第02讲 化学平衡状态 化学平衡的移动(专项训练)(天津专用)2026年高考化学一轮复习讲练测

2025-10-30
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内容正文:

第02讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 目 录 01 课标达标练 题型01 可逆反应的特点及应用 题型02 化学平衡的特征及判断 题型03 影响化学平衡的因素 题型04 勒夏特列原理及其应用 题型05 改变条件化学平衡移动方向和转化率的判断 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 可逆反应的特点及应用 1.在一密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)。已知反应过程中某一时刻X、Y、Z的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当反应达到平衡时,不可能存在的是(  ) A.c(X)=0.5 mol·L-1 B.c(Y)+c(X)=0.5 mol·L-1 C.c(Y)+c(Z)=1.05 mol·L-1 D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75 mol·L-1 2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(  ) A.c1∶c2=3∶1 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 3.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前重要的生产方法是“接触法”,有关接触法中氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的说法不正确的是( ) A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B.达到平衡后,反应就停止了,此时正、逆反应速率相等且均为零 C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等 D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题 02 化学平衡的特征及判断 4.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0。恒温恒容条件下,在某密闭容器中充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.气体的质量不再改变 B.氯化氢的转化率不再改变 C.断开4 mol H—Cl的同时生成4 mol H—O D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2 5.一定条件下,在容积为1 L的密闭容器中,1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( A ) A.X的百分含量不再发生变化 B.c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶1∶1 C.容器内原子总数不再发生变化 D.同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z 6.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生变化,其中一定能表明平衡发生了移动的是( ) A.反应混合物的浓度 B.反应物的转化率 C.正、逆反应速率 D.反应混合物的压强 03 影响化学平衡的因素 7.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不会使平衡发生移动的是(  ) A.温度、容积不变时,通入SO2气体 B.移走一部分NH4HS固体 C.容器体积不变,充入HCl气体 D.保持压强不变,充入氮气 8.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是(  ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 9.【臭氧脱硝+化学反应速率和平衡图像】臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,下列选项中有关图像对应的分析正确的是( ) 10.某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡: ①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0 ②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0 下列叙述错误的是( ) A.加入适量Z,①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动 C.降温时无法判断Q浓度的增减 D.通入Y,则N的浓度增大 04 勒夏特列原理及其应用 11.下列事实能用平衡移动原理解释的是( ) A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 12.(2025·北京丰台·二模)下列过程不能用平衡移动原理解释的是( ) A.中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量更多 B.将通入饱和氨盐水(溶质为、NaCl)中,有固体析出 C.将浓溶液与浓溶液混合,迅速产生气泡 D.将锌片插入pH=4的硫酸中无明显现象,加入少量固体,有气泡产生 13.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.合成氨控制在500 ℃左右的温度 B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D.氨水中加酸,NH的浓度增大 05 改变条件化学平衡移动方向和转化率的判断 14.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(  ) 容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) 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.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 15.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。 下列说法正确的是(  ) A.图1达平衡时,c(SO2):甲=乙 B.图1达平衡时,平衡常数K:甲<乙 C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁 D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙>丁 1.下列有关可逆反应的说法不正确的是(  ) A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应 B.2HIH2+I2是可逆反应 C.2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应 D.可逆反应中反应物和生成物同时存在 2.