高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

在容积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O(g)，在850℃时发生反应CO(g) + H₂OCO₂(g) + H₂(g) ΔH < 0。CO和H₂O浓度变化如图所示。

（1）则0~4 min内反应速率v（CO）为__________mol/(L·min)；
（2）1000℃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下表。
1000℃时物质浓度的变化

t/min	c(CO)/(mol·L^-1)	c(H2O)/(mol·L^-1)	c(CO2)/(mol·L^-1)	c(H2)/(mol·L^-1)
0	0.200	0.300	0	0
1	0.138	0.238	0.062	0.062
2	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084	0.084
6	0.096	0.266	0.104	0.104

①c₁数值_____0.08 mol/L（填“<” “>” 或“=”）；
②表中5~6 min之间数值发生变化，可能的原因是_______（填字母）。
a．增加水蒸气         b．降低温度            
c．使用催化剂          d．增加氢气浓度

在容积固定的密闭容器中，发生反应CO₂(g) + H₂(g) CO(g) + H₂O(g)，化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t/℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K = ______________________；
（2）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是________（填字母）。
a．容器中总压强不变 
b．混合气体中c（CO）不变
c．H₂消耗的速率与H₂O消耗的速率相等         
d．c（CO₂）= c（CO）

298K时，合成氨反应的反应热△H＝－92.4 kJ·mol^－1。在该温度下，取1mol N₂和3molH₂放在一个密闭的容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是_______________。

接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO₂ (g)+O₂(g)2SO₃(g) +190kJ
（1)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是     

A．V (O2)正="2v" (SO3)逆

B．容器中气体的平均分子量不随时间而变化

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．容器中气体的分子总数不随时间而变化

（2）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃ 0.18mol，则V (O₂) =    mol.L^-1.min^-1：若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则平衡     移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后，   mol<n(SO₃)<    mol。

某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种气体进行反应， 其物质的量随时间的变化曲线如图。

（1）该反应的化学方程式是_____________________。
（2）若t₁= 2min， 用X表示0-t₁时间段的反应速率为            ___，X的转化率为 _________
（3）在t₁ min时，该反应达到了化学平衡状态，下列可作为反应已达到平衡状态标志的是（      ）（填字母序号）

A．X、Y、Z的反应速率相等

B．生成3 mol Y的同时生成1 mol Z

C．生成1 mol Z的同时生成2 mol X

D．容器的压强保持一定

E．容器内气体的平均相对分子质量不再改变

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应	大气固氮 N2 (g)+O2 (g)2NO(g)	工业固氮 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)
温度/℃	27	2000	25[	400	450
K	3.84×10^-31	0.1	5×10^8	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于__________（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因_______________________。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N₂的平衡转化率在不同压强（р₁、р₂）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是______（填“A”或“B”）；比较р₁、р₂的大小关系_______。

（3）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N₂(g)+6H₂O(1)4NH₃(g)+3O₂(g)，则其反应热ΔH＝___________________。
（已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝－92.4kJ·mol^－1
2H₂(g) +O₂(g)2H₂O(l)   △H＝－571.6kJ·mol^－1 ）

(10分)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X表示的平均反应速率为______ mol·L^－1·min^－1；
平衡时，Y的转化率为__    ____，
平衡时，Z的浓度为___       ___ mol·L^－1。
（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____   _（填选项、多选）

A．X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2

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2mol Z

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化．

一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu₂O/ZnO）：CO(g) + 2H₂(g)CH₃OH(g)
根据题意完成下列各题：
（1）若升高温度，甲醇的生成率减小，则该反应的正反应为__________反应（放热或吸热）；
（2）改变下列条件，不能加快化学反应速率的是__________；
a．移走甲醇             b．增大压强
c．扩大容器体积         d．升高温度
（3）写出两个既能加快反应速率，又能使一氧化碳的转化率提高的措施：_______________；______________________________________。

二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：
（1）煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，
该反应的化学方程式为：________________________                ________________。
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂(g）+ CO(g）CH₃OH(g）；       ΔH ＝ －90.8 kJ·mol^－1
②2CH₃OH(g）CH₃OCH₃(g）+ H₂O(g）； ΔH＝ －23.5 kJ·mol^－1
③CO(g）+ H₂O(g）CO₂(g）+ H₂(g）；   ΔH＝ －41.3 kJ·mol^－1
总反应：3H₂(g）+ 3CO(g） CH₃OCH₃(g）+ CO₂ (g）的ΔH＝ ___________；
若总反应平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是_          __（填字母代号）
a．升温 
b．加催化剂
c．减少CO₂的浓度
d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚
（3）已知反应②2CH₃OH(g）CH₃OCH₃(g）+ H₂O(g）某温度下平衡常数为400 。
此温度下，某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/（mol/L）	0.85	0.6	0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正___  ___ v_逆 （填“>”、“<”或“＝”）。
②若从此刻又经过10 min达到平衡， 则这段时间内反应速率v(CH₃OH）＝ ___ ____  _ 。

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，回答下列问题：

（1）该反的化学反应方程式为              ；
（2）从开始至2miN，Z的平均反应速率是              ；
（3）第4分钟时下列叙述正确的是                       ；

