高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

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60%，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0.5mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态     （填“是”与“否”），此时v_（正）    v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），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”）。

如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O₂，且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O₂充分反应。(不考虑NO₂与N₂O₄的转化)

（1）开始时左右两室分子数           (填“相同”或“不相同”)。
（2）反应前后NO室压强           (填“增大”或“减小”) 。
（3）最终容器内密度与原来           (填“相同”或“不相同”)。
（4）最终容器内           (填“有”或“无”)O₂存在。

T℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中充入4molA和2molB气体，发生如下反应：4A(g)+B(g)xC(g)，保持温度不变，5min时反应达到平衡状态，剩余1.6 molB，并测得C的浓度为0.8mol/L，请填写下列空白：
（1）x=__________，该反应平衡常数的表达式为：K=             。
（2）该温度下，此反应达到平衡时，A的转化率为α(A)＝           。
（3）在T℃时，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，同时改变容器体积保持压强不变，欲使达到新的平衡时，各物质的体积分数与原平衡相同，则应再充入________molB (用a表示)。

煤化工中两个重要反应为①C（s）＋H₂O（g）H₂（g）＋CO（g） ΔH＝＋131．3 kJ·mol^－1，②CO（g）+   H₂O（g）CO₂（g） + H₂（g）。
（1）下列说法正确的是          。

A．当反应①的容器中混合气体的密度不再变化时反应达到最大限度

B．反应②的熵变△S >0

C．反应①中增加C固体的量能增大反应速率

D．在反应中②及时分离出产生的H2对正反应速率无影响

（2）若工业上要增加反应①的速率，最经济的措施为           。
（3）现将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入2L恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：

实验组]	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所 需时间/ min
CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1．6	1．6	5
Ⅱ	900	2	1	0．5	0．5	3
Ⅲ	900	a	b	c	d	t

①实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，H₂O的平均反应速率为___。
②CO（g）和H₂O（g）反应的△H     0（填“大于”、“小于”或“等于”）
③实验III中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是_____，与实验Ⅱ相比，化学平衡常数      （填“增大”、“减小”或“不变”）。
④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1 mol CO、0．5 mol H₂O、0．2 mol CO₂、0．5 mol H₂，平衡向________方向移动（填“正反应”、“逆反应”“不移动”）。
（4）CO、H₂可用于甲醇和甲醚，其反应为（m、n均大于0）：
反应①：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）  ΔH= －mkJ·mol^-1
反应②: 2CO（g）+4 H₂（g）CH₃OCH₃（g） +H₂O（g） ΔH=－nkJ·mol^-1
反应③：2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+ H₂O（g） △H<0
则m与n的关系为          。

（共12分）红矾钠(重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇·2H₂O)是重要的化工原料，工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr₂O₃)制备红矾钠的过程中会发生如下反应：4FeO（s）＋Cr₂O₃(s)＋8Na₂CO₃(s)＋7O₂(g)8Na₂CrO₄(s)＋2Fe₂O₃(s)＋8CO₂(g) ΔH<0
（1）请写出上述反应的化学平衡常数表达式：K＝__________________。
（2）图1、图2表示上述反应在t₁时达到平衡，在t₂时因改变某个条件而发生变化的曲线。
由图1判断，反应进行至t₂时，曲线发生变化的原因是________________(用文字表达)；
由图2判断，t₂到t₃的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a．升高温度      b．加了催化剂       c．通入O₂      d．缩小容器体积

（3）工业上可用上述反应中的副产物CO₂来生产甲醇：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g)，
①已知该反应能自发进行，则下列图像正确的是________________

②在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；下列说法正确的是______（填序号）

A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率：v(CH3OH)= mol·L^-1·min^-1

B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

C．该反应为放热反应

D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大

③在T₁温度时，将1molCO₂和3molH₂充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，CO₂转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为___________。

（共6分）下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率和化学平衡随外界条件改变而变化的情况。由图可推断：

（1）正反应是             反应，（填放热或吸热）
（2）若A、B是气体，则C的状态是        ，D的状态是           。

（1）在一个固定体积为2升的密闭容器中，充入2molA和1molB，发生如下反应：2A（g）+B（g）3C（g）+D（s），2分钟反应达到平衡，此时C的浓度为1.2 mol/L。
①2分钟内用B表示的平均反应速度为        ；
②若容器温度升高，平衡时混合气体的平均摩尔质量减小，则正反应为     （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）一定温度下，在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应：
2A（g）+B（g） 2C（g）
在反应过程中，C的物质的量n（C）随时间的变化关系如下图所示（从t₁时间开始对反应体系升高温度）。

试回答下列问题：
①A点时，反应的v（正）v（逆）（填“>”、“<”或“=”）；
②此反应的逆反应为       热反应（填“放”或“吸”）；
③A、B两点的正反应速率：v（A）v（B）（填“>”、“<” 或“=”）。

向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g）pC(g)＋qD(g)，已知：平均反应速率v_C＝v_A；反应2 min时，A的物质的量减少了，B的物质的量减少了mol，有a mol D生成。回答下列问题：
（1）反应2 min内，v_A＝_____mol/(L·min)；
（2）化学方程式中，x：y：p：q＝          ；
（3）反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为________；
（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1．5 a mol，则该反应的ΔH________0；(填“>”“<”或“＝”)
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率_____，(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是            ；
②平衡时反应物的转化率________，(填“增大”、“减小”或“不变”)
理由是                  。

