课时练20 化学平衡常数和反应方向-【红对勾】2026年高考化学一轮复习金卷（单选版）

课时练20 化学平衡常数和反应方向 刷小题·重基础 1.(2024·上海徐汇区模拟)有关工业合成氨的说法错误的是() A.不断移去液氨，有利于反应正向进行 B.400~500℃时，原料的平衡转化率最大 C.增大压强，氨的分解速率增大 D.原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒 2.(2024·湖北襄阳模拟)在一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)一一 2NH(g)的反应热和化学平衡常数分别为△H和K,则相同温度 时反应4NH3(g)一一2N2(g)十6H2(g)的反应热和化学平衡常数为 () A.2△H和2K B.一2△H和K C.-2△H和K-2 D.2△H和-2K 3.(2024·江苏苏锡常镇四市一模)对于反应2SO2(g)十O2（g)= 2SO3(g),下列有关说法正确的是 () A.该反应的△S>0 c(SO2) B.该反应平衡常数的表达式K= c(SO2)c(O2) C.反应中每消耗22.4L(标准状况)O2,转移电子数约为 2×6.02×1023 D.温度不变，提高c起始(O2)或增大反应压强，均能提高反应速率 和SO2的转化率 4.(2024·海南海口期末)CH消除NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g) 一N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)△H<0。下列说法正确的是 ( A.正反应的活化能大于逆反应的活化能 B.平衡时升高温度，v正增大，v滋减小 c(CH)·c2(NO2) C.平衡常数K= c(N2)·c2(H2O)·c(CO2) D.该反应在任何温度下都可自发进行 5.(2024·山东聊城二模)我国科学家研发出一种新型双温催化剂 Fe-TiO2-xH,该催化剂催化N2和H2合成NH(反应体系温度为 495℃)的原理如图所示，下列分析错误的是 () A.“热Fe”上的变化属于焓 热Fe冷Ti双温催化 增、熵增的变化 B.“热Fe”有利于N2快速转化 N,Q9-光照 热Fe(547℃) 冷Ti(415℃) 为N H多H, C.“冷T”低于体系温度，有利 NH 于提高合成氨反应速率 D.该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平 衡产率的矛盾 6.(2024·山东烟台模拟)焦炭常用于冶炼工业。已知：反应①2C(s)+ O2(g)—2CO(g);反应②2CO(g)十O2(g)—2CO2(g);反应① ②的反应趋势与温度的关系如图所示。下列说法错误的是( A.反应②的△S<0,△H<0 L B.983K是反应趋势变化的转折点 C.L1对应反应① -400 D.当温度低于983K时，过量焦炭的氧 -600 G 273983 T/K 化产物以CO,为主 7.(2024·北京大兴区三模)制备SiHCI.3反应的化学方程式为Si(s)+ 3HCI(g)==SiHCI (g)+H2 (g), 25 时还有其他副反应发生。当反应体系 xn(HCI)n(Si)=3:1 的压强为0.05MPa时，分别改变进料 比[n(HCI)：n(Si)]和反应温度，二者 15 对SiHCI3产率的影响如图所示。下 10 y n(HCI):n(Si)=1:1 列说法不正确的是 ●●●●-●-●◆●-● 5 iz n(HC1):n(Si)=6:1 A.增大压强有利于提高SiHCI3的 0▲十4一◆士 产率 450550650750850 温度K B.制备SiHCIa的反应为放热反应 C.增加HCl的用量，SiHCI3的产率一定会增加 D.温度为450K,平衡常数：K(x)=K(y)=K(z) 8.(2024·江苏扬州模拟)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大 战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关 主要反应如下： I:CH4(g)+C0O2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H,= +247kJ·mo1K1 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)==CO(g)+HO(g) △H,= +41kJ·mol1K2 下列说法正确的是 A.反应I的平衡常数K,=c(CH,)·c(CO,) c2(C0)·c2(H2) B.反应Ⅱ的△S<0 C.有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温、低压 D.该工艺每转化0.2 mol CO2可获得0.4 mol CO 9.(2024·江苏南京二模)反应I、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中 发生，其中反应I、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不 同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。 