高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。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)的浓度随时间变化图。

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”或“放热”）反应。
（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是     

A．起始充入的CO为1mol

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)会增大

（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，则该反应的化学平衡常数将           （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（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）科学家常用              （填仪器名称）来直接测定某一反应的反应热，现测得：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                         。

下列说法不正确的是                                                                                       

A．在氯化钴溶液中加入一定量的浓盐酸，溶液颜色的变化是由粉红色变为蓝色

B．已知I3^－I2 + I^－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫红色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

C．在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中，将镀锌铁皮放入稀硫酸，待产生氢气的速率突然减小，可以判断锌镀层已反应完全

D．标定NaOH溶液的基准物质可用草酸、苯甲酸、邻苯二甲酸氢钾

化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数数值如下：
2NO(g) N₂(g)＋O₂(g)　　K₁＝1×10³⁰
2H₂(g)＋O₂(g) 2H₂O(g)　K₂＝2×10⁸¹
2CO₂(g) 2CO(g)＋O₂(g)　K₃＝4×10^－92
以下说法正确的是

A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)/ c(ON)

B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10^－^80

C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2

D．以上说法都不正确

在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)  C(g)＋D(g) 已达到化学平衡状态的是
①混合气体的压强     ②混合气体的密度
③B的物质的量浓度   ④混合气体总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量
⑥v(C)与v(D)的比值  ⑦混合气体总质量
A．②③⑤⑦         B．③④⑤⑥      C．①③④⑤        D．①④⑦

下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A．氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体

B．工业上合成氨采用较高的温度

C．常温下，将1 mL pH＝3的醋酸溶液加水稀释至100 mL，测得其pH<5

D．钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)＋KCl(l) K(g)＋NaCl(l)

在一定温度下、一定体积的密闭容器中有如下平衡：H₂(g)＋I₂(g) 2HI(g)。已知H₂和I₂的起始浓度均为0.10 mol/L，达到平衡时HI的浓度为0.16 mol/L，若H₂和I₂的起始浓度均为0.20 mol/L，则平衡时H₂的浓度(mol/L)是

A．0.32

B．0.16

C．0.08

D．0.04

在溶液中，反应C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始状态均为、、。在三种条件下，反应物A的浓度随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是

A．反应的平衡常数：①<②

B．反应A+2BC的

C．实验②平衡时B的转化率为60%

D．实验③平衡时

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：①2C₃H₈(g)＋7O₂(g)＝6CO(g)＋8H₂O(l)；△H＝－2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)    ΔH="-566" kJ/mol
（1）反应C₃H₈(g)＋5O₂(g)＝3CO₂(g)＋4H₂O(l)的△H＝             
（2）C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成CO和CO₂以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO (g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂ (g)
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．υ_正（H₂）=υ_逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化    d．CO₂的浓度不再发生变化
② T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H₂O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：   

时间 / min	CO	H2O(g)	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084	C1
6	0.096	0.266	0.104	C2

第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。则第4～5min之间，改变的条件           ，第5～6min之间，改变的条件是           。
已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H₂O(g)的浓度都是0.01 mol／L，则CO在此条件下的转化率为         。又知397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H     0 (填“>”、“＝”、“<”)．
（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—移向_  ___极（填“正”或“负”）；电池的负极反应式为                 。
（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____                                  。

煤炭气化可以提高燃料的利用率，又可以合成新型能源。
（1）煤炭气化时发生的反应为：C（s）＋H₂O（g）H₂（g）＋CO（g）。
①已知：2C （s）＋O₂（g）＝2CO （g）；△H₁＝–221．0 kJ mol^–1
2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O （g）；△H₂＝–483．6 kJ mol^–1
则煤气化反应的△H＝         。
②煤气化反应的平衡常数表达式K＝    ，温度升高，平衡常数          。
（2）水煤气可以合成甲醇：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H₂，反应达到平衡状态时，CO的平衡转化率为75%。
①从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ（H₂）＝                。
②反应达平衡后充入适量氢气并维持H₂浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率       （填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是                                              。
③将3.2 g甲醇充分燃烧后的产物通入75 mL2 mol/L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度大小顺序为                    。

工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH₄（g）＋H₂O（g）CO（g）＋3H₂（g）；△H＝＋206 kJ/mol，一定条件下向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH₄和1 mol H₂O，测得CH₄（g）和CO（g）的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是   （    ）

A．10min时用CH4表示的反应速率为0.075 mol•L^－^1•min^－^1

B．使用高效催化剂能够增大CO的产率

C．该条件下反应的平衡常数为0.1875

D．升高温度能使增大

反应①  Fe(s)+CO₂(g)===FeO(s)+CO(g)；△H₁=" a" kJmol^-1反应②  CO(g)+1/2O₂(g)===CO₂(g)；△H₂=" b" kJmol^-1测得在不同温度下，在密闭容器中进行的反应①的平衡常数K值随温度的变化如下：

(1)反应①的化学平衡常数表达式为                ，a      0（填“>”、“<”或“=”）。在 500℃2L 密闭容器中进行反应①，Fe 和 CO₂的起始物质的量均为4mol，10min后达到平衡状态，平衡时CO₂的转化率为       ，用CO表示的化学反应速率为       。
(2)700℃反应①到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有__________（填序号）。

A．缩小反应容器体积	B．通入CO2
C．升高温度到900℃	D．使用合适的催化剂

(3)由反应①和②可求得反应  2Fe(s)+O₂(g)===2FeO(s) △H₃中的△H₃=           （用含a、b的代数式表示）。
(4)如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是    （填“甲醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应式：                                

将0．6 mol A和0．5 mol B充入0.4L密闭容器中发生2A(g)+B(g) mD(g)+E(g)，经过5min后达到化学平衡，此时测得D为0．2 mol。又知5min内用E表示的平均反应速率为0.1 mol·L^－1·min^－1，下列结论正确的是（    ）
A．A、B均转化了20%
B．m值为1
C．5min内用A表示的平均反应速率为0．1 mol·L^－1·min^－1
D．平衡时混合物总物质的量为1 mol

在一定温度下，固定体积的密闭容器内，反应2HI(g)  H₂₍g₎ + I₂(g)达到平衡状态的标志是：① I₂的体积分数不再变化；② 生成1 mol H₂同时消耗1 mol I₂；③ 容器内压强不再变化；④ 生成2 mol HI同时消耗1 mol H₂；⑤ 气体的密度不再变化；⑥ 混合气体的平均式量不再变化（    ）

A．①②③④⑤⑥

B．①②③⑤⑥

C．①②⑤⑥

D．①②

加热N₂O₅,依次发生的分解反应为：①N₂O₅(g) N₂O₃(g)+O₂(g), ②N₂O₃(g)N₂O(g)+O₂(g).在容积为2L的密闭容器中充入8mol N₂O₅,加热到t℃,达到平衡状态后O₂为9mol,N₂O₃为3.4mol.则t℃时反应①的平衡常数为（）

A．10.7

B．8.5

C．9.6

D．10.2

把3.0mol M和2.5mol N混合于2.0L的恒容密闭容器中，发生反应
3M (g) + N (g) xP (g) +2Q (g)，5min反应达到平衡，已知M的转化率为50%，P的反应速率为0.15mol·L^－1·min^－1，则下列说法正确的是（）

A．方程式中x=2

B．达平衡后，容器内压强是反应起始时的2倍

C．向容器中再充入3.0molM和2.5molN，达新平衡时Q 的体积分数减小

D．容器内混合气体的密度不再变化和平均相对分子质量不再变化均可作为达到平衡状态的标志