高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应。
(I)若某可逆反应的化学平衡常数表达式为，写出该反应的化学方程式_________.
(Ⅱ)若该密闭容器中加入的是2molFe(a)与1molH₂O(g)，发生3Fe(s)+4H₂O(g) Fe₃O₄(s)+4H₂(g) ∆H<0，t₁秒时，H₂的物质的量为0.20mol，到第t₂称时恰好达到平衡。此时H₂的物质的量为0.35mol。
（1）t₁－t₂这段时间内的化学反应速率v(H₂)____________________________。
（2）若继续加人2molFe(s)，则平衡_______移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”).
（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。

t₃时改变了某种条件.改变的条件是___________。

一密封体系中发生下列反应：N₂ +3H₂2NH₃ +Q，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图：

回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是______．
（2）t₁、t₃、t₄时刻体系中分别是什么条件发生了变化？            、          、         
（3）下列各时间段时，氨的百分含量最高的是______．

A．t0～t1

B．t2～t3

C．t3～t4

D．t5～t6

(11分）二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
（1）科学家提出由CO₂制取C的太阳能工艺如图所示。

①若“重整系统”发生的反应中=6，则Fe_xO_y的化学式为______________。
②“热分解系统”中每分解l mol Fe_xO_y，转移电子的物质的量为________。
（2）工业上用CO₂和H₂反应合成二甲醚。已知：
CO₂(g）+3H₂(g）=CH₃OH(g）+H₂O(g）  △H₁=-53.7kJ·mol^-1
CH₃OCH₃(g）+H₂O(g）=2CH₃OH  △H₂=+23.4kJ·mol^-1
则2CO₂(g）+6H₂(g）CH₃OCH₃(g）+3H₂O(g） △H₃=    kJ·mol^-1
①一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号）。
a．逆反应速率先增大后减小      
b．H₂的转化率增大
c．反应物的体积百分含量减小    
d．容器中的值变小
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率如下图所示。

T₁温度下，将6 mol CO₂和12 mol H₂充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率=____    __；K_A、K_B、K_C三者之间的大小关系为______________。

(14分)Ⅰ．用氮化硅(Si₃N₄)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl₄（g）+2N₂（g）+6H₂（g）Si₃N₄（s）+12HCl（g）  ΔH <0
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H₂的平均反应速率为________；
（2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是__________。
A．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小
B．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
C．其他条件不变，增大Si₃N₄物质的量平衡向左移动
D．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动
（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_____。
A．3v_逆(N₂)= v_正(H₂)                 B．v_正(HCl)=4v_正(SiCl₄)
C．混合气体密度保持不变            D．c(N₂)：c(H₂)：c(HCl)=1：3：6
（4）若平衡时H₂和HCl的物质的量之比为m：n，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H₂和HCl的物质的量之比___m：n（填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．铬是人体必需的一种微量元素，但是铬过量摄入对人体造成的危害非常大。目前对含铬废水的处理通常是将毒性较强的六价铬转化为毒性较弱的三价铬。某工业废水中含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，处理方法之一为“还原沉淀法”，该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—(黄色) + 2H⁺ Cr₂O₇^2—(橙色) + H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显            色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是           。
A．c(Cr₂O₇^2—)= c(CrO₄^2—)      
B．2v(Cr₂O₇^2—) =v(CrO₄^2—)     
C．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1mol Cr₂O₇^2—，需要_______mol的FeSO₄·7H₂O。

汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g） ΔH =" a" kJ·mol^-1
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t₁℃下，在一定容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表（CO₂和N₂的起始浓度均为0）。

时间 （s）	0	1	2	3	4	5
c（NO）/10^-4mol/L	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
c（CO）/10^-3mol/L	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

回答下列问题：
（1）在上述条件下该反应能自发进行，则正反应必然是_______反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）前3s内的平均反应速率υ（N₂）=______________，t₁℃时该反应的平衡常数K=____________。
（3）t₁℃时向一恒压容器中冲入1molNO和1molCO，达到平衡时测得NO的物质的量为0.2mol，则此时容器的体积V=" ________" L。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时改变下列条件，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

