高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为                                。
②图中A和B区域相比较，腐蚀较慢的是      (填字母)。
（2）实验室经常用到FeCl₃溶液，在配制FeCl₃溶液时常需加入少量  的                 ；将FeCl₃溶液和碳酸氢钠溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为                                                                 。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO₂(g)的平衡常数K= 0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO₂)：n(CO)=               
②若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时
FeO(s)转化率为50%，则x=             。

已知：N₂O₄(g) 2NO₂(g) ΔH="+57.20kJ" · mol^-1
在100℃时，将0.100molN₂O₄气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
c(N2O4) /mol··L^-1	0.100	c1	0.050	c3	c4
c(NO2) /mol·L^-1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

 
（1） 该反应的平衡常数表达式为                              ______；从表中数据分析：
c₁            c₂ (填“>” 、“<” 或“="”" ）。
（2）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是        
A．容器内压强不再发生变化
B．NO₂的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗n mol N₂O₄的同时生成2n mol NO₂
E．反应体系中NO₂、N₂O₄的体积比为1:2
（3）若起始时充入NO₂气体0.200mol，则达到平衡时NO₂气体的转化率为a；其它条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是          (填字母）。
A．降低温度　　
B．减小NO₂的浓度　　
C．升高温度
D．增加NO₂的浓度　　
E．再充入一定量的He

(9分) 在一定体积的密闭容器中，进行如下可逆化学反应：CO₂（g）＋H₂（g）CO（g）＋H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0．6	0．9	1．0	1．7	2．6

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝             ；
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是      （多选扣分）。
A．容器中压强不变                 B．混合气体中 c（CO）不变
C．V_正（H₂O）＝ V_逆（H₂O）       D．c（CO₂）＝ c（CO）
（3） 800℃时，反应CO（g）＋H₂O（g）  CO₂（g）＋H₂（g）的平衡常数K＝          。

（共12分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

（1）写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H₂通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH₃OH的浓度如下表所示：

时间浓度(mol/L)温度	10 min	20 min	30 min	40 min	50 min	60 min
300 ℃	0.40	0.60	0.75	0.84	0.90	0.90
500 ℃	0.60	0.75	0.78	0.80	0.80	0.80

（2）在300 ℃反应开始10 min内，CO的平均反应速率为v(CO)＝________________。
（3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。
（4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.6 mol CO和2.0 mol H₂，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H₂的转化率为________。
（5）美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，该燃料电池中一极通入空气，另一极通入甲醇气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O^2—。在电路中每流过30 mol电子，有    mol甲醇被完全氧化；在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为                                      。

一定条件下，在容积为0.1L的密闭容器中，通入0.4molN₂和1.2molH₂，进行反应，2s后达到平衡，此时容器内的压强为起始时的3/4，试回答：
（1）能判断该反应达到平衡状态的依据是          

A．断开3molH—H键的同时断开2molN—H键	B．c(N2) : c(H2): c(NH3) =1:3:2
C．混合气体的平均相对分子质量不变	D．容器内密度不变

（2）N₂的转化率α₁%＝        ，若相同条件下，此反应在容积可变的容器中进行，保持压强不变，达到平衡，则N₂的转化率α₂%       α₁%（填“>”、“<”或“=”）
（3）该温度下，反应的化学平衡常数K=         ，若此时再加入0.6molN₂和0.4mol NH₃，则平衡              （填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是            。

A．2v(NH3)=v(C02)	B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变	D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25．0℃时的分解平衡常数：                。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25．O℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量         (填“增加”“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变AH     O(填“>”、“=”或“<”)，熵变AS    O(填“>”、“=”或“<”)。
（2）已知：该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到C(NH₂C00^-)随时间的变化趋势如图所示。

⑤25．O℃时，O～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：                。
⑥据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：               。

向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A、0．6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 3c(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示，其中如t0～t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。

