高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

某化学反应2A（g）B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度（mol·L^－1）随反应时间（min）的变化情况如表：

根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1，反应在10至20分钟时间内A平均速率为______________       ．
（2）实验2，A的初始浓度c₂=____________mol·L^－1，推测实验2中还隐含的条件是____________
（3） 800 ℃时该反应的平衡常数K=___________________
（4）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃___________v₁（填＞、＜、=），且C₃=_________mol·L^－1．

在50mLH₂O₂水溶液中加入2g二氧化锰，在标准状况下放出气体的体积与时间的关系如图所示：

（1）该反应还可用____________代替二氧化锰做催化剂加快反应速率。
（2）A、B、C各点所表示的反应速率由快到慢的顺序为_____________________。试解释反应速率变化的原因是___________________。
（3）该H₂O₂水溶液的物质的量浓度为____________________。

有报道称Co₃O₄能催化N₂O分解，其中₂₇Co在元素周期表中属于铁系元素，其单质及化合物的性质与铁有很多相似之处。
（1）钴元素在周期表中的位置是           ；Co₃O₄中Co的化合价为               。
（2）Co₃O₄能与浓盐酸反应生成黄绿色气体，写出反应的化学方程式：               。实验反应中若消耗10mol·L^-1浓盐酸40mL，则反应中转移电子        mol，产生气体的标准状况下体积为        mL。
（3）下列关于Co₃O₄催化N₂O分解的说法正确的是        （填序号）。
A．Co₃O₄作为催化剂使N₂O分解反应的增大
B．Co₃O₄作为催化剂使N₂O分解反应的减少
C．Co₃O₄作为催化剂使N₂O分解反应的不变
D．Co₃O₄作为催化剂使N₂O分解反应的途径改变，降低了反应所需能量
E．Co₃O₄作为催化剂使N₂O分解反应的途径改变，增加了反应所需能量

（4）实验测得：Co(OH)₂在空气中加热时，可得到不同价态的氧化物。固体残留率（剩余固体质量与原始固体质量比率）随温度的变化如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水。通过分析数据确定：在B、C之间（500℃—1000℃）范围内，剩余固体成分为：          。

一定条件下，A（g）+B(g) C(g)，ΔH ＜0,达到平衡后根据下列图像判断：

（1）升温，达到新平衡的是          （填“A、B、C、D或E”，下同）
新平衡中C的体积分数          （填“增大、减小或不变”，下同）
（2）减压，达到新平衡的是        ，A的转化率        。
（3）减少C的量，达到新平衡的是        。
（4）增加A的量，达到新平衡的是        ，此时B的转化率        ，A的转化率。        
（5）使用催化剂，达到新平衡的是        ，C的质量分数。        

发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6% （质量分数）。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下：
2NH₃(g)  N₂ (g) + 3H₂(g)  ΔH =" +92.4" kJ·mol^-1
请回答下列问题：
（1）氨气自发分解的反应条件是        。（填“高温”、“低温”或“任何条件下”）
（2）已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH =" -" 483.6 kJ·mol^-1
NH₃(l)NH₃(g)  ΔH =" +23.4" kJ·mol^-1
则，反应4NH₃(l)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g)的ΔH =        。
（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是        （填写催化剂的化学式)。
②恒温（T₁）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c₀的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH₃)随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：在温度为T₁，Ru催化分解初始浓度为c₀的氨气过程中α(NH₃) 随t变化的总趋势曲线（标注Ru-T₁）。

③如果将反应温度提高到T₂，请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c₀的氨气过程中α(NH₃) ~ t的总趋势曲线（标注Ru-T₂）
（4）用Pt电极对液氨进行电解也可产生H₂和N₂。阴极的电极反应式是        。（已知：液氨中2NH₃(l)  NH₂^－ + NH₄^＋）

H₂O₂是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）请写出H₂O₂的电子式            。
（2）H₂O₂分解过程的能量变化如图(a)所示，

试判断该反应为      反应（吸热或放热）。
①已知：Fe³⁺催化H₂O₂分解的机理可分两步反应进行，
第一步反应为：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺，
完成第二步反应的离子方程式：
 Fe²⁺+  H₂O₂ +  _________ ="="  _________+  _________
②按图(b)装置（A、B瓶中已充有NO₂气体，2NO₂(g) N₂O₄(g), ΔH<0）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的      （填“深”或“浅”），原因是                    。

（3）空气阴极法电解制备H₂O₂的装置如图(c)所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，利用空气中O₂在阴极反应得到H₂O₂和稀碱的混合物。

试回答：
①电源a极的名称是      。
②写出阴极电极反应式             。
（4）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜，请写出铜溶解的离子方程式      ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H₂O₂和3．0 mol·L^－1 H₂SO₄溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
Cu的平均溶解速率 （×10^-3mol·min^-1）	7．34	8．01	9．25	7．98	7．24	6．73	5．76

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是      。

合成氨是最重要的化工生产。

（1）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第       决定。

（2）合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)=2NH₃(g)，使用催化剂反应的△H       （填“增大”“减小”或“不改变”
（3）合成氨盐也是氨的重要用途，测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即
现有一种纯净的铵盐，可能是硝酸铵、硫酸铵或碳酸铵中的一种。称取2克该铵盐溶于水，加入足量的甲醛溶液后，再加入水配成100 mL,浴液，取出10mL，滴人酚酞后再逐滴滴入溶液，当滴到25 mL时溶液呈粉红色，且在半分钟内不褪色，则该铵盐中氮的质量分数是       。
（4 ）拆开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，写出N₂+3H₂2NH₃反应的热化学方程式                           ，

