高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响简答题

联氨（N₂H₄）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N₂H₄与N₂O₄反应能放出大量的热。
（1）已知：2NO₂（g）N₂O₄（g） △H=-57.20kJ·mol^-1。一定温度下，在密闭容器中此反应达到平衡。 其他条件不变时，下列措施不能使NO₂转化率提高的是            

A．减少NO2的浓度

B．降低温度

C．增加NO2的浓度

D．升高温度

（2）25℃时，1.00gN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ的热量。则反应2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l）的△H=       kJ·mol^-1。
（3）17℃、1.01×105Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）="0.0300" mol·L^-1、c（N₂O₄）="0.0120" mol·L^-1。计算反应2NO₂（g）N₂O₄（g）的平衡常数K=      。
（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因        。
（5）已知在相同条件下N₂H₄•H₂O的电离程度大于N₂H₅C1的水解程度。常温下，若将0.2mol/L N₂H₄•H₂O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N₂H₅⁺、Cl^-、OH^-、H⁺离子浓度由大到小的顺序为：__________。
（6）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是                ，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将        （填“增大”、“减小”、“不变”）。

利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是工业上生产硫酸的关键步骤，已知
SO₂（g）＋O₂（g） SO₃（g）△H＝－98 kJ·mol^－1。
（1）某温度下该反应的平衡常数K＝，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol
SO₂(g)、16.0 mol O₂(g)和3.0 mol SO₃(g)，则反应开始时v_正        v_逆（填“＜”、“＞”或“＝”）。
（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO₂和1.0 molO₂，达到平衡后体积变为1.6 L，则SO₂的平衡转化率为       。
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂(g)平衡浓度比原来减小的是     （填字母）。
A保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O₂
B保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol SO₃
C降低温度
D移动活塞压缩气体
（4）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入O₂电极的电极反应式为         。

（5）为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO₂和水的质量比为       。

I．800℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H₂O维持恒温，发生反应CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)，反应过���中测定的部分数据见下表：

反应时间/min	0	2	4	6
n(CO)/mol	1.20	0.90		0.80
n(H2O)/ mol	0.60		0.20

①反应在2 min内的平均速率为v(H₂O)＝__________；
②800℃时，化学平衡常数K的值为______________；
③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率______（填“增大”或“减小”或“不变”）。
④在恒温恒压密闭容器中通入CO和H₂O各1 mol发生该反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t₁时再通入各1 mol的CO和H₂O的混合气体，请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t₁后随时间t变化的曲线图。

II.实验室中利用复分解反应制取Mg(OH)₂。实验数据和现象如下表所示（溶液体积均取用1mL）：

①现象III是            ；
②如果向0.028 mol/L的MgCl₂溶液中加入等体积的NaOH溶液，请计算NaOH溶液的浓度至少达到     mol/L时，溶液中开始出现白色沉淀（Ksp(Mg(OH)₂)= 5.6×10^-12）。
③MgCl₂溶液和氨水混合后存在下列化学平衡：
Mg²⁺(aq) + 2NH₃·H₂O(aq)2NH₄⁺(aq) + Mg(OH)₂(s)该反应化学平衡常数的表达式为K=                  ，列出该反应平衡常数K与K_b(NH₃·H₂O)、K_sp(Mg(OH)₂)的关系式       。

氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH₃，放出92.2 kJ热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是                       。
② 若起始时向容器内放入2 mol N₂和6 mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则
Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③ 已知：

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
（2）工业生产尿素的原理是以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 (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

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

 
①焓变ΔH（填“>”、“<”或“=”）       0
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质  的量之比（氨碳比），下图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是                        。

③ 上图中的B点处，NH₃的平衡转化率为_______。
（3）氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。
下面是利用氮气制备含氮化合物的一种途径：
     
①过程Ⅱ的化学方程式是                                
②运输时，严禁NH₃与卤素（如Cl₂）混装运输。若二者接触时剧烈反应产生白烟，并且0.4 mol NH₃参加反应时有0.3 mol 电子转移。写出反应的化学方程式         
③氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。
已知：4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g)   ΔH =" ―1316" kJ/mol，则该燃料电池的负极反应式是                。

SO₂、NO、NO₂、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________（填化学式）。
（2）已知：2SO₂(g)+ O₂(g)=2SO₃(g)；△H=－196.6kJ/mol
O₂(g)+2NO(g)=2NO₂(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反应：NO₂(g) +SO₂(g)= SO₃(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定条件下，将NO₂和SO₂以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应： NO₂(g) +SO₂(g)SO₃(g) +NO(g)，
下列不能说明反应达到平衡状态的是_____（填字母）。
a．体系压强保持不变
b．混合气体的颜色保持不变
c．NO的物质的量保持不变
d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO₂
（3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H₂，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。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______（填“放热”或“吸热”）反应。
②A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为___________。
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为_____L。
（4）某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH^-向______（填“a”或“b”）极移动。
②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为__________________。

硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一。
（1）现将一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）达到平衡状态。
①上述反应平衡常数的表达式K=__________
②能判断该反应达到平衡状态的标志是__________。（填字母）
a. SO₂和SO₃浓度相等    b. SO₂百分含量保持不变
c. 容器中气体的压强不变  d. SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等。
（2）某温度下，SO₂的平衡转化率（）与体系总压强（P）的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）__________K（B）（填“>”、“<”或“=”）。

（3）如图2所示，保持温度不变，在一定反应条件下，将2molSO₂和1molO₂加入甲容器中，将4molSO₂和2molO₂加入乙容器中，隔板K不能移动。此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍。
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新平衡时，SO₃的体积分数甲__________乙。（填：“大于”、“小于”、或“等于”）
②若在甲容器中通入一定量的He气，使容器内的压强增大，则c（SO₃）／c（SO₂）将__________填：“增大”、“减小”、“不变”、“无法确定”）
（4）将一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO₃）的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO₃的浓度约为0.25mol／L）。请在下图中画出此变化过程中SO₃浓度的变化曲线。

苯乙烯（C₆H₅CH＝CH₂）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：
C₆H₅C₂H₅(g)C₆H₅CH＝CH₂(g)＋H₂ (g) △H＝+125kJ·mol^－1
（1）该反应的平衡常数表达式为K＝    __   _____________  。随着温度的升高，K值________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）。
（2）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。

①由上图可得出：
结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越______；
结论二：__________________________________________________。
②加入稀释剂能影响C₆H₅C₂H₅平衡转化率的原因是：_______________________。
（3）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：_______________________________________________。

NO₂和N₂O₄混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N₂O₄(g) 2NO₂(g)的压力平衡常数K_p分别为0.141和0.363。
6-1 通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO₂的浓度比压缩前增加了多少倍。
6-2 动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？