高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

在80℃时，将0．4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

时间（s） c（mol/L）	0	20	40	60	80	100
c（N2O4）	0．20	a	0．10	c	d	e
c（NO2）	0．00	0．12	b	0．22	0．22	0．22

反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。
（1）该反应的化学方程式为                  ，表中b    c（填“<”、“=”、“>”）。
（2）20s时，N₂O₄的的浓度为       mol/L，0~20s内N₂O₄的平均反应速率为            。
（3）该反应的平衡常数表达式K=            ，在80℃时该反应的平衡常数K值为        （保留2位小数）。
（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时             。
A、N₂O₄的转化率越高                 B、NO₂的产量越大
C、N₂O₄与NO₂的浓度之比越大          D、正反应进行的程度越大

在10 L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

请回答：
（1）该反应为            （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝                        。
（3）一定条件下，能说明该反应达到化学平衡状态的是                （填字母）。
a．容器中压强不变                 b．混合气体中 c（CO）不变
c．υ_正（H₂）＝υ_逆（H₂O）          d．c（CO₂）＝c（CO）
（4）某温度下，将CO₂和H₂各0.10 mol充入该容器中，达到平衡后，测得 c(CO) =" 0.0080" mol﹒L^-1  ，则CO₂的转化率为      。
（5）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）·c（H₂）＝c（CO）·c（H₂O），试判断此时的温度为         ℃。

在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H₂和0.6mol的I₂，在一定的条件下发生如下反应：H₂（g）+ I₂（g） 2HI（g） ΔH＜0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为        。
（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为      。

（3）反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，化学平衡常数K        (填写增大、减小或不变)，HI浓度的变化正确的是          （用图2中a-c的编号回答）。

②若加入I₂，则H₂浓度的变化正确的是        （用图2中d-f的编号回答）。

在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应：m A(g）+n B(g）p C(g)+q D(g)。
（1）若开始时加入A物质m mol，B物质n mol，则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)
（2）相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T₁(填“>”、“<”或“=”)    T₂，该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”)    0。

（3）一定条件下，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

①若在恒温恒容的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的平均相对分子质量（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）______  。
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的密度（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）        。
（4）若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示：

可见反应在t₁、ｔ₃、ｔ₇时都达到了平衡，而ｔ₂、ｔ₈时都改变了条件，试判断ｔ₂时改变的条件是      。

已知2A(g)＋B(g)2C(g)，向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c(C)="0.040" mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是            (填写序号)。
A．v(C)=2v(B)
B．容器内压强保持不变
C．v逆(A)=2v正(B)
D．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为                   (用含Q₁、Q₂的代数式表示)；
（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K=                           。
（4）已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是       (填“放”或“吸”)热反应；若反应温度升高，A的转化率            (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）某温度下，A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示，平衡状态由a 变到b时，化学平衡常数K(A)      K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。

碳酸二甲酯(CH₃OCOOCH₃，简称DMC)，是一种无毒、用途广泛的化工原料，被誉为当今有机合成的“新基石”。
（1）浙江大学用甲醇、CO、O₂在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。
已知：ⅰ  CO的标准燃烧热：-283.0 kJ•mol^-1，
ⅱ  1mol H₂O(l)完全蒸发变成H₂O(g)需吸收44 kJ的热量
ⅲ  2CH₃OH(g)+CO₂ (g) CH₃OCOOCH₃ (g)+H₂O(g)  △H=－15.5 kJ•mol^-1
则2CH₃OH(g)+CO(g)+ 1/2O₂(g)  CH₃OCOOCH₃ (g)+H₂O(l)  △H=          。该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是                      。
（2）甲醇和CO₂可直接合成DMC：2CH₃OH(g)+CO₂ (g) CH₃OCOOCH₃ (g)+ H₂O(g)，但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产。
① 写出该反应平衡常数表达式：                       。
②在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明已达到平衡状态的是             （选填编号）。
A．v_正(CH₃OH)= 2v_逆(CO₂)
B．CH₃OCOOCH₃与H₂O的物质的量之比保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内压强不变
③某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5 molCH₃OH(g)、适量CO₂和6×10^-5 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响，其变化曲线如下左图所示。计算公式为：TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

