高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

反应mA(s)+nB(g)pC(g) △H＜0,在一定温度下，平衡时B的体积分数（B%）与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是

①m+n>p  ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③n>p    ④x点比y点时的反应速率慢
⑤若升高温度，该反应的平衡常数增大

A．①②⑤

B．只有②④

C．只有①③

D．①③⑤

将等物质的量的A、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5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。求：
（1）此时A的浓度c(A)＝____mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝ n(B)＝______mol；
（2）B的平均反应速率v(B)＝________mol/(L·min)；
（3）x的值为________。

已知2NO₂(g)N₂O₄（g) ΔH（298K）=-52.7kJ·mol-1，某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做了如下两组实验：
Ⅰ．该小组的同学取了两个烧瓶A和B，分别加入相同浓度的NO₂与N₂O₄的混合气体，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中（如图所示），然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH₄NO₃固体。

请回答：
（1）A中的现象             ，B中的现象                         ；
（2）由此可知，降低温度，该化学平衡向     （填“正”或“逆”）反应方向移动；
（3）该化学反应的浓度平衡常数表达式为           ，升高温度，该反应中NO₂的转化率将        （填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ．在三支容积均为30cm³针筒中分别抽入10cm³NO₂气体，将针筒前端封闭。
（1）将第二支针筒活塞迅速推至5cm³处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。
①推进针筒后颜色变深的原因是                         ；
②一段时间后气体颜色又变浅的原因是                          ；
③由此实验得出的结论是                    。
（2）将第三支针筒活塞拉至20cm³处，该同学观察到的现象是                ；在此过程中，该反应的化学平衡常数将         (填“增大”、“减小”或“不变”，下同），NO₂的转化率将    。

(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H₂：其热化学反应方程式为CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)  △H₄，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H₄=______________(用a、b、c表示)
（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H₂(g)＋N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

容 器	甲	乙
反应物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2
达到平衡的时间(min)	t	5
平衡时N2的浓度(mol·L^－1)	3	c

①甲容器达到平衡所需要的时间t      5min(填“＞”、“＜” 或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N₂的浓度c     3 mol·L^－1。
②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N₂与H₂投料比和 H₂平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H₂平衡转化率的示意图。

(8分)碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，发生以下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO(g)和H₂O(g)，t℃时测得部分数据如下表。

T/min	0	1	2	3	4
n(H2O)/mol	1	0.8	0.65	0.6	0.6
n(CO)/mol	0.8	0.6	0.45	0.4	0.4

则该温度下反应的平衡常数K=________。
（2）相同温度下，若向该容器中充入l molCO、x molH₂O(g)、y molCO₂、2 molH₂，此时v(正)=v(逆)，则x、y的关系式是________________。
II．在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：
Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)₄(g)，△H，则△H_____0，(填“＞”、“＜”)；缩小容器容积，平衡向_______(填“左”或“右”)移动，△H_______(填“增大”、“减少”或“不变”，下同)，混合气体的密度_________。

T℃时，反应物和生成物均为气体的某反应，反应过程中浓度变化如图（Ⅰ）所示。若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是

A．在t₁时间内用B表示该反应的平均速率为：0．6mol·L^-1·mim^-1
B．在（t₁+10）时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
C．T时，在相同容器中，若由0．1mol·L^-1A、0．3mol·L^-1B和0．4mol·L^-1C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0．4mol·L^-1
D．在其他条件不变时，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大

(每空2分，共12分) 在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0．020	0．010	0．008	0．007	0．007	0．007

（1）A点处，v(正)_______v(逆)，A点正反应速率_______B点正反应速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
（2）图中表示O₂变化的曲线是______。用NO₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝____________。

（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
a．容器内压强保持不变          b．v(NO)＝2v(O₂)
c．容器内的密度保持不变        d．v_逆(NO₂)＝2v_正(O₂)
（4）能使该反应的反应速率增大的是______。
a．适当升高温度          b．及时分离出NO₂气体
c．增大O₂的浓度          d．选择高效的催化剂

在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0．020	0．010	0．008	0．007	0．007	0．007

（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是________。
（2）如图中表示NO₂的变化的曲线是________。用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO₂)＝2v(O₂)               b．容器内压强保持不变
c．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)            d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO₂气体        b．适当升高温度   
c．增大O₂的浓度            d．选择高效催化剂

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92．4 kJ·mol^－1一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）在密闭容器中，使2 mol N₂和6 mol H₂混合发生下列反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)(正反应为放热反应)，当反应达到平衡时，N₂和H₂的浓度比是   。升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量  (填“变大”、“变小”或“不变”) 。
（2）天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式： _________________。
（3）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH₄(g)＋H₂O(g) CO(g)＋3H₂(g)   ΔH＝＋206．4 kJ·mol^－1
②CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)    ΔH＝－41．2 kJ·mol^－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H₂百分含量，又能加快反应速率的措施是________。
a．升高温度           b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂         d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H₂产量。若a mol CO和H₂的混合气体(H₂的体积分数为80%)与H₂O反应，得到1．14a mol CO、CO₂和H₂的混合气体，则CO转化率为__________________。
上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)______。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：                 。

