高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题：
（1）关于反应过程中能量变化的研究：

则：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=                      kJ·mol^-1。
（2）关于反应速率和限度的研究：
工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反应的化学方程式为：
2NH₃ (g)+ CO₂ (g) CO(NH₂)₂ (l) + H₂O (l)，该反应的平衡常数（K）和温度（T / ℃）关系如下：

T / ℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

 
①焓变ΔH  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比），下图（1）是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是                    。

③上图中的B点处，NH₃的平衡转化率为              。
（3）关于电化学的研究：
铝是日常生活中用途最多的金属元素，下图为Al-AgO电池的构造简图，电解质溶液为NaOH，它可用作水下动力电源，该电池中铝电极反应式为                             。用该电池电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为                         。
   
（4）关于电离平衡的研究：
人体血液里存在重要的酸碱平衡：，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO₃^-)∶c(H₂CO₃)变化关系如下表：

c(HCO3^-)∶c(H2CO3)	1.0	17.8	20.0	22.4
pH	6.10	7.35	7.40	7.45

 
试回答：
正常人体血液中，HCO₃^-的水解程度       电离程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人体血液酸中毒时，可注射缓解        （填选项）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO₃溶液    C．NaCl溶液    D．Na₂SO₄溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H₂CO₃)       c(HCO₃^－) （填“<”、“>”、“＝”）

硝酸工业的基础是氨的催化氧化，在催化剂作用下发生如下反应：
① 4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)    △H =" —905" kJ/mol    ①主反应
② 4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g)     △H =" —1268" kJ/mol   ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。

（1）由反应①②可知反应⑤N₂(g) + O₂(g)2NO(g)的反应热ΔH=     
（2）由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时，反应温度最好控制在     
（3）用Fe₃O₄制备Fe（NO₃）₃溶液时，需加过量的稀硝酸，原因一：将Fe₄O₃中的Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，
原因二：     （用文字和离子方程式说明）。
（4）将NH₃通入NaClO溶液中，可生成N₂H₄，则反应的离子方程式为     。
（5）依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池（如乙图所示），则图中A为     （填“正极”或“负极”），电极方程式为     

我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH₄的反应速率和转化率，下列措施可行的是     。
A、增大压强    B、升高温度 C、充入He气   D、增大水蒸气浓度
（2）“转化一氧化碳”发生的方程式是H₂O(g) +CO(g) H₂(g)+CO₂(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

 
提高氢碳比[ n（H₂O）/n（CO）]，K值   （填“增大”、“不变”或“减小”）；若该反应在400℃时进行，起始通入等物质的量的H₂O和CO，反应进行到某一时刻时CO和CO₂的浓度比为1∶3，此时v（正）   v（逆）（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）有关合成氨工业的说法中正确的是     。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
（4）生产尿素过程中，理论上n(NH₃)∶n(CO₂)的最佳配比为  ，而实际生产过程中，往往使n(NH₃)∶n(CO₂)≥3，这是因为     。
（5）当甲烷合成氨气的转化率为60％时，以3.0×10⁸ L甲烷为原料能够合成     L 氨气。（假设体积均在标准状况下测定）

水煤气转化反应CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂ (g)在一定温度下达到化学平衡状态。
完成下列填空：
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=________________。
（2）一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是         （选填编号）。
a．容器中的压强不变         b．1 mol H－H键断裂的同时断裂2 molH－O键
c．v正(CO) = v逆(H₂O)        d．c(CO) = c(H₂)
（3）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下实验组1和实验组2的数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	3
2	650	1	2	0.8	1.2	5
3	950	1	2	—	—	—

 
①由实验组1的数据可知，平衡时CO的转化率为            %。
②由实验组1和2的数据可分析，压强对该可逆反应的影响是                     。
③有了实验组1和2的数据，再设计实验组3，其目的是                         。

(I某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH₄⁺和NH₃·H₂O的形式存在。在微生物作用下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-，两步反应的能量变化示意图如下:

（1）1 mo1NH₄⁺(aq)全部氧化成NO₃^-(aq)的热化学方程式是   _                    。
（2）在一定条件下，向废水中加入CH₃OH，将HNO₃还原成 N₂，若该反应消耗32gCH₃OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_          。
(B)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十2CO2CO₂+ N₂ △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的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）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H  0(填写“>”、“<”、“=”)
（2）在该温度下，反应的平衡常数K=              (只写出计算结果);
（3）某同学设计了三组实验，分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，
部分实验条件如下表:

该同学画出了表中三个实验条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，请在图上标明各条曲线的实验编号;

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。
（1）根据右下能量变化示意图：

写出CO和NO₂反应生成NO和CO₂的热化学方程式                     
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃ (g)  ΔH<0，
其平衡常数K与温度T的关系如下表，试判断K₁      K₂（填“>”、“=”或“<”）

