2.2.2 化学平衡常数（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 2.2.2《化学平衡常数》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．可逆反应  ，某小组研究该反应在相同时间内，不同温度下(压强、反应物起始浓度不变)NO转化率，结果如下图所示(虚线表示相同条件下NO的平衡转化率)，下列说法错误的是 A． B．K(200℃)>K(400℃) C．X点的正反应速率大于逆反应速率 D．其它条件不变，增大压强，Y点对应的NO百分含量增大 2．t℃时，在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：。有关该平衡体系的说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应 C．平衡时充入X，达到新平衡时X的转化率比原平衡时大 D．达到平衡后，若将容器体积缩小一半，正、逆反应速率都增大 3．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 4．利用高效催化剂处理汽车尾气中与的反应为：，。某温度下，在恒容密闭容器中加入和发生上述反应，时达平衡，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化 B．催化剂可以缩短平衡时间，并提高平衡产率 C．升高温度，该平衡右移，平衡常数增大 D．该条件下，，平均反应速率 5．一定温度下，向体积分别为2L和1L的恒容密闭容器a、b中均充入和，发生反应：  。两容器中CO的物质的量随时间的变化如图所示： 下列说法正确的是 A．达到平衡所用时间：容器容器b B．反应的平衡常数K：容器容器b C．0～1min内，容器b中 D．5min时，容器a中反应速率： 6．气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 7．已知：氧化制的主反应热化学方程式为：    K 该反应的历程分为如下两步： 反应①：(快反应)     反应②：(慢反应)     下列说法正确的是 A．当时，反应一定达到平衡 B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小 C． D． 8．在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)，在两种反应条件下，c(B)随时间的变化如图中曲线甲和乙所示。下列说法不正确的是 A．平均反应速率：b→a时间段大于a→c时间段 B．a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率 C．该反应的平衡常数表达式为：K= D．若定义Q=，则t1时刻，Q(乙) > Q(甲) 9．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和不同催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 实验编号            时间 c(NH3) (mol/L) 20 40 60 80 ①催化剂表面积a cm2 c始(NH3)=2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ②催化剂表面积a cm2 c始(NH3)=1.20 0.80 0.40 x ③催化剂表面积2a cm2 c始(NH3)=2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，， B．实验②，达到平衡后NH3的分解转化率小于①的转化率 C．在该实验中，催化剂表面积相同时，增大氨气浓度反应速率不变 D．上述条件下该反应的平衡常数K=168.75 (mol/L)2 10．向一恒容密闭容器加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．a点和c点对应的的物质的量分数相等 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量碳发生化学反应：，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．A的正反应速率大于C的正反应速率 B．该反应在A点、C点时的平衡常数KA>KC C．T2℃时，对B点平衡体系加压，平衡不移动 D．其他条件不变，D点时反应向逆反应方向进行 12．CH4消除NO2的反应为：。下列说法正确的是 A．正反应的活化能小于逆反应的活化能 B．平衡时升高温度，v正增大，v逆减小 C．平衡常数 D．该反应在任何温度下都可自发进行 13．工业上人工合成氨的反应：.某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t2时刻体系处于平衡状态 C．反应进行到t1时，Q>K(Q为浓度商) D．催化剂存在时，v1、v2都增大 14．一定温度下，分别将两种亚硫酸氢盐加热分解，达平衡时的压强分别为、。 ⅰ．   ⅱ．   在该温度下，将一定质量的与加入某密闭容器中，平衡时，三种固体均存在。下列说法不正确的是 A．平衡时，， B．保持恒温将容器体积压缩，再次平衡时各气体的浓度均减小 C．