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，在容积固定的VL密闭容器中加入nmolA、2nmolB，发生反应：A(g)+2B(g) 2C(g)  △H<0，反应达到平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。
（1）一段时间后上述反应达到平衡，则下列说法中正确的是_______________(填字母)。
A．物质A、B的转化率之比为1:2
B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n:(3n-nx)
C．充入惰性气体（如Ar），平衡向正反应方向移动
D．当2v_正(A)=v_逆(B)时，反应一定达到平衡状态
（2）K和x的关系满足K=__________(用含V、n、x的表达式表示)。
（3）该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①由图可知，反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都仅改变了一种条件，试判断改变的条件：
t₂时____________；t₈时____________。
②t₂时平衡向_________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
③若t₄时降压，t₅时达到平衡，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄～t₆时逆反应速率随时间变化的曲线。

在某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_____________。在该温度下，此化学反应的平衡常数表达式为_______________。
（2）反应开始至5min，Y的转化率为____________。
（3）在其他条件不变的情况下，如果起始充入X、Y、Z的物质的量分别为4mol、6mol、2mol，则此反应向___________(填“正反应”，“逆反应”)方向进行。

在恒容的密闭容器中，进行化学反应CO₂ (g)+H₂ (g)CO (g)+H₂O (g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t / ℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
（2）正反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________（多选无分）。
A．容器中压强不变               B．混合气体中c (CO)不变 
C．v正(H₂)=v逆(H₂O)             D．c (CO₂)="c" (CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c (CO₂)·c (H₂)="c" (CO)·c (H₂O)。可判断此时的温度为________℃。

实验 编号	HX物质的量 浓度(mol/L)	NaOH物质的 量浓度(mol/L)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c1	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	c2	c2	pH＝10

空气质量与我们的健康息息相关，目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数(AQI)，SO₂、NO₂和CO是其中3项中的污染物。
（1）一定温度下，向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO₂和NO₂各1 mol，发生反应SO₂(g)＋NO₂(g)  SO₃(g)＋NO(g)，测得上述反应5 min末到达平衡，此时容器中NO与NO₂的体积比为3︰1，则这段时间内SO₂的反应速率υ(SO₂)＝            ，此反应在该温度下的平衡常数K＝             。

（2）甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H₂合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H₂用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示：
①上述合成甲醇的反应为            反应(填“放热”或“吸热”)。
②A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为                         。A、B两点对应的压强大小关系是P_A            P_B(填“大于”、 “小于”或“等于”)。
③若将达到平衡状态A时生成的甲醇用于构成甲醇一氧气燃料电池，电解质溶液为KOH浓溶液，则该电池工作时正极的电极反应式为            ，理论上通过外电路的电子最多为          mol。

工业合成氨反应的能量变化如图所示。

（1）写出合成氨反应的热化学方程式：
（2）在甲乙两个体积均为2L固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN₂、3molH₂和乙：1molN₂、3molH₂、1molHe，(其它条件相同)，反应速率甲        乙(填大于、小于或等于)，经过足够长的时间后在甲容器中该反应放出的热量(或吸收的热量)          92.4kJ(填“大于”、 “小于”或“等于”)
（3）下列图像分别代表焓变(△H )、混合气体平均相对分子质量()、N₂体积分数φ(N₂)和气体密度(ρ)与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是             。

综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。
（1）汽车尾气中的 NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为 N₂(g)和 CO₂(g)得到净化。
①已知2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g) 反应能自发进行，则该为__________反应（填“吸热”或“放热”）。
②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行，并在 t₁时可达到平衡（图中 ω、M、v_正分别表示质量分数混合气体平均相对分子质量和正反应速率），则下列示意图中符合题意的是__________（填选项序号）。

（2）在25℃、101kPa下，将2molNO、2.4molCO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

③NO的转化率为__________，0～15min 内，v(NO) =__________。
④20min 时若改变反应条件，导致CO浓度下降，则改变的条件可能是__________（填选项序号）。
a．升高温度       b．增加CO的量        c．降低温度       d．扩大容气体积
⑤如图所示，无摩擦、无质量的活塞 1、2 将反应器隔成甲、乙两部分，在 25℃、101kPa 下实现平衡时，各部分体积分别为 V_甲、V_乙。此时若去掉活塞1，不引起活塞2的移动，则X =__________， V_甲:V_乙=__________。

