高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题：
（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入，将其中的氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为和，其离子方程式为。
（2）溴与氯能以共价键结合形成。分子中，显正电性。与水发生反应的化学方程式为。
（3）分解的热化学方程式为：

在密闭容器中将过量于487下加热分解，平衡时为4.66×10³。
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则将会(填"增大"、"不变"或"减小")。
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则的变化范围为。

图一是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，回答下列问题：

图一
（1）图一中气体A的俗称是_______________
（2）合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据：破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946 kJ能量；破坏0.5mol氢气中的H-H键需要吸收218kJ的能量；形成氨分子中1 mol N-H键能够释放389kJ能量。图二表示合成氨工业过程中能量的变化，请将图中①、②的能量变化的数值，填在下边的横线上。

图二
①           kJ ，②            kJ
（3）煤化工产业的重要产品之一甲醇，是一种新型的汽车动力燃料，发达国家等一般通过CO和H₂化合制备甲醇,该反应的化学方程式为：CO (g) + 2H₂(g)CH₃OH(g)
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.  2v(H₂)_正 = v(CH₃OH)_逆
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H₂
②在容积固定的恒温密闭容器中充入CO和H₂发生上述反应，反应在第4 min时候达到其限度，此时容器中压强与反应前之比为3︰5，容器内物质的各种物质的量浓度如下表：

时间/浓度	c(CO)(mol/L)	C(H2 )(mol/L)	c(CH3OH)(mol/L)
起始	0.200	0.300	0.000
第4 min	a	b	c

则b=__________________
（4）甲醇—空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为2CH₃OH (g) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(l)，则负极的电极反应式为______________________，正极附近pH值_______________(填写“增大”、“减小”或者“不变”)

科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为：
N₂(g) +3H₂(g) 2NH₃(g)+92.4 kJ/mol
673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH₃)和n(H₂)随时间变化的关系如右图所示。

（1）下列叙述正确的是(  )
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到平衡
C．点d和点e处的n (N₂)相同
D．773K，30MPa 下，反应至t₂时刻达到平衡，则n(NH₃)比图中e点的值大
（2）在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，673K、30MPa下达到平衡时，NH₃的体积分数为20%。该条件下，N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)的平衡常数值为：_____________。
（3）K值越大，表明反应达到平衡时(    )。
A. H₂的转化率一定越高    B．NH₃的产量一定越大
C．正反应进行得越完全    D．化学反应速率越大
（4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为：H₂-2e2H⁺，则阴极的电极反应为：_____________。

Ⅰ．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答下列问题：
（1）该反应为           反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，则反应开始时，H₂O的消耗速率比生成速率      __       _(填“大”、“小”或“不能确定”)。
Ⅱ．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，其反应为：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
c(NO) (mol/L)	1.00×10^－^3	4.50×10^－^4	2.50×10^－^4	1.50×10^－^4	1.00×10^－^4	1.00×10^－^4
c(CO) (mol/L)	3.60×10^－^3	3.05×10^－^3	2.85×10^－^3	2.75×10^－^3	2.70×10^－^3	2.70×10^－^3

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H       0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s内的平均反应速率v(N₂)＝                。
（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝              。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是       。
A．选用更有效的催化剂                                 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度                                 D．缩小容器的体积
（5）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡          移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H________（填“增大” “减小” 或“不改变”）。

（1）土壤的pH一般在4～9之间。土壤中Na₂CO₃含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因                   ；加入石膏（CaSO₄2H₂O）可以使土壤碱性降低，有关反应的化学方程式为              。
（2）在一定条件下进行如下反应：aX(g)+bY(g)cZ(g)
右图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数 和压强关系示意图。

① 写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝         。随着温 度的升高，K值      （填“增大”、“减小”或“不变”）。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明    （字母填序号）。

A．X的转化率越高	B．反应进行得越完全
C．达到平衡时X的浓度越大	D．化学反应速率越快

② 如右图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲乙两容器的初始体积均为1L，甲、乙容器达到平衡所用时间：甲     乙（填“>”、“<”或“＝”，下同），平衡时X和Y的转化率：甲      乙。

