高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

如图所示，隔板K₁固定不动，活塞K₂可自由移动。T℃时，M、N两个容器中均发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，向容器M、N中各充入l mol N₂和3 mol H₂，初始M、N的容积和温度相同，并保持温度不变。下列说法中不正确的是

A．反应达到平衡时N2的转化率：M＜N

B．H2的体积分数：M＜N

C．NH3的浓度：M＜N

D．该反应在T℃时的平衡常数K：M=N

大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NO_x必须脱除(即脱硝)后才能排放。
（1）已知：CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O（1）  ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1
N₂(g)＋O₂(g)==="2NO(g)"  ΔH＝＋180 kJ·mol^－1
CH₄可用于脱硝，其热化学方程式为：CH₄(g)＋4NO(g)=CO₂(g)＋2N₂(g)＋2H₂O（1），ΔH＝________。
（2）C₂H₄也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu^2＋负载量对NO去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度和Cu^2＋负载量分别是___________________________。

（3）臭氧也可用于烟气脱硝。
①O₃氧化NO 结合水洗可产生HNO₃和O₂，该反应的化学方程式为______________。
②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为___________。
（4）如图3是一种用NH₃脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为________(填化学式)和H₂O。
②当消耗2molNH₃和0.5molO₂时，除去的NO在标准状况下的体积为_____________。
（5）NO直接催化分解(生成N₂与O₂)也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40 ℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式： _____________________________。

（1）人们常用催化剂来选择反应进行的方向，左图所示为一定条件下1molCH₃OH与O₂发生反应时，生成CO、CO₂或HCHO的能量变化图[反应物O₂(g)和生成物H₂O(g)略去].

①写出1moL HCHO与O₂发生反应时生成CO和H₂O(g)的热化学方程式_______________；
②CH₃OH与O₂在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是_______________；
（2）①一定温度下，将N₂H₄与NO₂以体积比为1：1置于10L定容容器中发生反应2N₂H₄(g)+2NO₂(g)3N₂(g)+4H₂O(l)△H＜0，下列能说明反应达到平衡状态的是_______；
A．混合气体密度保持不变              B.2v_正(NO₂)=3v_逆(N₂)
C．N₂H₄与NO₂体积比保持不变           D．体系压强保持不变
②在某温度下，10L密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量变化如下表：

物质的量/mol 时间	n (N2H4)	n (NO2)	n (N2)
起始	2.0	3.0	0
第2min	1.5	a	0.75
第4min	1.2	b	1.2
第6min	1.0	c	1.5
第7min	1.0	c	1.5

ⅰ前2min内NO₂的平均反应速率为_____________(保留2位有效数字，下同)该温度下反应的平衡常数K=___________________。
ⅱ关于上述反应，下列叙述不正确的是_____________。
A．达到平衡时，移走部分N₂，平衡将向右移动，正反应速率加快
B．缩小容器的体积，平衡向右移动，c(N₂H₄)将变大
C．在相同条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快10⁵倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快10⁸倍，应选用乙催化剂
D．若保持平衡时的温度和压强不变，再向容器中充入He，则此时v(逆) ＞v(正)
ⅲ．请画出该反应中n(NO₂)随时间变化曲线，并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO₂)随时间变化示意图如图(在图上注明变化的条件)。

氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料．工业合成氨的反应如下：
N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol。
（1）实验室中常用来制备氨气的化学方程式为                           。
（2）已知H₂（g）的燃烧热为285.8kJ•mol-1，写出NH₃（g）在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式                           _。
（3）25℃时，将a mol （NH₄）₂SO₄溶于水，向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L^-1（25℃时，NH₃•H₂O的电离平衡常数Kb≈2×10^-5）。
（4）工业上常用CO₂和NH₃通过如下反应合成尿素[CO（NH₂）₂ ]：CO₂（g）+2NH₃（g）CO（NH₂）₂（l）+H₂O（g）△H＜0，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO₂和0.40mol NH₃，70min开始达到平衡。反应中CO₂（g）的物质的量随时间变化如下表所示：

时间/min	0	30	70	80	100
n（CO2）/mol	0.10	0.060	0.040	0.040	0.040

①20min时v正（CO₂）_________80min时v逆（H₂O）（填“＞”、“=”或“＜”）。在t℃时，该反应的平衡常数K＝                      。
②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mol CO₂和0.20mol NH₃，重新建立平衡后CO₂的转化率与原平衡相比将_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH₃的转化率随时间变化的图象；保持其它条件不变，则（t+10）℃下正确的图象可能是           （填图甲中的“A”或“B”）。

