专题04 化学平衡(期中真题汇编,北京专用)高二化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题04 化学平衡
高频考点概览
考点01 化学平衡状态
考点02 化学平衡常数
考点03 影响化学平衡的因素
地 城
考点01
化学平衡状态
1.(24-25高二上·北京第十五中学·期中)在一定温度下,某密闭恒容容器中进行的可逆反应,下列表述能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.容器内气体的压强不再变化 B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.混合气体的颜色不再变化 D.混合气体的密度不再变化
2.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗,同时生成
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变
3.(24-25高二上·北京陈经纶中学·期中)已知: ,现将充入一恒压绝热密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·北京·期中)氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知:。
下列说法错误的是
A.由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B.520℃时,的有效转化率约为33.3%
C.对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D.840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
5.(22-23高二上·北京石景山区·期中)在密闭容器中发生反应:,下列情况不能说明反应已达平衡状态的是
A.的物质的量浓度不再变化
B.、、的物质的量之比为2∶1∶2
C.的质量不再变化
D.单位时间内生成2的同时生成1mol
6.(24-25高二上·北京·期中)一定条件下,容积为1L的密闭容器中发生反应:
SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g) △H="+148.9" kJ·mol-1
下列各项中不能说明该反应已达化学平衡状态的是
A.v(SiF4)消耗=4v(HF)生成 B.HF的体积分数不再变化
C.容器内气体压强不再变化 D.容器内气体的总质量不再变化
7.(23-24高二上·北京第九中学·期中)向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
8.(24-25高二上·北京丰台区·期中)已知A(s) +B(g)2C(g) ΔH<0,体系中C的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法不正确的
A.其它条件不变时,增大压强平衡向逆反应方向移动
B.该反应的平衡常数表达式
C.上述图像中,b点已达到化学平衡状态
D.化学平衡常数K(c) > K(d)
地 城
考点02
化学平衡常数
9.(24-25高二上·北京通州区·期中)在一定温度下反应 向逆方向进行,则此时Q与K 的关系是
A.Q>K B.Q=K C.Q<K D.无法判断
10.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)下列有关平衡常数K的说法中,不正确的是
A.K的大小与起始浓度无关
B.K值越大,反应物的平衡转化率越大
C.温度越高,K值越大
D.K值越大,正向反应进行的程度越大
11.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知:。一定温度下,在2L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为。下列说法中正确的是
甲
乙
0.4molCO
0.2molCO
A.该反应
B.该温度下,反应的平衡常数为10
C.达平衡时,甲中的浓度是乙中的2倍
D.化学平衡常数:甲<乙
12.(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)已知450℃时,反应:的,由此推测在450℃时,反应的化学平衡常数为
A.0.02 B.50 C.100 D.无法确定
13.(24-25高二上·北京清华大学附属中学·期中)一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.随温度升高,该反应平衡常数减小
D.其他条件不变,体积变为原来的0.5倍,增大为原来的2倍
14.(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)已知: 。一定温度下,在2L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是
甲
乙
0.2mol
0.1mol
0.4mol CO
0.2mol CO
A.该反应能完全消除CO污染 B.该温度下,反应的平衡常数为5
C.达平衡时,的浓度:甲>乙 D.达平衡时,的体积分数:甲<乙
15.(24-25高二上·北京·期中)工业上用甲烷催化法可以制取乙烯,发生反应为。T℃,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.0~20min内,
B.反应在14min时,
C.该反应的化学平衡常数K=6.4
D.T℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1mol,则反应正向进行
16.(24-25高二上·北京十一学校·期中)在密闭容器内,时,加入等物质的量的、,发生如下反应: 反应过程中随时间的变化如下表:
时间/s
0
10
20
30
40
50
0.20
0.16
0.13
0.11
0.10
0.10
(1)计算该反应在20秒内用表示的反应速率 。
(2)该反应的平衡常数表达式为 ,该温度下该反应的平衡常数为 。
(3)增大压强,平衡移动 (填“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a. b.
c. d.
