专题05 化学平衡常数 化学平衡的计算（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二化学上学期

专题05 化学平衡常数 化学平衡的计算 2大高频考点概览 考点01 化学平衡常数 考点02 化学平衡的计算 地 城 考点01 化学平衡常数 1．（2024-2025高二上·辽宁抚顺·期中）在溶液中存在平衡：。该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 2．（2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中）2ml 溶液与3ml 溶液发生反应：，达到平衡。下列说法错误的是 A．当溶液颜色不再发生变化时，可以判断该反应已经达到平衡状态 B．该反应的平衡常数 C．在上述溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明该反应存在限度 D．在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液，产生黄色沉淀，平衡逆向移动 3．（2024-2025高二上·辽宁东北育才·期中）研究发现与合成的反应机理如下： ①  快 ②  快 ③  慢 反应②的速率方程为，。下列说法错误的是 A．反应①的活化能大于反应③的活化能 B．反应②的平衡常数 C．要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率 D．选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率 4．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）某研究小组利用图1所示的实验装置，测定压强变化对平衡体系的影响。恒温条件下，注射器内压强随时间变化如图2所示。下列说法正确的 A．反应速率：b点，f点 B．体系颜色的深浅：b<c<a C．a点时进行的操作是推注射器活塞，e点时进行的操作是拉注射器活塞 D．反应的平衡常数K： 5．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡状态的影响，得到如下图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的判断结论正确的是 A．起始反应速率： B．达到平衡时的转化率大小为： C．达到平衡时，的物质的量大小为： D．若，则正反应一定是放热反应 6．（2024-2025高二上·辽宁沈阳·期中）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关，与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．温度下的温度下的 C．正、逆反应活化能的大小关系为 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，该反应速率不变 7．（2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入O2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值 A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 8．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）已知  ΔH＜0，，，其中、为速率常数，只与温度有关。时，，将一定量充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的是 A．d点， B．时，该反应的化学平衡常数K=1 C．时，，则 D．c、d两点对应气体的平均相对分子质量 9．（2024-2025高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中）在冶金领域可以作为优质的脱氧剂和脱硫剂，以和焦炭为原料可以制备得到。已知： ①； ②； ③。 下列说法正确的是 A． B． C．加大焦炭的投入量，反应①②的速率均增大 D．对于上述三个反应，保持其他条件不变，压缩容器体积，平衡时的浓度不变 10．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）工业上用和合成甲醇涉及以下反应：①  ；②  。在催化剂作用下，将1mol和2mol混合充入一恒容密闭容器中进行反应，达到平衡时的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列说法不正确的是 A．反应①为放热反应 B．250℃以后反应①的选择性减小 C．T℃，达平衡时CO的选择性为60%(CO的选择性是指发生反应的中转化为CO的百分比) D．T℃，达平衡时的分压是CO的2.5倍 11．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）和合成乙醇反应为。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图甲：已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图乙曲线，下列有关说法正确的是 A．图甲、两点的平衡常数 B．图甲压强 C．由图乙中信息获知催化效能较高的催化剂是m D．由图乙知该反应的活化能 12．（2024-2025高二上·内蒙古乌兰浩特·期中）一定条件下，CH4与 H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。 设起始，在恒压下，平衡时 CH4 的体积分数ϕ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示，下列说法错误的是 A．该反应的焓变△H>0 B．图中 Z 的大小为 b>3>a C．图中 X 点对应的平衡混合物中 D．温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 ϕ(CH4 )增大 13．（2024-2025高二上·内蒙古通辽一中·期中）能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。 I．在、时，已知： ； ； 时写出和反应生成的热化学方程式：_______。 II．向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应： 。 (1)能表示此反应已经达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体总体积保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．不再变化 D． (2)当时，的平衡转化率；时平衡转化率的关系如图： ① (填“>”或“<”) ②表示当时，的平衡转化率的关系是 (填“I”或“II”)，根据所选曲线写出判断依据 。 ③当、时，反应达平衡时，的分压为 ，此温度下该反应的分压平衡常数 (保留2位有效数字)(分压=总压×物质的量分数)。 14．（2024-2025高二上·辽宁朝阳·期中）氨的合成对国民经济发展有重要意义，HaberBosch法合成氨发生的反应为：，回答下列问题。 (1)氨气可用于工业脱硝(NO)，脱硝反应为：  。 已知：反应①：   反应②：   反应①中正反应的活化能 逆反应的活化能(填“小于”或“大于”)，由反应①和反应②可知脱硝反应的 。 (2)在密闭容器中充入0.1mol 和0.3mol 模拟Haber-Bosch法合成氨，平衡时的体积分数()随温度和压强(单位：kPa)的变化如图所示。 ①图中压强从大到小的顺序是 (压强用、、表示)，写出判断依据 。 ②250℃，压强为条件下，10min反应达到平衡，若平衡时容器体积为2L，则0～10min内氨气的平均反应速率为 。 ③250℃，压强为条件下反应的压强平衡常数 (用气体的平衡分压代替平衡浓度计算，某气体的平衡分压=平衡时气体总压×该气体的物质的量分数，结果保留1位小数)。图中(A点) (B点)(填“>”“<”或“=”)。 ④不改变、的初始投入量和催化剂的种类，为了提高的产率，除了改变温度和压强外还可采取的措施是 。 地 城 考点02 化学平衡的计算 15．（2024-2025高二上·吉林·期中）三氯化硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中仅充入，分别在温度为条件下发生反应，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．容器内气体的压强： B．由图可知，，平衡常数： C．下，若起始时向该容器中充入，反应将向正反应方向进行 D．下，反应自开始至时， 16．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：。 容器编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol） ① 387 0.20 0.080 0.080 ② 387 0.40 ③ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．达到平衡时，容器①中的体积分数比容器②中的小 B．容器①中反应达平衡后，充入0.2mol氩气，原体系中各物质浓度保持不变 C．若容器①中反应在绝热条件下进行，达平衡时 D．若起始时，向容器①中充入、、各0.10mol，此时反应逆向进行 17．（2024-2025高二上·黑龙江哈九中·期中）逆水气变换反应：  。一定压力下，按投料，、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，、温度时反应速率常数k分别为、。下列说法错误的是 A． B．、温度下达平衡时反应速率的比值： C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D．温度下，改变初始投料比例，不能使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 18．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) ⇌2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 已知：气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。 下列说法正确的是 A．550℃时，若充入惰性气体，ʋ正，ʋ逆 均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为60.0% C．T℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=P总 D．若将容器改为恒容，其他条件均不变，925℃平衡时，CO%＜96.0% 19．（2024-2025高二上·辽宁滨城高中联盟·期中）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中充入气体，发生反应。反应中测得相关数据如表所示： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 气体相对分子质量 46 57 64 69 69 69 下列说法正确的是 A．当时，说明反应达到平衡状态 B．该温度下，若初始向2L密闭容器中充入，达到平衡时转化率为33.3% C．此条件下该反应的化学平衡常数K=3 D．该温度下，平衡时分离出一定量，达到新平衡时，的体积分数减小 20．（2024-2025高二上·吉林通化·期中）一定温度下，在10L恒容密闭容器中，充入0.4mol、0.6mol和0.3mol，发生反应的化学方程式为，反应进行至tmin后，下列数据合理的是 A． B．mol⋅L-1⋅min-1 C．mol⋅L-1 D． 21．（2024-2025高二上·辽宁滨城高中联盟·期中）时，在容积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生反应，6min后，容器①中反应达到平衡，有关数据如下表所示，下列叙述中正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量 达到平衡时体系能量的变化 A B C ① 2 1 0 0.75QkJ ② 0.4 0.2 1.6 A．，容器①中 B．容器②中反应达到平衡时放出的热量为0.05QkJ C．其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则反应达到平衡时C的体积分数小于 D．若容器①中反应达到平衡后，再通入与0.5molB，再次平衡后A的转化率大于 22．（2024-2025高二上·辽宁朝阳·期中）将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)；②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.4 mol·L-1，下列说法正确的是 A．平衡时，c(N2O5)=0.4 mol·L-1 B．此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6 C．平衡时N2O5的分解率为70% D．平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1 23．（2024-2025高二上·内蒙古赤峰·期中）一定温度下，向 2 L 密闭容器中通入 0.2 mol NO 和 0.1 mol Br2，保持一定条件发生如 下反应：2NO(g)＋Br2(g) ⇌2NOBr(g)。Br2 的物质的量随时间变化的实验数据如下表： 时间/min 5 10 15 20 25 30 n(Br2)/mol 0.080 0.075 0.072 0.070 0.070 0.070 根据表中数据，下列说法正确的是 A．10 min 内 Br2 的平均反应速率是 0.0025 mol/(L·min) B．15 min 时，NOBr 的生成速率小于 NOBr 的消耗速率 C．20 min 时，NO 和 Br2 的转化率相等 D．20 min 后浓度不再变化，是因为反应已停止 24．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）298K时，0.36-羟基戊酸水溶液发生如下反应，生成-戊内酯：，不同时刻测得-戊内酯的浓度如下表： t/min 20 40 80 100 120 160 220 ∞ c/() 0.048 0.100 0.142 0.162 0.180 0.208 0.232 0.240 该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计，下列叙述不正确的是 A．80～120min的平均反应速率：v(-戊内酯) B．其他条件不变时，增大-羟基戊酸的初始浓度会降低其平衡转化率 C．298K时，该反应的平衡常数为2.00 D．已知：DMAP是比效果更好的分子内酯化反应的催化剂，当其他条件不变时，若起始时加入DMAP，一定会提高20分钟时-羟基戊酸的转化率 25．（2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期中）乙酸是最重要的有机酸之一，主要用于生产乙酐、乙酸酯及乙酸纤维素等。 I．乙酸的制备可通过人工合成和细菌发酵两种方法。 (1)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与反应来制备。