高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：
N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH=-93．0kJ/mol
某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如下

时间/h 物质的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2．0	1．83	1．7	1．6	1．6
H2	6．0	5．49	5．1	4．8	4．8
NH3	0	0．34	0．6	0．8	0．8

①0~2 h内，v（N₂）=                 。
②平衡时，H₂的转化率为_________________
③若保持温度和体积不变，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH₃比的浓度与上表中相同的为             （填选项字母）。
A．a=l、b=3．c=0        B．a=4、b=12、c=0
C．a=0、b=0．c=4        D．a=l、b=3、c=2

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO₂和3mol H₂，发生的反应为：CO₂(g)＋3H₂(g)  CH₃OH(g)＋H₂O(g)，△H＝－a kJ·mol^－1（a＞0）， 测得CO₂(g)和CH₃OH(g)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__________（填编号）
A．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H₂，同时生成0.4molH₂O
D．该体系中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件         （填选项），可使K＝1。
A．增大压强
B．增大反应物浓度
C．降低温度
D．升高温度
E．加入催化剂

分，共反应mA＋nBpC在某温度下达到平衡。
（1）若A、B、C都是气体，减压后v正小于v逆，则m、n、p的关系是______            。
（2）若在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为___________态。
（3）若A为液体，C为气体，且m＋n＝p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（4）若升高温度，A物质的转化率增大，则该反应为________(“吸热”或“放热”)反应。

T ℃时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生如 下反应。mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(s) ΔH<0(m、n、p、q为最简整数比)。A、B、C、D的物质的量变化如图所示。

（1）前3 min，v(C)＝______________。
（2）在该温度下K=______________
（3）反应达到平衡后，下列措施对A的转化率无影响的是_____________(填选项字母)。
A．保持体积不变，再通入2 mol A和1 mol B
B．移走一部分D
C．把容器的体积缩小一倍
D．升高温度
（4）T ℃时，容积为1 L的密闭容器中，起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D，此时v(正)_____________v(逆)(填“>”“<”或“＝”)

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)   ΔH＝－196.6 kJ·mol^－1
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)  ΔH＝－113.0 kJ·mol^－1
则反应NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)的ΔH＝_____________kJ·mol^－1。
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是__________________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝____________。
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH＝_____________0(填“＞”或“＜”)。

在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH (g)+H₂O(g)  △H=－49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如右图所示。回答下列问题：

（1）Y的化学式是                。
（2）反应进行到3min时，v_正          v_逆(填“>”或“<”、“=”)。反应前3min，H₂的平均反应速率v（H₂）=                    mol·L^-1·min^-1。
（3）不能判断该反应达到化学平衡状态的依据是             。

A．容器内各气体的体积比保持不变	B．混合气体密度不变
C．3v逆（CH3OH） =v正（H2）	D．H2转化率为75%

（4）上述反应达到平衡后，往容器中同时加入1molCO₂和1mol H₂O(g)，此时平衡将           （填“向左”、“向右”或“不”）移动。
（5）上述温度下，反应CH₃OH (g) + H₂O(g)CO₂(g) + 3H₂(g)的平衡常数K=           （计算结果保留2位小数）。

有科学家正在研究用碳与一氧化氮反应处理环境问题：
C（s）+2NO（g）⇌CO₂（g）+N₂（g）△H
（1）实验方案中有下列措施①采用加热提高反应速率②使用催化剂提高反应速率③使用加压提高NO转化率④使CO₂转化成干冰从体系用脱离，提高NO的转化率其中你认为可行的是                 ．
（2）这个反应的平衡常数表达式是                 ．
（3）在恒容恒温密闭容器中，科学家得到下列实验数据：
浓度（mol/L）
时间（min） NO N₂     CO₂
0 0.100  0   0
10 0.058    0.021    0.021
20 0.040    0.030    0.030
30 0.040   0.030     0.030
请求出该应在该温度下的平衡常数K=              ．
（4）若在（3）的实验中30min时开始升温，36min时达平衡，测得NO的转化率变为50%，则该反应的△H   0（填“＞”、“＜”、“=”），判断的理由是            ．
（5）若科学家在30min后改变了某一条件，反应进行到40min时达平衡浓度分别为C（NO）=0.032mol/L，C（N₂）=0.034mol/L，C（CO₂）=0.017mol/L，则改变的条件可能是               ，判断的依据是            ．

甲烷自热重整是先进的制氢方法, 包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气, 发生的主要化学反应有:

回答下列问题:
（1）反应CO（g）+H₂O（g）  CO₂（g）+H₂（g）的ΔH=           kJ·mol^-1。
（2）在初始阶段, 甲烷蒸气重整的反应速率             甲烷氧化的反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）对于气相反应, 用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度（c_B）也可表示平衡常数（记作K_p）, 则反应CH₄（g）+H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）的K_p=                    随着温度的升高, 该平衡常数           （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）从能量角度分析, 甲烷自热重整方法的先进之处在于                 。
（5）在某一给定进料比的情况下, 温度、压强对H₂和CO物质的量分数的影响如下图:
   
①若要达到H₂物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%, 以下条件中最合适的是          。
A．600 ℃, 0．9 MPa      B．700 ℃, 0．9 Mpa
C．800 ℃, 1．5 MPa      D．1 000 ℃, 1．5 MPa
②画出600 ℃, 0．1 MPa条件下, 系统中H₂物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图:

