2025届高三化学高考一轮复习《化学平衡常数 化学反应的方向与调控》一课一练

化学平衡常数 化学反应的方向与调控 一、选择题 1.(2024·梅州段考)某温度下，发生反应N2(g)＋2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。下列说法正确的是(　　) A．将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量小于92.4 kJ B．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B) C．上述反应在达到平衡后，增大压强，NH3的产率减小 D．反应建立平衡后分离出部分NH3时，浓度商Q大于平衡常数K 2．25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，混合溶液中 c(Fe3＋)随反应时间(t)的变化如下图所示(混合溶液的体积变化和盐类的水解影响可忽略不计)。下列说法正确的是(　　) A．在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 B．E点对应的坐标为(0，0.04) C．该反应的平衡常数K＝ D．t4 min时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，平衡不移动 3．(2024·广州高三阶段训练)甲酸甲酯水解的化学方程式为HCOOCH3(l)＋H2O(l)⇌HCOOH(l)＋CH3OH(l)　ΔH＞0。在一定温度下，甲酸甲酯转化率随反应时间(t)的变化如图所示。 组分 初始物质的量/mol HCOOCH3 1.00 H2O 1.99 HCOOH 0.01 CH3OH 0.52 下列说法不正确的是(　　) A．微热可促进甲酸甲酯水解 B．反应过程中，CH3OH起催化作用 C．50 min时，n(HCOOH)＝0.239 mol D．该反应的平衡常数K≈0.143 4.我国在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密闭容器中，按物质的量为2∶1的比例充入H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)⇌CH3OH(g)　ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度变化关系如上图所示。下列说法错误的是(　　) A．p1>p2 B．该反应的焓变ΔH>0 C．N点时对应该反应的Kp＝ D．M、N两点使用不同催化剂时，正反应速率可能相等 5．CH4消除NO2的反应为CH4(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．平衡时，升高温度，v正增大，v逆减小 C．平衡常数K＝ D．该反应在任何温度下都可自发进行 6．开发 CO2催化加氢合成甲醇技术是有效利用 CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH＝－49.01 kJ·mol－1。下列有关说法正确的是(　　) A．增大体系的压强，平衡逆向移动 B．升高反应温度有利于提高H2的平衡转化率 C．平衡后再通入适量 CO2，平衡正向移动，CO2的转化率增大 D．加入合适的催化剂，能提高单位时间内 CH3OH的产量 7．在密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g)，往密闭容器中以n(A)∶n(B)＝2∶1的比例通入两种反应物，15 min后A在四种不同温度下的转化率见下表，且T1<T2<T3<T4。下列说法正确的是(　　) 温度 T1 T2 T3 T4 转化率 10% 70% 70% 60% A．该反应是吸热反应 B．T温度时(T2<T<T3)，A的转化率是70% C．T3温度下，在15 min后继续进行反应，A的转化率变大 D．T4温度反应15 min后，若c(B)＝0.5 mol·L－1，则T4温度时的平衡常数是4.5 8．哈伯法合成氨：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是(　　) A．若该反应能自发进行，则ΔH>0 B．选用高效催化剂，可降低该反应的ΔH C．其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡转化率 D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数 9．焦炭常用于冶炼工业。已知反应①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，反应②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反应①②的反应趋势与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应②的ΔS＜0，ΔH＜0 B．983 K是反应趋势变化的转折点 C．L1对应反应① D．当温度低于983 K时，过量焦炭的氧化产物以CO2为主 10.向一容积可变的密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：2A(g)＋2B(g)⇌3C(s)＋4D(g)，在不同压强下，该反应的平衡常数随温度变化见下表。下列判断正确的是(　　) 温度/℃ 压强/MPa 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 d 800 160 f g A．c＞a，g＞f B．正反应是放热反应 C．2.0 MPa、800 ℃时，A的转化率最小 D．1.5 MPa、300 ℃时，B的转化率为50% 11．工业上以硫(S)与CH4为原料制备CS2，在500 ℃以上发生反应：4S(g)＋CH4(g)⇌CS2(g)＋2H2S(g)　ΔH。在2 L密闭容器中充入1 mol CH4(g)和4 mol S(g)，发生上述反应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系见下表。下列说法错误的是(　　) 温度/℃ 560 580 600 620 640 660 w(S) 0.286 0.333 0.378 0.420 0.462 0.500 A．在580 ℃达到平衡时，CH4的转化率为70% B．该反应660 ℃的平衡常数Kc＝0.25 C．上述反应的正反应为吸热反应 D．起始充入1 mol CS2和2 mol H2S，620 ℃平衡时w(S)＝0.420 12．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。温度为T1条件下，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH<0。实验测得v正＝k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆＝k逆·c2(SO3)。 容器 编号 起始浓度/(mol·L－1) 平衡浓度/(mol·L－1) c(SO2) c(O2) c(SO3) c(O2) Ⅰ 0.6 0.3 0 0.2 Ⅱ 0.5 x 0.3 Ⅲ 0.3 0.25 0.2 已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。 下列说法错误的是(　　) A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：K＝ B．若容器Ⅱ中达到平衡时＝1，则x＝0.85 C．容器Ⅲ中达到平衡时，c(O2)<0.25 mol·L－1 D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m<n 二、非选择题 13．(2024·汕头金禧中学高三阶段训练)试运用所学知识，研究CO等气体的性质，请回答下列问题： 生产水煤气过程中有以下反应： ①C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH1； ②CO(g)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO2(g)　ΔH2； ③C(s)＋ H2O(g) ⇌CO(g)＋ H2(g)　ΔH3。 (1)反应③的平衡常数表达式为K＝__________________________； 上述反应中ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3＝____________。 (2)在一定容积的密闭容器中，进行反应②，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。 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) (3)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示，ΔH2________ 0(填“<”或“>”)。 温度/℃ 400 500 800 平衡常数K 9.94 9 1 在500 ℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)＝0.005 mol/L、c(H2)＝0.015 mol/L，则CO的平衡转化率为________。 (4)对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g)　ΔH<0，当温度为T1、T2时，平衡体系中N2O4的体积分数随压强变化曲线如下图所示。则T1________T2(填“>”或“<”)；增大压强，平衡________(填“正”或“逆”)向移动；B、C两点的平衡常数B________C(填“>”或“<”)。 14．一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题。 (1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为 BaCl2(s)、Pt(s)和 Cl2(g)，t ℃时平衡常数K′p＝1.0×106 Pa－2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t ℃时，碘蒸气的初始压强为10.0 kPa。t ℃时，反应Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH＜0达到平衡时，测得容器中总压强为 16.0 kPa。 ①p(I2)＝________kPa。 ②下列关于反应Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH＜0的说法正确的是________(填字母)。 a.该反应的平衡常数表达式为 b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 c.加入合适的催化剂，ΔH的值保持不变 (3)—定温度下，恒容密闭容器中，发生如下反应： 反应1　I2(g)⇌2I(g)　ΔH1　Kp1＝200； 反应2　Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH2　Kp2； 反应3　ICl(g)⇌I(g)＋Cl(g)　ΔH3　Kp3； 反应4　Cl2(g)⇌2Cl(g)　ΔH4　Kp4。 ①ΔH1＝____________(用含ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。 ②T ℃时，向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300 kPa；反应达到平衡后，总压强为330 kPa，ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数。反应在T ℃达到平衡时，c(I2)＝___________________________mol·L－1， Cl2的转化率为________，Kp2＝________(保留三位有效数字)。 化学平衡常数 化学反应的方向与调控 一、选择题 1.(2024·梅州段考)某温度下，发生反应N2(g)＋2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。下列说法正确的是(　　) A．将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量小于92.4 kJ B．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B) C．上述反应在达到平衡后，增大压强，NH3的产率减小 D．反应建立平衡后分离出部分NH3时，浓度商Q大于平衡常数K 解析：选A。A．该反应为可逆反应，加入的1 mol N2和3 mol H2 不可能完全反应生成2 mol NH3，所以反应放出的热量小于92.4 kJ，A正确；B．从状态A到状态B，改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，K(A)＝K(B)，B错误；C．该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，NH3的产率增大，C错误；D．反应建立平衡后分离出部分NH3时，生成物的浓度减小，所以浓度商Q小于平衡常数K，D错误。 2．25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，混合溶液中 c(Fe3＋)随反应时间(t)的变化如下图所示(混合溶液的体积变化和盐类的水解影响可忽略不计)。下列说法正确的是(　　) A．在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 B．E点对应的坐标为(0，0.04) C．该反应的平衡常数K＝ D．t4 min时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，平衡不移动 解析：选B。A．由题图可知，A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A和B两点均没有达到平衡状态，在该反应过程中，A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误；B．混合后Fe3＋的浓度为0.04 mol/L，因此E点坐标为(0，0.04)，B正确；C．由题图可知，平衡时Fe3＋的浓度为m mol/L，Fe(SCN)3的浓度为(0.04－m) mol/L，SCN－的浓度为0.01 L×0.15 mol/L÷0.05 L－3×(0.04－m) mol/L＝(3m－0.09) mol/L，该反应的平衡常数K＝，C错误；D．t4 min时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，溶液总体积增大一倍，反应物和生成物浓度均减小一半，根据Q与K的关系可知，平衡逆向移动，D错误。 3．(2024·广州高三阶段训练)甲酸甲酯水解的化学方程式为HCOOCH3(l)＋H2O(l)⇌HCOOH(l)＋CH3OH(l)　ΔH＞0。在一定温度下，甲酸甲酯转化率随反应时间(t)的变化如图所示。 组分 初始物质的量/mol HCOOCH3 1.00 H2O 1.99 HCOOH 0.01 CH3OH 0.52 下列说法不正确的是(　　) A．微热可促进甲酸甲酯水解 B．反应过程中，CH3OH起催化作用 C．50 min时，n(HCOOH)＝0.239 mol D．该反应的平衡常数K≈0.143 解析：选B。A．甲酸甲酯的水解为吸热反应，微热，温度升高，平衡正向移动，促进其水解，A正确；B．CH3OH为生成物，B错误；C．50 min时，甲酸甲酯的转化率为22.9%，n(HCOOH)＝1.00×22.9%＋0.01＝0.239 mol，C正确；D．设甲酸甲酯水解平衡时的体积为V L，列“三段式”： K＝≈0.143，D正确。 4.我国在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密闭容器中，按物质的量为2∶1的比例充入H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)⇌CH3OH(g)　ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度变化关系如上图所示。下列说法错误的是(　　) A．p1>p2 B．该反应的焓变ΔH>0 C．N点时对应该反应的Kp＝ D．M、N两点使用不同催化剂时，正反应速率可能相等 解析：选B。A．该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，压强越大，平衡正向进行的程度越大，CH3OH(g)的平衡体积分数越高，结合题图可知，p1>p2，A项正确；B．温度升高，CH3OH(g)的平衡体积分数减小，说明该反应为放热反应，ΔH<0，B项错误；C．N点时对应该反应的平衡常数与M点相同，设起始充入2 mol H2和1 mol CO，达到平衡时消耗x mol CO，列“三段式”： M点CH3OH(g)的平衡体积分数即物质的量分数为40%，故＝0.4，解得x＝，平衡时总物质的量为3 mol－2× mol＝ mol，p(H2)＝p2，p(CO)＝p2，p(CH3OH)＝p2，该反应的Kp＝＝＝，C项正确；D．M、N两点使用不同催化剂时，催化剂活性不同，速率不同，压强也不同，正反应速率可能相等，D项正确。 5．CH4消除NO2的反应为CH4(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．平衡时，升高温度，v正增大，v逆减小 C．平衡常数K＝ D．该反应在任何温度下都可自发进行 解析：选D。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错误；B．平衡时，升高温度，正、逆反应速率均增大，故B错误；C．由化学方程式可知，平衡常数K＝，故C错误；D．该反应为气体分子数增加的反应，ΔS＞0，且ΔH＜0，故ΔH－TΔS＜0，该反应在任何温度下都可自发进行，故D正确。 6．开发 CO2催化加氢合成甲醇技术是有效利用 CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH＝－49.01 kJ·mol－1。下列有关说法正确的是(　　) A．增大体系的压强，平衡逆向移动 B．升高反应温度有利于提高H2的平衡转化率 C．平衡后再通入适量 CO2，平衡正向移动，CO2的转化率增大 D．加入合适的催化剂，能提高单位时间内 CH3OH的产量 解析：选D。A．该反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，故A错误；B．该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2的平衡转化率减小，故B错误；C．平衡后再通入适量 CO2，c(CO2)增大，平衡虽正向移动，但 CO2的转化率减小，故C错误； D．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，增大反应速率，提高单位时间内 CH3OH的产量，故D正确。 7．在密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g)，往密闭容器中以n(A)∶n(B)＝2∶1的比例通入两种反应物，15 min后A在四种不同温度下的转化率见下表，且T1<T2<T3<T4。下列说法正确的是(　　) 温度 T1 T2 T3 T4 转化率 10% 70% 70% 60% A．该反应是吸热反应 B．T温度时(T2<T<T3)，A的转化率是70% C．T3温度下，在15 min后继续进行反应，A的转化率变大 D．T4温度反应15 min后，若c(B)＝0.5 mol·L－1，则T4温度时的平衡常数是4.5 解析：选D。A．15 min后A在四种不同温度下的转化率为单位时间内的转化率，该转化率与速率有关，根据表格数据可知，随着温度升高，速率增大，T1、T2温度下15 min时未达平衡，T3、T4温度下15 min时反应已经达到平衡，为平衡转化率，平衡转化率随温度升高而减小，故该反应为放热反应，A错误；B．由A中分析和表格数据可知，T温度时(T2<T<T3)，A的转化率大于70%，B错误；C．由 A中分析可知，T3温度下15 min时反应已经达到平衡，在15 min后继续进行反应，A的转化率不变，C错误；D．T4温度反应15 min后已达到该条件下的平衡状态，若c(B)＝0.5 mol·L－1，设A、B的起始浓度分别为2c mol·L－1、c mol·L－1，A的转化率为60%，列“三段式”： 由题意知，0.4c＝0.5，解得c＝，K＝＝＝4.5，D正确。 8．哈伯法合成氨：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是(　　) A．若该反应能自发进行，则ΔH>0 B．选用高效催化剂，可降低该反应的ΔH C．其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡转化率 D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数 解析：选C。A．该反应为熵减反应，若该反应能自发进行，则ΔH<0，故A错误；B．催化剂不能改变反应的ΔH，故B错误；C．其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，相当于氢气量不变时，增加氮气的用量，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，故C正确；D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D错误。 9．焦炭常用于冶炼工业。已知反应①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，反应②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反应①②的反应趋势与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应②的ΔS＜0，ΔH＜0 B．983 K是反应趋势变化的转折点 C．L1对应反应① D．当温度低于983 K时，过量焦炭的氧化产物以CO2为主 解析：选C。A项，反应②为反应前后气体分子数减小的反应，ΔS＜0，燃烧反应属于放热反应，ΔH＜0，A正确；B项，ΔG越小，说明反应的趋势越大，983 K时两反应的ΔG相等，所以983 K是反应趋势变化的转折点，B正确；C项，反应①的ΔS＞0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①，C错误；D项，当温度低于983 K时，L1的ΔG更小，所以以反应②为主，产物以CO2为主，D正确。 10.向一容积可变的密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：2A(g)＋2B(g)⇌3C(s)＋4D(g)，在不同压强下，该反应的平衡常数随温度变化见下表。下列判断正确的是(　　) 温度/℃ 压强/MPa 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 d 800 160 f g A．c＞a，g＞f B．正反应是放热反应 C．2.0 MPa、800 ℃时，A的转化率最小 D．1.5 MPa、300 ℃时，B的转化率为50% 解析：选D。A．平衡常数只与温度相关，温度不变，K不变，所以g＝f，故A错误；B．由表格中的数据可知，平衡常数随温度升高而增大，升高温度，平衡正向移动，故该反应的正反应是吸热反应，故B错误；C．因为正反应为吸热反应，所以相同压强、800 ℃时，A的转化率最大，而反应前后气体的分子数相等，所以800 ℃时，三种压强下A的转化率相同，故C错误；D．1.5 MPa、300 ℃时，平衡常数b＝16，设起始充入的n(A)＝n(B)＝1 mol，平衡时体积为V L，B的物质的量的变化量为x mol，达平衡时，A、B、D的物质的量分别为(1－x)mol、(1－x)mol、2x mol，可得K＝＝16，解得x＝0.5，故B的转化率为×100%＝50%，故D正确。 11．工业上以硫(S)与CH4为原料制备CS2，在500 ℃以上发生反应：4S(g)＋CH4(g)⇌CS2(g)＋2H2S(g)　ΔH。在2 L密闭容器中充入1 mol CH4(g)和4 mol S(g)，发生上述反应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系见下表。下列说法错误的是(　　) 温度/℃ 560 580 600 620 640 660 w(S) 0.286 0.333 0.378 0.420 0.462 0.500 A．在580 ℃达到平衡时，CH4的转化率为70% B．该反应660 ℃的平衡常数Kc＝0.25 C．上述反应的正反应为吸热反应 D．起始充入1 mol CS2和2 mol H2S，620 ℃平衡时w(S)＝0.420 解析：选C。A．根据反应列“三段式”： 由表中数据可知，580 ℃时w(S)＝＝0.333，解得x≈0.7，α(CH4)＝×100%＝70%，A项正确；B．660 ℃时，w(S)＝＝0.500，解得x＝0.5，平衡时n(S)＝2 mol、n(CH4)＝0.5 mol、n(CS2)＝0.5 mol、n(H2S)＝1.0 mol，c(S)＝1 mol·L－1、c(CH4)＝0.25 mol·L－1、c(CS2)＝0.25 mol·L－1、c(H2S)＝0.5 mol·L－1，故Kc＝＝0.25，B项正确；C．由题表数据可知，随着温度的升高硫蒸气的体积分数增大，说明升高温度，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，C项错误；D．恒温恒容条件下，在2 L容器中充入1 mol CS2和2 mol H2S等效于充入 1 mol CH4和4 mol S，D项正确。 12．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。温度为T1条件下，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH<0。实验测得v正＝k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆＝k逆·c2(SO3)。 容器 编号 起始浓度/(mol·L－1) 平衡浓度/(mol·L－1) c(SO2) c(O2) c(SO3) c(O2) Ⅰ 0.6 0.3 0 0.2 Ⅱ 0.5 x 0.3 Ⅲ 0.3 0.25 0.2 已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。 下列说法错误的是(　　) A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：K＝ B．若容器Ⅱ中达到平衡时＝1，则x＝0.85 C．容器Ⅲ中达到平衡时，c(O2)<0.25 mol·L－1 D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m<n 解析：选C。A．平衡时，v正＝v逆，平衡常数K＝＝，A项正确；B．根据容器Ⅰ中测得的数据可知，在该温度下，该反应的平衡常数K＝1.25，若容器Ⅱ中达到平衡时＝1，K＝＝＝1.25，c(O2)＝0.8 mol·L－1，列“三段式”： 0．5－2×(x－0.8)＝0.3＋2×(x－0.8)，解得x＝0.85，B项正确；C．容器Ⅲ中Q＝＝≈1.78>K，此时反应向逆反应方向进行，达到平衡时c(O2)>0.25 mol·L－1，C项错误；D．该反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，k逆增大的幅度更大，故n>m，D项正确。 二、非选择题 13．(2024·汕头金禧中学高三阶段训练)试运用所学知识，研究CO等气体的性质，请回答下列问题： 生产水煤气过程中有以下反应： ①C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH1； ②CO(g)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO2(g)　ΔH2； ③C(s)＋ H2O(g) ⇌CO(g)＋ H2(g)　ΔH3。 (1)反应③的平衡常数表达式为K＝__________________________； 上述反应中ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3＝____________。 (2)在一定容积的密闭容器中，进行反应②，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。 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) (3)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示，ΔH2________ 0(填“<”或“>”)。 温度/℃ 400 500 800 平衡常数K 9.94 9 1 在500 ℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)＝0.005 mol/L、c(H2)＝0.015 mol/L，则CO的平衡转化率为________。 (4)对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g)　ΔH<0，当温度为T1、T2时，平衡体系中N2O4的体积分数随压强变化曲线如下图所示。则T1________T2(填“>”或“<”)；增大压强，平衡________(填“正”或“逆”)向移动；B、C两点的平衡常数B________C(填“>”或“<”)。 解析：(1)反应③的平衡常数表达式为K＝；根据盖斯定律，反应③＝反应①＋反应②，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。 (2)A．反应前后气体分子数不变，说明压强始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故A错误；B．反应过程中CO不断减少，当c(CO)不变时，说明反应达到平衡状态，故B正确；C．v正(H2)＝v逆(H2O)，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D．反应进行中某时刻c(CO2)可能恰好等于c(CO)，不能说明反应达到平衡状态，故D错误。 (3)升高温度，化学平衡常数减小，说明平衡逆向移动，ΔH2＜0；达到平衡时c(CO)＝0.005 mol/L、c(H2)＝0.015 mol/L，参与反应的CO与生成的H2的物质的量相等，故CO的平衡转化率为×100%＝75%。 (4)该反应的正反应是放热反应，相同压强下，由C到A，四氧化二氮的体积分数增大，平衡正向移动，故T1＜T2；该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动；该反应的正反应是放热反应，温度越高，平衡常数越小，故B、C两点的平衡常数B＞C。 答案：(1)　ΔH1＋ΔH2 (2)BC　(3)<　75%　(4)<　正　> 14．一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题。 (1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为 BaCl2(s)、Pt(s)和 Cl2(g)，t ℃时平衡常数K′p＝1.0×106 Pa－2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t ℃时，碘蒸气的初始压强为10.0 kPa。t ℃时，反应Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH＜0达到平衡时，测得容器中总压强为 16.0 kPa。 ①p(I2)＝________kPa。 ②下列关于反应Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH＜0的说法正确的是________(填字母)。 a.该反应的平衡常数表达式为 b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 c.加入合适的催化剂，ΔH的值保持不变 (3)—定温度下，恒容密闭容器中，发生如下反应： 反应1　I2(g)⇌2I(g)　ΔH1　Kp1＝200； 反应2　Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)　ΔH2　Kp2； 反应3　ICl(g)⇌I(g)＋Cl(g)　ΔH3　Kp3； 反应4　Cl2(g)⇌2Cl(g)　ΔH4　Kp4。 ①ΔH1＝____________(用含ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。 ②T ℃时，向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300 kPa；反应达到平衡后，总压强为330 kPa，ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数。反应在T ℃达到平衡时，c(I2)＝___________________________mol·L－1， Cl2的转化率为________，Kp2＝________(保留三位有效数字)。 解析：(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t ℃时平衡常数K′p＝1.0×106 Pa－2，说明该反应为可逆反应，根据氧化还原反应原理可得，氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为BaPtCl6BaCl2＋Pt＋2Cl2↑。 (2)①t ℃时反应BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常数K′p＝1.0×106 Pa－2，故平衡时p(Cl2)＝1.0 kPa，抽真空后，通入碘蒸气，发生反应Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)，反应消耗Cl2，导致剩余BaPtCl6不断分解，p(Cl2) 始终为1.0 kPa，设起始到平衡共消耗了分压为x kPa 的I2(g)，列“三段式”： 平衡时，测得容器中总压强为16.0 kPa，故(10.0－x＋1.0＋2x) kPa＝16.0 kPa，解得x＝5.0 kPa，故平衡时 p(I2)＝10.0 kPa－5.0 kPa＝5.0 kPa。②a.该反应的平衡常数表达式为K＝，选项a错误；b.Cl2(g)＋I2(g)⇌2ICl(g)为放热反应，故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，选项b正确；c.催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故ΔH的值保持不变，选项c正确。 (3)①根据盖斯定律，由反应2＋反应3×2－反应4得反应1：I2(g)⇌2I(g)　ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH4。②T ℃时，向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300 kPa；反应达到平衡后，总压强为330 kPa，反应2为气体体积不变的反应，总压增大是由于反应1为气体体积增大的反应，根据总压变化可知，气体总物质的量增加×100%＝10%，设氯气减少的物质的量为x mol，列“三段式”(假设反应分步进行)： ×100%＝20%，解得x＝0.22，平衡时c(I2)＝0.58 mol·L－1，Cl2的转化率为×100%＝22%；反应2达到平衡时，Cl2、I2、ICl的浓度分别为0.78 mol·L－1、0.58 mol·L－1、0.44 mol·L－1，Kp2＝≈0.428。 答案：(1)BaPtCl6BaCl2＋Pt＋2Cl2↑ (2)①5.0　②bc (3)①ΔH2＋2ΔH3－ΔH4　②0.58　22%　0.428 学科网（北京）股份有限公司 $$