BCl₃是重要的化工原料，其沸点12℃。500℃时，向2L的密闭容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模拟工业制取三氯化硼的反应如下：B₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g)  2BCl₃ (g) + 3CO(g)。
（1）反应起始至3min时固体质量减少了15.9克，则氯气的平均反应速率为_____________。
（2）反应至4min时达到平衡，则下列说法正确的是____________（填序号）。
A．3min时，CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B．2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C．反应起始至平衡，气体的密度不断增大
D．达到平衡后，容器内的压强不再变化
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
（1）该反应为_________反应（选填“吸热”、“放热”）。
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______________。
a．容器中压强不变          b．混合气体中c(CO)不变
c．v_正(H₂)=v_逆（H₂O）         d．c(CO₂)=c(CO)
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO₂)·c(H₂)=c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为_______℃。
（4）1200℃时，某体系中CO₂、H₂、CO、H₂O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述反应的方向为____________。（选填“正向”“逆向”或“不移动”）。

二甲醚是重要的有机中间体，利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝，且可替代汽油作为新型清洁燃料。常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生成二甲醚或一氧化碳：
①CO₂ (g)＋3H₂(g)＝CH₃OH(l)＋H₂O(l)   ΔH₁＝－55.7 kJ/mol
②2CH₃OH(l) ＝CH₃OCH₃(g)＋H₂O (l)  ΔH₂＝－23.4 kJ/mol
③CO₂ (g)＋H₂(g) ＝CO(g) + H₂O (l)   ΔH₃
④H₂O (l) = H₂O (g)   ΔH₄＝+ 44.0 kJ/mol
（1）已知反应CO₂ (g)＋H₂(g) ＝CO(g) + H₂O (g)  ΔH，中相关的化学键键能数据如下：

化学键	H-H	CO	H-O	C-H	C=O
E/(kJ·mol^-1)	436	1076	465	413	745

由此计算ΔH=______________，则ΔH₃ =________________。
（2）CO₂(g)加氢转化为CH₃OCH₃(g)和H₂O(l)的热化学方程式是_______________________。
（3）合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂，硅铝比例不同，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示，图中A点和B点的平衡常数比较：

K_A________K_B（填“>、=、<”）。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：___________________。
（4）常温常压下，向一个2.00 L的密闭恒容容器中加入等量2.00 mol二氧化碳和氢气，平衡时二甲醚的浓度为0.150 mol/L，计算此时二氧化碳的转化率及该反应的平衡常数，要求写出计算过程（计算结果保留3位有效数字）。

车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5 L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质），一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：

物质          T/℃	活性炭	NO	E	F
初始	3.000	0.10	0	0
T1	2.960	0.020	0.040	0.040
T2	2.975	0.050	0.025	0.025

（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式                    ；
（2）计算上述反应T₁℃时的平衡常数K₁=           ；
（3）上述反应T₁℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为        ；
（4）右图为在T₁℃达到平衡后在t₂、t₃、t₄、t₅时改变某一个反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且所改变的条件均不同。已知t₃-t₄阶段为使用催化剂。请判断该反应△H         0（填“＞”或“＜”）。

在一定温度下，将2 molA和2 molB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)，2 min末反应达到化学平衡，生成了0.8 molD，并测得C的浓度为0.4 mol/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的质量分数将会            （填“增大”、“减小”或“不变”

（1）工业上常用 CO₂和 NH₃通过如下反应合成尿素[CO(NH₂)₂]。
2NH₃(g)+CO₂(g) CO(NH₂)₂(g)+H₂O(g) △H＜0
t℃时，向容积恒定为 2L的密闭容器中加入 0.10 molCO₂和 0．40 molNH₃， 70 min 开始达到平衡。反应中 CO₂ (g)的物质的量随时间变化如下表所示：