在该温度下，最佳反应时间是          ；4～10 h内DMC的平均反应速率是_    ___。
④如果在其它条件不变的情况下，研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响，请在右上图坐标系中画出从投入反应物开始，随着反应温度不断升高（不考虑温度对催化剂活性的影响），TON变化的曲线示意图（假设起始温度为T₀℃）。
⑤假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高TON值的是         。
A．往反应体系中添加催化剂
B．往反应体系中添加吸水剂
C．从反应体系中分离出CO₂
D．扩大容器的体积

某硫酸厂用以下几种方法处理SO₂尾气。

（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容2C （s）+2SO₂（g）S₂（g）+2CO₂（g） 。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：
①第一次出现平衡的时间是第          min；
②0~20min反应速率表示为V（SO₂）=          ；
③30 min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是                 ；40min时，平衡常数值为__________。
（2）亚硫酸钠吸牧法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为                         ；
②常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是____（填序号）
a.c（Na⁺）+c（H⁺） >c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+ c（OH^-）
b.c（Na⁺） = c（SO₃^2-） + c（HSO₃^-）+ C（H₂SO₃）
c.c（Na⁺）> c（SO₃^2-）> c（OH^-）>c（H⁺）
d.水电离出c（OH^一）=l×l0^-8 mol/L，
（3）电化学处理法
如图所示，Pt（1）电极的反应式为                      ；碱性条件下，用Pt（2）电极排出的S₂O₄^2-溶液吸收NO₂，使其转化为N₂，同时有SO₃^2-生成。若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO₂气体    mol。

在1.0L密闭容器中放入l.0molX（g），在一定温度进行如下反应：X（g）Y（g） +Z（g）△H=akJ．mol^-1反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

回答下列问题：
（1）实验测得，随温度的升高反应的平衡常数K增大，则△H__________0（填>、<或=）
（2）其他条件不变时，为使平衡向右移动，采用的下列措施可行的是__________。

A．缩小容器容积

B．及时分离出Y、Z

C．使用合理的催化剂

D．升高体系温度

（3）计算平衡时X的转化率为__________，该温度下反应的平衡常数值为：___________。
（4）由总压强p和起始压强p_o表示反应体系的总物质的量n（总）和反应物X的物质的量n（X），则n（总）=__            mol，n（X）=__       mol，反应物X的转化率a（X）的表达式为_________。

在3个温度、容积相同的1 L密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得一分钟后反应达到平衡时的有关数据如下[已知N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1]：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molN2、3molH2	2molNH3	4molNH3
NH3的浓度（mol•L^-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	a1=25%	α2	α3

（1）由以上数据，甲、乙、丙达平衡时， N₂的浓度大小关系为__________________，从反应开始到达到平衡，甲中以H₂表示的反应速率是__________。
（2）该温度下，丙中反应2NH₃N₂＋3H₂的平衡常数是__________。
（3）a＋b______92.4(填“<”、“>”或“＝”，下同)；α₁＋α₃______1。
（4）若要使甲重新达平衡后c(NH₃)/c(N₂)比值变小，其他条件可采用________。
A．使用催化剂
B．增大氮气浓度
C．升高温度
D．缩小容器体积

在20 L的恒容密闭容器中，加入3 mol SO₃(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol/L，反应至8 min时达平衡状态。

（1）在0～4 min内生成O₂的平均速率v(O₂)＝___ mol/(L·min)。
（2）整个过程中，各物质的浓度与时间的关系如图所示，则该温度下的平衡常数K＝______。
（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是______，此时的平衡常数与（2）中相比________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

选项	A	B	C	D
SO3	1 mol	3 mol	3 mol	0 mol
SO2	2 mol	1.5 mol	0 mol	6 mol
O2	2 mol	1 mol	0 mol	5 mol

 

