高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用．请回答下列问题：
（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
Fe₂O₃（s）+CO（g）Fe（s）+CO₂（g）
已知该反应在不同温度下的平衡常数 如下：
温度/℃    1000   1115   1300
平衡常数   4.0     3.7    3.5
（1）该反应的平衡常数表达式K=＿＿＿；△H＿＿＿0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是＿＿＿＿＿．

A．提高反应温度	B．移出部分CO2
C．加入合适的催化剂	D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，此时υ_正＿＿＿υ_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO₂）=＿＿＿＿＿．
（二）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．
（4）一定条件下Fe（OH）₃与KClO在KOH溶液中反应可制得K₂FeO₄，其中反应的氧化剂是＿＿＿＿＿；生成1mol K₂FeO₄转移电子的物质的量是＿＿＿＿＿mol．

氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl₃的一种工艺如下：

（1）试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式：                                     。
（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

温度/℃	0	10	20	30	50	80	100
溶解度(g/100gH2O)	74.4	81.9	91.8	106.8	315.1	525.8	535.7

从FeCl₃溶液制得FeCl₃·6H₂O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、            、            、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl₃·6H₂O晶体得到无水FeCl₃的操作是：                        。
（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe³⁺沉淀，pH＝4时，溶液中c(Fe³⁺)＝     mol·L^－1。（常温下Ksp[Fe(OH)₃]＝4×10^－38）。
（4）氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”，写出SO₂通入氯化铁溶液中反应的离子方程式        。
（5）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学         。请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释               。

大气中的部分碘源于O₃对海水中I¯的氧化。某科学小组进行O₃与含I¯溶液反应的相关研究。
（1）O₃将I¯氧化生成I₂的过程由3步反应组成：
① I¯（aq）+ O₃（g）="==" IO¯(aq)+O₂（g）  △H₁
② IO¯（aq）+H⁺(aq)HOI(aq)  △H₂
③ HOI(aq) + I¯(aq) + H⁺(aq)I₂(aq) + H₂O(l)  △H₃
用热化学方程式表示O₃氧化I¯生成I₂的反应____________________。
（2）O₃在水中易分解，一定条件下，O₃的浓度减少一半时所需的时间（t）如下表所示。已知：O₃的起始浓度为0.0216 mol/L。

	3.0	4.0	5.0	6.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

 
① 在30℃、pH=4.0条件下，O₃的分解速率为__________mol/(L·min)。
② pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是___________。
③ 根据表中数据，推测O₃在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_________（填字母代号）。
a．40℃、pH=3.0      b．10℃、pH=4.0      c．30℃、pH=7.0
（3）I₂在KI溶液中存在下列平衡：I₂(aq)＋I^－(aq)I₃^-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示，下列说法正确的是_____________。
A．反应I₂(aq)＋I^－(aq) I₃^-(aq)的ΔH>0
B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动
D．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680
     
图1                        图2
（4）将I₂溶于CCl₄中，得到紫红色的溶液，再加入一定浓度的KI溶液，现象如图2所示：
①上层溶液中含碘元素的微粒有____________________（用化学符号表示）。
②由实验现象可推测关于I₂溶解性的结论是_________________________。

综合利用CO₂、CO对构建低碳社会有重要意义。
（1）固体氧化物电解池（SOEC）用于高温电解CO₂和H₂O的混合气体，既可高效制备合成气（CO+H₂），又可实现CO₂的减排，其工作原理如图。

①b为电源的                    （填“正极”或“负极”）
②写出电极c发生的电极反应式                 、                  。
（2）电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应：CO(g) +2H₂(g)CH₃OH(g)。对此反应进行如下研究：某温度下在一恒压容器中分别充入1.2mol CO和1mol H₂，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4mol CH₃OH(g)，则该反应平衡常数值为          ，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将         移动（填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”）。

如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2 mol SO₂和1 mol O₂，乙中充入2 mol SO₃和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

