高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H₂和0.6mol的I₂，在一定的条件下发生如下反应：H₂（g）+ I₂（g） 2HI（g） ΔH＜0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为        。
（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为      。

（3）反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，化学平衡常数K        (填写增大、减小或不变)，HI浓度的变化正确的是          （用图2中a-c的编号回答）。

②若加入I₂，则H₂浓度的变化正确的是        （用图2中d-f的编号回答）。

在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应：m A(g）+n B(g）p C(g)+q D(g)。
（1）若开始时加入A物质m mol，B物质n mol，则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)
（2）相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T₁(填“>”、“<”或“=”)    T₂，该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”)    0。

（3）一定条件下，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

①若在恒温恒容的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的平均相对分子质量（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）______  。
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的密度（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）        。
（4）若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示：

可见反应在t₁、ｔ₃、ｔ₇时都达到了平衡，而ｔ₂、ｔ₈时都改变了条件，试判断ｔ₂时改变的条件是      。

已知2A(g)＋B(g)2C(g)，向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c(C)="0.040" mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是            (填写序号)。
A．v(C)=2v(B)
B．容器内压强保持不变
C．v逆(A)=2v正(B)
D．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为                   (用含Q₁、Q₂的代数式表示)；
（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K=                           。
（4）已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是       (填“放”或“吸”)热反应；若反应温度升高，A的转化率            (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）某温度下，A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示，平衡状态由a 变到b时，化学平衡常数K(A)      K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。

在一固定容积的密闭容器中，保持一定条件进行以下反应：X(g)+2Y(g)3Z(g)，已知加2molX和3molY达到平衡后，生成amolZ。
（1）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入4molX和6molY，达到平衡后，Z的物质的量为       mol。
（2）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入3molX和2molY，若要求在反应混合气体中Z体积分数不变，则还需加入Z            mol。
（3）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入0.5molX，则需加        molY，           mol Z，才能使平衡时Z为0.6amol。

对于平衡体系mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g) 按题目的要求写出可能采取的措施。
（1）正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，则改变的条件可能是：①                   ，②若                        ，则改变的条件是压强。
（2）只改变正反应速率或只改变逆反应速率，则改变的条件可能是单独改变            或是单独改变                          。
（3）正、逆反应速率发生不同程度的变化，则改变的条件可能是：①            ，②若            ，则改变的条件是压强。

在某一容积为5 L的密闭容器内，加入 0.2 mol的CO和0.2 mol的H₂O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)，ΔH<0，反应中CO₂的浓度随时间变化情况如右图：

（1）根据图中数据计算反应开始至达到平衡时CO的化学反应速率为v(CO)＝        ；若升高温度，则化学平衡常数K      (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H₂O、0.1 mol的CO₂和0.1 mol的H₂，在相同的条件下，反应CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)向                (填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其依据是               。反应达平衡时，c(H₂O)＝                    。

甲醇（CH₃OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。
（1）CO₂可用于合成二甲醚（CH₃OCH₃）,有关反应的热化学方程式如下：
CO₂(g) + 3H₂(g) = CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH = -49.0kJ·mol^-1,
2CH₃OH(g) =CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g)  ΔH =-23.5kJ·mol^-1,
则CO₂与H₂反应合成二甲醚的热化学方程式为                           。
（2）若反应2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g)在某温度下的化学平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入一定量甲醇，反应进行到某时刻，测得各物质的浓度如表所示：

物质	CH3OH(g)	CH3OCH3(g)	H2O(g)
浓度（mol·L^-1）	0.44	0.60	0.60

①写出该反应的平衡常数表达式：K=                。
②比较该时刻正、逆反应速率的大小：v（正）     v（逆）（填“>”、“<”或“=”）
③若加入甲醇后经 10 min 反应达到平衡，则平衡后c（CH₃OH）=           ，该时间内反应速率v（CH₃OCH₃）=             。
（3）工业上合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  ΔH =-90.8kJ·mol^-1，若在温度相同、容积均为2L的3个容器中，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如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molCO、2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CO、4 mol H2
CH3OH的浓度（mol/L）	c1=0.25	c2	c3
反应的能量变化	放出Q1 kJ	吸收Q2 kJ	放出Q3 kJ
平衡常数	K1	K2	K3
反应物转化率	α1	α2	α3

