高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)
某温度下，SO₂的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。
根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密闭容器中，反应达平衡后，
体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_______。
②若改在容器中加入1.0 mol SO₂、0.5mol O₂和amol SO₃，保持温度不变反应达平衡后，体系总压强也为0.10MPa，则a＝_________mol。SO₂的平衡转化率为_________________。[
③平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋C0₂(g)＋2H₂0(g)   △H＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂0(g)    △H＝－1160 kJ·mol^－1
若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂至N₂整个过程中，放出的热量为______kJ。

化学反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)ΔH<0，850℃时，K="l" t℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的A和B，发生反应，各物质浓度随时间变化如下表：
t℃时物质的浓度(mol·L^-1)变化

时间/min	A	B	C	D
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100[科网]
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

（1）计算t℃该化学反应的平衡常数：                。
（2）t℃            850℃(填大于、小于或等于)。判断依据是                             。
（3）反应在4min～5min之间，平衡                  (填“向左”、“向右”或“不”)移动，可能的原因是                    。
a．增加A的浓度  b．增加D的浓度   c．增加C的浓度     d．使用催化剂
（4）某温度下反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡浓度符合c(C)·c(D)=2c(A)·c(B)，则此时的温度   850℃(填大于、小于或等于)：

在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
（1）反应的△H             0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。

在0~60s时段，反应速率v(N₂O₄)为            mol·L^-1·s^-1，
平衡时混合气体中NO₂的体积分数为                。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄)以0.0020mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T               100℃（填“大于”“小于”），
②列式计算温度T时反应的平衡常数K                          。
（3）温度T时反应达平衡后,向容器中，迅速充入含0.08mol的NO₂和0.08mol N₂O₄的混合气体，此时速率关系v(正)              v（逆）。（填“大于”，“等于”，或“小于”）

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe₂O₃(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH₁＝＋489.0 kJ·mol^－1
C(s)＋CO₂(g)=2CO(g)；ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1。
则CO还原Fe₂O₃的热化学方程式为______________________
（2）某实验将CO₂和H₂充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)    ΔH＝－49.0 kJ·mol^－1，测得CH₃OH的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题：

①该反应的平衡常数的表达式为K＝___        ____。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ      _K_Ⅱ(填“大于” 、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中，H₂的转化率由高到低的顺序是__________(填字母)。

（3）在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是               。
a．氢气的浓度减小
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H₂)/n(CH₃OH)增大
（4）在恒温恒容条件下，起始加入的反应物不变，要增大CH₃OH 的产率，可以采取的有效措施是              

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：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）该反应为_____________反应（选填“吸热”“放热”）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。
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）某温度下，平衡浓度符合c(CO₂)·c(H₂)＝ c(CO)﹒ c(H₂O)，试判断此时的温度为        ℃。

1913年，德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产，被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN₂和3molH₂投入1L的密闭容器，在一定条件下，利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H＜0。当改变某一外界条件（温度或压强）时，NH₃的体积分数ψ(NH₃)变化趋势如下图所示。

回答下列问题：
（1）已知：，，则反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）的△H=              （用含△H₁、△H₂的代数式表示）。
（2）合成氢的平衡常数表达式为____                      ，平衡时，M点NH₃的体积分数为10%，则N₂的转化率为____      （保留两位有效数字）。
（3）X轴上a点的数值比b点               （填“大”或“小”）。上图中，Y轴表示          （填“温度”或“压强”），判断的理由是         。
（4）若将1mol N₂和3mol H₂分别投入起始容积为1L的密闭容器中，实验条件和平衡时的相关数据如下表所示：

下列判断正确的是_____________。

A．放出热量：Ql< Q2< △Hl	B．N2的转化率：I> III
C．平衡常数：II >I	D．达平衡时氨气的体积分数：I>II

（5）常温下，向VmL amoI.L^-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L^-l的氨水，恰好使混合溶液呈中性，此时溶液中c(NH₄⁺)______________c(SO₄^2-)（填“>”、“<”或“=”）。
（6）利用氨气设计一种环保燃料电池，一极通入空气，另一极通入氧气，电解质是掺杂氧化钇(Y₂O₃)的氧化锆(ZrO₂)晶体，它在熔融状态下能传导O^2-。写出负极的电极反应式_    _________。

氮化铝（AlN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得。实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：①Al₂O₃在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6.75∶2）；②在碳存在下，X与N₂反应生成AlN。请回答：
（1）X的化学式为             。
（2）碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：
Al₂O₃（s）+3C（s）+N₂（g）2AlN（s）+3CO（g）
①在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如下图曲线甲所示。下列说法不正确的是            。

