专题06 化学平衡常数 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(江苏专用)

2024-10-11
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专题06 化学平衡常数 化学平衡的计算 内容概览 考点01 化学平衡常数及其应用 考点02 化学平衡的计算 考点03 原理小综合题 考点01 化学平衡常数及其应用 1.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)工业合成氨的热化学方程式可写成:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)   ΔH1,此时反应的化学平衡常数为K1;相同条件下合成氨的热化学方程式还可写成:1/2N2(g)+3/2 H2(g)⇌NH3(g)  ΔH2,此时反应的化学平衡常数为K2。则下列说法正确的是 A.K1=2K2 B.K1=K C.ΔH1=ΔH 2 D.ΔH1=ΔH 【答案】B 【分析】根据化学平衡常数的表达式分析判断。 【解析】N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数为K1=;1/2N2(g)+3/2 H2(g)⇌NH3(g) 的化学平衡常数为K2=,因此K= K1,反应放出的热量与反应物的物质的量成正比,因此ΔH1=2ΔH 2,故选B。 2.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)某温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。下列相关说法正确的是 A.充分反应后,放出热量 B.其他条件不变,平衡后分离出少量,正反应速率加快 C.其他条件不变,平衡后充入少量,化学平衡常数变大 D.在高温、高压和催化剂条件下,可提高的平衡转化率 【答案】A 【解析】A. 该反应为可逆反应,加入1mol和3mol,不能完全反应,放出的热量应该小于92.4kJ,A项正确; B. 反应平衡后,分离出少量,平衡正向移动,反应物浓度开始减小,正反应速率开始减慢,B项错误; C.化学平衡常数只与温度有关,则平衡常数不变,C项错误; D.正反应为放热反应,所以达到平衡后温度越高,平衡逆向移动,氢气的平衡转化率降低,催化剂只是提高反应速率,不会影响产生平衡转化率,D项错误; 答案选A。 3.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)CH4与CO2混合气体在催化剂表面会发生积碳反应和消碳反应。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。在其余条件不变的情况下,该催化剂表面积碳量随温度升高呈现先增大后减小的变化。 积碳反应 消碳反应 活化能 催化剂M 催化剂N 下列关于升温过程中积碳、消碳反应的平衡常数(K),反应速率(v)以及催化剂的说法正确的是 A.K积增加、K消减小 B.v消增加倍数比v积增加倍数大 C.K积减小倍数比K消减小倍数大 D.催化剂M优于催化剂N 【答案】B 【解析】A.积碳、消碳反应的正反应都是吸热反应,升温,平衡正向移动,K积、K消均增加,故A错误; B.积碳量随温度升高呈现先增大后减小,说明后面的消碳反应速率比积碳的快,即v消增加倍数比v积增加倍数大,故B正确; C.两个反应均吸热,故当温度升高时,K积、K消均增加,故C错误; D.相对于催化剂M,催化剂N积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应的活化能相对小,消碳反应速率大,因此催化剂M劣于催化剂N,故D错误; 答案选B。 4.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)羰基硫()是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。保持温度不变,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:。反应分钟时达到平衡,此时为。下列说法正确的是 A.分钟内,该反应的化学反应速率 B.容器内压强不再改变时,说明该反应达到平衡状态 C.若温度升高,逆反应速率增大,说明该反应是放热反应 D.相同温度下,起始时向容器中充入、、和,反应达到平衡前 【答案】D 【解析】A.分钟内CO物质的量变化2mol,则物质的量变化2mol,浓度变化1mol/L,速率为,A错误; B.反应过程中气体分子数不变,则容器内压强不再改变时,不能说明该反应达到平衡状态,B错误; C.温度升高,不论反应是吸热反应还是放热反应,逆反应速率都会增大,C错误; D.,平衡常数,相同温度下,起始时向容器中充入、、和,,反应达到平衡前,D正确; 答案选D。 5.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,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.该反应的平衡常数表达式: B.投料比: C.点a、b、c对应的平衡常数: D.反应速率: 【答案】D 【解析】A.化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比;该反应的平衡常数表达式:,A错误; B..加入的水量越大,投料比x越小,CH4平衡转化率就越大,所以x1<x2,B错误; 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,故,C错误;   D.b 点和 c点温度相同,CH4都是 l mol,b点 x值小,则 b点加水多,反应物浓度大,反应速率大,所以,D正确; 故选D。 考点02 化学平衡的计算 6.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)一定条件下,两体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H,容器中各物质起始量如表: 容器 温度 CO H2 CH3OH H2平衡转化率 Ⅰ T℃ amol 2mol 0mol 50% Ⅱ T℃ 0.5mol 1mol 0mol 50% 下列说法正确的是 A.a=1 B.容器Ⅰ中5min后达到平衡,则该段时间v(CO)=0.01mol•L-1•min-1 C.若温度升高,该反应平衡平衡常数K变为1,则△H<0 D.T时,若起始时向容器中充入CO、H2、CH3OH各1mol,则v逆>v正 【答案】C 【解析】A.如a=1,Ⅰ可看作在II基础上缩小体积,则压强增大,平衡正向移动,平衡时,氢气的浓度应小于1mol/L,而Ⅰ容器平衡时氢气的浓度为1mol/L,则a<1,故A错误; B.0~5min内,容器I中氢气的浓度变化1.0mol/L,则,故B错误; C.对于Ⅱ,H2平衡转化率为50%,所以平衡时c(H2)=0.5mol/L 则T时,,若温度升高,平衡常数K=1,说明升高温度,平衡逆向移动,则△H<0,故C正确; D.T时,若向容器中充入CO、H2、CH3OH各1mol,,则反应将向正反应方向进行,v逆<v正,故D错误; 故选C。 7.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)某温度下,将2mol X和2mol Y充入2L密闭容器中发生如下反应:。2min后达到平衡,测得Q的浓度为0.4mol/L,含0.8mol Z。下列叙述不正确的是 A.a的值为2 B.在0~2min内,X表示的速率为0.2mol/(L·min) C.Y的转化率为60% D.该温度下,化学平衡常数 【答案】B 【解析】列三段式:, A.平衡时测得Q的浓度为0.4mol/L ,则n(Q)= 0.4mol/L ×2L=0.8mol,0.4a=0.8,解得a=2,故A正确; B.在0~2min内,X表示的速率为,故B错误; C .Y的转化率为,故C正确; D.a=2,c(Q)=0.4mol/L,化学平衡常数,故D正确; 故选:B。 8.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经过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(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A.反应在前50s的平均速率v(Cl2)=0.0032mol·L-1·s-1 B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.12mol·L-1,则反应的ΔH>0 C.相同温度下,起始时向容器中充入1.80molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正)<v(逆) D.平衡后,减小压强不利于提高PCl5的平衡转化率 【答案】B 【解析】A.由表中数据可知50s内,∆n(PCl3)=0.16mol,∆c(PCl3)==0.08mol/L,v(PCl3)==0.0016mol/(L∙s),v(Cl2)= v(PCl3)= 0.0016mol/(L∙s),A错误; B.