①下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是         。
A.  v_正（H₂）= 2v_逆（CH₃OH）  B. n(CO)﹕n(H₂)﹕n(CH₃OH)=1﹕2 : 1
C. 混合气体的密度不变       D. 混合气体的平均相对分子质量不变
E. 容器的压强不变
②下列说法正确的是         。
A. c₁= c₂      B. Q₁= Q₂     C. K₁= K₂      D. α₂+α₃ < 100%
③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图：

各阶段的平衡常数如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6	t7～t8
K4	K5	K6	K7

K₄、K₅、K₆、K₇之间的关系为          （填“>”、“<”或“=”）。反应物的转化率最大的一段时间是          。

T ℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示，若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。

根据以上条件，回答下列问题：
（1）A与B反应生成C的化学方程式为                          ，正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）在密闭容器中，加入2 mol A和6 mol B。
① 当反应达到平衡时，A和B的浓度比是_______；A和B的转化率之比是_______。
② 升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
③ 当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将______（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
④ 若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将________（填“正向”、“ 逆向”或“不移动”）。达到新平衡后，容器内温度________（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍。

碳酸二甲酯(CH₃OCOOCH₃，简称DMC)，是一种无毒、用途广泛的化工原料，被誉为当今有机合成的“新基石”。
（1）浙江大学用甲醇、CO、O₂在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。
已知：ⅰ  CO的标准燃烧热：-283.0 kJ•mol^-1，
ⅱ  1mol H₂O(l)完全蒸发变成H₂O(g)需吸收44 kJ的热量
ⅲ  2CH₃OH(g)+CO₂ (g) CH₃OCOOCH₃ (g)+H₂O(g)  △H=－15.5 kJ•mol^-1
则2CH₃OH(g)+CO(g)+ 1/2O₂(g)  CH₃OCOOCH₃ (g)+H₂O(l)  △H=          。该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是                      。
（2）甲醇和CO₂可直接合成DMC：2CH₃OH(g)+CO₂ (g) CH₃OCOOCH₃ (g)+ H₂O(g)，但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产。
① 写出该反应平衡常数表达式：                       。
②在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明已达到平衡状态的是             （选填编号）。
A．v_正(CH₃OH)= 2v_逆(CO₂)
B．CH₃OCOOCH₃与H₂O的物质的量之比保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内压强不变
③某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5 molCH₃OH(g)、适量CO₂和6×10^-5 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响，其变化曲线如下左图所示。计算公式为：TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

在该温度下，最佳反应时间是          ；4～10 h内DMC的平均反应速率是_    ___。
④如果在其它条件不变的情况下，研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响，请在右上图坐标系中画出从投入反应物开始，随着反应温度不断升高（不考虑温度对催化剂活性的影响），TON变化的曲线示意图（假设起始温度为T₀℃）。
⑤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TON值的是         。
A．往反应体系中添加催化剂
B．往反应体系中添加吸水剂
C．从反应体系中分离出CO₂
D．扩大容器的体积