时间/min	0	20	70	80	100
n(CO2)/mol	0.10	0.060	0.020	0.020	0.020

①70 min 时，平均反应速率 υ(CO₂)= mol/(L·min)。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050 mo1CO₂和0.20 molNH₃， 重新建立平衡后CO₂的转化率与原平衡相比将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH₂)₂〕的碱性溶液 制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为__________________。

（2）CH₄燃料电池，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。

持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当0<V≤44.8 L 时，电池总反应方程式为______________。

雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为： 2NO(g)+2CO(g)= 2C0₂ (g)+N₂ (g) △H＜0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加人合适的催化剂，则其速率时间图像如右图中右图所示。

以下说法正确的是               (填对应字母)。

A．a1＞a2	B．b1＜b2
C．t1＞t2	D．右图中阴影部分面积更大

E．左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是           (填代号)。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g) = N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H="-867" kJ/mol
2NO₂(g)= N₂O₄(g)  △H="-56.9" kJ/mol
H₂O(g) = H₂O(l)  △H ="-44.0" kJ/mol
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O（1）的热化学方程式：                。
（3）CH₄和H₂O(g)在催化剂表面发生反应CH₄+H₂OCO+3H₂ ，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是               反应(填“吸热”或“放热”)。
②T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH₄ 和1mol H₂Og)，平衡时C(CH₄)=0．5 mol·L^- ,该温度下反应CH₄ + H₂O= CO+3H₂的平衡常数K=            。
（4）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解l00mLlmol/L食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。

①甲烷燃料电池的负极反应式：                     。
②电解后溶液的pH=              ，(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是             L。

农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。
（1）氮原子最外电子层上有         种能量不同的电子，其原子核外存在         对自旋相反的电子。
（2）一定温度、压强下，氮气和氢气反应生成1mol氨气的过程中能量变化示意图如右，请写出该反应的热化学反应方程式：              。（Q的数值用含字母a、b的代数式表示）
下图表示500℃、60.0MPa条件下，原料气H₂和N₂的投料比与平衡时NH₃体积分数的关系。

（3）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因是                      。
根据图中a点数据计算N₂的平衡体积分数为           。
（4）硫化铵晶体与晶体硅相比较，____________的熔点较高，原因是___________。
（5）写出等物质的量浓度等体积的硫酸氢钠与硫化铵溶液反应的离子方程________________。

面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的主要方向。
（1） “生物质”是由植物或动物生命体衍生得到的物质的总和。生物质能主要是指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量．秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵之后，便可以产生沼气，利用沼气是解决人类能源危机的重要途径之一。下面说法不正确的是(        )

A．利用生物质能就是间接利用太阳能，生物质能是可再生能源

B．生物质能是解决农村能源的重要途径之一

C．生物质能的缺点是严重污染环境

D．若建立沼气发电站，则可以实现把生物质能转化为电能

（2）工业上利用天然气(主要成分为CH₄)与CO₂进行高温重整制备CO和H₂，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热(△H)分别为 -890.3 KJ·mol^-1、-285.8 KJ·mol^-1、-283.0 KJ·mol^-1，则该重整的热化学方式为                        ；
（3）一定量的CO₂与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C(s) +CO₂(g )2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知气体分压(P_分 )＝气体总压(P_总 )×体积分数，则925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数＝          。T℃时，若充入等体积的CO₂和CO，平衡                         （填“正向移动、逆向移动、不移动”）。

（4）如下图是一个二甲醚(CH₃OCH₃)燃料电池工作时的示意图，
①若乙池为粗铜的电解精炼，电解质为硫酸铜，则N电极材料为                     。
②若乙池中M、N为惰性电极，电解质为足量硝酸银溶液，写出乙池中电解的化学方程式            。乙池中某一电极析出金属银2.16g时，溶液的体积为200mL，则常温下乙池中溶液的pH为            。
③通入二甲醚的铂电极的电极反应式为                   。若该电池的理论输出电压为1.0V，则该电池的能量密度＝          kW·h·kg^-1(结果保留小数点后一位)．(能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1kW·h＝3.6×10⁶J，法拉第常数F＝9.65×l0⁴C·mol^-1 )。