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)2Z2(g),若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡后,各物质的浓度可能是(  ) ①X2为0.2 mol·L-1 ②Y2为0.1 mol·L-1 ③Z2为0.3 mol·L-1 ④Y2为0.6 mol·L-1 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 3.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),判断下列说法正确的是(  ) ①单位时间内生成2 mol SO2,同时生成1 mol O2,则处于化学平衡状态 ②SO2的生成速率等于SO2的消耗速率,则处于化学平衡状态 ③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化,则处于化学平衡状态 ④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2,则处于化学平衡状态 A.①③ B.②④ C.②③ D.③④ 4.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,不能作为反应达到平衡的标志是(  ) A.体系的温度不再改变 B.各组分质量分数不再改变 C.单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应 D.体系的密度不再变化 5.一定条件下,对于可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(  ) A.X、Y的转化率相等 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.c1∶c2=3∶1 D.c1的取值范围为0.04 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1 6.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(  ) A.①② B.②④ C.③④ D.①④ 7.在一定体积的密闭容器中放入3 L气体R和5 L(相同条件下)气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g)。反应完全后,体系温度恢复至起始温度,混合气体的压强是原来的90%,则化学方程式中的n值可能是(  ) A.2 B.3 C.4 D.5 8.【实验探究化学平衡的移动】将5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN溶液混合,达到平衡后混合液呈红色。再将混合液分为5等份,分别进行如下实验: 实验①:滴加4滴水,振荡 实验②:滴加4滴饱和FeCl3溶液,振荡 实验③:滴加4滴1 mol·L-1 KCl溶液,振荡 实验④:滴加4滴1 mol·L-1 KSCN溶液,振荡 实验⑤:滴加4滴6 mol·L-1 NaOH溶液,振荡 下列说法不正确的是( ) A.实验②中溶液颜色比实验①中深 B.对比实验①和③,可证明增加反应物中某些离子的浓度,平衡逆向移动 C.对比实验①和④,可证明增加反应物浓度,平衡正向移动 D.对比实验①和⑤,可证明减少反应物浓度,平衡逆向移动 9.(2025•天津市河西区·二模)恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g),反应达平衡时,二氧化碳的浓度为amol/L。下列说法正确的是(  ) A.增加CaO质量,平衡逆向移动 B.增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高CO2浓度 C.容器容积缩小为原来一半,达平衡时,amol/L<c(CO2)<2amol/L D.容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,CO2密度不变 10.一定温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中进行某一反应,容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A.该反应的化学方程式为N(g)2M(g) B.t1~t2 min,v(N)= mol·L-1·min-1 C.t2 min时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态 D.t4 min时,容器容积不变,充入惰性气体Ar,平衡移动 11.(2025·江西景德镇·二模)一定温度下,在三个体积的恒容密闭容器中发生反应。相关数据见下表,下列说法正确的是( ) 容器编号 温度(℃) 起始物质的量() 平衡物质的量() X Y Z I 2 0.8 II 5 z III 5 1 A.时,该反应的平衡常数 B. C.向容器III再充入和,此时 D.若,则该反应 12.(2025·北京东城·二模)在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g)、发生反应。测得压强在0.1MPa和0.5MPa下,平衡转化率随温度的变化如图所示。 下列分析不正确的是( ) A.为0.5MPa,为0.1MPa B.M对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V C.体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量 D.转化率M小于N的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响 13.(1) 工业上,裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1:C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) ΔH1 反应2:C4H10(g,正丁烷)C2H6(g)+C2H4(g) ΔH2 某温度下,向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷,假设控制反应条件,只发生反应1,达到平衡时测得CH4的体积分数为。下列情况表明上述反应达到平衡的是________(填字母,下同)。 A.混合气体的密度保持不变 B.甲烷、丙烯的生成速率相等 C.混合气体压强保持不变 D.丙烯的体积分数保持不变 (2)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,合成尿素的反应为 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0 kJ·mol-1 若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是________。 A.断裂6 mol N—H的同时断裂2 mol O—H B.压强不再变化 C.混合气体的密度不再变化 D.CO2的体积分数不再变化 (3)反应:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),恒温恒容情况下,下列说法能判断此反应达到平衡的是________。 A.气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变 B.容器内气体密度不变 C.容器内气体颜色不变 D.容器内NaNO3的浓度保持不变 14.Ⅰ.