反应如下：  。在恒压密闭容器中通入的和的气体、测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。 ①恒温恒压下，不能说明上述反应达到平衡状态的是 。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．的体积分数保持不变 c．的物质的量保持不变 d． ②在温度时、从反应开始至5min时，用单位时间内物质的量变化表示乙酸的化学反应速率为 。 ③温度为时，上述反应已达到平衡，若此时保持容器体积不变，再通入和的混合气体，再次达到平衡，CO的转化率 80%(填“>”，“=”或“<”)。 ④温度由到，经历时，的转化率增大的原因是 。 II．乙酸制氢具有重要意义，制氢过程发生如下反应： 热裂解反应I： 脱羧基反应II： (2)已知反应：  ，由图所示， (用图中有关E的代数式表示)。 (3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气制氢，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图所示。 ①约之前，氢气产率低于甲烷的原因是 。 ②分析图像，该容器还发生了其他的副反应，理由是 。 (4)在一定温度下，利用合适的催化剂制氢，发生热裂解反应和脱羧基反应，达到平衡时，总压强为，乙酸体积分数为20%；若热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%，则脱羧基反应Ⅱ的平衡常数为 (为以分压表示的平衡常数)。 26．（2024-2025高二上·吉林通化·期中）甲醇是一种清洁能源，具有生产原料广泛、成本相对较低、能量转化率高等优点。 (1)将转化为，这是迈向经济的重要的一步。 已知：i．  kJ⋅mol-1 ⅱ．  kJ·mol-1 ⅲ．   ① kJ⋅mol-1。 ②T℃时，在恒容密闭容器中通入1mol和1mol，仅发生反应ⅰ，下列情况能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 A．的值不再改变    B．混合气体的摩尔质量不再改变 C． 容器内压强不再改变    D．混合气体的密度不再改变 (2)催化加氢制也是近年来研究的热点，涉及的主要反应为  。向1L恒容密闭容器中通入1mol和3mol仅发生该反应，不同条件下达到平衡，平衡体系中甲醇的物质的量分数在Pa时随温度变化关系如图1所示，在250℃时，随压强变化关系如图2。 ①由图可知，该反应的 (填“>”或“<”)0；A点时， mol⋅L-1，该温度下反应的平衡常数 (用分数表示)。 ②A、B点对应的平衡常数分别为、， (填“>”或“<”)，原因是 。 ③在275℃、Pa条件下，仅改变初始投料，某时刻测得容器内、、、的物质的量分别1mol、3mol、1mol、1mol，则此时反应 (填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)进行。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学平衡常数 化学平衡的计算 2大高频考点概览 考点01 化学平衡常数 考点02 化学平衡的计算 地 城 考点01 化学平衡常数 1．（2024-2025高二上·辽宁抚顺·期中）在溶液中存在平衡：。该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】该反应的平衡常数表达式为：，故选D。 2．（2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中）2ml 溶液与3ml 溶液发生反应：，达到平衡。下列说法错误的是 A．当溶液颜色不再发生变化时，可以判断该反应已经达到平衡状态 B．该反应的平衡常数 C．在上述溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明该反应存在限度 D．在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液，产生黄色沉淀，平衡逆向移动 【答案】C 【详解】A．溶液颜色由溶液中有色物质的浓度决定，当溶液颜色不再发生变化时，说明c(Ⅰ2)不再改变，说明达到平衡状态，A正确； B．由方程式可知，该反应的平衡常数K=，B正确； C．由方程式可知Fe3+ ~I−，故Fe3+过量，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，不能说明该反应存在限度，C错误； D．在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液，产生黄色沉淀，c(I−)减小，平衡逆向移动，D正确； 故答案选C。 3．（2024-2025高二上·辽宁东北育才·期中）研究发现与合成的反应机理如下： ①  快 ②  快 ③  慢 反应②的速率方程为，。下列说法错误的是 A．反应①的活化能大于反应③的活化能 B．反应②的平衡常数 C．要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率 D．选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率 【答案】A 【详解】A．活化能越小，反应速率越快，则反应①的活化能小于反应③的活化能，A错误； B．反应②存在，，平衡时正逆反应速率相等，则=，，B正确； C．慢反应决定整个反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确；   D．选择合适的催化剂加快化学反应速率，所以能提高单位时间内COCl2的产率，D正确； 故选A。 4．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）某研究小组利用图1所示的实验装置，测定压强变化对平衡体系的影响。恒温条件下，注射器内压强随时间变化如图2所示。下列说法正确的 A．反应速率：b点，f点 B．体系颜色的深浅：b<c<a C．a点时进行的操作是推注射器活塞，e点时进行的操作是拉注射器活塞 D．反应的平衡常数K： 【答案】C 【详解】A．b点到a点压强缓慢减小，说明平衡向正反应方向移动，则b点v(正)>v(逆)，f点到d点压强缓慢增大，说明平衡向逆反应方向移动，则f点v(正)<v(逆)，A错误； B．a点到b点是压缩体积，二氧化氮浓度突然增大，压强突增，平衡未移动；b点到c点压强缓慢减小，说明平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度缓慢减小，所以达到新平衡后c点二氧化氮的浓度比b点低，但比a点的高，所以颜色：b>c>a ，故B错误； C．根据上述分析结合图2中a点到b点的压强变化可知，a点时进行的操作是向内快速推注射器活塞，e点到f点压强迅速减小，说明e点的操作是向外快速拉注射器活塞，故C正确； D．反应平衡常数与温度有关，因为温度不变，所以平衡常数不变，则反应的平衡常数K：K(c)=K(d)=K(a)，故D错误； 故选：C。 5．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡状态的影响，得到如下图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的判断结论正确的是 A．起始反应速率： B．达到平衡时的转化率大小为： C．达到平衡时，的物质的量大小为： D．若，则正反应一定是放热反应 【答案】C 【详解】A．根据图象可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，则反应物的浓度依次增大，反应速率依次增大，a<b<c，故A错误； B．