高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

(12分)．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。
（1）目前，用超临界CO₂（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于                     。
（2）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。CO₂转化成有机物的例子很多，如：

以上反应中，最节能的是           ，原子利用率最高的是           。
（3）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：
在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：
        CO₂（g）+3H₂（g）       CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol
测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=     mol/（L·min）
②该反应的平衡常数表达式为                ，升高温度，平衡常数的数值将
            （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）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	D．再充入1molCO2和3molH2

（4）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：

①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如下图所示。
      
图t₁时引起平衡移动的条件可能是              。
其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段时间是               。
②温度为T°C时，将3amolH₂和amolN₂放入带有活塞的密闭容器中，如果活塞能自由移动，充分反应后测得N₂的转化率为50%。如果在相同温度下将3amolH₂、amolN₂和2amolNH₃气体放入该容器中，平衡时H₂的转化率为         。

拆开1mol共价键所需吸收的能量如下表：

共价键	H—H	N三N	N—H
吸收的能量/kJ	436	946	391

(1) 1mol N₂完全反应为NH₃            （填：吸收或放出）            kJ能量
（2）事实上，将1molN₂和3molH₂放在反应容器中，使它们充分反应，反应的热量变化总小于计算值，原因是                                                       

某温度下，在2L容器中3种物质间进行反应， X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t₁min时到达平衡，依图所示：

⑴①该反应的化学方程式是_____________________。
②在t₁min时，该反应达到了__________状态，下列可作
为判断反应已达到该状态的是________    __（填序号）。

A．X、Y、Z的反应速率相等	B．X、Y的物质的量浓度不再改变
C．生成3molY的同时生成1molZ	D．生成1molZ的同时生成2molX

⑵①若上述反应中X、Y、Z分别为NH₃、H₂、N₂，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则由H₂、N₂合成NH₃反应的热化学反应方程式为：
___________                                                  ___。
②甲、乙两位同学讨论放热反应和吸热反应：甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应；乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们说法正确的是_    ____同学。

在100℃时，将0.40mol的二氧化氮气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应：
2NO₂N₂O₄。每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间/s	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

  
（1）在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为__________
mol/(L·s)。
（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是_________mol/L。假设在80s时达到平衡，请在如图中画出该条
件下N₂O₄和NO₂的浓度随时间变化的曲线。

（3）上述（2）达到平衡后四氧化二氮的转化率为_________，混合气体的平均摩尔质量
为___________。
（4）达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32molHe气，并把容器体积扩大为4L，则平衡将         （填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）。

可逆反应2SO₂ + O2 2SO3进行的时间(t)和反应混合气中SO₃的百分含量的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）如果两条曲线为其它条件相同，分别为使用和不使用催化剂，则曲线     表示使用了催化剂，并且从图象可知，催化剂可以                                      但不能                        
（2）请你再提出能增大该反应反应速率的两条措施             和               。

接触法制硫酸的核心反应是2SO₂(g)  + O₂(g)2SO₃(g) ；△H＜0。在2L恒容的密闭容器中，加入3molSO₃(g)和lmol氧气，在一定温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.6mol·L^-1，当反应到8min时，反应到达平衡，此时c(SO₃)＝a mol·L^-1。
(1) 0min～4min内生成O₂平均速率v(O₂)＝                   ；如果0min～4min内SO₃生成速率平均为x，4min～8min内SO₃生成速率平均为y，8min～10min内SO₃生成速率平均为z（其它条件不变，且忽略反应中温度变化），则x、y、z大小关系为______________。
(2) 达到平衡时c(O₂)＝c(SO₂)，则a＝       mol·L^-1；如果此时在平衡体系中加入0.5molN₂，则SO₂在混合气中所占的体积分数____________（填“增大”、“减小”或“不变”）
(3) 若起始时n(SO₃)、n(SO₂)、n(O₂)（/mol）分别按下列4组数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于a mol·L^-1的是               。

A．1、2、2

B．3、1.5、1

C．3、0、0

D．0、6、5

在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应：　已达到平衡。将活塞外拉，则：
①容器内颜色                      ②容器内压强               
③逆反应速率                      ④混合气体平均分子质量             

在密闭容器中，保持一定温度进行如下反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），已知加入1 mol N₂和3 mol H₂，在恒压条件下达到平衡时生成a mol NH₃，在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH₃（见下表中编号①的一行）。若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝___________。
（2）平衡常数K值越大，表明建立平衡时___________（填字母序号）。

