专题05 平衡常数 化学平衡的计算-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期中真题分类汇编（浙江专用）

专题05 平衡常数 化学平衡的计算 内容概览 考点01 化学平衡常数 考点02 化学平衡的计算 考点01 化学平衡常数 1．(2023-2024高二上·浙江三门·期中)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，改变条件，该化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( ) A．增大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．多充O2 2．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)已知下列反应：C(s)＋O2(g)==CO2(g) K1  ；C(s)＋1/2O2(g)==CO(g) K2，则反应2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g)的平衡常数为( ) A． B． C． D． 3．(2023-2024高二上·浙江台州八校联盟·期中)下列关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 4．(2023-2024高二上·浙江宁波三锋联盟·期中)对于反应：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0，下列有关说法正确的是( ) A．到达平衡后，恒容条件下通入CO气体，正反应速率逐渐增大，逆反应速率减小 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反速率减小，所以平衡正移 C．升高体系温度，平衡常数K值增大 D．减小容器的体积增大体系压强，此反应的平衡正移，但平衡常数K值不变 5．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)肌肉中大量肌红蛋白Mb可以结合O2形成MbO2维持人体的生理活动，发生如下反应：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)　ΔH，该过程可自发进行。温度为T时，平衡常数K== 2.0kPa-1[p(O2)为氧气的平衡分压]，下列说法中不正确的是( ) A．ΔH<0 B．其他条件相同，高烧患者体内c(MbO2)比其健康时低 C．其他条件相同，高海拔地区较低海拔地区，p(O2)降低，K值变大 D．温度为T时，当Mb与O2的结合度(即Mb转化率)为95%，p(O2)=21kPa，该反应正向进行 6．(2023-2024高二上·浙江杭州四中·期中)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋CO(g)==NiCO)4(g) ΔH＜0平衡常数K=2×10-5，制备过程如下。 已知：NiCO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。 下列判断正确的是( ) A．及时分离出Ni，有利于平衡逆向移动，得到更多的高纯镍 B．其他条件不变，增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数K增大 C．混合气体加热到230℃，反应的平衡常数很小，故Ni的产率很低 D．温度T1若在30℃、50℃、80℃之间选择，应选50℃ 7．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)在一定温度下的可逆反应X(g)2Y(g) ΔH＞0，，，若该温度下的平衡常数K=10，下列说法错误的是( ) A．该温度下 B．升高温度，增大的倍数大于增大的倍数 C．有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压 D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率减小 8．(2023-2024高二上·浙江台州八校联盟·期中)在2L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℃ 500 800 830 1000 1300 K 0.25 0.9 1.0 1.7 4 回答下列问题： (1)该反应为 反应(选填吸热、放热)。 (2)某温度下，平衡浓度符合下式：，此时的温度为 ℃。该温度下，若向该容器中充入，，4min末达到平衡，CO2的转化率为 (用百分数表示，保留一位小数)；H2的体积分数为 (用百分数表示，保留一位小数)。 (3)写出两种增大正反应速率的措施： 。 考点02 化学平衡的计算 9．(2023-2024高二上·浙江杭州学军中学·期中)已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( ) A．反应开始至30s，v(A)＝0.010mol·L－1·s－1 B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol C．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol 10．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)在一定条件下，将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L，以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是( ) A．x=1 B．此时B的转化率为25% C．此时充入氦气增大压强，化学反应速率加快 D．此时移走部分B，化学反应速率减慢 11．(2023-2024高二上·浙江嘉兴中学·期中)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：2A(g)+B(g) C(s)+3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( ) A．前2 min D的平均反应速率为1.2 mol·L-1·min-1 B．此时A的平衡转化率是80% C．增大该体系的压强，平衡向逆方向移动 D．该温度下平衡常数K=432 12．