高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
(1)O₃与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填分子式)。
(2)O₃在水中易分解，一定条件下，O₃的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O₃的起始浓度为0.0216 mol/L。

①pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是________。
②在30℃、pH＝4.0条件下，O₃的分解速率为________mol/(L·min)。
③据表中的递变规律，推测O₃在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
a．40℃、pH＝3.0　　　    b．10℃、pH＝4.0
c．30℃、pH＝7.0
(3)O₃可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为________(填“A”或“B”)，其电极反应式为_______________________。
②若C处通入O₂，则A极的电极反应式为________。
③若C处不通入O₂，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O₃所占的体积分数为________(忽略O₃的分解)。

2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H₂O₂是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：
（1）下列方程中H₂O₂所体现的性质与其可以作为消毒剂完全一致的是       。
A．BaO₂+2HClH₂O₂+BaCl₂
B．Ag₂O+H₂O₂ =2Ag+O₂+H₂O   
C．2H₂O₂2H₂O+O₂↑
D．H₂O₂+NaCrO₂+NaOH=Na₂CrO₄ +H₂O
（2）火箭发射常以液态肼(N₂H₄)为燃料，液态H₂O₂为助燃剂。已知：
N₂H₄（1）+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H=" -" 534 kJ·mol^－1   
H₂O₂（1）=H₂O（1）+1/2O₂(g) △H=" -" 98.64 kJ·mol^－1
H₂O（1）=H₂O(g) △H=+44kJ·mol^－l
则反应N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂(g)+4H₂O(g)的△H=          ，
该反应的△S=       0(填“＞”或“<”)。
（3）H₂O₂是一种不稳定易分解的物质。
①如图是H₂O₂在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图

②实验证实，往Na₂CO₃溶液中加入H₂O₂也会有气泡产生。已知常温时H₂CO₃的电离常数分别为Ka_l=4.3×l0^－7，Ka₂ =" 5.0" ×l0^－11 。Na₂CO₃溶液中CO₃^2－第一步水解常数表达式K_hl=     ，常温时K_hl的值为           。若在Na₂CO₃溶液中同时加入少量Na₂CO₃固体与适当升高溶液温度，则K_hl的值
          (填变大、变小、不变或不确定)。
（4）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示。

注：以上实验均在温度为20℃、w(H₂O₂)=0．25%、pH=7．12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L^-l的条件下进行。图1中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图2中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知，下列叙述错误的是                 (填序号)。
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低      
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢     
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小

纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu₂O的三种方法：

方法Ⅰ	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ	电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ	用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2

 
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu₂O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成          而使Cu₂O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O₂(g)=Cu₂O(s)   △H = -akJ·mol^-1
C(s)＋1/2O₂(g)=CO(g)      △H = -bkJ·mol^-1
Cu(s)＋1/2O₂(g)=CuO(s)    △H = -ckJ·mol^-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu₂O(s)＋CO(g)；△H =      kJ·mol^-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH^－的浓度而制备纳米Cu₂O，装置如图所示,该电池的阳极生成Cu₂O反应式为                                        。

（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。该制法的化学方程式为             。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu₂O分别进行催化分解水的实验：
   △H >0
水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

 
下列叙述正确的是         （填字母代号）。
A．实验的温度:T₂<T₁
B．实验①前20 min的平均反应速率 v(O₂)=7×10^-5 mol·L^-1 min^-1  
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

（I）下图是工业生产硝酸铵的流程。

（1）吸收塔C中通入空气的目的是                           。A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是         （填字母）。
（2）已知：4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) +6H₂O(g)    △H =－1266.8kJ/mol
N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g)     △H =" +180.5" kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：                                                          
（II）某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
（3）该反应的离子方程式为___________________________________________________。
（4）提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A．反应放热导致温度升高           B．压强增大
C．生成物有催化作用              D．反应物接触面积增大
（5）初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

