高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

(14分）近年来，我闽许多地区气候异常现象频发，如：云南持续几个月的干旱、北方频发的沙尘暴等，使环境问题再次成为公众的焦点是对环境影响较大的儿种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
(1）下列做法中，有利于降低大气中的浓度的有__________ (选填字母)。
a.   直接用煤做燃料
b.  开私家车
c.   棺树造林以增加绿化面积
d.  研究、幵发太阳能使之走进寻常百姓家
(2 )用CO和H₂做原料可以合成甲醇，作为液体燃料。已知：

请写出用合成气（CO和H₂)合成1mol液态甲醇的热化学反应方程式：__________
(3) 利用电化学原理将CO、SO₂R化为重要化工原料，装置如图所示：

①若A为CO,B为H₂, C为CH₃OH,则通入CO的一极为_____极
②若A为SO₂,B为O₂,C为H₂SO₄,则负极的电极反应式为：__________
(4) ①已知：密闭容器中，条件下， ,其平衡常数K=13.3。
当此反应达到平衡时，若，则=_______________(保留两位有效数字)。
②若改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，测得混合气体屮，，则改变的条件是____________________

化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是 

A．根据图①可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH＞0

B．图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大

C．图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化

D．根据图④，若除去CuSO4溶液中的Fe^3+可采用向溶液中加入适量CuO，至pH在4左右

某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。

请填写下列空白：
（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：            ▲          。
（2）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2 mol CO、3 mol H₂和2 mol CH₃OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将  ▲  （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19.2 t甲醇，至少需额外补充H₂       ▲       t。
（3）用甲醇—空气碱性（KOH）燃料电池作电源电解精炼粗铜（右图），

在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式：        ▲       。
②燃料电池正极消耗空气的体积是     ▲   （标准状况，
空气中O₂体积分数以20%计算）。

在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H₂(g)＋Br₂(g)2HBr(g)，已知加入0.5 mol H₂和1 mol Br₂时，达到平衡后生成0.5a mol HBr(见表已知项)在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号(1)～(3)的状态，填写表中的空白。

编号	起始状态/ mol	平衡时HBr的物质的量   / mol
H2	Br2	HBr
已知	0.5	1	0	0.5a
(1)	2	4	0	①
(2)	②	③	1	0.5a
(3)	m	n(n≥2m)	④	⑤

在一容积为3 L的密闭容器内加入0.3 mol的N₂和0.9 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃　ΔH＜0。反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图所示：

(1)根据图示，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH₃)________。
（2）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为（   ）
a．0.20 mol/L   b．0.12 mol/L           c．0.10 mol/L   d．0.08 mol/L
(3)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡       移动        (填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)，化学平衡常数        _(填“增大”、“减小”或“不变”)

下列图象能正确地表达可逆反应3A（g）＋B（g）2C（g）（△H＜0）的是(　　)

18．氮是一种地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
（1）下图是1 mol NO₂和1 mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，写出NO₂和CO反应的热化学方程式                  。

（2）已知：N₂（g）+O₂（g）="2" NO（g）△H="+180" kJ·mol^-1
2NO（g）+2 CO（g）=N₂（g）+2 CO₂（g）△H="-746" kJ·mol^-1
则反应CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）的△H=      kJ·mol^-1
（3）在一固定容积为2L的密闭容器内加人0．2 mol的N₂和0．6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应。N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H<0，若第5分钟时达到平衡，此时测得NH₃的物质的量为0．2 m01．则前5分钟的平均反应速率v（N₂）为                 ，平衡时H₂的转化率为          ％，该反应的平衡常数K=         （mol·L^-1）^-2.
（4）在固定体积的密闭容器中．1．0×10³kPa时反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
△H<0的平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常数K	51	K1	K2

则K₁               K₂（填写“>”、“=”或“<”）
（5）在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是    （填字母）
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为I：3：2   
b．NH₃的浓度保持不变
c．容器内压强保持不变   
d．混合气体的密度保持不变

如图的甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B，此时两容器体积均为500 mL，温度为T℃。保持温度不变，发生反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s)；△H＜0。

