高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况),实验记录如下(累计值):

时间/min	1	2	3	4	5
氢气体积/mL	50	120	232	290	310

 
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、、4~5 min)反应速率最大　_______,原因是　_________________________。 
(2)哪一时间段的反应速率最小　　　　,原因是　_________________________
(3)求2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率　________________
(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水       B.NaCl溶液          C.Na₂CO₃溶液      D.CuSO₄溶液
你认为可行的是(填编号)　　　　。 

利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨，是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。
完成下列填空：
（1）如图表示合成氨时生成1mol生成物时的能量变化，E的单位为kJ。请写出合成氨的热化学方程式____________________。

（热量用E₁、E₂或E₃表示）。该图中的实线与虚线部分是什么反应条件发生了变化？
（2）在一定温度下，若将4a mol H₂和2amol N₂放入VL的密闭容器中，5分钟后测得N₂的转化率为50%，则该段时间用H₂表示的反应速率为__________摩尔/(升–秒)。若此时再向该容器中投入a mol H₂、amol N₂和2amol NH₃，判断平衡移动的方向是_____（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）
（3）液氨和水类似，也能电离：2NH₃NH₄⁺+ NH₂^－，某温度时，其离子积K=2×l0^-30。该温度下：①将少量NH₄Cl固体加入液氨中，K____________2×10^-30（填“＜”、“＞”或“=”）；②将少量金属钠投入液氨中，完全反应后所得溶液中各微粒的浓度大小关系为：_______
（4）工厂生产的氨水作肥料时需要稀释。用水稀释0．1mol/L稀氨水时，溶液中随着水量的增加而减少的是

A．c(NH4^+)/c(NH3•H2O)	B．c(NH3•H2O)/c(OH^-)
C．c(H^+)/c(NH4^+)	D．c(OH^-)/c(H^+)

加0.1 mol MnO₂粉末于50 mL过氧化氢(H₂O₂，ρ＝1.1 g· mL^－1)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

(1)实验时放出气体的总体积是_____________________________。
(2)放出一半气体所需时间为_______________________________。
(3)反应放出气体总体积的 所需的时间约为__________________
(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为____________________
(5)解释反应速率变化的原因___________________________________________________
(6)计算H₂O₂的初始物质的量浓度____________________
(7)求反应到2 min时，H₂O₂的质量分数_________________________

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进行探究。他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表：

实 验 步 骤	现 象	结 论
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。	反应快慢： Mg>Fe>Cu	反应物的性质越活泼，反应速率越快。

 
（1）该同学的实验目的是                                                 ；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是             。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置进行定量实验。完成该实验可选用的实验药品是                          ；
应该测定的实验数据是                                  。

甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH₃(l)＋H₂O(l)HCOOH(l)＋CH₃OH(l)　ΔH>0，某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表：

组分	HCOOCH3	H2O	HCOOH	CH3OH
物质的量/ mol	1.00	1.99	0.01	0.52

 
甲酸甲酯转化率在温度T₁下随反应时间(t)的变化见下图：

(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：

反应时间 范围/min	0～5	10～15	20～25	30～35	40～45	50～55	75～80
平均反应速率 /(10^－3 mol·min^－1	1.9	7.4	7.8	4.4	1.6	0.8	0.0

 
请计算15～20 min范围内甲酸甲酯的减少量为________ mol，甲酸甲酯的平均反应速率为________ mol·min^－1(不要求写出计算过程)。
(2)依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：
____________________________________________________________
(3)其他条件不变，仅改变温度为T₂(T₂大于T₁)，画出温度T₂下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

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通过下图所示装置研究反应速率的有关问题。取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H₂的量与反应时间的关系曲线如图所示。
 
请在上图的方框中画出上述反应的速率(mL/min)与时间(min,)的定性关系曲线。

②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：______                                                              __

向某密闭容器中加入0.15 mol/L A、0.05 mol/L 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图中甲图所示[t₀时c(B)未画出，t₁时增大到0.05 mol/L]。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的起始物质的量浓度为_____mol/L。
(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akJ，写出该反应的热化学方程式_______。
(3)若t₁＝15s，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝_______ mol/L，A的转化率为________。
(4)t₃时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。
a．使用催化剂
b．增大压强
c．增大反应物浓度

光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
已知COCl₂(g) Cl₂(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ·mol^－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出)：

(1)化学平衡常数表达式K＝________，计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；
(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“＝”)；
(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl₂)＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v(CO)＝________；
(4)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13))的大小________________。

在一密闭容器中充入1 mol H₂和1 mol I₂，压强为p（Pa）,并在一定温度下使其发生反应：H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）ΔH＜0。
（1）保持容器容积不变，向其中加入1 mol H₂，反应速率加快吗？          理由是               。
（2）保持容器容积不变，向其中加入1 mol N₂（N₂不参加反应），反应速率也加快吗？          理由是            。
（3）保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N₂（N₂不参加反应），反应速率            ，理由是            。
（4）保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H₂（g）和1 mol I₂（g），反应速率            ，理由是            。
（5）提高起始的反应温度，反应速率            ，理由是            。