某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 请回答下列问题: (1)该反应的化学方程式为_______________________。 (2)1 min时,Y的正反应速率______(填“>”“<”或“=”)Y的逆反应速率。 (3)反应从开始至2 min,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=__________________。 Ⅱ.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,通常将其回收生产硫单质(S2)。目前较为普遍的方法是克劳斯工艺和高温热分解H2S克劳斯工艺的原理是利用以下两步反应生产单质硫: ①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ②4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g) 请回答下列问题: (4)下列措施可以加快反应②的速率的是______ (填字母)。 A.升高温度 B.保持容积不变,充入N2使体系压强增大 C.及时从体系中分离出S2(g) D.加入合适的催化剂 (5)高温热分解H2S的化学方程式是________________________。 (6)在1 470 K、100 kPa反应条件下,在一个容积为2 L的恒容容器中充入1 mol H2S进行高温热分解反应,反应5分钟后达到平衡,平衡时混合气体中H2S与H2的物质的量相等,H2S的平衡转化率为______。 1.(天津卷2024,T11,3分)在恒温密闭容器中,反应PCl5(g)Cl2(g)+PCl3(g)达到平衡。下列说法正确的是 A.达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变 B.减小容积,达新平衡时PCl5的浓度降低 C.维持恒容,加入一定量的PCl3,达新平衡时PCl5的浓度降低 D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时PCl5的转化率减小 2. (天津卷2022,T6,3分)向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 3. (天津卷2023,T16,节选)Ⅱ.一定条件下,钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率,可采用四段转化工艺:预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化,气体温度会迅速接近600℃,此时立即将气体通过热交换器,将热量传递给需要预热的SO2和O2,完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,总转化率逐段提高,接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时,SO2转化率达到97%。 (5)气体经过每段的钒催化剂层,温度都会升高,其原因是________________。升高温度后的气体都需要降温,其目的是______________。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a.控制适宜的温度,尽量加快反应速率,尽可能提高SO2转化率 b.使反应达到平衡状态 c.节约能源 4.(2025·江苏卷)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应: 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A.时,的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时, C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量 5.(2025·甘肃卷)加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是( ) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体 1 / 24 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第02讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 目 录 01 课标达标练 题型01 可逆反应的特点及应用 题型02 化学平衡的特征及判断 题型03 影响化学平衡的因素 题型04 勒夏特列原理及其应用 题型05 改变条件化学平衡移动方向和转化率的判断 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 可逆反应的特点及应用 1.在一密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)。已知反应过程中某一时刻X、Y、Z的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当反应达到平衡时,不可能存在的是(  ) A.c(X)=0.5 mol·L-1 B.c(Y)+c(X)=0.5 mol·L-1 C.c(Y)+c(Z)=1.05 mol·L-1 D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75 mol·L-1 答案 C 解析 不确定下一时刻反应进行的方向,因此需要考虑反应进行的方向并结合极限思想解答。若该时刻后反应正向进行且Y全部转化为Z,则         2X(g)+Y(g)2Z(g) 某时刻/(mol·L-1) 0.3   0.1  0.4 转化/(mol·L-1) 0.2   0.1  0.2 平衡/(mol·L-1) 0.1   0   0.6 若反应逆向进行,且Z全部转化为X和Y,则         2X(g)+Y(g)2Z(g) 某时刻/(mol·L-1) 0.3  0.1  0.4 转化/(mol·L-1)  0.4  0.2  0.4 平衡/(mol·L-1)  0.7  0.3  0 平衡时0.1 mol·L-1<c(X)<0.7 mol·L-1,可能等于0.5 mol·L-1,故A不选;平衡时0.1 mol·L-1<c(Y)+c(X)<1.0 mol·L-1,c(Y)+c(X)可能等于0.5 mol·L-1,故B不选;平衡时0.3 mol·L-1<c(Y)+c(Z)<0.6 mol·L-1,不可能等于1.05 mol·L-1,故C选;平衡时0.7 mol·L-1<c(X)+c(Y)+c(Z)<1.0 mol·L-1,0.75 mol·L-1介于0.7 mol·L-1和1.0 mol·L-1之间,故D不选。 2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(  ) A.c1∶c2=3∶1 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 答案 D 解析 平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L-1。 3.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前重要的生产方法是“接触法”,有关接触法中氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的说法不正确的是( ) A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B.