高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

(15分)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中化学反应CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)达到平衡状态。
（1）该反应的平衡常数表达式K＝_____________；根据下图，升高温度，K值将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）500 ℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H₂的浓度变化表示的化学反应速率是__________(用n_B，t_B表示)。
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是____(填字母)。
a．v_生成(CH₃OH)＝v_消耗(CO)
b．混合气体的密度不再改变
c．CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化
（4）300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是______________(填字母)。

A．c(H2)减小	B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加	D．重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小

（12分，每空2分）
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答：
（1）在一定体积的恒容密闭容器中，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，根据下表完成下列问题：

t/K	298	398	498	…
K/(mol·L^－1)^2	4.1×10^6	K1	K2	…

①比较K₁、K₂的大小：K₁           K₂（填“>”、“=”或“<”）。
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是           （填序号）。
A．2v_{(H2)（正）}=3v_{(NH3)（逆）}
B．混合气体中氢气的质量不变
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
③某温度下，在一个10L的固定容器中充入2molN₂和4molH₂进行如下反应  N₂(g)+3H₂(g) ⇌2NH₃(g);△H<0一段时间达平衡后，N₂的转化率为50％，求该温度下的平衡常数K=              (mol/L)^－2 ,平衡时NH₃的体积分数为      。
（2）①肼（N₂H₄）高效清洁的火箭燃料。8g气态肼在氧气中完全燃烧生成氮气和气态水，放出133.5kJ热量，则肼燃烧的热化学方程式为                                      。
②盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，则盐酸肼中含有的化学键类型有                        。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知拆开1 mol H₂、1 mol O₂和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ；CH₃OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol^－1。则CO₂(g)＋3H₂(g)＝CH₃OH(g)＋H₂O(l) ∆H＝  kJ·mol^－1。
（2）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(l)
①该反应平衡常数表达式K＝         。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率如图所示。该反应的∆H    0（填“＞”或“＜”）。若温度不变，减小反应投料比[n(H₂)/n(CO₂)]，则K将      （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO₂(g)与H₂(g)发生上述反应，当下列物理量不再发生变化时，能表明上述可逆反应达到化学平衡的是      。

A．二氧化碳的浓度	B．容器中的压强
C．气体的密度	D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比

（3）向澄清的石灰水中通入CO₂至溶液中的Ca²⁺刚好完全沉淀时，则溶液中c(CO₃^2-)＝       。[已知：K_sp(CaCO₃)=2.8×10^－9]

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为                  。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是          (填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红(Fe₂O₃)的部分流程示意图如下：

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为                         。
②步骤II中发生反应：4Fe(NO₃) ₂＋O₂＋(2n＋4)H₂O＝2Fe₂O₃·nH₂O＋8HNO₃，反应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO₃)₂，该反应的化学方程式为                        。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是                    (任写一项)。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)的平衡常数K＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO₂)＝             。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x molCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝                   。

环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题：
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄ (g)+ 4NO₂ (g)="==" 4NO(g)+ CO₂ (g)+ 2H₂O(1) △H₁ = -662kJ·mol^-1
②CH₄ (g)+ 4NO(g) ="==" 2N₂ (g)+ CO₂ (g)+ 2H₂O(1) △H₂ =" -1251" kJ·mol^-1
据此，写出CH₄将NO₂还原为N₂的热化学方程式：_______________________；
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g)
某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加人0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂（固体试样的体积忽略不计），在恒温（T₁℃）条件下发生反应，经10min反应达到平衡，测得N₂的物质的量为0.09mol。
①0min~10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率为         。
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是         。

A．容器内压强保持不变

B．速率关系：2v(NO)(正) =" v" (N2)(逆)

