高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应	大气固氮 N2 (g)+O2 (g)2NO(g)	工业固氮 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)
温度/℃	27	2000	25[	400	450
K	3.84×10^-31	0.1	5×10^8	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于__________（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因_______________________。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N₂的平衡转化率在不同压强（р₁、р₂）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是______（填“A”或“B”）；比较р₁、р₂的大小关系_______。

（3）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N₂(g)+6H₂O(1)4NH₃(g)+3O₂(g)，则其反应热ΔH＝___________________。
（已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝－92.4kJ·mol^－1
2H₂(g) +O₂(g)2H₂O(l)   △H＝－571.6kJ·mol^－1 ）

在2 L容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡。

（1）该反应的化学方程式是           。
（2）反应起始至t时刻，Y的平均反应速率是              。
（3）关于该反应的说法，正确的是     。

A．到达t时刻该反应已停止

B．加入催化剂，一定能加快反应速率

C．在t时刻正反应速率等于逆反应速率

D．增大压强，一定能加快反应速率

(16分)能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：

容器	甲	乙
反应物投入量	1molCO2(g)和3molH2(g)	1molCH3OH(g)和1molH2O(g)
平衡时c(CH3OH)	c1	c2
平衡时能量变化	放出29.4kJ	吸收akJ

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H=－49.0kJ·mol^－1。相关数据如下：
①c_l__________c₂(填“>”、“<”或“=”)，a=____________；
②该温度下反应的平衡常数K=__________；若甲中反应10s时达到平衡，则0～10s内甲中的平均反应速率v(H₂)=__________。
③下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母编号)；
a．v(CO₂)_消耗=v（CH₃OH）_生成
b．气体的密度不再随时间改变
c．CO₂和CH₃OH的浓度之比不再随时间改变
d．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
④其他条件不变，达到平衡后，下列不能提高H₂转化率的操作是________(填字母编号)。
a．降低温度    b．充入更多的H₂    c．移除甲醇    d．增大容器体积
（2）工业生产中H₂S尾气可用NaOH溶液吸收。常温下，用a mol·L^-1的NaOH溶液吸收尾气后得到的溶液中c(S^2－)=c(OH^－)，此时溶液的pH=12，则此时溶液中的溶质为_________(填化学式)，溶液中c(HS^－)=__________mol·L^-1(用含a的代数式表示，溶液体积变化忽略不计)。

硝基苯甲酸乙酯在OH ^— 存在下发生水解反应：O₂NC₆H₄COOC₂H₅+OH^- O₂NC₆H₄COO^-+C₂H₅OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ，某温度下测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：

（1）列式计算该反应在120~180s与330~530s区间的平均反应速率__________，__________；比较两者大小可得出的结论是______________________________。
（2）列式计算该温度下反应的平衡常数____________________。
（3）为提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的平衡转化率，可以采取的措施有_______________（要求写出两条）。
（4）硝基苯甲酸乙酯有    种，其中苯环上的一氯代物最少的结构简式为          。

（选考）某磷肥厂利用某磷矿石[Ca₃(PO₄)₂]制取磷肥并综合利用副产物生产水泥的工艺流程如下：

（1）将磷矿石制成磷肥的目的是          ，有关的化学方程式为          。
（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，理由是                      。
（3）水泥属于               材料。
（填“A”或者“B”：A.新型无机非金属材料  B.传统无机非金属材料）
（4）工业生产硫酸过程中，SO₂在接触室中被催化氧化为SO₃，已知该反应为放热反应．现将2mol SO₂、1mol O₂充入体积为2L的密闭容器中充分反应，放出热量98.3kJ，此时测得SO₂的物质的量为1mol．则该热化学方程式为                   ，平衡常数K为                  。
（5）工业上用接触法制硫酸，最后的产品是98%的硫酸或组成为2H₂SO₄·SO₃的发烟硫酸（H₂SO₄和H₂SO₄·SO₃的混合物，其中SO₃的质量分数约为29%）。若98%的浓硫酸可表示为SO₃·aH₂O,含SO₃29%的发烟硫酸可表示为bSO₃·H₂O，则a=           ,b=          。

