高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

已知T℃、P kPa时，在容积为V L密闭容器内充有1 mol A和1 mol B．保持恒温恒压，使反应：A（g)＋B（g)C（g) 达到平衡时，C的体积分数为40％。试回答有关问题：
（1）欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2 mol C，则反应达到平衡时，容器的容积为___________，C的体积分数为_________。
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1 mol A和1 mol B反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40％，则该密闭容器的容积为_________。

某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（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：              。
（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是        （填序号）

A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2 mol Z

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．恒定容积，混合气体的密度不再发生改变
（4）在密闭容器里，通入a mol X（g）和b mol Y（g），发生反应X（g）+ Y（g）2Z（g），当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化？（选填“增大”、“减小”或“不变”）
①升高温度，反应速率      ；
②保持容器体积不变，充入不参加反应的惰性气体，反应速率      。

Ⅰ．1100℃时，体积为2L的恒容容器中发生如下反应：Na₂SO₄（s）＋4H₂（g）Na₂S（s）＋4H₂O（g）
（1）下列能判断反应达到平衡状态的是________。

A．容器内气体压强不再变化

B．H2的体积分数不再变化

C．1 mol H－H键断裂同时2 mol H－O键形成

D．Na2S的质量不再变化

E．υ（正）＝υ（逆） 
F．容器内气体密度不再变化
（2）若2 min时反应达平衡，此时气体质量增加8 g，则用H₂表示该反应的反应速率为：        。
Ⅱ．丙烷燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液。
（3）通入丙烷的电极为_____（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为         。
（4）燃料电池的优点________。
（5）若开始时电解质溶液中含KOH的物质的量为0.25 mol，当溶液中K₂CO₃的物质的量为0.1 mol时，消耗标准状况下丙烷的体积为        mL（保留一位小数）。

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H₂(g) + CO(g) CH₃OH(g)
（1）判断反应达到平衡状态的依据是           （填序号）。
a． 生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
b． 混合气体的密度不变
c． 混合气体的平均相对分子质量不变
d． CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
（2）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①该反应的平衡常数表达式K=             ，△H         0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________（填序号）。
a．升温                  
b．加入催化剂
c．增加CO的浓度        
d．加入H₂加压
e．加入惰性气体加压      
f．分离出甲醇
③300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是     （填字母）。
A．c（H₂）减少                   B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH₃OH 的物质的量增加           D．重新平衡时c（H₂）/ c（CH₃OH）减小
④某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为          ，此时的温度为        。以CH₃OH表示该过程的反应速率v(CH₃OH)=         mol /（L · min）。
（3）下图表示在温度分别为T₁、T₂时，平衡体系中H₂的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A____C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A_____C，由状态B到状态A，可采用______的方法（填“升温”或“降温”）。

（4）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)    ΔH ＝－a kJ·mol^－1
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH ＝－b kJ·mol^－1
③H₂O(g)= H₂O(l)        ΔH＝－c kJ·mol^－1
则，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)  ΔH＝      kJ·mol^－1。

Ⅰ．在一定条件下，xA+yB  zC，达到平衡，试填写下列空白：
（1）已知C是气体，且x+y=z，加压时平衡如果发生移动，则平衡必向___  ___移动。
（2）若B、C是气体，其他条件不变时增加A的用量，平衡不移动，则A的状态为___     ___。
Ⅱ．已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g)  N₂O₄（g)  ΔH＜0。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线_______表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，
表示化学反应处于平衡状态的点是__________。
（2）①前10 min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂)=_______mol·L^-1·min^-1。
②0～15 min ，反应2NO₂（g)  N₂O₄（g)的平衡常数K_b=_______。
③25 min～35 min时，反应2NO₂（g)  N₂O₄（g)的平衡常数K_d_____K_b（填“＞”、“=”或“＜”)。
（3）反应25 min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是_________（用文字表达)，若要达到使NO₂（g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是_________。
A．加入催化剂        B．缩小容器体积
C．升高温度        D．加入一定量的N₂O₄

近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N₂（g）＋O₂（g）2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10molN₂与5molO₂，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则T℃时该反应的平衡常数K=       。（计算结果保留小数点后两位数字）
（2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如图所示。（已知：）

①反应2NO（g）N₂（g）＋O₂（g）为（填“吸热”或“放热）         反应。
②一定温度下，能够说明反应 2NO（g） N₂（g）＋O₂（g）已达到平衡的是（填序号）      。
a．容器内的压强不发生变化
b．NO、N₂、O₂的浓度保持不变
c．NO分解的速率和NO生成的速率相等
d．单位时间内分解4mol NO，同时生成2 mol N₂
（3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NO_x，可用  C_xH_y（烃）催化还原NO₂消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄（g)+4NO₂（g) 4NO（g)+CO₂（g)+2H₂O（g)  △H₁=-574kJ·mol^-1
CH₄（g)+4NO（g)=2N₂（g)=CO₂（g)+2H₂O（g)   △H₂
CH₄（g)+2NO₂（g)N₂（g)+CO₂（g)+2H₂O（g)   △H₃=-867kJ·mol^-1，
△H₂=              ．
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为                 。

