高中化学探究影响化学反应速率的因素填空题

甲醇可作电池的原料，也会造成环境污染。请根据有关反应回答问题。
（1）以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应可制备甲醇。
①CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)  △H =+206.0 kJ·mol^－1
②CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH (g)      △H=-129.0 kJ·mol^－1
则CH₄(g)+H₂O(g) ⇌CH₃OH (g)+H₂(g)的△H=      kJ·mol^－1。
（2）将1.0 mol CH₄(g)和2.0 mol H₂O(g)通入容积为10 L的容器，在一定条件下发生反应①，测得在一定压强下CH₄的转化率与温度的关系如图。设100℃时达到平衡所需的时间为5 min，
则这时间段v(H₂)=    mol·L^-1·min^-1。

（3）在一定温度下，将一定量CO和H₂充入密闭容器发生反应②。达到平衡后，若压缩容器体积至原来的，对平衡体系产生的影响是    （填序号）。
①c ( H₂ )减小 ②CH₃OH 的物质的量增加  ③新平衡时，减小，
④正反应速率加快，逆反应速率减慢   ⑤平衡常数K增大
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后Co³⁺将甲醇氧化成CO₂和H⁺（用石墨烯吸附除去Co²⁺）。现用下图装置模拟上述过程，则：

①Co²⁺在阳极的电极反应式为                  ；
②请完成除去甲醇的离子方程式：Co³⁺+CH₃OH+      =  Co²⁺+CO₂↑+6H⁺

研究碳、氮氧化物的性质与利用具有重要意义。
（1）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量的SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是        。
②由MgO制成的Mg可构成“镁——次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池的正极反应式为                 ；

（2）化合物甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，某温度下相互转化时的量变关系如图2所示：
①甲的化学式是               ；
②图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是         。t₁～t₂时间内v_正(乙)     v_逆(甲)（填“＞”“＜”或“＝”）
③反应进行到t₂时刻，改变的条件可能是             。
（3）用H₂或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N₂(g) + O₂(g)  △H = -180.5kJ·mol^-1
2H₂O(l) = 2H₂(g) + O₂(g)  △H = +571.6kJ·mol-1
则用H₂催化还原NO消除污染的热化学方程式是                  。

(12分) 向某密闭容器中加入0.3mol A、0.08mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下左图所示[t₀～t₁阶段的c(B)变化未画出]。右图为t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。已知t₄～t₅阶段为增大容器体积（即减压）。

（1）写出该反应的化学方程式：                             。
（2）若t₁ = 30s，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C) =           ；t₁～t₂的平衡常数K =                 。
（3）若t₂～t₃阶段，C的体积分数在不断地变小，则此阶段没有平衡前v(正)    v(逆)（填“＞”、“=”或“＜”）。
（4）t₅～t₆阶段改变的条件为             ； B的起始物质的量浓度为          mol/L。

T ℃时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应，且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。

已知：物质A、B、C均为气态、D为固态，正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题：
（1）容器中反应的化学方程式为                。
（2）前2 min，v(A)＝______________ mol·（min·L）^－1。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D．B的物质的量不变
（4）T ℃时，该反应的平衡常数K＝_________________（保留小数点后两位）。
（5）反应达到平衡后，改变下列措施能使A的转化率增大的是________（填选项字母）。
A．只增加A的物质的量            B．移走一部分D
C．升高反应体系的温度            D．把容器的体积缩小一倍

21．(8分)下图装置中，A是由导热材料制成的密闭容器，B是耐化学腐蚀且易于传热的透明气球，关闭K₂，将等量且少量的NO₂通过K₁、K₃分别充A、B中，反应起始时，A、B的体积相同均为a L。已知：2NO₂(g)  N₂O₄(g)  

某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知：C(s)+O₂(g) CO₂(g) △H=-393kJ•mol^-1；
2CO (g)+O₂(g) 2CO₂(g) △H=-566kJ•mol^-1；
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=-484kJ•mol^-1
（1）将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化（制得CO、H₂），该反应的热化学方程式为             。
（2）)将一定量CO(g)和H₂O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，得到如下三组数据：

