高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

偏二甲肼与N₂O₄是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH₃)₂NNH₂ ( L )+2N₂O₄ (L )=2CO₂ (g)+3N₂(g)+4H₂O(g)  （Ⅰ）
（1）该反应（Ⅰ）中还原剂是__________。
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N₂O₄ (g)  2NO₂ (g) （Ⅱ）
一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将2 mol NO₂ 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.

若在相同温度下，上述反应改在体积为3L的恒容密闭容器中进行，平衡常数________（填“增大”“不变”或“减小”），反应4s后N₂O₄的物质的量为0.9mol，则0~4s内的平均反应速率v（NO₂）=_________________。
（3）25℃时，将1mol NH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，原因是_____（用离子方程式表示）。向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将_______（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为____mol·L^-1。（NH_3·H₂O的电离平衡常数K=2×10^-5 mol·L^-1）

（1）常温下，物质的量浓度都为0.1 mol·L^－1的氨水与氢氧化钠溶液，分别加水稀释x倍和y倍，稀释后pH都为9。则x    y(填“大于”、“小于”或“等于”)
（2）常温下，体积可变容器，充入SO₃一段时间后反应2SO₃(g)2SO₂(g)+O₂(g)达到平衡状态，在恒压条件下，再充入一定量SO₃一段时间后反应达到新平衡，新平衡中SO₃的浓度  (填“增大”、“减少”或“不变”)
（3）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO₃^－的原理如图所示。电源正极为  （填A或B），阴极反应式为            。

（4）在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＜0，反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图：

反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为________。
①0.20 mol·L^－1 ②0.12 mol·L^－1③0.10 mol·L^－1   ④0.08 mol·L^－1

Ⅰ、在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在 T ℃ 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图，据图回答下列问题：

（1）从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为
（2）根据上图写出该反应的化学方程式______________，该反应的平衡常数K＝____________。
（3）第5 min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则降温该反应的平衡常数______。（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）若在第7 min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_______（用图中a、b、c的编号回答）。
Ⅱ、可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)，分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示，则：

（5）达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为_____________
（6）达平衡（I）时，X的转化率为_______________
（7）X(g)+2Y(g)2Z(g) 是_______热反应。

(17分)氢气和氨气都属于无碳清洁能源。
（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M(s)+xH₂MH_2x(s) △H<0(M表示某种合金)
下图表示温度分别为T₁、T₂时，最大吸氢量与氢气压强的关系。则下列说法中，正确的是______

A．T1>T2

B．增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

C．增大M的量，上述平衡向右移动

D．在恒温、恒容容器中，达平衡后充入H2，再次平衡后的压强增大

（2）以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如装置甲所示)，其中负极通入H₂，正极通入O₂和CO₂的混合气体。乙装置中a、b为石墨电极，电解过程中，b极质量增加。

①工作过程中，甲装置中d电极上的电极反应式为____________________。
②若用该装置电解精炼铜，则b极接____(填“粗铜”或“精铜”)；若用该装置给铁制品上镀铜，则____(填“a”或“b”)极可用惰性电极(如Pt电极)，若电镀量较大，需要经常补充或更换的是_______。
（3）氨在氧气中燃烧，生成水和一种空气组成成分的单质。
已知：①N₂(g)十3H₂(g)2NH₃(g)      △H=92．4kJ·mol^-1
②2H₂(g)十O₂(g)=2H₂O（1）         △H=-572KJ·mo1^-1
试写出氨气在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式___________________。
（4）在一定条件下，将lmolN₂和3molH₂混台于一个10L的密闭容器中发生反应：
N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)
5min后达到平衡，平衡时氮气的转化率为a。
①该反应的平衡常数K=________，(用含a的代数式表示)
②从反应开始到平衡时N₂的消耗速率v(N₂)=____mo1·L^-1·min^-1。(用含a的代数式表示)

碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
（1）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

（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO₂将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。
已知：CO (g)＋O₂(g)＝CO₂(g) ΔH＝－Q₁ kJ·mol^-1
S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)     ΔH＝－Q₂ kJ·mol^-1
则SO₂(g)＋2CO (g)＝S(s)＋2CO₂(g)   ΔH＝                     。
（3）对于反应：2NO（g）+O₂2NO₂(g)，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较P₁、P₂的大小关系：________________。
②700℃时，在压强为P₂时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为____（最简分数形式）

（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为                             。若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为         L。

