高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

有甲乙两个容积均为1L的密闭容器，在控制两容器的温度相同且恒定的情况下进行反应：2A（g）+B（g）xC（g），①向甲中通入4molA、2molB，达平衡时测得其中C的体积分数为40%；②向乙中通入1molA、0.5molB和3molC，平衡时测得C的体积分数为W%。试回答：
（1）甲平衡时A的体积分数为       ；
（2）若乙W%=40%，且建立平衡的过程中乙压强有变化 ，则x=      ，乙中建立平衡时压强的变化为    （填“递增”或“递减”）；
（3）若乙W%=40%，且平衡时甲、乙压强不同，则x=    ，平衡时甲的压强    乙的压强（填“大于”或“小于”），乙平衡时c（A）=       ；
（4）若x=4，则W%          40%（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；平衡时乙中的c（A）   甲中的c（A）。

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_____________。

五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以有三氯化磷(PCl3)氯化得到：
。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molPCl₃和1.0molCl₂，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：

（1） 0~150s内的平均反应速率
（2） 该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为___________(可用分数表示)。
（3） 反应至250s 时，该反应放出的热量为______________kJ。
（4） 下列关于上述反应的说法中，正确的是__________(填字母序号)。
a． 无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变
b． 300s 时，升高温度，正、逆反应速率同时增大
c． 350s 时，向该密闭容器中充入氮气，平衡向正反应方向移动
d． 相同条件下，若起始向该密闭容器中充入1.0molPCl₃和0.2molCl₂，达到化学平衡状态时，n(PCl₅ ) < 0.20mol
（5） 温度T ₁时，混合气体中PCl₅ 的体积分数随时间t 变化的示意图如下。其他条件相同，请在下图中画出温度为T ₂(T ₂> T ₁)时，PCl5的体积分数随时间变化的曲线。

工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答：

（1）已知 ：N₂(g）+3H₂(g） 2NH₃(g）    ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
①在500℃、2.02×10⁷Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反应后，放出的热量_____(填“<”、“>”或“=”）92.4kJ，理由是                   。
②为提高氨的产量，获得更大的效益，实际生产中宜采取的措施有                      。
A 降低温度  B 最适合催化剂活性的适当高温  C 增大压强
D 降低压强  E 循环利用和不断补充氮气  F 及时移出氨
（2）已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式：               ，该反应的化学平衡常数表达式K=              ，当温度升高时，K值          （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的H₂和N₂混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均相对分子质量为10，请计算此时H₂的转化率（写出计算过程）。

在一密闭容器中发生下列反应：2SO₂ (g）＋O₂ (g）2SO₃(g） ΔH<0，如图所示是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系。回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是____                  ____。
（2）t₁、t₃、t₄时刻，体系中分别改变的是什么条件？
t₁______     __；t₃______      __；t₄_____      ___。

在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)。下图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填字母)。

A．X的转化率越高

B．反应进行得越完全

C．达到平衡时X的浓度越大

D．化学反应速率越快

（2）如图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用时间：甲________乙(填“＞”“＜”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲________乙。

近几年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) △H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是             （填代号）。
（下图中V(正)、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）光气 (COCl₂)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂(g)＋CO(g) COCl₂(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中在1L恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：
            
①0—6 min内，反应的平均速率v(Cl₂)＝               ；
②若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡           移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
③若将初始投料浓度变为c(Cl₂)＝0.7 mol/L、c(CO)＝0.5 mol/L、c(COCl₂)＝         mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl₂的体积分数与上述第6 min时Cl₂的体积分数相同；
④随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是             ；（填“增大”、“减小”或“不变”）;
⑤比较第8 min反应温度T（8）与第15 min反应温度T(15)的高低：T（8）________T(15) (填“<”、“>”或“＝”)。
（3）用NH₃催化还原NO_X也可以消除氮氧化物的污染。下图E，采用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO(g) + NO₂(g) + 2NH₃(g)2N₂(g) + 3H₂O(g)。

①该反应的△S     0，△H      0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②以下说法正确的是                  。
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
③已知：2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O；NO + NO₂ + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O标况下V升NO和NO₂的混合气体通100mLNaOH溶液恰好完全反应，则NO和NO₂的体积比是         ，NaOH的物质的量浓度为_______(用含V的数学表达式表示，反应后的溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”)

氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
（1）氢气的燃烧热值高，H₂(g) ＋1/2 O₂ (g) = H₂O (g)  ΔH = －241.8 kJ·mol^-1

化学键	H-H	O=O	O-H
键能(kJ·mol^-1)	X	496.4	463

请根据相关数据计算：H-H的键能X = ________kJ·mol^-1。
（2）根据现代工业技术可以用H₂和CO反应来生产燃料甲醇，其反应方程式如下：
CO₂ (g) ＋3H₂(g)H₂O(l) ＋ CH₃OH(g)  ΔH = －49.00 kJ·mol^-1
一定温度下，在体积为1 L的密闭容器中充入1.00 mol CO₂和3.00 mol H₂，测得CO₂和CH₃OH的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________（填代号）。
A．CO₂在混合气体中的体积分数保持不变
B．单位时间内每消耗1.2 mol H₂，同时生成0.4 mol H₂O
C．反应中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度比为1：1，且保持不变
②从反应开始到平衡时的平均反应速率v(H₂) = ________       ，达到平衡时氢气的转化率为________   。
③该温度下的平衡常数表达式为________           。
④下列的条件一定能加快反应速率并且提高H₂转化率的是________（填代号）。
A．降低反应温度                      B．分离出水
C．保持容器体积不变，充入稀有气体    D．保持容器体积不变，充入CO₂气体