化学平衡常数 温度/K 反应I:4NH3+5O 反应Ⅱ：4NH3+3O 反应Ⅲ：2NO+ -4NO+6H,O =2N2+6H2O 02 -2NO2 500 1.1×1026 7.0×1034 1.3×10 700 2.1×1019 2.6×1025 1.0 下列说法正确的是 ( A.使用选择性催化反应I的催化剂可增大氧化炉中NO的含量 B.通过改变氧化炉的温度可促进反应I而抑制反应Ⅱ C.通过改变氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应Ⅱ D.从氧化炉中放出的气体在进人氧化塔前应进一步提高温度 第一部分课时练059 10.(2024·吉林长春模拟)在盛有CuO/Cu2O载氧体的恒容密闭容 器中充入空气，发生反应：2Cu2O(s)+O2(g)一4CuO(s)△H, 平衡时O2的体积分数φ(O2)随反应温度T变化的曲线如图所 示。下列说法错误的是 A.该反应在低温条件下能自发进行 时 (1030,21) B.在1030℃时加入催化剂，平衡时 20 9(02)>21% C.1030℃时，当气体密度不再随时间变 (985,10) s10 化而变化时，反应达到了平衡状态 5 D.985℃达到平衡状态后，充入纯氧，再 次达到平衡后，O2的浓度不变 80090010001100 T/℃ 11.(2024·安徽省“皖南八校”4月联考)一定温度下，在1L恒容密闭 容器中，发生“甲烷重整”反应：CH(g)+H2O(g)=一CO(g)+ 3H2(g),其原理如下所示。 日2 CH ① ② H,O Fe CO、H 已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示： 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 下列说法错误的是 A.物质a可能是FeO B.该反应在任何温度下均可自发进行 C.若减小n(CH):n(H2O)的值，则CH4的平衡转化率增大 D.1000℃下，若容器中n(CH4)=n(H2O)=n(H2)=1mol、 n(CO)=2mol,则反应处于平衡状态 12.(2024·辽宁省名校联盟高三模拟)向体积均为1L的甲、乙两个 恒容密闭容器中分别充入1molO2和4 mol HBr,发生反应： 4HBr(g)+O2(g)→2Br2(g)十2HO(g)△H。分别在绝热、恒 温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是 A.正反应在较低温度下能自发 进行 20p B.乙在恒温条件下进行，△H<0 C.a点的正反应速率大于c点的 正反应速率 17p b D.甲条件下平衡常数K小于 。￡ 15p 20.25 0 时间/min 13.(2024·江苏宿迁模拟)T,时，在1L的密闭容器中进行反应： 2A(g)+B(g)一2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40mol·L1、 0.96mol·L,起始压强为po,反应达到平衡状态时压强为p, 力一5。下列说法错误的是 p0=17 ( A.T1时，A的平衡转化率为80% 0602对勾·高考一轮复习金卷化学 B.T,时，K=20,K。=24 C.T1达到平衡时，再充入0.08molC和0.20molB,则平衡将正 向移动 D.T2时(T2>T1),平衡常数为10，可知该反应为放热反应 14.NO2是常见的环境污染性气体。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)一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 n/mol 达到平衡 0.8 B.若B点达到平衡时，在该温 度下的平衡常数K=0.25 0.6-1,0.5) +-50.5)1 (4,0.4)C1 C.若C点使用催化剂，能提高 0.4 B NO2的转化率 0.2 D.C点时，瞬间压缩容器体积至 0 23 4 5 V/L 1L后，NO2的物质的量增大 15.(2024·山东日照三模)逆水煤气变换反应是一种CO2转化和利 用的重要途径，发生的反应有： 反应I:H2(g)十CO2（g)==CO(g)+H2O(g)△H1= +41.1kJ·mol- 反应Ⅱ：4H2（g)+CO2(g)==CH4(g)2H2O(g)△H2= -165.0kJ·mol-1 反应Ⅲ：3H2(g)+CO(g)=CH(g)+HO(g)△H: 常压下，向密闭容器中充入1 mol CO2和2molH2,达平衡时H2、 H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正 确的是 ( A.△H3=-216.1kJ·mol-1 B.a代表CO,b代表CH,c代 1.4 H,(g) 表CO2 Ξ1.2 M649,1.2) s1.0H,0(g) C.649℃时，反应I的平衡常数 0.81 K=号 D.800℃时，适当增大体系压强， 300400 600649800 温度/℃ n(CO)保持不变 一刷大题·提能力 16.(2024·江西南昌二模)硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基 础材料。 (1)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。 Zn还原SiCl4的反应如下： 反应1：400~756℃，SiCl4(g)+2Zn(1)=Si(s)+2ZnCl2(1) △H,<0 反应2：756~907℃，SiCl(g)+2Zn(1)=Si(s)+2ZnCl2(g) △H2<0 反应3：907~1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)-=Si(s)+2ZnCl2(g) △H3<0 ①对于上述三个反应，下列说法合理的是 (填字母)。 a.升高温度会提高SiCL的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.△H1<△H2<△Hg d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl ②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是 (2)工业上也可用SiHCI制备高纯硅。25℃时，SiHCIg相关反应 的热化学方程式和平衡常数如表： 热化学方程式 平衡常数 2SiHCIs(g)=SiH2 Cl2(g)+SiCl,(g) △H,= K +48kJ·mol 3SiH2 Cl2 (g)=SiH (g)+2SiHCl (g) △H2= -30kJ·mol-J K2 4 SiHClg(g)→SiH4(g)+3SiCl(g)△H Ka ①则该温度下，△H?= 60 kJ·mol厂1；K3= S50 (用K,和K2 ≤40 摇 表示)。 20 ②对于反应4 SiHCI3(g)云10 =→SiH4(g)+3SiCL4(g),采用 0 100200300400t/min 大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在T,和T,时SiHCI的转 化率随时间变化的结果如图所示，则T, (填“大于”“小 于”或“等于”)T2,T1时平衡常数K= (保留2位小数)。 ③在T,下，要提高SiHCI转化率，可采取的措施是 17.(2024·河北石家庄三模)CO2转化为高附加值的产品是应对气候 变化和能源高速消耗的有效措施，我国科学家研究在CO2加氢制 备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下，CO2加氢制备 甲醇的过程中主要发生如下三个反应，反应I、Ⅱ、Ⅲ对应的平衡 常数分别为Ka、Kb和K。 I.CO(g)+2H2 (g)=CH,OH(g)AH=-90.77 kJ.mol Ⅱ.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)△H2 Ⅲ.CO2(g)+3H2（g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3= -49.16kJ·mol 回答下列问题： (1)△H2= ;Ka、Kb和K。三者之间的关系 为 (2)为提高甲醇的平衡产率，可通过 (填“升高”或“降低”) 温度、 (填“增大”或“减小”)压强来实现。 (3)在两种不同的条件下，CO2的平衡转化率和CHOH的选择性 如表所示。条件 (填“1”或“2”)中甲醇的产率更高。 条件 CO,的平衡转化率/%CHOH的选择性/% 1 27 68 2 21.3 97.7 (4)T℃时，将n(H2):n(CO2)=5:3的混合气体充入压强为 aMPa的恒压密闭容器中，在催化剂的作用下发生如下两个 反应： DCO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g) 2CO2(g)+3H2(g)=CH2OH(g)+H2 O(g) 反应达到平衡状态时，H2和CO2的分压相等，甲醇的选择性是 CO的2倍，则CO2的平衡转化率为 ,反应②的K。= (MPa)2(列出计算式即可，分压=总压X物质的 量分数)。 18.(2024·安徽宣城高三模拟)一氯化碘(ICI)是一种卤素互化物，具 有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。 回答下列问题。 (1)氯铂酸钡(BaPtCl,)固体加热时部分分解为BaCl(s)、Pt(s)和 Cl2(g),t℃时平衡常数K,'=1.0×10P:。氯铂酸钡固体受热 分解时的化学方程式为 (2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtClo,抽真空后，用 一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。t℃时，碘蒸气的初始压 强为10.0kPa。t℃时，反应Cl2(g)+l2(g)2ICl(g)△H达 到平衡时，测得容器中总压强为16.0kPa。 ①p(12)= kPa. ②下列关于反应Cl2(g)十I(g)=一2IC1(g)△H<0的说法正确 的是 (填字母)。 a.该反应中平衡常数表达式为(C1,)·c(1) c2(ICI) b.该反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和 c.