高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

进入秋冬季节后，郑州市频现雾霾天气，给人们的出行带来极大的不便和危害，人们“谈霾色变”。目前郑州市汽车保有量达230万量，汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一，NO和CO是汽车尾气的主要污染物。
（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体：NO₂(g)+SO₂(g) SO₃(g)+NO(g)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
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1molSO₂的同时生成1molNO
（2）某科研机构设计传感器检测CO的含量，其工作原理示意图如下：

Pt电极上发生的是             反应（填“氧化”或“还原”）；写出NiO电极的电极反应式         
（3）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，用化学方程式表示其原理             

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol^－1，1．2g石墨在1．68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量，则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为________________。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）  △H

①该反应的平衡常数表达式为K=______________________。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的ΔH_______________（填“>” “<”或“＝”）0。
③在两种不同温度下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ ____________K_Ⅱ（填“>” “<”或“＝”）。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容 器	甲	乙
反应物 投入量	1molCO2 3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH（g）、c molH2O（g） （a、b、c均不等于0）

 
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0．8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为________________。

过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，工业生产中有着重要用途。
（1）火箭发射常以液态肼（N₂H₄）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。
已知：N₂H₄（l）＋O₂（g）===N₂（g）＋2H₂O（g），ΔH＝－534 kJ·mol^－1
H₂O₂（l）===H₂O（l）＋O₂（g），ΔH＝－98 kJ·mol^－1
H₂O（l）===H₂O（g），ΔH＝＋44 kJ·mol^－1
试写出N₂H₄和液态H₂O₂反应生成气态水的热化学方程式_________________________。
（2）新型O₃氧化技术对燃煤烟气中的NO_x和SO₂脱除效果显著，锅炉烟气中的NO_x 95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）＋O₃（g）NO₂（g）＋O₂（g）。在一定条件下，将NO和O₃通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确说法是________________。

a．反应在c点达到平衡状态
b．反应物浓度：b点小于c点
c．该反应为放热反应
d．Δt₁＝Δt₂时，NO的转化量：a～b段小于b～c段

（1）反应Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g） △H₁，平衡常数为K₁；
反应Fe（s）+H₂O（g）FeO（s）+H₂（g） △H₂，平衡常数为K₂；在不同温度时K₁、K₂的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1．47	2．15
K2	2．38	1．67

 
①反应CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g） △H，平衡常数为K，则△H=               （用△H₁和△H₂表示），K=               （用K₁和K₂表示），且由上述计算可知，反应CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g）是              反应（填“吸热”或“放热”）。
②能判断CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g）达到化学平衡状态的依据是             （填序号）。
A．容器中压强不
B．混合气体中c（CO）不变
C．v_正（H₂）= v_逆（H₂O
D．c（CO）= c（CO₂）
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g）  △H > 0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示。

①该条件下反应的平衡常数为              ；若铁粉足量，CO₂的起始浓度为2．0mol·L^－1，则平衡时CO₂的浓度为____________mol·L^－1。
②下列措施中能使平衡时增大的是____________（填序号）。
A．升高温度
B．增大压强
C．充入一定量的CO₂
D．再加入一定量铁粉

将一定量的A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：A（g）+B（s）     2C（g）。忽略固体的体积，平衡时A的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示：

压强/MPa 体积分数/% 温度/℃	1．0	2．0	3．0
810	46．0	a	b
915	c	25．0	d
1000	e	f	15．0

 
回答下列问题：
（1）欲提高C的产率，应采取的措施为                         ；
（2）该反应△H             0（填“＜”或“＞”）；
（3）比较K_（810℃）           K_（915℃） （填“＜”、“＞”或“＝”），说明理由                ；
（4）915℃ 2．0MP时A的转化率为                    ；
（5）比较b              f（填“＜”、“＞”或“＝”），说明理由                       ；
（6）若1000℃，3．0MPa时，向容器中加入0．16mol A和0．20mol B，平衡时容器体积为10L，则此时平衡常数K=                  （保留两位有效数字）。

自2013年3月我国北方地区出现了雾霾天气，其产生的原因说法不一，汽车的尾气排放被称为原因之一，有关氮的化合物的研究是一项重要课题。
（1）．已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）    ΔH=+180．5KJ·mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）             ΔH= -566．0 KJ·mol^-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是                     
（2）．反应2NO₂（g）2NO（g）+O₂（g） 在容积为2．0L的密闭容器中进行，反应过程中NO₂的物质的量随时间的变化如下表

时间（s）	0	10	20	25	30
条件A [n（NO2）]（mol）	0．20	0．14	0．13	0．13	0．13
条件B [n（NO2）]（mol）	0．20	0．10	0．10	0．10	0．10

 
①条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况，该不同条件是
A．有、无催化剂   B．温度不同    C．压强不同   D．容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是
A．V正（NO₂）=V逆（NO）    B．c（NO₂）=c（NO）    C．O₂的物质的量不变
D．混合气体的密度不变       E．混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时，氧气的平均速率为            mol·L^-1·s^-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下，向平衡体系里再通入0．15molO₂和0．1molNO₂，则反应        （填“正向”、“逆向”或“不移动”）。

甲醇是一种重要的可再生能源，可以通过下列反应制备甲醇:
CO_（g）+2H_2（g）CH₃OH_（g）。
（1）甲图是反应时CO和CH₃OH_（g）的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡，用H₂表示平均反应速率υ（H₂）=_{________________________。}