根据图象可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，则达到平衡时A2的转化率大小为：c>b>a，故B错误； C．对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小为：c>b>a，故C错误； D．若T2>T1，由图象可知温度升高，生成物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故D错误； 故选：C。 6．（2024-2025高二上·辽宁沈阳·期中）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关，与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．温度下的温度下的 C．正、逆反应活化能的大小关系为 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，该反应速率不变 【答案】B 【详解】根据先拐先平数值大可知，T1＞T2，温度高的时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH＜0，据此分析解题。 A．由分析可知，温度：T1＞T2，A错误； B．由逆=k逆c(NO2)•c(O2)，正=k正c(NO)•c(O3)，当正=逆时，可知==K，T1＞T2，ΔH＜0，温度高时K值反而小，则T1温度下的＜T2温度下的，B正确； C．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，结合分析可知NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)，正反应为放热反应，ΔH＜0，故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)＜Ea(逆)，C错误； D．恒温恒压时，充入氦气，平衡不移动，但容器体积变大，浓度变小，反应速率减小，D错误； 故答案为：B。 7．（2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入O2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值 A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 【答案】C 【详解】，K只与温度有关，温度不变，则K不变； 故选C。 8．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）已知  ΔH＜0，，，其中、为速率常数，只与温度有关。时，，将一定量充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的是 A．d点， B．时，该反应的化学平衡常数K=1 C．时，，则 D．c、d两点对应气体的平均相对分子质量 【答案】D 【详解】A．由图可知，d点后透光率减小，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动，则二氧化氮的正反应速率小于逆反应速率，A错误； B．反应速率比等于系数比，由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：，则，B错误； C．T1时，由可得：平衡常数，正反应为放热反应，，则说明降低温度平衡正向移动，则，C错误； D．c点透光率迅速增大，然后又逐渐减小，则c点为增大体积，导致d点平衡逆向移动，物质的量增大，使得d点平均相对分子质量减小，故c、d两点对应气体的平均相对分子质量，D正确； 故选D。 9．（2024-2025高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中）在冶金领域可以作为优质的脱氧剂和脱硫剂，以和焦炭为原料可以制备得到。已知： ①； ②； ③。 下列说法正确的是 A． B． C．加大焦炭的投入量，反应①②的速率均增大 D．对于上述三个反应，保持其他条件不变，压缩容器体积，平衡时的浓度不变 【答案】D 【详解】A．由盖斯定律可得，①+②=③，则K3=K1·K2，A错误； B．由盖斯定律可得，①+②=③，则ΔH3=ΔH1+ΔH2，B错误； C．增加固体反应物的量相当于延长反应时间，不能加快反应速率，C错误； D．保持其他条件不变，压缩容器体积，物质的浓度增大，反应速率加快，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，CO决定化学平衡常数，最终CO浓度仍然回到原平衡状态，浓度不变，D正确； 故选D。 10．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）工业上用和合成甲醇涉及以下反应：①  ；②  。在催化剂作用下，将1mol和2mol混合充入一恒容密闭容器中进行反应，达到平衡时的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列说法不正确的是 A．反应①为放热反应 B．250℃以后反应①的选择性减小 C．T℃，达平衡时CO的选择性为60%(CO的选择性是指发生反应的中转化为CO的百分比) D．T℃，达平衡时的分压是CO的2.5倍 【答案】C 【详解】A．反应②的平均相对分子质量始终不变，而反应①正方向平均相对分子质量增大，由图可知，温度升高，容器中混合气体的平均相对分子质量减小，反应①逆向移动，所以反应①为放热反应，A正确； B．由图可知，当温度高于250℃，的转化率随温度的升高而增大，则250℃以后以反应②为主，反应①的选择性减小，B正确； C．℃，转化率为，则转化的为，平均相对分子质量为20，混合气体总物质的量为：，设甲醇为为，根据方程式，，，，解得，反应②的选择性为，C错误； D．由C选项计算可以得到，的压强是CO的倍，D正确； 故选C。 11．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）和合成乙醇反应为。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图甲：已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图乙曲线，下列有关说法正确的是 A．图甲、两点的平衡常数 B．图甲压强 C．由图乙中信息获知催化效能较高的催化剂是m D．由图乙知该反应的活化能 【答案】D 【详解】A．根据图示，同一压强下，升高温度，乙醇体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，a点温度小于b点，所以、两点的平衡常数，A错误； B．同温条件下，增大压强，平衡正向移动，乙醇的体积分数增大，所以压强，B错误； C．斜率为负时，斜率的绝对值越大直线越陡峭。由图乙可知，直线n斜率大，小，催化效率高，所以催化效能较高的催化剂是n，C错误； D．在m催化剂作用下，，计算得该反应的活化能，D正确； 故选D。 12．（2024-2025高二上·内蒙古乌兰浩特·期中）一定条件下，CH4与 H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。 设起始，在恒压下，平衡时 CH4 的体积分数ϕ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示，下列说法错误的是 A．该反应的焓变△H>0 B．图中 Z 的大小为 b>3>a C．图中 X 点对应的平衡混合物中 D．温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 ϕ(CH4 )增大 【答案】C 【详解】A．由图可知，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即焓变△H>0，选项A正确； B．