（1）某温度下，2 L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示，则

①反应的化学方程式为___________________________________________________；
②0～10 s内，用Z表示的化学反应速率____________________________________；
③X的转化率为__________________；（转化率是指平衡时某物质反应的物质的量与起始物质的量的百分比）
（2）在一定温度下,可逆反应A（g）+3B（g） 2C（g）达到平衡的标志是（  ）
A．A的生成速率与C分解的速率相等
B．单位时间内生成nmolA，同时生3nmolB
C．A、B、C的浓度不再变化
D．A、B、C的分子数比为1:3:2

一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入3 molA和2mol B，混合气体起始压强为p₀。发生如下反应：3A（g）＋B（g）xC（g）+ 2D（s），反应进行到1min时测得剩余1.2molA，此时C的浓度为0.6mol/L。反应进行到2min时该容器内混合气体总压强为p，5min后反应达到平衡。
（1）X为         。
（2）反应在1min内，B的平均反应速率为       ；
（3）请用p₀、p来表示2min时反应物B的转化率为               %。
（4）在四种不同的条件下测定得到以下反应速率，其中表示的反应速率最快的是     ；
A．v（A）="0.5" mol·L^-1·min^-1             
B．v（B）="0.2" mol·L^-1·min^-1
C．v（C）="0.3" mol·L^-1·min^-1             
D．v（D）="0.5" mol·L^-1·min^-1

I.已知0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B₂H₆)在O₂中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，其热化学方程式为：             。
II.在某温度下，物质(t－BuNO)₂在正庚烷或CCl₄溶剂中均可以发生反应：
(t－BuNO)₂ 2(t－BuNO) 。该温度下该反应在CCl₄溶剂中的平衡常数为1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol(t－BuNO)₂，10min时反应达平衡，此时(t－BuNO)₂的平衡转化率为60%（假设反应过程中溶液体积始终为1L）。反应在前10min内的平均速率为ν（t－BuNO)=       计算上述反应的平衡常数K =      。
（2）有关反应：(t－BuNO)₂2(t－BuNO) 的叙述正确的是（    ）
A．压强越大，反应物的转化率越大
B．温度升高，该平衡一定向右移动
C．溶剂不同，平衡常数K值不同
III．甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则负极的电极反应式为                。

(15分)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成CO，充分燃烧时生成CO₂，反应放出的能量如图1所示

（1）在通常状况下，          更稳定(填“金刚石”或“石墨”)，金刚石转化为石墨的热化学方程式为           。
（2）CO、O₂和熔融Na₂CO₃可制作燃料电池，其原理见图2。石墨Ⅰ上电极反应式为          。
（3）用CO₂生产甲醇燃料的方法为：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H＝－49．0kJ/mol，将6molCO₂和8molH₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如图3所示(实线)。图中数据a(1，6)表示：在1min时H₂的物质的量是6 mol。
①下列时间段平均反应速率最大的是        。

A．0～1min

B．1～3min

C．3～8min

D．8～11min

②仅改变某一个实验条件再进行两次实验测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是         ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是            ，体积不变，再充入3molCO₂和4molH₂，H₂O(g)的体积分数        (填“增大”“减小”或“不变”)。

Ⅰ．化学反应总是伴随能量变化，已知下列化学反应的焓变
2HI(g)＝H₂(g)+I₂(g)                      △H₁
SO₂(g)+ I₂(g) + 2H₂O(g)＝H₂SO₄(l)+2HI(g)   △H₂
H₂SO₄(l)＝H₂O(g) + SO₂(g) +1/2O₂(g)       △H₃
2H₂O(g)＝2H₂(g)+ O₂ (g)                  △H₄
（1）△H₄与△H₁、△H₂、△H₃之间的关系是：△H₄=                          。
（2）若反应SO₂(g)+I₂(g)+2H₂O(g)＝H₂SO₄(l)+2HI(g) 在150℃下能自发进行，则△H ____ 0
A．大于      B．小于      C．等于         D．大于或小于都可
Ⅱ．以CO₂为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO₂加氢制取乙醇的反应：
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝QkJ/mol (Q＞0)
在密闭容器中，按CO₂与H₂的物质的量之比为1:3进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。完成下列填空：

（1）表示CH₃CH₂OH体积分数曲线的是____（选填序号）
（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是_____
A.平衡常数K不再增大
B.CO₂的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
（3）其他条件恒定，如果想提高CO₂的反应速率，可以采取的反应条件是_______（选填编号）；达到平衡后，能提高H₂转化率的操作是_______（选填编号）
A．降低温度      B．充入更多的H₂     C．移去乙醇      D．增大容器体积
（4）图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数y_R=_______%