由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.12mol/L,则n(PCl3)=0.12mol/L×2L=0.24mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,∆H>0,B正确; C.根据表格数据可列出三段式,,平衡常数K=,起始时向容器中充入1.80molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,起始时PCl5的浓度为0.9mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc=≈0.011,Qc<K,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),C错误; D.平衡后减小压强,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,有利于PCl5平衡转化率的提高,D错误; 故选B。 9.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定温度下,在2个容积均为1L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:  。相关反应数据如下表所示: 容器编号 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol NO I 0.2 0.2 0.05 II 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A.10s时,容器I中的化学反应速率 B.该反应在任何条件下均能自发进行 C.10s时,容器I中的反应处于平衡状态 D.若起始时,向容器II中充入0.08mol NO、0.1mol CO、0.04mol和0.1mol,反应将向逆反应方向进行 【答案】D 【解析】A.10s时,氮气的物质的量为0.05mol,则二氧化碳的生成量为0.1mol,容器I中的化学反应速率,A错误; B.由方程式可知,,,根据时反应自发可知,该反应低温时自发,B错误; C.,容器II中反应速率快,10s两容器中氮气的物质的量相同,说明II中氮气的量已经保持不变,反应达到平衡状态,温度不同,反应平衡常数不同,则转化率不同,故10s时,容器I中的反应未处于平衡状态,C错误; D.容器II中平衡时氮气的物质的量为0.05mol,则二氧化碳的生成量为0.1mol,CO、NO的物质的量均为0.2mol-0.05mol×2=0.1mol,容积为1L,则平衡常数K=,若起始时,向容器II中充入0.08mol NO、0.1mol CO、0.04mol和0.1mol,,反应将向逆反应方向进行,D正确; 故选D。 10.(2022-2023高二上·江苏连云港·期中)两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO及CO气体,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH,起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示,下列说法正确的是 容器 起始物质的量 NO CO Ⅰ 1 mol 3 mol Ⅱ 6 mol 2 mol    A.ΔH>0 B.N点的平衡常数为0.04 C.若将容器Ⅰ的容积改为1L,T1温度下达到平衡时NO的转化率为25% D.图中M点所示条件下,再通入CO、N2各2 mol,此时v(CO,正)<v(CO,逆) 【答案】B 【解析】A.由图可知,恒容条件下升高温度n(CO2)减小,则平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,所以H<0,A错误; B.M、N点温度相同,则这两点平衡常数相等,M点平衡时n(CO2)=1mol,容器Ⅱ中发生可逆反应,化学平衡常数K===0.04,B正确; C.若将容器Ⅰ的容积改为1L,假设T1温度下达到平衡时NO的转化率为25%,温度不变平衡常数不变,可逆反应 平衡常数K===0.0018<0.04,要达到平衡点,反应还需要正向进行,NO转化率大于25%,C错误; D.M点再通入CO、N2各2mol,浓度商Qc===0.022<0.04,平衡正向移动,则(CO,正)>(CO,逆),D错误; 故答案为:B。 11.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)在体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A.该化学反应在3 min时达到平衡状态 B.保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CH3OH)=0.85 mol·L-1,则该反应的ΔH >0 C.相同温度下,起始时向上述容器中充入0.5 mol CO2、1.5 mol H2,平衡时CO2的转化率为75% D.12 min时,向上述容器中再充入0.25 mol CO2、0.25 mol H2O(g),此时反应将向正反应方向进行 【答案】D 【解析】A.根据图像可知进行到3分钟时,CO2和CH3OH(g)的浓度相同,但甲醇和二氧化碳的浓度仍然发生变化,说明此时没有达到平衡状态,故A错误; B.根据图像可知10分钟后,CO2和CH3OH(g)的浓度不再变化,达到化学平衡状态,平衡时c(CH3OH)=0.75 mol•L-1,降低温度后c(CH3OH)=0.85 mol•L-1,说明降低温度平衡向着正向移动,则该反应为放热反应,该反应的ΔH<0,故B错误; C.原反应达到平衡时二氧化碳的转化率为:×100%=75%;相同温度下,起始时向上述容器中充入0.5molCO2、1.5molH2,与原平衡相比相当于减小了压强,平衡向着逆向移动,则重新达到平衡时CO2的转化率小于75%,故C错误; D.12min时,向上述容器中再充入0.25molCO2、0.25molH2O(g),反应物浓度增大,则平衡向着正向移动,故D正确; 故选:D。 12.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)温度T℃时,向4.0L恒容密闭容器中充入2.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)一段时间后达到平衡。反应中测定的部分数据见表1: 表1 t/s 0 50 150 250 350 n(Cl2)/mol 0 0.32 0.38 0.40 0.40 (1)此反应的平衡常数为 。 (2)反应在前50s的平均速率υ(PCl3)= 。 (3)保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.26mol·L-1,那么ΔH 0 (4)相同温度下,起始时向容器中充入2molPCl5、0.4molPCl3和0.4molCl2,反应达到平衡前υ(正) υ(逆) (5)仔细观察表1、表2,回答下列问题: 表2 实验名称 实验1 实验2 起始物质 2.0molPCl5 2.0molPCl3和2.0molCl2 温度 T℃ T℃ 容器 4.0L恒容密闭容器 4.0L恒压密闭容器 平衡转化率 PCl5平衡转化率α1 PCl3平衡转化率α2 ①计算达平衡时PCl5的平衡转化率α1= 。 ②根据α1推算α2的大约取值范围,并说出理由 。 【答案】(1)0.025 (2) (3)> (4)> (5) 20% 实验1和实验2是等效平衡,那么达到平衡时三种物质的比例应该是与之前一样的。所以α2=80%。但三种物质都是气体的情况下,压强变大,反应就会向气体体积减少的方向移动,即原方程式的逆方向移动。如果按照之前反应的比例,PCl3的转化率就是80%,那现在向逆方向移动,自然大于80% 【解析】(1)达到平衡是氯气、三氯化磷的物质的量均为0.4mol,PCl5物质的量为1.6mol,则此反应的平衡常数为;故答案为:0.025。 (2)反应在前50s氯气物质的量为0.32mol,则前50s的平均速率;故答案为:。 (3)平衡时c(PCl3)=0.10mol·L-1,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.26mol·L-1,则平衡正向移动,正向是吸热反应即ΔH>0;故答案为:>。 (4)相同温度下,起始时向容器中充入2molPCl5、0.4molPCl3和0.4molCl2,则浓度商,则反应是正向建立平衡即反应达到平衡前υ(正)>υ(逆);故答案为:>。 (5)①根据前面数据达到平衡时氯气物质的量为0.4mol,则PCl5的改变量为0.4mol,则平衡时PCl5平衡转化率α1=;故答案为:20%。 ②若实验2是恒容容器,则实验1和实验2是等效平衡,那么达到平衡时三种物质的比例应该是与之前一样的,则α2=80%。但实验2是恒压容器,反应容器体积减小,由于三种物质都是气体的情况下,压强变大,反应就会向气体体积减少的方向移动,即原方程式的逆方向移动,如果按照之前反应的比例,PCl3的转化率就是80%,那现在向逆方向移动,自然大于80%,因此根据α1推算α2大于80%;故答案为:实验1和实验2是等效平衡,那么达到平衡时三种物质的比例应该是与之前一样的。