课下巩固检测练24 化学平衡状态及其影响因素-【正禾一本通】2025年高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材，双选版）

[课下巩固检测练(二十四)]　化学平衡状态及其影响因素 __________________________________________________________________(每小题5分) 1．氮、硫的氧化物无害化、再利用具有重要意义，可利用下面反应进行氮、硫的氧化物再利用：NO2(g)＋SO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－83.6 kJ·mol-1。下面说法正确的是(　　 ) A．NO2、SO2体积比保持不变可用来判定平衡状态 B．加压可加快反应速率，使平衡时SO3产量提高 C．恒容条件下，投料物质的量比为1∶1，若NO2平衡转化率为60%，则平衡常数为2.25 D．NO可直接用NaOH溶液吸收，制取NaNO2 解析：选C。不确定两者初始投料比，不确定NO2、SO2体积比是否为变量，其保持不变不可用来判定平衡状态，A错误； 反应为气体分子数不变的反应，加压可加快反应速率，但不会使平衡时SO3产量提高，B错误；恒容条件下，投料物质的量比为1∶1，假设投料均为1 mol，若NO2平衡转化率为60%，反应二氧化氮、二氧化硫各0.6 mol，平衡时二氧化氮、二氧化硫均为0.4 mol，三氧化硫、一氧化氮均为0.6 mol，则平衡常数为＝2.25，C正确； NO不和氢氧化钠反应，不可直接用NaOH溶液吸收，D错误。 2．下列关于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的说法正确的是(　　 ) A．基态V原子核外电子排布为3d34s2 B．反应达到平衡状态时，v逆(SO3)＝2v正(O2) C．使用V2O5的目的是增大SO2的平衡转化率 D．其他条件相同，增大压强，平衡常数增大 解析：选B。V为第23号元素，基态V原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2，A项错误；反应达到平衡状态时，v逆(SO3)＝2v正(O2)，B项正确；催化剂可以增大化学反应速率，不能使平衡移动，不能改变平衡转化率，C项错误；化学平衡常数只受温度的影响，温度改变，平衡常数才会改变，D项错误。 3．(2024·天津二模)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，其合成原理为CO(g)＋H2S(g)⥫⥬ COS(g)＋H2(g)　ΔH<0，在恒容密闭容器中发生该反应并达到平衡状态。下列说法正确的是(　　 ) A．催化剂能改变ΔH B．升温，平衡常数增大 C．通入He(g)，压强增大，H2S的转化率增大 D．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 解析：选D。催化剂只能改变反应的途径，不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的焓变ΔH，A错误；由题干信息可知，该反应是一个放热反应，则升温平衡逆向移动，导致平衡常数减小，B错误；在恒容密闭容器中，通入He(g)，容器压强虽然增大，但反应体系中各物质的浓度均不改变，平衡不移动，即H2S的转化率不变，C错误；根据反应热ΔH等于正反应的活化能减去逆反应的活化能可知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，D正确。 4．K2Cr2O7稀溶液中存在如下平衡： Ⅰ．(aq)＋H2O(l)(aq)　ΔH1 Ⅱ．(aq)(aq)＋H＋(aq)　ΔH2 关于该溶液的说法不正确的是(温度变化忽略不计)(　　 ) A．加水稀释，溶液中离子总数增加 B．加入少量浓NaOH溶液，Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动 C．加入少量K2Cr2O7(s)，溶液颜色不再变化时，比原溶液中的小 D．(aq)＋H2O(l)(aq)＋2H＋(aq)　ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 解析：选C。反应Ⅰ中水为液态，虽然水是反应物，稀溶液中加水对平衡影响不大，反应Ⅱ是离子数目增加的反应，加水有利于平衡正向移动，故加水稀释，溶液中离子总数增加，A正确；反应Ⅱ中，加氢氧化钠中和了H＋，有利于平衡正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗，使反应Ⅰ正向移动，故加入少量浓NaOH溶液，Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动，B正确；反应Ⅰ的平衡常数K1＝，平衡常数只受温度影响，故比值不变，C错误；反应(aq)＋(aq)＋2H＋(aq)可以由反应Ⅰ＋反应Ⅱ×2得到，故该反应的ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，D正确。 5．室温下，向圆底烧瓶中加入1.5 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBr⥫⥬ C2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述正确的是(　　 ) A．加入NaOH，可减少乙醇的物质的量 B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C．若反应物均增加至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D．若起始温度提高至60 ℃，一定可以缩短反应达到平衡的时间 解析：选B。