(5)能使该反应的反应速率增大,且NO的平衡转化率也增大的是 (填字母)。
a.及时分离出 b.适当升高温度 c.选择高效催化剂 d.增大浓度 e.增大浓度
地 城
考点03
影响化学平衡的因素
17.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)密闭容器中进行的可逆反应在不同温度(、)及压强(、)下,混合气体中的质量分数与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.,,,正反应为吸热反应
B.,,,正反应为吸热反应
C.,,,正反应为吸热反应
D.,,,正反应为放热反应
18.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)溶液有时呈黄色,有时呈绿色或蓝色,这是因为在的水溶液中存在如下平衡:
下列操作可以使溶液由绿色变为蓝色的是
A.加水稀释 B.加入适量固体 C.给溶液加热 D.通入一定量的氯气
19.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
已知:i.
ii.溶液为无色下列说法正确的是
A.结合实验1和2,推测i中反应是放热反应
B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致,i中平衡正向移动
C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大
D.③中加入,溶液颜色变红,推测与可能形成了
20.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)和(无色)存在平衡:。下列分析正确的是
A.1mol平衡混合气体中含2molN原子
B.恒容时,水浴加热,气体颜色变浅
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡移动导致的
D.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
21.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)工业生产硫酸的一步重要反应是,如果该反应在容积不变的密闭容器中进行,图中表示当其他条件不变时,其中结论正确的是
A.图I可以表示催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
B.图I可以表示温度对化学平衡的影响,且甲温度低
C.图Ⅱ表示平衡转化率与温度及压强的关系,可以判断
D.图Ⅲ表示时刻通入更多的氧气或增大压强对反应速率的影响
22.(24-25高二上·北京第八十中学·期中) 是工业制硫酸的重要反应,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,使用催化剂能提高反应速率,降低反应的
B.其他条件不变,升高温度能加快反应速率,但的平衡转化率降低
C.其他条件不变,通入过量空气能提高的平衡转化率,但化学平衡常数不变
D.其他条件不变,增大压强能同时提高反应速率和的平衡转化率,但生产成本增加
23.(24-25高二上·北京第二中学·期中)丙烯腈是重要的化工原料,其合成分两步进行。
I.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
i.
ii.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率 (填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是 。
(2)工业上,常在恒压条件下充入高温水蒸气使反应器再热。请分析充入高温水蒸气的作用: 。
(3)已知:i.
ii.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是 。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈,副产物为丙烯醛,反应如下:
i.
ii.
(4)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛,原因是 。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是 。
24.(22-23高二上·北京八一学校·期中)某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。
【实验过程】
(1)待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是 。
(2)实验I:研究增大反应物浓度对平衡的影响,实验方案如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和溶液,溶液颜色加深,原因是: 。
(3)实验II:研究增大生成物浓度对平衡的影响,实验方案如下图所示:
①请在图中将方案补充完整 。
②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为 。
【实验反思】
(4)实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为 。(填“I”或“II”)
角度2: 。
试卷第18页,共19页
试卷第19页,共19页
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专题04 化学平衡
高频考点概览
考点01 化学平衡状态
考点02 化学平衡常数
考点03 影响化学平衡的因素
地 城
考点01
化学平衡状态