我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生的反应：
C（s）+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₁=-393.5kJ/mol         ①
C（s）+ CO₂(g) 2CO(g)       ΔH₂="+172.5" kJ/mol      ②
4CO(g)+Fe₃O₄(s)=4CO₂(g)+3Fe(s)   ΔH₃="-13.7" kJ/mol          ③
请回答下列问题：
（1）  计算3 Fe(s)+2 O₂(g)= Fe₃O₄(s)的ΔH=__________________________。
（2）  800℃时，C（s）+ CO₂(g) 2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)=0.2mol/L、c(CO₂)=0.05mol/L，此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
（3）  某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol/L的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。
提示：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺    8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
计算：①该铁矿石中铁元素的质量分数。
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（ m、n为正整数）。

工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化。

请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线________(填：a或b)表示使用了催化剂；该反应属于________(填：吸热、放热)反应。
（2）下列说法正确的是________。

A．起始充入的CO为1 mol

B．增加CO浓度，CO的转化率增大

C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态

D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1 mol CO和2 mol H2，再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小

（3）从反应开始到建立平衡，v(H₂)＝________；该温度下CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)的化学平衡常数为______。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P₁、P₂，且P₁<P₂)。
（5）已知CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol
又知H₂O(l)＝H₂O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32 g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
______________________________________________________________________。
（6）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：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。写出用Co³⁺除去甲醇的离子方程式         　　　　　　　　　　     。

分人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH₃，相应的热化学方程式为：N₂(g)+3H₂O(l)2NH₃(g)+O₂(g)  △H="+765.0kJ" /mol。
Ⅰ．请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注(包括△H)。

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N₂(g)+ 3H₂(g)2NH₃(g)  △H=－93.0kJ /mol。
回答下列问题：
(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H－H键的同时形成3 a个N－H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(3)在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

① 表示N₂的浓度变化的曲线是              (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内，用H₂的浓度变化表示的化学反应平均速率是            。
③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K =        (计算结果可用分数表示)。若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、 “减小”或“不变”)。
(4)在第25 min 末，保持其它条件不变，若升高反应温度并设法保持该温度不变，在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H₂浓度变化了1.5 mol·L^－1，请你在图中画出第25 min ～ 40 min NH₃浓度变化曲线。
(5)在一定温度下，将1 mol N₂和3 mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时，H₂的转化率α₁ = ____________。
②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁ + α₂ =1时，则起始时n (NH₃)= ________mol。

在恒温恒容的密闭容器中，发生反应3A(g)+B(g)xC(g)。
Ⅰ、将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；
Ⅱ、若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是
A、若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大
B、若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x＞4
C、若x=2，则Ⅱ体系起始物质的量应当满足3 n(B) =n(A)+3
D、若Ⅱ体系起始物质的量当满足3 n(C) +8n(A)="=12" n(B)时，可断定x=4

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：

它所对应反应的化学方程式为_______。
已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应及平衡常数如下：

则K₁、K₂、K₃之间的关系为_______。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：， 该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的逆反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为_______。
(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，可通过CO和H₂化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为：
下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H₂
(4)甲醇-空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污 染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为，则负极的电极反应式为_______。

(5) CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其。 CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀。现将CaCl₂溶液与的Na₂CO₃溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl₂溶液的最小浓度为_______。

合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H =" -92" kJ·mol^-1
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______（填序号）。
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
（2）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

① 表示N₂的浓度变化的曲线是   （选填曲线代号“A”、“B”或“C”）。
② 前25 min 内，用H₂的浓度变化表示的化学反应平均速率是            。
③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K =        （计算结果可用分数表示）。
若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

已知：时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol和2mol，10分钟后达到平衡，浓度和时间关系如图。
回答下列问题
(1)前5分钟内的平均反应速率为          
(2)能说明上述反应一定达到平衡的条件是        

