高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

（每空2分，共10分）铁元素是重要的金属元素，单质铁在工业和生活中使用得最为广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应。
如铁与水反应：3Fe（s）＋4H₂O（g）＝Fe₃O₄（s）＋4H₂（g）  △H
（1）上述反应的平衡常数表达式K＝_____________。
（2）已知：①3Fe（s）＋2O₂（g）＝Fe₃O₄（s）  △H₁＝－1118.4kJ·mol^－1
②2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）  △H₂＝－483.8 kJ·mol^－1
③2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（l）  △H₃＝－571.8 kJ·mol^－1
则△H＝_____________。
（3）在t℃时，该反应的平衡常数K＝16，在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe	H2O（g）	Fe3O4	H2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

 
①甲容器中H₂O的平衡转化率为_____________（结果保留一位小数）。
②下列说法正确的是_____________（填编号）
A．若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B．若容器内气体密度恒定，则反应达到平衡状态
C．甲容器中H₂O的平衡转化率大于乙容器中H₂O的平衡转化率
D．增加Fe₃O₄就能提高H₂O的转化率
（4）若将（3）中装置改为恒容绝热（不与外界交换能量）装置，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见表：

	Fe	H2O（g）	Fe3O4	H2
起始/mol	3.0	4.0	0	0
平衡/mol	m	n	p	q

 
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质，见表：

	Fe	H2O（g）	Fe3O4	H2
A/mol	3.0	4.0	0	0
B/mol	0	0	1	4
C/mol	m	n	p	q

 
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后，上述各装置中H₂的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是___________（用A、B、C表示）。

（每空2分，共8分）研究硫及其化合物性质有重要意义。
（1）Cu₂S在高温条件下发生如下反应：2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）  ⊿H=－773kJ/mol，当该反应有0.2mol SO₂生成时，反应释放出的热量为___________kJ。

（2）硫酸工业生产中涉及如下反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）。向2L的容器中充入2molSO₂、1molO₂，SO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。T₁温度时反应进行到状态D时，v_（正）          v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。温度为T₁时，反应的平衡常数K=           。若在T₃温度时，达平衡时测得反应放出的热量为Q₁。此时再向容器中加入2molSO₂、1molO₂并使之重新达到平衡，测得又放出热量Q₂。则下列说法正确的是            。（填字母编号）
a．容器的压强增大原来的两倍
b．Q₂一定等于Q₁
c．新平衡时SO₂的转化率一定大于80%
d．T₃时的平衡常数大于T₁时的平衡常数

（10分，每空2分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池，已知H₂(g)、CO(g)、CH₃OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol^-1、-283.0 kJ·mol^-1、-726.5 kJ·mol^-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解180 g水消耗的能量是             kJ。
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                  ；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T₁、T₂均大于300℃)：

下列说法正确的是             (填序号)
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=mol·L^－1·min^－1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大
（4）在T₁温度时(甲醇为气态)，将lmol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容容器中充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为               ；
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                。

（10分，每空2分）研究NO_2、SO_{2 、}CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为                  。利用反应6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12H₂O也可处理NO₂。当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是                 L。
（2）已知：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)  ΔH=−196.6 kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)  ΔH=−113.0 kJ·mol^-1
则反应NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)的ΔH=              kJ·mol^-1。
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2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           。
a．体系压强保持不变               b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变      d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 molNO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1:6，则平衡常数K＝          。

（10分，每空2分）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO₂和HF存在以下平衡：
SiO₂(s) +4HF(g)SiF₄(g)+ 2H₂O(g)   △H₁=－48.9 kJ·mol^-1
根据题意完成下列填空：
（1）在地壳深处容易有             气体逸出，在地壳浅处容易有            沉积。
（2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应             （选填编号）。
a．一定向正反应方向移动     b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动     d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，不正确的          （选填编号）。
a．2v_正(HF)=v_逆(H₂O)          b．v(H₂O)=2v(SiF₄)
c．SiO₂的质量保持不变        d．反应物不再转化为生成物
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为                    。

[理论综合]运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）氨气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O。则电解质溶液为KOH，则负极反应式为______________________________。
（2）25℃时．将amol•L^-1的氨水与0.1mol•L^-1的盐酸等体积混合．
①当溶液中离子浓度关系满足c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）时．则反应的情况可能为__________。
a．盐酸不足．氨水剩余    b．氨水与盐酸恰好完全反应    c．盐酸过量
②当溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）时．用含含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=____________。
（3）向BaCl₂溶液中通CO₂不会出现沉淀，请根据溶液里存在的平衡原理解释其原因___________，某同学根据相同的理由认为向BaCl₂溶液中通入SO₂也不会出现沉淀，但在实验验证中发现了异常情况，将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间出现了白色沉淀，则产生该沉淀的离子反应方程式为___________。
（4）室温下，把SiO₂细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H₄SiO₄溶液，反应原理如下：
SiO₂（s）+2H₂O（l）H₄SiO₄（aq）  △H
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________。
②通常情况下，改变压强对气体会产生较大影响，对固体和液体影响很小，实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体受到的压强影响不能忽略。一定温度下，在10000m以下的地球深处，上述反应进行的方向是_________________________（填“正方向”、“不移动”或“逆方向”）。请根据平衡常数表达式解释其原因_____________________________。

冬季是雾霾天气高发的季节，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g）
①在一定条件下，在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8molNO和1.20molCO，开始反应至3min时测得CO的转化率为20%，则用N₂表示的平均反应速率为V（N₂）=____________________。
②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）也可以表示平衡常数（记作K_p），则该反应平衡常数的表达式K_p=________________。
③该反应在低温下能自发进行，该反应的△H_________0，（选填“>”、“=”或“<”）
④在某一绝热，恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应，测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示（已知t₂—t₁=t₃—t₂）。
则下列说法不正确的是__________。（填编号）

