高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，反应：过程中的能量变化如图所示。反应过程中，A、B、C的物质的量(mol)的变化如下表：

时间(min)	0	1	2	3	4	5	6	7	8
n(A)	2.00	1.90	1.82	1.76	1.64	1.54	1.50	1.50	1.50
n(B)	1.00	0.95	0.91	0.88	0.82	0.77	0.75	0.75	0.75
n(C)	0	0.10	0.18	0.24	0.36	0.46	0.50	0.50	0.50

回答下列问题：
（1）反应的正反应△H    (填“大于”或“小于”)0。
（2）该反应平衡时，下列说法不正确的是          
（A）气体的密度不再改变         （B）A的物质的量浓度不变
（C）放出或吸收的热量不再变化   （D）v_正（A）=v_逆（A）=0
（3）t^oC时，在一容积为2L的恒容密闭容器内加入0.4molA和0.6molB，在一定条件下发生反应，反应中C的物质的量浓度变化情况如下图：

①该温度下，反应：的平衡常数K=                。
②反应进行到1分钟时B物质的量为            。
③在第5min时，将容器的体积缩小一半后，若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%，请在上图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。

可逆反应①X(g)＋2Y(g)2Z(g)、②2M(g) N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

下列判断正确的是(　　)

A．反应①的正反应是吸热反应

B．达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14：15

C．达平衡(Ⅱ)时，X的转化率为5/6

D．在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中，M的体积分数相等

如图所示，甲容器容积不变，乙容器有可移动活塞。甲中充入3mol A和2 mol B,乙中充入2 mol C和2 mol D，发生反应：3A (g) + 2B(s)C(g) +D(g)；△H>0。在相同温度下反应达到平衡，活塞移动到4处。下列有关说法正确的是（  ）

A．平衡后，容器内压强：p_甲 >p_乙
B．平衡后，若向乙中再加入B物质，活塞向右移动
C．同时升高相同温度，达到新平衡时，甲中A物质的速率等于乙中A物质的速率
D．平衡后，若将活塞移动至6处，乙中c(A)，c(D)均减小

（本题共8分）某研究小组向2 L密闭容器中加入过量的活性炭和0.2 mol NO，恒温(T₁℃)下发生反应：C(s)＋2NO(g) N₂(g)＋CO₂(g)＋Q(Q>0)。30 min后达到平衡，测得NO浓度为0.04 mol/L。回答下列问题：
1．该反应的平衡常数表达式K＝______；T₁℃达到平衡时，N₂的平均反应速率＝_______。
2．30 min后，若改变某一条件提高NO的转化率，则可以改变的条件是______________。
3．30 min后，升高温度至T₂℃，达到平衡后，容器内NO、N₂、CO₂的关系不可能是____。
a．5:3:3         b．1:1:1                c．4:3:3         d．2:1:1
4．若开始时密闭容器的体积为1 L，其它条件不变，达到平衡后，与原平衡相比，下列说法正确的是_________。
a．NO的转化率不变                                      b．N₂的浓度是原来的2倍
c．反应放出的热量为0.1Q                             d．达到平衡的时间是原来的一半

某化学反应2A(g)  B(g)+D(s)在四种不同条件下进行，反应器均为相同恒容密闭容器，B、D起始为0。反应物A的浓度（mol·L⁻¹）随反应时间（min）的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空:
（1）在实验1中，反应在10至20分钟时间内平均速率υ_(A)=                         。
（2）在实验2中，A的初始浓度c ₂=           mol·L⁻¹，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是                             。
（3）设实验3的反应速率为υ₃，实验1的反应速率为υ₁，则υ₃        υ₁（填>、=、<），且c ₃=                        。
（4）由本次实验，可推测该反应是        反应（选填吸热或放热）。理由是：                                                    。
（5）1～4组实验中，A的平衡转化率最大的是第              组。
（6）在实验2中，50 min后，若将容器体积增大1倍，则达平衡时B的浓度为     
（填>、=、<）0.125 mol·L⁻¹；该反应的平衡常数K        （填“不变”、“增大”或 “减小”）。
（7）若实验4起始充入2mol/L A,则达平衡后A的转化率与原平衡相比          （填“不变”、“增大”或“减小”）。