（1）若t1="15" min，则t0～t1阶段以c的浓度变化表示的反应速率V(C)=           。
（2）t3时改变的条件为                     ，
B的起始物质的量为                      。
（3）t4～t5阶段，若A的物质的量减少了O．01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，写出此条件下该反应的热化学方程式：                                       。
（4）请在如图中定性画出工业合成NH₃中H₂的逆反应速率(V)随时间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点为：t1达到平衡，t2降温，t3又达到平衡，t4增大压强，t5再次达到平衡。)

(14分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

Ⅰ　SO₂＋2H₂O＋I₂===H₂SO₄＋2HI
Ⅱ　2HIH₂＋I₂
Ⅲ　2H₂SO₄===2SO₂＋O₂＋2H₂O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是______。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO₂氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H₂O
d．循环过程中产生1 mol O₂的同时产生1 mol H₂
（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应
2HI H₂+I₂，H₂物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)=__________。该温度下，H₂(g)+I₂(g)2HI(g)的平衡常数K＝______。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则______是原来的2倍。
a．平衡常数                             b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间                       d．平衡时H₂的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”“向右”或者“不”)；若加入少量下列试剂中的______，产生H₂的速率将增大。
a．NaNO₃           b．CuSO₄              c．Na₂SO₄           d．NaHSO₃
（4）以H₂为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol^－1。某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。

(15分) I．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)。下图中甲图表示反应过程中能量的变化情况；乙图表示一定温度下，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)的浓度随时间的变化情况。

请回答下列问题。
（1）下列说法正确的是          (填字母序号)。
a．在甲图中，曲线b表示使用了催化剂
b．起始充入的CO为2mol，从反应开始到达到平衡，
c．增大CO的浓度，CO的转化率增大
d．容器中压强恒定时，说明反应已达平衡状态
e．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1mol CO和2mol H₂，再次达到平衡时的值会变小
（2）该温度下CO(g)+2H₂ (g)  CH₃OH(g)的化学平衡常数为           。若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数           (填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）请在丙图所示坐标图中画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲
线，要求画出压强不同的两条曲线(在曲线上标出P₁、P₂且P₁<P₂)。
（4）已知CH₃OH(g)+3/2 O₂(g)="===" C0₂(g)+2H₂O(g)    △H=－192.9kJ／mol，又知H₂0（1）=====H₂O(g)
△H= +44kJ/mol，请写出32g CH₃OH(g)完全燃烧生成CO₂和液态水的热化学方程式              
II．已知：在25℃时，H₂0 H⁺ + OH ^—  K_w=10^－14；
CH₃COOH H⁺ + CH₃COO ^—    K_a=1.8×10^－5 。
（5）醋酸钠水解的平衡常数K_h的表达式为                                               
（6）0.5mol·L^－1醋酸钠溶液的pH为m，其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a；1mol·L^－1醋酸钠溶液的pH为n，水解的程度为b。则a与b的关系为a       b(填“大于”“小于”或“等于”)。
（7）0.9mol．L^－1醋酸钠溶液中氢氧根离子的浓度为2.2×10^－5mol·L^－1 。在某溶液中含Mg²⁺、Cd²⁺ 、Zn²⁺ 三种离子的浓度均为0.01mol·L^－1，向其中加入固体醋酸钠，使其浓度为0.9mol·L^－1，则能生成的沉淀化学式为               
已知：K_sp[ Mg(OH)₂ ]=1.8×10^－11、K_sp[ Zn(OH)₂ ]=1.2×10^－17 、K_sp [ Cd(OH)₂ ]="2.5" x 10^－14 。

在密闭容器中进行可逆反应： CO(g)＋NO₂(g)CO₂(g)＋NO(g)，(正反应放热)，达到平衡后，只改变其中一个条件，对平衡的影响是：
①增大容器的体积，平衡　 　 移动(填“正向”“逆向”“不”)，反应混合物的颜色　　　。(填“变深”“变浅”“不变”)
②容器体积不变：若通入CO₂气体，平衡　 　移动，反应混合物的颜色　 　 。
若通入N₂气体，平衡　 　移动，反应混合物的颜色　 　 。    
③加入催化剂，平衡　　　移动。