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0mol X发生反应：X(g)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下： 时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法不正确的是( ) A．1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L-1 B．2 min时，若加入催化剂，此时v正(Z)>v逆(Y) C．4 min时，若再加入1.0mol X，达到新平衡后Y的体积分数增大 D．5 min时，X的物质的量为1.7 mol 13．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)某密闭容器中投入分别为，只发生反应：2NOg)＋O2(g)2NO2(g)，在不同温度下、相同时间内的转化率如下表所示。则下列说法正确的是( ) 温度/℃ 5 30 70 80 转化率 10 80 80 50 A．该反应是吸热反应 B．若温度为的转化率 C．温度下，时的生成速率相等 D．温度下，该反应的平衡常数为160 14．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)已知298K时，浓度为0.180 mol/L的羟基丁酸水溶液，发生如下反应生成丁内酯：，不同时刻测得丁内酯的浓度如下表： t/min 20 50 80 100 120 160 220 ∞ c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 注：该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计。下列分析正确的是( ) A．为了加快反应速率，可及时移出产物丁内酯 B．反应至120 min时，羟基丁酸的转化率<50% C．298 K时，该反应的平衡常数为2.75 D．80~120 min的平均反应速率：v(丁内酯) mol⋅L⋅min 15．(2023-2024高二上·浙江A9协作体·期中)温度为T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g) Y(g)+Z(g) ΔH，反应相同时间，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．a点对应X的平衡转化率大于40% B．b、c两点V2：V3=5：9 C．d点有v正=v逆 D．正反应速率v(b)=v(d) 16．(2023-2024高二上·浙江杭州新东方·期中)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝-41.2kJ·mol−1 该反应分两步完成： ①3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝-47.2kJ·mol−1 ②2Fe3O4(s)＋H2O(g) 3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2 回答下列问题： (1) ΔH2= kJ·mol−1。 (2)恒定总压和水碳比投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： P(分压) 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K= 。(有计算过程) ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应。写出该反应方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．通入反应器的原料气中应避免混入O2 B．恒定水碳比，增加体系总压可提高H2的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 17．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)丙烯是重要的有机化工原料，丙烷制丙烯是化工研究的热点。由丙烷(C3H8)制丙烯(C3H6)的两种方法如下： 反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH2= -118kJ/mol (1)已知：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)　ΔH=-484kJ/mol，则ΔH1为 kJ/mol。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入1mol C3H8，开始压强为p kPa，仅发生反应Ⅰ(直接脱氢)。 ①下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 A．焓变(ΔH)保持不变     B．气体平均摩尔质量保持不变 C．C3H6与H2的物质的量之比保持不变     D．v正(C3H8)=v逆(C3H6) ②欲提高丙烯的平衡产率同时加快反应速率，应采取的措施是 。 A．升高温度    B．增大压强    C．及时分离出H2    D．加催化剂 ③反应过程中，C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数Kp= kPa(用含p的代数式表示，Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×体积分数)。 (3)①一定条件下，恒压密闭容器中仅发生反应Ⅱ(氧化脱氢)。C3H8与O2起始物质的量比分别为2：1、1：1、1：2、1：3。平衡时C3H6的体积分数随温度、的变化关系如图所示。其中表示 =1：2的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 ②已知该反应过程中，v正=k正p(C3H8)·p1/2(O2)，v逆=k逆p(C3H6)·p(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，与温度、活化能有关。升高温度，k正的变化程度 k逆的变化程度。 A．大于    B．小于    C．等于    D．无法比较 ③相比反应Ⅰ(直接脱氢)，反应Ⅱ(氧化脱氢)的优点可能有 (任写一点)。 (4)氧化脱氢采用O2作为氧化剂会使丙烯深度氧化，产率降低。利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新方法。该方法可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图所示。图中催化剂为 。 18．