（1）达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度_______(填“可能”或“不可能”)。若K最终停留在0刻度左侧a处，则a一定小于________。
（2）若平衡时，K最终停留在左侧刻度1处，则甲中SO₃的物质的量为__  __mol，乙中SO₃的转化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)，活塞F最终停留在右侧刻度________处(填下列序号：①<6 ②>6 ③＝6)。

（3）若一开始就将K、F固定，其他条件均不变，则平衡时，甲、乙中SO₃的物质的量分数是甲________乙(填“>”、“<”或“＝”)；测得甲中SO₂的转化率为w%，则乙中SO₃的转化率等于________。
（4）平衡后将甲容器的混合气的1.0%通入足量Ba (NO₃)₂溶液，生成的BaSO₄质量为________g。

某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：
A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度随时间变化如下图所示。设35min和55min的平衡常数分别为K₁、K₂。

回答下列问题：
（1）反应方程式中的x＝           ；20min时的平衡常数 K =             。
（2）8min时A的转化率为            。
（3）30min时改变的条件是                         。
（4）若40min时改变的条件是升高温度，则K₁    K₂(填“＞”或“＜”或“＝”， 下同)。
（5）能判断反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到化学平衡状态的依据是    (填序号)。
A．恒容容器中压强不变         B．混合气体中c(A)不变
C．2v_正(A)= v_逆(C)              D．2c(A)= c(C)

Ⅰ．图1是某压强下工业合成氨生产过程中，N₂与H₂按体积比为1:3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

（1）图中表示该反应的平衡曲线的是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；由图中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）图中a点，容器内气体n(N₂)：n(NH₃)= ____________，图中b点，v(正)_________v(逆)(填“＞”、“=”或“＜”)。
Ⅱ．以工业合成氨为原料，进一步合成尿素的反应原理为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g)
工业生产时，需要原料气带有水蒸汽，图2中曲线I、Ⅱ、Ⅲ表示在不同水碳比[n(H₂O)/n(CO₂)]时，CO₂的转化率与氨碳比[n(NH₃)/n(CO₂)]之间的关系。
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式____________________
（2）曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是_________，判断依据是_______________
（3）测得B点氨的转化率为40%，则x₁=__________。

t℃时，将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g）．2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）从反应开始至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为             ．
（2）x=           ；平衡常数K=          ．
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气（假设氦气和A、B、C都不反应）后，化学平衡（填字母）           ．
A．向正反应方向移动     B．向逆反应方向移动     C．不移动
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n（B）=      mol．
（5）如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入三种物质的物质的量n（A）、n（B）、n（C）之间应该满足的关系式为                    ．

根据下表所示化学反应与数据关系：

化学反应	平衡常数	温度
973K	1173K
①		1.47	2.15
②		2.38	1.67
③		？	？

请回答：
（1）反应①是        （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=        （用K₁、K₂表示）。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有      （填写字母序号）。
A 缩小反应容器的容积   B 扩大反应容器的容积    C 升高温度
D 使用合适的催化剂      E 设法减小平衡体系中的CO的浓度
（4）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①可见反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t₂时                ，t₈时                。
②若t₄时降压，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出～时逆反应速率与时间的关系线。

某些天然气开采中含有H₂S气体，为了安全、有效地利用这一资源，提高经济价值，工业上可以采取多种处理方式。
Ⅰ．吸收：
（1）加工过程中常用氨水吸收H₂S，产物为NH₄HS，请写出对应的化学方程式：                。
Ⅱ．再利用：加工过程中产生的H₂S废气可用来制H₂，既廉价又环保。工业上采用以下两种方法制备H₂
1高温热分解法
已知：H₂S（g）H₂(g)+S(g)  △H
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验。以H₂S起始浓度均为c mol·L^-1测定H₂S的转化率，结果见图。请回答：

（2）△H              0（填 “>”或者“<”）,你判断的依据是：           。
ii.图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，
（3）据图计算985℃时H₂S按上述反应分解的平衡常数K=________
2电化学法
已知：该法制氢过程的示意图如右，FeCl₃溶液可作为H₂S的吸收液。
请回答：
（4）反应池中发生反应的离子方程式为_____________。
（5）请结合化学用语解释说明该装置能够产生H₂的原因                        。
（6）该装置除了能够制氢外，还具有何种优点？请你评价                          。