某硫酸厂用以下几种方法处理SO₂尾气。

（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容2C （s）+2SO₂（g）S₂（g）+2CO₂（g） 。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：
①第一次出现平衡的时间是第          min；
②0~20min反应速率表示为V（SO₂）=          ；
③30 min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是                 ；40min时，平衡常数值为__________。
（2）亚硫酸钠吸牧法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为                         ；
②常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是____（填序号）
a.c（Na⁺）+c（H⁺） >c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+ c（OH^-）
b.c（Na⁺） = c（SO₃^2-） + c（HSO₃^-）+ C（H₂SO₃）
c.c（Na⁺）> c（SO₃^2-）> c（OH^-）>c（H⁺）
d.水电离出c（OH^一）=l×l0^-8 mol/L，
（3）电化学处理法
如图所示，Pt（1）电极的反应式为                      ；碱性条件下，用Pt（2）电极排出的S₂O₄^2-溶液吸收NO₂，使其转化为N₂，同时有SO₃^2-生成。若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO₂气体    mol。

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_________。

锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。
（1）锌锰干电池的反应为2MnO₂ +Zn+2NH₄Cl ="2" MnO(OH) +Zn(NH₃)₂Cl₂，MnO(OH)中锰元素的化合价为____。
（2）向废电池还原后的废液（含有Mn²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺等）中逐滴滴加Na₂S溶液，最先生成的沉淀为   （填化学式）。[已知K_sp(MnS)=1.4×10-^{1 5}，K_sp(ZnS)=2.9×10 ^-25，K_sp(FeS)=6．0×10^-18]
（3） Mn²⁺催化H₂O₂分解：2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)  △H₁，其反应机理如下：

①已知反应Ⅱ为MnO₂(s)+H₂O₂（1） +2H⁺( aq)=Mn²⁺(aq) +O₂(g)+2H₂O（1）  △H₂。写出反应I的热化学方程式（焓变用△H₁和△H₂表示）：               。
②某温度时，向10 mL0.4 mol．L^-1 H₂O₂液中滴入1滴MnSO₄发生分解：2H₂O₂ =2H₂O+O₂，测得不同时刻生成O₂的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：

0～2 min时反应速率比2～4 min时的快，其原因是_________；
0～6 min的平均反应速率v(H₂O₂)=                  （忽略溶液体积的变化）。
（4）锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：

①反应I的正反应是            （填“放热”或“吸热”）反应。
②反应Ⅱ的平衡常数表达式为                        。

在3个温度、容积相同的1 L密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得一分钟后反应达到平衡时的有关数据如下[已知N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1]：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molN2、3molH2	2molNH3	4molNH3
NH3的浓度（mol•L^-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	a1=25%	α2	α3

（1）由以上数据，甲、乙、丙达平衡时， N₂的浓度大小关系为__________________，从反应开始到达到平衡，甲中以H₂表示的反应速率是__________。
（2）该温度下，丙中反应2NH₃N₂＋3H₂的平衡常数是__________。
（3）a＋b______92.4(填“<”、“>”或“＝”，下同)；α₁＋α₃______1。
（4）若要使甲重新达平衡后c(NH₃)/c(N₂)比值变小，其他条件可采用________。
A．使用催化剂
B．增大氮气浓度
C．升高温度
D．缩小容器体积

在20 L的恒容密闭容器中，加入3 mol SO₃(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol/L，反应至8 min时达平衡状态。

（1）在0～4 min内生成O₂的平均速率v(O₂)＝___ mol/(L·min)。
（2）整个过程中，各物质的浓度与时间的关系如图所示，则该温度下的平衡常数K＝______。
（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是______，此时的平衡常数与（2）中相比________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

选项	A	B	C	D
SO3	1 mol	3 mol	3 mol	0 mol
SO2	2 mol	1.5 mol	0 mol	6 mol
O2	2 mol	1 mol	0 mol	5 mol

 

反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为 a∶b。则
（1）平衡时A与B的转化率之比是__________。
（2）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a＋b)与(c＋d)所满足的关系是(a＋b)______(c＋d)(填“>”、“＝”、“<”或“没关系”)。
（3）设定a＝2 ，b＝1，c＝3，d＝2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2 mol、1 mol、2 mol、1 mol，B的物质的量依次是1 mol、1 mol、2 mol、2 mol，C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时，A的转化率最大的容器是______(填容器序号，下同) 。