加入合适的催化剂，△H的值保持不变 (3)一定温度下，恒容密闭容器中，发生如下反应： 反应112(g)一2I(g)△H1K1=200; 反应2Cl2(g)+I2(g)==2ICI(g)△H2K2; 反应3ICl(g)I(g)+Cl(g)△H3K3; 反应4Cl2(g)一2C1(g)△H4K4。 ①△H1= (用含△H2、△H3、△H4的代数式表示)。 ②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1mol12(g)和1mol C12(g),只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为 300kPa;反应达到平衡后，总压强为330kPa,ICl的物质的量分数 为20%。K。是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量 分数。反应在T℃下达到平衡时，c(I2)= mol·L1, Cl2的转化率为 ,K2= (保留三位有效数字)。数在不断增大，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代 表乙烯，700K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯 的物质的量分数为0.6，反应Ⅱ的平衡常数K,= (0.2)3 (0.6p)2 看kP,故B正痛：降低温度或增压，反应1、反应Ⅲ的化字平 衡均逆向移动，C4H的物质的量分数增大，故提高C4H3的 物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂， 故C正确；根据图中信息，丁烯的物质的量分数在不断减小， 则超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应 I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡正向移动 的程度大于反应I平衡正向移动的程度，故D错误。 16.q)BC(20.0o05(3)0,10m0lL1.s t (4) 4c(C02)/(mol·L) 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 06 tst4t切s 解析：(1)该反应的反应物为固体，混合气体的平均摩尔质量 由生成物决定，而两种生成物的物质的量之比为定值，故混合 气体的平均摩尔质量始终保持不变，A不符合题意；密闭容器 中总压强取决于气体的物质的量，只要此反应未达到平衡，则 气体的物质的量始终发生变化，压强始终变化，故压强不变可 以说明达到平衡，B符合题意；气体的密度等于气体的质量除 以容器的体积，容器的体积不变，只要此反应未达到平衡，则 气体的质量始终发生变化，密度始终变化，故密度不变可以说 明达到平衡，C符合题意；密闭容器中氨气和二氧化碳的体积 之比始终为2：1，则氨气的体积分数始终为定值，故密闭容器 中氨气的体积分数不变不能说明达到平衡，D不符合题意。 (2)该反应的化学平衡常数K=c2(NH3)c(CO2),平衡时 c(CO2)=0.05mol·L1,而氨气和二氧化碳的物质的量之 比始终为2：1，故c(NH3)=0.1mol·L1,则K=0.0005。 (3)在0~t1s时间内，氨气的浓度变化值为0.1mol·L1,故 该化学反应速率(NH)=0,10 mol·L1·s1。(4)若其他 条件不变，t2s时将容器体积压缩到1L,则在那一刻二氧化 碳的浓度达到0.1mol·L1,t3s时达到新的平衡时，根据 K=c2(NH3)c(CO2)且温度不变，可知二氧化碳的浓度应该 回到0.05mol·L1才能保证平衡常数不变。 17.(1)+261BD(2)T1>T2>T3恒压条件下，H2S的摩尔 分数增大，平衡正向移动，最终H2S的转化率降低(3)< 在1000K下，反应①△G>0,反应趋势小，反应③△G<0,反 应趋势大，占主导(4)1.28×104 解析：(1)反应③=反应①-反应②，△H3=+180kJ·mol1 (-81k·mol-1)=十261k·mol1。A项中都表示正反 应，故A不符合题意；该反应是气体分子数变化的反应，恒容 条件下压强不变即达到平衡，故B符合题意；该反应都是气体 参与反应，恒容条件下密度始终保持不变，故C不符合题意。 (2)反应①是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，则H2S的转 化率增大，故T1>T2>T3。(3)在1000K下，反应①△G> 0,不易自发，反应③△G<0,容易自发，故反应自发趋势①< ③。(4)设n(H2S)=3mol,列三段式如下： CH(g)+2H2 S(g)CS2(g)+4H2(g) 初始n/mol3 3 0 0 转化n/molx 2x x Ax 平衡n/mol3-x 3-2x 达到平衡时，CS2分压与H2S分压相同，即3一2x=x,解得 x=1,平衡后气体的总物质的量为2mol+1mol十1mol十 2刻勾·高考一轮复习金卷化学 15 10x×(10x)/ 4mol+2mol=10mol,则K。= 100× 品×(oox) 1.28×104。 18.