1.(24-25高二上·北京第十五中学·期中)在一定温度下,某密闭恒容容器中进行的可逆反应,下列表述能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.容器内气体的压强不再变化 B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.混合气体的颜色不再变化 D.混合气体的密度不再变化
【答案】C
【详解】A.该反应的正反应为气体分子总数不变的反应,建立平衡过程中混合气体物质的量不变,恒容容器中混合气体的压强不变,则混合气体的压强不再改变不能说明反应达到平衡状态,A不选;
B.混合气体的质量始终不变,建立平衡过程中混合气体物质的量不变,混合气体的平均摩尔质量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态,B不选;
C.恒容密闭容器中混合气体的颜色不再改变,即碘蒸气的浓度不再改变,能说明反应已达到平衡状态,C选;
D.根据质量守恒定律,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,D不选;
选C。
2.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗,同时生成
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变
【答案】D
【详解】A.消耗X,平衡正向进行,生成Z平衡正向进行,无法作为判断化学平衡状态,A项错误;
B.根据质量守恒定律,总质量不变,在恒容容器中,体积不变,则密度始终不变,则密度不能作为判断平衡的标志,B项错误;
C.反应前后气体总物质的量相等,所以无论反应是否达到平衡,容器内气体压强始终不变,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C项错误;
D.混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变,说明两者的物质的量既不增加也不减少,据此判断反应已经达到平衡状态,D项正确;
答案选D。
3.(24-25高二上·北京陈经纶中学·期中)已知: ,现将充入一恒压绝热密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A. 为吸热反应,将充入一恒压绝热密闭容器中,体系温度降低,当温度不变时,反应达到平衡状态,A正确;
B.恒压容器中,压强应保持恒定不变,B错误;
C.在,将充入一恒压绝热密闭容器中,随着反应的进行的进行,的浓度减小,的应减小,C错误;
D.在反应中,气体的分子数增大,将充入一恒压绝热密闭容器中发生反应,体积增大,由于气体质量不变,故气体密度应减小,D错误;
故选A。
4.(24-25高二上·北京·期中)氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知:。
下列说法错误的是
A.由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B.520℃时,的有效转化率约为33.3%
C.对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D.840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
【答案】C
【详解】A.840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低,则工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是840℃,A正确;
B.由图知520C时,生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol,则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol,反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol,NH3的有效转化率为×100%≈33.3%,B正确;
C.对反应Ⅱ,当3v正(NH3)=2v逆(H2O)时,说明反应达到平衡状态,C错误;
D.840℃后,NO的物质的量下降,可能是催化剂活性降低,反应速率减小,相同时间内产生NO的物质的量下降,D正确;
故答案选C。
5.(22-23高二上·北京石景山区·期中)在密闭容器中发生反应:,下列情况不能说明反应已达平衡状态的是
A.的物质的量浓度不再变化
B.、、的物质的量之比为2∶1∶2
C.的质量不再变化
D.单位时间内生成2的同时生成1mol
【答案】B
【分析】反应达到平衡状态时,同种物质正逆反应速率相等,不同种物质正逆反应速率等于化学计量数之比,平衡时各种物质的物质的量、浓度、质量等不再发生变化。
【详解】A.的物质的量浓度不再变化,是达到平衡状态的标志,选项A正确;
B. 、、的物质的量之比为2:1:2,这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关,不能确定是否达到平衡,选项B错误;
C.的质量不再变化,是达到平衡状态的标志,选项C正确;
D. 单位时间内生成2的同时生成1mol,能体现不同种物质正逆反应速率等于化学计量数之比,选项D正确;
答案选B。
6.(24-25高二上·北京·期中)一定条件下,容积为1L的密闭容器中发生反应:
SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g) △H="+148.9" kJ·mol-1
下列各项中不能说明该反应已达化学平衡状态的是