A．该反应已停止	B．该反应为可逆反应
C．3v(X)=2v(Z)	D．c(X) ：c(Y) ：c(Z) =" 7" ：9 ：2

甲醇（CH₃OH）是一种优质燃料，（1）已知一定条件下每1MolCO₂和足量氢气完全反应可生成1Mol气态甲醇（CH₃OH）和1Mol 水蒸汽并放出49 kJ的热量。请回答：
①该反应的热化学方程式：                                               。
②其反应过程中能量的变化与如图所示最相符的是             。

（2）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1MolCO₂和3MolH₂，一定条件下发生反应，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图。
请回答：

①从反应开始到平衡，甲醇和氢气的反应速率：
v(CH₃OH)＝           。
v(H₂)＝                 。
②下列措施中能使v (CO₂)增大的是           。
A．加入催化剂    
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H₂O(g)从体系中分离  
D．升高温度
③能够说明该反应已达到平衡的是_________。
A．恒温、恒容时，容器内的压强不再变化
B．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化
C．一定条件下，CO₂、H₂和CH₃OH的浓度不再变化
D．一定条件下，单位时间内消耗3MolH₂的同时生成1MolCH₃OH

甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛，二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源，如何有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
（1）将CO₂转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法。
已知：2H₂(g)+O₂(g) =2H₂O(g)；△H=－483. 6kJ·mol^-1 ①
2CO₂(g)+4H₂O(g)  2CH₃OH(g)＋3O₂(g)；ΔH＝＋1352.8kJ·mol^-1②
则反应：CO₂(g)＋3H₂(g)  CH₃OH(g)＋H₂O(g)的ΔH＝     。
（2）500 ℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO₂、3mol H₂，测得CO₂浓度与CH₃OH 浓度随时间的变化如图所示，回答下列问题：

①计算从反应开始到10min时，H₂的反应速率及该温度下反应的平衡常数。
（写出具体的计算过程）
②下列措施不能使CO₂的转化率增大的是______（双选）。

A．在原容器中再充入lmol CO2

B．在原容器中再充入1mol H2

C．将反应体系温度降低

D．使用更有效的催化剂

③升高温度，800℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO₂、3mol H₂，在上图中画出CH₃OH 浓度随时间变化的曲线（不需要定量计算）。

工业制硫酸生产流程如下图：

（1）实验室常用过量的氢氧化钠溶液吸收SO₂尾气，该反应的离子方程式为           。
（2）已知SO₂和O₂生成SO ₃的反应过程放热。在催化反应室中，下列措施有利于提高SO₂平衡转化率的有       。（填写编号）
A．减少压强   B．升高温度   C．不断补充空气  D．及时分离出SO₃
（3）在工业制硫酸生产中，为提高催化剂效率采取的措施有           （答出2点）。
（4）在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为2L的恒容容器中加入2molSO₂和1molO₂ 。
①下列选项中不能作为判断该反应是否达平衡状态的标志的是           。（填写编号）
A．混合气密度不变化 
B．SO₂百分含量保持不变 
C．容器中气体的压强不变
D．SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等
E.气体总物质的量不变
②达平衡后,测得平衡常数为K，若此时O₂的转化率为x，则K和x的关系满足K＝         。
（5）SO₂和O₂的反应在恒容密闭容器中发生，图1、2表示在时刻t₁达到平衡、在时刻t₂因改变某个条件而发生变化的情况，根据图1、图2相关信息，判断t₂发生改变的条件是        。

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（S）和时间（t）的变化曲线如图所示。据此判断：

①在T₂温度下，0～2 s内的平均反应速率v（N₂）＝________。
②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。
③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________________________________________________________。

（2）煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
①已知甲烷的燃烧热为890 kJ·mol^－1；1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ；N₂与O₂生成NO的过程如下，

CH₄（g）＋4NO（g）===2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） ΔH＝________。
②在恒压下，将CH₄（g）和NO₂（g）置于密闭容器中，也可以发生化学反应：
CH₄（g）＋2NO₂（g）N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）  ΔH<0，提高NO₂转化率的措施有________。

A．增加原催化剂的表面积

B．降低温度

C．减小投料比[n（NO2）/n（CH4）]

D．增大压强

（3）在容积相同的两个密闭容器内（装有等量的某种催化剂）先各通入等量的CH₄，然后再分别充入等量的NO和NO₂。在不同温度下，同时分别发生上述的两个反应：并在t秒时测定其中NO_x转化率，绘得图像如下图所示：

从图中可以得出的结论是_____________________。
结论一：在250～450 ℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，450～ 600 ℃时NO_x转化率随温度升高而减小推测原因是______________________________________。
结论二：__________________________________。

在2 L容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡。

（1）该反应的化学方程式是           。
（2）反应起始至t时刻，Y的平均反应速率是              。
（3）关于该反应的说法，正确的是     。

A．到达t时刻该反应已停止

B．加入催化剂，一定能加快反应速率

C．在t时刻正反应速率等于逆反应速率

D．增大压强，一定能加快反应速率