反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为 a∶b。则
（1）平衡时A与B的转化率之比是__________。
（2）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a＋b)与(c＋d)所满足的关系是(a＋b)______(c＋d)(填“>”、“＝”、“<”或“没关系”)。
（3）设定a＝2 ，b＝1，c＝3，d＝2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2 mol、1 mol、2 mol、1 mol，B的物质的量依次是1 mol、1 mol、2 mol、2 mol，C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时，A的转化率最大的容器是______(填容器序号，下同) 。

t℃时，将3molA和2molB气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(气)+B(气) xC(气)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余1.8molB，并测得C的浓度为O.4mol/L，请填写下列空白：
（1）x=__________。
（2）比较达到平衡时，A、B两反应物的转化率：α(A)________α(B)(填>、=或<)
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通人少量氦气(氦气和A、B、C)都不反应)后，下列说法中正确的是____________(填写字母序号)
A．化学平衡向正反应方向移动
B．化学平衡向逆反应方向移动
C．化学平衡不会发生移动
D．正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变
（4）在t℃时，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入__________(填A或B)________mol(用a表示)，

甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
（1）以下是工业上合成甲醇的两个反应：
反应I： CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）       ΔH₁
反应II：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）+ H₂O（g）    ΔH₂
① 上述反应符合“原子经济”原则的是       （填“I”或“II”）。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断反应I为______热反应（填“吸”或“放”）。
③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0．2 mol／L，则CO的转化率为                  ，此时的温度为               （从表中选择）。
（2） 已知在常温常压下：
① 2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（g）  ΔH₁ kJ／mol
② 2CO（g）+ O₂（g）＝ 2CO₂（g）         ΔH₂ kJ／mol
③ H₂O（g）＝ H₂O（l）           ΔH₃ kJ／mol
则反应CH₃OH（l）+ O₂（g）＝ CO（g）+ 2H₂O（l）    ΔH＝           kJ／mol
（3）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr₂O²‾₇)时，实验室利用下图装置模拟该法：

① N电极的电极反应式为                         。
② 请完成电解池中Cr₂O²‾₇转化为Cr³⁺的离子反应方程式：
Cr₂O₇ ²‾+      Fe²⁺ +      [   ] ═=        Cr³⁺+     Fe³⁺+      H₂O
（4） 处理废水时，最后Cr³⁺以Cr(OH)₃形式除去，当c(Cr³⁺)=1×10‾⁵ mol•L^﹣1时，Cr³⁺沉淀完全，此时溶液的pH=         。(已知， K_sp[Cr(OH)₃]=6.4×10‾³¹，lg2=0.3)

在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)="0.100" kJ·mol^-1、c(B)="0.200" kJ·mol^-1及c(C)="0" kJ·mol^-1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：
（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件；所改变的条件分别：
②_______________；③_______________。
（2）实验②平衡时B的转化率为_________；该反应的△H _____0；(填“＞”、“＜”、或“＝”)理由是_________________________________________。
（3）该反应进行到4.0min时的平均反应速率：实验③：v(B)＝___________________。

氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛
（1）传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO₂与NH₃为原料合成尿素的主要反应如下：
2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)       ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1
NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)   ΔH＝+ 72.49 kJ·mol^－1
反应2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH＝                kJ·mol^－1。
②液氨可以发生电离：2NH₃(l)NH₂^－ + NH₄^＋，COCl₂和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式                    。
（2）氨气易液化，便于储运，可利用NH₃作储氢材料
已知：2NH₃(g)N₂(g) + 3H₂(g) ΔH＝+92.4 kJ·mol^－1
① 氨气自发分解的反应条件是                   （填“低温” 或 “高温”）。
②其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。

在600℃时催化效果最好的是                   （填催化剂的化学式）。c点氨气的转化率高于b点，原因是                                。
（3）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH₃表示)和氯化物，把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池（电极为惰性材料）进行电解除去NH₃，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N₂。

①写出电解时A极的电极反应式：                        。
②写出第二步反应的化学方程式：                        。