(2023-2024高二上·浙江嘉兴中学·期中)研究二氧化碳的回收利用是实现碳中和的途径之一。 (1)已知：i． ⅱ． iii．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝-90kJ·mol−1 则iv．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH= kJ∙mol-1。 (2)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)，在不同催化剂X、Y催化下，发生反应iv，测得时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。 ①该反应较适宜的催化剂是 (填“X”或“Y”)。 ②温度为T1时，a点对应容器在0~5 min内的平均反应速率 v正(H2)= mol·L－1·min－1 。 ③b、c点对应状态下的正反应速率b c(填“>”、“<”或“=”)。 (3)对于反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，，，其中、分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①降低温度，将 (填“增大”、“减小”或“不变”)； ②温度为T时，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2转化率为50%时反应达到平衡，此时容器总压为。用气体分压表示的平衡常数Kp= 。 19．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： I．  N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180.0kJ·mol−1 Ⅱ． 2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH2 请回答下列问题： (1)若CO的燃烧热(ΔH3)为−283.5 kJ/mol，则反应Ⅱ的ΔH2= 。 (2)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化，热化学方程式为4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) ΔH4＜0。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，测得相关数据如下表： 0min 5 min 10 min 12 min 20 min 4.0 3.4 3.12 3 3 0 0.3 0.44 0.5 0.5 ①0~5min内， ；该温度下反应的化学平衡常数K= (保留两位有效数字)。 ②其他条件不变，升高温度，NO2平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0.4mol CO2，此时 (填“>”、“<”或“=”)。 20．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： (1)根据图1数据计算反应N2(g)+ H2(g)=NH3(g)的ΔH= kJ•mol-1。 (2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，理由是 。 (3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为=0.75、=0.25，另一种为=0.675、=0.225、xAr=0.10(物质i的摩尔分数：xi=)。 ①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。 ②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 。 ③图3中，当 p2=20MPa、=0.20时，氮气的转化率α= 。该温度时，反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常数Kp= (MPa)-2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 平衡常数 化学平衡的计算 内容概览 考点01 化学平衡常数 考点02 化学平衡的计算 考点01 化学平衡常数 1．(2023-2024高二上·浙江三门·期中)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，改变条件，该化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( ) A．增大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．多充O2 【答案】B 【解析】改变温度或浓度或压强或使用催化剂可以改变化学反应速率，如平衡常数发生变化，应改变温度，以此解答该题。A．增大压强，反应速率增大，但平衡常数只与温度有关系，平衡常数不变，A错误；B．升高温度，反应速率增大，平衡常数只与温度有关系，因此化学平衡常数发生变化，B正确；C．使用催化剂，平衡常数不变，C错误；D．多充O2，平衡常数不变，D错误；故选B。 2．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)已知下列反应：C(s)＋O2(g)==CO2(g) K1  ；C(s)＋1/2O2(g)==CO(g) K2，则反应2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g)的平衡常数为( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】设①O2(g)+C(s)⇌CO2(g) K=K1 ，②2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) K=，用①×2－②可得2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)，则平衡常数为，故选A。 3．(2023-2024高二上·浙江台州八校联盟·期中)下列关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 【答案】A 【解析】A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应的正反应速率等于逆反应速率，各物质的浓度不再发生改变，反应达到化学平衡状态，A正确；B．在温度一定时，化学平衡常数是一个定值，若温度改变，化学平衡常数将发生改变，B不正确；C．