T /K	298	398
平衡常数K	K1	K2

 
（3）下列各项能说明该反应达到平衡状态的是       （填字母序号）
a． v(H₂)_正="3" v(N₂)_逆
b． 容器内压强保持不变
c． 容器中混合气体的密度保持不变
d.： N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1:3:2
（4）氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。

请回答：                                                  
①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因               。
②25⁰C时，将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7，测该混合溶液中c(Cl^-)与c(NH₄⁺)关系为         （填字母序号）
a．c(Cl^-)﹥c(NH₄⁺)    b．c(Cl^-)﹦c(NH₄⁺)
c． c(Cl^-)﹤c(NH₄⁺)     d.无法判断

（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q
下表所列数据是反应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

 
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（  ）
A．混合气体的密度不变
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
（2）由表中数据判断Q        0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施
是（  ）
A．加入催化剂       B．充入CO       C．充入H₂      D．升温
（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得cmol／L，则以CH₃OH表示的反应速率v           mol /(L·min)，
CO的转化率为               。
（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反应制取，涉及的反应方程式如下：
C(s)CO₂(g) 2CO(g)              平衡常数K₁
C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)         平衡常数K₂
CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)       平衡常数K₃
则K₁、K₂、K₃之间的关系是：                       。

开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。
（1）已知：① 2CH₃OH(1) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)  ΔH₁ =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g)    ΔH₂ =" –" 566.0 kJ/mol
③ H₂O(g) = H₂O(1)  ΔH₃ =" –" 44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___________。
（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)  ΔH>0
①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则T_l ________T₂(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小关系为___________。
     
②100℃时，将1 mol CH₄和2 mol H₂O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________
a．容器内气体密度恒定  
b．单位时间内消耗0.1 mol CH₄同时生成0.3 mol H₂
c．容器的压强恒定      
d．3v正(CH₄) = v逆(H₂)
如果达到平衡时CH₄的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K =___________
（3）某实验小组利用CO(g) 、 O₂(g) 、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为___________。

硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：          

（1）焦炭在过程Ⅰ中作______剂。
（2）过程Ⅱ中的Cl₂用电解饱和食盐水制备，制备Cl₂的化学方程式是    。
（3）整个制备过程必须严格控制无水。
①SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸，反应的化学方程式是     。
②干燥Cl₂时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H₂SO₄中。冷却的作用是    。
（4）Zn还原SiCl₄的反应如下：
反应1： 400℃～756℃ ，SiCl₄(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl₂(l)   ΔH₁ <0 
反应2：  756℃～907℃ ，SiCl₄(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl₂(g)  ΔH₂ <0 
反应3：  907℃～1410℃，SiCl₄(g) + 2Zn(g)  Si(s) + 2ZnCl₂(g)  ΔH₃ <0 
① 对于上述三个反应，下列说法合理的是_____。
a．升高温度会提高SiCl₄的转化率      b．还原过程需在无氧的气氛中进行
c．增大压强能提高反应的速率         d．Na、Mg可以代替Zn还原SiCl₄
② 实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是    。
③ 已知Zn(l)=Zn(g)  ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl₄的转化率均为90%，每投入1mol SiCl₄，“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。
（5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO₃和HF的混合液。硅表面首先形成SiO₂，最后转化为H₂SiF₆。用化学方程式表示SiO₂转化为H₂SiF₆的过程     。

硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）400℃，1.01× Pa下，容积为1．0L的密闭容器中充入0.5molSO₂，(g)和0.3 molO₂ (g)，发生反应中n(SO₃)和n(O₂)随时间变化的关系如图所示。反应的平衡常数K=_______；0到10 min内用SO₂：表示的平均反应速率_________。更具图中信息，判断下列叙述中正确的是_____（填序号）。

A．a点时刻的正反应速率比b点时刻的大

B．c点时刻反应达到平衡状态

C．d点和e点时刻的c(O2)相同

D．若5 00℃，1.01×Pa下，反应达到平衡时，n( SO3)比图中e点时刻的值大

（2）用NaOH溶液吸收工业废气中的SO₂，当吸收液失去吸收能力时，25℃时测得溶液的pH=5.6，溶液中Na^＋,H^＋, HSO- 3,SO2- 3离子的浓度由大到小的顺序是__________________
（3）可通过电解法使（2）中的吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），其工作示意图如下：

HSO- 3在阳极室反应的电极反应式为_______________________________.
阴极室的产物_________________。

研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
（1）图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器，内有可移动的隔板。一定温度（T）下，左室加入2 mol SO₃，右室加入2 mol SO₂和1 mol O₂，在少量催化剂存在下分别发生反应：