实验组序	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	CO2
1	500	4	8	3.2	4
2	750	2	4	0.8	3
3	750	2	4	0.8	1

①该反应的正反应为          (填“吸热”或“放热”)反应。
②实验1中，0～4min时段内，以v(H₂)表示的反应速率 为          。
③实验2达到平衡时CO的转化率为         。
④实验3与实验2相比，改变的条件是         ；
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO₂)随时间变化的曲线，并作必要的标注。

（3）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb(CO₂的载体)为阴极，KHCO₃溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO₂同时产生O₂和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO₂2CO+O₂，若阳极为溶液中的OH^-放电，则阳极的电极反应式为                       。
（4）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒，其反应方程式为                。

(16分)甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO₂和H₂生产甲醇，方程式如下：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(l)＋H₂O (g) △H＝Q₁kJ·mol^－1
又查资料得知：①CH₃OH(l)＋1/2 O₂(g)CO₂(g)＋2H₂(g)△H＝Q₂kJ·mol^－1
②H₂O(g)=H₂O(l) △H= Q₃kJ·mol^－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为    。
（2）工业上可用CO和H₂O (g) 来合成CO₂和H₂，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH₂O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H₂为0.6 mol。回答下列问题:
①0～10min内H₂O(g)的平均反应速率为                 。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是          。
a.升高温度                      b.缩小容器的体积
c.增大H₂O (g)的浓度             d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH₂O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H₂的体积分数为     。
（3）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO₄溶液 (假设反应前后溶液体积不变)，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：

① a物质是          ,A电极的电极反应式为          。
② 乙装置中的总化学反应方程式为                   。
③ 当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝     。

工业上将煤气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下反应制得甲醇，反应的方程式为：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。请根据图示回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂) =____   ；平衡时CO的转化率为____          。
（2）该反应的平衡常数表达式为              ；若升高反应温度，该反应的平衡常数将    （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若在一定温度下，向一恒压容器中充人1 mol CO、2mol H₂和1 mol CH₃OH，反应达到平衡时，测得混合气体的密度是同温同压下起始混合气体密度的0.8倍，则到达平衡状态前该反应向____    （填“正”或“逆”）反应方向进行。
（4）根据图二，甲醇分解的热化学方程式为               。
（5）若以甲醇为原料制成燃料电池，在碱性介质中负极的电极反应式为____      。

Ⅰ、在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在 T ℃ 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图，据图回答下列问题：

（1）从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为
（2）根据上图写出该反应的化学方程式______________，该反应的平衡常数K＝____________。
（3）第5 min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则降温该反应的平衡常数______。（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）若在第7 min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_______（用图中a、b、c的编号回答）。
Ⅱ、可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)，分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示，则：

（5）达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为_____________
（6）达平衡（I）时，X的转化率为_______________
（7）X(g)+2Y(g)2Z(g) 是_______热反应。

常温下有五种溶液：①NaHCO₃ ；②KNO₃；③NH₄HCO₃；④KOH；⑤HCl
28.上述五种溶液中既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是           （填序号）。
上述①的水溶液呈碱性的原因是（用离子方程式表示）                           。
29.取10mL 0.5mol/L⑤的溶液加水稀释到500mL，则该溶液中由水电离出的c(H⁺)=                mol/L. ③跟足量的NaOH浓溶液在加热条件下反应的离子方程式是                                 
30.②和④混合后撒入铝粉，有气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
写出该反应化学方程式：_______________________________________________________。
31.最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应：
2N₂ (g)+6H₂O(l)4NH₃ (g)+3O₂ (g) - Q ，如果反应的平衡常数K值变小，该反应     （选填编号）。A．一定向正反应方向移动   
B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动   
D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
32.如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行，当反应达到平衡后，下列判断错误的是
A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化    
B．通入大量稀有气体能提高反应的速率
C．（N₂）/ （O₂）=2:3        
D．容器中气体的密度不随时间而变化 
33．若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度增大了0.18 g/L，在这段时间内O₂的平均反应速率为                   。