所以α2=80%。但三种物质都是气体的情况下,压强变大,反应就会向气体体积减少的方向移动,即原方程式的逆方向移动。如果按照之前反应的比例,PCl3的转化率就是80%,那现在向逆方向移动,自然要大于80%。 13.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)工业上通过将CO、CO2与氢气反应,实现碳中和。 (1)已知反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。根据理论计算,在恒压、起始物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3条件下,该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图-1所示。 ①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应的ΔH 0(填“>”或“<”) ②图中曲线a、d分别表示的是平衡时 和 的物质的量分数变化。 (2)用CO和H2合成CH3OH的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图-2所示。 ①图中T1、T2、T3的大小关系为 ②图中b、c、d点上正反应速率的关系为 ③图中a、b、d点上平衡常数的大小关系为 【答案】(1) < H2 C2H4 (2) T1<T2<T3 c>b>d a>b=d 【解析】(1)①根据方程式可判断该反应的平衡常数表达式为;起始物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3,等于化学计量数之比,则平衡时比值不变,可知a为氢气的物质的量分数变化曲线,图中升高温度氢气的物质的量分数增大,则升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,△H<0;生成C2H4(g)与H2O的物质的量比为1:4,②a为氢气的物质的量分数变化曲线,结合图中曲线关系可知d表示的是平衡时C2H4物质的量分数的变化; (2)①该反应的正反应为放热反应,其它条件不变时,升高温度平衡逆向移动,CO的转化率降低,根据图知,a、b、c点压强相同,CO的转化率:a>b>c,则温度:T1<T2<T3; ②压强一定时,温度越高化学反应速率越快,b、c点温度:T2<T3,则反应速率:v(b)<v(c);温度一定时,压强越大,化学反应速率越快,b、d点温度相同,压强:b点>d点,则正反应速率:v(b)>v(d),故正反应速率v(c)>v(b)>v(d); ③平衡常数只与温度有关系,正反应放热,升高温度平衡常数减小,则图中a、b、d点上平衡常数的大小关系为Ka>Kb=Kd。 考点03 原理小综合题 14.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)关于反应  说法正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,增大,减小 B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小 C.反应生成1mol,转移电子数目为 D.及时分离出CO,有利于生成 【答案】D 【解析】A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,均增大,A项错误; B.由方程式可知,平衡常数,平衡时通入氯气,平衡正向移动,但温度不变,K不变,B项错误; C.反应生成1mol,转移电子数目为,C项错误; D.及时分离出CO,平衡正向移动,有利于生成,D项正确; 答案选D。 15.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)一定温度下,反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  说法正确的是 A.反应中,(E表示键能,CO中为键) B.向容器中充入1mol和1mol,充分反应放出206.3kJ热量 C.平衡后保持其他条件不变,再加入少量,重新达平衡后的数值增大 D.在固定体积容器中达平衡后,再加入少量H2O(g),重新达平衡后CH4的平衡转化率增大 【答案】D 【解析】A.该反应的ΔH=E反应物−E生成物<0,可知反应物的总键能比生成物的总键能低,则4E(C-H)+2E(H-O)<E(C≡O)+3E(H-H),A错误; B.该反应为可逆反应,反应不能进行到底,故反应放出的热量少于206.3kJ,B错误; C.平衡后,保持其他条件不变,再加入少量CH4即增大反应物的浓度,平衡正向移动,c(H2O)减小,温度不变则该反应的平衡常数K不变,由=K⋅c(H2O)的数值变小,C错误; D.反应达平衡后,再加入少量H2O(g),平衡正向移动,故重新达平衡后CH4的平衡转化率增大,D正确; 答案选D。 16.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)下列说法正确的是 A.反应在常温下可自发进行,则该反应的 B.反应达到平衡时, C.具有还原性,因此可用作氢氧燃料电池的燃料 D.一定温度下,增大反应容器的体积,平衡不移动 【答案】C 【解析】A.根据△G=△H-T·△S<0反应可以自发进行,该反应的△S<0,室温下能发生,则应满足△H<0,A错误; B.反应达到平衡时,,B错误; C.具有还原性,因此可用作氢氧燃料电池的燃料,C正确; D.一定温度下,增大反应容器的体积,平衡向气体体积增加的方向移动,向正向移动,D错误; 答案选C。 17.(2023-2024高二上·江苏连云港·期中)甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中,工业可利用捕捉二氧化碳与氢气制取。甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料,还可以用于消除。用消除的反应为 。下列说法正确的是 A.平衡时升高温度,减小,增大 B.反应平衡常数 C.反应中生成22.4L ,转移电子数目为 D.实际应用中,适当增加的量有利于消除,减轻空气污染程度 【答案】D 【解析】A.升高温度,正逆反应速率均增大,故A错误; B.该反应水为气态,反应平衡常数,故B错误; C.气体所处状况不确定,不能根据体积计算其物质的量,故C错误; D.适当增加甲烷的量有利于平衡正向移动,从而提高的转化率,有利于的消除,故D正确; 故选D。 18.(2023-2024高二上·江苏镇江·期中)工业制备四氯化钛(,熔点为℃,沸点为136.4℃)有以下两种方法: ①直接氯化法:  ②加碳氯化法:  下列说法不正确的是 A.直接氯化法中 B.加碳氯化反应的化学平衡常数 C.增加加碳氯化法中原料C的投入量,既可加快反应速率,又能提高平衡产率 D.与直接氯化法相比,加碳氯化法既有利于低温正向自发进行,又为氯化提供了能量 【答案】C 【解析】A.该反应为吸热反应,不符合焓判据,则该反应符合熵判据,即,故A正确; B.化学平衡常数等于生成物平衡浓度系数次方之积与反应物平衡浓度系数次方之积的比值;加碳氯化反应的化学平衡常数,故B正确; C.增大固体用量,不会改变浓度,既不影响化学反应速率也不影响化学平衡,故C错误; D.由热化学方程式可知,不加碳的氯化需要吸收大量的热,反应很难进行,而加入碳后,反应放出大量的热,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量,故D正确; 故选C。 19.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)可在催化剂或作用下产生·OH,·OH能将烟气中的NO、氧化。·OH产生机理如下: 反应Ⅰ:(慢反应); 反应Ⅱ:(快反应)。 对于脱除反应:,下列有关说法不正确的是 A.此反应的, B.加入催化剂,此反应的不变 C.向固定容积的反应体系中充入氦气,反应速率加快 D.与作催化剂相比,相同条件下作催化剂时脱除率可能更高 【答案】C 【解析】A.熵减,该反应能自发进行,时自发,则该反应的△H<0,A正确; B.加入催化剂降低化学反应活化能,不改变反应的,B正确; C.固定容积的反应体系中充入He,各组分的浓度没有改变,反应速率不受影响,C错误; D.中既有+2价的铁,又有+3价的铁,因此的催化效率比更高,相同条件下作催化剂时脱除率可能更高,D正确; 故选C。 20.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为,,下列说法正确的是 A.该反应的 B.该反应的平衡常数 C.使用催化剂能改变反应路径,不能改变反应的活化能 D.该反应每消耗1molNH3,转移电子的物质的量为3mol 【答案】B 【解析】A.已知该反应正反应是一个气体体积增大的反应,故该反应的,A错误; B.由化学平衡常数的定义可知,该反应的平衡常数,B正确; C.使用催化剂能改变反应路径,根据盖斯定律可知催化剂不能改变反应的活化能,C错误; D.由反应方程式可知,反应中转移了6个电子,该反应每消耗1molNH3,转移电子的物质的量为6mol,D错误; 故答案为:B。 1.