内容正文:
专题03 化学平衡
内容概览
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 化学平衡的影响因素
考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点01 化学平衡状态的判断
1.(2023-2024高二上·广东深圳·期末)在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)。下列叙述中能说明反应一定达到化学平衡的是
A.容器内总压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.Z的生成速率等于Z的分解速率
D.X与Y的浓度之比为2:1
【答案】C
【详解】A.可逆反应前后气体前、后化学计量数不改变,气体总物质的量不变,恒温恒容下,气体的压强与物质的量成正比,则反应过程中压强保持不变,不能说明达到化学平衡,A错误;
B.X、Y、Z均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,B错误;
C.Z生成的速率与Z分解的速率相等,同一时间Z的正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,C正确;
D.X与Y的浓度之比为2:1不一定反应达到平衡状态,与X和Y起始加入量有关,D错误;
故答案为C。
2.(2023-2024高二上·浙江丽水·期末)已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在恒温恒压的容器中通入1molCO2和1molH2,下列不能说明反应达平衡状态的是
A.CO2与H2的物质的量之比不变
B.气体的平均相对分子质量不变
C.气体的密度不变
D.CO2的体积分数不变
【答案】D
【详解】A.CO2与H2的投料比与反应系数之比不相等,二者物质的量之比随反应而改变,当其不变说明反应达平衡,A不符合题意;
B.反应体系气体总质量不变,气体物质的量发生改变,则气体的平均相对分子质量不变说明反应达平衡,B不符合题意;
C.反应体系气体总质量不变,恒温恒压的容器的体积发生改变,气体的密度改变,气体的密度不变能说明反应达平衡,C不符合题意;
D.起始容器中通入1molCO2和1molH2,CO2的体积分数为50%;设某时刻CO2反应了xmol,则CO2的体积分数为,CO2的体积分数随反应进行始终不变,当其不变不能说明反应达平衡,D符合题意;
故选D。
3.(2023-2024高二上·广东茂名·期末)工业上制备甲烷的反应为,在恒温恒容的密闭容器中进行该反应,下列物理量不变时不能表明该反应达到平衡的是
A.混合气体的压强 B.和的转化率之比
C.混合气体的总物质的量 D.混合气体的平均摩尔质量
【答案】B
【详解】A.反应前后气体的物质的量发生改变,则压强发生改变,当压强不变时反应达到平衡,A正确:
B.和的转化率之比与投料比有关,不能判定反应是否达到平衡,B错误;
C.反应前后气体的物质的量不相等,当总物质的量不变时,能说明反应达到平衡,C正确;
D.反应前后气体的质量不变,物质的量发生改变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化说明反应达到平衡,D正确;
答案选B。
4.(2023-2024高二上·贵州贵阳·期末)一定条件下,将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应,下列不能说明反应达平衡状态的是
A. B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO体积分数比保持不变 D.NO2的浓度保持不变
【答案】C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】A.,说明该反应达到平衡状态,故A不选;
B.当体系的颜色不再发生改变时,二氧化氮的浓度不再发生变化,所以能说明达到平衡状态,故B不选;
C.SO3和NO体积分数比一直保持不变,故该反应不一定达到平衡状态,故C选;
D.当该反应达到平衡状态时,各物质的量浓度不变,NO2的浓度保持不变能说明达到平衡状态,故D不选;
故选C。
5.(2023-2024高二上·四川凉山·期末)下列描述中,一定是化学平衡状态的是
A.恒温恒容下,体系中气体的物质的量保持不变
B.恒温恒容下,体系中气体的颜色保持不变
C.恒温恒容下,体系中气体的压强保持不变
D.恒温恒容下,体系中气体的密度保持不变
【答案】B
【详解】A.为等体积反应,体系中气体的物质的量保持不变不能判断达到平衡状态,A错误;
B.碘蒸气有颜色,体系中气体的颜色保持不变,可以判断达到平衡状态,B正确;
C.为等体积反应,体系中气体的压强保持不变不能判断达到平衡状态,C错误;
D.恒温恒容下,根据,气体密度为定值,气体的密度保持不变不能判断达到平衡状态,D错误;
故选B。
考点02 化学平衡的影响因素
6.(2023-2024高二上·广东惠州·期末)在某恒温恒容的密闭容器中发生反应:。时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应速率随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是
A.内,
B.恒温恒容时,容器内压强不变,表明该反应达到平衡状态
C.时刻改变的条件是向密闭容器中加入Z
D.再次达到平衡时,平衡常数K减小
【答案】C
【详解】A.0~ t1内,v正逐渐增大,说明反应逆向进行,所以v正<v逆,故A项错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,恒温恒容时,容器内压强不变,不能说明反应达到平衡状态,故B项错误;
C.据题图可知t2时刻逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,达到的新平衡速率比原平衡大,条件为恒温,说明新平衡时各物质浓度比原平衡大,容器容积不变,所以改变的条件可以是向密闭容器中加入Z,故C项正确;
D.同一反应的平衡常数由温度决定,温度不变,平衡常数K不变,故D项错误;
答案选C。
7.(2023-2024高二上·贵州毕节·期末)下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于,增大压强可使颜色变深
B.工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C.对于,升高温度,混合气体颜色变深
D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】A
【详解】A.该反应气体分子数不变,而加压平衡并未移动,体系颜色加深是因为压缩体积使有色气体的浓度增大,不可以用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.使用过量的氧气促进平衡正向移动,提高了二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.碘化氢分解生成氢气和碘蒸气的反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,碘蒸气的浓度增大混合气体颜色变深,则升高温度,混合气体颜色变深可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应,增大溶液中的氯离子浓度,平衡向逆反应方向移动,氯气的溶解度减小,所以实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
本题选A。
8.(2023-2024高二上·湖北荆门·期末)在一定条件下的密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施,不能提高转化率的是
A.升高反应的温度 B.增大容器的容积
C.恒容下通入稀有气体 D.分离出部分
