高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂(掺有少量Fe₂O₃和TiO₂)表面与水发生反应：
2N₂(g)+6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)    ΔH=" +" 1 530  kJ/mol
又知：H₂O(l)H₂O(g)            ΔH=" +" 44.0  kJ/mol
则2N₂(g)+6H₂O(g)4NH₃(g)+3O₂(g) ΔH=         kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K＝                    ，控制其他条件不变，增大压强，K值       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（1）已知某反应的平衡常数表达式为：K=，则它所对应反应的化学方程式是                                 。
（2）合成甲醇的主要反应是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g) △H="-90.8" kJ·mol^-1，t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H₂，反应l0min后测得各组分的浓度如下：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度（mol/L）	0.2	0.1	0.4

（A）该时间段内反应速率v(H₂)=               
（B）比较此时正、逆反应速率的大小：v_正         v_逆（填“>”、“<”或“=”）
（C）反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向        
(填“逆向”、“正向”或“不”)移动，平衡常数K         (填“增大”、“减小” 或“不变”)。

已知N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H=﹣Q₁ kJ·mol^－1（Q₁＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入1molN₂和3molH₂，在500℃时充分反应，达平衡后NH₃的浓度为w mol•L^﹣1，放出热量为Q₂ kJ．
（1）达到平衡时，N₂的转化率为        ；若此时向原容器中通入少量的氩气，N₂的转化率将        （填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若在原来的容器中，只加入2mol NH₃，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₃ kJ，则NH₃浓度        （填＞、=、＜）w mol•L^﹣1，Q₁、Q₂、Q₃之间满足何种关系          。
（3）下列措施可以同时提高反应速率和H₂的转化率是（填选项序号）               ．
a．选择适当的催化剂     b．增大压强     c．及时分离生成的NH₃    d．升高温度
（4）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入1molN₂和3 molH₂，500℃时充分反应达平衡后，放出热量Q₄kJ，则Q₂             Q₄（填“＞”、“＜”或“=”）．

（1）反应N₂O₄(g)2NO₂(g)；DH>0的平衡体系中，在298K时，平衡常数为K₁，在273K时，平衡常数为K₂，在373K时平衡常数为K₃，K₁、K₂、K₃之间的数量大小关系是                。
（2）在298K时，将0.40 mol的N₂O₄气体充入2 L已经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 n/mol	0	20	40	60	80	100
n(N2O4)	0.40	a	0.20	c	d	e
n(NO2)	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

20～40 s内用N₂O₄表示的平均反应速率为________mol·L^－1·s^－1；298K时该反应的平衡转化率＝________；反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色________(填“变浅”、“变深”或“不变”)；
（3）298K时，反应2NO₂(g)N₂O₄(g)；DH<0达到平衡后，根据下列图像判断引起平衡移动的因素及平衡移动的的方向：

图（2）平衡将向_______方向移动；图（3）引起平衡移动的因素是_____________，图（4）引起平衡移动的因素是______________。

乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：

化学键	C－H	C－C	C＝C	H－H
键能/kJ·molˉ^1	412	348	612	436

计算上述反应的△H＝__________。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的压强平衡常数Kp=___________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（3）工业上，通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H₂以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：

① 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。
② 控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；已知该工艺中还能够发生反应：，，据此可推知新工艺的特点有_________（填编号）。
①与反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利用资源利用

一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，

则
（1）在10S内Z的平均速率为                 ，   
（2）该反应的化学方程式                    。

在一定体积的密闭容器中进行某化学反应，其平衡常数表达式为K=。
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

回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为                            。
（2）该反应为            反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是             （多选扣分）。
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，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
℃。
（5）某温度下，将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应，达到平衡后测得CO₂为0.5mol，再通入4mol水蒸气，达到新的平衡后CO₂的物质的量等于__________mol。

在一个固定体积为2升的密闭容器中，充入2molA和1molB，发生如下反应： 2A（g）+B（g） 3C（g）+D（s），2分钟反应达到平衡，此时C的浓度为1.2 mol/L。
①2分钟内用B表示的平均反应速度为                    ；
②若容器温度升高，平衡时混合气体的平均摩尔质量减小，则正反应为              （填 “吸热”或“放热”）反应。

反应A(s)＋2B(g) 2C(g)在密闭容器中达到平衡。
（1）若升高温度能使C的物质的量减少，则正反应是________热反应；
（2）若增加A的物质的量，平衡________移动；
（3）若增大压强，则平衡________移动；
（4）若增加C的浓度，则B(g)的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