 
结合实验目的和表中数据，你得出的结论是__________________________________。
（6）进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物（含中间产物）可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：

实验 编号	铜片 质量/g	0.1mol·L^-1的 硝酸体积/mL	硝酸铜 晶体/g	亚硝酸钠 晶体/g	实验目的
①	5	20	_______	_______	实验①和②探究_________的影响；实验①和③探究亚硝酸根的影响。
②	5	20	0.5	0
③	5	20	0	0.5

 

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
__C+__K₂Cr₂O₇+__     →__CO₂↑+ __K₂SO₄ + __Cr₂(SO₄)₃+__H₂O
请完成并配平上述化学方程式。
（2）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下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是  _______；

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已知： △H₂＝－283 kJ·mol^-1
 △H₃＝－242 kJ·mol^-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO ₂和水蒸气时的热化学方程式为         ；
③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如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:

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                   
ⅱ）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 =             。

（I）下图是工业生产硝酸铵的流程。

（1）吸收塔C中通入空气的目的是                            。A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是          （填字母）。
（2）已知：①4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) +6H₂O(g)   △H =－1266.8kJ/mol
② N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g)    △H =" +180.5" kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：                                    
（II）某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
（3）该反应的离子方程式为___________________________________________________。
（4）提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A．反应放热导致温度升高           B．压强增大
C．生成物有催化作用               D．反应物接触面积增大
（5）初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

 
结合实验目的和表中数据，你得出的结论是__________________________________。
（6）进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物（含中间产物）可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：

实验 编号	铜片 质量/g	0.1mol·L^-1的 硝酸体积/mL	硝酸铜 晶体/g	亚硝酸钠 晶体/g	实验目的
①	5	20	_______	_______	实验①和②探究_________的影响；实验①和③探究亚硝酸根的影响。
②	5	20	0.5	0
③	5	20	0	0.5

 

氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。Ⅰ现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                mL。
Ⅱ目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（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(g) △H="-574kJ/mol"
②CH₄(g)+4NO(g)= 2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H₂O(g)= H₂O(l)                     △H=-44kJ/mol
写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g) 、CO₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式                           。  
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T⁰C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ；（选填字母代号）
A．容器内CO₂的浓度保持不变
B．v_正(N₂)="2" v_正(NO)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②前20分钟，平均反应速率v(NO)=                      。v(NO)=（0．1- 0．04）/ 20 = 0．003mol·L^-1· min^-1
③在T⁰C时，该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；
④在30 min，改变某一条件反应重新达到平衡，则改变的条件是_______                      。
（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂,其反应为：

研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。

实验编号	T(^0C)	NO初始浓度 （mol/L）	CO初始浓度 （mol/L）	催化剂的比 表面积(m^2/g)
Ⅰ	280	1．20×10^-3	5．80×10^-3	82
Ⅱ	a	b	c	124
Ⅲ	350	d	e	124

 
上表中：a=_______,b=________,e=________ 。

I．设反应①Fe(s)+CO₂(g)  FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K₁。
反应②Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)的平衡常数为K₂，
在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

T(K)	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

(1)现有反应③CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，这是一个     (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有      (填序号)。
A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)在温度T₁下进行；Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)在温度T₂下进行，已知T₁>T₂，且c(CO₂)>c(H₂O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率       (填序号)
A．前者大    B．后者大    C．一样大  D．无法判断
II．(1)水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L^－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H^＋)＝________mol·L^－1，K_W(25℃)________K_W(100℃)(填“>”、“<”或“＝”)。25 ℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH₄HCO₃固体，对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。

化学式	电离平衡常数(25℃)
HCN	K＝4.9×10^－10
CH3COOH	K＝1.8×10^－5
H2CO3	K1＝4.3×10^－7、K2＝5.6×10^－11