保持恒温、恒压，若再通入少量，再次平衡时容器内的物质的量不变 D．保持恒温、恒容，若再通入少量，再次平衡时体系的总压强不变 15．体积均为2L的多个恒容密闭容器，分别充入1mol CO(g)和1mol (g)发生反应    ，在不同温度下反应50s，测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示，下列说法错误的是 A．曲线N表示的变化情况 B．0～50s，a点对应容器中的反应的 平均速率 C．b点时一定处于平衡状态 D．c点时， 三、填空题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．的资源化利用成为研究热点。一定条件下，催化加氢发生的反应为。一定条件下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，分别在温度为、条件下反应，测得反应体系中的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。回答下列问题： (1)在温度下，的平衡转化率 。压缩平衡体系体积，平衡 (“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。若想进一步提高的平衡转化率，除改变温度外还可以采取的措施是 。 (2)在温度下，经后反应达到平衡。 ①内，用表示的反应速率 。 ②在温度下，该反应的平衡常数 (用分数表示)。 (3)下图中能正确表示反应的化学平衡常数与温度T关系的是 (填字母)。 a.  b.  c.  d. (4)若反应在恒容容器中发生，下列情况下反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．容器内的压强不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．容器内 D．单位时间内，断开键的数目和断开键的数目相同 17．甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(与的混合气体)合成甲醇，反应为。回答下列问题： (1)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①a 0(填“>”或“<”)，、的大小关系是 (填“>”“<”或“=”)。 ②A、B、C三点的平衡常数的大小关系是 。 ③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A． B．的体积分数不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再改变 D．同一时间内，消耗，生成 (2)在温度为T的条件下，往一容积为的密闭容器中，充入与发生反应生成，平衡时，测得物质的量为。 ①温度为T时的化学平衡常数 ，的转化率= 。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的浓度，为为、为，此时 (“>”“<”或“=”)。 18．现将和投入的密闭容器，在一定条件下，利用反应模拟哈伯合成氨的工业化生产：。回答下列问题： (1)合成氨反应平衡常数的表达式为 。温度升高，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)：使用催化剂，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)当反应达到平衡后，向体系中充入，平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)；给体系降温， (填“增大”“减小”域“不变”) (填“增大”“减小”域“不变”)，平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 19．甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：，请回答下列问题： (1)用平衡时各组分的浓度表示反应的平衡常数表达式为 。 (2)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的 0(填“>”、“＜”或“=”)，依据是 。 (3)试比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：K(210℃) K(290℃)(填“>”、“＜”或“=”)。 (4)有利于提高平衡时转化率的措施有 (填字母)。 a.持续升高温度    b.缩小容器容积，增大压强 c.使用催化剂    d.增大和的初始投料比 e.适当增大的浓度 (5)在2L密闭容器中通入和，使其发生反应。在20s内用的浓度变化表示的化学反应速率为0.15mol/(L·s)，则这20s内消耗的物质的量是 mol。 (6)已知200℃时，反应的K为2.6，在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为2mol/L、1mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。 20．甲醇是一种理想的储氢载体，我国科学家研发的全球首套太阳能燃料合成项目被称为“液态阳光”计划，可利用太阳能电解水产生H，再将CO2与H2转化为甲醇，以实现碳中和。