高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

目前，“低碳经济”备受关注，CO₂的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：                。
（2）—定条件下，将C（s)和H₂O（g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

容器	容积/L	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
C（s)	H2O（g)	H2（g)
甲	2	T1	2	4	3.2	8
乙	1	T2	1	2	1.2	3

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H₂O（g)的物质的量浓度       （填字母）。
A．="0.8" mol·L^-1      B．=1.4mol·L^-1      C．<1.4 mol·L^-1      D．>1.4mol·L^-1
③丙容器的容积为1L，T₁℃时，按下列配比充入C（s)、H₂O（g)、CO₂（g)和H₂（g)， 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是         （填字母）。
A．0.6 mol 1.0 mol 0.5 mol 1.0 mol
B．0.6 mol 2.0 mol 0 mol 0 mol
C．1.0 mol 2.0 mol1.0 mol2.0 mol
D．0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 1.5 mol
（3）将燃煤废气中的CO₂转化为甲醚的反应原理为：
2CO₂（g) + 6H₂（g)CH₃OCH₃（g) + 3H₂O（g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率见下表：

投料比[n（H2) / n（CO2)]	500 K	600 K	700 K	800 K
1.5	45%	33%	20%	12%
2.0	60%	43%	28%	15%
3.0	83%	62%	37%	22%

①该反应的焓变△H      0，熵变△S     0（填＞、＜或＝）。
②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式          。若以1.12 L·min^-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L^-1 CuSO₄溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜         g。

Ⅰ.CO和H₂作为重要的燃料和化工原料，有着十分广泛的应用。
（1）已知：C(s)+O₂(g)=CO₂(g)           △H₁= -393．5 kJ·mol^-1
C(s)+H₂O(g)= CO(g)+H₂(g)    △H₂= +131．3 kJ·mol^-1
则反应CO(g)+H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)+CO₂(g)△H=            kJ·mol^-1。
（2）利用反应CO(g) +H₂(g)+O₂(g) = CO₂(g) +H₂O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气（CO和H₂物质的量之比为1:1）作负极燃气，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl溶液，反应装置以及现象如图所示。则有：

①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________；
②已知饱和食盐水的体积为1 L，一段时间后，测得左侧试管中气体体积为11．2 mL(标准状况)，若电解前后溶液的体积变化忽略不计，而且电解后将溶液混合均匀，则此时溶液的pH为                。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为：
2NO(g)+2CO(g)  N₂(g)+2CO₂(g)。请回答下列问题：
（3）一定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N₂)=bmol，且N₂占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K=               （用只含a、V的式子表示）
②判断该反应达到平衡的标志是____（填序号）
A．v(CO₂)_生成=v(CO)_消耗
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO、N₂、CO₂的物质的量浓度均不再变化
（4）在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示，则：

①有害气体NO的转化率是          ，0～15minCO₂的平均反应速率v(CO₂)=____（保留小数点后三位）。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是     。（填序号）。
A．增加CO的量  B．加入催化剂  C．减小容器体积  D．扩大容器体积

已知一定温度和压强下，在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B，保持恒温恒压下反应：A(g) + B(g) C(g)  △H<0。达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题：
（1）升温时，C的反应速率_______（填“加快”、“减慢”或“不变”）。
（2）若平衡时，保持容器容积不变，使容器内压强增大，则平衡_______。

A．一定向正反应方向移动	B．一定向逆反应方向移动
C．一定不移动	D．不一定移动

（3）若使温度、压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2 mol B，则反应达到平衡时，C的体积分数为_______；气体的总体积为______。

高温下CuO(s)+CO(g) Cu(s)+CO₂(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：1000℃ K＝4.0   1150℃ K＝3.7   1300℃ K＝3.5 ;请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式___________.
（2）在一个容积为2L的密闭容器中，1000℃时加入Cu、 CuO、CO、CO₂各0.2 mol，反应经过10min后达平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v（CO₂）﹦              。
（3）以下措施中，能使反应（2）中的正反应速率显著加快同时不影响CO的平衡转化率的是           （填字母序号）。
A、增加CO的浓度
B、增加CuO的量
C、移出部分CO₂
D、提高反应温度
E、减小容器的容积
（4）1000℃时测得在2L的密闭容器中反应体系中某时刻各物质的物质的量见下表：