A．N2的转化率越高	B．NH3的产量越大
C．正反应进行得越彻底	D．化学反应速度越快

（3）a与b的关系是：a   b（填＞、＜、＝）
（4）填写下表：

状态 条件	起始时物质的物质的量（mol）	平衡时NH3的物质的量 (mol)
编号	X(N2)	Y(H2)	Z(NH3)
恒容	①	1	3	0	b
②	0	0		b
③		2.25		b

 

I.现有下列物质：
1、CI₂  2、Na₂O₂  3、NaOH  4、HCl  5、H₂O₂ 6、MgF₂   7、Mg₃N₂
（1）只有离子键构成的物质是      （2）只有极性键构成的物质是
（3）只有非极性键构成的物质      （4）有极性键和非极性键构成的物质是 
（5）有离子键和极性键构成的物质是（6）有离子键和非极性键构成的物质是
（7）属于离子化合物的是          （8）属于共价化合物的是
II.能够说明可逆反应2NO₂ N₂O₄达到平衡状态的标志是_____________
①单位时间消耗2mol NO₂的同时，生成1 mol N₂O₄    ②恒温恒压下，混合气体的密度不变    ③NO₂和N₂O₄的浓度之比为2∶1     ④混合气体的颜色不变   ⑤单位时间消耗4mol NO₂的同时，消耗2mol N₂O₄

如图所示，隔板I固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器均发生如下反应：A(g) + 3B(g) 2C(g)

（1）向M、N中，各通入1mol A和3mol B。初始M、N容积相同，并保持温度不变。则到达平衡时A的转化率α(A)_M    α(A)_N    A的体积分数x(A)_M      x(A)_N
（2）)向M、N中，各通入x molA和y molB，初始M、N容积相同，并保持温度不变。若要平衡时保持A气体在M、N两容器中的体积分数相等，则起始通入容器中的A的物质的量xmol与B的物质的量ymol之间必须满足的关系式为                   
（3）若在某件下，反应A(g) + 3B(g) 2C(g)在容器N中达到平衡，测得容器中含有A 1.0mol，B 0.4mol，C 0.4mol，此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为        ；保持温度和压强不变，向此容器内通入0.36mol A，平衡将        （填“正向”、“逆向”或“不”）移动，用简要的计算过程说明理由                             
                                                                         。

某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：

（1）该反应的化学方程式为                  ；
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为    ；
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡时：
此时体系的压强是开始时的    倍

某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应N₂＋3H₂    2NH₃，下列情况一定能说明反应已达到限度的是：              。（填序号）
① 容器内气压不随时间变化    ② 1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
③ 用N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度变化表示化学反应速率的比为1：3：2。
④ 容器内气体密度不再改变 ⑤ 混合气的平均相对分子质量不随时间变化

下表是元素周期表的一部分：

周期   族	I A	II A	III A	IV A	V  A	VI A	VII A
2	②	③	④		⑤	⑥
3	⑦	⑧	⑨		⑩

 
（1）表中元素⑩的氢化物的化学式为___________，此氢化物的还原性比元素的氢化物的还原性______稳定性         （填强或弱）
（2）某元素的原子结构示意图为：，在周期表位于              。该
氢化物沸点比甲烷        （填高或低）。
（3）用电子式表示与⑧形成化合物形成过程：                         。
（4）写出⑦与⑨、⑨与的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：
⑦与⑨：                        、⑨与                        。

二甲醚(CH₃OCH₃)和甲醇(CH₃OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：
（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H＞0。
在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH₄和2.0molH₂O通入反应室1(假设容积为100L)，10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率V(H₂)=        。
（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为                                                    。
（3）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH₂在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H₂(g)　CH₃OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：

① P₁       P₂  (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO与2amolH₂，达到新平衡时，CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。)，平衡常数        。
③在P₁压强下，100℃时,CH₃OH(g)  CO(g) + 2H₂(g)反应的平衡常数为     
(用含a、V的代数式表示)。

在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5molH₂和2molCO。在一定温度，一定压强下，发生如下反应：2H₂(g)+CO(g)  CH₃OH(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为2mol/L，以H₂的浓度变化表示的该反应的速率              ；平衡混合气的密度与相同状况下的氢气密度之比                           。