【答案】C
【详解】A.说明反应正向吸热,升高温度平衡正向移动,转化率增大,A不符合题意;
B.反应正向体积增大,增大容器的容积则压强减小,减小压强平衡正向移动,转化率增大,B不符合题意;
C.恒容下通入稀有气体,各组分的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C符合题意;
D.分离出部分,生成物浓度减小,平衡正向移动,转化率增大,D不符合题意;
故选C。
9.(2023-2024高二上·福建福州·期末)下图表示某温度时,在密闭容器内进行可逆反应 的逆反应速率对应时间的坐标图,若在时刻达到平衡后,只改变某一个条件,再次达到平衡,下列说法正确的是
A.恒温恒容条件下向该平衡体系再充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为
B.增大压强,缩小容器容积,再次平衡对应的速率曲线为
C.恒温恒压条件下向该平衡体系中充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为
D.升高温度至,再次平衡后的小于温度下平衡时的
【答案】B
【详解】A.恒温恒容条件下向该平衡体系再充入一定量的,瞬间逆反应速率加快,平衡逆向移动,再次达到平衡,二氧化碳的浓度保持不变,与原平衡相比,逆反应速率不变,故对应的速率曲线为Y,A错误;
B.增大压强,缩小容器容积,二氧化碳浓度增大,瞬间逆反应速率加快,平衡逆向移动,再次达到平衡,二氧化碳的浓度保持不变,与原平衡相比,逆反应速率不变,故对应的速率曲线为Y,B正确;
C.恒温恒压条件下向该平衡体系中充入一定量的,二氧化碳浓度减小,平衡正向移动,再次平衡逆反应速率不变,没有对应的速率曲线,C错误;
D.升高温度至,平衡正向移动,K=c(CO2),K增大,再次平衡后的大于温度下平衡时的,D错误;
答案选B。
10.(2023-2024高二上·福建漳州·期末)一定温度下,在恒容密闭容器中,反应 达到平衡状态,下列说法正确的是
A.再通入,可提高的平衡转化率
B.再通入稀有气体,化学反应速率增大
C.再通入适量化学平衡常数K增大
D.降低温度,增大,减小,化学平衡正向移动
【答案】A
【详解】A.反应中充入O2,可提高SO2的转化率,氧气转化率减小,A正确;
B.恒温恒容条件下,通入稀有气体,反应混合物各组分的浓度不变,正、逆反应速率都不变,B错误;
C.通入SO2,平衡向正反应方向移动,O2的转化率增大,平衡常数只受温度影响,与浓度无关,平衡常数不变,C错误;
D.降低温度,平衡向正反应方向移动,但正、逆反应速率都降低,D错误;
故选A。
考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算
11.(2023-2024高二上·河南漯河·期末)利用甲烷可减少污染,反应原理如下:。时,将与的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示。下列说法正确的是
A.正反应为放热反应且点时反应达到平衡状态
B.若,则产生的量一定是:段段
C.a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:
D.d点的正反应速率小于逆反应速率
【答案】C
【详解】A.由图可知,由a到c,反应物浓度减小,但反应速率逐渐增大,故正反应为放热反应,温度升高对反应速率的影响大于反应物浓度降低对反应速率的影响,反应达到平衡时,反应速率不变,c点速率仍在改变,故c点未达平衡状态,故A错误;
B.随着反应进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,逆反应受温度影响更大,反应正向进行时升高温度,正逆反应速率均增大,但逆反应增大程度大于正反应增大程度,正逆反应速率的差值在减小,若Δt1=Δt2,则产生N2的量:ab段>bc段,故B错误;
C.反应一直没有达到平衡,反应正向进行时放热,a、b、c、d温度逐渐升高,升温左移、K值减小,则在a、b、c、d四点对应温度下达到平衡时的平衡常数大小:故Ka>Kb>Kc>Kd,故C正确;
D.d点反应未达到平衡,而反应是正向进行的,故d点的正反应速率大于逆反应速率,故D错误;
答案选C。
12.(2023-2024高二上·广东广州·期末)一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【答案】D
【详解】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,因此,故A错误;
B.由图可知,升高温度,NO转化率减小,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,故B错误;
C.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故C错误;
D.条件下,平衡时NO转化率为20%,NO和按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为20%,故D正确;
故选D。
13.(2023-2024高二上·广东肇庆·期末)光气是一种重要的有机中间体,其制备原理为。分别向体积均为的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入和发生反应,两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.容器为绝热容器 B.平衡常数:
C.正反应速率: D.容器中平衡时,的转化率为
【答案】C
【详解】A.由图可知容器I体系的压强先升高后降低,该反应气体分子数减少,则容器I为绝热容器,且该反应是放热反应,A项错误;
B.容器I内温度高,平衡常数低,所以平衡常数:,B项错误;
C.容器I的温度高,平衡逆向移动,反应物浓度增大,使正反应速率增大,C项正确;
D.容器I中温度发生变化,无法通过压强变化表示转化率,D项错误;
故选C。
14.(2023-2024高二上·湖北荆门·期末)在催化条件下可以将还原为,反应原理为: ,的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.反应速率:
C.平衡常数: D.气体的颜色:b深,c浅
【答案】D
【详解】A.该反应是气体计量数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,则,A正确;
B.相同条件下,温度越高,反应速率越快,所以,B正确;
C.该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以,C正确;
D.b点的温度低,平衡向正反应方向移动,的量减小,所以b点的颜色要浅一些,D错误;
故选D。
15.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期末)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L
B.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
C.平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2
D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min)
【答案】A
【分析】由题干图像信息可知,反应达到化学平衡时D的物质的量为0.8mol,三段式分析为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,到达平衡时C的物质的量也为0.8mol,C的物质的量浓度为=0.4mol/L,A正确;
B.由分析可知,反应过程中A和B的转化率之比为∶=1∶1,B错误;
C.由分析结合恒容密闭容器中气体压强之比等于气体的物质的量之比可知,平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为(1.8+0.6+0.8)∶(3+1)=4∶5,C错误;
