高中化学探究影响盐类水解平衡的因素填空题

H₂O₂是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）请写出H₂O₂的电子式 。
（2）H₂O₂分解过程的能量变化如图(a)所示，

试判断该反应为反应（吸热或放热）。
①已知：Fe³⁺催化H₂O₂分解的机理可分两步反应进行，
第一步反应为：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺，
完成第二步反应的离子方程式：
Fe²⁺+ H₂O₂ + _________ ="=" _________+ _________
②按图(b)装置（A、B瓶中已充有NO₂气体，2NO₂(g) N₂O₄(g), ΔH<0）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的（填“深”或“浅”），原因是。

（3）空气阴极法电解制备H₂O₂的装置如图(c)所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，利用空气中O₂在阴极反应得到H₂O₂和稀碱的混合物。

试回答：
①电源a极的名称是。
②写出阴极电极反应式。
（4）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜，请写出铜溶解的离子方程式，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H₂O₂和3．0 mol·L^－1 H₂SO₄溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
Cu的平均溶解速率 （×10^-3mol·min^-1）	7．34	8．01	9．25	7．98	7．24	6．73	5．76

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是。

碳的氧化物在工业上有着广泛的应用，如CO 和H₂可以合成甲醇，CO₂和NH₃可以合成尿素。（共计12分）
Ⅰ.若在20L的密闭容器中按物质的量之比1︰2充入CO和H₂，发生反应：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）。测得平衡时CO得转化率随温度变化及压强的变化如图所示：p₂、195℃时，n（H₂）随时间的变化如表所示：

t/min	0	1	3	5
n（H2）/mol	8	5	4	4

（1）p₂、195℃时，0～1min内，υ（H₂）= mol/（L·min）。
（2）你认为p₁ p₂； p₂、195℃时，B点，υ（正） υ（逆）。（填“﹤”“﹥”或“=”）
（3）p₂、195℃时，该反应的化学平衡常数为 ；
Ⅱ．NH₃（g）与CO₂（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

（1）NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为 。
（2）工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有 （填序号）
A．升高温度B．加入催化剂
C．将尿素及时分离出去D．增大反应体系的压强

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^＋）

（1）已知Na₂S₂O₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋S↓＋SO₂↑＋H₂O，甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10 mL)：

实验编号	实验温度/℃	c(Na2S2O3)/ (mol·L^－1)	c(H2SO4)/ (mol·L^－1)
①	25	0.1	0.1
②	25	0.2	0.1
③	25	0.1	0.2
④	50	0.2	0.1
⑤	50	0.1	0.1

其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验__________________(填实验编号)；若同时选择实验①、实验②、实验③，测定混合液变浑浊的时间，可探究______________________对化学反应速率的影响。
（2）已知2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋10CO₂↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久反应速率明显增大，溶液很快褪色。
针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是_______________________________的影响。
若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以选择在反应开始前是否加入________（填字母序号）做对比实验。
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．氯化锰 D．水

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“>”、“<”、“＝”)。

(11分)现有反应：

A．CaCO3CaO＋CO2↑

B．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑

C．C＋CO22CO

D．2KOH＋H2SO4=K2SO4＋2H2O

（1）上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合下图的是 （填反应序号）。

（2）在常温下，上述四个反应中可用于设计原电池的是 （填反应序号），根据该原电池回答下列问题：
①负极材料是 ，负极发生 （填“氧化”或“还原”）反应；正极反应式为 。
②当导线中有1 mol电子通过时，理论上发生的变化是 （填序号）。 （相对原子质量：H1，Zn65）
a．溶液增重32.5 g b．溶液增重31.5 g
c．析出1g H₂ d．析出11.2LH₂
（3）对于反应B，将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO₄溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如下图所示。

