高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

利用太阳能分解水产生H₂，在催化剂作用下H₂与CO₂反应合成CH₃OH，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol^－1、CH₃OH(l)+ 3/2O₂(g)= CO₂ (g)+ 2H₂O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol^－1、CO(g) +1/2O₂(g)= CO₂ (g) ΔH=－283.0 kJ·mol^－1。
请回答下列问题：
⑴用太阳能分解18g水，需要消耗的能量为          kJ。
⑵ 液态CH₃OH不完全燃烧生成CO和液态H₂O的热化学方程式为             。
⑶CO₂合成燃料CH₃OH是碳减排的新方向。在容积为2 L的密闭容器中，充2 mol CO₂和6 mol H₂，由CO₂和H₂合成甲醇，反应式：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T₁、T₂均大于300 ℃)：

①下列说法正确的是           
A．温度为T₂时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为:  v(CH₃OH)＝n_B/t_B mol·(L·min)^－1
B．T₂＞T₁，T₂平衡时，甲醇产量变少，所以该反应为放热反应
C．该反应在T₂时的平衡常数比T₁时的平衡常数大
D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，平衡逆向移动
②能判断该反应已达化学反应限度标志的是        （填字母。
A．H₂的百分含量保持不变
B．容器中CO₂ 浓度与H₂浓度之比为1: 3
C．容器中混合气体的密度保持不变
D．CO₂消耗速率与CH₃OH生成速率相等
⑷科学家致力于CO₂的“组合转化”技术研究，如将CO₂和H₂以体积比1∶4比例混合通入反应器，适当条件下，反应可获得一种能源。完成以下化学方程式，就能知道该种能源。
CO₂＋4H₂2H₂O ＋         。
⑸ 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，总反应式为：2CH₃OH + 3O₂＝2CO₂＋4H₂O，则正极的反应式为             ；负极的反应式为            。

已知可逆反应CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)，
⑴写出该反应的化学平衡常数表达式：K=             。
⑵830K时，若起始时：c (CO₂)=2mol/L，c (H₂)=3mol/L，平衡时CO₂的转化率为60%，氢气的转化率为        ；K值为             。
⑶830K时，若只将起始时c (H₂)改为6mol/L，则氢气的转化率为         。
⑷若830K时，起始浓度c (CO₂) =" a" mol/L，c (H₂) =" b" mol/L，H₂O的平衡浓度为c (H₂O) =" c" mol/L，则：①a、b、c之间的关系式是         ；②当a = b时，a =         c。

可逆反应aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线，B图表示压强不同的曲线，C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。

试比较下列大小关系：T₁      T₂，     P₁      P₂，     ΔH      0，ΔS      0。    使用催化剂的是     反应线。

mA(气) + nB(气)pC(气) + qD(气)的 C %与时间 t有如图关系

(1)若E、F表示两种温度，则 E____F（填“＞”、“＜”或“＝”），正反应____ 热。
(2)若E、F表示两种压强，则 m + n_____p + q。

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如下图所示。
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为                               ；
（2）反应开始至2min时Z的平均反应速率为                ；
（3）下列关于化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是             (    )

A．反应限度是一种平衡状态，此时反应已经停止

B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等

C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都不再改变

D．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品

E．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
（4）5min后曲线的含义                                                       ；

金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H₂还原WO₃可得到金属钨，其总反应为：WO₃ (s) + 3H₂ (g)  W (s) + 3H₂O (g)请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为                          。
（2）某温度下反应达平衡时，H₂与水蒸气的体积比为3:5，则H₂的平衡转化率                 。
（3）上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

温度	25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份	WO3      W2O5      WO2        W

 
500℃时，固体物质的主要成分为                                        ；
第二阶段反应的化学方程式为                                           ；
假设WO₃完全转化为W，则三个阶段消耗H₂物质的量之比为               。
钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I₂可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I₂ (g)  WI₄ (g)。下列说法正确的有               。
A．灯管内的I₂可循环使用
B．WI₄在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
C．WI₄在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上   
D．接通电源后，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率减慢