(1)温度低于500℃，反应速率小；温度高于500℃，对副反应 影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动的程度增大，不利 于甲烷的生成(2)①C②Ⅱ>③45kPa 解析：(2)①该反应前后气体计量数不变，故气体体积也始终 不变，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，A、B不符合题意；随着反应的进行，一氧化氨的量 减少，氯气的量增大，剥NO)】 2)一直在变化，故2)不再变 化可以证明反应达到平衡，C符合题意。②由反应CH4(g)十 N0(g)—2N(g)+CO,(g)+2H,0(g)可知，随著C0 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的转化率减小，由图示信息可知，曲线Ⅱ表示T3K 时0的平务特化率与吧的关系。升高温度平斋证向 移动，则NO的平衡转化率减小，由图中曲线I表示 n(NO) n(CH) =1时NO的平衡转化率与亍的关系，可知T越大即 下越小，N0的平衡转化率越小，故T1>T2。③由图示信息 可知，在nNO)」 n(CH) =1、T2K下，NO的平衡转化率为40%，列 出三段式： CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) 起始n/mola 0 0 0 转化n/mol0.1a0.4a 0.2a0.1a 0.2a 平衡n/mol0.9a0.6a 0.2a0.1a 0.2a 则此时CH,的平衡分压p(CH)=0,92X100kPa=45kPa。 2a 课时练20化学平衡常数和反应方向 1.B如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平 衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动，不断移去液氨，降 低生成物浓度，有利于平衡正向移动，故A正确；合成氨是放热 反应，升高温度平衡逆向移动，原料的平衡转化率降低，控制温 度为400℃~500℃是因为此温度下催化剂的活性最高，反应 速率较大，生产效率较高，故B错误；增大压强，化学反应速率 增大，氨的分解速率增大，故C正确；制备原料气过程中会产生 其他杂质，为防止催化剂中毒和安全，原料气须经过净化处理， 故D正确。 2.C根据热化学方程式的意义，4NH3(g)一2N2(g)十6H2(g) 的反应热为一2△H,再根据平衡常数的表达式，得出其平衡常 数为K-2,C项符合题意。 3.D该反应前后气体分子数减少，则△S0,故A错误；该反应 c2(S03) 平衡常数的表达式K=2(S02):c(02),故B错误：每消耗 22.4L(标准状况)O2,即1mol氧气时，转移4mol电子，转移 电子数为4×6.02×103，故C错误；增大浓度或增大压强均能 提高化学反应速率，增大氧气的浓度或增大压强均有利于该反 应平衡正向移动，从而提高二氧化硫的转化率，故D正确。 4.D该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故 A错误；平衡时升高温度，正、逆反应速率均增大，故B错误；平衡 常数等于生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂 的乘积之比，平衡常数K=c)cH,O),cC0),故C c(CH4)·c2(NO2) 错误；反应正向气体分子数增加，△S>0,且△H<0,故△H T△S<0,与温度无关，反应在任何温度下都可自发进行，故D 正确。 5.C由图可知，“热Fe”上的变化为2=N,“冷T”上发生的 变化为号H一3H,氯原子和氢原子在“冷T”上生成氯气，合 成氨反应为放热反应，“热F”高于体系温度，有利于氮氨共价 : 键的断裂，增大反应速率，“冷T”低于体系温度，有利于平衡 向正反应方向移动，提高氨气的产率。由分析可知，“热F”上 的变化为？N2一N,氯气分子发生共价键断裂的变化为焓增、 熵增的变化，故A正确；由分析可知，“热F”高于体系温度，有 : 利于氨氮共价键的断裂，加快反应速率，故B正确；由分析可 知，“冷T”低于体系温度，有利于平衡向正反应方向移动，提 高氨气的产率，但降低温度不利于提高合成氨反应速率，故C: 错误；由分析可知，“热F”高于体系温度，有利于氨氨共价键的 断裂，增大反应速率，“冷T”低于体系温度，有利于平衡向正 反应方向移动，提高氨气的产率，所以该催化剂能较好地解决 传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾，故D: 正确。 6.C反应②的生成物气体化学计量数小于反应物气体化学计量 数之和，△S<0,燃烧反应属于放热反应，△H<0,A正确；△G 越小，说明反应进行的趋势越大，983K时两反应的△G相等， 所以983K是反应趋势变化的转折点，B正确；反应①的△S> : 0,一△S<0,△G和T成反比，所以斜率小于0，L2对应反应①， C错误；当温度低于983K时，L1的△G更小，所以以反应②为 主，产物以CO2为主，D正确。 