高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

（1）在2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g），在其他条件不变的情况下，探究温度对反应的影响，
实验结果如图1所示（注：T₂＞T₁，均大于300℃）．
①温度为T₂时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均反应速率为               ．
②通过分析图1，温度对反应CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）的影响可以概括为                         ．

③下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是         （填字母）．

A．体系压强保持不变

B．密闭容器中CO2、H2、CH3OH（g）、H2O（g）4种气体共存

C．CH3OH与H2物质的量之比为1：3

D．每消耗1mol CO2的同时生成3mol H2

④已知H₂（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为﹣285.8kJ·mol^﹣1和﹣726.5kJ·mol^﹣1，写出由CO₂和H₂生成液态甲醇和液态水的热化学方程式：                      ．
（2）在容积可变的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．
①该反应的平衡常数表达式K=，250℃、0.5×10⁴ kPa下的平衡常数            （填“＞”、“＜”或“=”）300℃、1.5×10⁴ kPa下的平衡常数．
②实际生产中，该反应条件控制在250℃、1.3×10⁴ kPa左右，选择此压强而不选择更高压强的理由是                             ．

反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．

（1）该反应是         反应（填“吸热”、“放热”）．
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率              （填“增大”、“减小”、“不变”），原因是                      
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？          （填“有”、“无”），原因是                         ．
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₁和E₂的变化是：E₁             ，E₂          （填“增大”、“减小”、“不变”）．

有科学家正在研究用碳与一氧化氮反应处理环境问题：
C（s）+2NO（g）⇌CO₂（g）+N₂（g）△H
（1）实验方案中有下列措施①采用加热提高反应速率②使用催化剂提高反应速率③使用加压提高NO转化率④使CO₂转化成干冰从体系用脱离，提高NO的转化率其中你认为可行的是                 ．
（2）这个反应的平衡常数表达式是                 ．
（3）在恒容恒温密闭容器中，科学家得到下列实验数据：
浓度（mol/L）
时间（min） NO N₂     CO₂
0 0.100  0   0
10 0.058    0.021    0.021
20 0.040    0.030    0.030
30 0.040   0.030     0.030
请求出该应在该温度下的平衡常数K=              ．
（4）若在（3）的实验中30min时开始升温，36min时达平衡，测得NO的转化率变为50%，则该反应的△H   0（填“＞”、“＜”、“=”），判断的理由是            ．
（5）若科学家在30min后改变了某一条件，反应进行到40min时达平衡浓度分别为C（NO）=0.032mol/L，C（N₂）=0.034mol/L，C（CO₂）=0.017mol/L，则改变的条件可能是               ，判断的依据是            ．

（10分，每空2分）在一定温度下，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生反应3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），2min末反应达到平衡状态，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L．由此推断：
（1）x值等于              
（2）B的平衡浓度为             
（3）A的转化率为            
（4）生成D的反应速率              
（5）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数             （填“增大”或“减小”或“不变”）

甲烷自热重整是先进的制氢方法, 包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气, 发生的主要化学反应有:

回答下列问题:
（1）反应CO（g）+H₂O（g）  CO₂（g）+H₂（g）的ΔH=           kJ·mol^-1。
（2）在初始阶段, 甲烷蒸气重整的反应速率             甲烷氧化的反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）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）, 则反应CH₄（g）+H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）的K_p=                    随着温度的升高, 该平衡常数           （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）从能量角度分析, 甲烷自热重整方法的先进之处在于                 。
（5）在某一给定进料比的情况下, 温度、压强对H₂和CO物质的量分数的影响如下图:
   
①若要达到H₂物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%, 以下条件中最合适的是          。
A．600 ℃, 0．9 MPa      B．700 ℃, 0．9 Mpa
C．800 ℃, 1．5 MPa      D．1 000 ℃, 1．5 MPa
②画出600 ℃, 0．1 MPa条件下, 系统中H₂物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图:

（6）如果进料中氧气量过大, 最终导致H₂物质的量分数降低, 原因是                。

目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） ΔH＝－574 kJ·mol^－1
②CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） ΔH＝－1160 kJ·mol^－1
③H₂O（g）＝H₂O（l） ΔH＝－44．0 kJ·mol^－1
写出CH₄（g）与NO₂（g）反应生成N₂（g） ,CO₂（g）和H₂O（l）的热化学方程 式_____________________
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）＋2NO（g）N₂（g）＋CO₂（g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T^。C）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是______________
A．容器内CO₂的浓度保持不变
B．v_正（N₂）="2" v_正（NO）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在T^。C时．该反应的平衡常数为______________（保留两位小数）；
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是______________
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是：__________________________。
②当A中消耗0．05mol氧气时，B中________________极（填“a”或“b”）增重________________g。

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。
（1）用CO合成甲醇的反应为                 。
；在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的                （填“<”“>”或“=”）0。

（2）利用工业废水中的CO₂可制取甲醇，其反应为。
①已知下列反应的能量变化如图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为                  。
②为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图1所示，从反应开始到平衡，                    ．

（3）工业上可利用甲醇部分氧化法制取氢气。在一定温度下以为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图2所示。在制备H₂时最好控制=                。

（1）在一容积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生反应CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g） △H<0，CO和H₂O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）=              mol·L^-1·min^-1，850℃时，此反应的平衡常数为           ，CO的转化率为          。