在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)　ΔH＝Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

下列说法不正确的是(　　)

A．m<n

B．Q<0

C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减小

D．体积不变，温度升高，平衡向正反应方向移动

（一）、下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素的关系最为密切？
（1）硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈         
（2）MnO₂加入双氧水中反应更剧烈         
（3）同质量的铁片和铁粉与足量的同浓度的盐酸反应，后者先反应完         
（4）镁粉在冷水中反应仅有微量气泡逸出，但加热时则有大量气泡产生         
（二)、氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂Si₃N₄ + 6CO，该反应过程中的能量变化如图所示；回答下列问题：

（1）上述反应中的还原剂是         ，还原产物是       。
（2）若反应中测得生成4.48 L CO气体（标准状况下），则转移的电子数为        。
（3）该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
（三）、在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

（1）写出该反应的化学方程式为                  。
（2）比较t₂时刻，正逆反应速率大小_{（正）     （逆）}。（填“>”、“=”、“<”）。.
（3）若t₂=2min，计算反应开始至t₂时刻，M的平均化学反应速率为             。
（4）t₃时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为         。

一定温度下，将3mol A气体和1mol B气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B (g)xC(g)。请填写下列空白：
（1）若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4 mol·L^－1。
①则1min内，B的平均反应速率为   ，x＝   ；
②若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度   0.8 mol·L^－1 (填“大于”、“等于”或“小于”)；
③若平衡混合物中C的体积分数为22%，则A的转化率是   ；
④若改变起始物质的加入量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，则起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的条件   (可用两个方程表示，其中一个用n(A)和 n(C)，另一个用n(B)和n(C)表示)。
（2）若维持容器压强不变。
①达到平衡时C的体积分数   22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；
②若改变起始物质的加入量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍，则应加入   molA气体   molB气体。

以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)  ΔH=＋131.3 kJ•mol^-1，
①该反应在常温下   自发进行（填“能”与“不能”）；
②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有   
Ⅰ混合气体的密度；              Ⅱ容器内气体的压强；
Ⅲ混合气体的总物质的量；       ⅣCO物质的量浓度
A．只有Ⅳ    B．只有Ⅰ和Ⅳ  C．只有Ⅱ和Ⅲ  D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ    
（2）水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H₂O(g)+CO(g) H₂(g)+CO₂(g)，某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，只投入H₂(g)和CO₂(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是   。

起始浓度	甲	乙	丙
c(H2)/mol/L	0.010	0.020	0.020
c(CO2)/mol/L	0.010	0.010	0.020

 
A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B．平衡时，甲中和丙中Ｈ₂的转化率均是60％
C．平衡时，丙中ｃ(CO₂)是甲中的2倍，是0.012mol/L
D．平衡时，乙中CO₂的转化率大于60%
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol^—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂反应

①下列措施中能使c (CH₃OH)增大的是   。
A．升高温度     
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H₂O(g)从体系中分离出来   
D．再充入1mol CO₂和3mol H₂
②在温度T₁时，当反应达到平衡时，测得n(H₂) =" 2.4" mol；其它条件不变，在温度T₂时，当反应达到平衡时，测得n(CO₂) =" 0.82" mol，则T₂    T₁。（填“＞”、“＜”或“＝”），
（4）在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO₂与太阳能电池电解水产生的H₂合成甲醇。CH₃OH、H₂的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol。
①写出工业上以CO₂、H₂合成CH₃OH和液态水的热化学方程式：   ；
②该转化的积极意义是   ；
③有人提出，可以设计反应CO₂＝C＋O₂（△H＞0、△S＜0）来消除CO₂对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由：   