在相同条件下进行Mg与HCl、H₂SO₄反应的对照实验，相关数据如下：

	Mg的质量	酸 量	开始时反应速率	产生H2总量
Ⅰ	0.24 g	HCl 0.2 mol/L 100 mL	v1	n1
Ⅱ	0.24 g	H2SO40.2 mol/L 100  mL	v2	n2

（1）试比较有关量的大小：v₁____v₂，n₁____n₂(填“>”、“＝”或“<”)
（2）现欲改变条件，使实验Ⅱ中v₂降低，但不改变n₂的值，试写出两种可行的方法。
方法Ⅰ_____________________________________________。
方法Ⅱ_____________________________________________。

某课外兴趣小组对H₂O₂的分解速率做了如下实验探究。
（1）下表是该小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10 mL H₂O₂制取150 mL O₂所需的时间（秒）

①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、      、         等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响              。
（2）将质量相同但聚集状态不同的MnO₂分别加入到5mL 5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：

①写出H₂O₂发生的化学反应方程式                                      。
②实验结果说明催化剂作用的大小与                               有关。

工业合成氨是人工固氮方法之一。
I．已知下列物质的键能：

则N₂(g)＋3H₂(g)=2NH₃(g) △H=_____________。
Ⅱ．恒温下，将一定量N₂、H₂置于10L的容器中发生反应，反应过程中各物质浓度随时间变化如下图。

（1）图中0～2s内的反应速率v(H₂)=           ；该温度下平衡常数的计算表达式为__________。
（2）该反应达到平衡的标志为           （填序号）。

A．混合气体的平均相对分子质量不变

B．物质的量浓度比等于系数比

C．容器内温度不变

D．断裂1moIH-H键同时断裂2molN-H键

（3）若其它条件不变，将恒容条件变为恒压，则平衡时c(N₂)         （填“增大”、“减小”、“不变’’或“不能确定”）。
（4）哈伯研究所因证实N₂、H₂在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示N₂、H₂、NH₃和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：

①吸附后，能量状态最低的是              （填字母序号）。
②由上述原理，在铁表面进行NH₃的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，c₀前速率增加的原因可能是          ；c₀后速率降低的原因可能是          。

简答题( 9分)（1）已知：C₂H₆O(g) + 3O₂(g) ="=" 2CO₂(g) + 3H₂O(g)  △H₁
H₂O(g)==H₂O(l)     △H₂ ；  
C₂H₆O(g)==C₂H₆O(l)   △H₃
若使1mol C₂H₆O(l)完全燃烧生成液态水，则放出的热量为              (用符号表示)
（2）对于可逆反应CO(g)+H₂O (g)  CO₂(g)+H₂ (g)，若开始时容器中各有1mol的CO(g)和H₂O (g)，并在一定条件下发生反应，回答下面的问题：
①恒温恒压时，向容器中充入0.5mol的He，这时反应速率          (填“加快”、“减慢”或 “不变”)，原因是                                                                
②恒温恒容时，加入0.3mol的CO，这时反应速率          (填“加快”、“减慢”或 “不变”)，原因是                                                                      。

碳和硅属于同主族元素，在生活生产中有着广泛的用途。
（1）甲烷可用作燃料电池，将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池，通入CH₄的一极，其电极反应式是                 ；
CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染，有望解决汽车尾气污染问题，反应如下：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－574kJ·mol^－1
CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－1160kJ·mol^－1
则NO₂被甲烷还原为N₂的热化学方程式为_____________________________________
（2）已知H₂CO₃ HCO₃^－＋ H^＋   K_a1（H₂CO₃）=4.45×10^－7
HCO₃^－CO₃^2－＋H^＋               K_a2(HCO₃^－)=5.61×10^－11
HAH^＋＋A^－                  K_a(HA)=2.95×10^－8
请依据以上电离平衡常数，写出少量CO₂通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
（3） 在T温度时，将1.0molCO₂和3.0molH₂充入2L密闭恒容器中，可发生反应的方程式为CO₂ (g) + 3H₂(g) CH₃OH(g) + 2H₂O(g) 。充分反应达到平衡后，若容器内的压强与起始压强之比为a ：1，则CO₂转    化率为______，当a=0.875时，该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
（4）氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英(SiO₂)与焦炭在高温的氮气流中反应生成，已知该反应的平衡常数表达式K=［c(CO)］⁶/［c(N₂)］²，若已知CO生成速率为v(CO)＝6mol·L^-1·min^-1，则N₂消耗速率为v(N₂)＝           ；该反应的化学方程式为________________________________________。

某研究性学习小组探究如下实验：在常温下，取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片，分别加入盛有相同体积、H^＋浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。查阅相关资料后得知：化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定，其次是外界因素的影响。
(1)写出以上反应的离子方程式_______________________________。
(2)出现上述现象的原因可能：假设①SO₄^2—对铝与H^＋的反应有抑制作用；假设②______________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
(4)如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快，可以采取的措施有：
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________________。