高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)₄(g)，该反应的△H______0 (选填“＞”或“＝”或“＜”)。
⑵金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下左图是四种金属氧化物(Cr₂O₃、SnO₂、PbO₂、Cu₂O)被一氧化碳还原时lg与温度(t)的关系曲线图。则一氧化碳还原三氧化铬反应的化学平衡常数表达式可表示为：K＝______________。800℃时，其中最易被还原的金属氧化物是___________，该反应的平衡常数数值(K)等于__________。
⑶下右图是一碳酸盐燃料电池(MCFC)，以水煤气(CO、H₂)为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。依次写出A、B两电极发生反应的电极反应式
__________________________________、___________________________________。
 
⑷已知：①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)  △H＝－90.7 kJ·mol^－1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g) △H＝－23.5 kJ·mol^－1
③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)  △H＝－41.2 kJ·mol^－1
则3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的△H＝_______________。

某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应［可用aA(g)+bB(g)cC(g)表示］化学平衡的影响，得到如图所示图像（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）：

分析图像，回答下列问题：
（1）在图像反应Ⅰ中，若P₁<P₂（填“>”、“<”或“=”），则此正反应为是一个气体分子数_____（填“减少”或“增大”）的反应，该正反应为_____（填“吸热”或“放热”）反应。由此判断，此反应自发进行的温度是__   ___。（填“低温”“高温”“任何温度”）
（2）在图像反应Ⅱ中，T₁_____T₂（填“>”、“<”或“=”），该正反应为_____（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）在图像反应Ⅲ中，若T₁>T₂，该反应能否自发进行            

高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
1/3Fe₂O₃(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO₂(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=_____，ΔH____0（填“>”、“<”或“=”）；
（2）在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平衡反应速率v(CO₂)=_____、CO的平衡转化率=_____；

随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧缺面临着越来越严重的问题，煤经过化学加工可转化为气体或液体以及各种化工产品，从而提高了煤的利用率。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
    C（s）+H₂O（g）      CO（g）+H₂（g）  △H=+131.5kJ·mol^-1
①该反应的平衡常数表达式为                 。
②下列措施中，不能提高碳的转化率的是          （填字母序号）

A．容器的体积不变，增加水蒸气的物质的量	B．缩小容器的体积，增大压强
C．及时将水煤气从容器中移走	D．其他条件不变，升高温度

   ③又知C（s）+CO₂（g）       2CO（g） △H=+172.5kJ·mol^-1
则CO（g）+H₂O（g）       CO₂（g）+H₂（g）的焓变（△H）为               。
（2）CO和H₂在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H₂（g）      CH₃OH（g）。甲醇作为一种可再生能源燃料，可用于燃料电池。下图是甲醇燃料的原理示意图：

①a处通入的是                     （填物质名称），该电池工作过程中，H⁺的移动方向
为从        到         （填“左”或“右”）
②该电池正极反应式为                     。
③若用该电池提供的电能电解600ml  0.2mol·L^-1NaCl溶液，设有0.01molCH₃OH完全放电，且电解产生的Cl₂全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解时阴极反应式为             ，电解结束后所得溶液的pH=            。若向电解后的溶液加入适量的醋酸至溶液的pH恰好等于7（反应前后忽略溶液体积的变化），则此时溶液中c（Na⁺）：c（CH₃COO^-）=                  。

(14分)下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=
它所对应的化学反应为：                                            
(2)已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C(s)+C0₂(g) 2C0(g) △H>O，K₁               　 ①
CO(g)+H₂0(g)H₂(g)+C0₂(g)，K₂ 　　　      　  ②
C(s)+H₂0(g) CO(g)+H₂(g)，K₃  　　　　　 ③

则K₁、K₂、K₃，之间的关系是：　　　　   　　　　　　　　　　　。
反应①的平衡常数K随温度的升高而  　       　 (增大／减小／不变)。
一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

简述理由：　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如N0、N0₂、N₂0₄等。对反应N₂O₄(g) 2N0₂(g) △H>O，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中N0₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(    )