A．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B．c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：v（N₂）=3v（CO）
D．维持温度、容积不变，若减少N₂的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙
②一定温度下，在压强为p的反应体系中，平衡时N₂的转化率为α，CO的物质的量
浓度为c；若温度不变，反应体系的压强减小为0.5p，则N₂的平衡转化率将        α （填“<”、“=”或“>”），平衡时CO的物质的量浓度
A．小于0．5c               B．大于0．5c，小于c
C．等于c                  D．大于c
③该反应只有在高温下才能自发进行，则随着温度升高，反应物Al₂O₃的平衡转化率将       （填“增大”、 “不变”或“减小”），理由是                          。
（3）在氮化铝中加入氢氧化钠溶液，加热，吸收产生的氨气，进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量。写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式                  。

烟气脱硫（SO₂）脱硝（NO_x）一体化技术是大气污染防治研究的热点。烟气中NO通常占NO_x总量的90%以上，但NO的脱除难度较大。某研究小组探究用次氯酸钙溶液同时脱除烟气中SO₂和NO的方法。
脱硫：Ca(ClO)₂(aq) + 2SO₂(g) + 2H₂O(l)=CaSO₄(s) + H₂SO₄(aq) + 2HCl(aq)    Ⅰ
脱硝：3Ca(ClO)₂(aq) + 4NO(g) + 2H₂O(l)=3CaCl₂(aq) + 4HNO₃(aq)            Ⅱ
请回答：
（1）脱硫过程涉及的各化学反应及其ΔH如下：
SO₂(g) + H₂O(l)  H₂SO₃(aq)                     ΔH=a
Ca(ClO)₂(aq) + H₂SO₃(aq) = CaSO₃(s) + 2HClO(aq)      ΔH=b
CaSO₃(s) + HClO(aq) = CaSO₄(s) + HCl(aq)            ΔH=c
H₂SO₃(aq) + HClO(aq) = H₂SO₄(aq) + HCl(aq)          ΔH=d
脱硫反应Ⅰ的ΔH₁=      。
（2）脱硫反应Ⅰ和脱硝反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示：
①判断反应Ⅱ的ΔS₂      0、ΔH₂      0（填<、=或>），指出有利于自发进行的温度条件是      （填“较高温度”或“较低温度”）。
②预测用次氯酸钙溶液脱硫脱硝反应进行的程度并说明理由                                  。
（3）与NaClO溶液吸收法相比，Ca(ClO)₂法更能促进脱硫反应进行，理由是                       。
（4）与NaOH溶液吸收法相比，Ca(ClO)₂法的脱硫脱硝效率更高，理由是                          。

T₁温度下，体积为 2L的恒容密闭容器，加入4.00molX，2.00molY，发生化学反应 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。
部分实验数据如表格所示。

（1）前500s反应速率v(M)＝_____，该反应的平衡常数K＝_____。
（2）若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是____（填序号）
a．X的消耗速率与M的消耗速率相等     b．混合气体的平均相对分子质量不变
c．v(Y)与v(M)的比值不变              d．固体的总质量不变
（3）该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____。

a．Y的逆反应速率
b．M的体积分数
c．混合气体的平均相对分子质量
d．X的质量分数
（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列说法正确的是_____。

A．平衡不移动

B．重新达平衡后，M的体积分数小于50%

C．重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1．5倍

D．重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡不相等

E．重新达平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大
（5）若容器为绝热恒容容器，起始时加入4.00molX，2.00molY，则达平衡后M的物质的量浓度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)，理由是_____。

在一定温度下将3 mol CO₂和2 mol H₂混合于2 L的密闭容器中，如下反应：CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)
（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
（2）已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K₁＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)的平衡常数K₂＝________，反应 CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)的平衡常数K₃＝________。
（3）已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K₄为1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
（4）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。(填编号)

A．容器中压强不变

B．c(CO2)＝c(CO)

C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2

D．混合气体的平均相对分子质量不变

（5）在1 000 ℃下，某时刻CO₂的物质的量为2.0 mol，则此时v_正________v_逆(填“>”、“＝”或“<”)。该温度下反应达到平衡时，CO₂的转化率为________。

在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g) 2NO₂(g)  △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：
（1）反应的△H__________0（填“＞”或“＜”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，平均反应速率v(NO₂)为__________mol·L^-1·s^-1，反应的平衡常数K为_____________。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄) 以0.0020 mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则T___________100℃（填“＞”或“＜”）。
（3）100℃时达到平衡后， 继续往容器中通入0.1N₂O₄ mol，则化学平衡_________（填“左移”、“右移”或“不移动”），达到新平衡时N₂O₄ 的浓度________0.04mol/L。