由图可知，以=3时作比较，增大水蒸气的物质的量，平衡正向移动，则的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a<3<b，选项B正确； C．起始加入量的比值为3，但随着反应的进行，升高温度平衡正向移动，甲烷和水是按等物质的量反应，所以达到平衡时比值不是3，选项C错误； D．温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，选项D正确。 答案选C。 13．（2024-2025高二上·内蒙古通辽一中·期中）能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。 I．在、时，已知： ； ； 时写出和反应生成的热化学方程式：_______。 II．向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应： 。 (1)能表示此反应已经达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体总体积保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．不再变化 D． (2)当时，的平衡转化率；时平衡转化率的关系如图： ① (填“>”或“<”) ②表示当时，的平衡转化率的关系是 (填“I”或“II”)，根据所选曲线写出判断依据 。 ③当、时，反应达平衡时，的分压为 ，此温度下该反应的分压平衡常数 (保留2位有效数字)(分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)CD (2) ＞ I △H＜0升高温度平衡逆向移动，则NO的转化率减小，而升高温度减小 45kPa 【详解】（1）根据已知： ① ； ② ； ③ 利用盖斯定律将①×2+②-③×可得：2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=(-393.5kJ/mol)×2-285.8kJ/mol-×(-2600 kJ/mol)=+227.2kJ/mol；即热化学方程式为：2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+227.2kJ/mol； A．该反应前后气体计量系数不变，故气体体积也始终不变，则气体总体积保持不变不能证明反应达到平衡，故A不选； B．由选项A可知，该反应前后气体计量系数不变，且所有的反应物和产物都是气体，则该反应体系的密度始终不变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变，不能证明反应达到平衡，故B不选； C．随着反应的进行一氧化氮在减少，氮气在增大，则，一直在变化，故不再变化可以证明反应达到平衡，故C选； D．，两者速率的比值刚好等于计量数之比，则正逆反应速率相等，能说明达到平衡，故D选； 答案为CD； （2）①由反应方程式可知，随着的增大，即增大NO的投入量，平衡正向移动，CH4的转化率增大而NO的转化率却减小，由图所示信息可知，曲线II表示T2K下NO平衡转化率～的关系，由题干反应方程式△H＜0可知，升高温度平衡逆向移动，则NO的转化率减小，由图中曲线I表示=1时NO平衡转化率～关系图，从图中所示信息可知，T越大，则越小，NO的转化率越小，故Tl＞T2； ②由上一小问的解析可知，图中曲线I表示=1时NO平衡转化率～关系图，判断的依据是△H＜0升高温度平衡逆向移动，则NO的转化率减小，而升高温度减小； ③由题干图示信息可知，在=1、T2K下，NO的转化率为40%，根据三段式分析可知： 则该反应平衡时CH4的体积分数为，则此时CH4的平衡分压分别为：p(CH4)=×100 kPa =45kPa；同理可算出：p(NO)=30kPa，p(CO2)=5kPa，p(N2)=10kPa，p(H2O)=10kPa，故该反应的标准平衡常数Kθ＝==。 14．（2024-2025高二上·辽宁朝阳·期中）氨的合成对国民经济发展有重要意义，HaberBosch法合成氨发生的反应为：，回答下列问题。 (1)氨气可用于工业脱硝(NO)，脱硝反应为：  。 已知：反应①：   反应②：   反应①中正反应的活化能 逆反应的活化能(填“小于”或“大于”)，由反应①和反应②可知脱硝反应的 。 (2)在密闭容器中充入0.1mol 和0.3mol 模拟Haber-Bosch法合成氨，平衡时的体积分数()随温度和压强(单位：kPa)的变化如图所示。 ①图中压强从大到小的顺序是 (压强用、、表示)，写出判断依据 。 ②250℃，压强为条件下，10min反应达到平衡，若平衡时容器体积为2L，则0～10min内氨气的平均反应速率为 。 ③250℃，压强为条件下反应的压强平衡常数 (用气体的平衡分压代替平衡浓度计算，某气体的平衡分压=平衡时气体总压×该气体的物质的量分数，结果保留1位小数)。图中(A点) (B点)(填“>”“<”或“=”)。 ④不改变、的初始投入量和催化剂的种类，为了提高的产率，除了改变温度和压强外还可采取的措施是 。 【答案】(1) 小于 -1632.5 (2) 合成氨的反应是气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡时氨气的体积分数增大(答案合理即可) 0.008 341.3 > 将氨气液化脱离反应体系(答案合理即可) 【详解】（1）反应①的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能<0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能；由2②-①式可得脱硝反应，则由盖斯定律可得：； （2）①反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，的体积分数增大，则图中压强从大到小的顺序是：，判断依据为：合成氨的反应是气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡时氨气的体积分数增大(答案合理即可)； ②由图可知，250℃、压强为条件下平衡时的体积分数为，设N2的转化量为xmol，列三段式得： 则有：，解得，平衡时容器体积为2L，则0～10min内氨气的平均反应速率； ③由②得： 则平衡时，，，压强平衡常数；由图可知，同一压强下，升高温度，平衡时的体积分数减小，说明合成氨反应为放热反应，因温度：A点<B点，则图中(A点)>(B点)； ④不改变、的初始投入量和催化剂的种类，要提高的产率，即使平衡正向移动，所以除了改变温度和压强外，还可以将氨气液化脱离反应体系。 地 城 考点02 化学平衡的计算 15．（2024-2025高二上·吉林·期中）三氯化硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中仅充入，分别在温度为条件下发生反应，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．容器内气体的压强： B．由图可知，，平衡常数： C．下，若起始时向该容器中充入，反应将向正反应方向进行 D．下，反应自开始至时， 【答案】C 【详解】A．该反应是气体体积不变的反应，则b点和a点气体的物质的量相等，由分析可知，温度T2大于T1，说明b点容器内气体的压强小于a点，故A错误； B．由分析可知，温度T2大于T1，该反应为吸热反应，T1条件下平衡常数小于T2条件下，故B错误； C．由图可知，T2条件下三氯化硅的物质的量分数为40%，该反应是气体体积不变的反应，所以平衡时三氯硅烷的物质的量浓度为=0.4mol/L，二氯硅烷和四氯硅烷的物质的量浓度为×=0.3mol/L，反应的平衡常数K=≈0.56，则起始充入0.8mol三氯硅烷、0.2mol二氯硅烷和1mol四氯硅烷时，反应的浓度熵Qc==0.3125＜K，则反应将向正反应方向进行，故C正确； D． 