（1）下列选项中，能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________。
A．混合气体的总质量不随时间改变     B．2 v_正(C)＝3 v_逆(B)
C．A、B转化率相等                  D． 物质D的质量不随时间改变
（2）2 min后甲容器中的化学反应达到平衡，测得C的浓度为2 mol/L，此时容器的体积为________mL，B的转化率α_甲(B)为________。
（3）乙容器中反应达到平衡所需要的时间______2 min（填“＞、＜或＝”），B的转化率α_乙(B) ______α_甲(B) （填“＞、＜或＝”）。
（4）若其它条件不变，甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡，要求平衡时C的物质的量与（2）中平衡时C的物质的量相等，则需要加入C的物质的量n(C)＝________mol，加入D的物质的量n (D)应该满足的条件为________________________。

(16分)(1)已知：还原性HSO3－>I－，氧化性IO3－>I2。在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液，发生下列反应：NaIO3+NaHSO3→I2+Na2SO4+H2SO4+H2O
①配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；并写出其氧化产物____________。
②在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液，反应完全后，推测反应后溶液中的还原产物为____________ (填化学式)；
(2)向某密闭容器中加人0.15 mol/L  A、0.05 mol/L C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示[t0时c(B)未画出，t1时增大到0.05 mol/L]。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

①若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol/L；
②若t1="15" s，则t0～t1阶段以C浓度变化表示的平均反应速率为v(C)=_______mol/(L·s)。
③t3时改变的某一反应条件可能是_______(选填序号)。
a使用催化剂  b增大压强  c增大反应物浓度
④有甲、乙两个容积均为2L的密闭容器，在控制两容器温度相同且恒定情况下，向甲中通入3mol A，达到平衡时，B的体积分数为20％，则向乙容器中充入1 mol C和0.5mol B，达到平衡时，C的浓度c(C)=________

(11分) 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。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)             ΔH₁
反应II：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)                     ΔH₂
（1）上述反应符合“原子经济”原则的是            （填“Ⅰ”或“Ⅱ”），反应I的化学平衡常数表达式K=                           。
（2）下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中数据判断ΔH₂            0（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是                  ；

③某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)="0.2" mol·L^-1，则CO的转化率为          ，此时的温度为         （从上表中选择）。

现有反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应，且m+n_________p(填“＞”“=”“＜”)。
(2)减压时，A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)
(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率_________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将_________。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量____  _____。
(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色______   _；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色____   ___(填“变深”“变浅”或“不变”)。

下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)保持温度、压强不变，则容器内气体的密度(    )

A．等于1.369 g/L	B．等于2.054 g/L
C．在1.369 g/L和2.054 mol/L之间	D．大于2.054 g/L

将固体NH₄I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：

达到平衡时，c(H₂)=0.5mol·L^-1，c(HI)=4mol·L^-1，则此温度下,反应①的平衡常数为

A．9

B．16

C．20

D．25

将1 mol X、3 mol Y充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡： X(g)＋3Y(g)2Z(g)；ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　).

A．升高温度，X的体积分数减小

B．缩小体积，Y的物质的量浓度不变

C．保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，Z的浓度不变

D．保持容器压强不变，充入一定量的稀有气体，平衡向正反应方向移动

（每空2分，共18分）在实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中，发生如下反应： 2A(g)＋B(g)2C(g)；△H＝QkJ/mol
（1）若A、B起始物质的量均为零，通入C的物质的量（mol）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验 序号		0	10	20	30	40	50	60
1	8 0 0 ℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	8 0 0 ℃	n2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	8 0 0 ℃	n3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	7 3 0 ℃	1.0	0.90	0.80	0.75	0.70	0.65	0.65

根据上表数据，完成下列填空：
①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率Vc=    mol/(L·min)；实验2中采取的措施是          ；实验3中n₃     1.0 mol(填“＞、＝、＜”)。
②比较实验4和实验1，可推测该反应中Q_  0（填“＞、＝、＜”)，理由是_ 
                                    
（2）在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如右图所示，根据图中所示判断下列说法正确的__ __。

a．10～15 min可能是升高了温度  
b．10～15 min可能是加入了催化剂
c．20 min时可能是缩小了容器体积    
d．20 min时可能是增加了B的量
（3）一定条件下，向上述容器中通入5molA(g)和3molB(g)，此时容器的压强为P(始)。
反应进行并达到平衡后，测得容器内气体压强为P(始)的 。若相同条件下，向上述
容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，欲使达到新平衡时容器内气体压
强仍为P(始)的 。
①a、b、c必须满足的关系是             ，                。
（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，则a的取值范围是            。