CuO	CO	Cu	CO2
0.8mol	0.4mol	0.6mol	0.6mol

此时反应中正、逆反应速率的关系式是           （填代号）。
A．v(正)＞v(逆)    B．v(正)＜v(逆)    C．v(正)＝v(逆)  D．无法判断

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g)  N₂O₄（g)  ΔH＜0。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线_______________表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是______________。
（2）①前10 min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂)=__________mol·L^-1·min^-1。
②0～15 min ，反应2NO₂（g)  N₂O₄（g)的平衡常数K_b=_______________。
③25 min～35 min时，反应2NO₂（g) N₂O₄（g)的平衡常数K_d_____________K_b（填“＞”、“=”或“＜”)。
（3）反应25 min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是_________________（用文字表达)，若要达到使NO₂（g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是_________________。

A．加入催化剂	B．缩小容器体积
C．升高温度	D．加入一定量的N2O4

铁是当代社会中用量最大的金属之一。磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为：Fe₃O₄（s）+4CO3Fe（s）+4CO₂
（1）已知：①Fe₃O₄（s）+4C（石墨）3Fe（s）+4CO（g）   ΔH="+646.0" kJ/mol
②C（石墨）+CO₂（g）2CO（g）    ΔH="+172.5" kJ/mol
由Fe₃O₄（s）与CO反应生成Fe（s）的热化学方程式是                           。
（2）T℃时，在 2L恒容密闭容器中，加入Fe₃O₄、CO各1.0 mol ，10 min反应达到平衡时，容器中CO₂的浓度是0.4 mol /L。
①能证明该反应达到化学平衡的是                       （选填字母）。
a．容器内压强不再变化
b．容器内CO、CO₂物质的量比为1 : 1
c．容器内气体的质量不再变化
d．生成CO₂的速率与消耗CO的速率相等
②CO的平衡转化率是                      。
③l0 min内，反应的平均反应速率v (CO₂)=                           。
④欲提高该反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是               （选填字母）。
a．提高反应温度              b．移出部分CO₂
c．加入合适的催化剂          d．减小容器的容积
⑤T℃时，该反应的平衡常数K=                      。

下图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，试回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为                                       。
（2）0～t₁s 内B气体的平均反应速率为                      。
（3）(t₁＋10)s 时，A的转化率为                    ，此时v(A)正      v(B)逆（填“>”、“<”或“=”）。
（4）关于该反应的说法正确的是           。
a．到达t₁时刻该反应已停止
b．在t₁时刻之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
c．在t₁时刻C气体的正反应速率等于逆反应速率
（5）容器中(t₁＋10)s时的压强与起始时的压强之比为             。

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s) +H₂O(g)  CO(g) +H₂(g)  △H= +131.3kJ·mol^－1
一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应，下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是     （填字母）。
a．容器中的压强不变        b．1mol H－H 键断裂的同时断裂2molH－O键
c．v_正（CO）= v_逆（H₂O）   d．c(CO) =c(H₂)
（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应
CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+ H₂（g），得到如下三组数据：

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	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①该反应的逆反应为              (填“吸”或“放’’)热反应
②若实验3要达到与实验2中各物质的质量分数分别相等，且t<3min，则a、b应满足的关系是
(用含a、b的数学式表示)。
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂（g）+ 3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g），右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol)的变化。

①在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入l molCO₂和3molH₂，下列措施中能使c(CH₃OH)增大的是              (填字母)
a．升高温度                      b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H₂O(g)从体系中分离出来      d．再充入l mol CO₂和3 molH₂
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如图：其中表示平衡混合物中CH₃OH含量最高的一段时间是          ；如t₀～t₁平衡常数为K₁，t₂～t₃平衡常数为K₂，则K₁         K₂(填“大于”、“等于”或“小于”)。

CO是水煤气的主要成份之一，是一种无色剧毒气体，根据信息完成下列各题
Ⅰ、已知下列热化学方程式
2C(s) + O₂(g) = 2CO(g)   △H = -221kJ/mol
C(s) + O₂(g) = CO₂(g)    △H = -393kJ/mol
24g单质碳在不足量的O₂中燃烧时，生成等物质的量的CO和CO₂气体，则和24ｇ单质碳完全燃烧生成CO₂相比较，损失热量_________kJ
Ⅱ、850℃时，在10L体积不变的容器中投入2molCO和3molH₂O，发生如下反应：
CO(g) + H₂O(g)CO₂(g) + H₂(g)，当CO的转化率达60%时，反应达平衡
（1）850℃时，该反应的平衡常数为_________
（2）该条件下，将CO和H₂O都改为投入2mol，达平衡时，H₂的浓度为_________mol/L，下列情况能说明该反应一定达平衡的是_________

