高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

工业上合成氨的反应：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）ΔH＝－92．60 kJ·mol^－1。
（1）在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g），下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是____________________（填序号）。
①单位时间内生成2n mol NH₃的同时生成3n mol H₂
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键
③用N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量增大
⑤容器内的气体密度不变
（2）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

根据表中数据计算：
①反应进行到2 h时放出的热量为_________________kJ。
②此温度下该反应的化学平衡常数K＝_________________（保留两位小数）。
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1．00 mol，化学平衡将向________________方向移动（填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）。
④有甲、乙两个完全相同的容器，向甲容器中加入1 mol N₂（g）和6mol H₂（g），在一定条件下达到平衡时的热效应（吸热或放热）为Q，在相同条件下向乙容器中加入2 mol NH₃（g）和3mol H₂（g），达到平衡时的热效应（放热或吸热）为4Q。则甲容器中H₂的转化率为________________。

2014年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g）。在密闭容器中发生该反应时,c（CO₂）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如下图所示。据此判断:

①该反应的ΔH               0（填“>”“<”）。
②在T₂温度下,0～2 s内的平均反应速率v（N₂）=               。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂,在上图中画出c（CO₂）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是                 （填代号）。

（2）已知：CO₂（g）＋3H₂（g）===CH₃OH（g）＋H₂O（g）ΔH₁
2CO（g）＋O₂（g）===2CO₂（g）ΔH₂
2H₂（g）＋O₂（g）===2H₂O（g）ΔH₃
则反应CO（g）＋2H₂（g）===CH₃OH（g）的ΔH＝___              。
（3）某实验小组用50mL 0．50mol·L^{- 1}  NaOH 溶液和30mL 0．50mol·L^{- 1}硫酸溶液进行中和热的测定。实验数值结果比57．3 kJ/mol偏小，产生此实验偏差的原因可能是（填字母）              。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度

已知2NO₂（红棕色）N₂O₄（无色）可以同时相互转化，
①在密封有NO₂的玻璃瓶中，升高温度，颜色加深，问NO₂转化为N₂O₄是一个          热反应。
②在一个恒温恒压容器中，通入稀有气体。颜色       ，平衡          移动。
③在一个密闭恒容体系中，增大NO₂的量，会引起NO₂转化率          ，颜色        ，再通入稀有气体增大压强，平衡           移动，颜色         。

在一定温度下将3 mol CO₂和2 mol H₂混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO₂(g)+H₂(g)  CO(g)+H₂O(g)。
（1）已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K₁=0.5，则该温度下反应CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g) 的平衡常数K₂=________。
（2）已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K₃为1.0，则该反应为__  ______反应(填“吸热”或“放热”)。
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________。(填编号)

A．容器中压强不变

B．c(CO2)=c(CO)

C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2

D．混合气体的平均相对分子质量不变

（4）在1 000 ℃下，某时刻CO₂的物质的量为2.0 mol，则此时v_正_______v_逆(填“>”、“=”或“<”)，该温度下反应达到平衡时，CO₂的转化率为_________。

火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO₂和CO₂等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄(g）＋ 4NO₂(g）＝4NO(g）＋ CO₂(g）＋ 2H₂O(g） △H₁＝－574 kJ/mol
CH₄(g）＋ 4NO(g）＝2N₂(g）＋ CO₂(g）＋ 2H₂O(g） △H₂＝－1160 kJ/mol
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为            。
（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g）  △H₃
       
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答：0～10 min内，氢气的平均反应速率为    mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO₂(g)和1 mol H₂O(g)，则平衡         （填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为       。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为      mol。
③取五份等体积的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3所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃     0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是       (用离子方程式表示)；室温时，向(NH₄)₂SO₄,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na^＋）      c(NH₃·H₂O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）

研究氮的固定具有重要意义．
（1）雷雨天气中发生自然固氮后，氮元素转化为      而存在于土壤中．处于研究阶段的化学固氮新方法是N₂在催化剂表面与水发生如下反应：
2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H      K  ①
已知：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H₁=﹣92．4kJ•mol^﹣1   K₁  ②
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=﹣571．6kJ•mol^﹣1   K₂  ③
则△H=      ；K=      （用K₁和 K₂表示）．
（2）在四个容积为2L的密闭容器中，分别充入1mol N₂、3mol H₂O，在催化剂条件下进行反应①3小时，实验数据见下表：

序号	第一组	第二组	第三组	第四组
t/℃	30	40	50	80
NH3生成量/（10^﹣6mol）	4．8	5．9	6．0	2．0

下列能说明反应①达到平衡状态的是      （填字母）．
a．NH₃和O₂的物质的量之比为4：3
b．反应混合物中各组份的质量分数不变
c．单位时间内每消耗1molN₂的同时生成2molNH₃
d．容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡，第三组N₂的转化率为     ；与前三组相比，第四组反应中NH₃生成量最小的原因可能是           ．

用NH₃催化还原N_xO_y可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I： 4NH₃（g）+6NO（g）  5N₂（g）＋6H₂O（l）  △H₁
反应II： 2NO（g）+O₂（g） 2NO₂（g）           △H₂（且|△H₁| ＝2|△H₂|）
反应III：4NH₃（g）+6NO₂（g） 5N₂（g）＋3O₂（g）＋6H₂O（l）   △H₃
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表