D.由题干信息可知,D为固体,从开始到平衡,D的浓度保持不变,故不用D表示的化学反应速率,D错误;
故答案为:A。
16.(2023-2024高二上·山东日照·期末)一定温度下,向体积不等的恒容密闭容器中均充入气体,发生反应,反应时,测得的转化率与容器体积的关系如图所示。已知:是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A.点再充入一定量的X,X的转化率增大
B.逆反应速率:
C.点对应容器中的平均速率为
D.b点时,该反应的平衡常数
【答案】D
【分析】容器体积越小反应物浓度越大,反应速度越快,所以a、b点容器中反应已达到平衡,d未达到平衡。
【详解】A.点反应已达到平衡,再充入一定量的X,容器体积不变,相当于增大压强平衡逆向移动, X的转化率减小,故A错误;
B.由分析可知,容器越小反应速率越快,故B错误;
C.点X的转化率为60%,即X的变化量为0.4mol,所以物质的变化量为0.4,则的平均速率为,故C错误;
D.b点时,X的转化率为50%,则平衡时X、Y、Z的物质的量均为0.5mol,所以该反应的平衡常数 ,故D正确;
故选D。
17.(2023-2024高二上·河南信阳·期末)如图,向1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ,发生反应 kJ/mol,下列说法正确的是
A.,
B.200℃时,0~10min内
C.12分钟时,200℃和T℃下该反应化学平衡常数恰好相等
D.若起始时向容器中充入4 mol NO和2 mol,则200℃平衡后,NO的物质的量小于3.7 mol
【答案】D
【详解】A.由图可知200℃先出现拐点,对应生成NO₂物质的量少,则温度高平衡逆向移动,正向为放热反应,,A错误;
B.200℃时,0~10 min,可计算,根据速率比等于物质系数比, mol/(L⋅min),B错误;
C.化学平衡常数是一定温度下,反应方程式中各物质平衡浓度的关系,其数值只与温度有关,C错误;
D.若起始时向容器中充入4 mol NO和2 mol ,根据隔板思维原理,200℃平衡后,NO的物质的量小于3.7 mol,D正确;
故答案为D。
18.(2023-2024高二上·重庆九龙坡·期末)如图所示,关闭,向中各充入和,起始,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生反应:;达到平衡时,,则下列说法正确的是
A.达到平衡时,A中压强比B中压强小
B.达到平衡时,A中Y的转化率为10%
C.达到平衡后,向B中充入惰性气体,则B中平衡向正反应方向移动
D.打开K,一段时间后达到新平衡时,(连通管中气体体积不计)
【答案】D
【分析】依题意可知,A是恒压容器,B是恒容容器。VA从起始aL到平衡时0.9aL,说明达到平衡时,反应消耗的反应物Y,可列三段式:,A和B容器发生同样的反应,B中压强降低,导致平衡向逆反应方向移动。
【详解】A.达到平衡时,A中压强不变,B中压强减小,则A中压强比B中压强大,A错误;
B.据分析,达到平衡时,A中Y的转化率为=30%,B错误;
C.达到平衡后,向B中充入惰性气体,由于B是恒容容器,各反应物浓度不变,则B中平衡不移动,C错误;
D.容器A和B在相同温度和催化剂的条件下,打开K,两容器可看作一个恒压容器,一段时间后达到新平衡时,容器B中的气体体积也要减少0.1aL,则(连通管中气体体积不计),D正确;
故选D。
19.(2023-2024高二上·吉林·期末)一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:达到平衡后,测得A的浓度为;在恒温下将密闭容器的体积扩大为平衡时的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度为。则下列的叙述正确的是
A. B.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数增大
【答案】C
【分析】达到平衡后,测得A的浓度为;在恒温下将密闭容器的体积扩大为平衡时的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol/L,再达到平衡时,测得A的浓度为,说明平衡逆向移动。
【详解】A.增大容器体积,减小压强,平衡逆向移动,说明,故A错误;
B.在恒温下将密闭容器的体积扩大为平衡时的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol/L,再达到平衡时,测得A的浓度为,说明平衡逆向移动,故B错误;
C.减小压强,平衡逆向移动,B的转化率降低,故C正确;
D.减小压强,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
选C。
20.(2023-2024高二上·河北唐山·期末)将和充入一容积为密闭容器中,分别在300℃、T℃发生反应:,根据图示判断,下列说法正确的是
A.,
B.300℃时,内
C.容器内气体密度不变时,反应达到了平衡状态
D.时,的平衡转化率小于
【答案】D
【分析】由图可知,T℃先达到平衡,说明T大于300,平衡时甲醇的物质的量小于0.2,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,a小于0。
【详解】A.由分析可知,该反应为放热反应,a小于0,反应温度大于300℃,故A错误;
B.由图可知,300℃条件下,20min反应达到平衡时,甲醇的物质的量为0.2mol,由方程式可知,0—20min内氢气的反应速率为=0.01 mol/(L·min),故B错误;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故C错误;
D.由图可知,300℃条件下,20min反应达到平衡时,甲醇的物质的量为0.2mol,由方程式可知,一氧化碳的转化率为×100%=20%,由分析可知,T大于300,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则300℃时,一氧化碳的平衡转化率小于20%,故D正确;
故选D。
1.(2023-2024高二上·四川宜宾·期末)丙烷脱氢制备丙烯的反应为:。下列能提高平衡转化率的措施是
A.升高反应的温度 B.减小容器的体积
C.恒容条件下通入 D.加入合适的催化剂
【答案】C
【详解】A.该反应是放热反应,升高反应的温度,平衡逆向移动,平衡转化率减小,A不符合题意;
B.该反应气体分子数增大,减小容器的体积,增大了压强,平衡逆向移动,平衡转化率减小,B不符合题意;
C.恒容条件下通入,增大氧气的浓度,平衡正向移动,提高平衡转化率,C符合题意;
D.加入合适的催化剂能缩短达到平衡的时间,但反应的平衡不移动,不能改变平衡转化率,D不符合题意;
故选C。
2.(2023-2024高二上·山东济宁·期末)已知相同条件下反应① 和反应② 的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. B.反应②逆反应的活化能为
C.降低压强有利于提高Y的平衡产率 D.达平衡的时间反应②小于反应①
【答案】D
【详解】A.根据图像可知,反应①的为正值,反应②的为负值,因此>,故A正确;
B.反应②的逆反应的活化能为,故B正确;
C.降低压强,反应①的平衡向正反应方向移动,Y的平衡产率提高,故C正确;
D.无法确定反应①和反应②的反应速率,因此无法确定达平衡的时间,故D错误。
答案选D 。
3.(2023-2024高二上·江西吉安·期末)汽车排气系统中的三元催化剂能将尾气中的NO与CO转化为无污染气体,反应为。T℃,向2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和2 mol CO,一定条件下测得N2的物质的量随时间变化关系如表所示:
t/min
0
0.35
0.7
0.8
0.8
下列说法错误的是
A.