C．容器内CO2的体积分数不变

D．混合气体的密度保持不变

③在相同条件下，若在容器中放人生石灰，则NO的平衡转化率         （填“增大”、“不变”或“减小”）。

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫（SO₂）排放量减少8%，氮氧化物（NO_x）排放量减少10%，CO₂的排放量也要大幅减少。
Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
①CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H₁=－574kJ·mol^－1
②CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H₂
③CH₄(g)+2NO₂ (g)= N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)   △H₃=－867kJ·mol^－1
则△H₂=                  。
Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。
（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为C(s) + H₂O(g)  CO(g) + H₂(g)
①该反应的化学平衡常数表达式为：K=                    。
②800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应： CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，一定时间后达到平衡时，测得容器中CO₂浓度为0.5mol·L^－1，则CO的转化率为_________，800℃时该反应的平衡常数为_________。
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应_______________________________________。
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是： ___________。
Ⅲ．以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄通过反应CO₂(g)＋CH₄(g)CH₃COOH(g)直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率
如图所示。由下图可以得出的结论是（写两条）：_____________________、___________________。

研究碳、氮氧化物的性质与利用具有重要意义。
（1）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量的SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是        。
②由MgO制成的Mg可构成“镁——次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池的正极反应式为                 ；

（2）化合物甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，某温度下相互转化时的量变关系如图2所示：
①甲的化学式是               ；
②图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是         。t₁～t₂时间内v_正(乙)     v_逆(甲)（填“＞”“＜”或“＝”）
③反应进行到t₂时刻，改变的条件可能是             。
（3）用H₂或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N₂(g) + O₂(g)  △H = -180.5kJ·mol^-1
2H₂O(l) = 2H₂(g) + O₂(g)  △H = +571.6kJ·mol-1
则用H₂催化还原NO消除污染的热化学方程式是                  。

Ⅰ、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。

			X
Y			Z

25℃，0．1 mol·L^－1M溶液（M为Y的最高价氧化物的水化物）的pH为13。
（1）Y的离子结构示意图为         。
（2）X、Z的气态氢化物稳定性较强的是                （填化学式）。
（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是                                                （用离子方程式表示）。
（4）工业上，用X单质制取Z单质的化学方程式为                           。
（5）X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐（化学式为KA，A^－为酸根）溶液反应的化学方程式为                              。（已知25℃，X的最高价氧化物的水化物的电离常数为K_al =4．2×10^－7，K_a2=5．6×10^－11；HA的电离常数K_a=1．1×10^－10）
Ⅱ、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H₂O(g)H₂(g) + CO₂(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500
平衡常数	9.94	9

请回答下列问题：
（6）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
（7）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=                   。
（8）830K时，若起始时：C(CO)=2mol/L，C(H₂O)=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为        ；K值为             。
（9）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni (s)＋4CO(g)Ni(CO)₄(g)，ΔH＜0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是      （填字母编号）。
A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低
B．缩小容器容积，平衡右移，ΔH减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低
D．当4v_正[Ni(CO)₄]= v_正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

氮元素的化合物应用十分广泛。请回答：
（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C₂H₈N₂）是用液态N₂O₄作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为                        。
（2）298 K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂(g)N₂O₄(g) ΔH＝-a kJ·mol^－1 (a>0) 。N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题：

①298k时，该反应的平衡常数为     L·mol^－1（精确到0.01）。
②下列情况不是处于平衡状态的是      ：
A.混合气体的密度保持不变；  
B.混合气体的颜色不再变化；  
C.气压恒定时
③若反应在398K进行，某时刻测得n(NO₂)="0.6" moln(N₂O₄)=1.2mol，则此时V_（正）   V_（逆）（填“>”、“<”或“=”）。
（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。

①b点时，溶液中发生水解反应的离子是______；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序           。
③d、e点对应溶液中，水电离程度大小关系是d      e（填“>”、“<”或“=”）。

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)。

（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)＝                  ； H₂的平衡转化率为_________________________。
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式                                 。
（3）该温度下，反应平衡常数K＝______（填数值）。
（4）恒容条件下，下列措施中能使反应体系中增大的措施有               。

A．升高温度	B．充入He气
C．再充入2 molH2	D．使用催化剂

19．在体积为1L的密闭容器中，进行如下反应：CO₂（g）+H₂（g）    CO（g）+H₂ O（g），化学平衡常数K与温度T的关系如下表：


回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=            ，升高温度，化学平衡向          （填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
（2）恒温条件下，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是        （填字母）。