加入NaOH，消耗HBr，导致平衡逆向移动，所以乙醇的量增加，A错误；增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br，B正确；若反应物均增加至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比会变化，C错误；升高温度，乙醇和溴化氢会挥发，不利于生成溴乙烷，不一定可以缩短反应达到平衡的时间，D错误。 6．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。工业上将原料以n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8投入合成塔。下列说法正确的是(　　 ) A．从合成塔排出的气体中，n(N2)∶n(H2)>1∶2.8 B．当3v正(H2)＝2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态 C．使用高效催化剂可降低反应的焓变 D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 解析：选A。根据反应方程式，N2和H2反应时消耗的物质的量之比为1∶3，而起始投料比为1∶2.8，消耗比小于投料比，故排出的气体中，n(N2)∶n(H2)>1∶2.8，A正确；各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故2v正(H2)＝3v逆(NH3)时，反应达到平衡状态，B错误；催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应热，不能降低焓变，C错误；升高温度，正逆反应速率都增大，D错误。 7．(2024·北京三模)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应： 反应②和③的反应速率分别满足v2(X)＝k2c2(X)和v3(Z)＝k3c(Z)，其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。 t/min 0 1 2 3 4 5 cW/(mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是(　　 ) A．0～2 min内，W的平均反应速率为0.080 mol·L-1·min-1 B．若增大容器容积，平衡时Z的产率增大 C．若k2＝k3，平衡时c(X)＝c(Z) D．若升高温度，平衡时c(Z)减小 解析：选D。由表知0～2 min内Δc(W)＝0.16－0.08＝0.08 mol/L，则v(W)＝=0.040 mol·L-1·min-1，A错误；过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积，相当于减小压强，对反应4X(g)⥫⥬2Z(g)平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的物质的量增大，平衡时Z的产率减小，B错误；由速率之比等于系数比，平衡时v逆(X)＝2v正(Z)，即2v3＝v2，2k3c(Z)＝k2c2(X)，若k2＝k3，平衡时2c(Z)＝c2(X)，C错误；反应③的活化能大于反应②，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，则4X(g)⥫⥬2Z(g)　ΔH<0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时c(Z)减小，D正确。 8．如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡。下列说法不正确的是(　　 ) A．第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多 B．气体未反应前，左室压强和右室一样大 C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室 D．第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍多 解析：选D。两室中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件下达到的平衡状态相同，含有的SO2物质的量相等，右室在此平衡状态时将体积缩小为原来的，压强增大，平衡向生成SO3的方向移动，SO2物质的量减少，则第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多，A项正确；通入气体未反应前，左室气体总物质的量为4 mol，右室气体总物质的量为2 mol，左室容积为右室的两倍，温度相同，则左室压强和右室一样大，B项正确；左室从正反应开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始压强，左室与右室起始压强相等，则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C项正确；若在容积为2倍左室容积的容器中起始充4 mol SO2、2 mol O2，相同条件下达到平衡时SO2的物质的量为第一次平衡时左室SO2物质的量的2倍，打开活塞相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入2 mol SO2、1 mol O2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入4 mol SO2、2 mol O2、1 mol Ar，相对于2倍左室容积的容器缩小了体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2物质的量减小，即第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2物质的量的2倍要少，D项错误。 