若温度不变，改变浓度或压强时，化学平衡可能发生移动，但平衡常数不发生改变，C不正确；D．对于给定的化学反应，温度一定时，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，D不正确；故选A。 4．(2023-2024高二上·浙江宁波三锋联盟·期中)对于反应：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0，下列有关说法正确的是( ) A．到达平衡后，恒容条件下通入CO气体，正反应速率逐渐增大，逆反应速率减小 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反速率减小，所以平衡正移 C．升高体系温度，平衡常数K值增大 D．减小容器的体积增大体系压强，此反应的平衡正移，但平衡常数K值不变 【答案】D 【解析】A．到达平衡后，恒容条件下通入CO气体，正逆反应速率均逐渐增大，A项错误；B．加入正催化剂，正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误；C．该反应是放热反应，升高体系温度，反应逆向进行，平衡常数K值减小，C项错误；D．平衡常数K只与温度有关，减小容器的体积增大体系压强，此反应的平衡正移，但平衡常数K值不变，D项正确；故选D。 5．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)肌肉中大量肌红蛋白Mb可以结合O2形成MbO2维持人体的生理活动，发生如下反应：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)　ΔH，该过程可自发进行。温度为T时，平衡常数K== 2.0kPa-1[p(O2)为氧气的平衡分压]，下列说法中不正确的是( ) A．ΔH<0 B．其他条件相同，高烧患者体内c(MbO2)比其健康时低 C．其他条件相同，高海拔地区较低海拔地区，p(O2)降低，K值变大 D．温度为T时，当Mb与O2的结合度(即Mb转化率)为95%，p(O2)=21kPa，该反应正向进行 【答案】C 【解析】A．反应能自发进行，则ΔH-T•△S＜0，又△S＜0，则ΔH＜0，故A正确；B．根据A中分析可知，温度升高，平衡Mb(aq)+O2(g)⇌MbO2(aq)ΔH＜0逆向移动，故高烧患者体内c(MbO2)比其健康时低，故B正确；C．平衡常数只受温度的影响，降低氧气的分压，不能改变平衡常数，故C错误；D．当Mb与O2的结合度(即Mb转化率)为95%时，吸入的空气中p(O2)=21kPa，则Qc=，则平衡正向移动，故D正确；故选C。 6．(2023-2024高二上·浙江杭州四中·期中)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋CO(g)==NiCO)4(g) ΔH＜0平衡常数K=2×10-5，制备过程如下。 已知：NiCO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。 下列判断正确的是( ) A．及时分离出Ni，有利于平衡逆向移动，得到更多的高纯镍 B．其他条件不变，增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数K增大 C．混合气体加热到230℃，反应的平衡常数很小，故Ni的产率很低 D．温度T1若在30℃、50℃、80℃之间选择，应选50℃ 【答案】D 【解析】A．Ni为固体，对平衡没有影响，故A错误；B．温度不变，平衡常数K不变，故B错误；C．ΔH＜0，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，Ni的产率增大，故C错误；D．Ni(CO)4的沸点为42.2℃，且升高温度加快反应速率，可选50℃，故D正确；故选D。 7．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)在一定温度下的可逆反应X(g)2Y(g) ΔH＞0，，，若该温度下的平衡常数K=10，下列说法错误的是( ) A．该温度下 B．升高温度，增大的倍数大于增大的倍数 C．有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压 D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率减小 【答案】D 【解析】A．达到平衡时，，则，平衡常数，即，故A正确；B．该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，所以增大的倍数大于增大的倍数，故B正确；C．测定X的相对分子质量时应该使平衡尽可能逆向移动，该反应的正反应为气体分子数增多的吸热反应，所以条件为低温高压，故C正确；D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，体积增大，压强减小，平衡正向移动，X的转化率增大，故D错误；故选D。 8．(2023-2024高二上·浙江台州八校联盟·期中)在2L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℃ 500 800 830 1000 1300 K 0.25 0.9 1.0 1.7 4 回答下列问题： (1)该反应为 反应(选填吸热、放热)。 (2)某温度下，平衡浓度符合下式：，此时的温度为 ℃。该温度下，若向该容器中充入，，4min末达到平衡，CO2的转化率为 (用百分数表示，保留一位小数)；H2的体积分数为 (用百分数表示，保留一位小数)。 (3)写出两种增大正反应速率的措施： 。 【答案】(1)吸热 (2) 1300 66.7% 16.7% (3)增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂、压缩体积增大压强 【解析】(1)由化学平衡常数K和温度t的关系表可知：随温度升高，平衡常数增大，可知随温度升高，平衡正向移动，则正反应为吸热反应；(2)由可知，该温度下平衡常数，则此时温度为1300℃；向该容器中充入，，由于体积为2L，则，，4min末达到平衡，设CO2的转化量为x，由此可列三段式： 则有，求得x=，则CO2的转化率为，H2的体积分数为；(3)可以通过增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂、压缩体积增大压强来增大正反应速率。 考点02 化学平衡的计算 9．(2023-2024高二上·浙江杭州学军中学·期中)已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( ) A．