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)＋H₂O(g)  CO(g)＋H₂(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－1一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是             (填字母，下同)
A．容器中的压强不变
B．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C．v_正(CO)＝v_逆(H₂O)
D．c(CO)＝c(H₂)
（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下三组数据：

实 验 组	温 度 /℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

 
①该反应的逆反应为       (填“吸”或“放”)热反应。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是                                       (用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol^－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂， 下列措施中能使 c(CH₃OH)增大的是                   

A．升高温度
B．充入N₂(g)，使体系压强增大
C．将H₂O(g)从体系中分离出来
D．再充入0.5 mol CO₂和1.5 mol H₂

700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O，发生反应：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)；反应过程中测定的部分数据见下表(表中t₂＞t₁)，下列说法正确的是

反应时间/min	n(CO)/mol	n(H2O)/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

 
A．反应在t₁min内的平均速率为v(H₂)＝mol·L^－1·min^－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O，达到平衡时n(CO₂)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H₂O的体积分数减小
D．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应

反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。温度T₁和T₂下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：

（1）上述反应的温度T₁    T₂，平衡常数K（T₁）   K（T₂）。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）若温度T₂时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：
①平衡时体系总的物质的量为       。
②反应的平衡常数K=      。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=       。

溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题：
（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入          ，将其中的Br ^- 氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO₃^-，其离子方程式为                     。
（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中，          显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为                     。
（3）CuBr₂分解的热化学方程式为：
2CuBr₂(s)="2CuBr(s)+" Br₂(g)      △H=+105.4kJ/mol^-1
在密闭容器中将过量CuBr₂于487K下加热分解，平衡时p(Br₂)为4.66×10³Pa。
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p(Br₂)将会      （填“增大”、“不变”或“减小”）。
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br₂）的变化范围为  。

已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1．7	1．1	1．0	0．6	0．4

 
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=                       ， △H       0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0．20mol的A和0．80mol的B，若反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L^-1·s^-1。，则6s时  c(A)=          mol·L^-1，  C的物质的量=          mol；
若经一段时间后，反应达到平衡，则此时A的转化率=       ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率        （ 填“变大”或“变小”或“不变”）；
（3）判断该反应达到平衡的依据为     （填正确选项前的字母)：
A．压强不随时间改变
B．气体的密度不随时间改变
C．c(A)不随时间改变
D．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             。

温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl₅，反应PCl₅(g)PCl₃(g)＋Cl₂(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如图：

下列说法正确的是

A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝0.0032 mol·L^－1·s^－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L^－1，则反应的△H＜0

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

D．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)

苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯（C₆ H₅- CH₂ CH₃）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C₆ H₅- CH= CH₂）的反应方程式为：
C₆ H₅- CH₂ CH₃ (g)C₆ H₅- CH=CH₂ (g) +H₂(g)    ΔH₁
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：

由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：
① 氢气的物质的量分数为          ；乙苯的物质的量分数为          ；
② 乙苯的平衡转化率为          ；
③ 计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）。
（2） 分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知：△H₁     0（填“＞、=或＜” )。
（3）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率     30%（填“＞、=、＜” )。
（4）已知：
3C₂ H₂ (g) C₆ H₆ (g)  ΔH₂
C₆ H₆ (g)  + C₂H₄ (g)  C₆ H₅- CH₂CH₃ (g)      ΔH₃
则反应3C₂H₂ (g)+ C₂H₄ (g)  C₆ H₅- CH=CH₂ (g) +H₂(g) 的ΔH=            。

某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。

（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为                  。
（2）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为      。
（3）达到平衡是X的浓度是      ；
（4）当反应进行到第    min，该反应达到平衡。反应达到平衡后，下列措施能加快化学反应速率的有            。
A．增大反应物的浓度    B．升高温度    C．使用正催化剂

反应aA(g)＋bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：

回答问题：
(1)B的平衡转化率α_Ⅰ(B)、α_Ⅱ(B)、α_Ⅲ(B)中最小的是       ，其值是       ；
(2)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是         ，采取的措施是                 ；
(3)比较第Ⅱ阶段反应温度(T₂)和第Ⅲ阶段反应温度(T₃)的高低：T₂       T₃(填“>”、“<”、“＝”)，判断的理由是                                                       。