温度/K	反应I	反应II	已知：
298	K1	K2
398	K1′	K2′

（1）△H_{3 =}              （用△H_1、△H₂ 的代数式表示）;推测反应III是    反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂，反应产生N₂的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）=         。
②下列说法不正确的是       。
A．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
C．该反应的活化能大小顺序是：E_a（A）>E_a（B）>E_a（C）
D．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO）∶n（O₂）∶n（NO₂）＝2∶1∶2。恒温恒压时，在其它条件不变时，再充入NO₂气体， NO₂体积分数      （填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理示意图如下，溶液中OH^-向电极      移动（填a或b），负极的电极反应式为         。

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g）2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图所示，根据图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g）2SO₃(g)的△H________0（填“>”或“<”），
②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是________。
a．体系的密度不发生变化
b．SO₂与SO₃的体积比保持不变
c．体系中硫元素的质量百分含量不再变化
d．单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃
e．容器内的气体分子总数不再变化
（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g）2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

①该反应的平衡常数表达式为       ，升高温度，平衡常数      （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=        ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为        (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是      点，温度T₁    T₂（填“>”或“=”或“<”）

在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄（g）2NO₂（g） △H，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“＞”或“＜”）；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，平均反应速率v（NO₂）为          mol·L^-1·s^-1，反应的平衡常数K为            。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c（N₂O₄） 以0.0020 mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则T         100℃（填“大于”或“小于”）。
（3）利用图（a）和（b）中的信息，按图（b）装置（连通的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是_____________。
 

（8分) 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＝________ kJ·mol^－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V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平衡常数K_p＝___________（用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（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____________。

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图所示，根据下图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H______0（填“>”或“<”）。
②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是___________（填字母编号）。
a．体系的密度不发生变化
b．SO₂与SO₃的体积比保持不变
c．体系中硫元素的质量百分含量不再变化
d．单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃
e．容器内的气体分子总数不再变化
（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g） 2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

①该反应的平衡常数表达式为        ，升高温度，平衡常数        （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=       ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为        (填“a”或“b”或“c”或“d”)。
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是     点，温度T₁     T₂（填“>”或“=”或“<”）
（3）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈        性，所得溶液中c（H⁺）－ c（OH^－）=       （填写表达式）（已知：H₂SO₃：Ka₁=1.7×10^－2，Ka₂=6.0×10^－8，NH₃·H₂O：K_b=1.8×10^－5）。

肼(N₂H₄)与N₂O_4,是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。
（1）已知

则使1 mol N₂O₄ (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是       。
（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：，若开始向容器中加入1 mol／L的NO₂，反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线I所示。

①反应Ⅱ相对于反应I而言，改变的条件可能是        。
②请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线。
③800℃时，若开始时向容器中同时加入1 mol／L NO、0．2 mol／L O2、0．5 mol/L NO₂，则v（正）____v（逆）。
（3）己知，t时，将一定量的NO₂、N₂O₄,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：

①c( X)代表        （填化学式）的浓度，该反应的平衡常数K=        。
②前10 min内用NO₂表示的反应速率为     ，20 min时改变的条件是     ；重新达到平衡时，NO₂的百分含量      （填选项前字母）。
a．增大       b．减小     c．不变     d．无法判断

（1）某工厂用NH₃和空气来联合处理工厂尾气中的等体积SO₂和NO₂，不仅除去了有害气体，还得到副产品—含两种按盐的化肥。若反应所消耗的NH₃和空气的体积比为4：5（空气中O₂的体积分数以计），则处理废气时发生反应的总化学方程式为       。若该工厂用此方法处理废气，一天中消耗了空气336m³（假定反应中O₂无损失），则生成化肥的总质量为       。
（2）该工厂废气中含有大量温室气体—CO₂。为减少碳排放，该工厂尝试用以下反应制备甲醇：。一定温度下，在恒容的密闭容器中充入1 mol CO₂和3mol H₂。实验测得CO₂和CH₃ OH （g)的浓度随时间变化如下图所示。

0－10分钟内，CH₃ OH的生成速率为      ，达平衡时，CO₂转化率为      ，若第 10min时，向容器中再通人3mol H₂，再次达平衡时，CO₂的转化率会      （填“增大”、“减小”或“不变”）。

一定温度下，在容积固定的V L密闭容器中加入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）一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。
A．物质A、B的转化率之比为1∶2
B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n－nx)
C．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动
D．当2v_正(A)＝v_逆(B)时，反应一定达到平衡状态
（2）K和x的关系满足K＝____________（含V、n、x的表达式）。
（3）该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。

①由图可知，反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都仅改变了一种条件，试判断改变的条件：
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。

A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K₂，将等量且少量的NO₂通过K₁、K₃分别充人A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：2NO₂     N₂O₄；△H<0)

（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N₂O₄的速率是V_A___V_B。(填“>”、“<”、“=”)；若打开活塞K₂，气球B将_____(填：变大、变小、不变)。
（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO₂，则达到平衡时，NO₂的转化率α_A将______(填增大或减小、不变)；若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO₂的转化率将_____，B中NO₂的转化率将_______(填： 变大、变小、不变)。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，_____中的颜色较深。
（4）若在容器A中充入4.6g的NO₂，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，则平衡时N₂O₄的物质的量为___