高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO₂(g)氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ/mol。

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有无影响？____________。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？___________。
（2）图中ΔH＝__________kJ/mol；
（3）如果反应速率v(SO₂)为0.05 mol/(L·min)，则v(O₂)＝____mol/(L·min)
（4）已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol，计算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH＝_ 。

请回答下列问题：
（1）CH₄和H₂O在催化剂表面发生反应CH₄＋H₂O(g) CO＋3H₂，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

温度/℃	800	1 000	1 200	1 400
平衡常数	0.45	1.92	276.5	1 771.5

①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应
②T ℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH₄和1 mol H₂O(g)，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时c(CH₄)＝0.5 mol·L^－1，计算该温度下CH₄＋H₂O(g)CO＋3H₂的平衡常数K＝______，该温度下达到平衡时H₂的平均生成速率为_______________
（2）常温下，取pH＝2的盐酸和醋酸各100 mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn粒质量为m₁，醋酸中加入的Zn粒质量为m₂。则m₁________m₂(填“<”、“＝”或“>”)。

某温度下，在体积为5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示，则该反应的化学方程式为_________，2ｓ内用Ａ的浓度变化和用Ｂ的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图

（共12分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

（1）写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H₂通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH₃OH的浓度如下表所示：

时间浓度(mol/L)温度	10 min	20 min	30 min	40 min	50 min	60 min
300 ℃	0.40	0.60	0.75	0.84	0.90	0.90
500 ℃	0.60	0.75	0.78	0.80	0.80	0.80

（2）在300 ℃反应开始10 min内，CO的平均反应速率为v(CO)＝________________。
（3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。
（4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.6 mol CO和2.0 mol H₂，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H₂的转化率为________。
（5）美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，该燃料电池中一极通入空气，另一极通入甲醇气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O^2—。在电路中每流过30 mol电子，有    mol甲醇被完全氧化；在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为                                      。

实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是      (填字母)。
A．△H＞0，△S＞0           B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0           D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝  ；H₂的转化率w(H₂) =   。
②该反应的平衡常数表达式K＝       。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是        (填字母)。
A．升高温度
B．将CH₃OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l molCO₂和4 molH₂
（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：      。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有      ；其正极的电极反应式是：       。

氮可形成多种氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。
（1）电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充物质A，A是_____，理由是：_____________________________。

（2）实验室可用NaOH溶液吸收NO₂，反应为2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO₂恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH₃COONa溶液，则两溶液中c（NO₃‾）、c（NO₂‾）和c（CH₃COO‾）由大到小的顺序为             （已知HNO₂的电离常数K_a=7.1×10^-4 mol/L，CH₃COOH的电离常数K _a=1.7×10^-5mol/L）。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是       。
a．向溶液A中加适量水       b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水       d．向溶液B中加适量NaOH
（3）100℃时，将0.400 mol 的NO₂气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应2NO₂(g)N₂O₄(g) ∆H < 0。每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表所示数据。

时间/s	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0. 08

 
①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为      mol/(L．min)；n₃       n₄（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数的值为       。
②若在相同条件下，最初向该容器充入的是N₂O₄气体，达到上述同样的平衡状态，则N₂O₄的起始浓度是         mol/L；假设从放入N₂O₄到平衡时需要80s，则达到平衡时四氧化二氮的转化率为        。

在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？
（1）熔化的KClO₃放出气泡很慢，撒入少量MnO₂很快产生气体。               。
（2）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢。      。
（3）同样大小的石灰石分别在0.1mol·L^-1的盐酸和1mol·L^-1的盐酸中，反应速率不同。               。
（4）工业上常将固体燃料粉碎进行燃烧。                         。
（5）夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象。                        。

向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A、0．6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 3c(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示，其中如t0～t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。

（1）若t1="15" min，则t0～t1阶段以c的浓度变化表示的反应速率V(C)=           。
（2）t3时改变的条件为                     ，
B的起始物质的量为                      。
（3）t4～t5阶段，若A的物质的量减少了O．01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，写出此条件下该反应的热化学方程式：                                       。
（4）请在如图中定性画出工业合成NH₃中H₂的逆反应速率(V)随时间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点为：t1达到平衡，t2降温，t3又达到平衡，t4增大压强，t5再次达到平衡。)

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH₄(g) + H₂O (g) ＝CO(g) + 3H₂(g)    △H ＝+206.0 kJ/mol
II：CO (g) + 2H₂ (g) ＝ CH₃OH (g)  △H ＝—129.0 kJ/mol
（1）CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________。
（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图

假设100 ℃时达到平衡所需的时间为15min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为_______________。
（3）写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：______________。
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

① 写出阳极电极反应式_______________。
② 写出除去甲醇的离子方程式_________________。

甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。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）下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。

A．随时将CH3OH与反应混合物分离

B．降低反应温度

C．增大体系压强

D．使用高效催化剂

（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                 
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H₂(g) CH₃OH(g)的平衡常数 K=                     。
（3）在某温度下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L^－1)变化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是         ；且该条件所改变的量是               

在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJ•mol^-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。

（1）图中反应是       （填“吸热”或“放热”）反应，该反应        （填“需要”或“不需要”）环境先提供能量，该反应的△H=          （用含E₁、E₂的代数式表示）。
（2）已知热化学方程式：H₂(g)+1/2O₂(g) =H₂O(g)  △H= －241.8kJ•mol^-1，该反应的活化能为167.2 kJ•mol^-1，则其逆反应的活化能为           。
（3）对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比，活化能          ，单位体积内活化分子的百分数         ，因此反应速率          ，（前面的三个空填“增大”“减小”“不变”）你认为最可能的原因是                  。

将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应  3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经过4min时，测得D的浓度为0.5 mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L^－1·min^－1，A在4 min末的浓度是___________，B的平均反应速率是______       __，x的值是               。

某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

（1）X的转化率是      ；
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程为          ；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=               ；
（4）当反应进行到第    min，该反应达到平衡。

有一化学反应2AB＋D ，B、D起始浓度为0，在四种不同条件下进行。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表，根据下述数据，完成填空：

实验 序号	浓度（mol/L）	时间（min）
0	10	20	30	40	50	60
1	温度	800 ℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800 ℃	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800 ℃	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60

（1）在实验1，反应在0至40分钟时间内A的平均速率为         mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度C₂＝         mol/L，可推测实验2中隐含的条件是                   
（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则达到平衡时v₃   v₁（填＞、＝、＜＝，）800℃时,反应平衡常数＝         ，且C₃＝         mol/L，可推测实验3中隐含的条件是                     。
（4）800℃时,反应B＋D 2A当其他条件不变, B、D的起始浓度为0.50 mol/L , A的起始浓度为0,达到平衡时A的浓度为       mol/L, B的转化率＝          。

（1）等质量的D₂¹⁶O和H₂¹⁶O所含的质子数之比为______，中子数之比为______；等物质的量的D₂¹⁶O和H₂¹⁶O分别与足量的金属钠反应，放出的氢气的质量比为_____，转移电子数之比为______。
（2）在2L密闭容器中进行如下反应：，5min内NH₃的质量增加了
1.7g，则v(NH₃)=                       。