(14分）某温度，将2molCO与5molH₂的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g）＋2H₂(g）CH₃OH(g）。经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。
（1）该反应的平衡常数为        ，v(CH₃OH）＝      mol·L^－1·min^－1。若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH₃OH，此时v_正_______v_逆(填“>”、“<”或“=”）。
（2）在其它条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH₂，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）下列不能说明该反应已达到平衡状态的是                 。
a．CH₃OH的质量保持不变           b．混合气体的平均相对分子质量不再改变
c．v_逆(CO）=2v_正(H₂）             d．混合气体的密度不再发生改变
（4）在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则p₁________p₂(填“大于”、“小于”或“等于”，下同），△H________0，该反应在（填“高温”或“低温”）下能自发进行。

（5）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是         。
a．及时分离除CH₃OH气体           b．适当升高温度
c．增大H₂的浓度                   d．选择高效催化剂

氮气化学性质很稳定，可以通过氮的固定将空气中的氮气转化氮的化合物。氮的化合物可用于进一步合成化肥、炸药以及合成树脂等。
（1）写出氮分子的电子式______________。
（2）人工合成氨反应为N₂(g)+3H₂(g）2NH₃(g） △H＝－92.4kJ/mol，在一定条件下的恒容密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N₂的转化率，可以采取的措施是________（填序号）。

A．分离出NH3

B．加入催化剂

C．升高温度

D．增加N2的浓度

E．增加H₂的浓度
（3）氨的接触氧化制取硝酸的过程中，900℃时，氨氧化反应阶段可能发生的反应有

编号	热化学方程式	平衡常数
Ⅰ	4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O (g）     △H1	K1＝1×10^53
Ⅱ	4NH3(g)+3O2(g）2N2(g)+6H2O (g）     △H2	K2＝1×10^65
Ⅲ	2NO(g）N2(g)+O2(g）                       △H3	K3

反应Ⅲ的△H₃＝____________（用△H₁、△H₂表示）；反应Ⅱ的平衡常数的表达式K₂＝__________；
该温度下K₃的计算结果为__________。
（4）催化反硝法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝法中，H₂能将NO₃^－还原为N₂。25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。反应的离子方程式为____________________________；其平均反应速率为v(NO₃^－)______________mol/(L•min)。
（5）实验室用下图所示装置制取NH₃。若将收集NH₃的试管改为集气瓶且瓶口向上排空气法收集NH₃，并确保不污染环境，请画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂（自选）名称。

(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：

（i）制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g）
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g）
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H₂）=   。
②图中p₁     p₂（填“<”、”“>”或“=”）。
③为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生反应如下：
CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为   。
（2）合成甲醇：在Cu₂O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H₂(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH₃OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图2所示。
①反应（ii）需在   （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂ 有利于维持Cu₂O的量不变，原因是           （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在图2中画出反应体系中n(CH₃OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH₃OH(g)+CO(g)HCOOCH₃(g）
科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是       (填“3.5×10⁶Pa”、“4.0×10⁶Pa”或“5.0×10⁶Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是      。

(本题13分)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)＝________。

(8分)698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H₂(g)和2 mol I₂(g)，发生反应：H₂(g)＋I₂(g) ＝ 2HI(g)，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：
（1）容器的体积V＝_____L
（2）反应达到最大限度的时间是_    _s，该时间内平均反应速率v(HI)＝     mol·L^－1·s^－1
（3）判断该反应达到平衡的依据是             (填序号)
①(I₂)＝2(HI)
②H₂、I₂、HI的浓度都不变
③容器内气体的压强保持不变   
④容器内气体的密度保持不变

800℃时，在2 L密闭容器内加入NO和O₂，发生反应：2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g），测得n（NO）随时间的变化如下表，请回答：

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）NO的平衡浓度c （NO）=              ；
（2）用O₂表示从0~2s内该反应的平均反应速率为                            ；
（3）下图中表示NO₂变化的曲线是           ；