A．V正(CO) = V逆(CO2)

B．气体的密度不再随时间改变

C．CO的体积分数不再随时间改变

D．气体的平均摩尔质量不再随时间改变

Ⅲ、为防止CO使人中毒，一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇——氧化钠，其中O^2-可以在固体ZASICON中自由移动，则：

（1）该原电池中通入CO的电极为_________极，该电极的电极反应式为___________________
（2）通空气一极的电极反应式为____________________________________

I. （1）反应I₂+2S₂O₃^2—=2I^—+S₄O₆^2—常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂，若不经计算，直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择       (填序号)。
①1mL  0.01 mol·L^—1的碘水              ②1mL  0.001 mol·L^—1的碘水
③4mL  0.01 mol·L^—1的Na₂S₂O₃溶液       ④4mL  0.001 mol·L^—1的Na₂S₂O₃溶液
（2）若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4s，计算υ(S₂O₃^2—)=        
Ⅱ.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)  ΔH <0，200℃时，该反应的平衡常数为，该温度下，将一定量的CO和H₂投入某10L密闭容器，5min时达平衡，各物质浓度(mol•L^—1)变化如下：

	0min	5min	10min
CO	0.01		0.0056
H2O	0.01		0.0156
CO2	0		0.0044
H2	0		0.0044

（1）请计算5min时H₂O的平衡浓度__________。
（2）CO的平衡转化率为____________。
（3）若5min～10min只改变了某一条件，该条件是__________,如何改变的___________。

Cl₂是重要的化工原料。
（1）写出用Cl₂制备漂白液的离子方程式______________________。

（2）图1所示的催化剂循环可实验用O₂将HCl转化为Cl₂，其中反应①为2HCl（g）+CuO（s）H₂O（g）+CuCl₂（s）  ΔH₁，反应②消耗1mol O₂的反应热为△H₂，则总反应生成1mol Cl₂（g）的焓变为          （用ΔH₁和ΔH₂表示）。
（3）实验室模拟用O₂将HCl转化为Cl₂的总反应
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的ɑ_HCl—T曲线如图2所示，则总反应的△H_________0 ，（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是              ，简要说明理由：                                    。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，在图2中画出相应ɑ_HCl—T曲线的示意图。
③为提高HCl的平衡转化率下列措施中可行的是              。
A．增大n(HCl)        B．增大n(O₂)       C．使用更好的催化剂        D．移去H₂O

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂
T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^－1。该温度下此反应的平衡常数K=" _____" （填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁  ___ 573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃	T1	300	T2
K	1.00×10^7	2.45×10^5	1.88×10^3

（3）N₂和H₂以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH₃的产率如图所示。温度高于900℃时，NH₃产率下降的原因是                                 。

（4）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH₄(g)+4NO₂=(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)； △H=－574kJ·mol^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；  △H=－1160kJ·mol^－1
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为                            。

已知2A₂(g)+B₂(g)2C₃(g) △H="—akJ/mol" (a>0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 molA₂和1 molB₂，在500℃时充分反应达平衡后，C₃的浓度为w mol/L，放出热量b kJ．
（1）比较a________b（ 填＞、=、＜）；
（2）若将反应温度升高到700℃，反应的平衡常数将________（增大、减小或不变）；
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是________
a、V（C₃）=2V（B₂）；          b、容器内压强保持不变
c、V逆（A₂）=2V正（B₂）      d、容器内的密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________
a、及时分离出C₃气体；    b、适当升高温度；
c、增大B₂的浓度；        d、选择高效的催化剂

300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g) 2C (g)+2D(g) △H=Q，2min末达到平衡，生成生成0.8mol D．
（1）300℃时，该反应的平衡常数表达式为：K=__________________；已知K_300℃＜K_350℃，则△H______0（填“＞”或“＜”）。
（2）在2min末时，B的平衡浓度为_____________，D的平均反应速率为____________；
（3）若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率___________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是___________；

气态可逆反应：mA(g)+nB(g) pC (g)+qD(g)，符合下图。试用“>”或“<”填（1）～（3）题。

（1）温度T₁___________T₂，
（2）压强p₁___________ p₂，
（3）m+n____________ p+q，
（4）正反应为___________反应（填“放热”或“吸热”）。