氮元素能形成多种多样的化合物。
（1）己知N2O4 (g)2NO2 (g) ΔH＝+57.20 kJ/mol ，t℃时，将一定量的NO2、N2O4,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：

时间/min	0	5	10	15	20	25	30
c(X)/(mol/L)	0.2	c	0.6	0.6	1.0	c1	c1
c(Y)/(mol/L)	0.6	c	0.4	0.4	0.4	c2	c2

①c(X)代表      （填化学式）的浓度，该反应的平衡常数K=       。
②20 min时改变的条件是             ；重新达到平衡时，N2O4的转化率将    （填选项前字母）。
a．增大            b．减小             c．不变             d．无法判断
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是      ；
A．混合气体的密度保持不变             B．混合气体的颜色不再变化
C．混合气体的气体压强保持不变         D．N2O4与NO2的物质的量比为10:3
④若反应在t℃进行，某时刻测得n(NO2)="0.6" mol、n(N2O4)=1.2mol，则此时v(正)    v（逆）（填 “>”  、“<”或“=”）。
（2）已知2N2H4(l)+N2O4(l)="3N2(g)+4H2O(l)" ΔH=" -1225" kJ/mol

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
键能（kJ/mol）	390	190	946	460

则使1 mol N2O4 (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是          。

汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NO_x有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO＋2NO_x==2xCO₂＋N₂,当转移电子物质的量为0.8xmol时，该反应生成     LN₂(标准状况下)。
II．一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，可以用来合成很多有机物如甲醇（CH₃OH）、二甲醚（CH₃OCH₃）等，还可以作燃料。
（1）在压强为0.1 MPa条件下，将amol CO与3amol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)  △H<0
①该反应的平衡常数表达式为            。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是           。

A．升高温度	B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大	D．再充入1 mol CO和3 mol H2

(2）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＝
（3）CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2­—,该电池负极的电极反应式为              。
（4）甲醇也是新能源电池的燃料，但它对水质会造成一定的污染。有一种电化学法可消除这种污染。其原理是： 2滴甲醇，1mL 1.0mol·L^—1硫酸，4mL 0.1mol·L^—1硫酸钴
(CoSO₄）混合溶液，插上两根惰性电极，通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，
然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用图装置模拟上述过程：

①检验电解时产生的CO₂气体，井穴板穴孔内应盛放          溶液。
②写出净化甲醇的离子方程式                 。

I．X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y．填写下列空白：
（1）若X为金属元素，Y为非金属元素，Y₂H₄是一种重要有机化工原料。
①X单质与Fe₂O₃反应时，每消耗13.5g X放热213kJ，该反应的热化学方程式是                   ；
②写出实验室制备Y₂H₄的化学方程式                                    ；
（2）若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸。
为防止YO₂污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：
YO₂+GY₂+H₂O+n Z（未配平，n可以为0）
①上述反应式中的G不可能是       （填标号）。
A．NH₃    B．CO    C．CH₃CH₂OH
②25℃时，往a mol•L^﹣1的YH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol•L^﹣1H₂XO₄溶液（乙），当甲与乙等体积混合时，溶液呈中性（设温度不变），甲中溶质的电离常数K_b=                 （用含a的代数式表示）。
Ⅱ．离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al₂Cl₇^﹣和AlCl₄^﹣组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的      极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为                            。若改用AlCl₃水溶液作电解液，则阴极产物为       。
Ⅲ．甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物．工业上可用CO和H₂制取甲醇，化学方程式为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g） △H="b" kJ/mol，为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比（）及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出如图所示：

（1）反应热b    0 （填“＞”或“＜”）。
（2）若Ⅱ反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，A点的平衡常数K_A=      ，B点的平衡常数K_B     K_A（填“＞”或“＜”或“=”）。
（3）为提高CO转化率可采取的措施是                     、                  （答出两条即可）。

附加题
Ⅰ：如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和
1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A（g）+B（g）2C（g）； 反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

（1）达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧a处，则a的取值范围是            。
（2）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，此时甲容积为2L，反应化学平衡常数为____。
（3）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处， 则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于      ；
Ⅱ：若一开始就将K、F固定，其它条件均不变，则达到平衡时：
（1）测得甲中A的转化率为b，则乙中C的转化率为         ；
（2）假设乙、甲两容器中的压强比用d表示，则d的取值范围是               。