A．c（CO2）=c（CO）

B．K不变

C．容器中的压强不变

D．v正（H2）=v正（ CO2）

E．c（H₂）保持不变
（3）若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c（CO₂）·c（H₂）=c（CO）·c（H₂ O），此时的温度为         ；在此温度下，若向该容器中投入1 mol CO₂、1．2 mol H₂、0．75 mol CO、
1．5 mol H₂ O，则此时反应朝            （填“正反应”、“逆反应”）方向进行。

CO₂作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”，又可有效地解决温室效应。请回答下列问题：
（1）将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H =" +206" kJ·mol^-1。将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入2 L恒容密闭容器，某温度下反应5 min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则5 min内H₂的平均反应速率为               。平衡后可以采取下列              的措施能使n（CO）：n（CH₄）增大。
A．加热升高温度
B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积
D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH₄和H₂O
（2）工业上可以利用CO为原料制取CH₃OH。
已知:CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g) +H₂O(g) △H="-49.5" kJ·mol^－1
CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g）    △H=" +" 41.3 kJ·mol^－1
①试写出由CO和H₂制取甲醇的热化学方程式                                。
②该反应的△S      0(填“>”或“<”或“=”)，在          情况下有利于该反应自发进行。
（3）某科研人员为研究H₂和CO合成CH₃OH的最佳起始组成比n(H₂) ： n(CO)，在l L恒容密闭容器中通入H₂与CO的混合气（CO的投入量均为1 mol），分别在230°C、250°C和270°C进行实验，测得结果如下图，则230℃时的实验结果所对应的曲线是       (填字母)；理由是                 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K：          。

（1）已知：① N₂(g) + O₂(g)＝2NO(g)       △H＝+179．5 kJ/mol
②2NO(g) + O₂(g)＝2NO₂(g)          △H＝－112．3 kJ/mol
③2NO(g) +2CO(g)＝N₂(g) +2CO₂(g)     △H＝－759．8 kJ/mol
NO₂(g)＋CO(g)＝NO(g) +CO₂(g) △H＝       kJ/mol。
（2）将不同物质的量的H₂O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，
进行反应：H₂O(g)+CO(g)CO₂(g)+H₂(g)，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	CO	H2
①	650	2	4	2.4	1.6	5
②	900	1	2	1.6	0.4	3
③	900	a	b	c	d	t

①实验组①中以v(CO₂)表示的反应速率为       ，此温度下的平衡常数为         ，温度升高时平衡常数会     （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②650℃时，若在此容器中开始充入2mol H₂O（g）、1mol CO、1 mol CO₂和 2 molH₂，若要使反应在开始
时        进行。（填“正向”、“逆向”）
③若a=2,b=1，则c=        ,达平衡时实验组②中H₂O（g）和实验组③中CO的转化率的关系
为α₂ (H₂O)      α₃ (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。

丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知：


（1）反应
（2）现有1mol C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO₂以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：

①下列事实能说明该反应达到平衡的是                      ,
a．体系中的压强不发生变化
b．
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d．CO₂的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡，经测定，H₂为0．8mol，则v(H₂)=          。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在其内部可以传导O^2—。在电池内部O^2—由____极移向____极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为                 。
（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____     。

Ⅰ．M、A、B、C、D、E均为短周期主族元素，A的最外层电子数是M的4倍，A、B、C、D、E、F在周期表中位置如图所示。（请用化学用语作答）

A	B	C	D
		E	F

（1）A在周期表中的位置                                   。
（2）D、E、F三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序为                            。
（3）由M、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物Q，Q中所含化学键类型有         。检验该化合物中阳离子的方法是                     。（用离子方程式表示）。
（4）B与C可组成质量比为7:16的三原子分子，该分子释放在空气中其化学作用可能引发的后果有 。
①酸雨     ②温室效应      ③光化学烟雾      ④臭氧层破坏
Ⅱ．一定条件下，2X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)。
（5）若反应在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。

物质	X	Y	Z	W
起始投料/ mol	2	1	2	0

升高温度，该反应平衡常数将      _______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（6）若反应在恒温、容积可变的密闭容器中进行，通过压缩容器体积改变压强，分别测得Y的平衡浓度如下表：

实验序号	①	②	③
压强p/Pa	1×10^5	2×10^5	1×10^6
c(Y)/mol·L^-1	0.08	0.12	0.68

当压强为1×10⁶ Pa时，此反应的平衡常数表达式为                                。