高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

(10分)Ⅰ、可逆反应：aA(g) + bB(g) cC(g) +  dD(g)；根据图回答：

①压强 P₁   P₂；（a +b）    （c +d）（填“>”或“<”下同）。
②温度t₁℃     t₂℃；△H     0。
③保持体积和温度不变，通入He，平衡会____移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
Ⅱ、写出下列元素基态原子的电子排布式：
①₂₉Cu
②₃₂Ge（简式）

2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：
2NO(g)+2CO (g)2CO₂ (g) +N₂ (g)在密闭容器中发生该反应时，
c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。

据此判断：
①该反应的平衡常数表达式为   。
②该反应的ΔH   0（选填“＞”、“＜”）。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁＞S₂，在上图中画出c(CO₂)在T₂、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
CH₄(g)＋2NO₂(g) = N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) =－867kJ·mol^－1
2NO₂(g)N₂O₄(g)                    =－56.9kJ·mol^－1
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式                  。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式   。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是   (填a→b或b→a)。

氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。
（1）工业上一般采用CO和H₂反应合成可再生能源甲醇。反应如下：
CO（g） + 2H₂（g）  CH₃OH（g） ΔH= -90.1KJ·mol^-1
在250℃下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度（mol·L^-1）变化如下表所示：（前6min没有改变条件）

	2min	4min	6min	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H2	x	0.12	0.12	0.20	…
CH3OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x=          。
②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为：               （不必化简）。
③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是                。
④第8min时，该反应是不是达到平衡状态       。（填“是”或“不是”）
（2）某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H₂将NO还原为N₂。已知：

H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是                。

I．氮是地球上含量最丰富的一种元素，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：（图中涉及物质为气态）

（1）上图是1 mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式_________________________________________。
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

请完成下列问题。
①试比较K₁、K₂的大小，K₁___________K₂（填写“>”、“=”或“<”）。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是______________（填序号字母）：
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1:3:2     
b．v(N₂)正=3v(H₂)逆
c．容器内压强保持不变                     
d．混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH₃和N₂、H₂的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时，则该反应的v(N₂)正______________v(N₂)逆（填写“>”、“=”或“<”）。
II．描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数（Ka）和弱碱的电离平衡常数（Kb）。

酸或碱	电离平衡常数（Ka或 Kb）
CH3COOH	1.8×10^-5
HNO2	4.6×10^-4
HCN	5×10^-10
HClO	3×10^-8
NH3·H2O	1.8×10^-5

请回答下列问题：
（1）上述四种酸中，酸性最弱的是_________________（用化学式表示）。下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是_________________（填序号）。
A．升高温度                     B．加水稀释     
C．加少量的CH₃COONa固体        D．加少量冰醋酸
（2）CH₃COONH₄的水溶液呈____（选填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是：__________________________，溶液中各离子浓度大小的关系是__________________________________。

（本题共13分）
氨气是重要的化工原料，工业上利用N₂和H₂合成NH₃，方程式如下：N₂ +3H₂2NH₃
29．已知NH₃难溶于CCl₄，则下列装置中，不能用于吸收氨气的是

30．某温度下，在一体积恒定为10L的密闭容器内模拟合成氨反应。若开始时充入：0.1mol N₂、0.1mol H₂和0.2mol NH₃，则此时  （填“＞”或“＜”或“＝”，已知该温度下，平衡常数K值为）。
若要增大反应速率，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可行的是     （填字母代号）。
A．压缩容器体积          B．适当升高温度 
C．通入适量氮气          D．加适量催化剂
31．能说明上述反应达到平衡状态的是
A．2υ (H₂)3υ(NH₃)
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．单位时间内生成n mol N₂的同时生成2n mol NH₃
32．氨气溶于水所得溶液在加水稀释的过程中（本小题填“增大”或“减小”或“不变”），NH₃·H₂O的电离程度     ，电离平衡常数     ，溶液的pH值     。
33．氨气与酸反应得到铵盐，某(NH₄)₂SO₄水溶液的pH=5，原因是溶液中存在平衡            （用离子方程式表示），该稀溶液中水的电离度约为     。

(10分每空2分)室温下，在一个容积为1L的密闭容器中，充入1molN₂和3molH₂，发生反应：N₂+3H₂2NH₃，5min后到达平衡，平衡后混合气体的压强为起始压强的3\4，此时放出的热量为42KJ,则：
（1）平衡时N₂的物质的量为         mol
（2）5min内用H₂表示的反应速率为          mol/(L．min）
（3）若向该1L密闭容器中再充入1molN₂，则H₂的转化率             （填变大、变小或不变）
（4）写出N₂和H₂反应生成NH₃的热化学反应方程式：         
（5）写出该反应的平衡常数的表达式：         

现有反应：mA(g)+ B(g)2C(g)，达到平衡后，当升高温度时，A的转化率变小；当减小压强时，混合体系中C的质量分数不变，则:
（1）该反应的△H     0（填“>”或“<”），且m    1(填“＞”“=”“＜”)。
（2）若加入B(假设容器的体积不变)，则A的转化率       ，B的转化率      。(填“增大”“减小”或“不变”)
（3）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(假设容器的体积不变)时混合物颜色          ，
若维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色          (填“变深”“变浅”或“不变”)。
（4）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol C(g)使其分解，气体A的物质的量随时间的变化如下图所示。