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列关于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)说法正确的是 A.该反应的△S>0 B.将部分SO3分离出来,v(正)将增大 C.使用适当催化剂能降低反应的活化能 D.反应平衡常数可表示为 【答案】C 【解析】A.由反应可知反应后气体分子数减小,△S<0,故A错误; B.将部分SO3分离出来,降低生成物浓度,v(正)将减小,故B错误; C.适当催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,故C正确; D.反应平衡常数可表示为,故D错误; 故选:C。 2.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定条件下,将与以体积比1∶2置于恒温、恒容的密闭容器中,发生反应,测得反应达到平衡时与的体积比为1∶5。下列说法正确的是 A.该反应 B.该反应的平衡常数 C.当时,该反应达到平衡状态 D.其他条件不变,增大压强,平衡常数K减小 【答案】B 【分析】设密闭容器的体积为1L,初始时与的物质的分别为1 mol和2mol,则 则,解得x=0.75,以此解答。 【解析】A.任何反应都会伴随有熵值的变化,所以,故A错误; B.该反应的平衡常数,故B正确; C.两个速率均为正反应速率,无说法明反应是否达到平衡状态,故C错误; D.平衡常数K是温度的函数,只随温度的变化而变化,故D错误; 故选B。 4.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)以新型晶体作催化剂,氧气氧化HCl可获得,对于反应: ,下列说法正确的是 A.反应的平衡常数可表示为 B. , C.增大压强可以提高体系中活化分子百分数 D.其他条件不变,升温会减小该反应的化学平衡常数 【答案】D 【解析】A.由于产物水为气态,应体现在平衡常数表达式里,所以反应的平衡常数应表示为,A错误; B.反应生成液态水,相当于题中反应生成气态水后再次放出热量液化,说明B项反应放出更多的热量,放热反应反应热为负数,放出热量越多,反应热越小,所以b<a,B错误; C.增大压强,相当于压缩体积,增大浓度,是单位体积内活化分子的数目增加,而不是活化分子的百分数增加,C错误; D.该反应为放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,D正确; 故选D。 5.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)氯胺是一种饮用水二级消毒剂,一定温度下,恒容密闭容器中制备一氯胺的反应为:NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)  ∆H=+12 kJ·mol-1,下列说法正确的是 A.该反应的∆S<0 B.氯胺与水反应的方程式为:NH2Cl+2H2O= NH3·H2O + HClO C.反应在高温、高压条件下均能提高反应速率和NH3的平衡转化率 D.E(N-H)+E(Cl-Cl)<E(N-Cl)+E(H-Cl)(E表示键能) 【答案】B 【解析】A.∆H-T∆S<0的反应能自发进行,该反应的∆H>0,因此该反应自发进行必须满足的条件是∆S>0,故A错误; B.根据题给信息,氯胺是一种饮用水二级消毒剂,说明NH2Cl和水反应能生成具有强氧化性的HClO,结合得失电子守恒、原子守恒,写出氯胺与水反应的方程式为:NH2Cl+2H2O= NH3·H2O + HClO,故B正确; C.该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,NH3的平衡转化率增大;该反应气体分子数不变,增大压强平衡不移动,NH3的平衡转化率不变,故C错误; D.该反应为吸热反应,断裂反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键释放的能量,因此E(N-H)+E(Cl-Cl)>E(N-Cl)+E(H-Cl),故D错误; 答案选B。 6.(2021-2022高二上·江苏南通·期中)在2L的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应Ni(s) +4CO(g) ⇌Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如表: 温度 25°C 80°C 平衡常数 5×104 2 下列说法正确的是 A.该反应的∆H >0 B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) C.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 D.在80 °C时,测得某时刻Ni、CO、Ni(CO)4 物质的量均为1 mol,则此时v(逆)>v(正) 【答案】D 【解析】A.升高温度平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,∆H<0,A错误; B.4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)才表示正逆反应速率相等,反应达到平衡,B错误; C.平衡常数只有温度有关,温度不变则平衡常数不变,C错误; D.容器体积为2L,该时刻CO、Ni(CO)4的浓度均为0.5mol/L,Qc==8>2,所以平衡逆向移动,v(逆)>v(正),D正确; 综上所述答案为D。 7.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g),2 min后达到平衡时生成0.8 mol Z,测得Q的浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述错误的是(  ) A.a的值为2 B.平衡时X的浓度为0.2 mol·L-1 C.Y的转化率为60% D.反应速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1 【答案】B 【分析】根据题中已知信息列出三段式,根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比计算a的值;转化率= ×100%,反应速率v=,据此分析。 【解析】根据三段式可知, A. 参加反应的不同物质的浓度变化之比等于计量系数之比,所以a=2,故A正确; B. 平衡时X的浓度为=0.8mol/L,故B错误; C. Y的转化率为×100%=60%,故C正确; D. v(Y)= =0.3mol/(L·min),故D正确; 故选B。 8.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)在2L恒容密闭容器中分别通入2molCO和1molO2。进行反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  ΔH。在相同的时间段(5min)下,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.a点,v(O2)=0.07mol·L-1·min-1 B.该反应ΔH<0 C.a点和d点CO转化率相等,d点v正(CO)等于a点v正(CO) D.50℃时,该反应的化学平衡常数K=160 【答案】C 【解析】A.a点CO的转化率为0.7,发生反应的CO的物质的量为,利用反应关系2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的O2的物质的量为0.7mol,,A正确; B.起始时,2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molO2,反应正向进行,b点之前温度低反应速率慢,未达平衡,b点达平衡,温度升高CO的转化率降低,平衡逆移,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,即,B正确; C.a点和d点温度不同,d点温度高,d点大于a点,C错误; D.50℃时,平衡CO转化率为0.8,则发生反应的CO的物质的量为,利用三段式分析,该反应的化学平衡常数,D正确; 答案选C。 9.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)在新型RuO2作催化剂,氧气氧化HCl可获得Cl2,对于反应    ,下列说法正确的是 A.该反应 B.的使用能降低该反应的 C.反应中每消耗1mol转移电子数约为 D.反应的平衡常数可表示为 【答案】C 【解析】A.该反应是气体分子数减小的反应,则,A错误; B.使用催化剂不能降低该反应的,降低的是该反应的活化能,B错误; C.由方程式可知,氯元素由-1价上升到0价,氧元素从0价下降到-2价,该反应中每消耗1molO2转移4mol电子,即转移的电子数为,C正确; D.平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应浓度系数次幂的乘积的比值,,D错误; 故选C。 10.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g) + B(g)2D(g) △H=Q kJ·mol–1。