B(g)  xC (g) + D(s)，10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L^—1·s^—1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。（1）x =    　      （2）从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为   　 （3）平衡时容器中B的体积分数为     　  （4）该温度下此反应的平衡常数表达式为   　   数值是     （5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是           
A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1　　
B．容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) ="2∶1"
C．气体的平均相对分子质量不再变化　　　
D．压强不再变化
E．气体密度不再变化
（6）在相同温度下，若起始时c（A）="5" mol·L^-1，c（B）=6mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得A的浓度为3mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态     （填“是”与“否”），此时v_（正）   v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

（共12分）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L^-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L^-1K₂S₂O₈、0.10mol·L^-1Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S₂O₈^2-+2I^-==2SO₄^2- +I₂（慢）    I₂+2 S₂O₃^2-==2I^-＋S₄O₆^2-（快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S₂O₃^2-与S₂O₈^2-初始的物质的量需满足的关系为：n(S₂O₃^2-):n(S₂O₈^2-)_______。

（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
表中Vx=_______________mL，理由是___________________。
（3）已知某条件下，浓度c(S₂O₈^2-)～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S₂O₈^2-)～t的变化曲线示意图（进行相应地标注）

（4）碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s）     △H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）      △H₁
4LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）      △H₂
则电池反应的△H=_______________。

大理石与盐酸反应的反应速率如右图所示，已知该反应为放热反应。

（1）写出该反应的离子反应方程式：                                  。
（2）反应开始时反应速率加快的原因是：                              。     
（3）反应后期反应速率下降的原因是：                                。

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）俗称大苏打，主要用于照相业作定影剂。Na₂S₂O₃易溶于水，在酸性溶液中会迅速发生反应。
（1）完成Na₂S₂O₃溶液与稀硫酸混合反应的化学方程式：                       
该反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表（已知各溶液体积均为5mL）：

实验 编号	T/K	c（Na2S2O3）/mol·L^-1	c（H2SO4） /mol·L^-1	实验目的
①	298	0.1	0.1	实验①和②探究温度对该反应速率的影响；实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响。
②	308	①	②
③	③	0.2	④
④	⑥	0.1	⑥

  （2）Na₂S₂O₃还具有很强的还原性，Na₂S₂O₃溶液与足量氯水反应的化学方程式为_______________________。（S元素被氧化为SO₄^2－）

已知Fe^3＋与I^－在水溶液中发生：2I^－＋2Fe^3＋＝2Fe^2＋＋I₂。该反应正反应速率和I^－、Fe^3＋的浓度关系为v＝kc^m(I^－)·cⁿ(Fe^3＋)(其中k为常数)。

	c^m(I^－)(mol/L)^m	c^n(Fe^3^＋)[(mol/L)^n]	v[mol/(L·s)]
a	0.20	0.80	0.032
b	0.60	0.40	0.144
c	0.80	0.20	0.128

I^－浓度对反应速率的影响________Fe^3＋浓度对反应速率的影响（填大于或小于或等于）

，为了研究MnO₂与双氧水（H₂O₂）的反应速率，某学生加入少许的MnO₂粉末于 50 mL密度为1.1g∙cm^-3的双氧水溶液中，通过实验测定：在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示。请依图回答下列问题：

（1）实验时放出气体的总体积为_________。
（2）放出一半气体所需要的时间为_________。
（3）ABCD四点化学反应速率的由快到慢顺序为_________。
（4）在5min后，收集到的气体体积不再增加，原因是  _________。