9．(双选)(2024·湖南名校联盟模拟)一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入1 mol NO2，用足量活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)＋2C(s)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)。反应相同时间后，三个容器中NO2的物质的量(n)如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是(　　 ) A．A点达到平衡，B、C点均未达到平衡 B．若B点达到平衡，在该温度下的平衡常数K＝0.25 C．若C点使用催化剂，不能提高NO2的转化率 D．C点时，瞬间压缩容器体积至1 L后，NO2的物质的量增大 解析：选CD。该反应正向气体分子数增大，恒温恒容条件下，A点的容器体积最小，压强最大，A点的反应速率最大；C点的容器体积最大，压强最小，C点的反应速率最小。根据A、C点NO2的物质的量可知A点已经达到平衡状态，C点未达平衡。根据“三段式”计算平衡常数K： 2NO2(g)＋2C(s)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g) 初始/mol 1 0 0 转化/mol 0.5 0.25 0.5 平衡/mol 0.5 0.25 0.5 K＝＝0.25 计算B点浓度商Q： 2NO2(g)＋2C(s)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g) 初始/mol 1 0 0 转化/mol 0.6 0.3 0.6 平衡/mol 0.4 0.3 0.6 Q＝≈0.17<K，B点未达平衡，A正确；A、B、C点在同一温度下，该反应的平衡常数不变，K＝0.25，B正确；C点未达平衡，使用催化剂可以加快反应速率，提高反应物的转化率，C错误；C点时，瞬间压缩容器体积至1 L，与A点形成等效平衡，NO2的物质的量为0.5 mol，保持不变，D错误。 10．(双选)(2024·湖北二模)湖北省十堰地区发现大量铌、钽等稀土矿产。萃取稀土金属铌的反应为Nb4+(aq)＋4(C8H17O)2PO2H(l)⥫⥬Nb[(C8H17O)2PO2]4(l)＋4H＋(aq)。某温度下，萃取铌离子的溶液中c(H＋)与时间变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　 ) A．其他条件不变，t≥t3时萃取反应已停止 B．c(H＋)增大，萃取平衡向左移动，平衡常数减小 C．萃取反应的正反应速率：t2>t3 D．t1→t2段Nb4+平均反应速率v(Nb4+)＝ mol·L-1·min-1 解析：选CD。平衡时正反应、逆反应不断进行，只是正、逆反应速率相等，A项错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，B项错误；萃取反应发生后，正反应速率由大到小至不变时达到平衡，t2时正反应速率大于t3，C项正确；根据萃取反应式，铌离子消耗速率是氢离子生成速率的四分之一，v(Nb4+)＝ mol·L-1·min-1，D项正确。 11．(2024·江西萍乡二模)常温下，向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡： ①X(aq)＋M(aq)⥫⥬N(aq) ②Y(aq)＋M(aq)⥫⥬N(aq) ③X(aq)⥫⥬Y(aq)。 X、Y的物质的量浓度c随反应时间t的变化关系如图所示，400 s时反应体系达到平衡状态。 下列说法正确的是(　　 ) A．100～400 s内，v(N)约为1.43×10-4 mol·L-1·s-1 B．100 s时反应③的逆反应速率小于正反应速率 C．若再向容器中加入上述溶剂稀释，平衡后Y的物质的量不变 D．若反应③的ΔH<0，则X比Y更稳定 解析：选A。结合图中数据可知，v(N)＝≈1.43×10-4 mol·L-1·s-1，A正确；平衡时反应③的K＝＝7，100 s时，c(X)＝0.011 mol/L，c(Y)＝0.112 mol/L，Q＝≈10.2>K，反应③逆向进行，逆反应速率大于正反应速率，B错误；加入溶剂后各物质浓度均减小，平衡发生移动，Y的物质的量改变，C错误；若反应③的ΔH<0，则Y的能量低，能量越低越稳定，则Y比X更稳定，D错误。 12．(双选)(2024·湖南衡阳模拟)利用I2O5可消除CO污染，反应为I2O5(s)＋5CO(g)⥫⥬5CO2(g)＋I2(s)　ΔH。不同温度T1、T2下，向装有足量I2O5(s)的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得CO2的体积分数φ(CO2)随时间t变化的曲线如图，下列说法正确的是(　　 ) A．温度：T1<T2，平衡常数：Kb<Kd B．容器内压强保持恒定时，表明反应达平衡状态 C．反应速率：v正(a)>v逆(b) D．b点时，向容器中再次通入2 mol CO，重新达平衡后，φ(CO2)＝0.8 解析：选CD。分析图象可知，先拐先平，温度高，得到T1＜T2 ，依据化学平衡移动原理，温度越高二氧化碳体积分数越小，说明平衡逆向进行，正向是放热反应，温度越高，K越小，故Kd<Kb，A错误；反应前后气体体积不变，无论是否到达平衡，容器内压强都不变，B错误；相比b点，a点φ(CO2)小，c(CO)更大，且温度更高，故v正(a)>v正(b)，b点达到平衡，v正(b)＝v逆(b)，故v正(a)>v逆(b)，C正确；b点已经到达平衡，向容器中再次通入2 mol CO，相同温度下K＝一定，故重新达平衡后，φ(CO2)＝0.8，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$