B.若,则0~5 min内
C.该温度下的化学平衡常数
D.若改为恒压密闭容器,达到化学平衡时,
【答案】B
【分析】利用三段式处理数据:,,据此回答。
【详解】A.由表中数据可知两个时间段的相等,而是逐渐减小,故,A正确;
B.若,则0~5 min内,根据计量系数关系,故,B错误;
C.根据分析可知,C正确;
D.由于该反应正向为气体分子数减小的反应,若改为恒压,跟恒容相比,相当于加压,平衡正向移动,产率更高,所以达到化学平衡时,,D正确;
故选B。
4.(2023-2024高二上·江西吉安·期末)催化剂I和II均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法正确的是
A.使用催化剂I或II,反应历程都分2步进行
B.使用催化剂II时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
D.使用催化剂II时,反应体系更快达到平衡
【答案】C
【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用I或II,反应历程都分4步进行,A错误;
B.由图可知在前两个历程中使用I活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用I活化能较高、反应速率较慢,所以使用I时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,B错误;
C.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,C正确;
D.由图可知使用I的最高活化能小于使用II的最高活化能,所以使用I时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,D错误;
故选C。
5.(2023-2024高二上·陕西渭南·期末)500℃时,在10L密闭容器内进行反应,开始时加入2 mol 和2 mol,则达到平衡时,的浓度不可能为
A.0.04 mol⋅L B.0.08 mol⋅L C.0.13 mol⋅L D.0.20 mol⋅L
【答案】D
【详解】该反应为可逆反应,反应物的转化率不可能达到100%,开始时加入2 mol 和2 mol,氮气过量,若氢气完全转化,则生成氨气的物质的量为mol,浓度约为0.133mol/L,则体系中氨气的浓度小于0.133mol/L,即浓度不可能为0.20mol/L,选D。
6.(2023-2024高二上·福建·期末)乙醇-水催化重整可获得H2.体系中存在的主要反应为:
反应①:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.3kJ·mol-1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
下列说法错误的是
A.若体系达到平衡后,压缩容器体积,反应②的平衡不移动
B.适当增大起始n(H2O):n(C2H5OH)的值,有利于H2的生成
C.升高温度,反应①、②的反应速率和化学平衡常数均增大
D.可计算出C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=+255.3kJ·mol-1
【答案】A
【详解】A.体系达到平衡后,压缩容器体积,反应①逆向移动,导致②中反应物的浓度减小,随后反应②逆向移动,A错误;
B.适当增大起始n(H2O):n(C2H5OH)的值,相当于乙醇的物质的量不变增加水的物质的量,水的浓度增大,平衡正向移动,有利于H2的生成,B正确;
C.温度升高反应速率增大,反应①②均为吸热反应,升高温度平衡均正向移动,平衡常数均增大,C正确;
D.根据盖斯定律可知,有①+2②可得C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g),故ΔH=+173.3kJ·mol-1+241kJ·mol-1=+255.3kJ·mol-1,D正确;
答案选A。
7.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期末)对可逆反应下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.化学反应速率关系是:
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x molNH3,则反应达到平衡状态
【答案】A
【分析】可逆反应达到平衡状态时,任何物质的浓度不变,在同一时刻用不同物质表示的正、逆反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,据此分析解答。
【详解】A.当该可逆反应达到化学平衡时,反应速率应该满足关系:,根据方程式有:,整理可得,因此的条件下反应达到平衡状态,A正确;
B.当该可逆反应达到化学平衡时,反应速率应该满足关系:,因此的条件下反应未达到平衡状态,B错误;
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则反应混合物中任意一种物质的浓度减小,因此正反应速率减小,逆反应速率也减小,C错误;
D.消耗NH3表示正反应,生成NO也表示正反应,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选A。
8.(2023-2024高二上·安徽宣城·期末)在一个恒温恒压的密闭容器中充入和,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A.的体积分数 B.值
C. D.混合气体的密度
【答案】B
【详解】A.平衡正向移动,的体积分数减小,直至达到平衡,体积分数不变,A错误;
B.K值只随温度变化而变化,B正确;
C.开始时平衡正向移动,Qc增大,直至等于K值,C错误;
D.恒压的密闭容器,体积减小至平衡时不再改变,气体的质量不变,故混合气体的密度增大至平衡时不再变化,D错误;
故选B。
9.(2023-2024高二上·广西桂林·期末)硫酸工业中,转化为是关键步骤: <0,下列叙述正确的是
A.升高温度,变小,变大
B.使用催化剂,的平衡转化率增大
C.平衡后,增大的浓度使平衡右移,平衡常数减小
