高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：

它所对应反应的化学方程式为_______。
已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应及平衡常数如下：

则K₁、K₂、K₃之间的关系为_______。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：， 该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的逆反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为_______。
(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，可通过CO和H₂化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为：
下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H₂
(4)甲醇-空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污 染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为，则负极的电极反应式为_______。

(5) CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其。 CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀。现将CaCl₂溶液与的Na₂CO₃溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl₂溶液的最小浓度为_______。

合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H =" -92" kJ·mol^-1
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______（填序号）。
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
（2）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

① 表示N₂的浓度变化的曲线是   （选填曲线代号“A”、“B”或“C”）。
② 前25 min 内，用H₂的浓度变化表示的化学反应平均速率是            。
③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K =        （计算结果可用分数表示）。
若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

已知：时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol和2mol，10分钟后达到平衡，浓度和时间关系如图。
回答下列问题
(1)前5分钟内的平均反应速率为          
(2)能说明上述反应一定达到平衡的条件是        

A．	B．气体总物质的量不变
C．的浓度保持不变	D．)

(3)平衡时，02的转化率为     ，此时反应共       （填“放出”或“吸收”）的热量为        kJ。该温度下的平衡常数K=        .
(4)若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，假设在20分钟时达 到新平衡，此时，请在图上画出15-25分钟的浓度变化曲线。

恒容容积为VL的密闭容器中发生2NO₂ 2NO+O₂反应。反应过程中NO₂的物质的量随时间变化的状况如图所示。

（1）若曲线A和B表示的是该反应在某不同条件下的反应状况，则该不同条件是      。
A．有、无催化剂     B．温度不同
C．压强不同        D．体积不同
（2）写出该反应的化学平衡常数K的表达式：          ，并比较K_800℃    K_850℃（填“>”、“<”或“=”）。
（3）求算在B条件下从反应开始至达到平衡，氧气的反应速率v(O₂)=      。
（4）不能说明该反应已达到平衡状态的是       。
A．v_正（NO₂）=v_逆（NO）         B．c（NO₂）=c（NO）
C．气体的平均摩尔质量不变    D．气体的密度保持不变

若起始温度相同，分别向三个容器中充入2molNO和1molO₂ ，则达到平衡时各容器中NO物质的百分含量由大到小的顺序为(填容器编号)               。

工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H₂ (g)反应催化合成甲醇CH₃OH(g)：
（1）已知：① 2CO(g) + O₂ (g) = 2CO₂ (g) ΔH =" -566.0" kJ·mol^-1
② 2H₂(g) + O₂ (g) ="2" H₂O (g) ΔH =" -398.0" kJ·mol^-1
③2CH₃OH(g) +3O₂ (g) =2CO₂ (g) +4 H₂O(g) ΔH =" -1104.0" kJ·mol^-1
则CO(g)与H₂(g)合成CH₃OH(g)的热化学方程式是_______________。
（2）据研究，反应过程中起催化作用的为CuO，反应体系中含少量CO₂有利于维持催化剂CuO的量不变，原因是：_______________________________ (用化学方程式表示)。
（3）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）__________。
A. 混合气体的密度不变
B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. CH₃OH(g)、CO(g)、H₂(g)的浓度都不再发生变化
D.生成CH₃OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等
（4）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.250	0.012

某温度下，将2molCO(g)和6mol H₂(g)充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L，则CO(g)的转化率为________，此时的温度为__________。
（5）要提高CO(g)的转化率，可以采取的措施是__________。
A. 升高温度         B. 加入催化剂         C. 增加CO(g)的浓度
D. 加入H₂(g)加压    E. 分离出甲醇         F.加入惰性气体加压
（6）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molCO  2molH2	1molCH3OH	2molCH3OH
平衡数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c 1	c 2	c 3
反应的能量变化的绝对值(kJ)	a	b	c
体系压强（Pa）	P1	P2	P3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是__________。
A. 2c₁>c₃             B.  a+b=129         C.  2p₂<p₃          D. α₁+α₃<1

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂(g) N₂O₄(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：

(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO₂表示的化学反应速率v(NO₂)＝________mol/(L·min)；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________。

A．加入催化剂

B．缩小容器体积

C．升高温度

D．加入一定量的N2O4

(14分)已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝
②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：   
（1）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka=           。
（2）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：
反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）
（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），        （填“有”或“无”）沉淀产生。
（4）已知CH₃COONH₄溶液为中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断NH₄HCO₃溶液的pH          7（填“＞”、“＜”或“＝”）；
将同温度下等浓度的四种盐溶液：

A．NH4Cl

B．NH4SCN

C．CH3COONH4

D．NH4HCO3

按(NH₄⁺)由大到小的顺序排列是：            （填序号）。
按pH由大到小的顺序排列是：            （填序号）

在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g)aZ(g)＋W(g)　ΔH＝－QkJ/mol(Q＞0)
当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁ kJ，物质X的转化率为α；
平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则
(1)温度升高，平衡常数K的值是__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)化学计量数a的值为__________。
(3)有同学认为，Q₁一定小于Q，你认为该结论是否正确？__________，其理由是____________________。
(4)维持温度、体积不变，若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项，反应达到平衡后放出的热量仍为Q₁ kJ的是__________(稀有气体不参与反应)。

A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar	B．a mol Z、1 mol W
C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W	D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z

