高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—），其流程为：
已知：
（1）步骤①中存在平衡：2Cr O₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₄^2—（橙色）+H₂O
（2）步骤③生成的Cr（OH）₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr（OH）₃（s）Cr³⁺（aq）+3OH ^一（aq）
（3）常温下，Cr（OH）₃的溶度积K_sp=10^-32；且当溶液中离子浓度小于10^-5 mol·L^-1时可视作该离子不存在下列有关说法中，正确的是：（     ）

A．步骤①中加酸，将溶液的pH 调节至2，溶液显黄色，CrO4^2—离子浓度增大

B．步骤①中当2v（CrO4^2^一）=v（Cr2O7^2—）时，说明反应2CrO4^2—（黄色）+2H^+Cr2O7^2—（橙色）+H2O 达到平衡状态

C．步骤②中，若要还原1 mol Cr2O7^2^一离子，需要12 mol（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O。

D．步骤③中，当将溶液的pH 调节至6 时，则可认为废水中的铬已除尽

某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中溶解程度进行研究。在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，HA的电离度为0.10；在苯中部分发生双聚，生成(HA)₂。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K=C（HA）_B/C（HA）_W=1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1；已知：lg2=0.3，lg3=0.5  其他信息如下：

25℃平衡体系（苯、水、HA）	平衡常数	焓变	起始总浓度
在水中，HA  ===    H^＋＋A^－	K1	△H1	3.0×10^－^3 mol·L^－^1
在苯中，2HA ==     (HA)2	K2	△H2	4.0×10^－^3 mol·L^－^1

回答下列问题：
（1）计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K₁=            。
（2）25℃，该水溶液的pH为         ，在苯体系中HA的转化率为__________。
（3）25℃混合体系中，HA在苯中发生二聚，若测得某时刻溶液中微粒浓度满足，则反应向_______方向进行。
（4）在苯中，HA自发进行发生二聚：2HA(HA)₂，已知该二聚反应的反应热数值约为活化能的5/9 。下列能量关系图最合理的是          。

（5）下列有关该混合体系说法不正确的是          。
A．用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液，若水溶液中加入少量水，苯溶液中加少量苯，则上述平衡均正移，且c(HA)均减小。
B．升高温度，HA的电离平衡常数K₁和2HA（HA）₂的平衡常数K₂均变大。
C．若用酸碱中和滴定的分析方法，可以测出HA的起始总浓度。
D．在25℃时，若再加入一定量的HA固体，则水和苯中HA的起始总浓度之比仍为3:4。
（6）在25℃时，用0.1000mol/L氢氧化钠溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HA水溶液，请在下图中画出滴定曲线示意图。

（本题共8分）
NO和CO都是有毒的气体，利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO₂和N₂。一定量的NO和CO进行如下反应：2NO+2CO2CO₂+N₂，其部分化学平衡常数如下表：

T（℃）	0	50	100
K	0.5	1.05	2.56

根据题意回答（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
1．若把化学方程式写为NO+COCO₂+1/2N₂，则100℃时，K的值=    。
2．上述反应达到化学平衡后，下列措施能提高NO转化率的是________。
A．选用更有效的催化剂    　　　　B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度    　　　　D．缩小容器的体积
3．若上述反应在容积不变的密闭容器中进行，该可逆反应达到平衡的标志是____
A．气体的密度不再变化
B．单位时间内消耗的CO与生成的CO₂的物质的量之比为1︰1
C．气体的压强不再变化
D．各气体的浓度相等
4．某温度下，将0.02 mol的NO和0.02 mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，测得混合气体中CO的体积分数为0.125，则CO的转化率为    。

已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.67	1.11	1.00	0.60	0.38

有关叙述错误的是
A．该反应的化学方程式是：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)
B．该反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO和H₂O各1 mol，再把温度升高到830 ℃，此时测得CO₂为0.4 mol时，这时可逆反应处于平衡状态
D．若平衡浓度关系符合=，可判断此时温度是1000 ℃

在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g），下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是

A．容器中SO2、O2、SO3共存

B． SO2与SO3的浓度相等

C．容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2

D．反应容器中压强不随时间变化

25 ℃时，水的电离达到平衡：H₂OH^＋＋OH^－；DH＞0，下列叙述正确的是(     )

