高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

在100℃时，将0.200 mol的四氧化二氮气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：

时间	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)	0.100	c1	0.050	c3	a	b
c(NO2)	0.000	0.060	c2	0.120	0.120	0.120

试填空：
（1）该反应的化学方程式为_______________，达到平衡时四氧化二氮的转化率为________%。
（2）20s时四氧化二氮的浓度c₁=_____  ___mol·L^-1，在0～20s时间段内，四氧化二氮的平均反应速率为_____   ___。
（3）若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的初始浓度为_____  ___。

830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）   △H>0
试回答下列问题：
（1）若起始时c（CO）="2" mol·L^-1，c（H₂O）="3" mol·L^-1，达到平衡时CO的转化率为50%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=            .
（2）在相同温度下，若起始时c（CO）="1" mol·L^-1，c（H₂O）="2" mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.5 mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态          （填“是”与“否”），你判断的依据是           
（3）若降低温度，该反应的K值将             ，该反应的化学反应速率将           （均填“增大”“减小”或“不变”）。

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）="0.010" 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_逆(A)=2v_正(B)      B．容器内压强保持不变
C．v(C)=2v(B)         D．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中加入0.100 mol A和0.050molB，500℃时充分反应达平衡后，放出热量Q₂kJ，则2Q₁              Q₂（填“＞”、“＜”或“=”）；
（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“放热”或“吸热”）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“=”）。

分研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO₂、SO₂气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是____________(填字母)。
a. 体系压强保持不变
b. 混合气体颜色保持不变
c. 体系中SO₃的体积分数保持不变
d. 每消耗1 mol SO₂的同时生成1 mol NO
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝____________。
（2）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________(写出一种即可)。
（3）右图是MCFC燃料电池，它是以水煤气(CO、H₂)为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。A为电池的________(填“正”或“负”)极，写出B极电极反应式：________________________。

（4）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO₂的混合物为例)。
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应。
NO＋NO₂＋Na₂CO₃===2NaNO₂＋CO₂
2NO₂＋Na₂CO₃===NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂
① 用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO₂(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为__________。
② 用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是____________。

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）写出铁红（Fe₂O₃）的一种用途：                        。
（2）写出利用FeCl₃溶液制备氢氧化铁胶体的离子方程式：                          ；
（3）已知t℃时，FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO₂(g)的平衡常数K=0.25，在该温度下，反应达到平衡时n(CO)：n(CO₂)=                  

硫-氨热化学循环制氢示意图如下：

（1）反应1的离子方程式为                   。
（2）反应2能量转化主要方式为                   。
（3）反应3中控制反应条件很重要，不同条件下硫酸铵分解产物不同。若在400℃时分解，产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体，A是空气中含量最多的单质，B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C能使品红溶液褪色。则400℃时硫酸铵分解的化学方程式为              。
（4）反应4是由(a)、(b)两步反应组成：
H₂SO₄(l) =SO₃(g) +H₂O(g),△H=+177kJ•mol^－1   …………(a)
2SO₃(g)2SO₂(g) + O₂(g)，△H="+196" kJ•mol^－1…………(b)
①则H₂SO₄(l)分解为SO₂(g)、O₂(g)及H₂O(g)的热化学方程式为：                。
②在恒温密闭容器中，控制不同温度进行SO₃分解实验。以SO₃起始浓度均为cmol·L^－1，测定SO₃的转化率，结果如右图，图中Ⅰ曲线为SO₃的平衡转化率与温度的关系，Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO₃的转化率。

i）图中点X与点Z的平衡常数K：K(X)            K(Z)（选填：＞，＜，＝）；
ii）Y点对应温度下的反应速率：v(正)            v(逆)（选填：＞，＜，＝）；
iii）随温度的升高，Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是：                。

开发新能源，使用清洁燃料，可以达到减少污染的目的。
（1）由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和乙分别是                  。乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得。
① T₁温度时，在体积为2 L的密闭容器中充入2 mol甲和6 mol H₂，反应达到平衡后，测得c(甲)＝0.2 mol/L，则乙在平衡混合物中的物质的量分数是              。（保留两位有效数字）
② 升高温度到T₂时，反应的平衡常数为1，下列措施可以提高甲的转化率的是________（填字母）。
A．加入2 mol甲     B．充入氮气     C．分离出乙     D．升高温度
（2）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。已知：
CH₄(g) + 2O₂(g) ＝ CO₂(g) + 2H₂O(l)    ΔH₁＝―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O₂(g) ＝ 2CO₂(g)    ΔH₂＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。右图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图（O^2-可以在固态电解质中自由移动）。请回答：

① 甲烷燃料电池的负极反应式是           。
② 当线路中有0.1 mol电子通过时，______________（填“a”或“b”）极增重____________g。

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，500 K、30 MPa下n(NH₃)、n(H₂)和n(N₂)随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：

（1）上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是             (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
（2）关于t₂时刻的说法正确的是____________。
A．t₂时该反应达到平衡状态
B．t₂时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同
C．t₂时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2
D．t₂时氨气与氢气的物质的量相同
（3）对于Ⅱ所代表的物质，其逆反应速率最大的点是___________(填“c”、“d”或“g”)；对于Ⅰ所代表的物质，其正反应速率最小的点是_____________(填“a”、“e”或“f”)。
（4）其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应至t₃时刻，此时n(H₂)比图象中的值大，那么该温度可能是                 。
A．673 K        B．273 K       C．373 K
（5）在密闭容器中充入2 mol N₂和6 mol H₂，一定条件下建立平衡：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  ΔH＝－92.2 kJ/mol，测得N₂的转化率为90%，则在此条件下，反应放出的热量为           kJ。若与上述反应的温度和体积相同时，向密闭容器中充入4 mol NH₃，则达平衡后，反应             （填“放出”或“吸收”）的热量为           kJ。

铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用，请回答下列问题：
（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
 Fe₂O₃（s）+CO（g） Fe（s）+CO₂（g）
已知该反应在不同温度下的平衡常数 如下：
温度/℃  1000   1115   1300
平衡常数 4.0     3.7    3.5
（1）该反应的平衡常数表达式K=               ；△H               0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是                  ．

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

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，此时υ_正       υ_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO₂）=            ．
（二）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．
（4）一定条件下Fe（OH）₃与KClO在KOH溶液中反应可制得K₂FeO₄，其中反应的氧化剂是           ；生成0.5mol K₂FeO₄转移电子的物质的量是               mol．
（5）从环境保护的角度看，制备K₂FeO₄较好的方法为电解法，其装置如图所示．电解过程中阳极的电极反应式为                 ．

（Ⅰ）.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中C、F分别是同一主族元素，A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答：
（1）1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水，完全反应后消耗后者的物质的量为                     。
（2）A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为                   ；
（3）科学研究证明：化学反应热只与始终态有关，与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ，写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式：                      ；
（4）工业上在高温的条件下，可以用A₂C与BC反应制取单质A₂。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA₂C和1mol BC、2 mol A₂C和2 mol BC。一定条件下，充分反应后分别达到平衡（两容器温度相等）。下列说法正确的是                      。
A．达到平衡所需要的时间：I>II
B．达到平衡后A₂C的转化率：I=II
C．达到平衡后BC的物质的量：I>II
D．达到平衡后A₂的体积分数：I<II
（5）用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池，则电池负极反应式为                  。
（Ⅱ）.A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质，他们的转化关系如图所示（部分反应条件略去）：
（1）若所有转化都是非氧化还原反应，B、D、E含有同种金属元素，F为强碱（部分产物略去），则B+D→E的离子方程式为            ，C为同周期元素构成的1:1型化合物，则C的电子式为              。

（2）若A、D、F为单质，B、C、E为化合物，B为两种非金属元素所组成的化合物，则E的化学式为       。A+B→C+D的化学方程式为                    。

在500℃时，将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中，发生A（s）2B（g）+C（g）反应，测得气体C随时间的浓度变化如图所示：

（1）已知该反应只有高温下能自发进行，则该反应的△H            0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在上述反应条件下，从反应开始到平衡，用V（B）=            mol·L^-1·min^-1，500℃时的平衡常数K=            ；
（3）在反应温度和容器体积不变的条件下，下列能说明上述反应达到平衡状态的是            ；
A．混合气体的压强保持不变         B．气体C的体积分数保持不变
C．混合气体的密度保持不变        D．B的正反应速率等于C的逆反应速率
（4）在500℃时，上述反应达到平衡后，在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，反应在12min建立新的平衡，画出8～15min内C气体物质的量浓度随时间变化的示意图。

(11分)已知某气体反应的平衡常数可表示为K=，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44．
请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式______________________________．
（2）该反应的正反应是__________反应（填“放热”或者“吸热”），
（3）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：

①此时系统温度400℃，比较正、逆反应速率的大小：v_正__________v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若以甲醇百分含量为纵坐标，以温度为横坐标，此时反应点在图象的位置是图中___________点．比较图中B、D两点所对应的正反应速率B__________D（填“＞”、“＜”或 “=”）．理由是__________．

（4）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是__________
a．升高温度  b．加入催化剂  c．压缩容器的体积
d．增加水蒸气的浓度  e．及时分离出产物

研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义．
（1）将煤转化为清洁气体燃料．已知：
H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）   △H=﹣242.0kJ/mol
C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）   △H=﹣110.0kJ/mol
①写出焦炭与水蒸气反应制H₂和CO的热化学方程式  ___________________．
②已知在101kPa时，CO、H₂和CH₄的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol和892kJ/mol．则反应CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）   △H=            kJ/mol．
（2）已知一定温度和压强下，由H₂和CO反应合成优质燃料甲醇：
CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）   △H=﹣91kJ/mo1
①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是           ．

A．2mo1CO和4mol H2

B．2mo1CO、4mol H2和1mol CH3OH（g）

C．4mo1CO和4mol H2

D．4mo1CO和6mol H2

②将1mol CO和2mol H₂充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%．若在相同条件下，起始时在该容器中充入1mol CH₃OH（g），反应达到平衡时的热量变化是          （填“吸收”或“放出”）            kJ热量．

（2×6=12分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NO_x) , CO₂ , SO₂等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：在催化剂存在下，用H₂还原NO₂可生成水蒸气和其它无毒物质，写出该反应化学方程式   
Ⅱ．脱碳：在体积为2L的密闭容器中充人2mo1 CO₂,6mol H₂，在一定条件下
发生反应：
测得CO₂（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线如图。

①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．1mol CO₂生成的同时有3 mul H―H键断裂
c．CO₂和H₂的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
②从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率v（H₂）＝           ，
平衡时H₂的浓度c（H₂）＝____________
III．甲醇／空气一KOH燃料电池广泛应用于笔记本电脑储能供能装置，
电池工作原理如图所示。

①写出负极反应方程式___________________
②电池工作过程中电解质溶液pH               （填“升高”、“降低”或“不变‘’）

在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应，H₂（g）+I₂（g）2HI（g）已达平衡，将活塞外拉，在此过程中：
（1）容器颜色                   （填“变浅”或“变深”）
（2）容器内的压强            （填“变大”“变小”或“不变”）
（3）混合气体的密度           （填“变大”“变小”或“不变”