7C增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，有： 利于提高SHCL3的产率，故A正确；由图可知温度越高 SHCl3的产率越小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反 应，故B正确；由图可知增加HCl的用量，SiHCI3的产率可能 增加也可能减小，故C错误；平衡常数是温度的函数，温度为： 450K,平衡常数：K(x)=K(y)=K(z),故D正确。 8.C平衡常数的表达式为生成物浓度暴次方的乘积与反应物浓 度幂次方的乘积的比值，反应I的平衡常数K1= c(CH)·c(CO,,故A项错误；反应Ⅱ能发生，说明△H- c2(CO)·c2(H2) T△S<0,已知△H2>0,则△S>0,故B项错误；升高温度反应 I和反应Ⅱ平衡均正向移动，降低压强使反应I平衡正向移 动，平衡转化率将增大，故C项正确；反应I每反应1olCO2 生成2 mol CO,反应Ⅱ每反应1 mol CO2生成1 mol CO,则每 : 转化0.2molC02获得C0小于0.4mol,故D项错误。 9.A使用选择性催化反应I的催化剂可促进反应I的发生，增 大氧化炉中NO的含量，故A正确；升高温度，反应I和反应Ⅱ 的平衡常数均减小，则正反应均为放热反应，无法通过改变氧 化炉的温度达到促进反应I而抑制反应Ⅱ的效果，故B错误； : 反应I和反应Ⅱ的正反应均为气体分子数增大的反应，无法通 过改变氧化炉的压强达到促进反应工而抑制反应Ⅱ的效果，故 C错误；反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应均为放热反应，所以从氧化炉 中放出的气体在进入氧化塔前应降低温度，故D错误。 10.B升高温度，氧气含量增加，平衡逆向移动，则正反应为放热 反应，且正反应为嫡减的反应，根据△H一T△S<0反应可以 自发进行，可知该反应在低温条件下能自发进行，A正确；催 化剂通常能加快反应但不影响平衡的移动，不改变氧气含量， B错误；恒容密闭容器中，气体体积不变，气体的质量逐渐减 少，所以密度一直在减小，当密度不变时，反应达到了平衡状 : 态，C正确；985℃达到平衡状态后，充入纯氧不影响平衡常： 数，K=c1(02),则再次达到平衡后，9(O2)=10%,02的浓 : 度不变，D正确。 11B由反应①可知，氢元素被还原，则铁元素被氧化，所以物质 a可能是FeO,A正确；该反应的△S>0,根据表中数据，升高 温度，化学平衡常数增大，则正反应为吸热反应，△H>0,根据 △H一T△S<0反应可自发进行，可知该反应在高温下可能自 : 发进行，B错误；若减小n(CH4)：n(H2O)的值，即相当于增 大水蒸气的浓度，化学平衡正向移动，则CH4的平衡转化率 增大，C正确；1000℃下，若容器中n(CH4)=n(H2O)= c(CO)·c3(H2) nH)=1mol、n(C0)=2mol,则Q=e(CH)·c(HO) 155 IL \1L =2=K,此时反应处于平衡状态，D正确。 2.D由图可知，正反应是放热反应，△H<0,气体分子数减小， △S<0,△G=△H一T△S,△G<0反应自发进行，故该反应在 较低温度下能自发进行，A项正确；反应初始时曲线甲压强增 大，说明甲在绝热条件下进行，乙在恒温条件下进行，B项正 确；平衡时，T,>T。,a,点的反应物浓度大于c,点的反应物浓 度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确；在恒温 恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，列三段式 如下： 4HBr(g)+02(g)2Br2(g)+2H2O(g) 起始n/mol 4 1 0 0 转化n/mol Ax x 2x 2x b,点n/mol 4-4x1-x 2x 2x (4十1)：(5一x)=20p：17p,解得x=0.75,b,点浓度商Q= .5X1.5L·mor1=20.25Lmol1,ab点总压强相等， 0.25 容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于 b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a,点HBr的转化 率大于b点，即a点平衡常数K大于b,点Q,D项错误。 3.C设反应达平衡时，C的浓度为2xmol·L1,列出三段式： 2A(g) 十B(g)=2C(g) 起始c/(mol·L1)0.40 0.96 0 转化c/(mol·L1)2x 2x 平衡c/(mol·L-1)0.40-2x 0.96-x 2x 恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则 0.40-2x+0.96-x+2z-5,解得x=0.16,故A的平衡转 0.40+0.96 17 化率为 2X0.16×100%=80%,A项正确；平衡时，K= 0.40 0.322 0.08 Q0gX08-20,AB,C的平衡分压分别为a.08+Q,8+0.32p- 1 0.8 2 0.32 p,0.08+Q.8+0.32p=3p0.08+0.8+0.32p=5p,则 4p12 15/ K,= 24 B项正确；保持体积不变，混合气体 2 中再充入0.08molC和0.20molB,则C和B的浓度分别为 0.40mol·L1和1.00mol·L1,故Q=0.082X1.00 0.402 25>K,反应平衡逆向移动，C项错误；温度升高，K减小，可 知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。 