A．	B．气体总物质的量不变
C．的浓度保持不变	D．)

(3)平衡时，02的转化率为     ，此时反应共       （填“放出”或“吸收”）的热量为        kJ。该温度下的平衡常数K=        .
(4)若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，假设在20分钟时达 到新平衡，此时，请在图上画出15-25分钟的浓度变化曲线。

恒容容积为VL的密闭容器中发生2NO₂ 2NO+O₂反应。反应过程中NO₂的物质的量随时间变化的状况如图所示。

（1）若曲线A和B表示的是该反应在某不同条件下的反应状况，则该不同条件是      。
A．有、无催化剂     B．温度不同
C．压强不同        D．体积不同
（2）写出该反应的化学平衡常数K的表达式：          ，并比较K_800℃    K_850℃（填“>”、“<”或“=”）。
（3）求算在B条件下从反应开始至达到平衡，氧气的反应速率v(O₂)=      。
（4）不能说明该反应已达到平衡状态的是       。
A．v_正（NO₂）=v_逆（NO）         B．c（NO₂）=c（NO）
C．气体的平均摩尔质量不变    D．气体的密度保持不变

若起始温度相同，分别向三个容器中充入2molNO和1molO₂ ，则达到平衡时各容器中NO物质的百分含量由大到小的顺序为(填容器编号)               。

工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—），其流程为：
已知：
（1）步骤①中存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（2）步骤③生成的Cr（OH）₃在溶液中存在沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃（s）Cr³⁺（aq）+3OH ^一（aq）
（3）常温下，Cr（OH）₃的溶度积K_sp=10^-32；且当溶液中离子浓度小于10^-5 mol·L^-1时可视作该离子不存在.下列有关说法中，正确的是

A．步骤①中加酸，将溶液的pH 调节至2，溶液显黄色，CrO4^2^—离子浓度增大

B．步骤①中当溶液呈现深黄色，且2v（CrO4^2^一）=v（Cr2O7^2^—）时，说明反应 2CrO4^2^—（黄色）+2H^+Cr2O7^2^—（橙色）+H2O 达到平衡状态

C．步骤②中，若要还原1 mol Cr2O7^2^一离子，需要6 mol（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O。

D．步骤③中，当将溶液的pH 调节至4 时，可认为废水中的铬元素已基本除尽

工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H₂ (g)反应催化合成甲醇CH₃OH(g)：
（1）已知：① 2CO(g) + O₂ (g) = 2CO₂ (g) ΔH =" -566.0" kJ·mol^-1
② 2H₂(g) + O₂ (g) ="2" H₂O (g) ΔH =" -398.0" kJ·mol^-1
③2CH₃OH(g) +3O₂ (g) =2CO₂ (g) +4 H₂O(g) ΔH =" -1104.0" kJ·mol^-1
则CO(g)与H₂(g)合成CH₃OH(g)的热化学方程式是_______________。
（2）据研究，反应过程中起催化作用的为CuO，反应体系中含少量CO₂有利于维持催化剂CuO的量不变，原因是：_______________________________ (用化学方程式表示)。
（3）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）__________。
A. 混合气体的密度不变
B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. CH₃OH(g)、CO(g)、H₂(g)的浓度都不再发生变化
D.生成CH₃OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等
（4）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.250	0.012

某温度下，将2molCO(g)和6mol H₂(g)充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L，则CO(g)的转化率为________，此时的温度为__________。
（5）要提高CO(g)的转化率，可以采取的措施是__________。
A. 升高温度         B. 加入催化剂         C. 增加CO(g)的浓度
D. 加入H₂(g)加压    E. 分离出甲醇         F.加入惰性气体加压
（6）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molCO  2molH2	1molCH3OH	2molCH3OH
平衡数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c 1	c 2	c 3
反应的能量变化的绝对值(kJ)	a	b	c
体系压强（Pa）	P1	P2	P3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是__________。
A. 2c₁>c₃             B.  a+b=129         C.  2p₂<p₃          D. α₁+α₃<1