D.平衡后,增大压强(压缩体积)达到新的平衡,的浓度增大
【答案】D
【详解】A.升高温度,、均变大,故A项错误;
B.使用催化剂只能加快反应速率,不能使SO2的平衡转化率增大,故B项错误;
C.平衡后,增大O2的浓度使平衡右移,温度不变则平衡常数不变,故C项错误;
D.平衡后,体积减小,气体反应物、生成物浓度都增大,平衡会向气体分子数减少的方向移动,即向逆反应方向移动,达到新的平衡,SO2的浓度增大,故D项正确;
故答案选D。
10.(2023-2024高二上·贵州安顺·期末)下列叙述与图像不相对应的是
A.图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B.图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C.图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D.图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
【答案】B
【详解】A.时如果减小压强,正逆反应速率都减小,平衡逆向移动,与图像相符合,故A不选;
B.如果X、Y、Z均为气态,为气体体积相等的反应,改变压强,平衡不移动,Z的体积分数不变,与图像不符合,故B选;
C.与盐酸反应是放热反应,开始时温度升高对反应速率的影响占主导地位,故反应速率加快,与图像相符,故C不选;
D.c点之后,CO2的浓度变化是因为平衡移动,升高温度,平衡逆向移动,导致CO2的浓度增大,说明反应为放热反应,对放热反应,升高温度,K值减小,故,故D正确;
答案选B。
11.(2023-2024高二上·河南·期末)已知:化学反应的速率常数(A、R为常数,为自然对数的底,为活化能)。反应由如下步骤实现:Ⅰ. ,Ⅱ. ,反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的
B.反应过程涉及两种中间体
C.升高温度,速率常数减小、增大
D.增大压强,反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大
【答案】A
【详解】A.反应步骤Ⅰ的速率常数随温度变化更大,说明Ea更大,Ea更大时,的值才会变化更大,纵坐标变化更大,说明反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的,A正确;
B.中间体是开始没有,反应过程中生成然后又反应掉的物质,该反应中只有Q一种中间体,B错误;
C.从图上可以看出,升高温度,横坐标减小,速率常数都是增大的,C错误;
D.平衡常数只受温度的影响,改变压强,平衡常数不变,D错误;
答案选A。
12.(2023-2024高二上·安徽黄山·期末)已知气相直接水合法可以制取乙醇: 。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.
B.p1<p2
C.在p2、280℃条件下,C点的
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
【答案】C
【分析】,此反应为气体分子数减小的反应,因此相同温度下,增大压强,平衡正向移动,反应物转化率增大;同样可由图分析,温度升高,乙烯转化率减小,故升高温度平衡逆移,此反应<0,据此分析解题。
【详解】A.温度升高,乙烯转化率减小,故升高温度平衡逆移,此反应ΔH<0,A正确;
B.当温度相同时,从p1到p2乙烯转化率增大,即平衡正向移动,所以p1<p2,B正确;
C.在p2、280℃条件下,B点为平衡点,则C点未达平衡状态,且反应正向进行,所以C点的v正>v逆,C错误;
D.设C2H4与H2O的物质的量均为“1”,列出三段式,,产物乙醇所占物质的量分数为,即乙醇所占的体积分数约为11%,D正确;
本题选C。
13.(2023-2024高二上·河南郑州·期末)向体积均为1L的两个恒容容器中分别充入3mol X和1mol Y发生反应: ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.气体的总物质的量: B.ΔH<0
C.反应速率: D.a点平衡常数:K=2
【答案】B
【详解】A.由图可知,a点和c点的气体压强相等,该反应为气体体积减小的放热反应,若a点和c点的气体总物质的量相等,绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,气体压强大于恒温容器乙,所以容器甲中气体总物质的量小于容器乙,,故A错误;
B.该反应为气体体积减小的反应,则反应中气体压强会减小,由图可知,绝热容器甲中,气体压强先增大后减小,说明反应过程中反应温度升高,该反应为焓变小于0的放热反应,故B正确;
C.该反应为气体体积减小的放热反应,则相同时间时绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,温度越高,反应速率越快,则,故C错误;
D.由图可知,a点反应达到平衡,气体压强为p,该反应为气体体积减小的放热反应,则绝热容器甲中平衡时的反应温度大于起始反应温度,由起始压强为2p可知,平衡时气体的总物质的量<4mol×=2mol,设平衡时生成Z的浓度为xmol/L,由题意可建立如下三段式:,则4-3x<2,x>,则反应的平衡常数K=≠=2,故D错误;
故选B。
14.(2023-2024高二上·重庆九龙坡·期末)工业上用和来合成氨的反应是放热反应,下列叙述可用勒夏特列原理来解释的是
A.合成氨时,原料气必须经过净化处理
B.高温比室温更有利于合成氨的反应
C.高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
D.使用铁触媒,使和混合气体有利于合成氨
【答案】C
【详解】A.合成氨时,原料气中的杂质可以使催化剂中毒,必须经过净化,催化剂不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A项错误;
B.合成氨放热,温度升高,平衡逆向移动,所以500℃左右比室温不利于合成氨的反应,不能用勒夏特列原理解释,B项错误;
C.增大压强平衡向正反应移动,原料利用率提高,氨气产率增大,高压比常压条件更有利于合成氨的反应,可以用勒夏特列原理解释,C项正确;