达到平衡后,反应就停止了,此时正、逆反应速率相等且均为零 C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等 D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题 答案 B 解析 可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应仍在进行,即v正=v逆≠0,故B错误。 02 化学平衡的特征及判断 4.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0。恒温恒容条件下,在某密闭容器中充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.气体的质量不再改变 B.氯化氢的转化率不再改变 C.断开4 mol H—Cl的同时生成4 mol H—O D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2 答案 B 解析 反应物和生成物均为气体,气体的总质量始终不变,A错误;反应正向进行时,HCl的转化率升高,反应逆向进行时,HCl的转化率降低,当HCl的转化率不再改变时,可以说明可逆反应达到平衡状态,B正确;断开4 mol H—Cl和生成4 mol H—O均表示正反应方向的反应速率,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C错误;反应达到平衡状态时,各反应物和生成物的物质的量保持不变,但各物质的物质的量之比等于对应的化学计量数之比,不能判断反应是否达到平衡状态,D错误。 5.一定条件下,在容积为1 L的密闭容器中,1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( A ) A.X的百分含量不再发生变化 B.c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶1∶1 C.容器内原子总数不再发生变化 D.同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z 答案 A 解析 c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶1∶1,不能说明浓度保持不变,B不符合题意;反应过程中原子个数守恒,C不符合题意;消耗2n mol X与生成n mol Z是同一反应方向,不能说明反应已达平衡,D不符合题意。 6.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生变化,其中一定能表明平衡发生了移动的是( ) A.反应混合物的浓度 B.反应物的转化率 C.正、逆反应速率 D.反应混合物的压强 答案 B 解析 反应物的转化率发生改变是化学平衡发生移动的标志,而浓度、反应速率、压强的改变不一定能引起平衡移动,如增大反应H2(g)+I2(g)===2HI(g)的压强,虽然其浓度、压强和反应速率都随之增大,但平衡不会发生移动。 03 影响化学平衡的因素 7.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不会使平衡发生移动的是(  ) A.温度、容积不变时,通入SO2气体 B.移走一部分NH4HS固体 C.容器体积不变,充入HCl气体 D.保持压强不变,充入氮气 答案 B 解析 A项,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,通入SO2气体使反应正向移动;B项,增减固体的物质的量不影响平衡;C项,NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s),充入HCl气体使反应正向移动;D项保持压强不变,充入氮气,平衡向正反应方向移动。 8.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是(  ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 答案 B 解析 该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。 9.【臭氧脱硝+化学反应速率和平衡图像】臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,下列选项中有关图像对应的分析正确的是( ) 答案 C 解析 由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的含量增大,故A错误;由图可知,0~2 s内,二氧化氮的浓度变化量为0.8 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.4 mol·L-1,故v(NO2)==0.2 mol·L-1·s-1,v(O3)=v(NO2)=0.1 mol·L-1·s-1,故B错误;温度升高,化学反应速率加快,b点温度高于a点,故v正为b点>a点,b点NO2的体积分数未达到平衡时的体积分数,则平衡向生成NO2的方向移动,即反应向逆反应方向进行,故b点v逆>v正,故C正确;容器中充入反应物,正反应速率瞬间增大,逆反应速率不变,然后平衡移动至建立新平衡,该过程速率图像与图示不符,故D错误。 10.某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡: ①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0 ②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0 下列叙述错误的是( ) A.加入适量Z,①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动 C.降温时无法判断Q浓度的增减 D.通入Y,则N的浓度增大 答案 B 解析 Z为固体,加入适量Z不影响反应①的平衡移动,而反应②与Z无关,故加入Z也不影响反应②的平衡移动,A正确;通入稀有气体Ar,由于容器体积不变,故气体浓度不发生改变,反应①的平衡不移动,B错误;温度降低,反应①正向进行,反应②逆向进行,但两个反应中反应物的起始浓度未知,故无法判断Q浓度的增减,C正确;通入气体Y,反应①平衡正向移动,Q的浓度增大,导致反应②平衡逆向移动,则N的浓度增大,D正确。 04 勒夏特列原理及其应用 11.下列事实能用平衡移动原理解释的是( ) A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 答案 B 解析 MnO2催化H2O2分解,使反应速率加快,与平衡移动无关;烧瓶内存在反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,NO2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NO2,与平衡移动无关;锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量CuSO4固体,发生反应Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,可形成Cu-Zn原电池,使反应速率加快,与平衡移动无关;综上所述可知选B。 12.(2025·北京丰台·二模)下列过程不能用平衡移动原理解释的是( ) A.中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量更多 B.将通入饱和氨盐水(溶质为、NaCl)中,有固体析出 C.将浓溶液与浓溶液混合,迅速产生气泡 D.