(9分）一定温度下10L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为：
根据题意完成下列填空。
（1）写出该反应的化学方程式：          ；若温度升高，K增大，该反应是         （选填“吸热”或“放热”）反应。
（2）下列能判断该反应一定达到平衡状态的是           （选填编号）。
a．v_正(H₂O)=v_逆(H₂)
b．容器中气体的密度不随时间改变
c．消耗n mol H₂同时消耗n mol CO
d．容器中物质的总物质的量不随时间改变
（3）该反应的v_正 随时间变化的关系如图。t₂时刻改变了某种条件，改变的条件可能是            或                  。

（4）实验测得t₂时刻容器内有1molH₂O，5min后H₂O的物质的量是0.8mol。则这5min内H₂O的平均反应速率为             。

(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H₂：其热化学反应方程式为
CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)  △H₄，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H₄=______________(用a、b、c表示)
（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H₂(g)＋N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

容 器	甲	乙
反应物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2
达到平衡的时间(min)	t	5
平衡时N2的浓度(mol·L^－1)	3	c

①甲容器达到平衡所需要的时间t     5min(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N₂的浓度c     3 mol·L^－1。
②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N₂与H₂投料比和H₂平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H₂平衡转化率的示意图。

(8分)碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，发生以下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO(g)和H₂O(g)，t℃时测得部分数据如下表。

T/min	0	1	2	3	4
n(H2O)/mol	1	0.8	0.65	0.6	0.6
n(CO)/mol	0.8	0.6	0.45	0.4	0.4

则该温度下反应的平衡常数K=________。
（2）相同温度下，若向该容器中充入l molCO、x molH₂O(g)、y molCO₂、2 molH₂，此时v(正)=v(逆)，则x、y的关系式是________________。
II．在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)₄(g)，△H
则△H_____0，(填“＞”、“＜”)；缩小容器容积，平衡向_______(填“左”或“右”)移动，△H________(填“增大”、“减少”或“不变”，下同)，混合气体的密度_________。

已知在容积固定的密闭容器中充入NH₃和O₂发生如下反应：
4NH₃（g）+5O₂（g）4NO（g）+6H₂O（g）
（1）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是           ；
A．容器中气体总质量不变   
B．c（O₂）不变  
C．υ（O₂）＝1.25υ（NH₃）
D．体系压强不变    
E．相同时间内，消耗0.1 mol NH₃，同时消耗了0.1 mol NO
（2）向该容器中加入正催化剂，则反应速率     （选填“增大”、“减小”、“不变”，下同），降低容器的温度则反应速率    ，通入Ar，则反应速率          。
（3）若反应在绝热密闭系统中进行时，其余条件不变，反应速率是先增大后减小，其原因是      。
A．反应体系温度先升高后降低，所以反应速率是先增大后减小
B．反应物浓度先升高后降低，所以反应速率先增大后减小
C．该反应为放热反应，在反应开始阶段，主要受体系温度升高的影响，反应速率增大；在反应后阶段，主要受浓度减小因素的影响，反应速率减慢

从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂＋O₂＝2H₂O。
（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。
A．使用催化剂                      B适当提高氧气的浓度
C．适当提高反应的温度              D．适当降低反应的温度
（2）下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

化学键	H—H	O＝O	H—O
键能kJ/mol	436	496	463

请填写下表：

化学键	填“吸收热量”或“放出热量”	能量变化kJ
拆开化学键	2molH2和1molO2中的化学键
形成化学键	4molH—O键
总能量变化

（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H₂＋O₂＝2H₂O。其中，氢气在________极发生________反应。电路中每转移0．2mol电子，标准状况下消耗H₂的体积是________L。

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
（1）T℃时在2L的密闭容器中，N₂、H₂混合气体充分反应5min后放出热量46.2 kJ，用H₂表示的平均速率为             。
（2）合成氨厂可用反应CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)获得H₂，已知该反应的平衡常数随温度的变化如下表，试回答下列问题：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

①在800℃发生上述反应，向恒容反应器投入CO₂、H₂、CO、H₂O的物质的量分别为：1 mol、1 mol、2 mol、2 mol，此时该反应由      反应方向开始建立平衡。（选填“正”或“逆”）。
②在500℃时进行上述反应，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020 mol·L^－1，在该条件下，CO的最大转化率为              。
③在其他条件不变的前提下，下列措施一定可以提高H₂的百分含量的有___________；
a．增加CO的用量             b．增加H₂O(g)的用量   
c．增大压强                 d．降低温度