相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/ mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K 2 K 3 下列说法正确的是 A. K 3>K 2=K 1 B.实验Ⅱ可能是增大了压强 C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的9/10倍 D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,平衡不移动 【答案】D 【解析】A.实验Ⅰ和实验Ⅲ,温度升高,D减少,说明平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向是放热反应,平衡常数减小,因此K 1>K 3 ,实验Ⅰ和实验Ⅱ,温度相同,平衡常数相等,因此K 2=K 1,所以K 2=K 1>K 3,故A错误; B.实验Ⅰ和实验Ⅱ容器体积相同,因此不可能是增大了压强,可能是加催化剂,故B错误; C.实验Ⅲ容器内反应: 实验Ⅲ达平衡后容器内气体的物质的量为4.5mol,实验Ⅰ容器内反应: 实验Ⅰ达平衡后容器内气体的物质的量为4.25mol,实验Ⅲ达平衡后容器内的物质的量比实验Ⅰ达平衡后容器内的物质的量多且温度高,因此压强比实验Ⅰ大,故C错误; D.,平衡常数,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,,平衡不移动,故D正确。 综上所述,答案为D。 11.(2021-2022高二上·江苏南通·期中)汽车尾气中N2O是空气污染源之一,CO可将其还原: N2O(g)+CO(g) ⇌N2(g)+CO2(g) ∆H =-362.8kJ·mol-1在体积均为1L的密闭容器A(500 °C,恒温)、B(起始500 °C,绝热)中分别加入1molN2O、4 mol CO。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.曲线a表示A容器中N2O的转化率随时间的变化 B.要缩短曲线b对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O平衡转化率,只能采取加催化剂 C.M和N均达到平衡状态,所以两处的速率: v(M)=v(N) D.该反应的反应速率v正=k 正c(N2O)c(CO), v 逆=k 逆c(N2)c(CO2),k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常数,则X处的 【答案】D 【分析】根据图示可知:曲线a比曲线b先达到平衡,说明反应速率:a>b,由于A、B两个容器中,其它条件相同,一个是恒温,一个是绝热,则说明二者的温度:a>b。 【解析】A.该反应的正反应为放热反应,绝热容器中随着反应进行温度升高,反应速率不断加快,达到平衡的时间缩短,同时温度升高不利于反应正向进行,则到达平衡时,B容器相对于A容器,N2O的平衡转化率降低,但达到平衡的时间缩短,所以曲线a表示的是反应B容器中N2O的转化率随时间的变化关系,故A错误; B.缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,由于该反应为气体分子数不变的反应,反应前后体系压强不变,增大压强可以增大化学反应速率缩短到达平衡的时间,同时不影响反应平衡转化率,具体措施可以减小容器体积,故B错误; C.根据分析可知曲线a对应绝热反应,该反应正向为放热反应,绝热反应容器中温度高,N的速率快,M和N均达到平衡状态,所以两处的速率: v(M)<v(N),故C错误; D.X处N2O转化率为20%,则该点处,, ,,平衡时有v正=v 逆,则,所以X点,故D正确。 12.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)为了工农业生产,氮的固定研究一直在不断进行。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数/K 0.1 0.507 0.152 (1)分析上表数据,回答下列问题。 ①大气固氮反应不适合大规模工业生产,可能原因是 ; ②工业固氮需在高温、有催化剂的条件下进行,主要目的是 。 (2)工业固氮反应中,其他条件相同时,分别测定的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线,则下图中正确的是图 (填“甲”或“乙”),p1、p2的大小关系为 。 (3)在一定温度下,将和混合置于一体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡后,测得气体总物质的量为4amol。计算: ①平衡时,的转化率为 ; ②平衡时,若容器中气体总压强为P,则压强平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数。 【答案】(1) 大气固氮K值太小,正向进行的程度小 加快工业固氮反应速率,提高生产效率 (2) 甲 (3) 50% 【解析】(1)①平衡常数K值越大,代表反应进行的程度越大,由表格可知大气固氮K值太小,正向进行的程度小,因此大气固氮反应不适合大规模工业生产,可能原因是大气固氮K值太小,正向进行的程度小; ②由表格可知,高温不利于提高氨气的产率,但是使用高温、催化剂可以大大加快反应速率,从而提高生产效率,因此工业固氮需在高温、有催化剂的条件下进行,主要目的是加快工业固氮反应速率,提高生产效率; (2)由表格数据可知,温度升高,工业固氮反应平衡常数减小,平衡逆向移动,氮气的平衡转化率应减小,故正确的是图甲; 其它条件相同,增大压强,工业固氮反应正向移动,氮气的平衡转化率增大,故; (3)①设的转化率为x,由题意可列三段式,达到平衡后,测得气体总物质的量为4amol,则2a-ax+3a-3ax+2ax=4a,解得x=50%; ②结合①可知,平衡时,若容器中气体总压强为P,则压强平衡常数Kp==。 13.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 (1)图1是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。 ①T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②若容器容积不变,下列措施能增加CO转化率的是 (填字母)。 a.降低温度                    b.使用合适的催化剂 c.将CH3OH(g)从体系中分离     d.充入He,使体系总压强增大 (2)图2是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率c(CO)= ;H2的平衡转化率为 ;K= 。 (3)一定温度下恒容容器中,分别研究在PX,PY,PZ三种压强下合成甲醇的规律。如图3是上述三种压强下H2和CO的起始组成比[]与CO平衡转化率的关系,则PX,PY,PZ的大小关系是 ,此时该反应的化学平衡常数KX,KY,KZ的大小关系为 。 (4)恒温恒容条件下,能使反应体系中增大的措施是 。 【答案】(1) < < ac (2) 0.75mol·L-1·min-1 0.75(或75%) 12 (3) PX>PY>PZ KX=KY=KZ (4)充入一定量的H2 【解析】(1) ①根据“先拐先平数值大”规则可知,T1<T2,由图可知:升高温度,CO的转化率降低,则正反应是放热反应,△H<0; ②a.降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,选项a符合; b.使用合适的催化剂平衡不移动,甲醇产率不变,选项b不符合; c.将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,CO转化率增大,选项c符合; d.充入He,使体系总压强增大,但各组分的浓度不变,平衡不移动,选项d不符合; 故答案为:ac; (2) ①根据图中信息可知v(CO)==0.075 mol·L-1·min-1; ②根据反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,故平衡时H2物质的量为4mol-0.75mol/L=1mol,H2的平衡转化率为=75%; ③ 则平衡常数K==12; (3) 一定温度下恒容容器中,分别研究在PX、PY、PZ三种压强下合成甲醇的规律,随增大,CO转化率增大,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向进行,CO转化率增大,则PX、PY、PZ的大小关系是PX>PY>PZ,温度不变,平衡常数不变,该反应的化学平衡常数KX=KY=KZ,故答案为:PX>PY>PZ;KX=KY=KZ; (4) 恒温恒容条件下,能使反应体系中增大,说明平衡正向进行,可以加入一定量氢气,增大CO转化率,反应正向进行,生成甲醇量增大,故答案为:充入一定量氢气。 14.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)含氮化合物的综合利用是当前重要的研究课题。 I.汽车尾气中的和在一定条件下可发生反应生成无毒的和。 已知:① ②的燃烧热 ③。 (1) ; (2)该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施包括 (填字母序号)。 a.改用高效催化剂 b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度 c.移去 d.升高温度 e.缩小反应容器的体积 时,将等浓度和NO充入刚性密闭容器中发生上述反应,每隔一定时间测得容器内NO的浓度如下表所示: 时间 0 10 20 30 40 50 60 浓度 1.00 0.80 0.65 0.52 0.40 0.40 0.40 (3)下列可判断以上平衡体系达到平衡状态的包括 。(填序号) a. b.混合气体的平均相对分子质量不变 c.容器内的总压强不变 d. (4)若起始时体系的压强为,反应开始至,体系的压强为 ,该反应的平衡常数 (保留3位有效数字)。 (5)反应达到平衡后,若再向容器中加入和,再次达到平衡时的百分含量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ.如图所示是一种以液态肼为燃料,固态氧化物为电解质的新型燃料电池。已知:在工作温度达时,可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。 (6)电极甲上发生的电极反应方程式为 。 (7)若想用外加电流的方法保护金属免受腐蚀,金属应该与该电池的 (填“电极甲”或“电极乙”)直接相连。 【答案】(1)-746.5 (2)be (3)bc (4) 3.8 4.22 (5)减小 (6) (7)电极甲 【解析】(1)① ②的燃烧热,则②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ/mol; 根据盖斯定律②-①得=-566.0kJ/mol -180.5kJ/mol =-746.5 kJ/mol; (2)a.改用高效催化剂,平衡不移动,NO的平衡转化率不变,故不选a; b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度,相当于加压,平衡正向移动,反应速率和NO的平衡转化率都增大,故选b; c.移去,反应速率减慢,故不选c; d.升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,故不选d; e.缩小反应容器的体积,压强增大,平衡正向移动,反应速率和NO的平衡转化率都增大,故选e; 选be。 (3)a.,正逆反应速率比不等于系数比,反应没有达到平衡状态,故不选a; b.反应前后气体总质量不变、气体总物质的量减小,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变,反应一定达到平衡状态,故选b; c.反应前后气体总物质的量减小,压强是变量,容器内的总压强不变,反应一定达到平衡状态,故选c; d.,不能判断浓度是否还发生改变,所以反应不一定平衡,故不选d; 选bc。 (4)时NO的浓度为0.8mol/L; 同温同体积,压强比等于物质的量之比,若起始时体系的压强为,反应开始至,体系的压强为; 平衡时NO的浓度为0.4mol/L; 该反应的平衡常数。 (5)反应达到平衡后,若再向容器中加入和,根据等效平衡,相当于再加入2molCO、2molNO,压强增大,平衡正向移动,再次达到平衡时的百分含量将减小。 (6)电极甲上N2H4失电子生成氮气和水,发生的电极反应方程式为; (7)该电池的电极甲是负极、电极乙是正极,若想用外加电流的方法保护金属免受腐蚀,金属应该与该电池的电极甲直接相连。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题06 化学平衡常数 化学平衡的计算 内容概览 考点01 化学平衡常数及其应用 考点02 化学平衡的计算 考点03 原理小综合题 考点01 化学平衡常数及其应用 1.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)工业合成氨的热化学方程式可写成:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)   ΔH1,此时反应的化学平衡常数为K1;相同条件下合成氨的热化学方程式还可写成:1/2N2(g)+3/2 H2(g)⇌NH3(g)  ΔH2,此时反应的化学平衡常数为K2。则下列说法正确的是 A.K1=2K2 B.K1=K C.ΔH1=ΔH 2 D.ΔH1=ΔH 2.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)某温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。下列相关说法正确的是 A.充分反应后,放出热量 B.其他条件不变,平衡后分离出少量,正反应速率加快 C.其他条件不变,平衡后充入少量,化学平衡常数变大 D.在高温、高压和催化剂条件下,可提高的平衡转化率 3.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)CH4与CO2混合气体在催化剂表面会发生积碳反应和消碳反应。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。在其余条件不变的情况下,该催化剂表面积碳量随温度升高呈现先增大后减小的变化。 积碳反应 消碳反应 活化能 催化剂M 催化剂N 下列关于升温过程中积碳、消碳反应的平衡常数(K),反应速率(v)以及催化剂的说法正确的是 A.K积增加、K消减小 B.v消增加倍数比v积增加倍数大 C.K积减小倍数比K消减小倍数大 D.催化剂M优于催化剂N 4.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)羰基硫()是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。保持温度不变,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:。反应分钟时达到平衡,此时为。下列说法正确的是 A.分钟内,该反应的化学反应速率 B.容器内压强不再改变时,说明该反应达到平衡状态 C.若温度升高,逆反应速率增大,说明该反应是放热反应 D.相同温度下,起始时向容器中充入、、和,反应达到平衡前 5.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,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.该反应的平衡常数表达式: B.投料比: C.点a、b、c对应的平衡常数: D.反应速率: 考点02 化学平衡的计算 6.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)一定条件下,两体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H,容器中各物质起始量如表: 容器 温度 CO H2 CH3OH H2平衡转化率 Ⅰ T℃ amol 2mol 0mol 50% Ⅱ T℃ 0.5mol 1mol 0mol 50% 下列说法正确的是 A.a=1 B.容器Ⅰ中5min后达到平衡,则该段时间v(CO)=0.01mol•L-1•min-1 C.若温度升高,该反应平衡平衡常数K变为1,则△H<0 D.T时,若起始时向容器中充入CO、H2、CH3OH各1mol,则v逆>v正 7.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)某温度下,将2mol X和2mol Y充入2L密闭容器中发生如下反应:。2min后达到平衡,测得Q的浓度为0.4mol/L,含0.8mol Z。下列叙述不正确的是 A.a的值为2 B.在0~2min内,X表示的速率为0.2mol/(L·min) C.Y的转化率为60% D.该温度下,化学平衡常数 8.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经过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(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A.反应在前50s的平均速率v(Cl2)=0.0032mol·L-1·s-1 B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.12mol·L-1,则反应的ΔH>0 C.相同温度下,起始时向容器中充入1.80molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正)<v(逆) D.平衡后,减小压强不利于提高PCl5的平衡转化率 9.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定温度下,在2个容积均为1L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:  。