将锌片插入pH=4的硫酸中无明显现象,加入少量固体,有气泡产生 答案 D 解析 A.等pH的盐酸和醋酸中氢离子浓度相等,醋酸是弱酸,在水溶液中不完全电离,加入氢氧化钠会促进醋酸电离产生氢离子、进一步被中和,则醋酸所需NaOH的物质的量更多,能用化学平衡移动原理解释,A错误;B.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸是弱酸、一水合氨是弱碱,弱酸和弱碱在水溶液中均不完全电离,将通入饱和氨盐水(溶质为、NaCl)中,氢离子和氢氧根离子发生中和反应,促进碳酸和一水合氨电离,增大了铵离子和碳酸氢根的浓度,导致溶解度小的碳酸氢钠以晶体析出,能用化学平衡移动原理解释,B错误;C.浓溶液中碳酸氢根水解程度大于电离程度呈碱性,溶液中铝离子水解呈酸性,将浓溶液与浓溶液混合,碳酸氢根和铝离子相互促进水解,迅速产生二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,能用化学平衡移动原理解释,C错误;D.硫酸铜与锌发生置换反应,析出的铜、锌和稀硫酸构成原电池,原电池总反应为,原电池反应加快了气泡产生,不能用化学平衡移动原理解释,D正确;故选D。 13.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.合成氨控制在500 ℃左右的温度 B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D.氨水中加酸,NH的浓度增大 答案 A 解析 合成氨为放热反应,控制在500 ℃,是考虑催化剂的活性和反应速率,不能用勒夏特列原理解释,A项符合题意;合成氨工业中不断分离出NH3,促进平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,B项不符合题意;氯气溶于水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,饱和食盐水中Cl-浓度大,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;氨水中存在NH3·H2ONH+OH-,加入酸能中和OH-,促进平衡正向移动,NH的浓度增大,能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意。 05 改变条件化学平衡移动方向和转化率的判断 14.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(  ) 容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) 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.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 答案 D 解析 对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终两者等效,但Ⅲ温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A错误;Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以Ⅱ中转化率高,B错误;不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍,C错误;对比Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者等效,两容器中速率相等,但Ⅲ温度高,速率更快,D正确。 15.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。 下列说法正确的是(  ) A.图1达平衡时,c(SO2):甲=乙 B.图1达平衡时,平衡常数K:甲<乙 C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁 D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙>丁 答案 D 解析 甲和乙若都是恒温恒压,则两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度:甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,c(SO2):甲<乙,平衡常数K:甲>乙,A、B项错误;丙和丁若都是恒温恒容,则两者等效,但丁为绝热恒容,则温度:丙<丁,温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,所用的时间:丙>丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数φ(SO3):丙>丁,D项正确。 1.下列有关可逆反应的说法不正确的是(  ) A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应 B.2HIH2+I2是可逆反应 C.2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应 D.可逆反应中反应物和生成物同时存在 答案:C 解析:C项中两个反应是在不同的条件下进行的,故不能称为可逆反应,C项不正确。 2.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)2Z2(g),若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡后,各物质的浓度可能是(  ) ①X2为0.2 mol·L-1 ②Y2为0.1 mol·L-1 ③Z2为0.3 mol·L-1 ④Y2为0.6 mol·L-1 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案:B 解析:在可逆反应中,反应物不可能完全转化为生成物,平衡时不可能出现某物质的浓度为零的情况。①X2为0.2 mol·L-1,表明Z2全部转化为X2和Y2,①错误;同理,④错误。 3.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),判断下列说法正确的是(  ) ①单位时间内生成2 mol SO2,同时生成1 mol O2,则处于化学平衡状态 ②SO2的生成速率等于SO2的消耗速率,则处于化学平衡状态 ③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化,则处于化学平衡状态 ④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2,则处于化学平衡状态 A.①③ B.②④ C.②③ D.③④ 答案:C 解析:①生成2 mol SO2、生成1 mol O2均代表逆反应方向,错误;②正、逆反应速率相等,则处于平衡状态,正确;③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化,即各组分的浓度保持不变,处于平衡状态,正确;④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2,并不能说明各组分的浓度保持不变,不一定处于平衡状态,错误。 4.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,不能作为反应达到平衡的标志是(  ) A.体系的温度不再改变 B.各组分质量分数不再改变 C.单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应 D.