高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

附加题
Ⅰ：如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和
1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A（g）+B（g）2C（g）； 反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

（1）达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧a处，则a的取值范围是            。
（2）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，此时甲容积为2L，反应化学平衡常数为____。
（3）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处， 则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于      ；
Ⅱ：若一开始就将K、F固定，其它条件均不变，则达到平衡时：
（1）测得甲中A的转化率为b，则乙中C的转化率为         ；
（2）假设乙、甲两容器中的压强比用d表示，则d的取值范围是               。

有甲乙两个容积均为1L的密闭容器，在控制两容器的温度相同且恒定的情况下进行反应：2A（g）+B（g）xC（g），①向甲中通入4molA、2molB，达平衡时测得其中C的体积分数为40%；②向乙中通入1molA、0.5molB和3molC，平衡时测得C的体积分数为W%。试回答：
（1）甲平衡时A的体积分数为       ；
（2）若乙W%=40%，且建立平衡的过程中乙压强有变化 ，则x=      ，乙中建立平衡时压强的变化为    （填“递增”或“递减”）；
（3）若乙W%=40%，且平衡时甲、乙压强不同，则x=    ，平衡时甲的压强    乙的压强（填“大于”或“小于”），乙平衡时c（A）=       ；
（4）若x=4，则W%          40%（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；平衡时乙中的c（A）   甲中的c（A）。

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_____________。

Ⅰ．CO可用于合成甲醇。在压强为0．1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H₂，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图：

（1）该反应属于          反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K＝            (用a、b 的代数式表示)。
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率      (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ．T ℃时，纯水中c(OH^－)为10^－6 mol·L^－1，则该温度时
（1）将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液按体积比9：2 混合，所得混合溶液的pH为        。
（2）若1体积pH₁＝a的某强酸溶液与10体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是           。
Ⅲ． 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0．2 mol/ L醋酸溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该氢氧化钠溶液浓度为________________。
（2）在B点，a_________12．5 mL（填“＜”“>”或“=”）。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性，则混合前c(NaOH)            c(CH₃COOH)
（3）在D点，溶液中离子浓度大小关系为_____________________。

五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以有三氯化磷(PCl3)氯化得到：
。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molPCl₃和1.0molCl₂，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：

（1） 0~150s内的平均反应速率
（2） 该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为___________(可用分数表示)。
（3） 反应至250s 时，该反应放出的热量为______________kJ。
（4） 下列关于上述反应的说法中，正确的是__________(填字母序号)。
a． 无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变
b． 300s 时，升高温度，正、逆反应速率同时增大
c． 350s 时，向该密闭容器中充入氮气，平衡向正反应方向移动
d． 相同条件下，若起始向该密闭容器中充入1.0molPCl₃和0.2molCl₂，达到化学平衡状态时，n(PCl₅ ) < 0.20mol
（5） 温度T ₁时，混合气体中PCl₅ 的体积分数随时间t 变化的示意图如下。其他条件相同，请在下图中画出温度为T ₂(T ₂> T ₁)时，PCl5的体积分数随时间变化的曲线。

工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答：

（1）已知 ：N₂(g）+3H₂(g） 2NH₃(g）    ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
①在500℃、2.02×10⁷Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反应后，放出的热量_____(填“<”、“>”或“=”）92.4kJ，理由是                   。
②为提高氨的产量，获得更大的效益，实际生产中宜采取的措施有                      。
A 降低温度  B 最适合催化剂活性的适当高温  C 增大压强
D 降低压强  E 循环利用和不断补充氮气  F 及时移出氨
（2）已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式：               ，该反应的化学平衡常数表达式K=              ，当温度升高时，K值          （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的H₂和N₂混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均相对分子质量为10，请计算此时H₂的转化率（写出计算过程）。

在一密闭容器中发生下列反应：2SO₂ (g）＋O₂ (g）2SO₃(g） ΔH<0，如图所示是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系。回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是____                  ____。
（2）t₁、t₃、t₄时刻，体系中分别改变的是什么条件？
t₁______     __；t₃______      __；t₄_____      ___。

勒夏特列原理的内容：如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够                 的方向移动。

工业生产硝酸铵的流程如下图所示

（1）硝酸铵的水溶液呈           (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为：                  。
（2）已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H<0，当反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。

①曲线a对应的温度是              。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是

A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件

C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)

D．M点对应的H2转化率是75%

E．如果N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1，N点的化学平衡常数K≈0.93
（3）尿素（H₂NCONH₂）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为二步反应：第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g)===H₂NCOONH₄(s)   ΔH=－272 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)   ΔH=＋138 kJ·mol^－1
写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：                   
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下左图所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第__________步反应决定，总反应进行到________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝_______________mol·L^－1·min^－1。
③在右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。

（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

在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)。下图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填字母)。

A．X的转化率越高

B．反应进行得越完全

C．达到平衡时X的浓度越大

D．化学反应速率越快

（2）如图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用时间：甲________乙(填“＞”“＜”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲________乙。

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。

（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_____________。