①m曲线表示锌与稀硫酸 （填“X”或“Y”）反应。
②锌分别与稀硫酸X、Y反应时，反应速率不同的原因是（填序号）。
a.CuSO₄作催化剂
b.加入硫酸铜溶液增大了c(SO₄^2-)
c.Zn首先与Cu²⁺反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池
d.加入硫酸铜溶液增大了溶液体积

已知草酸（H₂C₂O₄）是一种二元弱酸，主要用作还原剂和漂白剂。
（1）草酸的电离方程式为。
（2）将草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液混合发生的反应为：
MnO₄^-+ H₂C₂O₄+→ Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O
某合作小组同学在烧杯中进行上述反应时，发现刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。
①配平上述离子方程式
②该实验不久后溶液突然褪色的原因最有可能是。
A．体系压强增大 B．反应物接触面积增大
C．生成物对反应有催化作用 D．反应物浓度增大
（3）为研究该化学反应速率的影响因素，某同学进行了以下实验：

组别	温度/℃	V(H2C2O4) /mL	V(KMnO4) /mL	V(H2O) /mL	KMnO4溶液 褪色时间/s
1	30	10	10	20	40
2	30	20	20	0	t
3	30			15

①对比实验1和3要研究改变反应物浓度对化学反应速率的影响，请完成表格中横线。
②实验2中溶液褪色时间t 为
A．>40B．=40 C．<40 D．无法判断

合成氨是最重要的化工生产。

（1）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 决定。

（2）合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)=2NH₃(g)，使用催化剂反应的△H （填“增大”“减小”或“不改变”
（3）合成氨盐也是氨的重要用途，测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即
现有一种纯净的铵盐，可能是硝酸铵、硫酸铵或碳酸铵中的一种。称取2克该铵盐溶于水，加入足量的甲醛溶液后，再加入水配成100 mL,浴液，取出10mL，滴人酚酞后再逐滴滴入溶液，当滴到25 mL时溶液呈粉红色，且在半分钟内不褪色，则该铵盐中氮的质量分数是 。
（4 ）拆开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，写出N₂+3H₂2NH₃反应的热化学方程式 ，

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=，ΔH0(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。

对于反应2SO₂+O₂2SO₃（g）当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的S0₃的反应速率的变化填入下表空格内（填“增大”、“减小”或“不变”）。

编号	改变的条件	生成SO3的速率
①	升高温度
②	降低温度
③	增大氧气的浓度
④	使用催化剂
⑤	压缩体积
⑥	恒容下充人Ne

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_____________________。

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．

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如图所示。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）0.1 g 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)

（3）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产品产率的有效办法
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

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO₄溶液已酸化）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20 mL 0.1 mol·L^－1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^－1KMnO4溶液
②	20 mL 0.2 mol·L^－1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^－1KMnO4溶液

（1）该反应的离子方程式 。（已知H₂C₂O₄是二元弱酸）
（2）该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是 ＜ （填实验序号）。
（3）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO₂（标准状况下），则在2 min末， c（MnO₄^－）＝__________mol/L（假设混合液体积为50mL）
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。（一条即可）
（5）小组同学发现反应速率总是如图，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：

① ；② 。

NaHSO₃可被过量KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗时即有I₂析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
（1）写出NaHSO₃溶液与过量KIO₃溶液反应生成I₂的离子方程式：。
（2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下：

编号	0.02mol/LNaHSO3溶液/mL	0.02mol/LKIO3溶液/mL	H2O/mL	反应温度/℃	溶液变蓝的时间t/s
①	10	15	a	10	t1
②	10	40	0	10	t2
③	10	b	0	20	t3

表中a=，b=。
（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。

①在30℃下，若溶液变蓝时，I₂的物质的量为n mol，则从反应开始至溶液变蓝，IO₃^-的平均反应
速率mol·L^-1·s^-1(写出表达式即可，不要化简)。
②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系：。
（4）将NaHSO₃溶液与KIO₃溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设二：
假设一：反应生成的I₂对反应起催化作用；
假设二：；
………………
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。

实验方案（不要求写出具体操作过程）	预期实验现象和结论