高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

300℃下，将2 mol SO₂  1 mol O₂混合于2 L的恒容密闭容器中，发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) ΔH，2分钟末达到平衡，测得SO₂的转化率为60%。请根据化学反应的有关原理回答下列问题：
（1）能证明反应已经达到平衡状态的是
①c(SO₂):c(O₂):c(SO₃)=2:1:2
②单位时间内生成nmol SO₃的同时消耗nmol SO₂
③反应速率2v(SO₃)= v(O₂)
④温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
（2）如图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系：

据图分析：你认为t₃时改变的外界条件可能是________；t₆时保持体积不变向体系中充入少量He气，平衡              移动。(填“向左”“向右”或“不”)。SO₂%含量最高的区间是
（t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆）。
(3)300℃时，该反应的平衡常数为    ，若升高温度该反应的平衡常数减小，则ΔH     0(填“大于”小于“或“不确定”)
（4）如果在相同条件下，上述反应从逆反应方向进行，开始时加入SO₂0.6 mol加入SO₃1.4 mol，若使平衡时各物质的量浓度与原来平衡相同，则还应加入O₂        mol。

汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，汽车尾气的治理已经迫在眉睫。
（1）尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧。
①有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O₂(g) ΔH= +221kJ·mol^－1，简述该设想能否实现______（填“是”或“否”）依据是：_______________________________________。
②研究表明：反应CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

该反应的ΔH______0（填“＞”或“＜”）若反应在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的浓度均为0.020mol·L^﹣1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为              。
（2）用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl₃和FeCl₂混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，转移0.4mol e^-后，断开K。

①乙中产生的气体在标准状况下的体积为             。
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要        mL 5.0mol·L^﹣1 NaOH溶液。
（3）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，如图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O^2­-，电解池阴极反应为__________________。

（4）尾气中的碳氢化合物，如甲烷，可以用来制备氢气。其反应方程式为：
CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g) ΔH = ＋206.2kJ/mol  [其中投料比n(CH₄):n(H₂O)=1:1]。对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(P_B)代替物质的量浓度(c_B)也可表示平衡常数（记作K_P，分压=总压×物质的量分数）。平衡时CH₄的转化率与温度、压强（总压）的关系如图所示：

则p₁__ p₂ (填“＞”或“＜”)，p₂时M点的平衡常数K_P=________（小数点后保留3位）。

I：工业制硫酸时，利用接触氧化反应将SO ₂转化为SO ₃是一个关键步骤 。
（1）某温度下，2SO ₂（g）+O ₂（g）2SO ₃（g） △H="-197" kJ／mol。开始时在10 L的密闭容器中加入8．0 mol SO ₂（g）和20．0 mol O ₂（g），当反应达到平衡时共放出394kJ的热量，该温度下的平衡常数K=        （保留两位有效数字），若升高温度时，K将     （填“增大、减小或不变”）。
（2）若体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂的转化率条件是______（填字母）。
A．通入氧气 B．移出氧气 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂
（3）在硫酸工业生产过程中，有反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）(正反应为放热反应)，根据下表提供的不同条件下SO₂的转化率（%）的数据，试选择该反应的适宜条件（以V₂O₅作催化剂）温度____________；压强____________。

（4）能判断该反应达到平衡状态的依据是___________。
A. 容器的压强不变
B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体中SO ₃的浓度不变
D. C（SO ₂）=C（SO ₃）
E. v 正（SO ₂）="v" 正（SO ₃）
F. v 正（SO ₃）="2v" 逆（O ₂）
II：研究化学反应原理对于生产生活是很有意义的。
（1）在0.10mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu²⁺）=________________mol·L^-1（Ksp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）。
（2）若在0.1mol·L^-1硫酸铜溶液中通入H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是_______________mol·L^-1。

氢气是一种理想的“绿色能源”，下图为氢能产生与利用的途径

（1）上图中4个过程中能量转化形式有_____________。

A．2种

B．3种

C．4种

D．4种以上

（2）电解过程要消耗大量电能，而使用微生物作催化剂在阳光下即可分解

以上反应的△H₁_____________△H₂ (选填“>"、“<”或“=”)。
（3）已知H₂ O（1）→H₂ O(g)△H=" +44" mol·L^-1，依据右图能量变化写出氢气燃烧生成液态水的热化学方程式________________________________。
（4）氢能利用需要选择合适的储氢材料
①镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi₅(s)+3H₂(g)LaNi₅H₆(s) △H<0，欲使LaNi₅H₆ (s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件之一是___________。
②一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢，总反应：2C₇ H₈+6 H₂O(1)2C₇ H₁₄+3O₂ (g) 电解过程中产生的气体X为_________，电极A发生的电极反应式为____________。

乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C₂H₅OSO₃H）。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式                    。
（2）已知：乙烯气相直接水合反应如下：
C₂H₄(g)+H₂O(g)  C₂H₅OH(g)  H=-45.5KJ/mol
下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中n(H₂O):n(C₂H₄)=1:1）

①计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=     （Kp表示用平衡分压代替平衡浓度计算出的平衡常数的值，分压=总压×物质的量分数）
②图中压强P₁、P₂、P₃、P₄的大小顺序为：         ，理由是        。
（3）若某温度下，反应C₂H₄(g)+H₂O(g)  C₂H₅OH(g)的平衡常数为Kp=0.05MPa^-1，体系总压为8.00MPa，各物质的量分数如下表所示。

物质	C2H4(g)	H2O(g)	C2H5OH(g)
物质的量分数	0.25	0.25	0.5

则v(正)    v(逆)（填“>”“<”“=”）。

化学理论在元素单质及其化合物反应中应用广泛。
（1）在一定条件下，可逆反应mAnB+pC△H，达到平衡状态。
①若A、B、C都是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，则m           n+p（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②其他条件不变，加热后A的质量减小，则反应△H             0（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）某些金属氧化物（如Fe_XO_Y）粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是              （填序号）。

（3）一定温度下，发生反应：FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO₂（g） △H。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1100
平衡常数	0.68	0.50

请回答下列问题：
①该反应的△H      0（填“＞”、“＜”或“=”）。
②T℃时，将FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密闭容器中，反应达到平衡后，测得CO转化率为W₁，c（CO₂）=0.15mol•L^﹣1，则温度T  （填“高于”、“低于”、“等于”）1000，若此时保持其它条件不变再充入2.0mol CO（g），再达平衡时测得CO转化率为W₂，则W₁   W₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。

汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：
（1）已知：2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g) △H=-746.5KJ/mol(条件为使用催化剂)
2C (s)+O₂(g)2CO(g)  △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O₂(g)CO₂(g)    △H=-393.5KJ/mol
则N₂（g）+O₂（g）＝2NO（g） △H＝         kJ·mol^-1。
（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表

时间/s	0	1	2	3	4	5
C(NO)10^-4  mol/L	10.0	4.50	C1	1.50	1.00	1.00
C(CO)10^-3  mol/L	3.60	3.05	C2	2.75	2.70	2.70

则c₁合理的数值为       （填字母标号）。
A．4.20      B．4.00      C．3.50     D．2.50
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示：

实验 编号	T/°C	NO初始浓 度/10^-3mol•L^-1	CO初始浓 度/10^-3mol•L^-1	催化剂的比 表面积/m^2•g^-1
①	350	1.20	5.80	124
②	280	1.20	5.80	124
③	280	1.20	5.80	82

则曲线I对应的实验编号为        。
（4）将不同物质的量的H₂O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H₂O(g)+CO(g)CO­₂(g)+H_2­­­(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	CO	H2
①	650	2	4	2．4	1．6	5
②	900	1	2	1．6	0．4	3
③	900	a	b	c	d	t

①实验组①中以v(CO₂)表示的反应速率为                 。
②若a＝2,b＝1，则c＝       ,达平衡时实验组②中H_2­­­O（g）和实验组③中CO的转化率的关系为：α₂ (H₂O)     α₃ (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。
（5）CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似于燃料电池，其中电解质是氧化钇（Y₂O₃）和氧化锆（ZrO₂）晶体，能传导O^2－。
①则负极的电极反应式为________________。

②以上述电池为电源，通过导线连接成图一。若X、Y为石墨，a为2L 0．1mol/L KCl溶液，写出电解总反应的离子方程式                              。电解一段时间后，取25mL上述电解后的溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到图二曲线（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）。根据图二计算，上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为__________g。

在一密闭容器中发生反应N₂＋3H₂2NH₃，△H<0达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是    (填选项)。
A．t0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
E．t4～t5
F．t5～t6
（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是_____(填选项)。
A．增大压强
B．减小压强
C．升高温度
D．降低温度
E．加催化剂
F．充入氮气
t1时刻    ；t3时刻    ；t4时刻    。
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是     (填选项)。
A．t0～t1   B．t2～t3   C．t3～t4   D．t5～t6
（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为     。

硫及其化合物有广泛应用。
（l）硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25℃、10lkPa时：

则SO₂催化氧化为SO₃（g）的热化学方程式为                
（2）对于SO₂催化氧化为SO₃的反应。
①图甲是SO₂（g）和SO₃（g）的浓度随时间t的变化情况。反应从开始到达到平衡时，用O₂表示的平均反应速率为                 