左室：
右室：
反应达到平衡时，右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。

①ΔH₂＝_______（含a的数学式表示）；反应的平衡常数K＝_________L·mol^－1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________（填序号）。
A．隔板不再移动
B．左右两边SO₂的物质的量相等
C．左右二室中SO₂与O₂物质的量之比都是2∶1
③达平衡时，左室反应吸收的热量为Q₁kJ，右室反应吸收的热量为Q₂kJ，则Q₁、Q₂满足的关系是_____________（填序号）。
A．Q₁＝Q₂
B．Q₁＞Q₂
C．Q₁＜Q₂
（2）高温下，炽热的Cu₂S与水蒸气反应生成金属铜、H₂和SO₂（）。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu₂S参与反应，则转移电子的物质的量是_________mol。

（Ⅰ）铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是                  ；
（2）检验溶液B中是否存在Fe³⁺的方法是         ；
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是                   ；
（Ⅱ）（1） 常温下，某同学将稀盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	氨水物质的量浓度 (mol·L^－1)	盐酸物质的量浓度 (mol·L^－1)	混合溶液 pH
①	0.1	0.1	pH=5
②	C	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＞7

 
请回答:从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c(H⁺)＝   mol·L^－1；从第②组情况表明，C          0.2 mol·L^－1（选填“>”、“<”或“＝”）；从第③组情况分析可知，混合溶液中c(NH₄⁺)
       c(NH₃·H₂O)（选填“>”、“<”或“＝”）。
（2）写出以下四组溶液NH₄⁺离子浓度由大到小的顺序  >   >    > （填选项编号）。
A．0.1mol·L^－1NH₄Cl
B．0.1mol·L^－1NH₄Cl和0.1mol·L^－1NH₃·H₂O
C．0.1mol·L^－1NH₃·H₂O
D．0.1mol·L^－1NH₄Cl和0.1mol·L^－1HCl

用化学反应原理相关知识同答 
I．根据下表所示化学反应与数据关系回答下列问题：

（1）反应①是           （填“吸热"或“放热”）反应。
（2）根据反应①与②可推导出同温下K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=     （用K₁、K₂表示）。
（3）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，若t₂时只改变了一种外界条件j试判断：改变的条件可能是    。
②若t₄时降压，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄～t₆时逆反应速率与时间的关系曲线。
II．请根据醋酸的电离平衡回答下列问题：
（1）常温下，0.1mol／L 的CH₃COOH溶液中有l％的CH₃COOH分子发生电离，则溶液的pH=   。
（2）将上述溶液加蒸馏水稀释，在稀释过程中，下列各项中增大的是      （填字母编号）。

（3）25℃时，CH₃COOH的电离平衡常数为1．75×10^-5，现将一定量的CH₃COOH与NaOH溶液混合，若测得混合液pH=5．6，则混合液中各离子浓度由大到小的顺序是      。

高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO₂（g） △H= －28．5 kJ·（mol^－1
（1）已知：C（石墨）+CO₂（g）2CO（g） △H=" +" 172．5 kJ·mol^－1
则反应：Fe₂O₃（S） +3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g） △H=        kJ·mol^－1
（2）冶炼铁反应  Fe₂O₃（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO₂（g） △H=－28．5 kJ·mol^－1的平衡常数表达式K=          ，温度降低后，K值          ．（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T^oC时,该反应的平衡常数K=27,在1L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.

	Fe2 O3	CO	Fe	CO2
甲容器	1．0 mol	1．0 mol	1．0 mol	1．0 mol
乙容器	1．0 mol	2．0 mol	1．0 mol	1．0 mol

 
①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是      （填字母）。
a．乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b．甲、乙容器中，CO₂的平衡浓度之比为2：3
c．当容器内气体压强保持不变时，标志反应达到平衡状态
d．当容器中气体密度保持不变时，标志反应达到平衡状态
（4）钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀   （填编号）。

②在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图：A电极对应的金属是     （写元素名称），B电极的电极反应式是       。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因                       。

碘及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。解答下列与碘元素有关的试题：
（1）碘是人体中的微量元素之一，是一种智力元素。国家推广“加碘食盐”，其中一般加入的是KIO₃，而不是KI。其原因是                               。
（2）常温下，NH₄I是一种固体，一定温度下在密闭容器中发生下面的反应：
① NH₄I(s)  NH₃(g)  + HI(g)
② 2HI(g)  H₂(g) + I₂(g)
达到平衡时，缩小容器体积，增大体系压强，混合气体的颜色        （填“加深”或“变浅”或“不变”）；达到平衡时，反应②的化学平衡常数表达式为           ；达到平衡时c(H₂)=0.5mol/L，反应①的化学平衡常数为20，则 c (HI) =                。
（3）如图，在粗试管中加入饱和的KI溶液，然后再加入苯，插入两根石墨电极，接通直流电源。连接电源负极的电极为     极，电极反应式为                 。通电一段时间后，断开电源，振荡试管，上层溶液为      色。

（4）已知Ksp(PbI₂)＝7.1×10^-9mol³/L³。在盛有澄清的PbI₂饱和溶液的试管中，滴加浓度为0.1mol/L的碘化钾溶液，振荡，可以观察到溶液中有黄色浑浊产生，这些黄色浑浊的成分是          。