高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

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

（本题共8分）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH(g)+Q
32、能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号，下同)________。

A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等	B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变	D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

33、下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

 
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“＝”或“<”)0；
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.2 mol/L，则CO的转化率为________，此时的温度为________。
34、要提高CO的转化率，可以采取的措施是________。
a．升温　 b．加入催化剂   c．增加CO的浓度  d．加入H₂加压
e．加入惰性气体加压　f．分离出甲醇
35．寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件均相同）：
① X在T₁℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
② Y在T₂℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
③ Z在T₃℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；
已知：T₁＞T₂＞T₃，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由：___________________________________________________。

根据下表所示化学反应与数据关系：

请回答：
（1）反应①是       （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）写出反应③的平衡常数K₃的表达式                。
（3）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=    （用K₁、K₂表示）。
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有
________(填写字母序号)。

A．缩小反应容器的容积	B．扩大反应容器的容积
C．升高温度	D．使用合适的催化剂

E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
（5）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

可见反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t₂时__________________； t₈时__________________。

I．2SO₂（g）+O₂（g）   2SO₃（g）反应过程的能量变化如图所示。请回答下列问题。

（1）图中A、C分别表示         、            ，E的大小对该反应的反应热       （填“有”或“无”）影响。
（2）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol^-1，S(s）₂（g）   SO₃（g）△H=—395kJ·mol^-1，则图中△H=          kJ·mol^-1。
II．某温度时，在2L密闭容器中用O₂和SO₂合成SO₃，它们的物质的量随时间的变化如图甲所示。

（1）列式并计算该反应在0—3min内产物SO₃的平均反应速率          。
（2）该反应达到平衡时反应物SO₂的转化率等于            。
（3）计算在该温度下反应的平衡常数K=            。（保留小数点后一位数字）
（4）已知，合成SO₃是放热反应。图乙所示是改变实验条件后（温度、压强、催化剂）得到的SO₃物质的量随时间变化的曲线，则典线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：①        ，②          ，③            。

(16分)（一）某小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。限选试剂与仪器：0.20mol/LH₂C₂O₄溶液，0.010mol/L 酸性KMnO₄溶液，蒸馏水，锥形瓶，恒温水浴槽，量筒，秒表。该小组设计了如下的方案。

物理量		H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度/℃
	浓度/mol·L^-1	体积/mL	浓度/mol·L^-1	体积/mL
①	0	0.20	2.0	0.010	4.0	50
②	0	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③				0.010	4.0	25

（1）已知反应后H₂C₂O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄转化为MnSO₄。为了观察到紫色褪去，H₂C₂O₄与KMnO₄初始的物质的量需要满足的关系为：n(H₂C₂O₄)：n (KMnO₄) ≥_______。
（2）请完成表格内五处空白。
（3）实验③测得KMnO₄溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO₄）＝______________mol·L^-1·min^-1。
（4）已知50℃时c(MnO₄^—)～反应时间t的变化曲线如下图。其中反应速率最快的阶段是_____，原因是                                          。

（二）利用下图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是_________________________。

汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)，请回答下列问题：
（1）已知：N₂(g)+O₂(g) =2NO(g) △H=+180.5kJ/mol       ①
C(s) + O₂(g) = CO₂(g) △H="-393.5" kJ/mol    ②
2C(s) + O₂(g) =2CO（g） △H=-221kJ/mol      ③
则2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)的△H =                  。
（2）在一定温度下，向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t₁时刻达到平衡状态，此时n(CO)="a" mol，n(NO)="2a" mol，n(N₂)="b" mol，且N₂占平衡总体积的1/4。
①则该反应的平衡常数K=           。（用含a、V的式子表示）若保持温度不变，平衡后在此基础上再向容器中充入3b mol的N₂、2amol的NO，平衡将      移动（填“向左”、“向右”或“不”）。
②下列各种情况，可说明该反应已经达到平衡的是            。
A．v_生成（CO₂）= v_消耗（CO）        B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．NO、CO、N₂、CO₂的浓度均不再变化
E．单位时间内生成2nmol碳氧双键的同时消耗nmolN≡N
③在t₂时刻，将容器迅速压缩到原容积的1/2，在其它条件不变的情况下，t₃时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t₂－t₃－t₄时段，正反应速率的变化曲线：