由图可知，T1条件下，100min达到平衡状态，三氯化硅的物质的量分数为50%，该反应是气体体积不变的反应，所以平衡时三氯硅烷的物质的量浓度为=0.5mol/L，由方程式可知，100min内四氯化硅的反应速率为=2.5×10—3 mol/(L·min)，故D错误； 故选C。 16．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：。 容器编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol） ① 387 0.20 0.080 0.080 ② 387 0.40 ③ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．达到平衡时，容器①中的体积分数比容器②中的小 B．容器①中反应达平衡后，充入0.2mol氩气，原体系中各物质浓度保持不变 C．若容器①中反应在绝热条件下进行，达平衡时 D．若起始时，向容器①中充入、、各0.10mol，此时反应逆向进行 【答案】B 【详解】A．恒容条件下，容器②相当于在容器①的基础上加压，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，因此平衡不移动，所以容器①中的CH3OH体积分数和容器②中的相等，A错误； B．容器①中反应达平衡后，充入0.2mol氩气，容器体积不变，则原体系中各物质浓度保持不变，B正确； C．对比①、③可知，升高温度CH3OCH3(g)的物质的量减小，说明平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，则正反应为放热反应，若容器①中反应在绝热条件下进行，相当于升温，平衡逆向移动，达平衡时n(H2O)<0.080mol，C错误； D．容器①平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L，平衡常数K==4，若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol，则浓度熵Qc==1<4，反应向正反应方向移动，D错误； 故选B。 17．（2024-2025高二上·黑龙江哈九中·期中）逆水气变换反应：  。一定压力下，按投料，、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，、温度时反应速率常数k分别为、。下列说法错误的是 A． B．、温度下达平衡时反应速率的比值： C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D．温度下，改变初始投料比例，不能使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 【答案】C 【详解】由图可知，比反应速率快，则；温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时；由于起始，则达到平衡时和的摩尔分数相等。 A．根据分析，比反应速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知，故A正确； B．反应的速率方程为，则，温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时的，即，则，故B正确； C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线改变，故C错误； D．温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时和的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同，故D正确； 选C。 18．（2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) ⇌2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 已知：气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。 下列说法正确的是 A．550℃时，若充入惰性气体，ʋ正，ʋ逆 均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为60.0% C．T℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=P总 D．若将容器改为恒容，其他条件均不变，925℃平衡时，CO%＜96.0% 【答案】D 【详解】A．可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，体积扩大、气体浓度都减小，v正、v逆均减小，平衡发生移动，相当于减小压强，平衡向着正向移动，故A错误； B．由图可以知道，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了x，则有，所以100%=40%，计算得出x=0.25mol，则CO2的转化率为：100%=25.0%，故B错误； C．由图可以知道，T℃时，反应达平衡后CO2和CO的体积分数都为50%，p(CO2)=p(CO)=p总，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=，C错误； D．反应后气体物质的量增大，由于容器恒容，反应后压强更大，导致平衡逆向移动，故925℃平衡时，CO%＜96.0%，D正确； 本题选D。 19．（2024-2025高二上·辽宁滨城高中联盟·期中）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中充入气体，发生反应。反应中测得相关数据如表所示： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 气体相对分子质量 46 57 64 69 69 69 下列说法正确的是 A．当时，说明反应达到平衡状态 B．该温度下，若初始向2L密闭容器中充入，达到平衡时转化率为33.3% C．此条件下该反应的化学平衡常数K=3 D．该温度下，平衡时分离出一定量，达到新平衡时，的体积分数减小 【答案】B 【详解】由表，平衡时气体相对分子质量为69，则气体物质的量为，反应为气体分子数减小1的反应，则生成四氧化二氮，由三段式：，。 A． 反应速率比等于系数比，当时，正逆反应速率不相等，说明反应没有达到平衡状态，A错误； B．该温度下，若初始向2L密闭容器中充入，则与原平衡为等效平衡，达到平衡时转化率为33.3%，B正确； C．由分析，此条件下该反应的化学平衡常数K=6，C错误；    D．该温度下，平衡时分离出一定量，相当于减小压强，平衡逆向移动，则达到新平衡时，的体积分数增大，D错误； 故选B。 20．（2024-2025高二上·吉林通化·期中）一定温度下，在10L恒容密闭容器中，充入0.4mol、0.6mol和0.3mol，发生反应的化学方程式为，反应进行至tmin后，下列数据合理的是 A． B．mol⋅L-1⋅min-1 C．mol⋅L-1 D． 【答案】A 【详解】一定温度下，在10L恒容密闭容器中，充入0.4mol、0.6mol和0.3mol，发生反应的化学方程式为，反应进行至tmin后，根据等效平衡列极限数据：，极限数据为理论数据，根据可逆反应特点，是达不到极限数据的，根据分析数据解答。 A．根据分析数据计算出的极限最小值为：，极限最大值为：1.9，当时，，符合平衡反应中间的某一时刻物质的量关系，A正确； B．根据，可以计算出时的变化量为：，由于反应可逆，根据分析数据可知不可能变化生成，B错误； C．当时，，由于反应可逆，根据分析数据可知不可能得到，C错误； D．根据质量守恒，，D错误； 故答案为：A。 21．