D.催化剂只能加快反应速率,不影响平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,D项错误;
故选C。
15.(2023-2024高二上·福建泉州·期末)恒温恒容条件下,下列可逆反应达到平衡状态的标志,正确的是
选项
反应
标志
A
2HI(g)H2(g)+I2(g)
混合气体的颜色不变
B
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
混合气体密度不变
C
2NO2(g)N2O4(g)
2v正(NO2)=v逆(N2O4)
D
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
NH3在混合气体中的百分含量不变
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.反应2HI(g)H2(g)+I2(g),混合气体的颜色不变,说明I2的浓度不变,反应一定达到平衡状态,故选A;
B.反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),恒温恒容条件下,气体密度是恒量,混合气体密度不变,反应不一定平衡,故不选B;
C.反应2NO2(g)N2O4(g),2v正(NO2)=v逆(N2O4)时,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C;
D.反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),容器中的两种气体均为反应产物,NH3在混合气体中的百分含量始终为,NH3在混合气体中的百分含量不变,反应不一定平衡,故不选D;
选A。
16.(2023-2024高二上·福建泉州·期末)向一恒容密闭容器中,加入1molCH4和一定量的CO2,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.投料比:x1>x2 B.正反应速率:va>vb
C.压强:pa<pb D.投料比为x2时d点浓度商Q大于c点平衡常数K
【答案】C
【详解】A.其他条件一定时,增大n(CO2),平衡正向移动,CH4的平衡转化率增大,即其他条件一定时,投料比x越小,CH4的平衡转化率越大,所以投料比:x1<x2,A错误;
B.由图可知,温度:a<b,其他条件一定时,温度越高,反应速率越快,则正反应速率:va<vb,B错误;
C.正反应是气体体积增大的反应,CH4的平衡转化率:a<b,则容器中混合气体的物质的量:a<b,由pV=nRT可知,压强:pa<pb,C正确;
D.d点时反应未达到平衡状态,平衡正向移动,反应物CH4、CO2浓度减小,CO、H2浓度增大,则d点浓度商Q小于c点平衡常数K,D错误;
故选C。
17.(2023-2024高二上·福建三明·期末)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中加入固体,发生反应:,若0~10s内消耗了2mol,下列说法正确的是
A.0~10s内
B.反应过程中气体的体积分数均为1/3
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.压缩容器体积,再次达平衡后增大
【答案】B
【详解】A.为固体,不能用来表示反应速率,A错误;
B.该反应为固体分解的反应,生成2分子氨气的同时生成1分子二氧化碳,故反应过程中气体的体积分数均为1/3,B正确;
C.升高温度,正逆反应速率都加快,C错误;
D.温度不变,平衡常数不变,再次达到平衡时,不变,D错误;
故选B。
18.(2023-2024高二上·安徽宣城·期末)对于可逆反应,下列图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.在其它条件不变时,增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,即0.2MPa时的应先达到平衡,且增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,因此达到平衡时反应物A的平衡含量降低,A错误;
B.升高温度,速率加快,正方向是放热反应,温度升高平衡逆向移动,B正确;
C.催化剂不能影响化学平衡移动,C错误;
D.当反应物之比与化学计量数相等时,转化率相等,故横坐标应该为2,D错误;
故选B。
19.(2023-2024高二上·北京·期末)催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A.该反应
B.a、b交点处化学平衡常数值相同
C.当时,达平衡后
D.当时,的平衡转化率约为
【答案】D
【详解】A.题给反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,增大,则曲线a表示时随压强变化的曲线,曲线b表示p=时随温度变化的曲线,根据曲线b,升高温度,减小,说明平衡逆向移动,则,A项错误;
B.曲线a、b交点,曲线b对应反应温度小于250 ℃,温度不同,化学平衡常数的值不同,B项错误;
C.由曲线b可知,、230 ℃ 时,>0.07,C项错误;
D.起始反应物,设起始H2、CO的物质的量分别为3 mol、1 mol,平衡时生成a mol甲醇,由题意建立三段式:
由可得,解得,则H2反应了1 mol,故的平衡转化率为,D项正确;
故选D。
20.(2023-2024高二上·安徽合肥·期末)完成下列问题
(1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为:2mol⋅L-1、2mol⋅L-1、4mol⋅L-1、4mol⋅L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为 mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。
(2)火箭发射时常出现红棕色气体,原因为当温度升高时气体颜色变深。
①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
a.b.c.
②若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将 (填“增大”或“不变”或“减小”)。
【答案】(1) 吸热 逆反应方向 0.1
(2) AC 不变
【详解】(1)①平衡常数是指在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值,由方程式可知,反应的平衡常数表达式为:;温度升高,平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则该反应为吸热反应;
②1200℃时,反应的浓度熵Qc==4>K=2.6,则平衡逆反应方向移动;
③由图可知,此时氢气的转化率为50%,则平衡时,Δn(H2)=3mol×50%=1.5mol,用H2表示该反应的平均反应速率为v(H2)===0.1mol⋅L-1⋅min-1;
(2)①a.在恒压容器中,反应为气体分子数增大的反应,气体体积增大,气体的总质量不变,气体密度减小,当气体密度不变时,说明反应达到平衡状态,故a正确;
b.图像描述的均为正反应,不能说明正逆反应速率相等,也就不能说明反应达到平衡状态,故b错误;
c.四氧化二氮的转化率不再改变,说明反应达到平衡状态,故c正确;
答案为ac;
②平衡常数受温度的影响,温度不变,平衡常数不变。
(2)①a.在恒压容器中,反应为气体分子数增大的反应,气体体积增大,气体的总质量不变,气体密度减小,当气体密度不变时,说明反应达到平衡状态,故a正确;
b.图像描述的均为正反应,不能说明正逆反应速率相等,也就不能说明反应达到平衡状态,故b错误;
c.四氧化二氮的转化率不再改变,说明反应达到平衡状态,故c正确;
答案为ac;
②平衡常数受温度的影响,温度不变,平衡常数不变。
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专题03 化学平衡
内容概览
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 化学平衡的影响因素
考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点01 化学平衡状态的判断
1.(2023-2024高二上·广东深圳·期末)在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)。下列叙述中能说明反应一定达到化学平衡的是
A.容器内总压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.Z的生成速率等于Z的分解速率
D.X与Y的浓度之比为2:1
2.(2023-2024高二上·浙江丽水·期末)已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在恒温恒压的容器中通入1molCO2和1molH2,下列不能说明反应达平衡状态的是
A.CO2与H2的物质的量之比不变
B.气体的平均相对分子质量不变
C.气体的密度不变
D.CO2的体积分数不变
3.(2023-2024高二上·广东茂名·期末)工业上制备甲烷的反应为,在恒温恒容的密闭容器中进行该反应,下列物理量不变时不能表明该反应达到平衡的是
A.混合气体的压强 B.和的转化率之比
C.混合气体的总物质的量 D.混合气体的平均摩尔质量
4.(2023-2024高二上·贵州贵阳·期末)一定条件下,将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应,下列不能说明反应达平衡状态的是
A. B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO体积分数比保持不变 D.NO2的浓度保持不变
5.(2023-2024高二上·四川凉山·期末)下列描述中,一定是化学平衡状态的是
A.恒温恒容下,体系中气体的物质的量保持不变
B.恒温恒容下,体系中气体的颜色保持不变
C.恒温恒容下,体系中气体的压强保持不变
D.恒温恒容下,体系中气体的密度保持不变
考点02 化学平衡的影响因素
6.(2023-2024高二上·广东惠州·期末)在某恒温恒容的密闭容器中发生反应:。时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应速率随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是
A.内,
B.恒温恒容时,容器内压强不变,表明该反应达到平衡状态
C.时刻改变的条件是向密闭容器中加入Z
D.再次达到平衡时,平衡常数K减小
7.(2023-2024高二上·贵州毕节·期末)下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于,增大压强可使颜色变深
B.工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C.对于,升高温度,混合气体颜色变深
D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
8.(2023-2024高二上·湖北荆门·期末)在一定条件下的密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施,不能提高转化率的是
A.升高反应的温度 B.增大容器的容积
C.恒容下通入稀有气体 D.分离出部分
9.(2023-2024高二上·福建福州·期末)下图表示某温度时,在密闭容器内进行可逆反应 的逆反应速率对应时间的坐标图,若在时刻达到平衡后,只改变某一个条件,再次达到平衡,下列说法正确的是
A.恒温恒容条件下向该平衡体系再充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为
B.增大压强,缩小容器容积,再次平衡对应的速率曲线为
C.恒温恒压条件下向该平衡体系中充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为
D.升高温度至,再次平衡后的小于温度下平衡时的
10.(2023-2024高二上·福建漳州·期末)一定温度下,在恒容密闭容器中,反应 达到平衡状态,下列说法正确的是
A.再通入,可提高的平衡转化率
B.再通入稀有气体,化学反应速率增大
C.再通入适量化学平衡常数K增大
D.降低温度,增大,减小,化学平衡正向移动
考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算
11.(2023-2024高二上·河南漯河·期末)利用甲烷可减少污染,反应原理如下:。时,将与的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示。下列说法正确的是
A.正反应为放热反应且点时反应达到平衡状态
B.若,则产生的量一定是:段段
C.a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:
D.d点的正反应速率小于逆反应速率
12.(2023-2024高二上·广东广州·期末)一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
13.(2023-2024高二上·广东肇庆·期末)光气是一种重要的有机中间体,其制备原理为。分别向体积均为的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入和发生反应,两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.容器为绝热容器 B.平衡常数:
C.正反应速率: D.容器中平衡时,的转化率为
14.(2023-2024高二上·湖北荆门·期末)在催化条件下可以将还原为,反应原理为: ,的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.反应速率:
C.平衡常数: D.气体的颜色:b深,c浅
15.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期末)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L
B.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
C.平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2
D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min)
16.(2023-2024高二上·山东日照·期末)一定温度下,向体积不等的恒容密闭容器中均充入气体,发生反应,反应时,测得的转化率与容器体积的关系如图所示。已知:是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A.点再充入一定量的X,X的转化率增大
B.逆反应速率:
C.点对应容器中的平均速率为
D.b点时,该反应的平衡常数
17.(2023-2024高二上·河南信阳·期末)如图,向1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ,发生反应 kJ/mol,下列说法正确的是
A.,
B.200℃时,0~10min内
C.12分钟时,200℃和T℃下该反应化学平衡常数恰好相等
D.若起始时向容器中充入4 mol NO和2 mol,则200℃平衡后,NO的物质的量小于3.7 mol
18.(2023-2024高二上·重庆九龙坡·期末)如图所示,关闭,向中各充入和,起始,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生反应:;达到平衡时,,则下列说法正确的是
A.达到平衡时,A中压强比B中压强小
B.达到平衡时,A中Y的转化率为10%
C.达到平衡后,向B中充入惰性气体,则B中平衡向正反应方向移动
D.打开K,一段时间后达到新平衡时,(连通管中气体体积不计)
19.(2023-2024高二上·吉林·期末)一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:达到平衡后,测得A的浓度为;在恒温下将密闭容器的体积扩大为平衡时的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度为。则下列的叙述正确的是
A. B.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数增大
20.(2023-2024高二上·河北唐山·期末)将和充入一容积为密闭容器中,分别在300℃、T℃发生反应:,根据图示判断,下列说法正确的是
A.,
B.300℃时,内
C.容器内气体密度不变时,反应达到了平衡状态
D.时,的平衡转化率小于
1.(2023-2024高二上·四川宜宾·期末)丙烷脱氢制备丙烯的反应为:。下列能提高平衡转化率的措施是
A.升高反应的温度 B.减小容器的体积
C.恒容条件下通入 D.加入合适的催化剂
2.(2023-2024高二上·山东济宁·期末)已知相同条件下反应① 和反应② 的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. B.反应②逆反应的活化能为
C.降低压强有利于提高Y的平衡产率 D.达平衡的时间反应②小于反应①
3.(2023-2024高二上·江西吉安·期末)汽车排气系统中的三元催化剂能将尾气中的NO与CO转化为无污染气体,反应为。T℃,向2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和2 mol CO,一定条件下测得N2的物质的量随时间变化关系如表所示:
t/min
0
0.35
0.7
0.8
0.8
下列说法错误的是
A.