在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应：。CO2的转化率与温度、投料比的关系如下图所示。 (1)若从反应开始到A点需要10s，则 mol·L-1·s-1。 (2)根据图象判断 (填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应的焓变△H 0，平衡常数 。 (3)若在500K时，按投料，在恒压下进行，达到平衡状态，此时CO2的转化率 (填“>”、“<”或“=”)75%。 (4)该反应的平衡常数表达式为 。 (5)若，保持CO2投料为2mol不变，则B点的 (填数值)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 2.2.2《化学平衡常数》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．可逆反应  ，某小组研究该反应在相同时间内，不同温度下(压强、反应物起始浓度不变)NO转化率，结果如下图所示(虚线表示相同条件下NO的平衡转化率)，下列说法错误的是 A． B．K(200℃)>K(400℃) C．X点的正反应速率大于逆反应速率 D．其它条件不变，增大压强，Y点对应的NO百分含量增大 【答案】D 【详解】A．由T>300℃时，升高温度，NO转化率降低，升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH<0，A正确； B．该反应是放热反应，升高温度，平衡常数K减小，所以K(200℃)>K(400℃)，B正确； C．虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化，图中X未平衡，正反应速率大于逆反应速率，C正确； D．其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率增大，平衡时NO含量减小，所以Y点对应的NO百分含量减小，D错误； 故选D。 2．t℃时，在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：。有关该平衡体系的说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应 C．平衡时充入X，达到新平衡时X的转化率比原平衡时大 D．达到平衡后，若将容器体积缩小一半，正、逆反应速率都增大 【答案】C 【详解】A．根据平衡常数表达式得到反应方程式为：。故A正确； B．升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说明正向移动，即正反应为吸热反应，故B正确； C．平衡时充入X，即增大X的浓度，上述平衡正向移动，达到新平衡时Y的转化率比原平衡大，但X的转化率比原平衡时小；故C错误； D．将容器体积缩小一半，压强增大，气体的浓度增大，单位体积活化分子的数目增多，正、逆反应速率都增大，故D正确； 答案选C。 3．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为； 故答案选B。 4．利用高效催化剂处理汽车尾气中与的反应为：，。某温度下，在恒容密闭容器中加入和发生上述反应，时达平衡，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化 B．催化剂可以缩短平衡时间，并提高平衡产率 C．升高温度，该平衡右移，平衡常数增大 D．该条件下，，平均反应速率 【答案】D 【分析】 时，NO或CO的体积分数为0.125，则，x=0.8mol； 【详解】A．反应达到平衡0.5，，曲线Ⅱ表示的是随时间的变化，故A错误； B．催化剂能加快反应速率，不能使平衡移动，所以催化剂可以缩短平衡时间，不能提高平衡产率，故B错误； C．正反应放热，升高温度，该平衡左移，平衡常数减小，故C错误； D．该条件下，，平均反应速率，故D正确； 选D。 5．一定温度下，向体积分别为2L和1L的恒容密闭容器a、b中均充入和，发生反应：  。两容器中CO的物质的量随时间的变化如图所示： 下列说法正确的是 A．达到平衡所用时间：容器容器b B．反应的平衡常数K：容器容器b C．0～1min内，容器b中 D．5min时，容器a中反应速率： 【答案】C 【详解】A．容器a、b的体积分别为2L和1L，容器b的体积小，则浓度大，反应速率快，达到平衡所用时间短，则达到平衡所用时间：容器a＞容器b；，A错误； B．K只与温度有关，温度不变，则K值不变，B错误； C．0~1min内，容器b中，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，C正确； D．5min时，容器a中已达到平衡，反应速率：，D错误； 故选C。 6．气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【详解】根据盖斯定律可知，反应③反应②反应①，有；，A项正确。 7．已知：氧化制的主反应热化学方程式为：    K 该反应的历程分为如下两步： 反应①：(快反应)     反应②：(慢反应)     下列说法正确的是 A．当时，反应一定达到平衡 B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小 C． D． 