A.v(SiF4)消耗=4v(HF)生成 B.HF的体积分数不再变化
C.容器内气体压强不再变化 D.容器内气体的总质量不再变化
【答案】A
【详解】A、v(SiF4)消耗=4v(HF)生成,都表示正反应速率,且比例关系不等于化学计量数之比,不能说明到达平衡状态,故A选;
B、平衡时,各组分的含量不变,HF体积分数不再变化,说明到达平衡状态,故B不选;
C、正反应是气体物质的量增大的反应,随反应进行容器内压强增大,容器内气体压强不再变化说明到达平衡状态,故C不选;
D、反应有固体生成,随反应进行气体的总质量减小,容器内气体的总质量不再变化,说明到达平衡状态,故D不选;
答案选A。
7.(23-24高二上·北京第九中学·期中)向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.x增大,CO2的量增加,平衡正向移动,根据勒夏特列原理CO2的转化率减小,因此,A正确;
B.由图像,温度升高,CO2平衡转化率增大,说明平衡正向移动,吸热反应升温有利于平衡正向移动,B正确;
C.b、c两点温度相同,同一反应的K只受温度影响,故Kc=Kb,a点平衡转化率更低,说明反应平衡时正向程度小,Ka更小,故Ka<Kb=Kc,C正确;
D.该反应反应前后气体体积数不变,故无论是否到达平衡,容器内压强都不变,D错误;
故选D。
8.(24-25高二上·北京丰台区·期中)已知A(s) +B(g)2C(g) ΔH<0,体系中C的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法不正确的
A.其它条件不变时,增大压强平衡向逆反应方向移动
B.该反应的平衡常数表达式
C.上述图像中,b点已达到化学平衡状态
D.化学平衡常数K(c) > K(d)
【答案】C
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,在其它条件不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,A正确;
B.化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则该反应的平衡常数表达式K=,B正确;
C.根据图象可知:在b点以后随着温度的升高,C的物质的量分数还在增大,说明反应正向进行,未达到平衡状态,C错误;
D.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致化学平衡常数减小,由于温度:c<d,所以化学平衡常数:K(c) >K(d),D正确;
故选C。
地 城
考点02
化学平衡常数
9.(24-25高二上·北京通州区·期中)在一定温度下反应 向逆方向进行,则此时Q与K 的关系是
A.Q>K B.Q=K C.Q<K D.无法判断
【答案】A
【详解】反应 向逆方向进行,说明浓度商大于K,答案选A。
10.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)下列有关平衡常数K的说法中,不正确的是
A.K的大小与起始浓度无关
B.K值越大,反应物的平衡转化率越大
C.温度越高,K值越大
D.K值越大,正向反应进行的程度越大
【答案】C
【详解】A.对于一个确定的反应,温度一定时,平衡常数一定,平衡常数的大小与起始浓度无关,A项正确;
B.K值越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越大,B项正确;
C.对于一个放热反应,温度越高,反应物的转化率越小,K值越小,C项错误;
D.对于一个反应,K值越大,反应物的转化率越大,反应进行的程度越大,D项正确;
答案选C。
11.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知:。一定温度下,在2L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为。下列说法中正确的是
甲
乙
0.4molCO
0.2molCO
A.该反应
B.该温度下,反应的平衡常数为10
C.达平衡时,甲中的浓度是乙中的2倍
D.化学平衡常数:甲<乙
【答案】B
【详解】A.该反应是正向气体体积减小的反应,,A错误;
B.按甲配料表,根据甲CO转化率50%:,反应的平衡常数,B正确;
C.根据勒夏特列原理,减弱而不抵消的意思,甲中起始NO2的浓度是乙的两倍,相较于乙相当于甲加压,平衡右移,平衡时甲的NO2的浓度小于乙中的2倍,C错误;
D.甲、乙两组实验的温度相同,则平衡常数相同,D错误;
故选B。
12.(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)已知450℃时,反应:的,由此推测在450℃时,反应的化学平衡常数为
A.0.02 B.50 C.100 D.无法确定
【答案】B
【详解】相同温度下,正逆反应的平衡常数互为倒数。450℃时,反应:的,则450℃时,反应的化学平衡常数为,故选B。
13.(24-25高二上·北京清华大学附属中学·期中)一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.随温度升高,该反应平衡常数减小
D.其他条件不变,体积变为原来的0.5倍,增大为原来的2倍
【答案】C
【详解】A.2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知,相同温度下,p2时NO的转化率大,则p2时压强大,即p1<p2,故A错误;
B.由图象可知,压强一定时,随着温度的升高,NO的转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应为放热反应,故B错误;