（4）能说明该反应已达到平衡状态的是        。
a．容器内气体总物质的量保持不变
b．正反应和逆反应的速率都为0
c．容器内NO、O₂、NO₂物质的量之比为2∶1∶2
d．容器内NO气体的体积分数不变

Ⅰ.铁是当代社会中用量最大的金属之一。已知:
①Fe₃O₄（s）+4C（石墨）3Fe（s）+4CO（g）  ΔH=+646.0 kJ/mol
②C（石墨）+CO₂（g）2CO（g） ΔH=+172.5 kJ/mol
由Fe₃O₄（s）与CO反应生成Fe（s）的热化学方程式是                        。
Ⅱ.一定条件下，在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN₂和1.2 molH₂，发生反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H<0；
（1）当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH₃为0.4 mol，则从开始到达平衡时NH₃的平均速率v(NH₃)＝_____________。
（2）该条件下，反应的平衡常数表达式K ＝  ______ ，若降低温度，K值将_____（填“增大”“减小”“不变”）
（3）达到平衡后，若其它条件不变，把容器体积缩小一半，平衡将___ __移动（“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）.
（4）在三个相同的容器中各充入1 molN₂和3molH₂，在不同条件下分别达到平衡，氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是          。

a．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P₂＞P₁
b．图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂
c．图Ⅲ可能是同温同压下，催化剂性能，1＞2
（5）常压下，把H₂和用氦气(He)稀释的N₂分别通入一个加热到570℃的电解池装置，H₂和N₂便可在电极上合成氨，装置中所用的电解质（图中黑细点）能传导H⁺，则阴极的电极反应式为____________________。

硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂ (g)+O₂(g）2SO₃(g）  ΔH= —196.6Kj/mol
（1）t₁℃时，若将2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L恒温恒容密闭容器中，8min后反应达到平衡，SO₂的平衡转化率为80%，则这段时间内SO₃的平均反应速率为                 ，该温度下上述反应的平衡常数K为                        
（2）该反应达到化学平衡后，以下操作将使平衡正向移动并能提高SO₂转化率的是    
A．向容器中通入少量O₂           
B．向容器中通入少量SO₂
C．使用催化剂                    
D．降低温度
E．向容器中通入少量氦气
（3）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是    
A．容器内压强不再发生变化
B．SO₂的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗2n molSO₂的同时生成2n molSO₃
E．反应体系中SO₂、O₂、SO₃的体积比为2:1:2

（1）请用“＞”、“＜”或“＝”填写下列空格：
①已知：Zn(s)+CuSO₄(aq)==ZnSO₄(aq)+Cu(s)ΔH="-216" kJ·mol^－1，则E_反应物        E_生成物
②由A、B两金属作电极，硫酸溶液作电解质溶液，形成原电池，电流由A极经外电路流向B极，则金属活泼性A        B
③镀层破损后铁的腐蚀速度比较：镀锌铁管        镀锡铁管
（2）用“增大”、“减小”或“不变”填写下列空格：
④以石墨为电极电解Na₂SO₄溶液时，电解过程中阳极区溶液的pH      
⑤某温度下，可逆反应A(s)+ B(g） 2C(g)；△H＜0，平衡常数为K。其它条件不变时，温度升高，平衡常数K      

在容积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O(g)，在850℃时发生反应CO(g) + H₂OCO₂(g) + H₂(g) ΔH < 0。CO和H₂O浓度变化如图所示。

（1）则0~4 min内反应速率v（CO）为__________mol/(L·min)；
（2）1000℃时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表。
1000℃时物质浓度的变化

t/min	c(CO)/(mol·L^-1)	c(H2O)/(mol·L^-1)	c(CO2)/(mol·L^-1)	c(H2)/(mol·L^-1)
0	0.200	0.300	0	0
1	0.138	0.238	0.062	0.062
2	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084	0.084
6	0.096	0.266	0.104	0.104

①c₁数值_____0.08 mol/L（填“<” “>” 或“=”）；
②表中5~6 min之间数值发生变化，可能的原因是_______（填字母）。
a．增加水蒸气         b．降低温度            
c．使用催化剂          d．增加氢气浓度