高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

某可逆反应从0—2分钟进行过程中， 在不同反应时间各物质的量的变化情况如下图所示。

（1）则该反应的化学方程式为                  ；
（2）反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？       （填能或不能）.若能，其反应速率为    _____     ;若不能，则其原因为   _________               ；
（3）2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，则此时v_正（B）与v_逆（C）的等量关系是          。

在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)  M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/mol	平衡时物质的量/mol
n(X)	n(Y)	n(M)
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a
④	900	0.10	0.15	b

下列说法正确的是
A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10^－2 mol·L^－1·min^－1
B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为40%
D．实验④中，达到平衡时，b<0.060

在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH₃OH)-反应时间t的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

A．该反应的△H>0

B．其他条件不变，升高温度反应的平衡常数增大

C．300℃时，0-t1min内 CH3OH的平均生成速率为mol·L^－1 min^－1

D．A点的反应体系从300℃升高到500℃，达到平衡时减小

可逆反应2NO₂2NO+O₂在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(  )
①单位时间内生成n molO₂的同时生成2n mol NO₂
②单位时间内生成n molO₂的同时生成2n mol NO
③用NO₂、NO、O₂的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态    
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥

B．②③⑤

C．①③④

D．①②③④⑤

下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 （     ）    
①已达平衡的反应C(s)+H₂O(g) CO(g)+H₂(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N₂ (g)+3H₂(g) 2NH₃(g)，当增大N₂的浓度时，平衡向正反应方向移动，N₂的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动

A．①②

B．①②③

C．②④

D．①②③④

相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH＝－92.6 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：

容器编号	起始时各物质的物质的量/mol	达平衡时体系能量的变化
N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出热量：23.15 kJ
②	0.9	2.7	0.2	放出热量：Q

下列叙述错误的是 (　　)
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH₃的体积分数均为
C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15 kJ
D．若容器 ① 的体积为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 Kj

在恒压密闭容器M（如图Ⅰ）和恒容密闭容器N（如图Ⅱ）中，分别加入a molA和a molB，起始时两容器体积均为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态： 2A（?）+ B（?） xC（g） ΔH＜0平衡时M中A、B、C的物质的量之比为   1∶3∶2。下列判断正确的是

A．x＝4
B．若N中气体的密度如图Ⅲ所示，则A、B都是气态
C．若A为气体，B为非气体，则平衡时M、N中C的物质的量相等
D．若A、B均为气体，平衡时M中A的转化率大于N中A的转化率

可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)（正反应吸热）达到化学平衡后，
（1）升高温度，用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
①若B、C都是气体，气体的平均相对分子质量           ；
②若B、C都不是气体，气体的平均相对分子质量           ；
③若B是气体，C不是气体，气体的平均相对分子质量           ；
（2）如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，则B是             态，C是             态。
（3）如果B为气体，C为固体，取3molA恒温下在1L容器中充分反应，平衡时测得B的浓度为2.1mol/L。若使反应从逆反应开始，起始时在容器中加入3molB ，同样条件下，要使平衡时B的浓度仍为2.1mol/L，则C的取值范围应该是                       。

一定温度下，可逆反应2NO₂2NO＋O₂在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（   ）
①单位时间内生成n mol O₂，同时生成2n mol NO₂
②单位时间内生成n mol O₂，同时生成2n mol NO
③用NO₂、NO、O₂的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变

A．①④⑤⑥

B．①②③⑤

C．②③④⑥

D．以上全部

在密闭容器中，反应X₂(g)+Y₂(g) 2XY（g）；ΔH＜0，达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是（   ）
 

A．图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况	B．图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强的变化情况	D．图Ⅲ是升高温度的变化情况

(14分)汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NO_x等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
（1）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图：

则该反应的热化学方程式为                                            。
（2）对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NO_x有毒气体相互反应转化为无毒气体。
2xCO＋2NO_x ="=" 2xCO₂＋N₂，当转移电子物质的量为0.4x mol时，该反应生成标准状况下的N₂体积      L。
（3）一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)；△H＝ -b kJ•mol^-1
①该反应的平衡常数表达式为             。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是           。

A．升高温度	B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大	D．再充入1 mol CO和3 mol H2

③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)＝0.4 mol/L、c(H₂)＝0.4 mol/L、c(CH₃OH)＝0.8 mol·L^－1,则此时v_正      v_逆(填＞、＜或＝)。
（4）甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时，固体电解质里的O^2-向_______极移动。

“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味乙酸乙酯，在实验室我们也可以用下图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题：

(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式                   。
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是中①            ②              ;③            
(3)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液， 
目的是防止 　   　。
(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是　　      。
(5)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应未达到化学平衡状态的有(填序号)　　　　　　　　。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化

(12分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)              ΔH₁
反应Ⅱ：CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)   ΔH₂
①下表所列数据是反应Ⅰ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

由表中数据判断ΔH₁       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某温度下，将2mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为       ，此时的温度为       （从上表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(l)  ΔH₁＝－1451.6kJ／mol
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH₂＝－566.0kJ／mol                                         
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：

①工作一段时间后，测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。                       
②用该电池电解（惰性电极）500mL某CuSO₄溶液，电解一段时间后，为使电解质溶液恢复到原状态，需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)₂固体。则原CuSO₄溶液的物质的量浓度为         mol/L（假设电解前后溶液体积不变）。

将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)+B(g)==2C(g).若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L^-1，下列几种说法，不正确的是（  ）
①用物质A表示的平均反应速率为0.3mol·L^-1·s^-1②用物质B表示的平均反应速率为0.6mol·L^-1·s^-1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L^-1

A．①③

B．①④

C．②③

D．③④

(8分)二甲醚是一种重要的清洁燃料，有多种合成方法。
方法一：通过CH~OH分子间脱水制得：2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ∆H=－23.5 kJ/mol   ①
（1）该反应在恒容密闭的容器中进行，能说明反应达到平衡的是_____。(填字母编号)
A．容器中压强不再变化
B．n(CH₃OH)：nCH₃OCH₃)：n(H₂O)="2:1:1"
C．c(CH₃OH)=c(CH₃OCH₃)=c(H₂O)
D．混合气体中各组分浓度不再变化
E．混合气体的平均相对分子质量不再变化
（2）在T℃时该反应的平衡常数K=5，若在此温度下某时刻测定出该反应中各物质的浓度为c(CH₃OH)="0.3" mol/L、c(CH₃OCH₃)="0.6" mol/L、c(H₂O)=0.6mol/L，则此时正、逆反应速率的大小是V(_正)____V(_逆)。(填“>”、“<”或“=”
（3）3H₂(g)+3CO(g)= CH₃OCH₃+3CO₂(g) ∆H=－a kJ/mol    ②
该反应在一定条件下的密闭容器中可达到平衡状态(曲线1)，若在t₀时刻改变一个条件，曲线I变为曲线Ⅱ，改变的条件是_________。(填字母编号)

A．升高温度 
B．加入催化剂 
C．缩小容器体积 
D．增加H₂的浓度   
E．分离出二甲醚
（4）该反应可以分步进行：
4H₂(g)+2CO(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)      △H₃                  ③
CO(g)+H₂O(l)=CO₂(g)+H₂(g)             △H₄=－bKJ/mol         ④
H₂O(l)=H₂O(g)                         △H₅=+44KJ/mol         ⑤
则反应③的焓变△H₃=________KJ/mol（用含a、b的代数式表示）