C.该反应为放热反应,压强一定时,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数K减小,故C正确;
D.若平衡不移动,其他条件不变,体积变为原来的倍时,二氧化氮的浓度为原来的2倍,该反应是气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡向正反应方向移动,则其他条件不变,体积变为原来的倍时,二氧化氮的浓度大于原来的2倍,故D错误;
故选C。
14.(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)已知: 。一定温度下,在2L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是
甲
乙
0.2mol
0.1mol
0.4mol CO
0.2mol CO
A.该反应能完全消除CO污染 B.该温度下,反应的平衡常数为5
C.达平衡时,的浓度:甲>乙 D.达平衡时,的体积分数:甲<乙
【答案】C
【详解】A.该反应为可逆反应,CO不能彻底转化为CO2,A错误;
B.甲体系中起始物质的浓度分别为c(NO2)=0.1mol/L,c(CO)=0.2mol/L,达到平衡时,CO的转化率为50%,即消耗物质的浓度为c(CO)=0.1mol/L,列三段式如下:
则该反应平衡常数K=,B错误;
C.根据勒夏特列原理,减弱而不抵消的思想,甲中起始NO2的浓度是乙的两倍,相较于乙相当于甲加压,平衡右移,但平衡时甲的NO2的浓度依旧大于乙,C正确;
D.已知甲中反应物的浓度是乙的两倍,相当于甲中加压,故平衡时,相较于乙,甲平衡正向移动,则甲中NO2的转化率高于乙,故甲中N2的体积分数比乙的高,D错误;
本题选C。
15.(24-25高二上·北京·期中)工业上用甲烷催化法可以制取乙烯,发生反应为。T℃,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.0~20min内,
B.反应在14min时,
C.该反应的化学平衡常数K=6.4
D.T℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1mol,则反应正向进行
【答案】D
【详解】A.物质的量减少的为反应物,物质的量增加的为生成物,由图可知,20 min时达到平衡,,,A错误;
B.由图知,反应在14min时未达到平衡,故,B错误;
C.平衡时,CH4、C2H4、H2的浓度依次为0.1 mol·L-1 、0.2 mol·L-1 、0.4 mol·L-1 ,则平衡常数,C错误;
D.T ℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol,则Q==0.5<3.2=K,则反应正向进行,D正确;
故选D。
16.(24-25高二上·北京十一学校·期中)在密闭容器内,时,加入等物质的量的、,发生如下反应: 反应过程中随时间的变化如下表:
时间/s
0
10
20
30
40
50
0.20
0.16
0.13
0.11
0.10
0.10
(1)计算该反应在20秒内用表示的反应速率 。
(2)该反应的平衡常数表达式为 ,该温度下该反应的平衡常数为 。
(3)增大压强,平衡移动 (填“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a. b.
c. d.
(5)能使该反应的反应速率增大,且NO的平衡转化率也增大的是 (填字母)。
a.及时分离出 b.适当升高温度 c.选择高效催化剂 d.增大浓度 e.增大浓度
【答案】(1)0.00175mol/(Lmin)
(2) K=
(3) 正向 不变
(4)d
(5)d
【详解】(1)由表格的数据可知,在20秒内的反应速率=0.00175mol/(Lmin),0.00175mol/(Lmin);
(2)该反应的平衡常数表达式为K=,由表格数据可知,起始时加入的NO和O2都是0.2mol,平衡时NO为0.10mol,列三段式如下:
K==;
(3)该反应是气体体积缩小的反应,增大压强,平衡正向移动;平衡常数不变;
(4)a.在恒容的容器中,气体密度始终不变,故图像错误,不能说明达到平衡,故a不选;
b.只要方程式确定,为一个定值,图像正确,但是不能说明达到平衡,故b不选;
c.反应开始后,正反应速率应该逐渐减小,而不是逐渐增大,故图像错误,故c不选;
d.NO的转化率逐渐增大,当不再改变后说明反应达到平衡,故d选;
答案为d;
(5)a.及时分离出,反应速率会减小,故a不选;
b.适当升高温度,反应速率会加快,但是平衡逆向移动,NO的转化率减小,故b不选;
c.选择高效催化剂,反应速率会加快,但是平衡不移动,NO的转化率不变,故c不选;
d.增大浓度,反应速率加快,平衡正向移动,NO的转化率增大,故d选;
e.增大浓度,反应速率加快,平衡正向移动,但是NO本身的转化率减小,故e选;
答案为d。
地 城
考点03
影响化学平衡的因素
17.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)密闭容器中进行的可逆反应在不同温度(、)及压强(、)下,混合气体中的质量分数与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.,,,正反应为吸热反应
B.,,,正反应为吸热反应
C.,,,正反应为吸热反应
D.,,,正反应为放热反应
【答案】B
【分析】升高温度、增大压强,反应速率均增大,到达平衡的时间缩短。
【详解】温度都为T1,压强为p2先达到平衡,p2>p1,p1到p2,平衡时B的质量分数增大,即增大压强,平衡逆向移动,故a+b<c;压强都为p2,T1条件下先达到平衡,T1>T2,T1到T2,平衡时B的质量分数增大,即降低温度,平衡逆向移动,故逆反应是放热反应,正反应是吸热反应;综上所述,T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应为吸热反应,B正确;