体系的密度不再变化 答案:D 解析:因容器是“不传热的固定容积的密闭容器”,反应过程中,体系中的温度应随时间发生变化,当温度不变时是平衡状态,故A能说明反应已达到平衡状态;各组分的浓度或各组分质量分数不再改变,反应一定是平衡状态,故B能说明反应已达平衡状态;单位时间内m mol A断键反应,则说明有p mol C生成(同时p mol C也断键反应),故C能说明反应已达平衡状态;体系的总质量和总体积始终不变,体系的密度始终不变化,故D不能说明反应已达平衡状态。 5.一定条件下,对于可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(  ) A.X、Y的转化率相等 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.c1∶c2=3∶1 D.c1的取值范围为0.04 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1 答案 A 解析 根据三段式,         X(g)+3Y(g)2Z(g) 起始/ (mol·L-1)  c1  c2    c3 转化/(mol·L-1)  x   3x   2x 平衡/(mol·L-1)  0.1  0.3   0.08 有关系式:c1-x=0.1,c2-3x=0.3,c3+2x=0.08或c1+x=0.1,c2+3x=0.3,c3-2x=0.08。 X、Y的转化量和平衡量之比均为1∶3,所以c1∶c2=1∶3,转化率=×100%,X、Y的转化量、起始的量之比均为1∶3,所以X、Y的转化率相等,故A正确、C错误;平衡时,Y和Z的生成速率之比应为化学计量数之比,即为3∶2,故B错误;根据关系式,若c3=0,则根据c3+2x=0.08,得x=0.04,c1-x=0.1,得c1=0.14,若c1=0,c1+x=0.1,则x=0.1,根据c2+3x=0.3,c3-2x=0.08,得c2=0,c3=0.28,所以0<c1<0.14 mol·L-1,故D错误。 6.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(  ) A.①② B.②④ C.③④ D.①④ 答案 D 解析 ΔH是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;该反应是充入1 mol N2O4,正反应速率应是逐渐减小直至不变,③曲线趋势不正确。 7.在一定体积的密闭容器中放入3 L气体R和5 L(相同条件下)气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g)。反应完全后,体系温度恢复至起始温度,混合气体的压强是原来的90%,则化学方程式中的n值可能是(  ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案:A 解析:体系温度恢复至起始温度,混合气体的压强是原来的90%,说明反应后气体的总物质的量减小,则化学方程式中反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和,即2+5>4+n,n<3。 8.【实验探究化学平衡的移动】将5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN溶液混合,达到平衡后混合液呈红色。再将混合液分为5等份,分别进行如下实验: 实验①:滴加4滴水,振荡 实验②:滴加4滴饱和FeCl3溶液,振荡 实验③:滴加4滴1 mol·L-1 KCl溶液,振荡 实验④:滴加4滴1 mol·L-1 KSCN溶液,振荡 实验⑤:滴加4滴6 mol·L-1 NaOH溶液,振荡 下列说法不正确的是( ) A.实验②中溶液颜色比实验①中深 B.对比实验①和③,可证明增加反应物中某些离子的浓度,平衡逆向移动 C.对比实验①和④,可证明增加反应物浓度,平衡正向移动 D.对比实验①和⑤,可证明减少反应物浓度,平衡逆向移动 答案 B 解析 对比实验①和②,FeCl3浓度增加,平衡正向移动:实验②中溶液颜色比实验①中深,故A正确;对比实验①和③,KCl实际不参加反应,且溶液总体积变大,浓度减小,不能证明增加反应物中某些离子的浓度,平衡逆向移动,故B错误;对比实验①和④,KSCN浓度发生变化,则证明增加反应物浓度,平衡正向移动,故C正确;对比实验①和⑤,加入NaOH溶液可降低铁离子浓度,证明减少反应物浓度,平衡逆向移动,故D正确。 9.(2025•天津市河西区·二模)恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g),反应达平衡时,二氧化碳的浓度为amol/L。下列说法正确的是(  ) A.增加CaO质量,平衡逆向移动 B.增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高CO2浓度 C.容器容积缩小为原来一半,达平衡时,amol/L<c(CO2)<2amol/L D.容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,CO2密度不变 答案 D 解析 A.CaO是固体,增加CaO质量,平衡不移动,故A错误;B.增大碳酸钙表面积,可以加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,不能提高CO2浓度,故B错误;C.容器容积缩小为原来一半,达平衡时,平衡常数K=c(CO2)不变,则二氧化碳的浓度仍为amol/L,故C错误;D.容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,平衡常数K=c(CO2)不变,CO2浓度、密度不变,故D正确;故选:D。 10.一定温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中进行某一反应,容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A.该反应的化学方程式为N(g)2M(g) B.t1~t2 min,v(N)= mol·L-1·min-1 C.t2 min时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态 D.t4 min时,容器容积不变,充入惰性气体Ar,平衡移动 答案 B 解析 根据题图可知,从反应开始至平衡,气体N的物质的量减少6 mol,气体M的物质的量增加3 mol,则N是反应物,M是生成物,二者变化量之比是2∶1,则该反应的化学方程式为2N(g)M(g),A错误;t1~t2 min,N的物质的量减少(6-4)mol=2 mol,容器的容积是2 L,则用N的浓度变化表示的反应速率v(N)== mol·L-1·min-1,B正确;t2 min时,N、M的物质的量相等,t2 min后,N的物质的量继续减少,M的物质的量继续增加,所以正、逆反应速率不相等,反应正向进行,未达到平衡状态,C错误;t4 min时,容器容积不变,充入惰性气体Ar,各物质的浓度不变,化学平衡不移动,D错误。 11.(2025·江西景德镇·二模)一定温度下,在三个体积的恒容密闭容器中发生反应。相关数据见下表,下列说法正确的是( ) 容器编号 温度(℃) 起始物质的量() 平衡物质的量() X Y Z I 2 0.8 II 5 z III 5 1 A.时,该反应的平衡常数 B. C.向容器III再充入和,此时 D.若,则该反应 【答案】C 【分析】根据反应式,容器I中初始有2molX,平衡时有0.4molX、0.8molY和0.8molZ,容器II中有5molX,平衡时有(5-2z)molX、zmolY和zmolZ,容器I和容器II的温度相同,则两者平衡常数相同,即:,解得z=2mol;容器III中初始有5molX,平衡时有3molX、1molY和1molZ,则。 