则0~2 min内的平均反应速率υ(C)=                。

某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为    mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度C₂＝           mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是                      。
（3）设实验3的反应速率为V₃，实验1的反应速率为V₁，则V₃   V₁（填＞、＝、＜）。
（4）实验2达到平衡时，A的平衡转化率为

甲醇是主要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可以用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应及平衡常数	温度/℃
500	800
①2H2（g）+CO(g) CH3OH(g) △H1	K1	2.5	0.15
②H2（g）+CO2(g) CO(g) +H2O(g) △H2	K2	1.0	2.50
③3H2（g）+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3	K3

（1）反应②的反应热△H₂       0（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）某温度下反应①中H₂的平衡转化率(a)与体系总压强（P）的关系如图1所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=___________(用K₁、K₂表示)。500℃时测得反应③在某时刻H₂（g）、CO₂(g) 、CH₃OH(g)、H₂O(g)的浓度（mol/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v(正)______v(逆) （填“＞”、“＜”或“＝”）；
（4）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t₀时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是___________；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是______________________________________；
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将amol/L的乙酸与bmol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba²⁺)=c(CH₃COO^-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中乙酸的电离常数为_________________________。

(8分) 已知600℃时，在2L密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g)
2SO₃(g) △H= -197 kJ·mol^－1反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示。

（1）反应开始到20min时，用SO₃表示的反应平均速率为             。
（2）10min、15min、20min曲线均出现拐点，10min时曲线变化的原因可能是        （填选项标号）；20min时，曲线发生变化是因为        （填选项标号）。
A．升高温度    
B．降低压强    
C．加入氧气   
D．加入SO₃       
E.加入催化剂
（3）下列描述能说明该反应达到平衡状态的是   。
A．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
B．SO₂的转化率达到最大，且保持不变
C．化学反应速率v(O₂)="v" (SO₃)
D．保持温度和容积不变，混合气体的总压强不随时间的变化而变化

为减小CO₂对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO₂创新利用研究。
（1）如将CO₂与H₂以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水，该烃是___            _（填序号）。

A．烷烃

B．烯烃

C．炔烃

D．苯的同系物

②适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中，充入2 mol CO₂和6 mol H₂，
一定条件下发生反应：CO₂(g) + 3H₂(g) = CH₃OH(g) + H₂O(g)   △H=－49.0 kJ/mol
测得CO₂（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

的转化率=              ；能使平衡体系中n（CH₃OH）增大的措施有          。
（2）如将CO₂与H₂以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄。
己知：①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O( l )      △H=－890.3kJ/mol
②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O（l）              △H=－571.6kJ/mol
则CO₂(g)与H₂(g)反应生成CH₄(g)与液态水的热化学方程式是                。
（3）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式                     。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO₂的空气中CO₂的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表。

溶解度（s）/g	溶度积（Ksp）
Ca(OH)2	Ba(OH)2	CaCO3	BaCO3
0.16	3.89	2.9×10^-9	2.6×10^-9

吸收CO₂最合适的试剂是__          __（填“Ca(OH)₂”或“Ba(OH)₂”）溶液。

碳及其化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。
（1）已知：①2CH₄(g)+3O₂(g)2CO(g)+4H₂O(l)  △H₁=-1214.6kJ/mol
②2CO(g)+ O₂(g)2CO₂(g) △H₂=-566kJ/mol，
则甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为                。
（2）已知在恒温恒压下密闭容器的可逆反应CH₄(g)+ H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)
①该可逆反应一定达到平衡的标志是                  。

A．v(CH4)正=3v(H2)逆

B．水蒸气的浓度与一氧化碳的浓度相等

C．平均相对分子质量不随时间的变化而变化

D．密度不随时间的变化而变化

②该可逆反应在不同条件下，测得CH₄转化率随时间变化如图所示，与实验a相比，b的实验条件是                 。

（3）将不同物质的量的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)；△H得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	CO2	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v(H₂)表示的反应速率为                      。
②实验2中的平衡常数是           （计算结果保留两位小数）。
③该反应的△H          0（填“＞”或“＜”）。
④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），则a、b应满足的关系
是                    （用含a、b的式子表示）。

Ⅰ．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡状态，生成了0．8molD，并测得C的浓度为0．4mol/L，请填写下列空白：
（1）x值等于________________
（2）A的转化率为_________________
（3）生成D的反应速率为_________________
（4）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数 _________
（5）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入________物质_________mol．
Ⅱ．恒温下，将amol N₂与bmol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
（1）若反应进行到某时刻t时，n_t(N₂)＝13mol，n_t(NH₃)＝6mol，则a=   。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716．8 L(标准状况下)，其中NH₃的体积分数为25%。则平衡时NH₃的物质的量为          。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)：n(平)＝____________________________。
（4）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比，α(N₂)∶α(H₂)＝________。

某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A +3B2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占 10%，下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1．2VL          ②原混合气体的体积为1．1VL
③反应达平衡时,气体A消耗掉0．05VL  ④反应达平衡时，气体B消耗掉0．05V L

A．②③

B．②④

C．①③

D．①④

将1.0 mol X气体和1.0 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中，发生反应2X(g)＋Y(g)  2Z(g)＋2W(g)，2min末，测得生成了0.4 mol W。
（1）前2min以X表示的平均反应速率为                ；
（2）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是            。

A．单位时间里，消耗2 mol X，同时生成2 mol W

B．单位时间里，消耗2 mol X，同时也消耗了2 mol Z

C．反应混合物中各物质的浓度相等

D．反应混合物中各物质的浓度不再改变