高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。
  
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=                        
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_________（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式                                              。
（3）该反应平衡常数K为___________，温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
（4）恒容条件下，下列措施中能使增大的有               
a．升高温度           b．充入He气
c．再充入2 molH₂      d．使用催化剂

[化学——选修化学与技术]
硫酸是工业生产中最为重要的产品之一。
（1）工业上制硫酸主要分为_________、________、_________三个阶段。
（2）下列是第二阶段反应的有关实验数据，请选择最合适的生产条件____________。

（3）现在欲提高反应速率和SO₂的转化率，下列措施可行的是（   ）

A．向装置中通入氮气且保持体积不变

B．向装置中通入氧气且保持体积不变

C．添加更多的催化剂

D．降低温度，及时转移SO3

（4）硫酸生产的尾气中含有少量SO₂，可有石灰水吸收后，再用硫酸处理。此过程涉及的化学反应方程式为__________________，______________。
（5）若进入第二阶段所用设备中气体的体积分数为：SO₂7%、O₂11%、N₂82%。现有100体积这样的混合气体在反应后变成96.7体积，则反应后混合气体中N₂和SO₃的体积比为___________，此时SO₂转化率为__________。

氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
（1）一定条件下，在一个密闭容器中充入气体：N₂ 2mol、H₂ 6mol，达平衡后N₂的转化率为50%，同时放热92.3KJ。该反应的热化学方程式为：______________________________。
（2）传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为：N₂+3H₂2NH₃。
①该反应的平衡常数K的表达式为：K=______________。升高温度，K值______（填“增大”“减小”或“不变”）。
②不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH₃的物质的量分数见下表（N₂和H₂的起始物质的量之比为1∶3）。分析表中数据，                   （填温度和压强）。时H₂转化率最高，实际工业生产中不选用该条件的主要原因是              。

③下列关于合成氨说法正确是              （填字母）
A．使用催化剂可以提高氮气的转化率
B．寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C．由于ΔH<0、ΔS>0，故合成氨反应一定能自发进行
（3）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池反应为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，你认为电解质溶液应显       性(填“酸性”、“中性"、“碱性”)，写出负极电极反应式                   。
（4）工业上净化处理铬污染方法之一是：将含K₂Cr₂O₇酸性废水放入电解槽内，加入适量的NaCl，以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后，生成Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀除去（已知K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×10^-31）。
已知电解后的溶液中c(Fe³⁺)为2.0×10^-13mol/L，则溶液中c(Cr³⁺)为      mol/L。

A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，甲、乙则是两种单质，以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系（反应物和生成物均无省略）。
   
请回答下列问题：
（1）图1所示转化过程中包含的反应类型有          （填字母）。
a．置换反应    b．复分解反应    c．分解反应    d．化合反应
（2）图1中反应①的化学方程式是                                。
（3）图1中反应③在一定条件下为可逆反应，反应的能量变化如图2所示，当该反应处于平衡状态时，下列措施中有利于提高C的平衡转化率的是             （填字母）。
A升高温度      B降低温度      C增大压强
D减小压强      E．加入催化剂      F．增加C的量
（4）若将l.00 mol甲和2.00 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中，3分钟后反应达到平衡。平衡后混合气体总物质的量为2.55mol，用甲表示的化学反应速率为         mol•L^-1•min^-1。
（5）容积均为2 L的四个密闭容器中均进行着（4）中的反应，某温度下，各物质物质的量（mol）及正逆反应速率关系如下表所示：

容器编号	n(甲)	n(C)	n (D)	v正与v逆的关系
Ⅰ	0.20	0.10	0.20	v正＝v逆
Ⅱ	0.20	0.40	1.00	②?
Ⅲ	0.60	1.20	0.80	③?

①若方程式系数为最简整数比，则该温度下的平衡常数K=                      
填写表中空格： ②               ③               

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含 量和温度的关系如图所示，根据右图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H__________0（填“>”或“<”），
②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是        。
A体系的密度不发生变化                    B  SO₂与SO₃的体积比保持不变
C体系中硫元素的质量百分含量不再变化      D单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃
E．容器内的气体分子总数不再变化
（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
                      图1                      图2                   图3
①该反应的平衡常数表达式为          ，升高温度，平衡常数         （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=       ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为       (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是       点，温度T₁   T₂（填“>”或“=”或“<”）
（3）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈    性，所得溶液中c(H⁺)- c(OH^－)=           （填写表达式）（已知：H₂SO₃：Ka₁=1.7×10^－2，Ka₂=6.0×10^－8，NH₃·H₂O：Kb=1.8×10^－5）

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将是一个关键的步骤。
（1）某温度下，。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO₂(g)和10.0molO₂，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=____________。
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molmol,发生反应:,达平衡后改变下述条件，气体平衡浓度都比原来增大的是____________(填字母)。

A．保持温度和容器体积不变，充入2mol

B．保持温度和容器体积不变，充入2molN2

C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol

D．移动活塞压缩气体

E．升高温度
（3）下列关于反应的图像中，不正确的是_________。

（4）同学们学习了电化学知识后大家提出，可以用电解的方法来生产硫酸，可避免产生酸雨，污染环境。于是大家设计了一个以铂为电极，两极分别通入SO₂和空气，酸性电解液来实现电解生产硫酸。
①阳极的电极反应为______________________________。
②若电解液为2L0.025mol的硫酸溶液，当电解过程共转移了0.1mol电子时，理论上消耗SO₂的体积为（标准状况）为_________，此溶液的pH="__________" (忽略溶液体积变化)。
③设计此实验的想法得到了老师的充分肯定，但与工业上生产硫酸相比还是有很多不足，请对此实验进行合理的评价____________________________（写出一点即可）。

