高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

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)

碳及其化合物有广泛的用途。
（1）在电化学中，常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中，碳棒作    极。
（2）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H=+131.3kJ•mol^-1，则要制备标准状况下22.4升水煤气，转移的电子的物质的量为   ，需要吸收的热量为         kJ。
(3）工业上把水煤气中的混合气体经过处理后，获得的较纯H₂用于合成氨：
N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N₂随时间变化示意图。

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为：                        。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。
（4）Na₂CO₃可在降低温室气体排放中用作CO₂的捕捉剂。1L0.2mol/L Na₂CO₃溶液吸收标准状况下2.24LCO₂后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为           。

（1）中和热的测定是高中化学的定量实验之一.50 mL0.50 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是   。大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将会       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（2）氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2% H2O2溶液	无
②	10 mL 5% H2O2溶液	无
③	10 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^－^1FeCl3溶液
④	10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－^1FeCl3溶液
⑤	10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－^1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是________。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是 ________(填一种即可)。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系下图所示。分析该图能够得出的实验结论是________。

Ⅱ.资料显示，某些金属离子对H₂O₂的分解起催化作用。为比较Fe^3＋和Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。

（1）某同学通过测定O₂的体积来比较H₂O₂的分解速率快慢，实验时可以通过测量 ____ 或 _____来比较；（2）0.1g MnO₂粉末加入50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因：________，计算H₂O₂的初始物质的量浓度为________。(保留两位有效数字，在标准状况下测定)

Ⅲ.（1）为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，10s时收集产生的H₂体积为50 mL(若折合成标准状况下的H₂体积为44.8mL)，用锌粒来表示10s内该反应的速率为____g/s；
（2）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________(填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高原料转化率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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__________________。

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

(12分)反应N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  △H<0，在等容条件下进行。改变其它反应条件，在I、II、III阶段体系中c(H₂)和c(NH₃)随时间变化的曲线如下图所示：

请回答下列问题：
（1）N₂的平均反应速率v_I(N₂)、v_II(N₂)、v_III(N₂)从大到小排列次序为              。
（2）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“>”、“=”或“<”)，判断的理由是                            。
（3）达到第三次平衡后，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IV阶段体系中c(H₂)和c(NH₃)随时间变化的曲线(曲线上必须标出具体物质)。

（4）资料提示：
①将氨气通入双氧水中可发生反应：3H₂O₂+2NH₃=N₂+6H₂O △H<0，此反应可设计成原电池。
②用如图所示装置电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液可以制取N₂、H₂(注：电解池中隔膜仅阻止气体通过)。

上述原电池的正极反应式为                                        ；
上述电解池的阳极反应式为                                        。

合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
Ⅰ.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2 mol N₂、3 mol H₂，经过10 s达到平衡，测得平衡时NH₃的物质的量为0.8 mol。
Ⅱ.在容器乙中，起始时投入3 mol N₂、b mol H₂，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH₃的物质的量为1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。
（1）容器甲10 s内用H₂表示的平均反应速率v(H₂)＝_________，达平衡时   N₂的转化率＝__________。
（2）甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t₂时改变了某一种条件，改变的条件可能是________、______(填写两项)。

（3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态__________(填字母)。
A容器乙中的气体密度不再变化    
B反应的平衡常数不再变化
C氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
D断裂1 mol N≡N键同时断裂6 mol N—H键
E．容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（4）b＝__________。

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                 。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

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。

碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0.50 mol·L^-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L^-1 K₂S₂O₈、0.10 mol·L^-1 Na₂S₂O₃等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S₂O₈^2-+2I^-2SO₄^2-+I₂(慢)         I₂+2S₂O₃^2- 2I^-+ S₄O₆^2-(快)
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液,当溶液中的   耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S₂O₃^2-与S₂O₈^2-初始的物质的量需满足的关系为:n(S₂O₃^2-)∶n(S₂O₈^2-)    。
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

实验序号	体积V/mL
K2S2O8溶液	水	KI溶液	Na2S2O3溶液	淀粉溶液
①	10.0	0.0	4.0	4.0	2.0
②	9.0	1.0	4.0	4.0	2.0
③	8.0	Vx	4.0	4.0	2.0

表中V_x     mL,理由是         。
（3）已知某条件下,浓度c(S₂O₈^2-)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S₂O₈^2-)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)

（4）碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料,该电池反应为:
2Li(s)+I₂(s)2LiI(s)ΔH
已知:①4Li(s)+O₂(g)2Li₂O(s)   ΔH₁
②4LiI(s)+O₂(g)2I₂(s)+2Li₂O(s)ΔH₂
则电池反应的ΔH=   ;碘电极作为该电池的   极。

2015年9月20日“长征六号”运载火箭成功将20颗微小卫星送入太空，创造了中国航天一箭多星的新纪录。“长征六号”运载火箭采用无毒环保的过氧化氢一煤油为推进剂。
（1）石油经过          可获得汽油、煤油、柴油、重油等，通过将重油_______可获得更多的汽油、煤油等轻质油。
（2）煤油中的主要组成元素是          （填元素符号）。
（3）在H₂O₂水溶液中加入少量MnO₂粉末时迅速产生大量气泡，该气体能使带火星的木条复燃，该反应中，还原产物是              （填化学式），每产生1mol气体时转移电子的物质的量为__________。
（4）H₂O₂不稳定，下列各表为在不同条件下1h内H₂O₂的分解率（均以质量分数为30%的H₂O₂溶液开始实验）：

①在60℃、pH=3.1条件下，H₂O₂的分解速率为__________mol/(L·min)（已知30%的H₂O₂溶液的密度为1.11 g/cm³，反应过程中溶液体积变化忽略不计，计算结果保留两位有效数字）。
②结合表中的规律，推测H₂O₂在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_____________（填标号）。
a．30℃、pH =13.0，H₂O₂溶液的质量分数为30%
b．70℃、pH=9．0，H₂O₂溶液的质量分数为30%
c．70℃、pH =13.0，H₂O₂溶液的质量分数为30%

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）我国储氢纳米碳管研究已取得重大进展。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）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．使用高效催化剂	B．降低反应温度
C．增大体系压强	D．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

②在恒容容器中合成甲醇，当温度分别为230℃、250℃和270℃时，CO的转化率与n(H₂)/n(CO)的起始组成比的关系如右图所示。已知容器体积1L，起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是__________；利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K =_______________________。

③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和水蒸气的热化学方程式为_________。
（3）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其溶度积常数K_sp=c(Ca²⁺)·c(CO₃^2—)=2.8×10⁻⁹。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为5.6×10 ^-5 mol/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为________________________。