A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B<C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N₂0₄、N0₂的量)，反应速率v与时间t关系如右图所示。图中t₄时引起平衡移动的条件可能是                           ；图中表示平衡混合物中N0₂的含量最高的一段时间是              。

在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NO_x、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
（1）已知：N₂(g)+ O₂(g)="2NO(g)" △H="+180.5" kJ·mol^－1
2C(s)+ O₂(g)="2CO(g)        " △H=－221.0 kJ·mol^－1
C(s)+ O₂(g)=CO₂(g)         △H=－393.5 kJ·mol^－1
①尾气转化的反应之一：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) △H＝            。
②已知：N₂、O₂分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol^—1、497 kJ·mol^—1，则NO分子中化学键的键能为  　　　　　   kJ·mol^—1。
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
①前3s内的平均反应速率v (N₂) = _________________________。
②在该温度下，反应的平衡常数K =      　　　    。（只写出计算结果）
③该可逆反应△S  0（填“>”、“<”或“＝”），在_______________（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行。
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是     

A．负极的电极反应式为： CO+O^2—―2e^-＝CO2

B．工作时电极b作正极，O^2-由电极a流向电极b

C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b

D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

(15分)氢氧化镁用于制药工业，还是重要的绿色阻燃剂。
Ⅰ．治疗胃酸过多药物Stmoache的有效成分为Mg(OH)₂。
(1)该药物治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症时反应的离子式方程式为                    ；
Ⅱ．已知:
H₂O(g)=H₂(g)+ O₂(g)                 △H₁ =" +242" kJ·mol^-1
Mg(s)+2 H₂O(g)=Mg(OH)₂(s) + H₂(g)    △H₂ =" -441" kJ·mol^-1
Mg(s)+ O₂(g)="MgO(s)  "             △H₃ = -602kJ·mol^-1
(2)氢氧化镁分解的热化学方程式为                                         ；
Ⅲ．某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制．获得阻燃剂氢氧化镁。

(3)步骤①中加入保险粉的作用：                                  。
(4)已知EDTA只能与溶液中的反应生成易溶于水的物质，不与反应。虽然难溶于水，但步骤②中随着EDTA的加入，最终能够将除去并获得纯度高的。请从沉淀溶解平衡的角度加以解释                                       ；
Ⅳ．为研究不同分离提纯条件下所制得阻燃剂的纯度从而确定最佳提纯条件，某研究小组各取等质量的下列4组条件下制得的阻燃剂进行含铁量的测定，结果如下：

精制阻燃剂的条件	阻燃剂铁含量
序号	提纯体系温度/℃	加入EDTA质量/g	加入保险粉质量/g	W(Fe)/(10^-4g)
1	40	0.05	0.05	7.63
2	40	0.05	0.10	6.83
3	60	0.05	0.10	6.83
4	60	0.10	0.10	6.51

(5)若不考虑其它条件，根据上表数据，制取高纯度阻燃剂最佳条件是       (填字母)。
①40℃              ②60℃                ③EDTA质量为O.05g 
④EDTA质量为0.10g  ⑤保险粉质量为0.05g  ⑥保险粉质量为0.10g
A．①③⑤         B．②④⑥          C．①④⑥          D．②③⑤

有可逆反应A(g)+B(g) xC(g)+D(g)，某温度时，在固定容积为2L的密闭容器内充入一定量的A、B，并保持温度不变。A、B、C、D物质的量随时间的变化如图所示：

（1）根据图中所示，x=_______________；该反应的平衡状态为图中的____________min；
（2）0～5min的平均反应速率v(A)=_______________________________（用小数表示）。
（3）6min时改变影响平衡的一个条件，A、B、C、D的变化曲线如图中6~8min所示，则平衡_________移动（填“向左”、“向右”或“不”），可能的原因是________（选填序号）。
a、增大A的物质的量                     b、加入催化剂
c、增加C的物质的量                     d、减小容器体积
（4）若反应一开始就加入了合适的催化剂，在图中画出气体A在0~6min时的变化曲线。

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵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)，使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)＋CO₂(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度(℃)	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强(kPa)	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度 (×10^－3mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