【答案】D 【详解】A．反应达到平衡时，各物质的浓度不再发生改变，当时，不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变，则反应不一定达到平衡状态，A错误； B．反应②为慢反应，则总反应的反应速率取决于反应②，提高不能使反应②的速率加快，而提高可以加快反应②的速率，进而提高主反应的反应速率，因此提高对主反应速率影响更大，B错误； C．根据反应历程可知：反应①与②相加可得，因此化学平衡常数为，C错误； D．反应①与②相加可得，因此根据盖斯定律，，D正确； 答案选D。 8．在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)，在两种反应条件下，c(B)随时间的变化如图中曲线甲和乙所示。下列说法不正确的是 A．平均反应速率：b→a时间段大于a→c时间段 B．a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率 C．该反应的平衡常数表达式为：K= D．若定义Q=，则t1时刻，Q(乙) > Q(甲) 【答案】C 【详解】A．随反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，平均反应速率：b→a时间段大于a→c时间段，故A正确； B．a点反应物浓度大于b点，a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率，故B正确； C．A是固体，不计入平衡常数表达式，该反应的平衡常数表达式为：K=，故C错误； D．t1时刻反应物浓度甲大于乙，生成物的浓度乙大于甲，若定义Q=，则t1时刻，Q(乙) >Q(甲)，故D正确； 选C。 9．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和不同催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 实验编号            时间 c(NH3) (mol/L) 20 40 60 80 ①催化剂表面积a cm2 c始(NH3)=2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ②催化剂表面积a cm2 c始(NH3)=1.20 0.80 0.40 x ③催化剂表面积2a cm2 c始(NH3)=2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，， B．实验②，达到平衡后NH3的分解转化率小于①的转化率 C．在该实验中，催化剂表面积相同时，增大氨气浓度反应速率不变 D．上述条件下该反应的平衡常数K=168.75 (mol/L)2 【答案】B 【详解】A．实验①，内氨气的浓度降低0.4mol/L，则氮气的浓度增加0.2mol/L，，故A正确； B．与实验①相比，实验②相当于减压，平衡正向移动，实验②达到平衡后NH3的分解转化率大于①的转化率，故B错误； C．根据实验①②，催化剂表面积相同时，增大氨气浓度反应速率不变，故C正确； D． 上述条件下该反应的平衡常数K=(mol/L)2，故D正确； 选B。 10．向一恒容密闭容器加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．a点和c点对应的的物质的量分数相等 【答案】B 【详解】A． 加入的水蒸气的量越大，投料比x越小，CH4平衡转化率就越大，所以x1<x2，故A错误； B． b 点和 c点温度相同，CH4都是 l mol，b点 x值小，则 b点加水蒸气多，反应物浓度大，反应速率大，所以：，故B正确； C． 温度升高平衡向吸热方向移动，CH4平衡转化率增大，平衡正向移动，所以正向为吸热方向，升高温度平衡常数增大；b点和c点温度相同，所以对应的平衡常数相同，点a、b、c对应的平衡常数：，故C错误； D． a点和c点温度不同，且投料比也不相同，所以对应的的物质的量分数不相等，故D错误； 故选B。 二、多选题 11．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量碳发生化学反应：，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．A的正反应速率大于C的正反应速率 B．该反应在A点、C点时的平衡常数KA>KC C．T2℃时，对B点平衡体系加压，平衡不移动 D．其他条件不变，D点时反应向逆反应方向进行 【答案】BC 【分析】由图可知，升高温度，一氧化氮的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是焓变小于0的放热反应。 【详解】A．升高温度，化学反应速率增大，由图可知，C点反应温度高于A点，所以反应速率快于A点，故A错误； B．由分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由图可知，C点反应温度高于A点，所以平衡常数小于A点，故B正确； C．该反应是气体体积不变的反应，T2℃时，对B点平衡体系加压，化学反应速率加快，但平衡不移动，故C正确； D．由图可知，温度一定时，D点一氧化氮的浓度大于B点，反应的浓度熵小于平衡常数。平衡向正反应方向进行，故D错误； 故选BC。 12．CH4消除NO2的反应为：。