④图乙所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素[CO（NH₂）₂]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______             ，若两极共收集到气体22.4L（标况），则消耗的尿素为______g（忽略气体的溶解）。

已知某可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)；△H 在密闭容器器中进行，如图所示，反应在不同时间t，温度T和压强P与反应混合物在混合气体中的百分含量（B%）的关系曲线，由曲线分析下列判断正确的是

A．T1<T2，P1>P2，m+n>p，△H>0

B．T1>T2，P1<P2，m+n<p，△H>0

C．T1>T2，P1<P2，m+n<p，△H<0

D．T1>T2，P1>P2，m+n>p，△H<0

在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质	X	Y	Z
初始浓度/mol•L^﹣1	0.1	0.2	0
平衡浓度/mol•L^﹣1	0.05	0.05	0.1

下列说法正确的是
A．反应达到平衡时，X的转化率为60%
B． 反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600
C． 增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．平衡混合物中Y的体积百分含量为50%

对可逆反应4NH₃（g）＋5O₂（g）＝4NO(g)＋6H₂O（g）△H<0，下列叙述正确的是

A．达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆（NO)

B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x molNH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速减小，逆反应速率增大

D．降温, v (正)和v (逆)都减少,且v (正)减少倍数大于v (逆)减少倍数

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H="-890.3" kJ·mol^－1
CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H="2.8" kJ·mol^－1
2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H="-566.0" kJ·mol^－1
反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=            。
（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：CO₂（g）+3H₂（g）  CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=" -" 49.0kJ/mol。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率
v（H₂）=            mol/（L·min）
②该反应的平衡常数表达式为               ，升高温度，平衡常数的数值将       （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是         。

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1molCO2和3molH2

④在25℃、101kPa下，1g液态甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________________________。
⑤我们常用的一种甲醇燃料电池，是以甲醇与氧气的反应为原理设计的，其电解质溶液是KOH溶液。写出该电池负极的电极反应式__________________________。

温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO₂，反应2NO₂(g) N₂O₄(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	50	150	250	350
n(N2O4)/mol	0	0.12	0.18	0.20	0.20

下列说法正确的是
A. 反应在前50 s的平均速率为v(NO₂)＝0.0012 mol·L^－1·s^－1
B. 保持温度不变，向平衡后的容器中充入1.0 mol N₂O₄时，v(正)＞v(逆)
C. 保持其他条件不变，升高温度达到新平衡时K＝0.125，则反应的ΔH<0
D. T温度时，若起始向容器中充入2.0 mol N₂O₄，则平衡时N₂O₄的转化率大于80%

下列四个图像的有关说法正确的是

A．①表示反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化，则该反应的△H="183" kJ·mol^-1

B．②表示其它条件不变时，反应4A(g)+3B(g)2C(g)+6D在不同压强下B％(B的体积分数)随时间的变化，则D一定是气体

C．③表示体积和pH均相同的HCl、CH3COOH两种溶液中，分别加入足量的锌，产生H2的体积随时间的变化，则a表示的是HCl溶液

D．④表示10 mL 0.1 mol·L^-1 Na2CO3和NaHCO3两种溶液中，分别滴加0.l mol/L HCl溶液时，CO2的体积随盐酸体积的变化，则b表示的是NaHCO3溶液

一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是

A．若增大压强，平衡向正方向移动，平衡常数变大

B．将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为0.015mol/L

C．达到平衡时X浓度为0.04 mol/L

D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的DH＞0

对于可逆反应A（g）+2B(g)2C(g) ΔH﹥0，下列图象中正确的是

温度一定时，压强分别为P₁，P₂的条件下，A(g)+2B(g)  nC(g) 的反应体系中，C的分数与时间t，压强P₁，P₂的关系如图所示，则下列结论正确的是

A．P1＞P2，n＜3

B．P1＜P2，n=3

C．P1＜P2，n＞3

D．P1＞P2，n＞3

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数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

回答下列问题：
（1）该反应为               反应（填“吸热”、“放热”）。
（2）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是                。
a．及时分离出CO气体              b．适当升高温度
c．增大CO₂的浓度                 d．选择高效催化剂
（3）能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是              。
a．容器中压强不变               b．混合气体中 c（CO）不变
c．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）           d．c（CO₂）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），试判断此时的温度为      ℃。
（5）若在（4）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO₂和3molH₂充分反应达平衡时，H₂的物质的量为                mol，CO的体积分数为               。

已知：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=﹣49.0kJ•mol^﹣1。一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线如下图所示。下列叙述中正确的是

A．升高温度能使增大

B．反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为75%

C．3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率

D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率υ（H2）="0.075" mol•L^-1•min^-1