高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g），下图1表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol^－1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．△H＞0，△S＞0                 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0                 D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO₂和  4molH₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g），测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v（CH₃OH）＝___________；H₂的转化率w（H₂）＝_________________。
②该反应的平衡常数表达式K＝____________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________（填字母）。
A．升高温度                        B．将CH₃OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂                 D．再充入1molCO₂和4 molH₂
（3）25℃，1．01×10 ⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363．3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有_____________；其正极的电极反应式是：_____________________。

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示．由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为______        
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为______        

甲醇是一种非常好的燃料。熔点-97.8°C，沸点64.5°C。一定条件下，
CO与H₂反应可制得甲醇：CO+2H₂   CH₃OH
图1表示该反应进行过程中的能量变化：

图2表示100°C，在体积为2L的恒容容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况。
（1）已知CO的燃烧热为283kJ/mol，H₂的燃烧热为285.8kJ/mol，结合图1写出液态CH₃OH燃烧热的热化学方程式                                 。
（2）根据上图2计算：该温度下，反应CO（g）+2H（g） CH₃OH（g）的平衡常数为   ；10min后，容器内的压强变为原来的    倍；改变下列条件，能提高CO转化率的是    。
A．降低温度 B．加催化剂     
C．充入氩气，使体系压强增大 D．再充入1molCO和2molH₂        
E．恒温恒容改为恒温恒压
（3）已知：CH₃OH可以在一定条件下转化为HCOOH，HCOOH和CH₃COOH性质相似。25°C，0.1mol/LHCOOH溶液的pH>1。室温下，向0.1mol/L的HCOOH溶液中滴加NaOH溶液，当溶液中离子浓度关系满足：c（HCOO^-）<c（Na⁺）时，则反应的情况可能为          。（填字母）
A．NaOH不足，HCOOH剩余
B．HCOOH与NaOH恰好完全反应 
C．NaOH过量

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)

(10分)痛风是关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下：①HUr(尿酸，aq)Ur^－(尿酸根，aq)＋H^＋(aq)　(37℃时，Ka＝4.0×10^—6) ②NaUr(s) Ur^－(aq)＋Na^＋(aq)
(1)37°时，1.0 L水中可溶解8.0×10^－3mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为________。
(2)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，反应②的Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37℃时，某病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10^－3mol·L^—1，其中尿酸分子的浓度为5.0×10^—4mol·L^—1，该病人尿液的c(H^＋)为     ，PH    7(填“＞”、“＝”或“＜”)。

一定温度下在10L容器中加入5molSO₂和3molO₂，当反应达到平衡时，有3molSO₂发生反应。
（1）生成了           molSO₃，SO₂的转化率为                。
（2）平衡时容器内气体的总物质的量为                  mol。
（3）平衡时SO₂的浓度是                   mol/L。

已知化学反应①：Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K₁；化学反应②：Fe(s)＋H₂O(g)FeO(s)＋H₂(g)，其平衡常数为K₂。在温度973 K和
1173 K情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度	K1	K2
973 K	1.47	2.38
1173 K	2.15	1.67

(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是         (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③：CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)，请你写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K₃＝         。
(3)能判断反应③已达平衡状态的是         。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．v_正(H₂)＝v_逆(H₂O)
D．c(CO₂)＝c(CO)
(4)根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式         。据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是             (填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是        (填写序号)。
A．缩小反应容器容积               B．扩大反应容器容积
C．降低温度                       D．升高温度
E．使用合适的催化剂               F．设法减少CO的量

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=__________。

哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖，。右图表示某温度时，向1L容器中加入1mol氮气，3mol氢气，该反应在110S内反应进行的程度：

（1）此反应在50～60s时化学平衡常数为=            （列出计算式不用试算）。
（2）反应进行到60s时，改变的条件可能是       。

A．加入催化剂	B．扩大容器的体积
C．升高温度	D．减小氨气的浓度

在该条件下，氮气的化学反应速率          （填“变小”、“变大”或“不变”）
（3）该反应在80S后化学平衡常数为，则    （填“>”，“<”或“=”），此时氮气的转化率为         。
（4）若在110s后向该平衡体系中再加入1mol氨气，则再次达平衡后，氨气在平衡体系中的体积分数       。（填“变小”、“变大”或“不变”）

将6molA气体和2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若经5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，并知D的平均反应速率为0.2mol/（L•min）,请填写下列空白：
①x的数值为      ；  ②A的平均反应速率为            ； ③5min时B的转化率为         。

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。

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                             。

恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂ (g) ＋ 3 H₂(g)  2NH₃(g)
（1）若反应某时刻t时，n _t (N₂) =" 13" mol，n _t (NH₃) =" 6" mol，则a =__________mol；
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L（标况下），其中NH₃的含量(体积分数)为25%，平衡时NH₃的物质的量__________；
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比、下同），n(始)∶n(平) =__________；
（4）原混合气体中，a∶b =__________；
（5）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比，α(N₂)∶α(H₂)= __________；
（6）平衡混合气体中，n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃) =__________________。