2025届高三化学高考备考一轮复习——化学平衡状态 化学平衡的移动

2025届高三一轮复习——化学平衡状态 化学平衡的移动 一、选择题 本题包括10小题，共20分，每小题只有一个选项正确。 1. 在一密闭容器中，进行如下反应：，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是（ ） A. 混合气体的密度保持不变 B. 容器内的总压强不随时间变化 C. D. 2. [2023·北京卷·4,3分]下列事实能用平衡移动原理解释的是（ ） A. 溶液中加入少量固体,促进分解 B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C. 铁钉放入浓中，待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 3. [2023·云南昆明期末]某温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：。下列情况中一定能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ） ①单位时间内消耗，同时生成的物质的量浓度不再改变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④混合气体的密度不再发生改变 和的物质的量浓度之比为 ⑥密闭容器中的压强保持不变 A. ①②⑥ B. ②③⑥ C. ②④⑤ D. ③④⑥ 4. 一定条件下：。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是（ D ） A. 温度为、压强为 B. 温度为、压强为 C. 温度为、压强为 D. 温度为、压强为 5. [2023·北京通州期末]已知温度为时，反应的。在条件下，将和充入容积为的恒容密闭容器中。在反应达到平衡状态时，以下说法正确的是( ) A. B. C. D. 6. [2024·安徽铜陵开学考]在一定温度下，向恒压密闭容器中加入足量的，充入和一定量的(不参与反应)，发生反应并达到平衡状态。下列叙述正确的是( ) A. 在建立平衡的过程中，混合气体的平均摩尔质量不变 B. 充入是为了增大的平衡转化率 C. 保持压强不变，再加入一定量的，平衡正向移动 D. 保持压强不变，再充入一定量的，平衡逆向移动 7. [2023·辽宁锦州期末]下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A. 密闭容器中，氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后体系颜色变深 B. 升高温度，和混合气体的颜色加深 C. 溶液中加入少量固体后溶液颜色变深 D. 水垢中含有，可先用饱和溶液浸泡处理，而后用稀盐酸除去 8. 一定条件下,对于可逆反应,若、、的起始浓度分别为、、（均不为零）,达到平衡时,、、的浓度分别为、、。则下列判断正确的是（ ） A. B. 平衡时,和的生成速率之比为 C. 、的转化率不相等 D. 9. 在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、，当反应达平衡时，可能存在的数据是（ ） A. 的浓度为、的浓度为 B. 、的浓度均为 C. 的浓度为 D. 的浓度为 10. [2023·江苏徐州模拟]工业上利用两种温室气体和催化重整制取和，主要反应如下。 反应Ⅰ： 过程中还发生三个副反应。 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 将与（体积之比为）的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与的物质的量之比、的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，的平衡转化率增大，一定是因为反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动 B. 反应Ⅳ的平衡常数 C. 升高温度，的平衡转化率增大，一定是因为反应Ⅲ的速率减慢 D. 升高温度，产物中与的物质的量之比增大，是由于升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行 二、选择题 本题包括5小题共30分 每小题有一个或两个选项正确。 11. [2023·浙江6月选考卷·14，3分]一定条件下,苯基丙炔可与发生催化加成,反应如下: 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图（已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应），下列说法不正确的是（ ） 12. [2023·辽宁大连模拟改编]不定项 在催化剂作用下，向容积为的容器中加入和，发生反应：，平衡时和反应在时的转化率随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是( ) A. 使用更高效的催化剂，可以使点移动到点 B. 保持温度和容积不变，向点体系中再充入，再次达到平衡时 C. 的平均反应速率： D. 段变化可能是升高温度平衡逆向移动引起的 13. [2023·河北唐山三模改编]不定项 在恒容密闭容器中充入一定量A和B，发生反应。时，容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图二所示。下列结论正确的是( ) 图一 图二 A. 时，用A表示的平均化学反应速率 B. 时，向达平衡的体系中充入少量，达到新平衡前(逆 )(正 ) C. D. 某温度下，平衡时B的转化率随的增大而先增大后减小 14. [2023·辽宁抚顺模拟]恒容密闭容器中发生反应，在不同时刻下改变反应条件，各物质的物质的量变化如图所示，已知在时刻是升高温度所引起的物质的量改变。 下列说法错误的是（ ） A. 该反应的 B. 在时刻改变的条件可能是减小压强 C. 加入催化剂平衡正向移动 D. 若使A的平衡转化率增大，可以加入一定量的B 15. 一定温度下，在3个容积均为的恒容密闭容器中发生反应：，起始时各物质浓度及达到平衡时物质的浓度如下表。下列说法不正确的是（ ） 容器 温度/ 物质的起始浓度/ 物质的平衡浓度/ Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A. 该反应的正反应为放热反应 B. 达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小 C. 达到平衡时，容器Ⅱ中大于容器Ⅲ中的两倍 D. 达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大 三、填空题 本题包括3小题 共50分 16. [2023·广东揭阳期中]的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入的恒温刚性密闭容器中，测得氢气的物质的量随时间的变化关系如图所示(实线 )。 (1) 下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。 A. B. 混合气体的平均相对分子质量不变 C. 保持不变 D. 压强保持不变 (2) 点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于” )点逆反应速率。 (3) 平衡时的转化率为  ，该条件下反应的平衡常数 。 (4) 若达到平衡后，向容器中分别充入、各，  (填“ ”“ ”或“”)。 (5) 仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 (6 ) 如果要加快化学反应速率并且提高的平衡转化率，可以采取的措施有 (任写一个 )。 17．(2023·湖南张家界模拟)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)S2(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋180 kJ·mol－1 ②CS2(g)＋2H2(g)CH4(g)＋S2(g) ΔH2＝－81 kJ·mol－1 则反应③CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是________(填字母)。 A．断裂2 mol C—H的同时生成1 mol C==S B．恒容条件下，体系压强不再变化 C．恒容条件下，气体的密度不再变化 D．v正(H2S)＝2v逆(CS2) (2)在不同温度、反应压强为100 kPa，进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%～20%(其余为N2)的条件下，对于反应①，H2S分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为________；H2S的摩尔分数越大，H2S分解平衡转化率越小的原因是_______________________________________________________。 (3)反应①和③的ΔG随温度的变化如图2所示，已知ΔG＝－RTln K(R为常数，T为温度，K为平衡常数)，则在1 000 K时，反应的自发趋势①______(填“＞”“＜”或“＝”)③。在1 000 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶2∶15的混合气进行反应，达到平衡时n(CS2)∶n(H2)约为1∶4，n(S2)微乎其微，其原因是__________________________。 (4)在1 000 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶3∶2的混合气体进行反应③，达到平衡时，CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp＝________kPa2。 18．(2024山东省维坊市高三二模)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应： ⅰ．CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g) ΔH1， Kp1 ⅱ．CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH2， Kp2 ⅲ．2N2O(g)2N2(g)＋O2(g) ΔH3， Kp3 回答下列问题： (1)上述反应的p Kp－T的线性关系如图所示。△H3 (填“>”或“<”)0，反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的K＝ (用Kp2、Kp3表示)。 (2)一定温度下，在1L密闭容器中充入2mol CO、2mol NO和1mol N2，初始总压强为p0。反应CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)的v正＝k正·c2(NO)·c(CO)，v逆＝k逆·c2(N2O)·c(CO2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为0.9p0(该温度下忽略反应ⅲ)，N2的物质的量为1.25mol，则 。 (3)CO和NO发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T1K时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。将2mol CO(g)和2mol NO(g)充入1L恒容密闭容器，初始总压强为100kPa，发生上述反应。 ①表示时NO的转化率与T的变化曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，A点后NO的平衡转化率增大的原因是 。 ②已知：反应iii的平衡常数K＝0.05。T2条件下反应达平衡时，n(O2)＝0.05mol，则平衡时CO2的物质的量n(CO2)＝ mol，反应ii的压强平衡常数KP＝ (保留两位有效数字)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三一轮复习——化学平衡状态 化学平衡的移动 一、选择题 本题包括10小题，共20分，每小题只有一个选项正确。 1. 在一密闭容器中，进行如下反应：，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是（ ） A. 混合气体的密度保持不变 B. 容器内的总压强不随时间变化 C. D. 【答案】C [解析]在一密闭容器中，反应物、生成物都是气体，所以混合气体的密度保持不变不能作为判断反应是否达到化学平衡状态的依据，故 错误；因为反应前后气体分子数不变，所以容器内的总压强不随时间变化，不能作为判断反应是否达到化学平衡状态的依据，故 错误；根据反应 可知，当 时，说明反应达到化学平衡状态，故 正确；根据反应 可知，当 时，不能判断出反应是否达到化学平衡状态，故 错误。 2. [2023·北京卷·4,3分]下列事实能用平衡移动原理解释的是（ ） A. 溶液中加入少量固体,促进分解 B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C. 铁钉放入浓中，待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】B [解析] 催化 分解，使反应速率加快，与平衡移动无关；烧瓶内存在反应 ,升高温度，平衡逆向移动，的量增多，颜色加深；铁钉放入浓硝酸中，发生钝化现象，铁钉表面产生了致密的氧化膜，阻止反应继续进行，加热时氧化膜被破坏，铁钉继续与浓硝酸反应，产生红棕色气体，与平衡移动无关；锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量 固体，发生反应，可形成 原电池，使反应速率加快，与平衡移动无关；综上所述可知选。 3. [2023·云南昆明期末]某温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：。下列情况中一定能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ） ①单位时间内消耗，同时生成 的物质的量浓度不再改变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④混合气体的密度不再发生改变 和的物质的量浓度之比为 ⑥密闭容器中的压强保持不变 A. ①②⑥ B. ②③⑥ C. ②④⑤ D. ③④⑥ 【答案】B [解析]①题给反应在单位时间内消耗 的同时都会生成，不能说明反应达到了化学平衡状态，不符合题意；的物质的量浓度不再改变，说明反应达到了化学平衡状态，符合题意；③混合气体的总质量为定值，而混合气体的物质的量为变量，则平均摩尔质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，表明反应达到了化学平衡状态，符合题意；④题给反应中气体的总质量、容器的容积为定值，则混合气体的密度始终不变，不能根据混合气体的密度是否改变判断反应是否达到了平衡状态，不符合题意；和 的物质的量浓度与开始时的加入量有关，和 的物质的量浓度之比为 时不一定达到了平衡状态，不符合题意；⑥生成 的反应为反应前后气体体积减小的反应，气体总压强减小，密闭容器中的压强保持不变时说明反应达到了平衡状态，符合题意。 4. 一定条件下：。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是（ D ） A. 温度为、压强为 B. 温度为、压强为 C. 温度为、压强为 D. 温度为、压强为 【答案】D [解析]测定 的相对分子质量时，由于存在反应，气体中必然存在，混合气体的平均相对分子质量偏大，若使测定结果误差最小，应使平衡逆向移动，减小 的浓度。该反应是放热反应，升温有利于平衡逆向移动；该反应的正反应是气体分子数减小的反应，减压有利于平衡逆向移动，故适宜的条件为高温、低压，正确。 5. [2023·北京通州期末]已知温度为时，反应的。在条件下，将和充入容积为的恒容密闭容器中。在反应达到平衡状态时，以下说法正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】反应在容积为 的密闭容器中进行，开始时，，则开始时，二者反应的物质的量浓度之比为，则平衡时 一定比 小，错误，正确；反应开始时，若平衡时，，根据 原子守恒可知，达到平衡状态时，，，不符合可逆反应的特点，、错误。 6. [2024·安徽铜陵开学考]在一定温度下，向恒压密闭容器中加入足量的，充入和一定量的(不参与反应)，发生反应并达到平衡状态。下列叙述正确的是( ) A. 在建立平衡的过程中，混合气体的平均摩尔质量不变 B. 充入是为了增大的平衡转化率 C. 保持压强不变，再加入一定量的，平衡正向移动 D. 保持压强不变，再充入一定量的，平衡逆向移动 【答案】B 【解析】反应前气体的摩尔质量为，反应后生成水和二氧化碳，水的摩尔质量为、二氧化碳的摩尔质量是，平均摩尔质量小于，在建立平衡的过程中，混合气体的平均摩尔质量减小，故 错误；在恒压条件下，充入 相当于减压，对反应前后气体分子数增大的反应，有利于其平衡正向移动，有利于增大 的平衡转化率，故 正确；是固体，加入一定量的 平衡不移动，故 错误；保持压强不变，再充入一定量的，的分压增大，正反应速率增大，生成物的分压减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，故 错误。 7. [2023·辽宁锦州期末]下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A. 密闭容器中，氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后体系颜色变深 B. 升高温度，和混合气体的颜色加深 C. 溶液中加入少量固体后溶液颜色变深 D. 水垢中含有，可先用饱和溶液浸泡处理，而后用稀盐酸除去 【答案】A 【解析】氢气、碘蒸气、碘化氢发生反应，该反应为反应前后气体体积不变的反应，加压不会使平衡移动，颜色加深与平衡移动无关，符合题意；升高温度，平衡向生成二氧化氮的方向移动，和 混合气体的颜色加深，能用勒夏特列原理解释，不符合题意；溶液中存在，加入固体 后平衡逆向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，不符合题意；加入饱和 溶液，能将水垢中的 转化为，加入稀盐酸，能与稀盐酸反应生成可溶性盐从而除去水垢，能用勒夏特列原理解释，不符合题意。 8. 一定条件下,对于可逆反应,若、、的起始浓度分别为、、（均不为零）,达到平衡时,、、的浓度分别为、、。则下列判断正确的是（ ） A. B. 平衡时,和的生成速率之比为 C. 、的转化率不相等 D. 【答案】D [解析]、的平衡浓度之比为,转化浓度之比也为,故,、的转化率相等,、不正确;平衡时 表示逆反应速率,表示正反应速率,,不正确;由可逆反应的特点可知,正确。 9. 在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、，当反应达平衡时，可能存在的数据是（ ） A. 的浓度为、的浓度为 B. 、的浓度均为 C. 的浓度为 D. 的浓度为 【答案】C [解析]假设该反应完全转化，列式如下： 则的浓度范围为，的浓度范围为，的浓度范围为。当和的浓度分别为、时，说明完全反应，但实际上不可能完全转化，故错误；反应物、生成物的浓度不可能同时减小，故错误；的浓度为，的浓度增大，说明反应向正反应方向进行，故正确；当的浓度为时，说明和完全反应，但实际上和不能反应完全，故错误。 10. [2023·江苏徐州模拟]工业上利用两种温室气体和催化重整制取和，主要反应如下。 反应Ⅰ： 过程中还发生三个副反应。 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 将与（体积之比为）的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与的物质的量之比、的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，的平衡转化率增大，一定是因为反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动 B. 反应Ⅳ的平衡常数 C. 升高温度，的平衡转化率增大，一定是因为反应Ⅲ的速率减慢 D. 升高温度，产物中与的物质的量之比增大，是由于升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行 【答案】B [解析]根据题图可知，升高温度，的平衡转化率增大，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，反应Ⅲ的平衡逆向移动，也增大了二氧化碳的平衡转化率，故 错误；由盖斯定律可知，反应Ⅳ反应Ⅰ反应Ⅲ，则反应Ⅳ的平衡常数，故 正确；升高温度，反应速率加快，故 错误；反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行的结果是 增多，减少，与升温后产物中 增大不相符，故 错误。 二、选择题 本题包括6小题共24分 每小题有一个或两个选项正确。 11. [2023·浙江6月选考卷·14，3分]一定条件下,苯基丙炔可与发生催化加成,反应如下: 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图（已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应），下列说法不正确的是（ C ） 【答案】C A. 反应焓变:反应Ⅰ 反应Ⅱ B. 反应活化能:反应Ⅰ 反应Ⅱ C. 增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例 D. 选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ [解析] 苯基丙炔与 的反应可看成是竞争型反应，由反应产物的占比随时间的变化情况可知，反应开始后产物Ⅰ的占比迅速上升，产物Ⅱ的占比在 后才开始明显上升，说明反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的反应速率，故反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的小。根据反应Ⅰ、Ⅲ是放热反应并结合盖斯定律可得各种物质的能量大致关系，如图所示： 项，由上图可知，反应Ⅰ的焓变大于反应Ⅱ的焓变（注意两者均为负值），正确；项，反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能，正确；项，反应Ⅲ的平衡常数，温度不变，不变，平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变，错误；项，选择相对较短的反应时间，主要生成产物Ⅰ，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，正确。 12. [2023·辽宁大连模拟改编]不定项 在催化剂作用下，向容积为的容器中加入和，发生反应：，平衡时和反应在时的转化率随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是( ) A. 使用更高效的催化剂，可以使点移动到点 B. 保持温度和容积不变，向点体系中再充入，再次达到平衡时 C. 的平均反应速率： D. 段变化可能是升高温度平衡逆向移动引起的 【答案】A 【解析】由题图可知，曲线Ⅰ表示平衡转化率 随温度的变化曲线，曲线Ⅱ表示 的转化率 随温度的变化曲线，则 点反应未达到平衡状态，使用高效催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，即使用更高效的催化剂，可以使 点移动到 点，正确；由题图可知，点体系中，化学平衡常数，只与温度有关，所以向 点体系中再充入，再次达到平衡时 不变，，错误；由题图可知，，点、点 的转化率相等，则 的平均反应速率：，错误；由题图可知，段反应均未达到平衡状态，可能是温度过高，催化剂的活性降低，化学反应速率减小，的转化率减小，错误。 13. [2023·河北唐山三模改编]不定项 在恒容密闭容器中充入一定量A和B，发生反应。时，容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图二所示。下列结论正确的是( ) 图一 图二 A. 时，用A表示的平均化学反应速率 B. 时，向达平衡的体系中充入少量，达到新平衡前(逆 )(正 ) C. D. 某温度下，平衡时B的转化率随的增大而先增大后减小 【答案】AB 【解析】 时，用 表示的平均化学反应速率，正确；为生成物，充入 后，逆反应速率增大，达到新平衡前(逆 )(正 )，正确；根据题图可知，温度越高，平衡时 的体积分数越小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则，错误；的起始投料越多，越大，的转化率越大，所以温度一定时，的转化率随 的增大而增大，错误。 14. [2023·辽宁抚顺模拟]恒容密闭容器中发生反应，在不同时刻下改变反应条件，各物质的物质的量变化如图所示，已知在时刻是升高温度所引起的物质的量改变。 下列说法错误的是（ ） A. 该反应的 B. 在时刻改变的条件可能是减小压强 C. 加入催化剂平衡正向移动 D. 若使A的平衡转化率增大，可以加入一定量的B 【答案】C [解析]由题图可知，在 时刻，升高温度引起平衡逆向移动，则，项正确；由题给化学方程式可知，气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和，则减小压强平衡正向移动，在 时刻改变的条件可能是减小压强，项正确；加入催化剂可以改变化学反应速率，但不会改变化学平衡的移动，项错误；加入一定量的，可以增大 的平衡转化率，项正确。 15. 一定温度下，在3个容积均为的恒容密闭容器中发生反应：，起始时各物质浓度及达到平衡时物质的浓度如下表。下列说法不正确的是（ ） 容器 温度/ 物质的起始浓度/ 物质的平衡浓度/ Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A. 该反应的正反应为放热反应 B. 达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小 C. 达到平衡时，容器Ⅱ中大于容器Ⅲ中的两倍 D. 达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大 【答案】C [解析]由题表中数据可知，反应开始时，容器Ⅰ中加入的、与容器Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当，平衡时甲醇的浓度：容器Ⅰ 容器Ⅲ，温度：容器Ⅰ 容器Ⅲ，即升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，正确；容器Ⅱ相当于将容器Ⅰ的容积缩小至原容积的二分之一，该反应的正反应为气体的分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小，正确；由 项分析可知，平衡时容器Ⅱ中氢气的浓度小于容器Ⅰ中 的两倍，容器Ⅲ和容器Ⅰ相比，平衡逆向移动，氢气的浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ中 小于容器Ⅲ中 的两倍，错误；温度：容器Ⅲ 容器Ⅰ，其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大，正确。 三、填空题 本题包括3小题 共52分 16. [2023·广东揭阳期中]的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入的恒温刚性密闭容器中，测得氢气的物质的量随时间的变化关系如图所示(实线 )。 (1) 下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。 A. B. 混合气体的平均相对分子质量不变 C. 保持不变 D. 压强保持不变 (2) 点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于” )点逆反应速率。 (3) 平衡时的转化率为  ，该条件下反应的平衡常数 。 (4) 若达到平衡后，向容器中分别充入、各，  (填“ ”“ ”或“”)。 (5) 仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 (6 ) 如果要加快化学反应速率并且提高的平衡转化率，可以采取的措施有 (任写一个 )。 【答案】(1) BD(2) 大于(3) 0.5(4)> (5) 增大的量(6 ) 加压(合理即可 ) 【解析】(1) 在任何时刻都存在，若，则，反应正向进行，正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，错误；参与反应的气体的总质量不变，反应前后气体的总物质的量发生变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态，正确；保持不变，反应可能处于平衡状态，也可能没有处于平衡状态，不能据此判断反应是否达到平衡状态，错误；恒温、恒容条件下，该反应为反应前后气体分子数减小的反应，故压强不变可以作为反应达到平衡的标志，正确。(2)根据题图可知，点、点后体系中 的物质的量还在减小，反应还在正向进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当到达 点时正反应速率和逆反应速率相等，故 点正反应速率大于 点的逆反应速率。 (3)根据题图可知，平衡时消耗 的物质的量是，则根据物质反应的转化关系可知，消耗 的物质的量是，则 的平衡转化率为。根据题给化学方程式中物质的转化关系可知，每有 反应会消耗，反应产生、的物质的量都是，从反应开始至平衡时共消耗，则平衡时，，，容器的容积是，故各气体的平衡浓度分别是，，，则该温度下的化学平衡常数。 (5)若达到平衡后，向容器中分别充入、各，此时，反应正向进行，。 (6)根据题图可知，改变条件后 的物质的量减少，达到平衡所需要的时间更短，即化学反应速率加快，且 的物质的量是逐渐减小的，仅改变某一实验条件再进行实验，对应的实验条件改变的是增大 的量。 17．(2023·湖南张家界模拟)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)S2(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋180 kJ·mol－1 ②CS2(g)＋2H2(g)CH4(g)＋S2(g) ΔH2＝－81 kJ·mol－1 则反应③CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是________(填字母)。 A．断裂2 mol C—H的同时生成1 mol C==S B．恒容条件下，体系压强不再变化 C．恒容条件下，气体的密度不再变化 D．v正(H2S)＝2v逆(CS2) (2)在不同温度、反应压强为100 kPa，进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%～20%(其余为N2)的条件下，对于反应①，H2S分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为________；H2S的摩尔分数越大，H2S分解平衡转化率越小的原因是 ________________________________________________________________________。 (3)反应①和③的ΔG随温度的变化如图2所示，已知ΔG＝－RTln K(R为常数，T为温度，K为平衡常数)，则在1 000 K时，反应的自发趋势①______(填“＞”“＜”或“＝”)③。在1 000 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶2∶15的混合气进行反应，达到平衡时n(CS2)∶n(H2)约为1∶4，n(S2)微乎其微，其原因是__________________________。 (4)在1 000 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶3∶2的混合气体进行反应③，达到平衡时，CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp＝________kPa2。 答案　(1)＋261　BD　(2)T1>T2>T3　恒压条件下，H2S的摩尔分数增大，平衡正向移动，最终H2S的转化率降低　(3)＜　在1 000 K，反应①ΔG>0，反应趋势小，反应③ΔG<0，反应趋势大，占主导　(4)1.28×104 解析　(1)反应③等于反应①减去反应②，ΔH3＝＋180 kJ·mol－1－(－81 kJ·mol－1)＝＋261 kJ·mol－1；A项中都表示正反应，故A不符合题意；该反应是气体分子数变化的反应，恒容条件下压强不变即达到平衡，故B符合题意；恒容条件又都是气体参与反应，故密度始终保持不变，故C不符合题意。(2)反应①是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，则H2S的转化率增大，故T1>T2>T3。(3)在1 000 K，反应①ΔG>0，不易自发，反应③ΔG<0，容易自发，故反应自发趋势①＜③。(4)设n(H2S)＝3 mol，列三段式 CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g) 初始/mol　　　　3　　　　3　　　　0　　　0 转化/mol　　　　x　　　　2x　　　　x　　　4x 平衡/mol　　　　3－x　　3－2x　　　x　　　4x 达到平衡时，CS2分压与H2S的分压相同即有3－2x＝x，解得x＝1，平衡后气体的总物质的量为2 mol＋1 mol＋1 mol＋4 mol＋2 mol＝10 mol，则Kp＝ kPa2＝1.28×104 kPa2。 18．(2024山东省维坊市高三二模)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应： ⅰ．CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g) ΔH1， Kp1 ⅱ．CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH2， Kp2 ⅲ．2N2O(g)2N2(g)＋O2(g) ΔH3， Kp3 回答下列问题： (1)上述反应的p Kp－T的线性关系如图所示。△H3 (填“>”或“<”)0，反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的K＝ (用Kp2、Kp3表示)。 (2)一定温度下，在1L密闭容器中充入2mol CO、2mol NO和1mol N2，初始总压强为p0。反应CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)的v正＝k正·c2(NO)·c(CO)，v逆＝k逆·c2(N2O)·c(CO2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为0.9p0(该温度下忽略反应ⅲ)，N2的物质的量为1.25mol，则 。 (3)CO和NO发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T1K时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。将2mol CO(g)和2mol NO(g)充入1L恒容密闭容器，初始总压强为100kPa，发生上述反应。 ①表示时NO的转化率与T的变化曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，A点后NO的平衡转化率增大的原因是 。 ②已知：反应iii的平衡常数K＝0.05。T2条件下反应达平衡时，n(O2)＝0.05mol，则平衡时CO2的物质的量n(CO2)＝ mol，反应ii的压强平衡常数KP＝ (保留两位有效数字)。 【答案】(1)> (2)0.15 (3) Ⅰ 温度高于T6时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，促进了反应ⅰ正向进行 0.8 0.67 [解析】(1)图像显示温度升高，pKp3减小，即温度升高Kp3增大，所以升温反应iii正向移动，故ΔH3＞0；根据盖斯定律，反应iii－2×反应ii得反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，所以其K＝；(2)该温度下忽略反应ⅲ，反应ⅱ．CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) 左右两边气体化学计量数之和相等，充分反应达平衡时压强为0.9p0，所以平衡时n总＝mol＝4.5mol，即反应ⅰ．CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)的发生使得容器内气体物质的量减少(5－4.5)mol＝0.5mol，由于反应ⅰ左边的气体化学计量数比右边大1，所以反应ⅰ转化的n(CO)＝n(CO2)＝n(N2O)＝0.5mol，转化的n(NO)＝1mol，三段式表示 CO(g) ＋ N2O(g) CO2(g) ＋ N2(g) 始/mol 2 0 0 1 转/mol 0.25 0.25 0.25 0.25 平/mol 2-0.5-0.25 0.5-0.25 0.25 ＋0.5 1.25 CO(g) ＋ 2NO(g) CO2(g) ＋ N2O(g) 始/mol 2 2 0 0 转/mol 0.5 1 0.5 0.5 平/mol 2-0.5-0.25 2-1 0.25 ＋0.5 0.5-0.25 平衡时v正＝v逆，又v正＝k正·c2(NO)·c(CO)，v逆＝k逆·c2(N2O)·c(CO2)，所以k正·c2(NO)·c(CO)＝k逆·c2(N2O)·c(CO2)，即； (3)①越大，NO转化率越小，所以曲线Ⅱ表示NO的转化率与的变化曲线，即曲线Ⅰ表示＝1时NO的转化率与T的变化曲线；A点对应的温度为T6，A点后NO的平衡转化率增大的原因是反应iii为吸热反应，温度高于T6时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，引起N2O消耗，而N2O为反应ⅰ的生成物，所以反应iii正向反应程度变大后促进了反应ⅰ正向进行，从而使NO的平衡转化率增大；②由图像可知，＝1、温度为T2时，NO的平衡转化率为60%，即NO的转化的物质的量为2×60%＝1.2mol，三段式表示 、、 反应iii的平衡常数，解得x＝0.2mol，则平衡时CO2的物质的量n(CO2)＝(0.6＋0.2)mol＝0.8mol，反应ii的压强平衡常数。 学科网（北京）股份有限公司 $$