硫酸铅（PbSO₄）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿（PbS）直接制备硫酸铅粉末的流程如下：

已知：（ⅰ）PbCl₂（s）+2Cl^－(aq)PbCl₄^2-(aq)  △H＞0
（ⅱ）K_sp(PbSO₄)=1.08×10^-8, K_sp(PbCl₂)=1.6×10^-5
（ⅲ）Fe^3＋、Pb^2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH值分别为3.2、7.04
（1）步骤Ⅰ中生成PbCl₂和S的离子方程式                  ，加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5～1.0，原因是                。
（2）用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因                     。
（3）写出PbCl₂晶体转化为PbSO₄沉淀的离子方程式                        。
（4）请用离子方程式解释加入H₂O₂后滤液2可循环利用的原因               ，滤液3是                。
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO₄分别转化为PbO₂和Pb，充电时阴极的电极反应式为                           。

（1）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为、，如图所示。

①据图判断该反应是           （填“吸”或“放”）热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率        （填“增大”、“减小”或“不变”）；
②其中历程表明此反应采用的条件为           （选填序号）。
A．升高温度       B．增大反应物的浓度     C．降低温度       D．使用催化剂
（2）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：

该反应的平衡常数表达式为               。
已知K_1000℃ < K_1200℃, 若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将           (填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①电解质溶液可选用（填序号）             。
A．NaOH溶液    B．C₂H₅OH    C．NaCl溶液    D．稀硫酸
②写出生铁在潮湿空气中吸氧腐蚀正极的电极反应式              。

（1）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛地开发和应用前景。反应：
① 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

由表中数据判断ΔH₁__________0(选填“>”“=”或“<”)，根据该反应特点，此反应自发进行的条件是____________(选填“高温”“低温”或“任何温度”)
②某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝0.2mol·L^-1，则CO的转化率为___________。
（2）合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，通过反应进行甲醇合成，T₁℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入一定量CO和H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度见下表。

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/mol·L^-1	0.2	0.1	0.4

①比较此时正、逆反应速率的大小：v正__________v逆(选填“>”“<”或“=”)
②若其他条件不变，在T₂℃反应10min后达到平衡，c(H₂)＝0.4mol·L^-1,则该时间内反应速率v(CH₃OH)＝_____________。
（3）已知：
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是                           。
（4）已知：常温下，Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38；当溶液的pH=4时， 则此溶液中Fe³⁺的物质的量浓度是_____________。

在一定体积的密闭容器中，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

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝             。
（2）该反应为      反应（选填吸热、放热）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是      。
a．容器中压强不变          b．混合气体中c（CO）不变  
c．v_正（H₂）＝v_逆（H₂O）      d．c（CO₂）＝c（CO）
（4）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      ℃。在此温度下，若该容器中含有1molCO₂、1.2molH₂、0.75molCO、1.5molH₂O，这状态    （填是或否）处于平衡状态？若不是，反应向哪个方向进行？                     

碳及其化合物有广泛的用途。
（1）反应C(s)＋ H₂O(g)CO(g)＋H₂(g) ΔH=" +131.3" kJ•mol^-1，达到平衡后，体积不变时，以下有利于提高H₂产率的措施是          。

A．增加碳的用量

B．升高温度

C．用CO吸收剂除去CO

D．加入催化剂

（2）已知，C（s）+CO₂（g）2CO（g）△H=" +172.5" kJ•mol^-1
则反应CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）  △H=  ____________________。
（3）CO与H₂一定条件下反应生成甲醇（CH₃OH），可利用甲醇设计一个燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为______________________________。
（4）在一定温度下，将CO(g)和H₂O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下数据：

t / min	2	4	7	9
n(H2O)/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

1其它条件不变，降低温度，达到新平衡前 v_(逆) _____ v_(正) (填“>”、“<”或“=”) 。
2该温度下，此反应的平衡常数K=____________________________；
3其它条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H₂O(g)，平衡时CO的体积分数______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：N₂O₅（g）4NO₂（g）+O₂（g）；ΔH＞0
①反应达平衡后，再通入一定量N₂O₅，则N₂O₅的转化率将_______。（填““增大”“减小”或“不变”）；
②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1 000
c（N2O5）/mol·L-1	5.00	3.52	2.48

则500s内N₂O₅的分解速率为_________________。
③在T₂温度下，反应1000s时测得NO₂的浓度为4.98 mol·L^-1，则T₂___________T₁。
（2）下图所示装置可用于制备N₂O₅，则N₂O₅在电解池的_________区生成，其电极反应式为_________________。