 
①25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为                  ____。
②25 ℃时，相同浓度、相同体积的CH₃COOH溶液和NaOH溶液混合， 则混合溶液中c(Na^＋)________c(CH₃COO^－)(填“>”、“<”或“＝”)
③向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的化学方程式为_______________________________。

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
，据此回答以下问题：
（1）①该反应的化学平衡常数表达式为K=                              。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越      。
（2）某温度下，若把10 mol N₂与30 mol H₂置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20％，则该温度下反应的K=         (可用分数表示)。
能说明该反应达到化学平衡状态的是         (填字母)。
a．容器内的密度保持不变          b．容器内压强保持不变
c．v_正(N₂)=2v_逆(NH₃)              d．混合气体中c(NH₃)不变
（3）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)            。

（4）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1 mol N₂和3 mol H₂，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ；B中NH₃的体积分数为b，放出热量Q₂kJ。则：a      b(填“＞”、“＜”或“=”，下同)，Q₁        Q₂，Q₁         92．4。

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NH₄⁺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的非金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）用电子式解释X与W能形成化合物X₃W的原因           。
（3）X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，化学方程式是         。
（4）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气体B，反应的离子方程式是       。
（5）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即： W₂ (g)+3B (g) 2A(g)  △H =－92.4 kJ・mol^―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(mol/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4.0	9.0	0
第10min	3.8	8.4	0.4
第20min	3.4	7.2	1.2
第30min	3.4	7.2	1.2
第40min	3.6	7.8	0.8

 
①W₂的平均反应速率v(0min～10min)/ v(10min～20min) =        ；
②反应在第10min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

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法研究反应速率的有关问题。
（1）实验1 探究Mg与盐酸反应速率的变化规律

取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，铜丝缠着镁条伸入装置甲中，使镁条浸入锥形瓶内的体积为2L稀盐酸（足量）中。镁条和盐酸反应生成H₂的体积与反应时间的关系曲线如图2所示。
① 从图2中看出0-6min内平均反应速率最快的时间段是    。（填代号）
A．0-2min   B．2-4min    C．4-6min
② 请计算4-6min 时间内，用HCl表示的平均反应速率为________。（假设图2氢气体积均已换算为标准状况下的体积，且溶液体积变化可忽略）
③图1装置甲中与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中对反应速率影响下列说法正确的是
A．加快反应速率但生成氢气的总量不变     B．减慢反应但增大生成氢气总量  
C．不影响反应速率                        D．加快反应速率但生成氢气的总量减小
（2）实验2 探究酸浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响
已知MnO₂+H₂O₂+2H⁺   Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，现取等量MnO₂和下表有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20．0 mL氧气所需时间。

实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的体积/mL	5.0	5.0	V1	V2
20%硫酸的体积/mL	0	0.5	1.0	V3
水的体积/mL	15	14.5	V4	13.5
所需时间t/s	t1	t2	t3	t4

①上表中V₁=    mL， V₃=     mL。
②有同学提出实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是           。
③若实验测得t₂>t₃>t₄，则可得出的实验结论是                       。

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂(g) N₂O₄(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：

(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO₂表示的化学反应速率v(NO₂)＝________mol/(L·min)；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________。

A．加入催化剂

B．缩小容器体积

C．升高温度

D．加入一定量的N2O4

能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(I)十3O₂(g)      2CO₂(g)+4H₂O(g) △H= ^_1275.6 kJ·mol^—1
②H₂O(I) ="==" H₂O(g)     △H="+" 44.0 kJ.mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                              (2分).
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）  △H₂
取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₁________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是       。

A．升高温度	B．增加CO2的量
C．充入He，使体系总压强增大	D．按原比例再充入CO2和H2

③某温度下，将4mol CO和12mol H₂,充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) ="0.5" mol·L^—1，，则该温度下该反应的平衡常数为           。
④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________                     
（3）对燃煤烟气中的SO₂、NO₂设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。，则该反应的化学方程式为________。（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则
溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）_____ c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“＝”或“＜”）