利用化石燃料开采、加工过程产生的H₂S废气制取氢气，既廉价又环保。利用H₂S废气制取氢气来的方法有多种
（1）高温热分解法
已知：H₂S(g) H₂(g)+1/2S₂(g)

在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验。以H₂S起始浓度均为0．2 mol·L^-1测定H₂S的转化率，结果见右图。图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率。据图计算985℃时H₂S按上述反应分解的平衡常数K=_____________；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：________________________________________________________
（2）电化学法

该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是___________；反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________________。

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
（1）右图表示温度为T K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化， 写出该反应的热化学方程式   。

（2）已知在TK温度下合成氨反应在2.00L的密闭容器中进行。得到如下数据：

时间（h） 物质的量（mol）		0	1	2	3	4
N2		1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2		4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3		0.00	0.20	n2	1.00	1.00

 
根据表中数据计算：
①0~1h内N₂的平均反应速率为mol/(L·h)。
②反应进行到2h时放出的热量为  kJ。
③此条件下，反应：N₂ + 3H₂ 2NH₃的化学平衡常数K = （保留两位小数）。
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1mol，化学平衡移动的方向是   （填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）。

在一固定容积的密闭容器中，进行如下反应：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)
27.反应后物质的总能量增大，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
28.不能判断该反应是否达到化学平衡状态的是________（选填编号）。
a．容器中气体压强不变  b．混合气体中c(CO)不变
c．v_正(H₂)＝v_逆(H₂O)     d．c(H₂O)＝c(CO)
29.若容器容积为2L，反应10s后测得混合气体的总质量增加了2.4g, 则CO的平均反应速率为   mol/(L∙S)；若再增加固态碳的量，则正反应的速率        （选填“增大”、“减小”、“不变”）。

将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气(忽略CO₂)放入0.5 L密闭容器内，550℃时，在催化剂作用下发生反应：（正反应放热）。测得n（O₂）随时间的变化如下表

反应达到5s后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22. 4L（此体积为标准状况下的体积）；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L（此体积为标准状况下的体积）。
请回答下列问题：
（1）用O₂表示从0-ls内该反应的平均反应速率为__________________。
（2）O₂的平衡浓度c (O₂)=____________________________；
（3） 4s时，SO₂的生成速率____________（填“大于”、“小于”或“等于”）O₂的消耗速率。
（4）求该反应达到平衡时SO₂的转化率是________（用百分数表示）。
（5）若将平衡混台气体中SO₃的5%通入过量的BaCl₂溶液，生成沉淀_______克（计算结果保留一位小数）。

(18分)能源的开发和利用是当前科学研究的重要课题。
(1)利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下前实现如下变废为宝的过程：
mCeO₂ (m-x)CeO₂xCe+xO₂
(m-x)CeO₂xCe+xH₂O+xCO₂mCeO₂+xH₂+xCO
上述过程的总反应是           ,该反应将太阳能转化为         。
(2)CO、O₂和KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式为               。该电池反应可获得K₂CO₃溶液，某温度下0.5molL^-1 K₂CO₃溶液的pH=12，若忽略CO₃^2-的第二级水解，则CO₃^2- +H₂OHCO₃^-+OH^-的平衡常熟K_h=        。
(3)氯碱工业是高耗能产业，下列将电解池与燃料电池相组合的工艺可以节能30％以上。

①电解过程中发生反应的离子方程式是            ，阴极附近溶液PH      (填“不变”、“升高”或“下降”)。
②如果粗盐中SO₄^2-含量较高，精制过程需添加钡试剂除去SO₄^2-，该钡试剂可选用下列试剂中的        。
a．Ba(OH)₂    b．Ba(NO₃)₂    c．BaCl₂
现代工艺中更多使用BaCO₃除SO₄^2-，请写出发生反应的离子方程式       。
③图中氢氧化钠溶液的质量分数a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料电池中负极上发生的电极反应为                。