下列说法正确的是 A．正反应的活化能小于逆反应的活化能 B．平衡时升高温度，v正增大，v逆减小 C．平衡常数 D．该反应在任何温度下都可自发进行 【答案】AD 【详解】A．该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A正确； B．平衡时升高温度，正逆反应速率均加快，故B错误； C．平衡常数等于生成物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积之比；由方程式可知平衡常数，故C错误； D．反应正向气体分子数增加，△S＞0，且ΔH＜0，故△H-T△S＜0，与温度无关，故反应在任何温度下都可自发进行，故D正确； 故选AD。 13．工业上人工合成氨的反应：.某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t2时刻体系处于平衡状态 C．反应进行到t1时，Q>K(Q为浓度商) D．催化剂存在时，v1、v2都增大 【答案】BD 【详解】A．人工合成氨的反应：，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，故A错误； B．t2时，正、逆反应速率相等，体系处于平衡状态，故B正确； C．反应进行到t1时，反应正向进行，故Q＜K(Q为浓度商)，故C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使反应的v1、v2都增大，故D正确； 故选BD。 14．一定温度下，分别将两种亚硫酸氢盐加热分解，达平衡时的压强分别为、。 ⅰ．   ⅱ．   在该温度下，将一定质量的与加入某密闭容器中，平衡时，三种固体均存在。下列说法不正确的是 A．平衡时，， B．保持恒温将容器体积压缩，再次平衡时各气体的浓度均减小 C．保持恒温、恒压，若再通入少量，再次平衡时容器内的物质的量不变 D．保持恒温、恒容，若再通入少量，再次平衡时体系的总压强不变 【答案】BC 【分析】根据题给信息，反应i的化学平衡常数Ki=p(NH3)p(H2O)p(SO2)=(a)3=，反应ii的化学平衡常数Kii=p(H2O)p(SO2)=(b)2=，在该温度下，将一定质量的NH4HSO3与NaHSO3加入某一密闭容器中达平衡，体积为100mL，三种固体均存在。由于平衡i和ii,反应生成的H2O和SO2的量始终相等，则可设达平衡时H2O和SO2的分压为xPa,NH3的分压为yPa,则Ki＝x2y＝，Kii＝x2＝，解得x=Pa,y=Pa，据此分析解答。 【详解】A. 由分析，平衡时，，，故A正确； B. 保持恒温将容器体积压缩，平衡逆向移动，达平衡时H2O和SO2的分压仍为xPa,NH3的分压仍为yPa,各气体物质的量随容器体积同比减小，即达平衡时各气体的浓度均保持不变，故B错误； C. 保持恒温、恒压，若再通入少量，相当于扩大体积，平衡正向移动，由于温度不变K不变，再次达平衡时，反应ii中 H2O和SO2的分压仍为xPa,由此可知反应i中NH3的分压仍为yPa,即再次平衡时容器内的物质的量增大，故C错误； D. 保持恒温、恒容，若再通入少量，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡时体系的总压强不变，故D正确； 故选BC。 15．体积均为2L的多个恒容密闭容器，分别充入1mol CO(g)和1mol (g)发生反应    ，在不同温度下反应50s，测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示，下列说法错误的是 A．曲线N表示的变化情况 B．0～50s，a点对应容器中的反应的平均速率 C．b点时一定处于平衡状态 D．c点时， 【答案】BD 【分析】因为该反应是放热反应，所以升高温度，减小，增大，则曲线N表示的变化情况，曲线M表示的变化情况，则最后一条曲线代表体积分数与热力学温度的倒数关系。从c点到b点，温度升高，反应速率加快，体积分数增大，从b点到a点，温度升高，反应速率也加快，，但体积分数减小，说明b点时一定处于平衡状态，从b点到a点，平衡逆向移动，达到新的平衡。 【详解】A．根据分析知，曲线N表示的变化情况，A正确； B．该反应是气体分子数不变的反应，a点体积分数是10%，则生成氢气，则CO也消耗了2mol,故，B错误； C．根据分析知，b点时一定处于平衡状态，C正确； D．c点时没有到达平衡，所以，D错误； 故选BD。 三、填空题 16．的资源化利用成为研究热点。一定条件下，催化加氢发生的反应为。一定条件下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，分别在温度为、条件下反应，测得反应体系中的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。回答下列问题： (1)在温度下，的平衡转化率 。压缩平衡体系体积，平衡 (“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。若想进一步提高的平衡转化率，除改变温度外还可以采取的措施是 。 (2)在温度下，经后反应达到平衡。 ①内，用表示的反应速率 。 ②在温度下，该反应的平衡常数 (用分数表示)。 (3)下图中能正确表示反应的化学平衡常数与温度T关系的是 (填字母)。 