相关反应数据如下表所示: 容器编号 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol NO I 0.2 0.2 0.05 II 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A.10s时,容器I中的化学反应速率 B.该反应在任何条件下均能自发进行 C.10s时,容器I中的反应处于平衡状态 D.若起始时,向容器II中充入0.08mol NO、0.1mol CO、0.04mol和0.1mol,反应将向逆反应方向进行 10.(2022-2023高二上·江苏连云港·期中)两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO及CO气体,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH,起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示,下列说法正确的是 容器 起始物质的量 NO CO Ⅰ 1 mol 3 mol Ⅱ 6 mol 2 mol    A.ΔH>0 B.N点的平衡常数为0.04 C.若将容器Ⅰ的容积改为1L,T1温度下达到平衡时NO的转化率为25% D.图中M点所示条件下,再通入CO、N2各2 mol,此时v(CO,正)<v(CO,逆) 11.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)在体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A.该化学反应在3 min时达到平衡状态 B.保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CH3OH)=0.85 mol·L-1,则该反应的ΔH >0 C.相同温度下,起始时向上述容器中充入0.5 mol CO2、1.5 mol H2,平衡时CO2的转化率为75% D.12 min时,向上述容器中再充入0.25 mol CO2、0.25 mol H2O(g),此时反应将向正反应方向进行 12.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)温度T℃时,向4.0L恒容密闭容器中充入2.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)一段时间后达到平衡。反应中测定的部分数据见表1: 表1 t/s 0 50 150 250 350 n(Cl2)/mol 0 0.32 0.38 0.40 0.40 (1)此反应的平衡常数为 。 (2)反应在前50s的平均速率υ(PCl3)= 。 (3)保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.26mol·L-1,那么ΔH 0 (4)相同温度下,起始时向容器中充入2molPCl5、0.4molPCl3和0.4molCl2,反应达到平衡前υ(正) υ(逆) (5)仔细观察表1、表2,回答下列问题: 表2 实验名称 实验1 实验2 起始物质 2.0molPCl5 2.0molPCl3和2.0molCl2 温度 T℃ T℃ 容器 4.0L恒容密闭容器 4.0L恒压密闭容器 平衡转化率 PCl5平衡转化率α1 PCl3平衡转化率α2 ①计算达平衡时PCl5的平衡转化率α1= 。 ②根据α1推算α2的大约取值范围,并说出理由 。 13.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)工业上通过将CO、CO2与氢气反应,实现碳中和。 (1)已知反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。根据理论计算,在恒压、起始物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3条件下,该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图-1所示。 ①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应的ΔH 0(填“>”或“<”) ②图中曲线a、d分别表示的是平衡时 和 的物质的量分数变化。 (2)用CO和H2合成CH3OH的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图-2所示。 ①图中T1、T2、T3的大小关系为 ②图中b、c、d点上正反应速率的关系为 ③图中a、b、d点上平衡常数的大小关系为 考点03 原理小综合题 14.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)关于反应  说法正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,增大,减小 B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小 C.反应生成1mol,转移电子数目为 D.及时分离出CO,有利于生成 15.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)一定温度下,反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  说法正确的是 A.反应中,(E表示键能,CO中为键) B.向容器中充入1mol和1mol,充分反应放出206.3kJ热量 C.平衡后保持其他条件不变,再加入少量,重新达平衡后的数值增大 D.在固定体积容器中达平衡后,再加入少量H2O(g),重新达平衡后CH4的平衡转化率增大 16.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)下列说法正确的是 A.反应在常温下可自发进行,则该反应的 B.反应达到平衡时, C.具有还原性,因此可用作氢氧燃料电池的燃料 D.一定温度下,增大反应容器的体积,平衡不移动 17.(2023-2024高二上·江苏连云港·期中)甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中,工业可利用捕捉二氧化碳与氢气制取。甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料,还可以用于消除。用消除的反应为 。下列说法正确的是 A.平衡时升高温度,减小,增大 B.反应平衡常数 C.反应中生成22.4L ,转移电子数目为 D.实际应用中,适当增加的量有利于消除,减轻空气污染程度 18.(2023-2024高二上·江苏镇江·期中)工业制备四氯化钛(,熔点为℃,沸点为136.4℃)有以下两种方法: ①直接氯化法:  ②加碳氯化法:  下列说法不正确的是 A.直接氯化法中 B.加碳氯化反应的化学平衡常数 C.增加加碳氯化法中原料C的投入量,既可加快反应速率,又能提高平衡产率 D.与直接氯化法相比,加碳氯化法既有利于低温正向自发进行,又为氯化提供了能量 19.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)可在催化剂或作用下产生·OH,·OH能将烟气中的NO、氧化。·OH产生机理如下: 反应Ⅰ:(慢反应); 反应Ⅱ:(快反应)。 对于脱除反应:,下列有关说法不正确的是 A.此反应的, B.加入催化剂,此反应的不变 C.向固定容积的反应体系中充入氦气,反应速率加快 D.与作催化剂相比,相同条件下作催化剂时脱除率可能更高 20.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为,,下列说法正确的是 A.该反应的 B.该反应的平衡常数 C.使用催化剂能改变反应路径,不能改变反应的活化能 D.该反应每消耗1molNH3,转移电子的物质的量为3mol 1.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列关于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)说法正确的是 A.该反应的△S>0 B.将部分SO3分离出来,v(正)将增大 C.使用适当催化剂能降低反应的活化能 D.反应平衡常数可表示为 2.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定条件下,将与以体积比1∶2置于恒温、恒容的密闭容器中,发生反应,测得反应达到平衡时与的体积比为1∶5。下列说法正确的是 A.该反应 B.该反应的平衡常数 C.当时,该反应达到平衡状态 D.其他条件不变,增大压强,平衡常数K减小 4.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)以新型晶体作催化剂,氧气氧化HCl可获得,对于反应: ,下列说法正确的是 A.反应的平衡常数可表示为 B. , C.增大压强可以提高体系中活化分子百分数 D.其他条件不变,升温会减小该反应的化学平衡常数 5.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)氯胺是一种饮用水二级消毒剂,一定温度下,恒容密闭容器中制备一氯胺的反应为:NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)  ∆H=+12 kJ·mol-1,下列说法正确的是 A.