某温度下，容积同为2L的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下
（已知某温度下2HI(g)  H₂ (g)＋I₂ (g) ΔH =＋AkJ·mol^-1  K=4.0）

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	2 mol HI	1 mol H2＋1 mol I2	2 mol HI＋1 mol H2 ＋1 mol I2
HI的浓度	c1	c2	c3
反应的能量变化	吸收akJ	放出bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	ａ1	ａ2	ａ3

（1）根据上表回答问题
①c₁、c₃的关系式为                             ；②a、b的关系式为                              ；
③p₂、p₃的关系式为                           ；④ａ₁与ａ₂的关系式为                      ；
（2）甲容器中：该反应的平衡常数表达式为                                       。
（3）乙容器中：反应在开始2分钟后达平衡状态，则该反应在这2分钟内用HI表示的平均反应速率为                  mol·L·min
（4）丙容器中：反应开始时V_正                 V_逆（填“小于”、“等于”或“大于”）

工业常用燃料与水蒸气反应制各H₂和CO，再用H₂和CO合成甲醇。
（1）制取H₂和CO通常采用：C(s)+H₂O(g) CO(g)+H₂(g)   △H=＋131.4kJ·mol^-1，下列判断正确的是_______。
A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B．标准状况下，上述反应生成IL H₂气体时吸收131.4kJ的热量
C．若CO(g)+H₂(g) C(s)+H₂O(l)   △H=-QkJ·mol^-1，则Q<131.4
D．若C(s)+CO₂(g) 2CO(g) △H₁；CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g) △H₂则：△H₁+△H₂="+131.4" kJ·mol^-1
（2）甲烷与水蒸气反应也可以生成H₂和CO．该反应为：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)
己知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，测得的数据如下表：

	不同时间各物质的物质的量/mol
0min	2min	4min	6min
CH4	2.00	1.76	1.60	n2
H2	0.00	0.72	n1	1.20

根据表中数据计算：
①0min～2min内H₂的平均反应速率为_______。
②达平衡时，CH₄的转化率为________。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，达到新平衡时H₂的体积分数与原平衡相比______(填“变大”、“变小”或“不变”)，可判断该反应达到新平衡状态的标志有______(填字母)
A．CO的含量保持不变
B．容器中c(CH₄)与c(CO)相等
C．容器中混合气体的密度保持不变
D．3v_正(CH₄)=v_逆(H₂)
( 3 ）合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH₃OH)，常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池电解，电解时Co²⁺被氧化成Co³⁺，Co³⁺把水中的甲醇氧化成CO₂，达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过)。

①a电极的名称为________。
②写出除去甲醇的离子方程式____________

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO+2CO2CO₂+N₂
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如下表：

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）写出该反应的平衡常数表达式K =______。
（2）前2s 内的平均反应速率v(CO₂)=________。
（3）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
（4）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NO转化率的是____
A．选用更有效的催化剂                B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度                D．缩小容器的体积
（5）在温度和体积保持不变的条件下，能够说明该反应达到平衡状态的标志是____
A．反应混合物各组分物质的量浓度相等
B． NO 、CO、CO₂、N₂分子数之比为2:2:2:1
C．混合气体的密度保持不变
D．单位时间内消耗lmolNO的同时，就有lmolCO生成

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；反应的平衡常数K₁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“大于”“小于”），判断理由是      。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向            （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是            。

化学在可持续发展和能源的综合利用作出了巨大贡献。煤、石油、天然气这些化石能源如何更好的综合利用，相关技术日益成熟，请回答下列问题：
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C(s)+H₂O(g)  CO(g)+H₂(g)，此反应是吸热反应
①此反应的化学平衡常数表达式为                        ；
②下列能增大碳的转化率的措施是                  ；（填写相应字母）

A．加入C（s）

B．加入H2O（g）

C．升高温度

D．增大压强

（2）合成气合成甲醇的主要反应是：2H₂(g)+CO(g)      CH₃OH(g) △H=－90.8kJ· mol^－1
T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在2L密闭容器中开始只加入CO、H₂，反应10min后测得各组分的物质的量如下：

物质	H2	CO	CH3OH
物质的量（mol）	0.4	0.2	0.8

①该时间段内反应速率v(H₂)=            mol·L^－1·min^－1。
②比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)_______v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是____________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P的关系如右图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_____K（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝_________（用K1、K2表示）。
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如右图所示，

若在t0时刻分别改变一个条件，则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是          。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是                  。
（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，若采用铂为电极材料，两极上分别通入甲醇和氧气，以氢氧化钾溶液为电解质溶液，则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________；

在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）+Y（g）M(g)+N(g)
所得实验数据如下表:

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/mol	平衡时物质的量/mol
n（X）	n（Y）	n（M）
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a
④	900	0.10	0.15	b

回答下列问题:
（1）实验①中，若5min时测得，n(M)=0.050mo1， 则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率为_         。
（2）实验③平衡常数为___________，该正反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)
（3）能说明上述反应一定达到平衡的条件是_______________________。
A．c(Y)= c(N)        B．平均分子量不再变化
C．v_正(X) =v_逆(M)     D．温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
（4）实验③中，达到平衡时，X的转化率为_____________________。
（5）实验③、④中，达到平衡时，a与b的关系为__________(填选项)，请解释原因________________。
A．a>2b       B．a=2b     C．b<a<2b      D．a<b
（6）图是实验①中c(M)随时间变化的曲线图，请在图中画出实验②中c(M)随时间变化的曲线图。