高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

下列说法正确的是（  ）

A．常温下，反应4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）═4Fe（OH）3（s）能自发进行，则△H＜0

B．铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连

C．以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na^+向阳极移动

D．t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g），通入少量O2，的值及SO2转化率不变

能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
Ⅰ、已知在常温常压下：①H₂O(I)=H₂O(g)    △H=" +44.0" kJ.mol^-1
②2CH₃OH(I)十3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol^—1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               。
Ⅱ、工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g） △H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） △H₂
在体积为2L的合成塔中，充人2 mol CO₂和6 mol H₂，测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化及甲醇的物质的量随时间、温度变化如下图所示。（T₁、T₂均大于300℃）

（1） 则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₁___        _0（填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）从反应开始到平衡(10min)，用H₂表示 的反应速率为__________；
（3）下列说法正确的是           。
A．若保持恒温，当容器中n(CH ₃OH)︰n(H₂O)为1︰1时，该反应已达平衡状态
B．若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，则平衡常数：K(T₁)＜K (T₂)
D．处于A点的反应体系的温度从T₁变到T₂，达到平衡时增大
（4）对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是          。
A．增加CO₂的量                   B．升高温度
C．充入He，使体系总压强增大      D．按原比例再充入CO₂和H₂
（5）某温度下，将4mol CO和12mol H₂,充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) ="0.5" mol·L^—1，，则该温度下该反应的平衡常数为             。
（6）在T₁温度时，将1mol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为A，则容器内的压强与起始压强之比为_____    ___。

对于可逆反应2AB₃（g）2A（g） + 3B₂（g） ΔH＞0 下列图象不正确的是（  ）

在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：
A(s)+3B(g)2C(g)+D(g) 已达平衡状态的是 （  ）
①混合气体的压强；②混合气体的密度；③B的物质的量浓度；④气体的总物质的量；⑤混合气体的平均相对分子质量

A．①②③

B．①③⑤

C．①④⑤

D．②③⑤

某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)  △H＞0下列叙述正确的是（ ）

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动

C．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

D．平衡后加入X，上述反应的△H增大

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH₄(g)+H₂O(g)＝CO(g) + 3H₂(g)   △H ＝+206.0 kJ·mol^－1
II：CO(g)+2H₂(g)＝CH₃OH (g)  △H＝－129.0 kJ·mol^－1
（1）CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为                      。
（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O ( g )通入容积为10 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为               。
②100℃时反应I的平衡常数为                            。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是                (填字母序号)。

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c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 E．平衡常数K增大

（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用图装置模拟上述过程

①写出阳极电极反应式                                     。
②请写出除去甲醇的离子方程式                           。

在密闭容器中进行反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法正确的是（   ）

A．依据图a可判断正反应为吸热反应

B．在图b中，虚线可表示压强增大

C．若正反应的ΔH＜0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动

D．由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＞0

H₂O₂是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）空气阴极法电解制备H₂O₂的装置如下图所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，通过利用空气中氧气在阴极还原得到H₂O₂和稀碱的混合物。试回答：

①直流电源的a极名称是           。
②阴极电极反应式为               。
③1979年，科学家们用CO、O₂和水在三苯膦钯的催化下室温制得了H₂O₂。相对于电解法，该方法具有的优点是安全、                   。
（2）Fe³⁺对H₂O₂的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)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                         。

（3）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是             ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H₂O₂ 和3.0mol·L^－1H₂SO₄溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
Cu的平均溶解速率 （×10^－3mol·min^－1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是             。

在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA（g）+yB（g）zC（g），图7表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图8表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 mol•L^－1•min^－1
B．图8所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0，且a＝2
C．若在图7所示的平衡状态下，再向体系中充入He，此时v_正＞v_逆
D．200℃时，向容器中充入1.6molA和0.8molB，达到平衡时，A的转化率大于50%

氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为          （用离子方程式表示），0.1 mol·L^－1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶液的pH      （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH₄⁺的浓度       （填“增大”或“减小”）。
（2）硝酸铵加热分解可得到N₂O和H₂O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应  的化学方程式为          ，平衡常数表达式为           。
（3）由N₂O和NO反应生成N₂和NO₂的能量变化如下图所示， 若生成1molN₂，计算该过程的△H=          kJ·mol^－1。

钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
（1）V₂O₅是接触法制硫酸的催化剂。
① 一定条件下，SO₂与空气反应t min后，SO₂和SO₃物质的量浓度分别为a mol/L，b mol/L，则SO₂ 起始物质的量浓度为_________mol/L；生成SO₃的化学反应速率为__________mol/（L •  min）。
②工业制硫酸，尾气SO₂用__________吸收。
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示：

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为                          。
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由        色变为            色。
③放电过程中氢离子的作用是          和           ；充电时若转移的电子数为3.01×10²³个，左槽溶液中n（H⁺）的变化量为              。

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”）。若要使K₂减小，可采用的措施是           。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO₂，反应为2NO₂ + 2NaOH ="=" NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO₂恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol·L‾¹的CH₃COONa溶液，则两溶液中c(NO₃^—)、c(NO₂^—)和c(CH₃COO‾)由大到小的顺序为        。（已知HNO₂的电离常数K_a=7.1×10^—4mol·L‾¹，CH₃COOH的电离常数K _a=1.7×10^—5mol·L‾¹），可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是         （选填序号）。

A．向溶液A中加适量水	B．向溶液A中加适量NaOH
C．向溶液B中加适量水	D．向溶液B中加适量NaOH

人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O₂结合生成HbO₂，因此具备输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO + HbO₂HbCO + O₂，37℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO₂浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是

A．平衡常数K =c(O2)×c(HbCO)/[c(CO)×c(HbO2)]

B．吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少

C．当吸入的CO与O2浓度之比≥0.02时，人的智力才会受损

D．抢救时应把CO中毒的病人放入高压氧仓中

某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g) + m Y(g)3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是

A．m=2

B．两次平衡的平衡常数相同

C．X与Y的平衡转化率之比为1:1

D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L^－1

下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是

A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后略变浅

B．在H2O2溶液中加入MnO2后产生气泡的速率加快

C．合成氨时及时将氨从反应体系中分离出去，可提高原料的利用率

D．打开汽水瓶，看到大量的气泡逸出