4.D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A点数据列“三段式”计算平衡常数K: 2NO2(g)+2C(s)=N2(g)+2CO2(g) 初始n/mol 1 0 0 转化n/mol 0.5 0.25 0.5 平衡n/mol 0.5 0.25 0.5 0.25 mol x(0.5 mol2 1L K-- (0.5 moly .2 =0.25mol·L1。 计算B点浓度商Q: 2NO2(g)+2C(s)=N2(g)+2CO2(g) 初始n/mol 1 0 0 转化n/mol 0.6 0.3 0.6 平衡n/mol 0.4 0.3 0.6 0.3mol×/0.6mol2 4L （4L B点浓度商Q= ≈0.17mol·L-1< 0.4 mol2 、4L 参考答案 K,B点未达平衡，A正确；A、B、C三，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 化剂可以增大反应速率，提高反应物的转化率，C正确；C点 时，瞬间压缩容器体积至1L,与A,点形成等效平衡，NO2的 物质的量为0.5ol,保持不变，D错误。 15.D由题千信息可知，升高温度，反应I平衡正向移动，反应 : Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动，则n(CO)增大，n(CH4)减小，结合题千 图像可知，c表示CO,a表示CO2,b表示CH4,据此分析解 题。反应Ⅱ-反应I得反应Ⅲ，3H2（g)十CO(g) CH4(g)+H20(g)△H3=△H2-△H1=(-165.0 41.1)kJ·mol=一206.1kJ·mol厂1，A错误；由分析可知 a表示CO2,b表示CH,c表示CO,B错误；由分析结合题干 图示信息可知，649℃达到平衡时n(H2)=1.2mol,消耗 n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol,n(C0)=n(C02),因为还 生成CH4,所以生成n(H2O)小于0.8mol,反应I的平衡常 K(CO)Xn(HO)0.8 mol 2 C)Xm(C0,)<1.2m0i3,C错误；高温时反 应I进行的程度很大，反应Ⅱ、Ⅲ进行的程度很小，CH含量 很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，n(CO)保持不 变，D正确。 16.(1)①bd②温度高，反应速率大；更易于硅的分离 (2)①+114K3·K2②大于0.11③及时分离出产物 解析：(1)①反应均为放热反应，升高温度反应平衡逆向移动 导致SiCl4的转化率降低，a错误；锌、硅都会和氧气反应，故还 原过程需在无氧的气氛中进行，b正确；液态氯化锌变为气体， 液态锌单质变为气体，均为吸热过程，导致反应放热减少，放 热的焓变为负值，故△H2>△H3,c错误；Na、Mg均为活泼金 属，可以代替Zn作为还原剂，还原SiCl4,d正确。②反应3温 度高，反应速率大，且生成硅为固态而其他物质为气体，更易 于硅的分离，所以实际制备过程选择“反应3”。(2)①已知： I.2 SiHCI3(g)≌SiH2Cl2(g)+SiCL4(g)△H1= +48k灯·mol Ⅱ.3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2 SiHCI3(g)△H2= -30k·mol- 由盖斯定律可知，3×I十Ⅱ得反应：4 SiHCI(g)= SH(g)+3SiCl(g),则该温度下，△H3=3×(+48kJ·mol1)+ (-30kJ·mol1)=+114k·mol1;K3=K·K2。②反应 4 SiHCl(g)一SiH4(g)+3SiCl4(g)为吸热反应，升高温度， 平衡正向移动且反应速率增大，SHCl3的转化率增大，结合图 P 可知，T1大于T2。T1达到平衡时，SiHCI,的转化率为50%， 假设投料SiHCI31mol,则： 4SiHCl (g)SiH (g)+3SiCl (g) 起始n/mol 1 0 0 转化n/mol 0.5 0.1250.375 平衡n/mol 0.5 0.1250.375 反应为气体分子数不变的反应，可以用物质的量代替其浓度， 则平衡常数K=0.3753×0.125 0.54 ≈0.11。③T2时，及时分离 出产物，可以促使反应正向进行，使得SHCL3转化率提高。 17.(1)+41.61kJ·mol1K。=K。·Kb(2)降低增大 (xa)×(信xa 6 (3)2(4)50%或0.5 xa)'xgxa】 解析：(1)利用盖斯定律，反应Ⅲ=反应I十反应Ⅱ，解出 △H2=△H3-△H1=十41.61k灯·mol1。平衡常数K= K。·Kb。(2)反应I和反应Ⅲ中，均在低温和增压条件下，有 利于提高甲醇的平衡产率，降低温度，反应Ⅱ平衡逆移，抑制 副反应的发生，增大压强对反应Ⅱ无影响。(3)比较条件1和 条件2时甲醇的产率，根据信息可知，受CO2的平衡转化率和 甲醇的选择性共同影响，将两者相乘，计算出的数值越大，甲 醇产率越高。