该反应的∆S<0 B.氯胺与水反应的方程式为:NH2Cl+2H2O= NH3·H2O + HClO C.反应在高温、高压条件下均能提高反应速率和NH3的平衡转化率 D.E(N-H)+E(Cl-Cl)<E(N-Cl)+E(H-Cl)(E表示键能) 6.(2021-2022高二上·江苏南通·期中)在2L的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应Ni(s) +4CO(g) ⇌Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如表: 温度 25°C 80°C 平衡常数 5×104 2 下列说法正确的是 A.该反应的∆H >0 B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) C.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 D.在80 °C时,测得某时刻Ni、CO、Ni(CO)4 物质的量均为1 mol,则此时v(逆)>v(正) 7.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g),2 min后达到平衡时生成0.8 mol Z,测得Q的浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述错误的是(  ) A.a的值为2 B.平衡时X的浓度为0.2 mol·L-1 C.Y的转化率为60% D.反应速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1 8.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)在2L恒容密闭容器中分别通入2molCO和1molO2。进行反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  ΔH。在相同的时间段(5min)下,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.a点,v(O2)=0.07mol·L-1·min-1 B.该反应ΔH<0 C.a点和d点CO转化率相等,d点v正(CO)等于a点v正(CO) D.50℃时,该反应的化学平衡常数K=160 9.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)在新型RuO2作催化剂,氧气氧化HCl可获得Cl2,对于反应    ,下列说法正确的是 A.该反应 B.的使用能降低该反应的 C.反应中每消耗1mol转移电子数约为 D.反应的平衡常数可表示为 10.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g) + B(g)2D(g) △H=Q kJ·mol–1。相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/ mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K 2 K 3 下列说法正确的是 A. K 3>K 2=K 1 B.实验Ⅱ可能是增大了压强 C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的9/10倍 D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,平衡不移动 11.(2021-2022高二上·江苏南通·期中)汽车尾气中N2O是空气污染源之一,CO可将其还原: N2O(g)+CO(g) ⇌N2(g)+CO2(g) ∆H =-362.8kJ·mol-1在体积均为1L的密闭容器A(500 °C,恒温)、B(起始500 °C,绝热)中分别加入1molN2O、4 mol CO。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.曲线a表示A容器中N2O的转化率随时间的变化 B.要缩短曲线b对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O平衡转化率,只能采取加催化剂 C.M和N均达到平衡状态,所以两处的速率: v(M)=v(N) D.该反应的反应速率v正=k 正c(N2O)c(CO), v 逆=k 逆c(N2)c(CO2),k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常数,则X处的 12.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)为了工农业生产,氮的固定研究一直在不断进行。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数/K 0.1 0.507 0.152 (1)分析上表数据,回答下列问题。 ①大气固氮反应不适合大规模工业生产,可能原因是 ; ②工业固氮需在高温、有催化剂的条件下进行,主要目的是 。 (2)工业固氮反应中,其他条件相同时,分别测定的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线,则下图中正确的是图 (填“甲”或“乙”),p1、p2的大小关系为 。 (3)在一定温度下,将和混合置于一体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡后,测得气体总物质的量为4amol。计算: ①平衡时,的转化率为 ; ②平衡时,若容器中气体总压强为P,则压强平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数。 13.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 (1)图1是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。 ①T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②若容器容积不变,下列措施能增加CO转化率的是 (填字母)。 a.降低温度                    b.使用合适的催化剂 c.将CH3OH(g)从体系中分离     d.充入He,使体系总压强增大 (2)图2是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率c(CO)= ;H2的平衡转化率为 ;K= 。 (3)一定温度下恒容容器中,分别研究在PX,PY,PZ三种压强下合成甲醇的规律。如图3是上述三种压强下H2和CO的起始组成比[]与CO平衡转化率的关系,则PX,PY,PZ的大小关系是 ,此时该反应的化学平衡常数KX,KY,KZ的大小关系为 。 (4)恒温恒容条件下,能使反应体系中增大的措施是 。 14.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)含氮化合物的综合利用是当前重要的研究课题。 I.汽车尾气中的和在一定条件下可发生反应生成无毒的和。 已知:① ②的燃烧热 ③。 (1) ; (2)该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施包括 (填字母序号)。 a.改用高效催化剂 b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度 c.移去 d.升高温度 e.缩小反应容器的体积 时,将等浓度和NO充入刚性密闭容器中发生上述反应,每隔一定时间测得容器内NO的浓度如下表所示: 时间 0 10 20 30 40 50 60 浓度 1.00 0.80 0.65 0.52 0.40 0.40 0.40 (3)下列可判断以上平衡体系达到平衡状态的包括 。(填序号) a. b.混合气体的平均相对分子质量不变 c.容器内的总压强不变 d. (4)若起始时体系的压强为,反应开始至,体系的压强为 ,该反应的平衡常数 (保留3位有效数字)。 (5)反应达到平衡后,若再向容器中加入和,再次达到平衡时的百分含量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ.如图所示是一种以液态肼为燃料,固态氧化物为电解质的新型燃料电池。已知:在工作温度达时,可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。 (6)电极甲上发生的电极反应方程式为 。 (7)若想用外加电流的方法保护金属免受腐蚀,金属应该与该电池的 (填“电极甲”或“电极乙”)直接相连。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题06 化学平衡常数 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(江苏专用)
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