反应开始至30s，v(A)＝0.010mol·L－1·s－1 B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol C．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol 【答案】B 【解析】A. 30s后C的物质的量增加了0.30mol，则A的物质的量减少0.30mol，反应开始至30s，v(A)＝mol·L－1·s－1，故A错误；B. 根据反应方程式，30s后C的物质的量增加了0.30mol ，生成0.45mol D，则容器中D的物质的量至少为0.45mol，故B正确；C. 起始物质的量不确定，所以30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不确定，故C错误；D. 30s后C的物质的量增加了0.30mol，根据方程式，反应开始至30s，容器中A的物质的量减少0.30mol，故D错误。 10．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)在一定条件下，将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L，以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是( ) A．x=1 B．此时B的转化率为25% C．此时充入氦气增大压强，化学反应速率加快 D．此时移走部分B，化学反应速率减慢 【答案】B 【解析】据题中信息先统一单位在列三段式： A．依据变化量之比等于化学计量数之比，C与D的变化量分别是1mol和1mol，即x：2=1：1，得出x=2，A错误；B．此时B的转化率为，B正确；C．恒容密闭容器，此时充入氦气增大压强，各组分分压不变，化学反应速率不变，C错误；D．此时移走部分B，因B为固体，浓度为常数，故化学反应速率不变，D错误； 故选B。 11．(2023-2024高二上·浙江嘉兴中学·期中)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：2A(g)+B(g) C(s)+3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( ) A．前2 min D的平均反应速率为1.2 mol·L-1·min-1 B．此时A的平衡转化率是80% C．增大该体系的压强，平衡向逆方向移动 D．该温度下平衡常数K=432 【答案】C 【解析】在2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行反应：2A(g)＋B(g) === C(s)＋3D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则： 【解析】A．v(D)=ΔcD/Δt=4.8 mol / (2 L*2 min)=1.2 mol·L-1·min-1，A正确；B．达到平衡时，A的转化率为3.2 mol /4 mol×100%=80%，B正确；C．该反应为气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，C错误；D．该温度下平衡常数K==(4.8/2)3 / (0.8/2)2×(0.4/2)=432，D正确；故选D。 12．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0mol X发生反应：X(g)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下： 时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法不正确的是( ) A．1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L-1 B．2 min时，若加入催化剂，此时v正(Z)>v逆(Y) C．4 min时，若再加入1.0mol X，达到新平衡后Y的体积分数增大 D．5 min时，X的物质的量为1.7 mol 【答案】C 【解析】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的，故△c(Z) > 0.20mol﹒L-1﹒min-11min= 0.20mol/L，即1min时，Z的浓度大于0.20 mol/L ，A正确；B．2 min内△c(Z) =0.20mol﹒L-1﹒min-11min= 0.40mol/L，4 min内△c(Z)= v△t = 0.15 mol﹒L-1﹒min-1 4min = 0.60mol/L，可知2 min时反应未到达平衡，反应向正反应方向进行，则v正(Z) > v逆(Z)，而v逆(Z)= 2v逆(Y)， 则v正(Z) > v逆(Y)，B正确；C．4 min内△c(Z) = 0.15 mol﹒L-1﹒min-1 4min = 0.60mol/L，6 min内△c(Z) = 0.10 mol﹒L-1﹒min-1 6 min=0.60mol/L，则4 min时反应已经达到平衡状态，4 min时，若再加入1.0molX，达到的新平衡等效为在原平衡的基础上增大压强到达的新平衡，而增大压强平衡逆向移动，达到新平衡后Y的体积分数减小，故C错误；D．根据C的分析知，5 min时反应达到平衡状态，n消耗(X) = n生成((Z)=0.60mol= 0.3mol，则5min时X的物质的量为2.0mol-0.3mol = 1.7mol，故D正确；故选C。 13．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)某密闭容器中投入分别为，只发生反应：2NOg)＋O2(g)2NO2(g)，在不同温度下、相同时间内的转化率如下表所示。则下列说法正确的是( ) 温度/℃ 5 30 70 80 转化率 10 80 80 50 A．该反应是吸热反应 B．若温度为的转化率 C．温度下，时的生成速率相等 D．温度下，该反应的平衡常数为160 【答案】B 【解析】根据表格数据可知，随着温度升高，速率加快，5℃，30℃t min未达平衡，70℃，80℃温度下t min时，反应已达到平衡，为平衡转化率。A．根据表格数据可知，随着温度升高，速率加快，50℃，30℃t min未达平衡，70℃，80℃温度下t min时，反应已达到平衡，为平衡转化率，平衡转化率随温度升高而减小，根据勒夏特列原理可知该反应为放热反应，A项错误；B．分析和表格数据可知，50℃时NO的转化率大于80%，B项正确；C．30℃，70℃转化率相同，但温度不同，t min时的二氧化氮生成速率不一定相等，C项错误；D．