（1）可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A．                 
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D．密闭容器中气体密度不变
（2）根据表中数据，列式计算15.0℃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℃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”、“减小”或“不变”）。
（4）氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。

在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于某2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，2 min末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下列空白：
（1）2min内B的反应速率为_________________
（2）此温度下该反应的平衡常数K=_________________________
（3）如果缩小反应容器的体积，使压强增大，平衡体系中C的物质的量浓度_____________，C的质量分数___________，容器内气体的平均密度________________，平均相对分子质量________________。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加C和D各4/3 mol，要使平衡时各物质的物质的量与原平衡相等，则还应加入__________物质___________mol。

在450℃并有催化剂存在下，于一容积恒定的密闭容器内进行下列反应：2SO₂(g)＋O₂(g)  2SO₃(g)   △H＝―190 kJ·mol^—1
⑴该反应500℃时的平衡常数________450℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“＝”）。
⑵判断该反应达到平衡状态的标志是_______________。（填字母）
a．SO₂和SO₃浓度相等                b．SO₂百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变             d．v(O₂)_正＝2v(SO₃)_逆
e．容器中混合气体的密度保持不变
⑶欲提高SO₂的转化率，下列措施可行的是_______________。（填字母）
a．向装置中再充入N₂               b．向装置中再充入O₂
c．改变反应的催化剂                 d．升高温度
⑷在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO₂和0.10 mol O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃ 0.18 mol；若继续通入0.20 mol SO₂和0.10 mol O₂，则平衡_________________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，______ mol＜n(SO₃)＜______mol。

氨氧化法制硝酸的主要反应是：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) 
⑴①该反应的熵变△S     0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②升高温度，反应的平衡常数K值减小，则该反应的焓变△H    0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
⑵若其他条件不变，下列关系图错误的是           （选填序号）。

⑶在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表：

时间/浓度/(mol·L^-1)	c(NH3)	c(O2)	c(NO)	c(H2O)
起始	4.0	5.5	0	0
第 2 min	3.2		0.8	1.2
第 4 min	2.0	3.0	2.0	3.0
第 6 min	2.0	3.0	2.0	3.0

①反应在第 2 min 到第 4 min 时，反应速率υ(O2) ＝                    ；
②反应在第 2 min 时改变了条件，改变的条件可能是                     。
该条件下，反应的平衡常数K＝                （只写计算结果，不标单位）。

.向一定体积的密闭容器中加入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，各物质的量浓度随时间变化如图（Ⅰ）所示，其中t₀--t₁阶段c（B）未画出。图（Ⅱ）为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件，其中t₃---t₄阶段为使用催化剂。 
请回答下列问题：
（1）若t₁="15" min，则t₀---t₁阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为          mol· L^—1·min^—1。
（2）t₄--t₅阶段改变的条件为          ，B的起始物质的量浓度为        mol· L^—1。
（3）t₅----t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中的热效应为a kJ热量，写出此温度下该反应的热化学方程式
                                                             

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝，它所对应反应的化学方程式为                                            。
II．二甲醚（CH₃OCH₃）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用.工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)                         △H₁＝－90.7kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g) ＋H₂O(g)           △H₂＝－23.5kJ·mol^-1
③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)                  △H₃＝－41.2kJ·mol^-1
（1）催化反应室中总反应的热化学方程式为               。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K    1.0（填“>”、“<”或“＝”）。
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H₂)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为      　     ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H₂)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH₃OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图.CO转化率随温度变化的规律是      ，其原因是            .

（4）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式                                              。

把N₂和H₂以1：1的物质的量比混合后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中（四个容器的容积固定，且不等），在保持相同温度的条件下，四容器中的合成氨反应相继达到平衡状态。分析表中的实验数据后回答有关问题（（2）（3）小题用A、B、C、D填空）。

容器代码	A	B	C	D
平衡时（混）			16	17
平衡时N2转化率	20%	①	②	③
平衡时H2转化率		30%

（1）①②③分别为         、         、          。
（2）都达到平衡时，          容器的NH₃的物质的量所占的比例最大。
（3）四个容器的容积由小到大的顺序是                    。