A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH^－)降低

B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H^＋)增大，KW不变

C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H^＋)降低

D．将水加热，KW增大，pH不变

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。
I、已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋+HA^－，HA^－H^＋+A^2－。
⑴Na₂A溶液显碱性的原因                               (用离子方程式回答)。
⑵某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是           。
A．c(H^＋)·c(OH^－)＝1×10^―14          B．c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)
C．c(Na^＋)＞c(K^＋)                    D．c(Na^＋)+c(K^＋)＝0.05 mol/L
⑶已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：
CaA(s)Ca^2＋(aq)+A^2－(aq) △H＞0。
①降低温度时，K_sp        (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
②滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)          。
II、⑷已知常温下Mg(OH)₂在pH=12的NaOH溶液中Mg²⁺的浓度为1.8×10^-7mol/L，则 Ksp[Mg(OH)₂]=                           。

在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)，下列叙述中不能认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是

A．体系的压强不再发生变化

B．v正(CO)＝v逆(H2O)

C．生成n mol CO的同时生成n mol H2

D．1 mol H—H键断裂的同时2 mol H—O键断裂

现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的，但此法反应物的转化率不高。
（1）已知1 mol N₂(g)与适量H₂(g)完全反应，当生成NH₃(g)0.1mol时，放出9.22kJ热量，写出反应的热化学方程式：                                       。
（2）若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁     K₂（填“＞”  “="”" 或 “＜” ）。
（3）在一定温度下，向容积不变（始终为10L）的密闭容器中加入2 mol N₂、8 mol H₂ 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80％，此时氨气的体积分数为          ，用氮气表示的反应速率：                  。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议：                     （任意写一条）。
（4）在上述相同条件下，若起始时加入4 mol NH₃、2 mol H₂及固体催化剂，反应达到平衡时NH₃的体积分数比(3)中          （填“大”、“小”或“相等”）。
（5）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如右图）。在电解法合成氨的电解池中               (填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂，原因是              。

钯电极A是电解池的     极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是                。

美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如右图：

（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)，该反应的化学平衡常数表达式为K=               ；反应的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1

从上表可以推断：此反应是       （填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H₂O均为1mo1，则达到平衡后CO的转化率为        。
（2）在830℃，以下表的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述第II步反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有        （填实验编号）；

实验编号	n(CO)	n(H2O)	n(H2)	n(CO2)
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	0.5	2	1	1

（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是           。
①体系的压强不再发生变化                         ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变           ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化                         ⑥v(CO₂)_正＝v(H₂O)_逆
（4）右图表示此流程的第II步反应，在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是（写出两种）                          。

下列说法正确的是

A．食物在常温下腐败是自发进行的	B．凡是放热反应都是自发的
C．自发反应都是熵增大的反应	D．电解池的反应是属于自发反应

将CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)
（1）某温度下将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入密闭容器中，使容器体积为2L,控制容器体积不变，3min时反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.20mol，求①3min内H₂的生成速率②CH₄的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。（需有计算过程）
（2）若和（1）相同的初始条件，但在恒压条件下进行该反应，则达平衡时，CH₄的转化率与（1）的比较，是（     ）

A．增大

B．减小

C．相等

D．无法确定

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)＋CO₂(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压 强/kPa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体 总浓度/ mol·L^－^1	2.4× 10^－^3	3.4× 10^－^3	4.8× 10^－^3	6.8× 10^－^3	9.4× 10^－^3

（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是(　　)
A．2v(NH₃)＝v(CO₂)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（2）该分解反应的平衡常数表达式为____________________________，根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：____________________。（保留两位有效数字）
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量________(填“增加”“减少”或“不变”);
（4）氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“＞”“＝”或“＜”)，熵变ΔS________0 (填“＞”“＝”或“＜”)。此反应在该温度下能自发进行原因是 ________ 效应大于 ___________效应.

已知一定温度下2X(g) + Y (g)  mZ(g) ΔH= -a kJ·mol^－1 (a>0)，现有甲乙两容积相等且固定不变的密闭容器，在保持该温度下，向密闭容器甲中通入2molX和1molY，达到平衡状态时，放出热量bkJ；向密闭容器乙中通入1molX和0.5molY，达到平衡状态时，放出热量ckJ，且b>2c，则a、b、m的值或关系正确的是（ ）

A．m=4

B．a=b

C．b<a

D．m等于2或1

已知在等温等容条件下，有如下可逆反应：2A(g) + 2B(g)3C(g) + D(g),现分别从两条途径建立平衡，途径Ⅰ：A、B的初始浓度均为2 mol/L；途径Ⅱ：C、D的初始浓度分别为6 mol/L和2 mol/L.下列叙述正确的是（    ）
A.Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时，两体系内相同气体的浓度相等
B. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时，两体系内相同气体的体积分数相等
C. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时，两体系内相同气体的反应速率相等
D. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时，Ⅱ的气体密度是Ⅰ的两倍