30℃未达到平衡，无法计算平衡常数，D项错误；故选B。 14．(2023-2024高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)已知298K时，浓度为0.180 mol/L的羟基丁酸水溶液，发生如下反应生成丁内酯：，不同时刻测得丁内酯的浓度如下表： t/min 20 50 80 100 120 160 220 ∞ c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 注：该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计。下列分析正确的是( ) A．为了加快反应速率，可及时移出产物丁内酯 B．反应至120 min时，羟基丁酸的转化率<50% C．298 K时，该反应的平衡常数为2.75 D．80~120 min的平均反应速率：v(丁内酯) mol⋅L⋅min 【答案】C 【解析】A．减小生成物浓度会使逆反应速率降低，而使平衡正移，A错误；B．反应至120 min时，丁内酯的浓度为0.090mol∙L-1，反应了的γ-羟基丁酸的浓度为0.090mol∙L-1，转化率为，B错误；C．该反应的平衡常数，C正确；D．80～120 min，∆c：γ-丁内酯)=(0.09-0.071) mol∙L-1，平均反应速率：v：γ-丁内酯)=，D错误；故选C。 15．(2023-2024高二上·浙江A9协作体·期中)温度为T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g) Y(g)+Z(g) ΔH，反应相同时间，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．a点对应X的平衡转化率大于40% B．b、c两点V2：V3=5：9 C．d点有v正=v逆 D．正反应速率v(b)=v(d) 【答案】B 【解析】四点所对应容器容积不同，容积越小，浓度越大，反应速率越块，建立平衡时间越大，即先达到平衡状态，所以a、b容器已经达到平衡，d容器未达到平衡状态。A．a点已平衡，所以再充入一定量的X，相当于恒容容器中，增大压强，平衡左移，X的转化率减小，故A错误；B．根据发生反应：X(g) Y(g)+Z(g)，b点X转化率为50%， c点X转化率为60% 温度不变，平衡常数不变，所以有，所以V2：V3=5：9，故B正确；C．由图可知，d容器未平衡，则v正≠v逆，故C错误；D．b与d组分相同，但容积不等，各组分浓度不同，所以速率不等，故D错误；故选B。 16．(2023-2024高二上·浙江杭州新东方·期中)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝-41.2kJ·mol−1 该反应分两步完成： ①3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝-47.2kJ·mol−1 ②2Fe3O4(s)＋H2O(g) 3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2 回答下列问题： (1) ΔH2= kJ·mol−1。 (2)恒定总压和水碳比投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： P(分压) 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K= 。(有计算过程) ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应。写出该反应方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．通入反应器的原料气中应避免混入O2 B．恒定水碳比，增加体系总压可提高H2的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 【答案】(1)+6 (2) =2 CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) (3)AC 【解析】：1)中结合盖斯定律进行计算；：2)结合表格中数据列出三段式，根据投料比和总压，用压强表示各物质，最后带入平衡常数的表达式中即可。：1)根据盖斯定律可得，ΔH2=ΔH-ΔH1==-41.2+47.2=6 kJ·mol−1；：2)①根据题干信息可知，恒定总压1.70MPa和水碳比投料，则CO起始分压为0.50MPa，H2O分压为1.20MPa，生成CO2和H2分别0.40MPa，列三段式有： 带入K中得：K==2；②根据表格条件2数据可得，平衡时CO2分压为0.42MPa，同时生成H2分压为0.42MPa，但H2实际分压为0.36MPa，说明H2继续反应了0.06MPa，CH4分压为0.02MPa，则反应方程式中H2和CH4的系数比为1：3，故方程式为CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)；：3)A．一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入，故A正确；B．该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，故B错误；C．通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，故C正确；D．若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，故D错误；故选AC。 17．(2023-2024高二上·浙江杭州市及周边重点中学·期中)丙烯是重要的有机化工原料，丙烷制丙烯是化工研究的热点。由丙烷(C3H8)制丙烯(C3H6)的两种方法如下： 反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH2= -118kJ/mol (1)已知：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)　ΔH=-484kJ/mol，则ΔH1为 kJ/mol。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入1mol C3H8，开始压强为p kPa，仅发生反应Ⅰ(直接脱氢)。 ①下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 A．焓变(ΔH)保持不变     B．气体平均摩尔质量保持不变 C．C3H6与H2的物质的量之比保持不变     D．