高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

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，ΔS=＋133.7J•(K•mol) ^-1 
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 molH—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2L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）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) ，右下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，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

已知T℃、P kPa时，在容积为V L密闭容器内充有1 mol A和1 mol B．保持恒温恒压，使反应：A(g)＋B(g) C(g) 达到平衡时，C的体积分数为40％。试回答有关问题：
(1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2 mol C，则反应达到平衡时，容器的容积为___________，C的体积分数为_________．
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1 mol A和1 mol B反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40％，则该密闭容器的容积为_________．

一定温度下，将2mol SO2气体和1mol O2气体通过一密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g)。请填写下列空白：
若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.2mol SO2，SO3的浓度为0.4mol/L。
①1min内，O2的平均反应速率为 __________ ；
②若反应经2min达到平衡，平衡时SO3的浓度_ _0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时SO3的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质SO2、O2 、SO3的物质的量a、b、c之间应满足的关系式_______；_______。

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，ΔS=＋133.7J•(K•mol) ^-1 
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 molH—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2L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）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) ，右下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，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

（18）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。

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、放热）反应。
（2）下列说法正确的是     
A．起始充入的CO为2mol
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)会减小
（3）从反应开始到建成平衡， v(H₂)=________；已知：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，那么在该温度下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，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（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) 有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是
A、CH₃OH(g)＋H₂O(g)＝CO₂(g)＋3H₂(g)        ΔH＝＋49.0kJ/mol
B、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                            。

  
在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：
2X(g)+Y(g)a Z(g)+W(g) △H="-Q" kJ·mol^-1(Q>O)(a是正整数)
当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁kJ，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) 化学计量数a的值为______________
(2) 平衡常数K的表达式为_______________，温度升高，平衡常数K的值_______________；保持温度不变，再充入一定量的X，达到新的平衡，平衡常数K的值_______________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)有同学认为，Q₁一定小于Q，你认为该结论是否正确？___________________
(4) 维持温度不变，若向该密闭容器中加入4 mol X和2 mol Y，当反应达到平衡后，物质X的转化率_______________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）说明上述反应达到平衡状态的是_____________
A.一段时间内，生成2molX同时就生成1molW
B.反应速率V(X)=2V(Y)
C. 体系中混合气体的密度不再改变
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
（6）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、O.5 mol W
D.2 molX、1mol Y、lmolZ

在某一容积为5 L的密闭容器内，加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H₂O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)；反应中CO₂的浓度随时间变化情况如右图：

(1) 根据图上数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为v(CO)＝               mol/(L·min)；该温度下的平衡常数K＝                 。
(2) 不能作为判断该反应达到平衡的依据是________________。(填序号)
① CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都相等          ②正、逆反应速率都为零
③ CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化  ④混合气体的密度不再发生变化
(3) 如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H₂O、0.2 mol的CO₂和0.2 mol的H₂，在相同的条件下，反应达平衡时，c(CO)＝________________mol/L。
(4) 427℃时该反应的平衡常数为9.4，请结合（1）中的计算结果回答，如果升高温度该反应平衡向               方向移动。

氢气是一种清洁能源，可以通过多种方法制得。
(1) 工业上用水煤气法制氢气，有关化学方程式是：
反应一：C(s) +  H₂O(g)  CO(g)  + H₂(g)       △H＞ 0 
反应二：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g)  + H₂（g）    △H ＜ 0
①若反应一在t℃时达到化学平衡状态，则此温度下该反应的的平衡常数表达式
K =                                  ；
②在427℃时将CO 和H₂O(g)各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应，5分钟时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，则CO的转化率是         ，用CO的浓度变化表示的反应率速v(CO)是         mol /（L·min）。   
（2）利用电解饱和食盐水也可制得氢气，下图为电解食盐水的示意图：

请回答：
① C₁电极是       极(填“阴”或“阳”)，C₂电极的电极反应式是         。
②该电解反应的离子方程式是                                          ，
（3）通过下列方法也可以得到氢气。
已知： CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)        △H＝+206.2kJ·mol^－1
CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)       △H＝-247.4 kJ·mol^－1
1molCH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的反应热是          kJ·mol^－1。

在恒温恒容条件下，将4molA和2molB放入一密闭容器中2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)，
达到平衡时，C的体积分数为a；在相同条件下，按下列配比分别投放A、B、C、D，达
到平衡时，C的体积分数不等于a的是：                                  （  ）
A.4mol、2mol、0mol、2mol               B.2mol、1mol、2mol、2mol
C.2mol、1mol、2mol、1mol               D.2mol、1mol、0mol、1mol

某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度的起始浓度都为零，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，反应在10 min至20 min时间内平均速率为    mol・L^-1・min^-1
（2）在实验2，A的初始浓度C₂＝   mol・L^-1，反应经20 min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V₃，实验1的反应速率为V₁，则V₃    V₁（选填“＞”、“＝”、“＜”）,且C₃    1.0 mol・L^-1（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应（选填“吸热”或“放热”）。理由是______                                  ____。

为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下：

合成塔中反应的化学方程式为                       ；△H<0。从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了                                    。
从合成塔分离出甲醇的原理与下列       操作的原理比较相符（填字母）。

A．过滤

B．分液

C．蒸馏

D．结晶

（3）工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K2CO3溶液和CO2、H2外，还包括                。
（4）在体积为2L的合成塔中，充入2 mol CO2和6 mol H2，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v（H2) =______________；能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有                       。

（5）如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。
巳知CH4(g)+2O2(g)=" CO2(g)+2H2O(l)" ΔH1＝－890.3kJ/mol
H2 (g)+ O2(g)=" H2O(l)" ΔH2＝－285.8kJ/mol
写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式________________。

已知可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)。温度为T0时，在容积固定的容器中发生反应各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是（   ）

A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v(X)=" v(Y)=" 2v(Z)

B．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%

C．T0℃时，该反应的平衡常数为33.3

D．该反应正反应的反应热△H<0

一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c、c、c（均不为零），到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断正确的是:（   ）

A．c:c="1:2"	B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2:3
C．X、Y的转化率相等	D．c的取值范围为0.04 mol/L＜c＜0.14 mol/L

高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

请回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________；
(2)在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO₂)= ____、CO的平衡转化率=        ；
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。

A．减少Fe的量	B．增加Fe2O3的量	C．移出部分CO2
D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂

下图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是

A  X和Y中只有一种为气态，Z为气态
B  X、Y、Z均为气态
C 上述可逆反应的正反应为放热反应
D 上述反应的逆反应的ΔH>0