高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是

A．配制FeSO4溶液时，加入一些铁粉

B．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应

C．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D．由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深

深海中存在可燃冰（CH₄·nH₂O固体）。已知：CH₄·nH₂O(s)CH₄(g)+nH₂O(l)-Q（Q>0）深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的

A．低温高压

B．高温低压

C．低温低压

D．高温高压

下列说法正确的是

A．室温某酸溶液的pH等于3，则由水电离产生的c(H^+)＝1×10^－11mol/L

B．对于反应X+3Y2Z，增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

C．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变

D．某温度下，向AgCl饱和溶液中加入蒸馏水，AgCl的溶解度、Ksp均增大

甲醇是重要的化工原料，利用CO₂和H₂合成甲醇，发生的主反应如下：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)△H

已知：在25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO₂和液态水时放热 22.70kJ．请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                  ．
（1）在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol 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：
0～10min 内，氢气的平均反应速率为           mol/(L•min)；第10min 后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入0.75mol CO₂(g)和1.5mol H₂O(g)，则平衡         (填“正向”、“逆向”或“不”)移动．恒温恒压密闭容器中该反应达平衡状态的依据是(填序号)           ．

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)	B．混合气体的密度不变
C．c(CH3OH)=c(H2O)	D．混合气体的总物质的量不变

（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，该装置中 a 极为            极，负极反应式为          ．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为12(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△H          0(填“＞”、“＜”或“=”)．

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g) ΔH₁＝＋489.0 kJ·mol^－1
C(石墨)＋CO₂(g)="2CO(g)" ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
则CO还原Fe₂O₃的热化学方程式为___________________________
（2）某实验将CO₂和H₂充入一定体积的密闭容器中，在两种不同温度条件下反应：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)   ΔH＝－49.0 kJ·mol^－1
测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图所示，回答问题：

①该反应的平衡常数表达式K=_______________；
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：K_Ⅰ _________K_Ⅱ（填“＞”、“＝”或“＜”)。
③下列措施中能增大CO₂转化率的是____________。（填序号）

A．升高温度	B．充入He(g)使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离	D．再充入一定量CO2

④下列图像正确且能表明在t时刻反应一定处于平衡状态的是__________。（填序号）

对于硫酸工业中SO₂的催化氧化反应 2SO₂＋O₂2SO₃，下列说法错误的是

A．使用催化剂能加快化学反应速率

B．增大O2浓度可以使SO2转化率达到100％

C．降低反应温度，化学反应速率减慢

D．增大O2浓度，化学反应速率增大

铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度
973K	1173K
ⅠFe(s)+CO2(g)= FeO(s)+CO(g)	K1	1.47	2.15
ⅡFe(s)+H2O(g)= FeO(s)+H2(g)	K2	2.38	1.67
ⅢCO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)	K3	？	？

完成下列填空：
（1）反应Ⅰ是________（选填“吸热”，“放热”）反应。根据反应Ⅰ与Ⅱ可以推导出同温下K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=________（用K₁、K₂表示）。
（2）973K时，若反应Ⅲ在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡，有3mol电子发生转移，则在2min内v（CO₂）=__________。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将________移动（选填“向左”，“向右”，“不”），CO₂的浓度将________（选填“增大”，“减小”，“不变”）。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有________。

有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：

（1）以CO和CO₂分别与H₂为原料，在一定条件下均可合成甲醇（CH₃OH）。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）____________；
（2）下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下，0.5molCO₂和1.5molH₂反应得到甲醇蒸气，产率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式：_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变                          b.H₂的体积分数不变
c.c(H₂)=3c(CH₃OH)                          d.容器中气体密度不变
（3）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：负极______。

（4）“催化还原”反应制乙二醇（HOCH₂-CH₂OH）原理如下：
CH₃OOC-COOCH₃(g)+4H₂(g)HOCH₂-CH₂OH(g)+2CH₃OH(g)   △H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究，下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

（5）草酸二甲酯水解产物草酸(H₂C₂O₄)为二元中强酸。H₂C₂O₄水溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄-和C₂O₄^2-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________；草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H₂OH⁺+OH^-，HC₂O₄-H⁺+C₂O₄^2-和___________；一定温度下，往CaC₂O₄饱和溶液[已知Ksp(CaC₂O₄=2.3×10^-9)]中加入少量CaCl₂固体，c(Ca²⁺)将_________，CaC₂O₄的溶解度将____________。（填“增大”“减小”或“不变”）

已知反应2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0，在100℃时，将0.400mol的NO₂气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00			0.08	0.08

下列分析合理的是（   ）
A．从反应开始直至60s和80s时，二氧化氮的平均反应速率是相等的
B．80s后将容器的体积缩小为1L，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅
C．n₁的范围是0.28<n₁<0.33
D．升高温度，既能加快反应速率，也能提高N₂O₄的体积分数

已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g)△H>0的化学反应速率与实践的关系，图二表示的是可逆反应2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0的浓度随时间的变化情况。下列说法中正确的是（ ）

A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强

B．图一t2时改变的条件一定是增大了反应物的浓度

C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强

D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小

在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应：2M(g)+N(g)W(?)+4Q(g)△H<0，起始投料只有M和N。下列示意图正确且能表示该可逆反应达到平衡状态的是

A．	B．
C．	D．

氯化铁和硫氰化钾在溶液中存在下列平衡：Fe³⁺(aq)+3SCN^-(aq)Fe(SCN)₃(aq)，某氯化铁和硫氰化钾的混合溶液中，Fe(SCN)₃的物质的量浓度与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态），下列说法不正确的是（ ）

A．FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学反应方程式为：Fe^3+(aq)+SCN^-(aq)=Fe(SCN)^2+(aq) △H＞0

B．温度为T1、T2时，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2

C．反应处于D点时，一定有V正＞V逆

D．A点与B点相比，A点的c(Fe^3+)大

对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)，在其他条件不变的情况下，下列有关叙述不正确的是（  ）
A．单位时间内消耗amol(A)，同时消耗3amolC时，反应处于平衡状态
B．增大容器的体积，化学平衡不移动，反应速率也不变
C．升高温度使c(B)增大，可知正反应为放热反应
D．加入催化剂，改变了反应历程，但反应的△H不会变

中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区PM2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%。用于净化汽车尾气的反应为2NO(g)+2CO(g) 2CO₂(g)+N₂(g)，已知该反应在570K时平衡常数为1×10⁵⁹，但反应很慢。下列说法正确的是（    ）

A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率

D．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂

下列各物质的颜色变化不是由平衡移动引起的是（   ）

A．H2、I2、HI平衡混合气体加压颜色变深

B．氯水光照颜色变浅

C．NO2、N2O4混合气体加热颜色变深

D．FeCl3和KSCN的混合溶液中加入FeCl3固体，溶液颜色加深