a.  b.  c.  d. (4)若反应在恒容容器中发生，下列情况下反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．容器内的压强不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．容器内 D．单位时间内，断开键的数目和断开键的数目相同 【答案】(1) 40 不移动 将水蒸气液化后分离出来(或其他合理答案) (2) (3)d (4)D 【详解】（1）该反应气体分子数不变，则在T1K温度下，CO2的平衡转化率，压缩平衡体系体积，压强增大，但反应前、后气体分子数目不变，则平衡不移动。若想进一步提高CO2的平衡转化率，即平衡正向移动，除改变温度外还可以采取的措施是充入H2或将水蒸气液化后分离出来； （2）①0~t1min内，用CO2表示的反应速率； ②在T2K温度下，平衡时CO2的转化量为：，建立三段式： 则该反应的平衡常数； （3）根据“先拐先平衡，高温比低温先达到平衡”，由题给图像可知：T2>T1，且升高温度，CO2的物质的量分数减小，说明平衡正向移动，平衡常数K增大，lnK也增大，则lnK随温度T升高而增大，故选d； （4）A．因反应前、后气体分子数不变，则恒容容器中总气体分子数不变，压强始终不变，所以容器内的压强不再改变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．混合气体质量不变，容器体积不变，则混合气体密度始终不变，所以容器内气体密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．容器内c(CO2)∶c(H2)∶c(CO)∶c(H2O)=1∶1∶1∶1，即各组分浓度相等，但并未体现正、逆反应速率相等，则不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．单位时间内，断开C=O键的数目和断开H−O键的数目相同，则，体现同一组分的正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D。 17．甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(与的混合气体)合成甲醇，反应为。回答下列问题： (1)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①a 0(填“>”或“<”)，、的大小关系是 (填“>”“<”或“=”)。 ②A、B、C三点的平衡常数的大小关系是 。 ③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A． B．的体积分数不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再改变 D．同一时间内，消耗，生成 (2)在温度为T的条件下，往一容积为的密闭容器中，充入与发生反应生成，平衡时，测得物质的量为。 ①温度为T时的化学平衡常数 ，的转化率= 。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的浓度，为为、为，此时 (“>”“<”或“=”)。 【答案】(1) ＜ ＞ =＞ bc (2) 400 50% ＞ 【详解】（1）①升高温度，CO的平衡转化率下降，说明平衡逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应即a＜0，该反应是体积减小的反应，以A、B分析，A到B，CO转化率增大，平衡正向移动，则为加压，因此、的大小关系是＞；故答案为：＜；＞； ②A、B温度相同，则=，C点温度比B点高，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，＞，则A、B、C三点的平衡常数的大小关系是=＞；故答案为：=＞； ③a．，一个正向反应，一个逆向反应，但速率比不等于计量系数之比，故a不符合题意； b．的体积分数不再改变，说明甲醇的量不再改变，则能说明达到平衡，故b符合题意； c．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再改变，则达到平衡，故c符合题意；d．同一时间内，消耗，生成，都为正向，同一个方向，不能说明达到平衡，故d不符合题意； 综上所述，答案为：bc； （2）①根据得到消耗CO、H2分别为0.15mol、0.3mol，剩余CO、H2分别为0.15mol、0.1mol，的生成量为0.15mol，则温度为T时的化学平衡常数，CO的转化率=；故答案为：400；50%； ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的浓度，CO为0.1mol/L、H2为0.2mol/L、为0.2mol/L，＜400，则平衡要正向移动，此时＞，故答案为：＞。 18．现将和投入的密闭容器，在一定条件下，利用反应模拟哈伯合成氨的工业化生产：。回答下列问题： (1)合成氨反应平衡常数的表达式为 。