一定温度下，发生如下反应：2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H =" -Q" kJ·mol^－1 (Q>0)
在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y，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) Q₁      Q (填“＞”、“＜”或“＝”)
(4)维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项，则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 molX、1mol Y、1molAr	B．a molZ、1mol W
C．1 molX、0.5mol Y、0.5a molZ、0.5 mol W	D．2 molX、1mol Y、1molZ

在温度、初始容积相同的两个密闭容器中，按不同方式投入反应物（如图所示），发生如下反应：3 X(g)＋Y(g)  2 Z(g) ΔH＜0保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：

	恒容容器甲	恒压容器乙
X的物质的量（mol）	n1	n2
Z的体积分数	φ1	φ2

下列说法正确的是
A．平衡时容器乙的容积一定比反应前小  B．平衡时容器甲的压强一定比反应前小
C．n₂＞n₁                             D．φ₂＞φ₁

合成气是以H₂、CO等为主要组成的供化学合成的原料气，回答有关问题：
（1）甲烷在一定条件下与水反应可得合成气，该反应中每转移1．2mol电子，所得合成气在表况下的体积为          L。
（2）合成气在合成氨气时需除去CO，可利用以下反应： CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g） H=-41．16kJ／mol，对于该反应有关表述正确的是                。
a．其他条件不变，缩小体系体积增大压强时反应速率不变，所以平衡不移动
b．绝热条件下，若测得该体系温度不再改变，则反应处于平衡状态
c．温度升高，该反应平衡常数增大
d．为提高CO转化率，可适当增加水蒸气用量
某温度下，H₂O和CO按体积比5：l充入某恒容反应器，平衡时测得CO与CO₂体积比l：9，则该条件下的平衡常数为                          （保留两位有效数字）
（3）为除去（2）中生成的CO₂，可用碳酸钾溶液吸收，常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH^- 的物质的量浓度为         ，碳酸氢钾溶液中离子浓度大小顺序为                
（4）CO₂和NH₃在一定条件下反应生成尿素［CO（NH₂）₂］：CO₂（g）+2NH₃（1）＝H₂O（1）+CO（NH₂）₂（1），CO₂的转化率随温度变化曲线如下，则该反应H        0（填“＞”或“＜”），从合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO₂、NH₃，应如何处理                  。

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋H₂O(g)  CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.3 kJ/mol，ΔS＝＋133.7 J/(K·mol)。
①该反应能否自发进行与________________有关。
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母，下同)。
a．容器中的压强不变
b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c．v_正(CO)＝v_逆(H₂O)
d．c(CO)＝c(H₂)
(2)将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下三组数据：

实 验 组	温 度 /℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为__________。
②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)  CH₃OH(g)+H₂O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，下列措施中能使 c(CH₃OH)增大的是　　　。

a．升高温度                      b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H₂O(g)从体系中分离出来      d．再充入1 mol CO₂和3 mol H₂

已知2X₂(g) +Y₂(g)  2Z(g)  ΔH＝－a kJ·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。
（1）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）
（2）若原来容器中只加入2 mol Z，500℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，则Z浓度
____W mol·L^–1（填“＞”、“＜”或“＝”），a、b、c之间满足关系   　 （用代数式表示）
（3）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

（4）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2 mol X₂和1mol Y₂达到平衡后，Y₂的转化率将         （填变大、变小或不变）

t℃时，将3 mol A 和1 mol B气体，通入体积为2L的密闭容器（容积不变），发生反应：3A(g) + B（g）4 C（g） 2min时反应达到平衡状态（温度不变），并测得C 的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：
（1）从反应开始到达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_______________________。
（2）达到平衡状态时，B 物质的转化率α(B) =  _____________，
平衡常数K= _____________________(填计算结果)。
（3）若继续向原混和物质通入少量氦气后（设氦气不与A、B、C反应），化学平衡__________（填字母）
A、向正反应方向移动   B、向逆反应方向移动  C、平衡不移动。
（4）若向原平衡中再充入a mol C，在t℃时达到新平衡，此时B的物质的量为：
n(B) =  ___________________ mol.
（5）如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间该满足的关系为：
____________________________________。