②在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO₂（g）和10mol O₂（g），O₂的平衡转化率随温度（T）、压强（p）的变化如图乙所示。则p₁与p₂的大小关系是p₁                p₂：（填“＞”“＜”或“=”）；A、B、C三点的平衡常数大小关系为        （），理由是          
（3）工业生产硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气
①如果在25℃时，相同物质的量的SO₂与NH₃溶于水，发生反应的离子方程式为               
所得溶液中=                （填序号）。

②已知在25℃时NH₃·H₂O、H₂SO₃电离平衡常数如下表，则上述所得溶液中，各离子浓度由大到小的顺序为

研究和深度开发CO、CO₂的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁
已知：

则CO 还原Fe₂O₃(s）的热化学方程式为                  。
（2）尾气中的CO 主要来自于汽油不完全燃烧。有人设想按下列反应除去CO：
，简述该设想能否实现的依据：                。
（3）CO₂ 和H₂充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：
测得CH₃OH 的物质的量随时间的变化如图所示。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ            KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。
②一定温度下，此反应在恒．压．容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是            。
a．容器中压强不变b．H₂的体积分数不变
c．c（H₂）＝3c（CH₃OH） d．容器中密度不变
e．2 个C＝O 断裂的同时有6 个H－H 断裂

（4）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g）转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如下图2。在0～15 小时内，CH₄的平均生成速率I、II 和III 从小到大的顺序为             （填序号）。
（5）以TiO₂／Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如下图3：
①当温度在           范围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素。
②Cu₂Al₂O₄难溶于水，可溶于浓硝酸并放出红棕色气体，写出反应的离子方程             。

甲醇是一种可再生能源，在日常生活中有着广泛的应用．工业上用CO生产燃料甲醇，如：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化．

请回答下列问题：
（1）图1表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系．下列有关催化剂的说法不正确是

A．降低分子的能量	B．增加了活化分子数
C．提高了活化分子百分数	D．增加了单位体积内的活化分子数

（2）从反应开始到建立平衡，该过程中释放            kJ热量．
（3）在T₂℃下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，达到平衡状态时，测得c（CO）=0．2mol•L^﹣1，则CO的转化率为               ．
（4）如图3为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如．电池总反应为2CH₃OH+3O₂⇌2CO₂+4H₂O．在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高．温度升高_____________（填：“有利于”或“不利于”）电池将化学能转化为电能．该装置中___________（填：“a”或“b”）为电池的负极，该电极反应式为                           ．

在一定条件下，可逆反应：mA＋nBpC达到平衡状态。
（1）若A、B、C都是气体，减小压强，平衡向正反应方向移动，则m＋n和p的关系是________________。
（2）若A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B的状态为______________。
（3）若A、C是气体，而且 m＋n＝p，增大压强可使平衡发生移动，则平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
（4）若加热后，可使C的质量增加，则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

在体积一定的密闭容器中，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的关系如表，回答下列问题：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

（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            （多选不得分）。
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SO₂的转化反应的2SO_2（g）+O_{2 （g）} 2SO_3（g）平衡常数K ＝532.4.
下面三个混合体系中各物质的浓度如下表:

体系	c(SO2)  mol/L	c(O2)  mol/L	c(SO3)  mol/L	浓度商
（1）	0.0600	0.400	2.000	不填
（2）	0.0960	0.300	0.500	不填
（3）	0.0862	0.263	1.020	不填

试判断各体系反应进行的方向：
体系（2）            ；体系（3）：             （填正向、逆向或已平衡）。

80℃时，将0.40mol的N₂O₄气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂O₄    2NO₂ △H＞0，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	110
n（N2O4）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

①计算20s—40s内用N₂O₄表示的平均反应速率为             mol/（L.s）
②计算在80℃时该反应的N₂O₄的转化率=                 此温度下
③反应进行至110s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色               ；如果此时加入NO₂，则此时容器内颜色            （填“变浅”、“变深”或“不变”）
④要增大该反应NO₂的体积分数，可采取的措施有（填序号）
A．增大N₂O₄的起始浓度    B．通入N₂气体
C．使用高效催化剂        D．升高温度

在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)。体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.020	0.01.	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=                     。
已知：＞，则该反应是                  热反应。
（2）图中表示NO₂的变化的曲线是                     。
用O₂表示从0~2 s内该反应的平均速率v=               。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是        。
a．v(NO₂)=2v(O₂)
b．容器内压强保持不变
c．v_逆(NO)=2v_正(O₂)
d．容器内密度保持不变
（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．及时分离除NO₂气体       b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度            d．选择高效催化剂