N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N₂O₅与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是                   。
（2）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反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N₂O₅的转化率将          （填“增大”、“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500 s内N₂O₅的分解速率为                     。
③在T₂温度下，反应1000 s时测得NO₂的浓度为4．98 mol·L^－1，则T₂         T₁（填>、<或＝）。
（3）现以H₂、O₂、熔融Na₂CO₃组成的燃料电池采用电解法制备N₂O₅，装置如图所示，其中Y为CO₂。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式                      ，
N₂O₅在电解池的              区生成（填“阳极”或“阴极”）。

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O（g）CO₂+H₂ T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^－1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁____300℃（填“>”、“<”或“=”）。

（3）N₂和H₂以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH₃的产率如右图所示。温度高于900℃时，NH₃产率下降的原因是          。

（4）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：           。
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为           。

(16分)FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(16分)
（1）FeCl₃净水的原理是    。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）       。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中各离子浓度如下：则该溶液的pH约为     。
c(Fe^2＋)=2.0×10^-2mol·L^-1，c(Fe^3＋)=1.0×10^-3mol·L^-1， c(Cl^－)=5.3×10^-2mol·L^-1,
②NaClO₃能在酸性条件下氧化FeCl₂，写出离子方程式：
（3）FeCl₃在溶液中分三步水解：
Fe^3＋+H₂O Fe(OH)²⁺+H^＋    K₁       
Fe(OH)²⁺+H₂OFe(OH)₂⁺+H^＋    K₂
Fe(OH)⁺+H₂OFe(OH)₃+H^＋       K₃
以上水解反应的平衡常数K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是    。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为： xFe³⁺+yH₂OFe_x(OH)_y^(3x-y)++yH⁺
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）       。
a．降温      b．加水稀释       c．加入NH₄Cl       d．加入NaHCO₃
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是    。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。

由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L^-1)表示]的最佳范围约为      mg·L^-1。

碳的氧化物在工业上有着广泛的应用，如CO 和H₂可以合成甲醇，CO₂和NH₃可以合成尿素。（共计12分）
Ⅰ.若在20L的密闭容器中按物质的量之比1︰2充入CO和H₂，发生反应：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）。测得平衡时CO得转化率随温度变化及压强的变化如图所示：p₂、195℃时，n（H₂）随时间的变化如表所示：

t/min	0	1	3	5
n（H2）/mol	8	5	4	4

（1）p₂、195℃时，0～1min内，υ（H₂）=                 mol/（L·min）。
（2）你认为p₁        p₂；  p₂、195℃时，B点，υ（正）    υ（逆）。（填“﹤”“﹥”或“=”）
（3）p₂、195℃时，该反应的化学平衡常数为              ；
Ⅱ．NH₃（g）与CO₂（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

（1）NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为                 。
（2）工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有    （填序号）
A．升高温度                   B．加入催化剂  
C．将尿素及时分离出去         D．增大反应体系的压强

向某密闭容器中加入0.15 mol/L A、0.05 mol/L C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t₀时c(B)未画出，t₁时增大到0.05 mol/L]。乙图为t₂时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

（1）若t₁＝15s，则t₀～t₁阶段v(C)＝______      _，A的转化率为______       __。
（2）若t₅时改变的条件是升温，此时v(正)>v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为akJ，写出该反应的热化学方程式              。
（3）若t₄时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为____       _mol/L。
（4）t₃时改变的某一反应条件可能是_______   _(选填序号)。
a．使用催化剂        b．增大压强          c．增大反应物浓度

(11分)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为          ；
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为    ；
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡时：
①此时体系的压强是开始时的    倍；
②若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，达新平衡时，容器内温度将降低（容器不与外界进行热交换），则该反应为  反应（填“放热”或“吸热”）；达新平衡时，容器内混合气体的平均分子量比原平衡时  （填增大、减小或相等）。
（4）此反应达平衡后，若只加大体系压强，Z的物质的量减少，若Y是气体，则X的聚集状态是    。

下表是元素周期表的一部分，针对a～k十一种元素回答下列问题（请用具体化学式回答，否则不给分）：

周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2	a	c	d		e	f	g
3	b	h	i			j	k

（1）这些元素中非金属性最强的单质是          ，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是          ，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是          。
（2）表中k的氢化物的化学式为      ，它的还原性比j的氢化物还原性        （填“强”或“弱”），它水溶液的酸性比j的氢化物水溶液的酸性        （填“强”或“弱”）。
（3）e单质为         ，其结构式为                 。
（4）用电子式表示h与k构成化合物的形成过程
（5）写出i的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式
（6）H₂和e的单质化合的反应是可逆反应，且该反应正方向放热。将等物质的量的H₂、e的单质充入一恒容密闭容器中，在适当条件下反应。下列说法正确的是     （填写选项）。
A．升高温度，不论正反应方向还是逆反应方向速率都加快
B．向上述容器中充入适量Ar气可加快反应速率
C．反应过程中，e的单质的体积分数始终为50%
D．反应器内压强不随时间变化而变化,说明反应到达平衡