（2）℃（高于850℃）时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表：

t/min	c（CO）/mol·L^-1	c（H2O）/mol·L^-1	c（CO2）/mol·L^-1	c（H2）/mol·L^-1
0	0．200	0．300	0	0
2	0．138	0．238	0．062	0．062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0．116	0．216	0．084
6	0．096	0．266	0．104

①从表中看出，3～4min之间反应处于                  状态；c₁            0．08（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②反应在4～5min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是                ，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是                 。
a．降低温度           b．增加水蒸气
c．增加氢气浓度       d．使用催化剂

已知反应：Fe（s）+CO₂（g） FeO（s）+CO（g）DH＝akJ·mol^-1
测得在不同温度下，该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示：

温度/℃	500	700	900
K	1．00	1．47	2．40

（1）该反应的化学平衡常数表达式为                 ，若在500℃2L密闭容器中进行该反应，CO₂起始量为4mol，5min后达到平衡状态，则v（CO）为                  。
（2）若在700℃时该反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有         （填序号，下同）。不能增大化学反应速率的有               。
A．缩小反应容器的体积
B．通入适量CO₂
C．加入适量铁
D．升高温度到900℃
E．使用合适的催化剂
（3）下列图像符合该反应的是               （填序号）（图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量，T代表温度）。

工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO（g）＋H₂O（g）  CO₂（g）＋H₂（g）      △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在同温度下反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。数据如下：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
CO	H2O	CO2	H2
①	1	4	0	0	t1	放出热量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t2	放出热量：Q

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量         （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为             %。
（3）计算容器②中反应的平衡常数K=                    。
（4）下列叙述正确的是               （填字母序号）。
a．平衡时，两容器中H₂的体积分数相等
b．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ
c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
d．容器①中，反应的化学反应速率为：v（H₂O）=4/Vt₁mol/（L·min）
（5）已知：2H₂（g）+O₂（g）==2H₂O（g）ΔH＝－484kJ/mol，
写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：                  。

一定条件下，A（g）+B（g） C（g）   ΔH ＜0，达到平衡后根据下列图像判断：

（1）升高温度，达到新平衡的是                （填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同），新平衡中C的体积分数              （填“增大”、“减小”、“不变”，下同）。
（2）减小压强，达到新平衡的是                 ，A的转化率               。
（3）减小C的量，达到新平衡的是                   。
（4）增加A的量，达到新平衡的是            ，此时B的转化率           ，A的转化率          。
（5）使用催化剂，达到新平衡的是            ，C的质量分数            。

近年以来，我国多地频现种种极端天气，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素．
（1）活性炭可用于处理大气污染物NO，在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F．当温度分别在T₁℃和T₂℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                  ．
②上述反应的平衡常数表达式K=              ，根据上述信息判断，T₁和T₂的关系是            ．
A．T₁＞T₂       B．T₁＜T₂       C．无法比较
③在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施能改变NO的转化率的是           ．
a．增大c（NO）   b．增大压强    c．升高温度   d．移去部分F
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得H₂，具体流程如图1所示：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：                     ．
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是                 ．
（3）开发新能源是解决大气污染的有效途径之一．直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示．
通过a气体的电极是原电池的            极（填“正”或“负”），b电极反应式为               ．

回答下列问题：
（1）“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：2NO（g）+ 2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g）  △H=﹣a kJ·mol^-1（a>0）
在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①0～15min N₂的平均速率v（N₂）=              ；NO的转化率为              。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是           （选填序号）。
A．缩小容器体积     B．增加CO的量
C．降低温度         D．扩大容器体积
③其它条件不变，按以下选项充入起始物质，各物质体积分数仍然不变的是          。
A．4.0mol NO、4.8mol CO
B．1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO₂、0.5mol N₂
C．1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO₂、0.2mol N₂
D．0.4mol CO、2.0mol CO₂、1mol N₂
（2）实验室配制FeCl₃溶液时，将FeCl₃固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因                    。
（3）“氯胺（NH₂Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl。NH₂Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质（元素化合价不变）。
①NH₂Cl与水反应的化学方程式是                      。
②在Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl中，每消耗0.5mol Cl₂，转移电子____________mol。

在一体积不变的密闭容器中进行如下反应：2X（g）＋Y（g） 2W（g）；反应前按n（X）∶n（Y）＝3∶1加入反应物，反应过程中W的物质的量随时间的变化如图所示。

（1）分析曲线A和B的不同，可能是以下_____       ___原因造成的。
A．是否使用催化剂   B．反应温度不同
C．外界的压强不同   D．初始充入的反应物的物质的量不同
（2）该反应的化学平衡常数为K，比较K_500℃___       _____K_600℃（填“>”、“<”或“＝”）。
（3）如果曲线B达到平衡时，体系的压强为反应前的85%，当容器的体积为1 L时，计算：曲线A从开始达到平衡，X的反应速率v（X）为____________。起始时加入Y的物质的量为______________mol。不通过计算能否判断出X、Y转化率是否相同_________________（填“能”或“否”）。
（4）说明该反应已达到平衡状态的是_________________。
A．v_正（W）＝v_逆（W）             B．c（X）＝c（W）
C．气体的平均摩尔质量不变         D．气体的密度保持不变

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。
（1）将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K为          SO₂的平衡转化率为             若将0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中在该温度下达平衡，与前者比较，SO₂的平衡转化率             SO₂的体积分数             （填增大、减小、不变、无法确定）
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有              （填字母）

A．升高温度	B．降低温度
C．增大压强	D．减小压强

E．加入催化剂  G．移出氧气
（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到更重要的化工原料，反应的化学方程式为