化合物AX₃和单质X₂在一定条件下反应可生成化合物AX₅。回答下列问题：
（1）已知AX₃的熔点和沸点分别为－93．6 ℃和76 ℃，AX₅的熔点为167 ℃。室温时AX₃与气体X₂反应生成lmol AX₅，放出热量123．8 kJ。该反应的热化学方程式为                     。
（2）反应AX₃(g)＋X₂(g)AX₅(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX₃和X₂均为0．2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX₅)＝               。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX₅)由大到小的次序为     (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b             、c               。
③用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，则α的表达式为           。

在体积不变的2L密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t℃	500	600	800	900	1000
K	0.5	0.6	1.0	1.3	1.5

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
（2）该反应正反应为_____反应(选填“吸热”“放热”)。
（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：
3c(CO₂)·c(H₂)＝5c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为________。
（4）若800 ℃时，向容器中充入2 mol CO₂、2 mol H₂，反应进行到5min内，容器内CO的体积分数为20%，则用CO₂表示的平均反应速率为          ，达到平衡后，CO₂的转化率为         。
（5）800 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)现将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡状态所需时间/min
CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①对于反应CO(g)+H₂O(g) CO₂₍g)+H₂(g)，下列说法正确的是               
A．当容器中CO的含量保持不变时，说明该反应达到平衡状态
B．若混合气体的密度不再改变，说明该反应已达化学平衡状态
C．实验I中，反应达到平衡后，再通入4molCO和2molH₂O，平衡正向移动，H₂的体积分数增大
D．若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变
②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率（CO）=         ；
③实验II条件下反应的平衡常数K=         (保留小数点后二位)；H₂O(g)的平衡转化率为      。
④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H₂O、0.2mol CO₂、0.5mol H₂，则平衡向     方向移动（填“正反应”、“逆反应”或“不移动”）
⑤若仅改变温度，纵坐标y随T变化如图所示，则纵坐标y表示的是        。

A．CO₂的百分含量      B．混合气体的平均相对分子质量
C．CO的转化率        D．H₂O的物质的量

碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）用CH₄ 催化还原NO_x 可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g) + 4NO₂(g) =4NO(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g) ΔH₁＝－574 kJ·molˉ¹
CH₄(g) + 4NO(g) = 2N₂(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g)  ΔH₂
若2 mol CH₄ 还原NO₂ 至N₂，整个过程中放出的热量为1734 kJ，则ΔH₂＝       ；
（2）据报道，科学家在一定条件下利用Fe₂O₃与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为：Fe₂O₃(s) + 3CH₄(g)2Fe(s) + 3CO(g) +6H₂(g)  ⊿H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe₂O₃在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
②若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是__________
A．CH₄的转化率等于CO的产率         
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．v（CO）与v（H₂）的比值不变       
D．固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示，当温度由T₁升高到T₂时，平衡常数K_A  K_B（填“>”、“<”或“=”）。纵坐标可以表示的物理量有哪些     。

A．H₂的逆反应速率                 
B．CH₄的的体积分数
C．混合气体的平均相对分子质量      
D．CO的体积分数
（3）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：N₂＋3H₂2NH₃，该过程中还原反应的方程式为                。
（4）若往20mL 0.0lmol·L^-l的弱酸HNO₂溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是

①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L^-1   
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L^-1
③HNO₂的电离平衡常数：b点>a点 
④从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na⁺)>c(NO)>c(OH)> c(H⁺)

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）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)    ΔH="+131.3" kJ•mol^-1，ΔS=＋133.7J•(K•mol) ^-1
①该反应能否自发进行与            有关。
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，
下列能判断该反应达到化学平衡状态的是               （填字母，下同）
a．容器中的压强不变   
b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c．υ_正(CO) =υ_逆(H₂O)   
d．c(CO)=c(H₂)
（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下三组数

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所 需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中以υ(CO₂) 表示的反应速率为            。
②该反应的逆反应为          （填“吸”或“放”）热反应
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol^-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，下列措施中能使c (CH₃OH)增大的是___________。

a．升高温度     
b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H₂O(g)从体系中分离出来    
d．再充入1mol CO₂和3mol H₂