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t时到达平衡，依图所示：
①该反应的化学方程式是　        。
②反应起始至t，Y的平均反应速率是         。

A、B、C、D、E是原子序数依次增大的5种短周期元素。A、E同主族，B、C是同周期相邻的两种元素。A、C的质子数之和等于D的质子数，A⁺离子与D^2―离子的核外电子数之和等于E⁺ 离子的核外电子数。请回答下列问题：
（1）A、D元素按1 ：1组成的化合物的结构式为_______             。
（2）常见化合物W由A、D、E三种元素组成，则W中含有的化学键有_______            。
若以W溶液为电解质溶液，铁棒为电极构成电解池，该电解反应的总反应方程式为：      。
（3）在恒容密闭容器中注入A₂、C₂两种气体，发生如下反应：3A₂（g）+C₂（g）2CA₃（g），在某温度下达到平衡时,各物质的浓度分别为：c（A₂）＝9.00mol/L；（C₂）＝3.00mol/L，c（CA₃）＝4.00mol/L。则C₂的起始浓度为           mol/L；A₂的转化率为_______   %₀ 。
（4）A、C、D三种元素按原子个数比4︰2︰3形成的化合物溶于水，所得溶液呈酸性，用离子方程式解释其原因                                                       。
（5）用E₂D₂在酸性条件下处理含CN^―的工业废水，将得到N₂及CO₂等无污染的物质，请写出该反应的离子方程式_____________________                             。

对于平衡体系mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) ； ΔH＜0。下列结论中不正确的是
A.若温度不变压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原来的1/2要小
B.若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为m∶n
C.若m＋n＝p＋q，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2a
D.若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的2.1倍，则m＋n＜p＋q

(10分)（1）请选择合适方法的字母代号填空：
①从海水中提取粗盐________；           ② 煤转化为焦炭、煤焦油等________；
③ 工业上由氧化铝制取金属铝________；  ④ 提纯氢氧化铁胶体________。
A．过滤　B．裂解　C．分馏　D．裂化　E．干馏　F．还原
G．电解　H．溶解　I．渗析　J．蒸发　K．氧化
（2）某可逆反应从0—2分钟进行过程中， 在不同反应时间各物质的量的变化情况如右图所示。则该反应的的反应物是      ，生成物是       ，此反应   （填是或不是）可逆反应；反应开始至2分钟时，    _____     （能或不能）用C表示反应速率，2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了 ____      状态，此时正反应速率      逆反应速率（填等于或不等于）。

在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和6molB，保持温度为20℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，达平衡后生成1．2mol C，平衡混合气体中C的体积分数为ω。
（1）求20℃时，该反应的平衡常数K（保留三位有效数字）
（2）20℃时，若在同一容器中加入1molA、               mol B和               mol C，则平衡混合气中C的体积分数仍为ω。

将6 mol H₂和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：
2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍,
（1）H₂的反应速率是_____________；（2）CO的转化率为__________________。

科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
（1）合成氨的原理为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) H="-92.4" kJ／mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是          (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3 mol N₂和0.5 mol H₂充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H₂的转化率为        （计算出结果）；欲提高该容器中H₂的转化率，下列措施可行的是          (填选项字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气	B．向容器中再充入一定量H2
C．改变反应的催化剂	D．液化生成物分离出氨

（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂(掺有少量Fe₂O₃和TiO₂)表面与水发生反应：
2N₂(g)+6H₂O（1）  4NH₃(g)+3O₂(g) H="+1530" kJ／mol
又知：H₂O（1）=H₂O(g) H="+44.0" kJ／mol
则2N₂(g)+6H₂O(g)  4NH₃(g)+3O₂(g) H =      kJ／mol，该反应的化学平衡常数表达式为K=           ，控制其他条件不变，增大压强，K值       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

在一定温度下，体积为2 L的密闭容器中，NO₂和N₂O₄之间发生反应：2NO₂ (g) (红棕色)N₂O₄(g) (无色)，如图所示。

（1）曲线           (填“X”或“Y”)表示NO₂的物质的量随时间的变化曲线。
（2）若升高温度，则v(正)       ，v(逆)       。(填“加快”或“减慢”)。
（3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(NO₂)＝18 mol/(L·min)，乙中v(N₂O₄)＝0．2 mol/(L·s)，则         中反应更快。
（4）在0到1 min中内用X表示该反应的速率是               ，该反应达限度时，Y的转化率                ，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为         。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇, 一定条件下发生如下反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝                 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，则该反应是_______反应。（填“吸热”或“放热”）
（2）下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是      
A混合气体的平均平均相对分子质量不变         B混合气体的压强不变
C单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol C=O键   
D．混合气体中 c (H₂) : c (CH₃OH) = 3:1
（3）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)为           mol·L^－1·min^－1

（4）下列措施中能使（3）题中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A升高温度          B加入催化剂      C将H₂O(g)从体系中分离           
D充入He(g)，使体系总压强增大          E．再充入1molCO₂和3molH₂
（5）若在另一个密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，保持压强不变,并使初始体积与（3）题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO₂的体积百分数 ________（3）题中的CO₂的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)