（2024-2025高二上·辽宁滨城高中联盟·期中）时，在容积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生反应，6min后，容器①中反应达到平衡，有关数据如下表所示，下列叙述中正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量 达到平衡时体系能量的变化 A B C ① 2 1 0 0.75QkJ ② 0.4 0.2 1.6 A．，容器①中 B．容器②中反应达到平衡时放出的热量为0.05QkJ C．其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则反应达到平衡时C的体积分数小于 D．若容器①中反应达到平衡后，再通入与0.5molB，再次平衡后A的转化率大于 【答案】D 【详解】A．0～6min，，A错误； B．容器②中若C完全转化为A、B时，A、B的物质的量分别为2mol、1mol，且两容器的条件相同，则容器①、②中的平衡为完全等效平衡，所以容器②中的反应达到平衡时C的物质的量为1.5mol<1.6mol，即此时反应逆向进行，反应消耗0.1molC，根据题给可知，②中反应达到平衡时应吸收热量0.05QkJ，B错误； C．若两容器在相同温度下达到平衡，①、②中的平衡为完全等效平衡，平衡时②中C的体积分数与①相等，均为；容器②绝热，反应②逆向进行，反应吸热，温度降低，所以②的平衡相当于①反应达到平衡后再降低温度，平衡向正方向移动，C的体积分数增大，则达到平衡时C的体积分数大于，C错误； D．若①达平衡后，再通入1molA与0.5molB，相当于增大压强平衡向正反应方向进行，再达平衡时A的转化率增大，D正确； 故选D。 22．（2024-2025高二上·辽宁朝阳·期中）将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)；②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.4 mol·L-1，下列说法正确的是 A．平衡时，c(N2O5)=0.4 mol·L-1 B．此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6 C．平衡时N2O5的分解率为70% D．平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1 【答案】B 【详解】A．在反应开始时c(N2O5)=＝1.0 mol·L-1，反应达到平衡时c(O2)=0.4 mol·L-1，则根据方程式①可知反应消耗的c(N2O5)=2×0.4 mol·L-1=0.8 mol·L-1，故平衡时N2O5的浓度c(N2O5)= 1.0 mol·L-1－0.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1，A错误； B．根据反应①可知开始时产生N2O4(g)的浓度c(N2O4)=2c(O2)=0.8 mol·L-1，由于c(NO2)=0.4 mol·L-1，则发生反应②消耗的N2O4(g)的浓度为0.2 mol·L-1，故平衡时c(N2O4)=0.6 mol·L-1，根据选项A分析可知平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1，故反应①的化学平衡常数K=，B正确； C．反应开始时c(N2O5)=1.0 mol·L-1，平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1，所以N2O5的分解率为，C错误； D．气体总质量m=2 mol ×108 g=216 g，平衡时气体的总物质的量n=(0.2 mol·L-1+0.6 mol·L-1+0.4 mol·L-1+0.4 mol·L-1) ×2 L=3.2 mol，所以平衡后混合气体的平均摩尔质量M=g·mol-1，D错误； 故合理选项是B。 23．（2024-2025高二上·内蒙古赤峰·期中）一定温度下，向 2 L 密闭容器中通入 0.2 mol NO 和 0.1 mol Br2，保持一定条件发生如 下反应：2NO(g)＋Br2(g) ⇌2NOBr(g)。Br2 的物质的量随时间变化的实验数据如下表： 时间/min 5 10 15 20 25 30 n(Br2)/mol 0.080 0.075 0.072 0.070 0.070 0.070 根据表中数据，下列说法正确的是 A．10 min 内 Br2 的平均反应速率是 0.0025 mol/(L·min) B．15 min 时，NOBr 的生成速率小于 NOBr 的消耗速率 C．20 min 时，NO 和 Br2 的转化率相等 D．20 min 后浓度不再变化，是因为反应已停止 【答案】C 【详解】A．10min内，△n(Br2)=0.1mol－0.075mol=0.025mol，容器的体积为2L，时间为10min，根据，A错误； B．根据表格数据可知，15min没有达到平衡，反应朝着生成NOBr的方向反应，因此NOBr的生成速率大于NOBr的消耗速率，B错误； C．20min时，反应达到平衡，消耗了0.03molBr2，根据化学方程式，可知消耗了0.06molNO，则它们的转化率分别是，，转化率相同，C正确； D．20min后，浓度不变，说明反应达到平衡，正逆反应速率相等，但是不等于0，反应没有停止，D错误； 答案选C。 24．（2024-2025高二上·辽宁大连·期中）298K时，0.36-羟基戊酸水溶液发生如下反应，生成-戊内酯：，不同时刻测得-戊内酯的浓度如下表： t/min 20 40 80 100 120 160 220 ∞ c/() 0.048 0.100 0.142 0.162 0.180 0.208 0.232 0.240 该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计，下列叙述不正确的是 A．80～120min的平均反应速率：v(-戊内酯) B．其他条件不变时，增大-羟基戊酸的初始浓度会降低其平衡转化率 C．298K时，该反应的平衡常数为2.00 D．已知：DMAP是比效果更好的分子内酯化反应的催化剂，当其他条件不变时，若起始时加入DMAP，一定会提高20分钟时-羟基戊酸的转化率 【答案】B 【详解】A．80～120min的平均反应速率：，A正确； B．平衡常数K表达式中分子和分母各有一项，增大初始原料浓度与原体系属于等效平衡，转化率不变，B错误； C．反应足够时间长，，，平衡常数，需注意反应在水溶液中进行，所以方程式中状态为纯液体，不在K表达式里，C正确； D．由于题目中20分钟时未达到平衡，所以加入更高效的催化剂，一定能在相同时间内得到更高的转化率，D正确； 故选B。 25．（2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期中）乙酸是最重要的有机酸之一，主要用于生产乙酐、乙酸酯及乙酸纤维素等。 I．乙酸的制备可通过人工合成和细菌发酵两种方法。 (1)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与反应来制备。反应如下：  。在恒压密闭容器中通入的和的气体、测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。 ①恒温恒压下，不能说明上述反应达到平衡状态的是 。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．的体积分数保持不变 c．的物质的量保持不变 d． ②在温度时、从反应开始至5min时，用单位时间内物质的量变化表示乙酸的化学反应速率为 。 ③温度为时，上述反应已达到平衡，若此时保持容器体积不变，再通入和的混合气体，再次达到平衡，CO的转化率 80%(填“>”，“=”或“<”)。 ④温度由到，经历时，的转化率增大的原因是 。 II．