合成氨工业的核心反应是：N₂（g)+3H₂（g) 2NH₃（g)   ΔH="Q" kJ·mol^-1，能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）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_________（填“增大”、“减小”、“不变”)
（2）在500 ℃、2×10⁷ Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0．5 mol N₂和1．5 mol H₂，充分反应后，放出的热量_________ 46．2 kJ（填“＜”、“＞”或“=”)
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_________。
A．ΔH＞0，气体分子数目增多                 B．ΔH＞0，气体分子数目减少
C．ΔH＜0，气体分子数目增多                 D．ΔH＜0，气体分子数目减少
（4）将一定量的N₂（g)和H₂（g)放入1 L密闭容器中，在500 ℃、2×10⁷ Pa下达到平衡，测得N₂为0．10 mol，H₂为0．30 mol，NH₃为0．10 mol。计算该条件下达到平衡时H₂转化为NH₃的转化率_________。若升高温度，K值变化_______（填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H₂的转化率，下列措施可行的__（填字母)。
A．向容器中按原比例再充入原料气                B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂                            D．分离出氨气

(14分)工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键的步骤。
（1）一定条件下，SO₂可发生反应：SO₂(g)+O₂(g)SO₃(g)  △H=﹣98kJ·mol^﹣1。
①某温度下，在100 L的恒容密闭容器中开始加入4.0 mol SO₂(g)和10.0 mol O₂(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ，该温度下平衡常数K=_______(用分数表示)。
②上述反应按照相同的物质的量投料，测得SO₂在不同温度下的平衡转化率a％与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。

A．温度：T3>T2>T1

B．正反应速率：v(c)>v(a)，v(b)>v(d)

C．平衡常数：K(a)>k(c)，K(b)=K(d)

D．平均摩尔质量：M(a)>M(c)，M(b)>M(d)

③上述反应达平衡后，保持温度和容器的压强不变，若再通入一定量SO₃(g)，则SO₂的体积分数_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
（2）某人设想以下图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸：

①通入O₂的电极是________极。
②写出通入SO₂的电极的电极反应式：_______________
③若此过程中转移了0.2mol电子，则质子膜两侧电解液的质量变化差(△m左﹣△m右)为________g(忽略气体的溶解)。

(12分)
（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浓度变化如图，

则0～4min的平均反应速率v(CO)= ______，达到平衡时，H₂O(g)的转化率为_________。
（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表。
①表中3min~4min之间反应处于________状态； C₁数值________0.08mol/L(填>，<，=)。

②反应在4min～5min间，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．加水蒸气

B．降低温度

C．使用催化剂

D．增加氢气浓度

减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：
将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂(g)＋1/2O₂(g)==H₂O(g) ΔH₁＝-241．8 kJ·mol^－1
C(s)＋1/2O₂(g)===CO(g)  ΔH₂＝－110．5 kJ·mol^－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：_________________________。
（2）CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总=    。
②若M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q的大小关系为       。
（3）电化学降解NO^—的原理如图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；若总反应为4NO₃^-+4H⁺5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为_________________。

（4）已知25 ℃时，电离常数K_a(HF)＝3．6×10^－4，溶度积常数K_sp(CaF₂)＝1．5×10^－10。现向1000 L 1．5×10^－2mol/L CaCl₂溶液中通入氟化氢气体，当开始出现白色沉淀时，通入的氟化氢为____________ mol(保留3位有效数字)。

（1）某温度时，在3 L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，由图中数据分析：

①该反应的化学方程式为：____________________。
②反应开始至2 min末，X的反应速率为________。
③该反应是由________________开始反应的(填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”)。
（2）对于上述反应NH₂CO₂NH₄(s)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)   △H＝+116．5 kJ·mol^－1在密闭容器中将过量NH₂CO₂NH₄固体于400K下分解，平衡时体系压强为a Pa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则体系的压强是            Pa（用含a的式子表示）。

如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时，V（A）＝V（B）＝a L。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：
X+Y2Z+W △H＜0（X、Y、Z、W均为气体），
达到平衡时，V（A）＝1.2aL，试回答：

（1）A中X的转化率α(A)＝________；
（2）A、B中X转化率的关系：α(A)_________ α(B)（填“＞”、“＝”“＜”）；
（3）打开K，一段时间又达到平衡时，A的体积为_______L（连通管中气体体积不计）

反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达平衡，且起始时A和B的物质的量之比为a:b，则：
（1）平衡时，A、B转化率之比是_________。
（2）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，使A与B转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是___________。
（3）若a="2" b="1" c="3" d=2在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol，B物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C、D物质的量均为0，则在同条件下达平衡时B的转化率由大→小顺序_________，A的转化率由大→小顺序__________。

在一定条件下，将2molA和2molB混合于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B（g）xC(g)+2D(g)。2min末反应达到平衡状态时，生成0.8molD,同时测得C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白：
（1）x=______；用D的浓度变化表示的化学反应速率为_____________。
（2）A的平衡浓度为_______，B的转化率为__________。
（3）如果增大体系的压强，则平衡体系中C的体积分数将____（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，起始时加入C和D各mol，要使平衡时各物质的体积分数与原平衡时完全相同，则还应加入______物质________mol。

由等物质的量的X气体和Y气体组成的混合气体，在一定条件下进行反应：X(g)+Y(g) nZ(g) 经时间t后，产物Z气体在反应混合物中的物质的量百分数与温度的关系如图所示，经分析可知：

（1）该化学反应的正反应方向是_______热反应。
（2）T₁表示该反应在时间t内可达平衡的_____（填“最高”或“最低”）温度。
（3）在T＜T₁的某一温度内，该反应______（填“能”或“不能”）建立平衡。
（4）在温度T₂时增大压强，达新平衡时ω(Z)将增大，则系数n的值是_______，向_____移动。