开发新能源，使用清洁燃料，可以达到提高能效、减少污染的目的。
Ⅰ．由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和乙分别是________。乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得。
（1）T₁温度时，在体积为2 L的密闭容器中充入2 mol甲和6 mol H₂，反应达到平衡后，测得c(甲)＝0.2 mol/L，则乙在平衡混合物中的物质的量分数是       。
（2）升高温度到T₂时，反应的平衡常数为1，下列措施可以提高甲的转化率的是________（填字母）。
A．加入2 mol甲      B．充入氮气    
C．分离出乙          D．升高温度
Ⅱ．（1）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。
已知：①CH₄(g) + 2O₂(g) ＝ CO₂(g) + 2H₂O(l)   ΔH₁＝―890.3 kJ/mol
②2CO (g) + O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH₂＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（2）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：
①若使用酸性水溶液做电解质，甲烷燃料电池的负极反应式是________。
若使用熔融Na₂CO₃做电解质，该电池负极的反应式是        。
若使用燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，可以传导O^2—。则在电池内部O^2—由____极移向____极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为                 。
②若B中为氯化铜溶液，当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。
若B中为足量Mg(NO₃) ₂和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____     。

氮元素可以形成多种氢化物，如NH₃、N₂H₄等。
（1）据报道，2016年中国将发射“天宫二号”空间实验室，并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船，与“天宫二号”交会对接。火箭升空需要高能燃料，通常用肼(N₂H₄)作燃料，N₂O₄作氧化剂。已知
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.7kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
2NO₂（g）N₂O₄（g）△H=-52.7kJ•mol^-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式：______________．
（2）工业上以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反应的化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g）CO(NH₂)₂（l）+H₂O（g），该反应的平衡常数和温度关系如下所示：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①该反应的△H     0（填“>”或“<”）。
②已知原料气中的氨碳比为x，CO₂的平衡转化率为a，在一定温度和压强下，a与x的关系如下图所示。a随着x的增大而增大的原因是__________。图中A点处，NH₃的平衡转化率为__________。

（3）①在氢水加水稀释的过程中，NH₃·H₂O的电离程度____（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），的值__________。
②室温下，amol/L的(NH₄)₂SO₄溶液的pH=5，原因是__________________（用离子方程式表示），该反应的平衡常数为__________（用含a的数学表达式表示）。

磺酰氯（SO₂Cl₂）是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。已知磺酰氯是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水发生剧烈水解。
（1）磺酰氯可与白磷发生反应为：P₄+ 10SO₂Cl₂= 4PCl₅ + 10SO₂↑，若生成1molSO₂，则转移电子的物质的量为   mol。
（2）某学习小组的同学依据反应：SO₂(g)+ Cl₂(g)SO₂Cl₂(g)  △H ＜0，设计的制备磺酰氯装置如图甲。

①若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl₂，其反应的化学方程式为            。
②有关题图甲所示的装置说法正确的是        （不定项选择）。
a．A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和Na₂SO₃溶液
b．D处U形管中盛放的可以是碱石灰
c．B处反应管冷却水应从m接口通入
d．装置C处吸滤瓶若放在冰水中冷却，更有利于SO₂Cl₂的收集
③从化学平衡移动角度分析，反应管通水冷却的目的为                  。
（3）GET公司开发的Li-SO₂Cl₂军用电池，其示意图如图乙所示，已知电池反应为：2Li + SO₂Cl₂ =" 2LiCl" + SO₂↑，则电池工作时，正极的电极反应式为                     。

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。

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2mol

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1molCO和2molH2，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)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)    ΔH＝－192.9kJ/mol
又知H₂O(l)= H₂O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式                      。

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，该反应的热化学方程式为   。
（2）298 K时，在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)="0.3" mol·mol^－1，n(N₂O₄)="0.6" mol·mol^－1，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是                          。

(14分)氮的化合物是一把双刃剑，它既是一种资源，又会给环境造成危害。
Ⅰ．氨气是一种重要的化工原料。
（1）NH₃与CO₂在120^oC，催化剂作用下反应生成尿素：CO₂(g) +2NH₃(g)（NH₂）₂CO(s) +H₂O(g)，在密闭反应容器中，混合气体中NH₃的含量变化关系如图所示：