A．反应在c点未达到平衡状态
B．反应速率a点小于b点
C．反应物浓度a点大于b点
D．NO的转化率t₁—t₂=t₂—t₃
（2）使用甲醇汽油可能减少汽车尾气对环境的污染，某化工厂用水煤气为原料合成甲醇，恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），到达平衡时，测得CO、H₂、CH₃OH分别为1mol、1mol、1mol，容器的体积为3L，现往容器中继续通人3mol CO，此时v（正）__________ v（逆）（选填‘‘＞”、“＜’’或“=”），判断的理由__________________。
（3）二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：
2CO（g）+4H₂（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图：

①a、b、c按从大到小的顺序排序为___________。
②某温度下，将2.0mol CO（g）和4.0mol H₂（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH₃OCH₃（g）的物质的量分数变化情况如上图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是___________；
A．P₃＞P₂，T₃＞T₂ B．P₁＞P₃，T₁＞T₃    C．P₂＞P₄，T₄＞T₂ D．P₁＞P₄，T₂＞T₃
③在恒容密闭容器里按体积比为1：2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态．当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___________：
A．正反应速率先增大后减小
B．逆反应速率先增大后减小
C．化学平衡常数K值增大
D．反应物的体积百分含量增大
E．混合气体的密度减小
F．氢气的转化率减小

氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。
（1）500°C、50Mpa时，在容积为VL的密闭容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，经过t min后反应达到平衡后N₂的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为                 ；t min内用NH₃表示的速率是              mol／L．min
（2）工业合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）＋92．2kJ/mol
（表示当生成2 mol NH₃时放出92．2KJ的热）。有关键能：N≡N：945．6kJ/mol ；N-H：391．0kJ/mol，则H—H键能为            KJ/mol

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示．由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为______        
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为______        

氮、碳都是重要的非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
（1）请写出工业上由NH₃制取NO的化学方程式                   。
（2）一定条件下，铁可以和CO₂发生反应：Fe（s）+ CO₂（g） FeO（s）+ CO（g），已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
  
①该反应的逆反应是                 （填“吸热”或“放热”）反应。
②T℃、P pa压强下，在体积为VL的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是             。
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；
B、容器内压强不再变化；
C、v_正（CO₂）= v_逆（FeO）
③T₁温度下，向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂，反应过程中CO和CO₂物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO₂的平衡转化率为   ，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为                  。
（3）在恒温条件下，起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容容器、乙为恒压容器），均进行反应：N₂+3H₂2NH₃，有关数据及平衡状态特定见下表。

容器	起始投入	达平衡时
甲	2 mol N2	3 mol H2	0mol NH3	1.5mol NH3	同种物质的体积分数相同
乙	a mol N2	b mol H2	0mol NH3	1.2mol NH3

起始时乙容器中的压强是甲容器的               倍。
（4）一定条件下，2.24L（折算为标准状况）N₂O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的倍。请写出该反应的热化学方程式                      。

( 16分)一定温度下，将3 molA气体和1 molB气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，请填写下列空白：
（1）若容器体积固定为 2 L，反应1 min 时测得剩余1.8 mol A，C的浓度为0.4 mol/L。
①1 min内，B的平均反应速率为__                  ______；x为________。
②若反应经2 min达到平衡，平衡时C的浓度________0.8  mol/L(填“大于”、“等于”、“小于”)
③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是____           ____。
④改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式：______                                ______。
（2）若维持容器压强不变
①达到平衡时C的体积分数________22%，(填“大于”、“等于”、“小于”)；
②改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2 倍，则应加入________mol A气体和 ________mol B气体。

在固定容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：

（1）反应的△H       0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N₂O₄)为                              。反应的平衡常数K₁=            。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄)降低，经10s又达到平衡。
①T         100℃（填“大于”“小于”），判断理由是                               。
②100℃时达到平衡后，向容器中再充入0.20mol NO₂气体，新平衡建立后，NO₂的体积分数
（填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向            （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是                                    。

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__________。

(10分)有两个起始体积相同的密闭容器A和B，A容器有一个可移动的活塞，能使容器内保持恒压；B容器为固定体积。起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2∶1的SO₂和O₂的混合气，并使A、B容器中气体体积相等，并保持在400℃条件下发生反应2SO₂+O₂2SO₃，并达到平衡。
（1） 达到平衡所需时间，A容器比B容器___________，两容器中SO₂的转化率A比B______________。
（2） 达到（1）所述平衡后，若向两容器中分别通入数量不多的等量Ar气体，A容器的化学平衡向________移动，B容器的化学平衡____________移动。
（3） 达到（1）所述平衡后，若向容器中通入等量的原混合气体，重新达到平衡后，A容器中SO₃的体积分数________________，B容器中SO₃的体积分数__________________(填变大、变小、不变)。

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO₂（g）+NaCl（s） NaNO₃（s）+ClNO（g）    K₁   ΔH₁ <0（I）
2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g）  K₂   ΔH₂ <0（II）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=             
（用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl₂，10min时反应（II）达到平衡。
测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol·L^-1·min^-1，则平衡后n（Cl₂）=          mol，NO的转化率α₁=               。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α₂                 α₁（填“>”“<”或“=”），平衡常数K₂               （填“增大”“减小”或“不变”）。若要使K₂减小，可采用的措施是                         。