（2）在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H₂，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示。
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_________________。
A．H₂的消耗速率等于CH₃OH的生成速率的2倍
B．H₂的体积分数不再改变
C．体系中混合气体的密度不再改变
D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B、C三点化学反应速率由大到小顺序是__________________。
③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 molCO和20 molH₂，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=___________L。
（3）已知2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g） ΔH ="a" KJ/mol
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g） ΔH ="b" KJ/mol
试写出由CH₄和O₂制取甲醇的热化学方程式________________________。

一定温度下，在容积固定的V L密闭容器里加入
n mol A、2n mol B，发生反应：A（g）＋2B（g）2C（g）；ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。
（1）K和x的关系满足K＝______     __在保证A浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡__________（填字母）。
A．向正反应方向移动     B．向逆反应方向移动    C．不移动
（2）若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①可见反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：
t₂时______              __；t₈时______               __；
②t₂时平衡向______     __（填“正反应”或“逆反应”）方向移动；
③若t₄时降压，t₅时达到平衡，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄～t₆时逆反应速率与时间的关系线。

W、X、Y、Z分别为H、C、N、O元素。
（1）由XW₄、Z₂和KOH溶液组成的新型燃料电池中，负极上发生反应的电极反应式为_____________
（2）已知：2YZ₂（g）  Y₂Z₄（g）  ΔH＜0。在恒温恒容条件下，将一定量YZ₂和Y₂Z₄的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示。

①a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是点___________________。
②25 min时，增加了______________（填物质的化学式）___________________mol。
③a、b、c、d四个点所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是_________________（填字母）。

（一）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：2N₂O₅（g）4NO₂（g）+O₂（g）；ΔH＞0
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N₂O₅的转化率将                     。（填“增大”或“减小”、“不变”）
②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol·L^-1	5．00	3．52	2．48

 
则500s内N₂O₅的分解速率为                   。
③在T₂温度下，反应1 000 s时测得NO₂的浓度为4．98 mol·L^-1，则T₂            T₁。
（二）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  ∆H < 0 （I）
2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g）              K₂  ∆H < 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0．2mol NO和0．1mol Cl₂，10min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а₁=                。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а₂         а₁（填“>”“<”或“=”），平衡常数K₂            （填“增大”“减小”或“不变”。
（三）已知C（s）＋H₂O（g）＝CO（g）＋H₂（g）ΔH＝akJ·mol^－1
2C（s）＋O₂（g）＝2CO（g） ΔH＝－220kJ·mol^－1
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol^－1,则a为           

甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）            △H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）   △H₂
③CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g）        △H₃

化学键	H－H	C－O	C≡O	H－O	C－H
E/（kJ·mol^-1）	436	343	1076	465	413

 
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算△H₁=          kJ．mol^-1，已知△H₂=-58kJ．mol^-1，则△H₃=            kJ．mol^-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为             ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为        （填曲线标记字母），其判断理由是            。
（3）合成气的组成n（H₂）/n（CO+CO₂）=2．60时体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而              （填“增大”或“减小”），其原因是                。

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO₂（g）+ O₂（g）2SO₃（g），△H<0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝                。
（2）降低温度，该反应K值            ，二氧化硫转化率            ，化学反应速度          （以上均填增大、减小或不变）
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间段是                。

（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是            （用文字表达）。10min到15min的曲线变化的原因可能是               （填写编号）。
a．加了催化剂   b．缩小容器体积
c．降低温度    d．增加SO₃的物质的量

工业上可由天然气为原料制备甲醇，也可由水煤气合成甲醇。
（1）已知2CH₄（g）＋O₂（g）=2CO₂（g）＋4H₂（g） △H＝akJ/mol
CO（g）＋2H₂（g）＝CH₃OH（g）△H＝bkJ/mol
试写出由CH₄和O₂制取甲烷的热化学方程式：___________________。
（2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。图甲是反应时CO（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间t的变化情况。从反应开始到平衡，用CO表示平均反应速率v（CO）＝____________，该反应的平衡常数表达式为______________。

（3）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H₂，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示．
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。（填字母）
A．H₂的消耗速率等于CH₃OH的生成速率的2倍
B．H₂的体积分数不再改变
C．体系中H₂的转化率和CO的转化率相等
D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小P_A___________P_B（填“＞、＜、=”）。
③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L．如果反应开始时仍充入10molCO和20molH₂，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=___________L。
（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。
①若KOH溶液足量，则电池负极反应的离子方程式为_____________。
②若电解质溶液中KOH的物质的量为1．0mol，当有0．75mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________。

（1）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H2O（g）CO₂（g）＋H₂（g）；△H<0。CO和H₂O浓度变化如下图，则0～4min的平均反应速率v（CO）＝______________mol/（L·min）
     
（2）t₁℃（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右上表。请回答：
①表中3min～4min之间反应处于____________状态；C₁数值__________0．08mol/L（填大于、小于或等于）。
②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是____________（单选），表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是____________（单选）。
a、增加了水蒸气的量    b、降低温度    c、使用催化剂    d、增加氢气浓度

二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。综合治理基污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-198kJ•mol^-1
某温度下，SO₂的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示．

根据图示回答下列问题：
①将2．0mol SO₂和1．0mol O₂置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10MPa．该反应的平衡常数等于 _________________。
②平衡状态由A变到B时．平衡常数K（A）____________K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ•mol^-1
若用标准状况下4．48L CH₄还原NO₂至N₂，放出的热量为：____________kJ