v正(C3H8)=v逆(C3H6) ②欲提高丙烯的平衡产率同时加快反应速率，应采取的措施是 。 A．升高温度    B．增大压强    C．及时分离出H2    D．加催化剂 ③反应过程中，C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数Kp= kPa(用含p的代数式表示，Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×体积分数)。 (3)①一定条件下，恒压密闭容器中仅发生反应Ⅱ(氧化脱氢)。C3H8与O2起始物质的量比分别为2：1、1：1、1：2、1：3。平衡时C3H6的体积分数随温度、的变化关系如图所示。其中表示 =1：2的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 ②已知该反应过程中，v正=k正p(C3H8)·p1/2(O2)，v逆=k逆p(C3H6)·p(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，与温度、活化能有关。升高温度，k正的变化程度 k逆的变化程度。 A．大于    B．小于    C．等于    D．无法比较 ③相比反应Ⅰ(直接脱氢)，反应Ⅱ(氧化脱氢)的优点可能有 (任写一点)。 (4)氧化脱氢采用O2作为氧化剂会使丙烯深度氧化，产率降低。利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新方法。该方法可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图所示。图中催化剂为 。 【答案】(1)+124 (2) BD A 0.9p (3) Ⅱ B 氧化脱氢为放热反应，能减少能耗、产物易于分离、催化剂表面不易积碳等 (4)CrO3 【解析】：1)反应ⅠC3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1，反应ⅡC3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH2= -118kJ/mol，反应Ⅲ2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)　ΔH=-484kJ/mol，根据盖斯定律：；：2)①A．焓变只与化学反应有关，所以反应的焓变始终保持不变，即反应的焓变保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A项错误；B．恒容密闭容器，各物质均为气体，反应前后质量不变，反应后气体物质的量增大，根据公式：，则混合气体的平均摩尔质量减小，当混合气体的平均摩尔质量不变时，可以说明反应达到平衡，故B项正确；C．C3H6与H2的物质的量之比始终为1：1，不能作为达到平衡的标志，故C项错误；D．C3H8生成速率与C3H6生成速率相等，正、逆反应速率关系符合反应的计量关系之比，可以说明反应达到平衡，故D项正确；故选BD；②A．升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，丙烯产率增大，故A项正确；B．增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动，丙烯产率降低，故B项错误；C．及时分离出H，，平衡正向移动，丙烯产率增大，但反应速率随后减慢，故C项错误；D．加催化剂，反应速率加快，平衡不移动，丙烯产率不变，故D项错误；故选A；③一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC3H8，开始压强为pkPa，假设反应消耗C3H8的物质的量为mol，则列三段式有： 根据图像可知平衡时C3H8的体积分数为25%，，解得，则，开始气体物质的量是1mol时压强为pkPa，则平衡时气体物质的量为1.6mol时，气体总压强为1.6pkPa，其中p(C3H8)=，p(C3H6)= p(H2)=，则该反应达到平衡时的化学平衡常数：；：3)①相同温度下，C3H8与O2起始物质的量比越小，C3H8的转化率越大，平衡时C3H8体积分数就越小，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ曲线分别表示比值为1：3、1：2、1：1、2：1，则表示的曲线是Ⅱ；②该反应为放热反应，则逆反应的活化能更大，升高温度，k正、k逆均增大，活化能大的变化的程度更大，则k正的变化程度小于k逆的变化程度，故选B；③相比反应Ⅰ(直接脱氢)，反应Ⅱ(氧化脱氢)的优点可能有：氧化脱氢为放热反应，能减少能耗、产物易于分离、催化剂表面不易积碳等；：4)催化剂在反应中先消耗，后生成，则催化剂为CrO3，故选CrO3。 18．(2023-2024高二上·浙江嘉兴中学·期中)研究二氧化碳的回收利用是实现碳中和的途径之一。 (1)已知：i． ⅱ． iii．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝-90kJ·mol−1 则iv．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH= kJ∙mol-1。 (2)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)，在不同催化剂X、Y催化下，发生反应iv，测得时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。 ①该反应较适宜的催化剂是 (填“X”或“Y”)。 ②温度为T1时，a点对应容器在0~5 min内的平均反应速率 v正(H2)= mol·L－1·min－1 。 ③b、c点对应状态下的正反应速率b c(填“>”、“<”或“=”)。 (3)对于反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，，，其中、分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①降低温度，将 (填“增大”、“减小”或“不变”)； ②温度为T时，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2转化率为50%时反应达到平衡，此时容器总压为。用气体分压表示的平衡常数Kp= 。 