答案选B。
18.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)溶液有时呈黄色,有时呈绿色或蓝色,这是因为在的水溶液中存在如下平衡:
下列操作可以使溶液由绿色变为蓝色的是
A.加水稀释 B.加入适量固体 C.给溶液加热 D.通入一定量的氯气
【答案】A
【详解】A.加水稀释,平衡逆向移动,溶液由绿色变为蓝色,A正确;
B.加入适量NaCl固体,溶于水后使溶液中c(Cl-)增大,平衡正向移动,溶液由绿色变为黄色,B错误;
C.给溶液加热,平衡正向移动,溶液由绿色变为黄色,C错误;
D.通入一定量的氯气,溶于水后使溶液中c(Cl-)增大,平衡正向移动,溶液由绿色变为黄色,D错误;
故选A。
19.(24-25高二上·北京第五十中学·期中)某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
已知:i.
ii.溶液为无色下列说法正确的是
A.结合实验1和2,推测i中反应是放热反应
B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致,i中平衡正向移动
C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大
D.③中加入,溶液颜色变红,推测与可能形成了
【答案】D
【分析】实验1、2最终的溶液颜色变为红色,[Co(H2O)6]2+呈红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-呈无色,根据可知,说明平衡逆向移动,据此解答。
【详解】A.由实验1可知,升高温度,溶液变为蓝色,说明平衡正向移动,生成了[CoCl4]2-,溶液呈蓝色;降低温度,溶液变为红色,说明平衡逆向移动,生成了[Co(H2O)6]2+,溶液呈红色,因升高温度,平衡正向移动,降低温度,平衡逆向移动,说明i中反应是吸热反应,A错误;
B.①中滴加浓盐酸,增大了氯离子浓度,导致Q<K,ⅰ中平衡正向移动,B错误;
C.②中加水后,溶液体积增大c(Cl-),导致溶液中各组分的浓度均减小,根据溶液变红,说明平衡逆向移动,但[Co(H2O)6]2+的浓度减小,C错误;
D.③中加入,溶液变红,推测Zn2+与Cl-可能形成了[ZnCl4]2-,使Cl-浓度减小,导致平衡逆向移动,D正确;
故选:D。
20.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)和(无色)存在平衡:。下列分析正确的是
A.1mol平衡混合气体中含2molN原子
B.恒容时,水浴加热,气体颜色变浅
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡移动导致的
D.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
【答案】D
【详解】A.该反应是可逆反应,不能进行到彻底,1mol平衡混合气体中含和,因此氮原子物质的量要大于1mol,小于2mol,A错误;
B.正反应放热,恒容时,水浴加热,温度升高,平衡逆向移动,气体颜色变深,B错误;
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是容器体积减小气体浓度变大导致的,C错误;
D.反应放热,所以完全断裂中的共价键所吸收的能量小于断裂中的共价键所吸收的能量,D正确;
故选D。
21.(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)工业生产硫酸的一步重要反应是,如果该反应在容积不变的密闭容器中进行,图中表示当其他条件不变时,其中结论正确的是
A.图I可以表示催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
B.图I可以表示温度对化学平衡的影响,且甲温度低
C.图Ⅱ表示平衡转化率与温度及压强的关系,可以判断
D.图Ⅲ表示时刻通入更多的氧气或增大压强对反应速率的影响
【答案】B
【详解】A.由图Ⅰ可知,改变条件使平衡发生了移动,而催化剂不影响化学平衡,甲和乙SO3的体积分数应当一样,与图像不符,A错误;
B.乙先达到平衡说明速率快,故乙的温度高,该反应为放热反应,温度升高反应逆向移动,SO3的体积分数降低,图I可以表示温度对化学平衡的影响,且甲温度低,B正确;
C.在相同压强下,由于正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO2的平衡转化率减小,由图可知,C错误;
D.图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆速率都增大,正反应速率增大较大,平衡向正反应移动,改变的条件为增大压强;正反应放热,若是升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率;若是通入更多的氧气,逆反应速率不能发生突变,D错误;
故选B。
22.(24-25高二上·北京第八十中学·期中) 是工业制硫酸的重要反应,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,使用催化剂能提高反应速率,降低反应的
B.其他条件不变,升高温度能加快反应速率,但的平衡转化率降低
C.其他条件不变,通入过量空气能提高的平衡转化率,但化学平衡常数不变
D.其他条件不变,增大压强能同时提高反应速率和的平衡转化率,但生产成本增加
【答案】A