PM_2．5污染跟工业燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的SO₂和NO_X。
（1）在一定条件下，SO₂气体可被氧气氧化，每生成8 g SO₃气体，放出9．83 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式                。若起始时向密闭容器内充入0．4molSO₂和0．2mol O₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q       39．32kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）一定条件下，在恒容密闭的容器中，当上述反应达到平衡时，下列说法正确的是__________（填序号）
a．2v_逆（SO₂）=v_正（O₂）              
b．ΔH保持不变
c．混合气体密度保持不变              
d．混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2 mol SO₂和1 mol O₂置于恒压容器I和恒容容器II中（两容器起始容积相同，），充分反应均达到平衡后,两容器中SO₂的转化率关系是I_________II（填“>”、“<”或“=”）。若测得容器II中的压强减小了30%，则该容器中SO₃体积分数为         （结果保留3位有效数字）。
（4）将生成的SO₃溶于水，再向溶液中通入NH₃得到1L cmol/L（NH₄）₂SO₄溶液的PH=5，计算该（NH₄）₂SO₄溶液的水解平衡常数K_h=              。
（5）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作原电池，其装置见下图。该电池中Na⁺向  _____电极移动（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），在电池使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                  。

恒温恒容下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（s），2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1．2 mol B，并测得C的浓度为1．2 mol·L^－1。
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________。
（2）x＝________。
（3）A的转化率与B的转化率之比为________。

汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为（用化学方程式表示为可逆反应）________；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因________。
（2）治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的和，反应原理为： 2CO(g)+2NO (g) CO₂(g)+N₂ (g) △H<0，某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 molCO，在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①计算实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(N0)=________。
②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v( NO)由大到小的顺序为__________（填实验序号）。
③与实验Ⅱ相比，实验I和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由为：
实验I__________________________________________；
实验Ⅲ________________________________________。
④三组实验中CO的平衡转化率α₁（CO）、α_II（CO）和α_III（CO）的大小关系为____________。
⑤计算实验Ⅲ的平衡常数K=____________。

I．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如下图所示，其中Y元素原子的最外层电子数是电子层数的两倍。回答下列问题：

（1）Y元素在元素周期表中的位置是               。
（2）列举一个事实证明Y元素与Z元素的非金属性强弱：          。
（3）X的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。该盐溶液的pH      7（填“＜”、“＞”或“＝”），其原因为（用离子方程式表示）                    。
（4）X元素的某种液态氢化物，分子中含有18个电子，只存在共价单键。该物质在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu₂O，同时生成一种参与大气循环的气体。该反应的化学方程式为              。
II．已知可逆反应：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)，平衡常数见下表：

温度/℃	500	700	850	1 000
平衡常数	2.5	1.7	1.0	0.6

（5）该反应ΔH          0（填“＜”或“＞”）。
（6）850 ℃时，若向一容积固定的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H₂O、1.0 molCO₂和x mol H₂，若要使上述反应开始时正向进行，则x应满足的条件是      。
若x＝5.0，当反应达到平衡时，n(H₂)＝         。

X是短周期中原子半径最小的元素，X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（1）Y的原子结构示意图是_______________．
（2）甲的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式                ．
（3）甲与氯化氢反应生成乙．乙所含化学键类型有          ．在0.1mol•L^﹣1乙溶液中，所含离子浓度由大到小的顺序是                       ．
（4）工业上，可通过如下转化制得尿素晶体：

①Ⅰ中恒温恒容条件下，能同时提高化学反应速率和NH₃产率的是         。
②反应Ⅱ：2NH₃（g）+ CO₂（g）CO(NH₂)₂（g）+ H₂O（g） △H₁ =" -536.1" kJ·mol^－1
（i）此反应的平衡常数表达式K=          。升高温度，K值     （填增大、减小或不变）。
（ii）尿素可用于处理汽车尾气。CO(NH₂)₂（g）与尾气中NO反应生成CO₂、N₂、H₂O（g）排出。
已知：4NH₃（g）+ 6NO（g）= 5N₂（g）+ 6H₂O（g）    △H₂ =" -1806.4" kJ·mol^－1
写出CO(NH₂)₂（g）与NO反应的热化学方程式                               。