则A点的逆反应速率V_（逆）（CO₂）     B点的正反应速率V_（正）（CO₂）（填“>”“=”或“<”），氨气的平衡转化率是           。
（2）将一定量的NH₂COONH₄(s)置于恒温密闭容器中，NH₂COONH₄(s)2 NH₃(g)+CO₂(g)，其分解达到平衡状态时，容器内混合气体的平均相对分子质量为        。该反应的化学平衡常数的表达式为________。
Ⅱ．氮的氧化物会污染环境。
（3）采取还原法，用炭粉可将氮的氧化物还原。
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）  △H=" +180.6" kJ·mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）      △H= —393.5 kJ·mol^-1
写出炭粉还原一氧化氮的热化学反应方程式                                 。
（4）若用Na₂CO₃溶液吸收NO₂可生成CO₂，9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移电子0.1mol，则此反应的离子反应方程式为________。若生成的CO₂完全逸出，所得溶液中的离子浓度大小关系为________。

Ⅰ、已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ΔH一定温度下，在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

时间t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
总压强p/100 kPa	4.56	5.14	5.87	6.30	7.24	8.16	8.18	8.20	8.20

回答下列问题：
（1）下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态                  。
A．混合气体的密度不再发生改变            
B．消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2
C．混合气体的总体积                      
D．v正(CO) = v逆(H2)
（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝       mol；
Ⅱ、根据最新“人工固氮”的报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面可与水发生反应生成NH3，反应方程式：2N2（g）+ 6H2O（l）4NH3（g）+ 3O2（g），进一步研究生成量与温度的关系，常压下测得部分数据如下表：

（1）该反应的△H_____O, △S____0(填“>,<,=”)
（2）该反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1_______K2(选填“>,<,=”)
（3）与目前广泛应用的工业合氨相比,该方法的固氮速率慢,氨的生成浓度低,有人提出在常压、450℃下进行该反应，效率将更高，科学家认为该方案不可行，理由是__________.
Ⅲ、向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS−、S2−的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。

试分析：
①B曲线代表        (用微粒符号表示)分数变化；滴加过程中，溶液中一定成立：c(Na+)=       。
②M点，溶液中主要涉及的离子方程式：                         。

工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO (g) + 2H₂ (g)  CH₃OH (g)    △H=-116kJ/mol
（1）该反应的化学平衡常数表达式为                       ；
（2）下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是         (填字母序号) 。
a．随时将CH₃OH与反应混合物分离      b．降低反应温度
c．使用高效催化剂                    d．增大体系压强
（3）一定条件下，将1 mol CO与3 mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是       (填字母序号)．
a．c ( H₂ )减少                
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c ( H₂ )/ c (CH₃OH )减小
（4）在密闭容器中充有1mol CO与2 mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO的转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示。

①A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间，t_A       t_C(填于“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A点时容器的体积为1 L，该温度下B点的平衡常数K=            。

苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯（C₆H₅-CH₂CH₃）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C₆H₅-CH= CH₂）的反应方程式为：
C₆H₅-CH₂CH₃ (g)C₆H₅-CH=CH₂ (g) +H₂(g)   ΔH₁=+125kJ•mol^﹣1
（1）向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：

600℃时，由上图可知：
①氢气的物质的量分数为         。
②此温度下该反应的平衡常数                     。
（2）分析上述平衡体系组成与温度的关系图：
当温度高于970℃，苯乙烯的产率不再增加，其原因可能是                      。
（3）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）。C₆H₅C₂H₅的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图。

加入稀释剂能影响C₆H₅C₂H₅平衡转化率的原因是：______________________________。
（4）某些工艺中，在反应的中途加入O₂和特定的催化剂，有利于提高C₆H₅C₂H₅的平衡转化率。试解释其原因______________________________________________。
（5）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率      30%
（6）乙苯在特定催化剂下发生氧化脱氢：
C₆H₅-CH₂CH₃ (g)+ 1/2O₂(g)C₆H₅-CH=CH₂ (g) +H₂ O (g)  ΔH
已知 H₂的燃烧热ΔH为-285.8KJ/mol，水的汽化热为2441.12焦耳/克，则 ΔH=      。

在一定温度下，将2 mol A和1 mol B两种气体相混合于体积为2 L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)＋B(g)  xC(g)＋2D(g)ΔH<0，2 min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了1mol D，并测得C的浓度为0.5 mol·L^－1，请填写下列空白：
（1）x的值等于________________。
（2）该反应的化学平衡常数K＝________，（填数值）升高温度时K值将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）A物质的转化率为__________________。
（4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入2mol C和2mol D，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入A的物质的量为________mol。