已知可逆反应CO + H₂O (g) CO₂ + H₂，在830K温度下达到平衡。
（1）其化学平衡常数K的表达式为K＝              。
（2）830K时，若起始时：c (CO) ＝ 2 mol/L，c (H₂O) ＝ 3 mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为______________；K值为______________。
（3）830K，若只将起始时c (H₂O)改为6 mol/L，则水蒸气的转化率为____________。
（4）若830K时，起始浓度c (CO)＝a mol/L，c (H₂O)＝b mol/L，H₂的平衡浓度c (H₂)＝c mol/L，
①a、b、c之间的关系式是____________________________________；
②当a ＝ b时，a＝ ________c。

金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H₂还原WO₃可得到金属钨，其总反应为：
WO₃（s）+3 H₂（g） W（s）+3 H₂O（g）
请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为                    
（2）某温度下反应达平衡时，随温度的升高， H₂与水蒸气的体积比减小，则该反应为_____________反应(填 吸热或放热)
（3）上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

温度	25 ℃   ~    550 ℃    ~  600℃    ~   700℃
主要成分	WO3             W2O5             WO2              W

第一阶段反应的化学方程式为___________________________________________；580℃时，固体物质的主要成分为______       _________；,
（4）已知：温度过高时，WO₂（s）转变为WO₂（g）；
WO₂（s）+2 H₂（g） W（s）+2H₂O（g） ΔH＝+66 kJ·mol^-1
WO₂（g）+2 H₂（g） W（s）+2H₂O（g） ΔH＝ —137.9 kJ·mol^-1
则WO₂（s） WO₂（g）的ΔH＝_____   _______.
（5）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I₂可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：

下列说法正确的有____________.
A．灯管内的I₂可循环使用
B．WI₄在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
C．WI₄在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
D．温度升高时， WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率减慢

选修四模块的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
(1) 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 达到平衡时，c(A) ="2" mol·L^-1，c ( B) =" 7" mol·L^-1，c ( C) =" 4" mol·L^-1。试确定B的起始浓度c (B)的取值范围是             ；若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是            。
A. 增加C的物质的量        B. 加压   
C. 升温                   D.使用催化剂
（2）常温下，取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是       ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为 m₂。 则
m₁       m₂ ( 选填“<”、“=”、“>”)

(3) 在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂在一定条件下反应生成甲醇：CO ( g) + 2H₂( g) → CH₃OH(g)   ΔH= —91kJ·mol^-1。反应达到平衡时，平衡常数表达式K=                  ，升高温度，K值           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4) 难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数。例如：    Cu(OH)₂(s)Cu²⁺ (aq) + 2OH ^- ( aq)，Ksp =" c" (Cu²⁺ ) c ²(OH ^- ) =" 2×10" ^-20。当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀。若某CuSO₄溶液里c( Cu²⁺) ="0.02" mol·L^-1，如果生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使pH大于     ； 要使0.2 mol·L^-1的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀较为完全 ( 使Cu²⁺浓度降至原来的万分之一)则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH等于         。
(5) 常温下，某纯碱(Na₂CO₃) 溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。则该溶液呈     性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致。请你设计一个简单的实验方案用来评判甲乙两位同学的观点是否正确(包括操作、现象和结论)                      。

( 10分)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)  △H＝ a kJ·mol^－1 的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	850
平衡常数	9.94	9	1

（1）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
t₁℃时物质浓度（mol/L）的变化
  

时间（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

 
（2） t₁℃(高于850℃)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上表。①与2min时相比，3min时密闭容器中混合气体的平均摩尔质量           (填增大、减小或不变)。
②表中3 min～4 min之间反应处于         状态；CO的体积分数        16% (填大于、小于或等于)。
③反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
A．增加水蒸气       B．降低温度       C．使用催化剂     D．增加氢气浓度
（3）若在500℃时进行，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为         。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol^－1，1.2g石墨在1.68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为     ，
（2）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SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是     。
②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为          。    
    　    
图1                 图2                 图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂(g) +3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K=            。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的ΔH         (填“>” “<”或“＝”)0。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ      K_Ⅱ(填“>” “<”或“＝”)。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容 器	甲	乙
反应物 投入量	1molCO2 3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

 
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为        。

已知2X₂(g)+Y₂(g) = 2Z(g)  ΔH=－akJ·mol^－1（a>0），在一个容积固定的容器中加入2mol X₂和1mol Y₂，在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L^－1，放出热量b kJ。
⑴此反应平衡常数表达式为_________________；若将温度降低到300℃，则反应平衡常数将___________（填增大、减少或不变）。
⑵若原来容器中只加入2mol Z，500℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，则Z浓度_______Wmol·L^—1（填“>”、“<”或“=”），a、b、c之间满足关系___________（用代数式表示）。
⑶能说明反应已达平衡状态的是___________________。

A．浓度c(Z)=2c(Y2)	B．容器内压强保持不变
C．v逆(X2)=2v正(Y2)	D．容器内的密度保持不变

⑷若将上述容器改为恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2mol X₂和1mol Y₂达到平衡后，Y₂的转化率将_____（填“变大”、“变小”或“不变”）。

汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N₂(g) + O₂(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时，平衡常数K=64×10^-4。请回答：
（1）该反应的平衡常数表达式为                                         
（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N₂和O₂各1mol，平衡时，N₂的转化率是      %（保留整数）。
（3）该温度下，某时刻测得容器内N₂、O₂、NO的浓度分别为2.5×10^-1mol/L、4.0×10^-2mol/L 和3.0×10^-3mol/L，此时反应                         (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是                              .
（4）将N₂、O₂的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是         （填字母序号）。

（5）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N₂和O₂，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数      （填“变大、“变小”或“不变）