（3）如果要净化汽车尾气的同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是           ；
A．降低温度                   B．增大压强同时加催化剂
C．升高温度同时充入N₂　　　 D．及时将CO₂和N₂从反应体系中移走
（4）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。

①写出上述变化中的总化学反应方程式                                      。
②有人提出，可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O₂(g) 来消除CO的污染。请你判断是否可行，并说出理由：                                          。

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。

(16分）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 利用FeO/Fe₃O₄循环制氢，已知：
H₂O（g）+3FeO(s)Fe₃O₄(s) + H₂(g)   △H="a" KJ/mol   (Ⅰ)
2Fe₃O₄(s)＝6FeO(s) + O₂(g)             △H="b" KJ/mol   (Ⅱ)
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H₂生成速率[细颗粒（直径0.25 mm），粗颗粒（直径3 mm）]（图2）。

（1）反应：2H₂O（g）＝2H₂(g) + O₂(g) ΔH=                （用含a、b代数式表示）；
（2）在上述循环制氢的过程中FeO的作用是：                           ；
（3）900°C时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60molFeO和0.20mol H₂O(g)，甲容器用细颗粒FeO，乙容器用粗颗粒FeO。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时，H₂生成速率不同的原因是：                     ；
②用细颗粒FeO时，H₂O (g)的转化率比用粗颗粒FeO时H₂O(g)的转化率       （填“大”或“小”或“相等”)；
③求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）。
（4）在坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时，H₂O(g)转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）：

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         

在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 molA和0.6 molB，在一定条件下发生反应：A(s)＋3B(g)2C(s)＋3D(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1150	1300
平衡常数	64．0	50.7	42．9

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K＝              ，ΔH         0(填“＞”或“＜”)。
（2）1000 ℃时,4 min后达到平衡．求4 min内D的平均反应速率v(D)＝              ，B的平衡转化率为              ，平衡时B的体积分数              。
（3）欲提高⑵中B的平衡转化率，可采取的措施是              
A．减少C的量        B．增加A的量          C．移出部分D   
D．降低反应温度        E．减小容器的容积      F．加入合适的催化剂
（4）1000 ℃时, 在一容积为2 L的密闭容器内加入XmolC和0.6 molD，5 min后达到平衡，B的浓度与⑵中B的浓度相同，求X的范围              
（5）下列说法中能说明反应已达到平衡状态的是              
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而变      B．B的速率不随时间的变化而变化
C．c(B)︰c(D)=1︰1                           D．混合气体的密度保持不变(M(B)≠M(D))

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)+CO₂(g)．实验测得不同温度下的平衡数据列于如表：

温度(℃)	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强(kPa)	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度 (×10^-3mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________；
A．2v(NH₃)═v(CO₂)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数___________；
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡．若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量___________(填“增加”、“减小”或“不变”)；
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H______0；
（2）已知：NH₂COONH₄+2H₂O⇌NH₄HCO₃+NH₃•H₂O．该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH₂COO^-)随时间变化趋势如图所示．

⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率______________；
⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大_____________________。

某课外兴趣小组对H₂O₂的分解速率做了如下实验探究。下表是该小组研究影响过氧化氢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）该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）若已知1 克液态过氧化氢分解成氧气和液态水时，可放出2.89 kJ能量，写出该反应的热化学方程式：____________________；
（3）产生的O₂充入某密闭容器，发生4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)，不同情况测得反应速率，其中反应速率最快的是_________

A．υ(NH3)="0.4" mol / (L·s)

B．υ(O2)="0.5" mol / (L·s)

C．υ(NO)="0.6" mol / (L·s)

D．υ(H2O)="1" mol / (L·min)

在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)，随温度的升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
（1）反应的△H  0(填“＞”或“＜”)；
100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。

在0～60s时段，反应速率v(N₂O₄)为     mol•L^-1•s^-1；反应的平衡常数K₁=      mol/L。
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄)以0.0020mol•L^-1•s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则：
① T     100℃(填“＞”或“＜”)。
② 计算温度T时反应的平衡常数K₂=      mol/L。
（3） 温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，则平衡向       (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