乙酸制氢具有重要意义，制氢过程发生如下反应： 热裂解反应I： 脱羧基反应II： (2)已知反应：  ，由图所示， (用图中有关E的代数式表示)。 (3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气制氢，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图所示。 ①约之前，氢气产率低于甲烷的原因是 。 ②分析图像，该容器还发生了其他的副反应，理由是 。 (4)在一定温度下，利用合适的催化剂制氢，发生热裂解反应和脱羧基反应，达到平衡时，总压强为，乙酸体积分数为20%；若热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%，则脱羧基反应Ⅱ的平衡常数为 (为以分压表示的平衡常数)。 【答案】(1) ab 0.024 ＞ 温度由T1到T2，经历5min时，反应未达到平衡，温度升高反应速率增大，因此甲醇的转化率增大 (2)(E3-E1) (3) 脱羧基反应Ⅱ的活化能低，反应速率快，相同时间内先达到平衡，甲烷产率高于氢气 若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，一氧化碳和氢气的产量应该相等，而图3中二者的产量不相等 (4)0.2p 【详解】（1）①a．恒温恒压条件下，CH3OH(g)、CO(g)等摩混合，生成物呈液态，反应时，两种反应物等摩消耗，则二者的物质的量比始终不变，压强恒定时，容器内混合气体的密度始终保持不变，则反应不一定达平衡状态，a符合题意； b．不管反应是否达到平衡，CH3OH的体积分数始终保持不变，则反应不一定达平衡状态，b符合题意； c．CH3COOH的物质的量保持不变，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，c不符合题意； d．v(CO)正=v(CH3OH)逆，表示反应进行的方向相反，且各物质的浓度保持不变，反应达平衡状态，d不符合题意； 故选ab； ②在T2温度时，从反应开始至5min时，CH3OH(g)的转化率为60%，则用单位时间内物质的量变化表示乙酸的化学反应速率为=0.024mol•min-1； ③温度为T1时，上述反应已达到平衡，此时CH3OH(g)的转化率为80%，若保持容器体积不变，再通入0.10molCH3OH和0.10molCO的混合气体，则相当于加压，平衡正向移动，CH3OH(g)的转化率增大，再次达到平衡，CO的转化率＞80%； ④温度由T1到T2，温度升高，反应速率加快，单位时间内反应物的转化率增大，则经历5min时，CH3OH的转化率增大，原因是：温度由T1到T2，经历5min时，反应未达到平衡，温度升高反应速率增大，因此甲醇的转化率增大； （2）从图中可以看出，CH4(g)+ CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=(E3-E1)kJ•mol-1，则反应：CH4(g)+CO2(g)CO(g)+H2(g) △H=(E3-E1)kJ•mol-1； （3）①约650℃之前，氢气产率低于甲烷，表明反应Ⅱ比反应Ⅰ容易进行，则原因是：脱羧基反应Ⅱ的活化能低，反应速率快，相同时间内先达到平衡，甲烷产率高于氢气； ②从反应中可以看出，H2和CO的产率相同，从图像上看，H2和CO的产率不相同，表明该容器还发生了其他的副反应，理由是：若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，一氧化碳和氢气的产量应该相等，而图3中二者的产量不相等； （4）在一定温度下，利用合适的催化剂制氢，发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ，达到平衡时，总压强为pkPa，乙酸体积分数为20%，热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%，设乙酸的总物质的量为1mol，脱羧基反应中，参加反应CH3COOH的物质的量为x，则可建立如下三段式： 则，x=0.4mol，脱羧基反应Ⅱ的平衡常数Kp为=0.2p kPa。 26．（2024-2025高二上·吉林通化·期中）甲醇是一种清洁能源，具有生产原料广泛、成本相对较低、能量转化率高等优点。 (1)将转化为，这是迈向经济的重要的一步。 已知：i．  kJ⋅mol-1 ⅱ．  kJ·mol-1 ⅲ．   ① kJ⋅mol-1。 ②T℃时，在恒容密闭容器中通入1mol和1mol，仅发生反应ⅰ，下列情况能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 A．的值不再改变    B．混合气体的摩尔质量不再改变 C． 容器内压强不再改变    D．混合气体的密度不再改变 (2)催化加氢制也是近年来研究的热点，涉及的主要反应为  。向1L恒容密闭容器中通入1mol和3mol仅发生该反应，不同条件下达到平衡，平衡体系中甲醇的物质的量分数在Pa时随温度变化关系如图1所示，在250℃时，随压强变化关系如图2。 ①由图可知，该反应的 (填“>”或“<”)0；A点时， mol⋅L-1，该温度下反应的平衡常数 (用分数表示)。 ②A、B点对应的平衡常数分别为、， (填“>”或“<”)，原因是 。 ③在275℃、Pa条件下，仅改变初始投料，某时刻测得容器内、、、的物质的量分别1mol、3mol、1mol、1mol，则此时反应 (填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)进行。 【答案】(1) BC (2) < 2 > 该反应为放热反应，是气体分子数减少的反应，A点温度低于B点，A点压强大于B点，升高温度和减小压强，均能使平衡逆向移动，平衡常数K减小，则>； 向逆反应方向 【详解】（1）①反应i+反应ⅱ可得反应ⅲ，则由盖斯定律得：； ②A．在恒容密闭容器中通入1mol和1mol，仅发生反应ⅰ，反应过程中始终有，则的值不再改变，不能说明该反应已达到平衡状态，A不符合题意； B．混合气体质量不变，该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，混合气体总物质的量不断增大，混合气体的摩尔质量不断减小，所以当混合气体的摩尔质量不再改变时，能说明该反应已达到平衡状态，B符合题意； C．该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，混合气体分子数不断增多，容器内压强不断增大，则当容器内压强不再改变时，能说明该反应已达到平衡状态，C符合题意； D．混合气体质量不变，恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则当混合气体的密度不再改变时，不能说明该反应已达到平衡状态，D不符合题意； 故选BC。 （2）①由图1可知，同一压强下，升高温度，甲醇的物质的量分数x(CH3OH)减小，说明平衡逆向移动，则该反应正方向是放热反应，即<0；A点时，甲醇的物质的量分数，设此时CO2浓度变化量为x，列出“三段式”： 则有=0.1，解得x=，，该温度下反应的平衡常数 = ； ②由图1、图2数据可知，A点：温度为210℃、压强为Pa，B点：温度为250℃、压强为Pa，因该反应为放热反应，是气体分子数减少的反应，升高温度和减小压强，均能使平衡逆向移动，平衡常数K减小，则>，原因是：该反应为放热反应，是气体分子数减少的反应，A点温度低于B点，A点压强大于B点，升高温度和减小压强，均能使平衡逆向移动，平衡常数K减小，则>； ③该反应为放热反应，升高温度，平衡常数K值减小，因A点温度低于275℃，则275℃、Pa条件下，平衡常数K(275℃)<，某时刻测得容器内、、、的物质的量分别1mol、3mol、1mol、1mol，Qc= >>K(275℃)，则此时反应向逆反应方向进行。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $