高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

氮及其化合物在工农业生产、生活中有者重要作用。请回答下列问题：

（1）图1是1molNO₂和1molCO反应生成CO₂和NO过程中能星变化示意图(a、b均大于0，)且知:2CO(g)+2NO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)△H=-ckJ·mol^-1（c>0）
请写出CO将NO₂还原至N₂时的热化学方程式____________；
（2）图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时，N₂的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c表示）。已知三个条件下起始加入浓度均为：c(N₂)=0.1mol·L^-1，c(H₂)=0.3mol·L^-1；合成氨的反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)△H<0
①计算在a达平衡时H₂的转化率为______；
②由图2可知，b、c各有一个条件与a不同，则c的条件改变可能是______；
试写出判断b与a条件不同的理由____________；
（3）利用图2中c条件下合成氨（容积固定）。已知化学平衡常数K与温度(T)的关系如下表:

①试确定K₁的相对大小，K₁______4.1x10⁶(填写“>”“-”或“<”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的 是______(填序号字母）。
A．容器内NH₃的浓度保持不变  B．2v(N₂)(正）=v(H₂)(逆）
C．容器内压强保持不变   D．混合气体的密度保持不变
（4）①NH₄Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示 )______。
②25⁰C时，将pH=x氨水与pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是
A．[SO₄^2-]>[NH₄⁺]>[H⁺]>[OH^-]
B．[NH₄⁺]>[SO₄^2-]>[OH^-]>[H⁺]
C．[NH₄⁺]+[H⁺]>[OH^-]+[SO₄^2-]
D．[NH₄⁺]>[SO₄^2-]>[H⁺]>[OH^-]

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂(g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

 
①此温度下该反应的平衡常数K=     。
②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H="-890.3" kJ·mol^－1
CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H="2.8" kJ·mol^－1
2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H="-566.0" kJ·mol^－1
反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=     。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是   。
③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。
（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系，也是高中化学学习中重要的一部分。请回答下列问题：
I．（1）现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                        。
（2）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH₃（g）+5O₂（g）      4NO（g）+6H₂O（g）。

起始浓度（ mol/L）	C(NH3)	C(O2)	C(NO)	C(H2O)
甲	1	2	0	0
乙	4	8	0	0
丙	0.2	x	y	z

 
①恒温恒容下，平衡时NH₃的转化率甲       乙。（填“＞”、“=”、或“＜”）
②恒温恒容下，若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同，则x=       ，y=     ，z=       ．
（3）向容积相同、温度分别为T₁和T₂的两个密闭容器中分别充入等量NO₂，发生反应：2NO₂（g）N₂O₄（g）△H<0。恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO₂的百分含量分别为a₁和a₂；已知T₁< T₂，则a₁_         a₂。
A．大于    B．小于    C．等于    D．以上都有可能
（4）2．24L（标准状况）氨气被200 mL l mol/L HNO₃溶液吸收后，反应后溶液中的离子浓度关系是                                                  。
Ⅱ．三氟化氮（NF₃）是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有HF、 NO、 HNO₃。根据要求回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式：                                               。反应过程中，氧化剂和还原剂物质的量之比为                                  。
（2）若反应中生成0．2mol HNO₃，转移的电子数目为                              。

研究NO₂．SO₂．CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO₂可用水吸收，也可用NH₃处理，也可用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)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－1160 kJ·mol^－1
若用标准状况下2．24L CH₄还原NO₂至N₂整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为______kJ。 
（2）已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)  ∆H=-196．6 kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g) ∆H=-113．0 kJ·mol-1
（ⅰ）则反应NO₂(g)+SO₂ (g) SO₃(g)+NO(g)的∆H=           kJ·mol^-1。
（ⅱ）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．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂     B．体系压强保持不变
C．混合气体颜色保持不变                   D． SO₃和NO的体积比保持不变
（ⅲ）某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。
平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”．“＜”或“＝”）
   
（3）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上图（右）所示。该反应∆H      0（填“>”或“ <”）。

重晶石（BaSO₄）是重要的化工原料，制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)₂·8H₂O]的流程如下：

（1）写出煅烧时发生反应的热化学方程式：____________________________。
（2）写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式：_____________________。
（3）为检测煅烧时产生的CO，可将煅烧产生的气体通入PbCl₂溶液中，出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，试写出该反应的化学方程式：_____。
（4）向BaSO₄沉淀中加入饱和Na₂CO₃溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO₄全部转化为BaCO₃。发生的反应可表示为：
BaSO₄(s)+CO₃^2－(aq)BaCO₃(s)+SO₄^2－(aq)
现有0.20 mol BaSO₄，加入1.0L 2.0mol•L^－1饱和Na₂CO₃溶液处理，假设c(SO₄^2－)_起始≈0
平衡时，K=4.0x10^－2，求反应达到平衡时发生转化的BaSO₄的物质的量。(写出计算过程结果保留2位有效数字)
（5）试从平衡的角度解释BaSO₄可转化为BaCO₃的原因：________________________。

运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
（1）在反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的混合体系中，SO₃的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态）：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒温、恒压时，向该平衡体系中通入氦气平衡将        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②当温度为T₁，反应进行到状态D时，V_正        V_逆（填“>”、“<”或“=”）。
（2）①下图是一定条件下，N₂和H₂发生可逆反应生成1mol NH₃的能量变化图，该反应的热化学反应方程式                 。(△H用含Q₁、Q₂的代数式表示）

②25°C时，将a mol • L^―1的氨水与b mol • L^―1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH=7，则c (NH₄⁺)         c(Cl^―)，a        b（填“>”、“<”或“=”）；
（3）海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知：25⁰C时，K_sp(AgCl)=1.6×10^―10mol²•L^―2、K_sp(AgI)=1.5×10^―16mol²•L^―2。
在 25⁰C时，向 10mL0.002mol•L^―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol•L^―1AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，向所得浊液中继续滴人0.1mol •L^―1的NaI溶液，白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀，其原因是        ，该反应的离子方程式                 。

（1）常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：

组别	一元酸	NaOH	pH
甲	c(HX)=0.1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=9
乙	c(HY)=c1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=7

 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c₁        （填“<”、“=”或“>”）0.1。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag－ZSM－5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N₂的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                 、                。
②用C_xH_y（烃）催化还原NO_x也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH₄与NO₂发生反应的化学方程式为                                                    。
（3）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)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	523K	573K	623K
平衡常数(K)	2.041	0.270	0.012

 
①由表中数据判断△H        0（填“<”、“=”或“>”）。
②某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为          。
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H₂和CH₃OH的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注。

一定温度时，在容积一定的密闭容器中，反应A(？)＋B(g)  C(g)＋D(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大。请回答下列问题：
（1）正反应是        （填“放热”或“吸热”）反应；该反应的化学平衡常数的表达式是             。
（2）能判断该反应一定达到平衡状态的依据是         。（填写字母编号）
A．体积分数组成C％＝D％
B．单位时间内生成n molA的同时生成n molC
C．温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
D．温度和体积一定时，容器内压强不再变化
（3）该反应的正反应速率随时间变化的关系如图所示。t₂时改了某种条件，改变的条件是     。（填写字母编号）

A．升温           B．加压         C．催化剂        D．增加A的量
（4）升高温度到T℃时，在一密闭容器中充入2mol A和3mol B，发生上述反应。平衡后测得K=1。然后在温度不变的情况下，扩大容器容积至原来的10倍，结果A的百分含量始终未改变，则此时B的转化率是        。

研究硫及其化合物的性质有重要意义。
（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1.2mol电子转移时,反应释放出的热量为           kJ。
（2）硫酸工业生产中涉及反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，SO₂的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①压强：P₁                       P₂（填“＞”、“=”或“<”）。
②平衡常数：A点               B点（填“＞”、“=”或“<”）。
③200℃下，将一定量的SO₂和O₂充入体积不变的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如下表所示:

气体	SO2	O2	SO3
浓度（mol/L）	0.4	1.2	1.6

 
能说明该反应达到化学平衡状态的是                                  。
a．SO₂和O₂的体积比保持不变
b．体系的压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变
d．SO₂和SO₃物质的量之和保持不变
计算上述反应在0~10min内，υ(O₂)=                             。
（3）一定温度下，用水吸收SO₂气体时，溶液中水的电离平衡             移动（填“向左”“向右”或“不”）；若得到pH=3的H₂SO₃溶液，试计算溶液中              。（已知该温度下H₂SO₃的电离常数：K_a1=1.0×10^-2 mol/L，K_a2=6.0×10^-3 mol/L）

最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。
（l）用CH₄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) △H=-574kJ·mol^-1
②CH₄(g)＋4NO (g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-1160kJ·mol^-1
③H₂O(g)= H₂O(l) △H=-44.0kJ·mol^-1
CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(1)的热化学方程式为                 。
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：2C(s)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋2CO₂(g) △H<0，起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO₂(g)，在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如下图所示。

①0〜10min内，以CO₂表示的平均反应速率v(CO₂)=               。
②0～10min，10〜20 min，30〜40 min三个阶段NO₂的转化率分别为α₁、α₂、α₃，其中最小的为         ，其值是                   。
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=            。
④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为      (填选项字母）。
A．增加C(s)的量       B．减小容器体积      C．加入催化剂
⑤20～30min、40〜50 min时体系的温度分别为T₁和T₂，则T₁_____T₂(填“> “<”或“=”）， 判断的理由是                         。

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
___C+___K₂Cr₂O₇+___—___CO₂↑+ ___K₂SO₄+ ___Cr₂(SO₄)₃+___H₂O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式________
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂(g)+3H₂(g)（g）CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K_______。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填“>”、“<”或“ =” )。
③在同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为K_I_______K_II(填“>”、“<”或“ = ”)。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法。该法的工艺流程为CrO₄^2-Cr₂O₇^2-Cr^3＋Cr(OH)₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2- (黄色)＋2H^＋Cr₂O₇^2- (橙色)＋H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显________色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是__________。
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同 
b．2v(Cr₂O₇^2-)=v(CrO₄^2-) 
c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1 mol Cr₂O₇^2-离子，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
（4）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s) Cr^3＋(aq)＋3OH^－(aq)，常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp=c(Cr^3＋)·c³(OH^－)=10^－32，要使c(Cr^3＋)降至10^－5mol/L，溶液的pH应调至_______。
方法2：电解法。该法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为__________________。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_________________________________。溶液中同时生成的沉淀还有__________。

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO₂和Fe₂O₃。
（1）已知1g FeS₂完全燃烧放出7.1kJ热量，则表示FeS₂完全燃烧反应的热化学方程式为：
______________________________________________________________。
（2）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。则该条件下反应的平衡常数K的数值为___________,SO₂的平衡转化率为__________。
（3）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是      。（填字母）

A．向平衡混合物中充入Ar	B．向平衡混合物中充入O2
C．改变反应的催化剂	D．降低反应的温度

（4）反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  △H<0 ， SO₂的转化率在起始温度T₁=673K下随反应时间（t）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T₂=723K，请在图中画出温度T₂下SO₂的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

在一个固定体积的密闭容器中，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，发生如下反应：2A(g) ＋ B(g) 3C(g) ＋ D(s)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L.
（1）若使容器温度升高，平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小，则正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是______（用序号填空）．
①4 mol A＋2 mol B　②3 mol C＋1 mol D＋l mol B
③3 mol C＋2 mol D　④1.6 mol A＋0.8 mol B＋0.6 mol C
（3）某温度下，向容器中加入3 mol C和0.8 mol D，反应达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L，则容器的容积V应大于________L，小于________L.

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，左、右两侧分别进行如下可逆反应：2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)；
3Fe(s)＋4H₂O(g) Fe₃O₄(g)＋4H₂(g)。左侧中加入SO₂、O₂、SO₃的物质的量分别为x mol、3.25mol、1mol；右侧中加入9 mol的水蒸气和适量的铁粉（忽略铁粉对容器体积的影响）。

当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器位置2处。请填写以下空白：
（1）若x＝1.5，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使反应维持向该方向进行，则x的取值范围是________________。
（2）若x＝2，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行，平衡时混合气中SO₂所占的体积分数为_________。