B.若,则0~5 min内
C.该温度下的化学平衡常数
D.若改为恒压密闭容器,达到化学平衡时,
4.(2023-2024高二上·江西吉安·期末)催化剂I和II均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法正确的是
A.使用催化剂I或II,反应历程都分2步进行
B.使用催化剂II时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
D.使用催化剂II时,反应体系更快达到平衡
5.(2023-2024高二上·陕西渭南·期末)500℃时,在10L密闭容器内进行反应,开始时加入2 mol 和2 mol,则达到平衡时,的浓度不可能为
A.0.04 mol⋅L B.0.08 mol⋅L C.0.13 mol⋅L D.0.20 mol⋅L
6.(2023-2024高二上·福建·期末)乙醇-水催化重整可获得H2.体系中存在的主要反应为:
反应①:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.3kJ·mol-1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
下列说法错误的是
A.若体系达到平衡后,压缩容器体积,反应②的平衡不移动
B.适当增大起始n(H2O):n(C2H5OH)的值,有利于H2的生成
C.升高温度,反应①、②的反应速率和化学平衡常数均增大
D.可计算出C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=+255.3kJ·mol-1
7.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期末)对可逆反应下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.化学反应速率关系是:
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x molNH3,则反应达到平衡状态
8.(2023-2024高二上·安徽宣城·期末)在一个恒温恒压的密闭容器中充入和,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A.的体积分数 B.值
C. D.混合气体的密度
9.(2023-2024高二上·广西桂林·期末)硫酸工业中,转化为是关键步骤: <0,下列叙述正确的是
A.升高温度,变小,变大
B.使用催化剂,的平衡转化率增大
C.平衡后,增大的浓度使平衡右移,平衡常数减小
D.平衡后,增大压强(压缩体积)达到新的平衡,的浓度增大
10.(2023-2024高二上·贵州安顺·期末)下列叙述与图像不相对应的是
A.图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B.图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C.图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D.图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
11.(2023-2024高二上·河南·期末)已知:化学反应的速率常数(A、R为常数,为自然对数的底,为活化能)。反应由如下步骤实现:Ⅰ. ,Ⅱ. ,反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的
B.反应过程涉及两种中间体
C.升高温度,速率常数减小、增大
D.增大压强,反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大
12.(2023-2024高二上·安徽黄山·期末)已知气相直接水合法可以制取乙醇: 。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.
B.p1<p2
C.在p2、280℃条件下,C点的
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
13.(2023-2024高二上·河南郑州·期末)向体积均为1L的两个恒容容器中分别充入3mol X和1mol Y发生反应: ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.气体的总物质的量: B.ΔH<0
C.反应速率: D.a点平衡常数:K=2
14.(2023-2024高二上·重庆九龙坡·期末)工业上用和来合成氨的反应是放热反应,下列叙述可用勒夏特列原理来解释的是
A.合成氨时,原料气必须经过净化处理
B.高温比室温更有利于合成氨的反应
C.高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
D.使用铁触媒,使和混合气体有利于合成氨
15.(2023-2024高二上·福建泉州·期末)恒温恒容条件下,下列可逆反应达到平衡状态的标志,正确的是
选项
反应
标志
A
2HI(g)H2(g)+I2(g)
混合气体的颜色不变
B
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
混合气体密度不变
C
2NO2(g)N2O4(g)
2v正(NO2)=v逆(N2O4)
D
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
NH3在混合气体中的百分含量不变
A.A B.B C.C D.D
16.(2023-2024高二上·福建泉州·期末)向一恒容密闭容器中,加入1molCH4和一定量的CO2,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.投料比:x1>x2 B.正反应速率:va>vb
C.压强:pa<pb D.投料比为x2时d点浓度商Q大于c点平衡常数K
17.(2023-2024高二上·福建三明·期末)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中加入固体,发生反应:,若0~10s内消耗了2mol,下列说法正确的是
A.0~10s内
B.反应过程中气体的体积分数均为1/3
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.压缩容器体积,再次达平衡后增大
18.(2023-2024高二上·河南·期末)已知:化学反应的速率常数(A、R为常数,为自然对数的底,为活化能)。反应由如下步骤实现:Ⅰ. ,Ⅱ. ,反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的
B.反应过程涉及两种中间体
C.升高温度,速率常数减小、增大
D.增大压强,反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大
18.(2023-2024高二上·安徽宣城·期末)对于可逆反应,下列图像正确的是
A. B.
C. D.
19.(2023-2024高二上·北京·期末)催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A.该反应
B.a、b交点处化学平衡常数值相同
C.当时,达平衡后
D.当时,的平衡转化率约为
20.(2023-2024高二上·安徽合肥·期末)完成下列问题
(1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为:2mol⋅L-1、2mol⋅L-1、4mol⋅L-1、4mol⋅L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为 mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。
(2)火箭发射时常出现红棕色气体,原因为当温度升高时气体颜色变深。
①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
a.b.c.
②若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将 (填“增大”或“不变”或“减小”)。
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