（6）如果进料中氧气量过大, 最终导致H₂物质的量分数降低, 原因是                。

目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） ΔH＝－574 kJ·mol^－1
②CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） ΔH＝－1160 kJ·mol^－1
③H₂O（g）＝H₂O（l） ΔH＝－44．0 kJ·mol^－1
写出CH₄（g）与NO₂（g）反应生成N₂（g） ,CO₂（g）和H₂O（l）的热化学方程 式_____________________
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）＋2NO（g）N₂（g）＋CO₂（g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T^。C）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是______________
A．容器内CO₂的浓度保持不变
B．v_正（N₂）="2" v_正（NO）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在T^。C时．该反应的平衡常数为______________（保留两位小数）；
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是______________
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是：__________________________。
②当A中消耗0．05mol氧气时，B中________________极（填“a”或“b”）增重________________g。

一定条件下，A（g）+B（g） C（g）   ΔH ＜0，达到平衡后根据下列图像判断：

（1）升高温度，达到新平衡的是                （填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同），新平衡中C的体积分数              （填“增大”、“减小”、“不变”，下同）。
（2）减小压强，达到新平衡的是                 ，A的转化率               。
（3）减小C的量，达到新平衡的是                   。
（4）增加A的量，达到新平衡的是            ，此时B的转化率           ，A的转化率          。
（5）使用催化剂，达到新平衡的是            ，C的质量分数            。

近年以来，我国多地频现种种极端天气，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素．
（1）活性炭可用于处理大气污染物NO，在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F．当温度分别在T₁℃和T₂℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                  ．
②上述反应的平衡常数表达式K=              ，根据上述信息判断，T₁和T₂的关系是            ．
A．T₁＞T₂       B．T₁＜T₂       C．无法比较
③在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施能改变NO的转化率的是           ．
a．增大c（NO）   b．增大压强    c．升高温度   d．移去部分F
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得H₂，具体流程如图1所示：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：                     ．
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是                 ．
（3）开发新能源是解决大气污染的有效途径之一．直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示．
通过a气体的电极是原电池的            极（填“正”或“负”），b电极反应式为               ．

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。
（1）将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K为          SO₂的平衡转化率为             若将0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中在该温度下达平衡，与前者比较，SO₂的平衡转化率             SO₂的体积分数             （填增大、减小、不变、无法确定）
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有              （填字母）

A．升高温度	B．降低温度
C．增大压强	D．减小压强

E．加入催化剂  G．移出氧气
（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到更重要的化工原料，反应的化学方程式为            

（每空2分，共8分）研究硫及其化合物性质有重要意义。
（1）Cu₂S在高温条件下发生如下反应：2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）  ⊿H=－773kJ/mol，当该反应有0.2mol SO₂生成时，反应释放出的热量为___________kJ。

（2）硫酸工业生产中涉及如下反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）。向2L的容器中充入2molSO₂、1molO₂，SO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。T₁温度时反应进行到状态D时，v_（正）          v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。温度为T₁时，反应的平衡常数K=           。若在T₃温度时，达平衡时测得反应放出的热量为Q₁。此时再向容器中加入2molSO₂、1molO₂并使之重新达到平衡，测得又放出热量Q₂。则下列说法正确的是            。（填字母编号）
a．容器的压强增大原来的两倍
b．Q₂一定等于Q₁
c．新平衡时SO₂的转化率一定大于80%
d．T₃时的平衡常数大于T₁时的平衡常数

（10分，每空2分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池，已知H₂(g)、CO(g)、CH₃OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol^-1、-283.0 kJ·mol^-1、-726.5 kJ·mol^-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解180 g水消耗的能量是             kJ。
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                  ；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，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℃)：

下列说法正确的是             (填序号)
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=mol·L^－1·min^－1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大
（4）在T₁温度时(甲醇为气态)，将lmol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容容器中充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为               ；
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                。

[理论综合]运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）氨气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O。则电解质溶液为KOH，则负极反应式为______________________________。
（2）25℃时．将amol•L^-1的氨水与0.1mol•L^-1的盐酸等体积混合．
①当溶液中离子浓度关系满足c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）时．则反应的情况可能为__________。
a．盐酸不足．氨水剩余    b．氨水与盐酸恰好完全反应    c．盐酸过量
②当溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）时．用含含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=____________。
（3）向BaCl₂溶液中通CO₂不会出现沉淀，请根据溶液里存在的平衡原理解释其原因___________，某同学根据相同的理由认为向BaCl₂溶液中通入SO₂也不会出现沉淀，但在实验验证中发现了异常情况，将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间出现了白色沉淀，则产生该沉淀的离子反应方程式为___________。
（4）室温下，把SiO₂细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H₄SiO₄溶液，反应原理如下：
SiO₂（s）+2H₂O（l）H₄SiO₄（aq）  △H
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________。
②通常情况下，改变压强对气体会产生较大影响，对固体和液体影响很小，实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体受到的压强影响不能忽略。一定温度下，在10000m以下的地球深处，上述反应进行的方向是_________________________（填“正方向”、“不移动”或“逆方向”）。请根据平衡常数表达式解释其原因_____________________________。