将0.8 mol I₂(g)和1.2 mol H₂(g)置于某1L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I₂(g)＋H₂(g)  2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示：

HI体积分数	1min	2min	3min	4min	5min	6min	7min[
条件I	26%	42%	52%	57%	60%	60%	60%
条件II	20%	33%	43%	52%	57%	65%	65%

（1）在条件I到达平衡时，计算该反应的平衡常数K，要求列出计算过程。
（2）在条件I从开始反应到到达平衡时，H₂的反应速率为____________。
（3）为达到条件II的数据，对于反应体系可能改变的操作是_______________。
（4）该反应的△H__________0（填">"，"<"或"="）
（5）在条件I下达到平衡后，在7min时将容器体积压缩为原来的一半。请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。

T ℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示，若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。

根据以上条件，回答下列问题：
（1）A与B反应生成C的化学方程式为                          ，正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）在密闭容器中，加入2 mol A和6 mol B。
① 当反应达到平衡时，A和B的浓度比是_______；A和B的转化率之比是_______。
② 升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
③ 当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将______（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
④ 若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将________（填“正向”、“ 逆向”或“不移动”）。达到新平衡后，容器内温度________（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍。

FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl₃净水的原理是（用离子方程式表示）                    。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）                     。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中c(Fe²⁺)=2．0×10^－2mol·L^－1，c(Fe^3＋)=1．0×10^－3mol·L^－1，
c(Cl^－)=5．3×10^－2mol·L^－1，则该溶液的PH约为           。
②完成NaClO₃氧化FeCl₂的离子方程式：
□ClO₃^―+□Fe²⁺+□             =□Cl^―+□Fe³⁺+□          。
（3）生成聚合氧化铁的离子方程式为：xFe³⁺+yH₂OFe_x(OH)y^(3x-y)++yH⁺    欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）                 。
a．降温         b．加水稀释       c．加入NH₄Cl     d．加入NaHCO₃

研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO₂(g)＋NaCl(s)NaNO₃(s)＋ClNO(g) K₁    ΔH₁<0(Ⅰ)
2NO(g)＋Cl₂(g)2ClNO(g) K₂    ΔH₂<0(Ⅱ)
（1）4NO₂(g)＋2NaCl(s)2NaNO₃(s)＋2NO(g)＋Cl₂(g)的平衡常数K＝__________(用K₁、K₂表示)。
（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl₂，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10^－3 mol·L^－1·min^－1，则平衡后n(Cl₂)＝________mol，NO的转化率α₁＝_______。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α₂_____α₁(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K₂__________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K₂减小，可采取的措施是______________。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO₂，反应为2NO₂＋2NaOH===NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO₂恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 molL的CH₃COONa溶液，则两溶液中c(NO₃^-)、c(NO₂^-)和c(CH₃COO^－)由大到小的顺序为_________________。(已知HNO₂电离常数K_a＝7.1×10^－4 mol·L^－1，CH₃COOH的电离常数K_a＝1.7×10^－5 mol·L^－1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____________。
a．向溶液A中加适量水     b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水     d．向溶液B中加适量NaOH

使用石油热裂解的副产物CH₄来制取CO和H₂，其生产流程如下图：

（1）工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H₂合成可再生能源甲醇。
①已知CO(g)、CH₃OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol^-1和726.5 kJ·mol^-1，则CH₃OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H₂O(l)的热化学方程式为                                         。
（2）此流程的第I步反应为：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)，一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P_{1_________}P₂。（填“<”、“>”或“＝”）100℃时，将1 mol CH₄和2 mol H₂O通入容积为10L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH₄的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K＝____________。

（3）此流程的第II步反应CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)，
的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500[	830
平衡常数K	10	9	1

从上表可以推断：该反应是         反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时，CO的转化率为           。
右图表示该反应在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是____（写出一种）。

（4）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO₃（NO₃^-），装置如图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是                             。