对于反应2SO₂+O₂2SO₃（g）当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的S0₃的反应速率的变化填入下表空格内（填“增大”、“减小”或“不变”）。

编号	改变的条件	生成SO3的速率
①	升高温度
②	降低温度
③	增大氧气的浓度
④	使用催化剂
⑤	压缩体积
⑥	恒容下充人Ne

 

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。
（1）已知：CH₄(g) + 2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂O(g)  ΔH₁＝ a kJ•mol^－1
CO(g) + H₂O (g)＝CO₂(g) + H₂ (g)   ΔH₂＝ b kJ•mol^－1
2CO(g) + O₂(g)＝2CO₂(g)          ΔH₃ ＝ c kJ•mol^－1
反应CO₂(g) + CH₄(g)2CO(g) + 2H₂(g) 的ΔH＝         kJ•mol^－1。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

① 在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图8所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是                        。
② 为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是              。
③ 将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为                      。
（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。
① 利用FeO吸收CO₂的化学方程式为：6FeO + CO₂＝2Fe₃O₄ + C，则反应中每生成1molFe₃O₄，转移电子的物质的量为              mol。
② 以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，在铜电极上CO₂可转化为CH₄，另一电极石墨连接电源的   极，则该电解反应的化学方程式为       。

NaHSO₃可被过量KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗时即有I₂析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
（1）写出NaHSO₃溶液与过量KIO₃溶液反应生成I₂的离子方程式：                         。
（2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下：

编号	0.02mol/LNaHSO3溶液/mL	0.02mol/LKIO3溶液/mL	H2O/mL	反应温度/℃	溶液变蓝的时间t/s
①	10	15	a	10	t1
②	10	40	0	10	t2
③	10	b	0	20	t3

表中a=        ，b=        。
（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。

①在30℃下，若溶液变蓝时，I₂的物质的量为n mol，则从反应开始至溶液变蓝，IO₃^-的平均反应
速率      mol·L^-1·s^-1(写出表达式即可，不要化简)。
②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系：                 。
（4）将NaHSO₃溶液与KIO₃溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设二：
假设一：反应生成的I₂对反应起催化作用；
假设二：                                                       ；
………………
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。

实验方案（不要求写出具体操作过程）	预期实验现象和结论

 

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,15 ℃时测得：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	33.0	41.8	48.8	58.0	69.0	70.4	71.0	71.0

回答下列问题：
（1）计算上述反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率
v₁=                      、v₂=                              。
比较两者大小可得到的结论是                                    。
（2）列式计算15 ℃时该反应的平衡常数K=_________________。（填数值）
（3）为提高反应物的平衡转化率，除适当控制反应温度外，另可采取的措施有        ，        （要求写出两条）。

钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
（1）Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄（其中Co、Ni均为+2）可用作H₂O₂分解的催化剂，具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为     。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄在10℃时催化分解6%的H₂O₂溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：     法制取得到的催化剂活性更高；Co²⁺、Ni²⁺两种离子中催化效果更好的是     。
（2）草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴（CoC₂O₄·2H₂O）在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为     （填化学式）。试写出B点对应的物质与O₂在225℃~300℃发生反应的化学方程式：     。

②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物（其中Co的化合价为+2、+3），用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl₂溶液和4.48 L（标准状况）黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。

实验题
（1）为准确测定中和热，除了提供的酸和碱溶液的浓度与体积必须准确外，在实验过程中的另外两个重要措施是：              、
（2）在草酸溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，发生如下反应。请配平：

该反应开始时速率较慢，但一段时间后，紫色突然褪去，其主要原因是：            。
（3）人们常常根据反应的特征现象来判断反应进行的快慢。对于下列反应：Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ =Na₂SO₄+S+SO₂+H₂O 通常测定在一定条件下单位时间内出现         （明显） 现象来比较该反应进行的快慢。为增大上述反应的速率，可采取的不同措施有：              ，             。

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图1所示装置研究反应速率的有关问题。

（1）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2所示。
①计算0～4min内H₂的化学反应速率为______________ mL/min。
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：_______。
（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应没有影响；
原因Ⅱ：__________________________；
原因Ⅲ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl^-、SO₄^2-均对反应具有促进作用，但Cl^-影响更大；
原因Ⅴ：___________________________。
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H⁺)相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体 ，观察反应速率是否变化；
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中______________________，实验b中______________________，则说明原因Ⅲ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^-对反应具有加速作用。

KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。 现有以下实验记录：

实验编号	①	②	③	④	⑤
温度/℃	30	40	50	60	70
显色时间/s	160	80	40	20	10

回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为______________________。
（2）该实验的目的是 ___________________________。
（3）实验试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H₂SO₄溶液外，还需要加入的显色试剂是__________________，实验现象为：________________。
（4）上述实验操作中除了需要（3）的条件外，还必须控制不变的是________(选填字母）。
A．温度         B．试剂的浓度           C．试剂的用量(体积）
（5）若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是___________________