【答案】(1)-49 (2) X 0.12 > (3) 增大 【解析】：1)由盖斯定律可知，反应ⅱ—i+ iii得到反应iv，则△H=△H2-△H1+△H3=(-242kJ/mol)-(-283 kJ/mol)+(-90kJ/mol)=-49kJ/mol；：2)①由图可知，相同温度时，使用催化剂X时，二氧化碳的转化率高于催化剂Y，则催化剂X的活性强于催化剂Y，则该反应较适宜的催化剂是X；②由图可知，温度为T1 时，a点对应容器Y中二氧化碳的转化率为40%，则由方程式可知，在0~5 min内氢气的平均反应速率为=0.12 mol·L－1·min－1；③反应温度越高，反应速率越快，由图可知，b点反应温度高于c点，则b、c点对应状态下的正反应速率b点大于c点；：3)①反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则=，==Kp，该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，Kp增大，则增大；②温度为T时，设起始二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol、3mol，由二氧化碳转化率为50%时反应达到平衡可知，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的物质的量分别为1mol—1mol×50%=0.5mol、3mol—1mol×50%×3=1.5mol、1mol×50%=0.5mol和1mol×50%=0.5mol，则用气体分压表示的平衡常数=。 19．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： I．  N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180.0kJ·mol−1 Ⅱ． 2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH2 请回答下列问题： (1)若CO的燃烧热(ΔH3)为−283.5 kJ/mol，则反应Ⅱ的ΔH2= 。 (2)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化，热化学方程式为4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) ΔH4＜0。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，测得相关数据如下表： 0min 5 min 10 min 12 min 20 min 4.0 3.4 3.12 3 3 0 0.3 0.44 0.5 0.5 ①0~5min内， ；该温度下反应的化学平衡常数K= (保留两位有效数字)。 ②其他条件不变，升高温度，NO2平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0.4mol CO2，此时 (填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(1)−747 kJ/mol (2)0.12 mol·L－1·min－1 0.11 减小 ＜ 【解析】(1)根据盖斯定律，CO的燃烧热热方程式的2倍减去反应I得到Ⅱ 2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)   ；(2)①0~5min内，氮气变化量为0.3mol，则二氧化碳改变量为1.2mol，则；达到平衡时氮气物质的量为0.5mol，二氧化碳物质的量为2mol，二氧化氮物质的量为3mol，一氧化碳改变量为2mol，则一氧化碳平衡量为2mol，该温度下反应的化学平衡常数；②其他条件不变，升高温度，平衡向吸热方向移动即逆向移动，则NO2平衡转化率减小；③20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0.4mol CO2，，说明平衡逆向移动，则此时＜。 20．(2023-2024高二上·浙江北仑·期中)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： (1)根据图1数据计算反应N2(g)+ H2(g)=NH3(g)的ΔH= kJ•mol-1。 (2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，理由是 。 (3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为=0.75、=0.25，另一种为=0.675、=0.225、xAr=0.10(物质i的摩尔分数：xi=)。 ①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。 ②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 。 ③图3中，当 p2=20MPa、=0.20时，氮气的转化率α= 。该温度时，反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常数Kp= (MPa)-2。 【答案】(1)-45 (2) (ii) 在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于N≡N的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ii) (3) P1<P2<P3 此反应为气体分子数目减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大 图4 33.33% 【解析】(1)由图可知，反应的；(2)在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于N≡N的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ii)；(3)①此反应为气体分子数目减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大，所以图中压强由小到大的顺序为P1<P2<P3；②惰性气体Ar不参与反应，起始混合气体总量相同，温度和压强一定时，进料组成为=0.75、=0.25的反应体系中较大，并且反应达平衡时氨的摩尔分数较大，对比图3、4中压强为P1、温度为700K时氨的摩尔分数可知，图3是进料组成中不含有惰性气体Ar的图，图4是进料组成中含有惰性气体Ar的图；③图3是进料组成中不含惰性气体Ar的图，x(H2)=0.75、x(N2)=0.25，设起始时n(H2)=3mol，n(N2)=1mol，反应达平衡时p2=20MPa、x(N2)=0.20，反应三段式为： ，解得，氮气的转化率；平衡时，，，，各物质的分压为，，， 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$