高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响计算题

“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式，并在方框内填上系数。
□C+□KMnO₄+□H₂SO₄ =□CO₂↑+□MnSO₄ +□K₂SO₄+□        
（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），得到如下二组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1．6	2．4	6
2	900	2	1	0．4	1．6	3

 
①实验1条件下，反应从开始至达到平衡，以v(CO₂)表示的平均反应速率为          （保留小数点后二位数，下同）。
②实验2条件下平衡常数K=____  _____，该反应为          （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) +3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH₁＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O₂(g)＝2CO₂(g)   ΔH₂＝－566.0 kJ／mol 
③ H₂O(g)＝H₂O(l)  ΔH₃＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式：                                     。
（4）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应式为：                       ；
②该电池工作时，溶液中的OH^－向______（填“正”或“负”）极移动。

在某温度下，将和各0.1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，连续测定的变化，5S时测定=0.0080mol/L并保持不变。H₂+I₂(g)  2HI(g)
(1)反应的平衡常数的表达式是=                   ；
(2)此温度下，平衡常数值为                 ；
(3)若在此温度下，在10L的密闭器充入0.2molHI气体，达到平衡时，HI的转化率为       。

一定条件下，可逆反应：A₂+B₂2C达到平衡。经测定，平衡时c(A₂)=0.5mol/L，c(B₂)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L，若A₂、B₂和C的起始浓度分别为amol/L，bmol/L，cmol/L。
请回答：
（1）a、b应满足的关系是                     （2）a的取值范围是                            

一定条件下，在密闭容器内将N₂和H₂以体积比为1∶3混合，当反应达平衡时，混合气中氨占25％（体积比），若混合前有10mol N₂，求平衡后N₂、H₂、NH₃的物质的量及N₂的转化率。

某状态下将1molO₂、2molSO₂和1molSO₃的混合气体压入装有V₂O₅的密闭容器中平衡时测得混合气体对H₂的相对密度为28.5。
求：①反应前混合气体的平均分子量；
②平衡混合气体的平均分子量；
③根据上述计算结果，写出原混合气发生反应的化学方程式；
④求反应的转化率。

“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。
（1）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
CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

 
① 实验1条件下平衡常数K=     （保留小数点后二位数字）。
② 实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值    （填具体值或取值范围）。
③ 实验4，若900℃时，在此容器中加入10molCO、5molH₂O、2molCO₂、5molH₂，则此时v(正)     v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。
（2）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^—4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为   。
（3）已知BaSO₄(s) + 4C(s) ="4CO(g)" + BaS(s)  △H₁ =+571.2kJ/mol，
BaSO₄(s) + 2C(s) = 2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂="+226.2" kJ/mol。
则反应C(s) + CO₂(g) = 2CO(g)的△H₃=      kJ/mol。
（4）寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂LiFePO₄是一种新型汽车锂离子电池，总反应为：FePO₄+Li        LiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺，则该电池放电时的正极和负极反应式分别为：                和                 。若用该电池电解蒸馏水（电解池电极均为惰性电极），当电解池两极共有3360mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为       。(Li的相对原子质量约为7.0)

(8分)工业合成氨的反应为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数(NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算：
（1）该条件下N₂的平衡转化率；（小数点后保留一位）
（2）该条件下反应2NH₃(g)N₂(g)＋3H₂(g)的平衡常数。（不带单位）

汽车尾气净化的一个反应为：2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)。某小组同学为探究转化效果，在一定温度下，向2 L容器中充入NO(g)和CO(g)各2.0 mol，使其发生反应，测得达到平衡后容器的压强是起始压强的4/5。求：
（1）NO的转化率；（2）此温度下的平衡常数。[写出计算过程]

碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
（1）真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
2Al₂O₃(s)＋2AlCl₃(g)＋6C(s)=6AlCl(g)＋6CO(g)   △H＝a kJ·mol^－1
3AlCl(g) ＝2Al(l)＋AlCl₃(g)                    △H＝b kJ·mol^－1
反应Al₂O₃(s)＋3C(s)＝2Al(l)＋3CO(g)的△H=      kJ·mol^－1（用含a、b的代数式表示）；
（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)  △H="Q" kJ·mol^－1在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间（mol/L） 浓度（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝       ，T₁℃时，该反应的平衡常数K＝      ；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是      （填字母编号）。
a．通入一定量的NO            b．加入一定量的活性炭
c．加入合适的催化剂           d．适当缩小容器的体积   
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为3：1：1，则Q        0（填“>”或“<”）。
④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是     （填选项编号）。
a．单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO₂(g) 
b．反应体系的温度不再发生改变
c．混合气体的密度不再发生改变                
d．反应体系的压强不再发生改变
（3）铝电池性能优越，Al—Ag₂O电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示：
           
请写出该电池正极反应式          ；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝     （不考虑溶液体积的变化）。

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)，已知CO(g)和H₂O(g)的起始浓度均为2mol·L^-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，试判断：
(1)当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡，若未达到平衡，向哪个方向进行？
(2)达到平衡时，CO的转化率为多少？
(3)当CO的起始浓度仍为2mol·L^-1，H₂O(g)的起始浓度为6mol·L^-1，求平衡时CO的转化率？

以白云石（化学式表示为MgCO₃·CaCO₃）为原料制备Mg(OH)₂的工艺流程如下图所示。

（1）研磨的作用是                   。
（2）该工艺中可循环使用的物质是             、          （写化学式）。
（3）白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO₃，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取，白云石轻烧的优点是                                               。
（4）加热反应的离子方程式为                                                   。
（5）①加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH₄⁺)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。

②由图可知，随着温度升高：                 。

．已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO+H₂OCO₂+H₂；在827℃时的平衡常数是100，如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.011mol/L，计算：一氧化碳在此反应条件下的平衡转化率。

在一定温度下，10L密闭容器中加入5.0molSO₂、4.5molO₂，经10min后反应达平衡，此时O₂的浓度为0.30mol/L。请计算（写出计算过程）：
（1）10min内SO₂的转化率；
（2）容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ；
（3）平衡常数K。

在一定温度下，向10 L密闭容器中充入5.2 mol NO₂，达到平衡时， c（N₂O₄）="0.16" mol·L^-1。
请计算该温度下此反应的平衡常数K（请用三段式的方法写出计算过程）。

在体积固定的密闭容器中N₂与H₂发生反应：N₂（g）＋3 H₂2 NH₃
达到平衡时c （N₂）＝3.5 mol·L^-1，c （H₂）＝1 mol·L^-1，c （NH₃）＝5 mol·L^-1，求：
（1）N₂和H₂的起始浓度
（2）N₂的转化率（要求有解题过程）