温度升高，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)：使用催化剂，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)当反应达到平衡后，向体系中充入，平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)；给体系降温， (填“增大”“减小”域“不变”) (填“增大”“减小”域“不变”)，平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 【答案】(1) 减小 不变 (2) 正向 减小 减小 正向 【详解】（1）根据及化学平衡常数的定义可以写出平衡常数的表达式为；合成氨反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，合成氨反应K值减小；使用催化剂，平衡不移动，K值不变； （2）当反应达到平衡后，向体系中充入，增大反应物浓度，平衡正向移动；给体系降温，减小，减小，平衡向着放热反应方向移动也就是平衡正向移动。 19．甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：，请回答下列问题： (1)用平衡时各组分的浓度表示反应的平衡常数表达式为 。 (2)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的 0(填“>”、“＜”或“=”)，依据是 。 (3)试比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：K(210℃) K(290℃)(填“>”、“＜”或“=”)。 (4)有利于提高平衡时转化率的措施有 (填字母)。 a.持续升高温度    b.缩小容器容积，增大压强 c.使用催化剂    d.增大和的初始投料比 e.适当增大的浓度 (5)在2L密闭容器中通入和，使其发生反应。在20s内用的浓度变化表示的化学反应速率为0.15mol/(L·s)，则这20s内消耗的物质的量是 mol。 (6)已知200℃时，反应的K为2.6，在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为2mol/L、1mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。 【答案】(1) (2) ＜ 从210℃～290℃，甲醇产率逐渐降低，即升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应 (3)> (4)be (5)2 (6)逆反应方向 【详解】（1）平衡常数表达式，故答案为：； （2）由图可知，从210℃～290℃，甲醇产率逐渐降低，即升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，故答案为：<；从210℃～290℃，甲醇产率逐渐降低，即升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应； （3）该反应为放热反应，则升高温度平衡逆向移动，平衡常数K减小，则该反应在210℃的平衡常数大于290℃时的平衡常数，故答案为：>； （4）a．持续升高温度，则平衡逆向移动，转化率下降，故a不选； b．缩小容器容积，增大压强，平衡正向移动，转化率上升，故b选； c．催化剂能加快化学反应速率，但不能提高转化率，故c不选； d．增大和的初始投料比，初始浓度增大，则转化率下降，故d不选； e．适当增大的浓度，可以提高转化率，故e选； 故选be； （5）20s内的浓度变化为0.15mol/(L·s)×20s=3mol/L，则这20s内消耗的物质的量是，故答案为：2mol； （6），则该反应逆向移动，故答案为：逆反应方向。 20．甲醇是一种理想的储氢载体，我国科学家研发的全球首套太阳能燃料合成项目被称为“液态阳光”计划，可利用太阳能电解水产生H，再将CO2与H2转化为甲醇，以实现碳中和。在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应：。CO2的转化率与温度、投料比的关系如下图所示。 (1)若从反应开始到A点需要10s，则 mol·L-1·s-1。 (2)根据图象判断 (填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应的焓变△H 0，平衡常数 。 (3)若在500K时，按投料，在恒压下进行，达到平衡状态，此时CO2的转化率 (填“>”、“<”或“=”)75%。 (4)该反应的平衡常数表达式为 。 (5)若，保持CO2投料为2mol不变，则B点的 (填数值)。 【答案】(1)0.075 (2) > < > (3)> (4) (5)5.3 【详解】（1）若从反应开始到A点需要10s，此时CO2的转化率为75%，则mol·L-1·s-1。 （2）增大氢气的投入量，可以增加二氧化碳的转化率，即增大，二氧化碳的转化率增大，X1>X2。升高温度，CO2的转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，△H<0，A点温度低于B点，则平衡常数>。 （3）正反应气体体积减小，在500K达到平衡时，压强减小。500K时,按X1投料,在恒压下进行,相当于原反应平衡增大压强，有利于反应正向进行，CO2的转化率增大，CO2的转化率>75%。 （4）反应的平衡常数表达式为。 （5）根据已知调节列出“三段式” 化学平衡常数K=。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$