【详解】A.据分析,,故A错误; B.据分析,z=2,故B错误; C.向容器III再充入和,此时,反应逆向进行,v正<v逆,故C正确; D.据分析,,若,则正反应吸热,,故D错误; 故答案为C。 12.(2025·北京东城·二模)在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g)、发生反应。测得压强在0.1MPa和0.5MPa下,平衡转化率随温度的变化如图所示。 下列分析不正确的是( ) A.为0.5MPa,为0.1MPa B.M对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V C.体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量 D.转化率M小于N的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响 答案 B 【分析】在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g),不参与反应,则只发生反应,由图曲线变化趋势可知,随温度升高,平衡转化率逐渐降低,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,;同时该反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡向右移动,平衡转化率逐渐增大,则压强,据此分析解答。 解析 A.根据分析,压强,则为0.5MPa,为0.1MPa,A正确; B.如M对应的容器体积为V L,此时平衡转化率为90%,列三段式: 则反应的平衡常数为:,B错误; C.该反应,为放热反应,体系的状态由N转为M时平衡转化率降低,平衡向左移动,反应吸热,所以可能吸收19.6kJ热量,C正确;D.根据图中曲线,比较 M点(低压平衡左移、较低温平衡右移)和N点(高压平衡右移、高温平衡左移) 的温度和压强对转化率的影响,可以得到压强的推动作用大于了温度的不利影响,D正确;故答案为:B。 13.(1) 工业上,裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1:C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) ΔH1 反应2:C4H10(g,正丁烷)C2H6(g)+C2H4(g) ΔH2 某温度下,向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷,假设控制反应条件,只发生反应1,达到平衡时测得CH4的体积分数为。下列情况表明上述反应达到平衡的是________(填字母,下同)。 A.混合气体的密度保持不变 B.甲烷、丙烯的生成速率相等 C.混合气体压强保持不变 D.丙烯的体积分数保持不变 (2)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,合成尿素的反应为 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0 kJ·mol-1 若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是________。 A.断裂6 mol N—H的同时断裂2 mol O—H B.压强不再变化 C.混合气体的密度不再变化 D.CO2的体积分数不再变化 (3)反应:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),恒温恒容情况下,下列说法能判断此反应达到平衡的是________。 A.气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变 B.容器内气体密度不变 C.容器内气体颜色不变 D.容器内NaNO3的浓度保持不变 答案 (1)CD (2)A (3)ABC 解析 (1)气体密度等于气体质量除以容器体积,反应1的反应物和生成物都是气体,气体质量不变,容器体积不变,因此在恒温恒容条件下气体密度始终不变,因此密度不变不能作为判断平衡的标志,故A不符合题意;甲烷、丙烯均属于生成物,两者的化学计量数相同,无论是否达到平衡,它们的生成速率始终相等,故B不符合题意;在恒容恒温下,气体分子数逐渐增多,气体压强逐渐增大,当压强不变时反应达到平衡,故C符合题意;丙烯体积分数由0逐渐增大,丙烯体积分数不变时表明反应达到平衡,故D符合题意。 (2)根据方程式可知:每2分子NH3反应产生1分子CO(NH2)2,会断裂2个N—H,即1个NH3分子断裂1个N—H。现在断裂6 mol N—H, 就是6 mol NH3反应,要生成3 mol H2O,形成6 mol O—H;断裂2 mol O—H,就是1 mol水发生反应,生成水的物质的量大于消耗水的物质的量,正、逆反应速率不相等,没有达到平衡,A符合题意;该反应在恒温恒容条件下进行,反应前后气体的物质的量发生改变,当气体压强不再变化时,气体的物质的量不变,则反应达到了平衡状态,B不符合题意;反应前后气体的质量发生变化,而反应在恒温恒容条件下进行,气体的体积不变,则混合气体的密度不再变化,说明反应达到了平衡状态,C不符合题意;若CO2的体积分数不再变化,说明混合气体中各气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,D不符合题意。 (3)反应物NO2中氮元素与氧元素的质量比为7∶16,生成物NO中氮元素和氧元素的质量比为7∶8,所以未平衡前气体物质中氮元素和氧元素的质量比是变量,当气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变时,反应达到了平衡,故A选;随着反应的进行,气体物质的质量在减小,而容器体积不变,所以混合气体的密度在减小,当容器内气体密度不变时,反应达到了平衡,故B选;NO2是红棕色气体,Cl2是黄绿色气体,未平衡前混合气体的颜色在改变,当容器内气体颜色不变时,说明NO2和Cl2的浓度均不再改变,反应达到了平衡,故C选;NaNO3是固体,不能用固体浓度不变衡量反应是否达到平衡,故D不选。 14.Ⅰ.某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 请回答下列问题: (1)该反应的化学方程式为_______________________。 (2)1 min时,Y的正反应速率______(填“>”“<”或“=”)Y的逆反应速率。 (3)反应从开始至2 min,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=__________________。 Ⅱ.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,通常将其回收生产硫单质(S2)。目前较为普遍的方法是克劳斯工艺和高温热分解H2S克劳斯工艺的原理是利用以下两步反应生产单质硫: ①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ②4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g) 请回答下列问题: (4)下列措施可以加快反应②的速率的是______ (填字母)。 A.升高温度 B.保持容积不变,充入N2使体系压强增大 C.及时从体系中分离出S2(g) D.加入合适的催化剂 (5)高温热分解H2S的化学方程式是________________________。 (6)在1 470 K、100 kPa反应条件下,在一个容积为2 L的恒容容器中充入1 mol H2S进行高温热分解反应,反应5分钟后达到平衡,平衡时混合气体中H2S与H2的物质的量相等,H2S的平衡转化率为______。 答案 (1) 3X+Y2Z (2)> (3) 0.075 mol·L-1·min-1 (4)AD (5) 2H2S2H2+S2 (6) 50% 解析 根据题图可知,2 min时反应达到平衡状态,X的物质的量减少了0.3 mol,Y的物质的量减少了0.1 mol,Z的物质的量增加了0.2 mol。 (1)气体的物质的量改变量之比等于其化学计量数之比,故该反应的化学方程式为3X+Y2Z。 (2)1 min时,反应还没有达到平衡,反应正向进行,则Y的正反应速率>Y的逆反应速率。 (3)反应从开始至2 min,X的物质的量减少了0.3 mol,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)==0.075 mol·L-1·min-1。 (4)A项,升高温度,能加快反应速率;B项,保持容积不变,充入N2使体系压强增大,N2不参与反应,参与反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;C项,及时从体系中分离出S2(g),反应速率减小;D项,加入合适的催化剂,可加快反应速率;符合题意的是AD。 (5)高温热分解H2S得到H2和S2,化学方程式是2H2S2H2+S2。 (6)假设达到平衡时转化了x mol H2S,依题意列“三段式”:       2H2S2H2 + S2 起始/mol 1 0 0 转化/mol x x 0.5x 平衡/mol 1-x x 0.5x 则有(1-x)mol=x mol,解得x=0.5,故H2S平衡转化率为×100%=50%。 1.(天津卷2024,T11,3分)在恒温密闭容器中,反应PCl5(g)Cl2(g)+PCl3(g)达到平衡。下列说法正确的是 A.达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变 B.减小容积,达新平衡时PCl5的浓度降低 C.维持恒容,加入一定量的PCl3,达新平衡时PCl5的浓度降低 D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时PCl5的转化率减小 【答案】A 2. (天津卷2022,T6,3分)向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 【答案】B 【解析】A.平衡后,再通入一定量O2,平衡正向移动,SO3的平衡浓度增大,A正确;B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;C.通入一定量O2,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;D.通入一定量O2,促进二氧化硫的转化,SO2的转化总量增大,D正确; 故选B。 3. (天津卷2023,T16,节选)Ⅱ.一定条件下,钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率,可采用四段转化工艺:预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化,气体温度会迅速接近600℃,此时立即将气体通过热交换器,将热量传递给需要预热的SO2和O2,完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,总转化率逐段提高,接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时,SO2转化率达到97%。 (5)气体经过每段的钒催化剂层,温度都会升高,其原因是________________。升高温度后的气体都需要降温,其目的是______________。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a.控制适宜的温度,尽量加快反应速率,尽可能提高SO2转化率 b.使反应达到平衡状态 c.节约能源 答案 (5)①反应放热 ②保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率 (6)ac 解析 (5)通入催化剂层后,体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于:二氧化硫和氧气的反应是放热反应,反应释放能量使得温度升高;每轮反应后进行热交换降温的目的是:保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率; (6)a.由题目信息可知,在每段SO2向SO3转化的过程中,各段控制适宜的温度,温度逐段降低,可以保持钒催化剂的活性温度,保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平,故a正确;b.由题目信息可知,反应转化率接近平衡转化率,也就是使得反应接近平衡状态,故b错误;c.降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,节约了能源,故c正确;故选ac。 4.(2025·江苏卷)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应: 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A.时,的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时, C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线①表示,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,物质的量降低,则曲线②代表,据此解答。 【详解】A.时,,,,根据C原子守恒,可得,根据O原子守恒,可得(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则,A正确;B.时,,,则,B错误;C.范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更大,则的物质的量减小,C错误;D.增大压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,的物质的量减小,D错误;故选A。 5.(2025·甘肃卷)加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是( ) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体 答案 C 解析 A.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动,A不符合题意;B.该反应为放热反应,升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;C.增大H2浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合题意;D.恒容充入惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符合题意;故选C。 1 / 24 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第02讲 化学平衡状态 化学平衡的移动(专项训练)(天津专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
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