【详解】A.使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度能加快反应速率,但平衡逆向移动,SO2的平衡转化率降低,B正确;
C.通入过量空气能提高SO2的平衡转化率,温度不变,所以化学平衡常数不变,C正确;
D.增大压强能能提高反应速率,该反应为分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,但压强增大对设备要求提高,生产成本增加,D正确;
故选A。
23.(24-25高二上·北京第二中学·期中)丙烯腈是重要的化工原料,其合成分两步进行。
I.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
i.
ii.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率 (填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是 。
(2)工业上,常在恒压条件下充入高温水蒸气使反应器再热。请分析充入高温水蒸气的作用: 。
(3)已知:i.
ii.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是 。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈,副产物为丙烯醛,反应如下:
i.
ii.
(4)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛,原因是 。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是 。
【答案】(1) 提高 升温时反应ii的转化率提高
(2)反应体系压强减小,反应正向移动.
(3)将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
(4) 氨气含量过低,主要发生反应ii 氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
【详解】(1)①两个反应均为吸热,温度升高时,丙烷的平衡转化率提高。②温度升高时,主要发生的是反应ii。
故答案为:①提高;②升温时反应ii的转化率提高
(2)恒压充入水蒸气后,相当于反应体系压强减小,反应正向移动。
故答案为:反应体系压强减小,反应正向移动。
(3)在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低,而加入CO2后可将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
故答案为:将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
(4)①氨气含量过低,主要发生反应ii(无法提供氮原子);②氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
故答案为:①氨气含量过低,主要发生反应ii;②氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
24.(22-23高二上·北京八一学校·期中)某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。
【实验过程】
(1)待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是 。
(2)实验I:研究增大反应物浓度对平衡的影响,实验方案如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和溶液,溶液颜色加深,原因是: 。
(3)实验II:研究增大生成物浓度对平衡的影响,实验方案如下图所示:
①请在图中将方案补充完整 。
②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为 。
【实验反思】
(4)实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为 。(填“I”或“II”)
角度2: 。
【答案】(1)确保反应达到平衡状态
(2)该反应浓度商,增大Fe3+浓度,导致Q减小,此时Q < K,平衡向正反应方向移动;
(3)溶液颜色变浅
(4) Ⅰ 证明相同条件下反应可以逆向进行
【详解】(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态,待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,目的是使反应到达平衡状态;
故答案为:使反应到达平衡状态;
(2)该反应浓度商,增大Fe3+浓度,导致Q减小,此时Q < K,平衡向正反应方向移动;
故答案为:该反应浓度商,增大Fe3+浓度,导致Q减小,此时Q < K,平衡向正反应方向移动;
(3)①根据控制变量法,研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响,应保证除Fe2+之外的其它离子浓度不变,所以c试管加入1mL 蒸馏水;
②增大Fe2+浓度,导致平衡逆向移动,I2的浓度降低,溶液颜色变浅;
故答案为:c试管加入1mL 蒸馏水;溶液颜色变浅;
(4)角度一:加入某种反应物,平衡能正向移动,能证明反应物不能完全被消耗,所以相应的实验为Ⅰ;
角度二:实验为Ⅱ,溶液不能完全褪色,证明生成物不能完全被消耗,存在限度;
故答案为:Ⅰ;证明相同条件下反应可以逆向进行。
试卷第18页,共19页
试卷第19页,共19页
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