高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有 　； 
（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有　　　(答两种)； 
（3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L^-1 H2SO4溶液/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液/mL	0	0．5	2．5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

①请完成此实验设计，其中：V₁=　　　　，V₆=　　　　，V₉=　　　　； 
②反应一段时间后，实验A中的金属呈　　　　色，实验E中的金属呈　　　　色； 
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO₄溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO₄溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c（X）·c（Y）/[c（Z）]²，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44。请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式                         。
（2）该反应的正反应是      反应（填“放热”或者“吸热”）。
（3）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：

物质	Z（g）	X（g）	Y（g）
浓度/（mol•L^﹣1）	0．54	0．68	0．68

①此时系统温度400℃，比较正、逆反应速率的大小：v_正    v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）。
②若以Z百分含量为纵坐标，以温度为横坐标，

此时反应点在图象的位置是图中    点。比较图中B、D两点所对应的正反应速率B    D（填“＞”、“＜”或“=”），理由是                                                            。
（4）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是    。
a．升高温度         
b．加入催化剂         
c．压缩容器的体积
d．增加Z的浓度        
e．及时分离出产物

反应aA(g)＋bB(g)cC(g) ΔH<0。在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

回答问题：
（1）反应的化学方程式中a∶b∶c为________；
（2）各阶段内，A的平均反应速率v_Ⅰ(A)、v_Ⅱ(A)、v_Ⅲ(A)从大到小排列次序为        ；
（3）各阶段内，B的平衡转化率α_Ⅰ(B)、α_Ⅱ(B)、α_Ⅲ(B)中最小的是_______，其值是________；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是      ，采取的措施是        ；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度(T₂)和第Ⅲ阶段反应温度(T₃)的高低：T₂________T₃(填“>”、“<”、“＝”)。

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。

已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c（CH₃OCH₃）c（H₂O）/[c（CH₃OH）]²，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44．
请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式                      ．
（2）该反应的正反应是          反应（填“放热”或者“吸热”）
（3）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：

①此时系统温度400℃，比较正、逆反应速率的大小：v_正     v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若以甲醇百分含量为纵坐标，以温度为横坐标，此时反应点在图象的位置是图中     点．比较图中B、D两点所对应的正反应速率B    D（填“＞”、“＜”或 “=”）．理由是                   ．

（4）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是           
a．升高温度             b．加入催化剂
c．压缩容器的体积       d．增加水蒸气的浓度
e．及时分离出产物．

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）。

反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。在等容条件下进行。体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示，回答问题：

（1）图中B为        (填“N₂”、“H₂”或“NH₃”）计算反应从开始→达平衡时H₂的反应速率v(H₂)=             
（2）下图是在某温度下反应达到平衡，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（不需计算新平衡时的具体浓度，只要新平衡时浓度处于一个合理范围内即可。曲线上必须标出N₂、H₂、NH₃）。

反应在t₁、t₃、t₅、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₄、t₆、t₈时都改变了条件，试判断改变的条件是（填“升温”、“降压”……等）；t₂时           ；t₆时            ；t₄时，平衡向         （填“正”或“逆”）反应方向移动。

（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

氨与硝酸在工农业生产中均有重要的用途。某小组根据工业生产原理设计了生产氨与硝酸的主要过程如下：
（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H<0
①一定温度下，在密闭容器中充入1molN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N₂的转化率α＝        ；若此时放出热量为aKJ，则其热化学方程式为 ___________________。
②氨气溶于水则为氨水。已知NH₃·H₂O的电离平衡常数为Kb，计算0.1mol/L的NH₃·H₂O溶液中c(OH^-)＝___________mol/L（设平衡时NH₃·H₂O的浓度约为0.1mol/L，用含有Kb的代数式表示）。
（2）以氨气、空气为主要原料先进行氨的催化氧化，然后制得硝酸。
①其中NO在容积恒定的密闭容器中进行反应：2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）  △H>0
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如下图所示。若t₂、t₄时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

A．在t1～t2时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

B．在t2时，采取的措施可以是升高温度

C．在t3～t4时与在t1～t2时的平衡常数K肯定相同

D．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

②实际上，生成的NO₂会聚合生成N₂O₄。如果在一密闭容器中，17℃、1.01×10⁵Pa条件下，2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0的平衡常数K=13.3。若改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中c(NO₂)=0.04mol/L，c(N₂O₄)=0.007mol/L，则改变的条件是                 。

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___________________

(10分) (Ⅰ)观察图A、B、C，回答下列问题：

（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片______（填“有”或“没有”）气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来（见图A），组成一个原电池，正极的电极反应式为                        。
（2）如果烧杯中最初装入的是2mol/L 500mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池（见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线到铜电极），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）                、                。
（3）如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中（见图C），放置数天后，写出正极的电极反应式                 。
(Ⅱ)将铜粉末用10%H₂O₂和3.0mol•L^-1H₂SO₄混合溶液处埋，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
铜的平均溶解速率 （×10^-3mol•L^-1·min^-1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

由表中数据可知，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是               。

实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)；△H ＝QkJ/mol
（1）若A、B起始物质的量均为零，通入C的物质的量（mol）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验 序号		0	10	20	30	40	50	60
1	8 0 0 ℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	8 0 0 ℃	n2	0.60	0. 50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	8 0 0 ℃	n3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	7 3 0 ℃	1.0	0.90	0.80	0.75	0.70	0.65	0.65

根据上表数据，完成下列填空：
①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率Vc=           实验2中采取的措施是          ；实验3中n₃          1.0 mol(填“＞、＝、＜”)。
②比较实验4和实验1，可推测该反应中Q          0（填“＞、＝、＜”)，
（2）在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是

a．10～15 min可能是升高了温度
b．10～15 min可能是加入了催化剂
c．20 min时可能缩小了容器体积
d．20 min时可能是增加了B的量
（3）一定条件下，向上述容器中通入5molA (g)和3molB(g)，此时容器的压强为P(始)。反应进行并达到平衡后，测得容器内气体压强为P(始)的 。若相同条件下，向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的 。
①a、b、c必须满足的关系是                     （一个用a、c表示，另一个用b、c表示）
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，则a的取值范围是         

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H₂(g)+CO(g) CH₃OH(g)下表为不同温度下的平衡常数(K)

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

（1）该反应的平衡常数表达式K=       ，ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）将1 mol的H₂和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，求CO的平衡转化率（写出计算过程）。
（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是
         （填字母）。
A．c（H₂）减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH₃OH 的物质的量增加
D．重新平衡时c(H₂)/ c(CH₃OH)减小
（4）其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时，H₂的转化率随时间的变化如图所示，请补充完成350℃时H₂的转化率随时间的变化示意图。

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^＋）

探究外界条件对化学反应速率的影响常用到该反应
已知：Na₂S₂O₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+S↓+SO₂+H₂O
针对上述反应涉及到的元素或物质及性质回答有关问题：
23．硫元素的化合价由高到低顺序为：______________________________
涉及元素的简单离子半径由小到大顺序为：______________________________;
24．氧原子的最外层电子排布轨道表示式：______________________________;
列举2个能说明氧、硫两种元素非金属性强弱事实：______________________________;
25.预测镁在二氧化硫中燃烧的现象：________________________________________
产物除氧化镁、硫磺外还可能有               生成。
26.下面是某同学是根据该反应实验数据绘制的图表

该同学得出的结论是：
_________________________________________________________________________________。
27.将SO₂通入BaCl₂溶液至饱和，未见沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成BaSO₃沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。
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若继续通入另两种气体如Cl₂ 和H₂S也会产生沉淀，请用化学方程式表示生成沉淀的原理。 
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