高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响计算题

(11分) 二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：
3H₂(g)＋3CO(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)　ΔH＝－246.4 kJ/mol
（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是________(填字母代号)。
a．降低温度　b．加入催化剂　c．缩小容器体积　d．增加H₂的浓度　e．增加CO的浓度
（2）该反应的化学平衡常数表达式K＝                        。
温度升高平衡常数          （填“变大”、“变小”、“不变”）
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H₂、3 mol CO、1 mol CH₃OCH₃、1 mol CO₂，在一定温度和压强下发生反应：3H₂(g)＋3CO(g) CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是
                                                               。
②平衡时n(CH₃OCH₃)＝________，平衡时CO的转化率为________。
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是________(填编号)。
A   v(CO)＝3v(CO₂)        B 生成a mol CO₂的同时消耗3a mol H₂
C  c(CO₂)＝c(CO)         D 混合气体的平均相对分子质量不变
E．气体的密度不再改变    F．气体的总质量不再改变

氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示。
反应①②③为_________反应（填“吸热”或“放热”）。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为__________________。

①                           ②                         ③
（2）用氨气制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g)。
①某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH₃和1molCO₂，反应达到平衡时CO₂的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。该温度下平衡常数K的计算结果为____________。
②为进一步提高CO₂的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是_____________

A．提高NH3的浓度	B．增大压强
C．及时转移生成的尿素	D．使用更高效的催化剂

在某温度下，将H₂和I₂各0.10mol 的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得 c(H₂)= 0.0080mol/L
（1）求该反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中若通入H₂和I₂各0.20mol 的气态混合物，试求达到化学平衡状态时各物质的物质的量浓度。

（10）向1L的恒容密闭容器中通入a mol气体A和a mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率v(C)＝0.5v(A)；反应2 min时达到平衡，A的浓度减少了一半，B的物质的量减少了0.5amol，有0.75a mol D生成。回答下列问题：
(1)反应2 min内，v_A＝________________；
(2)请写出该反应的化学方程式：________________________________；
(3)反应达平衡时，B的转化率为________；
(4)下列能说明该反应到达平衡的是________________；
A.容器内的总压强不再变化
B.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
C.容器内气体的密度不再变化
D.容器内D的质量不再变化
(5)计算该反应的化学平衡常数________________。

(12分)向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：

回答下列问题：
(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________；
(2)x＝________；
(3)T ℃时该反应的平衡常数为________；
(4)下列说法正确的是________。
A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L^－1<c(A)<1.56 mol·L^－1

已知T°、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压反应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2molA 2molB,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1molA和1molB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           。

在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)；△H＜0
反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如右图所示，请回答下列问题：

（1）根据右图，写出该反应达到平衡时H₂的转化率         。
（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        。（填序号）。
a  0.20mol·L^-1    b  0.12 mol·L^-1  
c  0.10 mol·L^-1   d  0.08 mol·L^-1
（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，平衡向              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”、“减少”或“不变”）。
（4）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH₃的浓度约为0.25 mol·L^-1 ），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH₃浓度的变化曲线。

已知反应：FeO（s）＋CO（g）＝ Fe（s）＋CO₂（g）的K_c＝0.5（1273K）。若起始浓度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO₂）＝0.01 mol·L^－1，请回答：
（1）判断化学反应进行的方向并计算反应物、生成物的平衡浓度。
（2）CO的转化率是多少？
（3）增加FeO的量，对平衡有无影响？

2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；ΔH＝－196.6kJ/mol。在一定温度下，向一个容积不变的容器中，通入3mol SO₂和2mol O₂及固体催化剂，使之反应。平衡时容器内气体压强为起始时的90％。此时
（1）加入3mol SO₂和2mol O₂发生反应，达到平衡时，放出的热量为     。
（2）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固体催化剂，欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，且平衡时SO₃的体积分数为2/9，a的取值范围是           。
（3）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固体催化剂，则平衡    移动。（填“正向、不、逆向或无法确定是否）

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，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0.4mol/L。
①1min内，B的平均反应速率为____________________________；x值为_____________；
②若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是_____________；
④改变起始物质加入的量，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)之间应满足的关系式___________________、                   。
（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改变起始物质加入的量，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气体和_________molB气体。

(12分)一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，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0.4mol/L。
①1min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_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是_________；
④改变起始物质加入的量，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)之间应满足的关系式_________。
（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改变起始物质加入的量，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气体和_________molB气体

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1。
请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                      ；
（3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH₃OH)=mol·L^-1·min^-1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大
（4）在T₁温度时，将1molCO₂和3molH₂充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；

(8分)向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：

回答下列问题：
(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________；
(2)x＝________；
(3)T ℃时该反应的平衡常数为________；
(4)下列说法正确的是________。
A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L^－1<c(A)<1.56 mol^－1

（本题共12分）在恒温、恒容的密闭容器中，混合气体A、B、C 的物质的量浓度(c)与时间(t) 的关系如下表所示:

t c	初始	2min	4min	6min	8min
c(A)( mol·L^-1)	2.50	2.20	2.00	2.00	2.20
c(B)( mol·L^-1)	1.56	2.16	2.56	2.56	2.16
c(C)( mol·L^-1)	0.39	0.54	0.64	0.64	1.54

请填空:
(1)前2mim内，v(B)=                  。
(2) 到2mim末A 的转化率为           。
(3)该反应的化学方程式为                     。
(4)6 min - 8 min若只改变了反应体系中某一种物质的浓度，则应为      (填选项字母)
a.增大A的浓度    b.减小B的浓度   c.增大C的浓度
则该物质的浓度改变量为               mol·L ^-1
（5）如果在相同条件下，若开始加入的三种物质的物质的量浓度是原来的2倍，则     是原来的2倍。
a. A的转化率      b. B的平衡浓度 表  c.达到平衡的时间       d.平衡时气体的密度

(9分)某温度时，在2  L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。

(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________________________；
(3)列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：___________________；
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于                    ；
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1______________，2______________，3______________。