(4)n(H2):n(C02)=5:3,设n(H2)=5mol, n(CO2)=3mol,依据题给信息CHOH的选择性是CO的 2倍，设转化生成的CHOH为2xmol,则生成的CO为 2烟勾·高考一轮复习金卷化学 15 xmol。列三段式： COz(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 起始量/mol3 5 0 0 转化量/molx x 平衡量/mol3-x-2x5-x-6x x x+2x COz(g)+3H2 (g)CH OH(g)+H2O(g) 起始量/mol3 5 0 0 转化量/mol2.x 6x 2x 2x 平衡量/mol3-x-2x5-x-6x2x x+2x 依据反应达到平衡状态时，H2和CO2的分压相等，则 n(H2)=n(C02),3-x-2x=5-x-6x,解得x=0.5,代入 三段式： COz(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g) 起始量/mol3 5 0 0 转化量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡量/mol 1.5 1.5 0.5 1.5 CO2(g)+3H2(g)CHs OH(g)+H2O(g) 起始量/mol3 5 0 0 转化量/mol1 3 1 1 平衡量/mol1.5 1.5 1 1.5 n()=n(H2)+n(CO2)+n(CH OH)+n(CO)+ n(H0)=6mol,H2的物质的量分数为6X100%,C02的 物质的量分数为15×100%，CH0H的物质的量分数为 6 6×100%,H,0的物质的量分数为日 61.5x100%,在aMPa下 告xa)x(信xa) 进行反应，则反应②的K。= (MPa)-2,同 (xa)'x(xa) 时，计算出C0,的平衡转化率为03×100%=50% 18.(1)BaPtCl,△BaC2+Pt+2C2+(2)①5.0②bc (3)①△H2+2△H3-△H4②0.5822%0.428 解析：(1)氯铂酸钡(BaPtCle6)固体加热时分解为BaCl2(s)、 Pt(s)和CL2(g),t℃时平衡常数K。'=1.0×10Pa,说明反 应为可逆反应，结合氧化还原反应原理写出氯铂酸钡固体受 热分解时的化学方程式。(2)①t℃时反应BaPtCl,△ BaCl2十Pt十2Cl2个的平衡常数K,'=1.0X10Pa2,故平衡时 p(Cl2)=1.0kPa。反应Cl2(g)+L2(g)=2ICl(g)为气体体 积不变的反应，恒容密闭容器中反应前后总压不变，t℃时，碘 蒸气的初始压强为10.0kPa,反应达到平衡时，测得容器中总 压强为16.0kPa,故可知起始p(Cl2)=6.0kPa,改变的分压 △p(C2)=5.0kPa,平衡时p(L2)=10.0kPa-5.0kPa= c(ICI) 5.0kPa,②该反应的平衡常数表达式K-c(C)·c(),选 项a错误；Cl2(g)十I2(g)一2ICl(g)为放热反应，故该反应的 反应物的键能总和小于生成物的键能总和，选项b正确；催化 剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故△H的值 保持不变，选项c正确。(3)①根据盖斯定律，由反应2十反应 3×2-反应4得到反应1：I2(g)、=2I(g)△H1=△H2+ 2△H3一△H4。②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入 1mol2(g)和1 mol Cl2(g),只发生反应1和反应2，实验测得 起始时总压强为300kP,反应达到平衡后，总压强为 330kPa,反应2为气体体积不变的反应，总压增大是由于反 应1为气体体积增大的反应，根据总压变化可知，气体总物质 的量增 330kPa-300kPaX100%=10%,根据“三段式”假 300 kPa 设反应分步进行，氯气减少的物质的量为xmol,则： 12(g)=2I(g) △c 初始浓度/(mol·L1)1 0 0 转化浓度/(mol·L-1)0.20.4 0.2 平衡浓度/(mol·L1)0.80.4 0.2 Cl2 (g)+2 (g)2ICl(g) 初始浓度/(mol·L1)1 0.8 0 转化浓度/(mol·L1)x x 2x 平衡浓度/(mol·L1)1-x0.8-x2x 2x C1的物质的量分数为20%，则-x+0.8-x+2x+0.4× 100%=20%,解得x=0.22,c(12)=0.58mol·L-1,Cl2的转 化率为0.2m0×10%=22%。反应2达到平衡时，C2、2、 1 mol IC1的浓度分别为0.78mol·L1、0.58mol·L-1、 0.44mol·L1,Ke=0.58、 ×】 ≈0.428。 2.2×330X0.78、 2.2 ×330 阶段检测卷（六）化学反应速率化学平衡 1.B低温虽然有利于平衡正向移动，但低温会导致反应速率减： 小，不利于提高生产效率，答案选B。 2.D由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。达到化 学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等，应 为3v正(Y)=20谨(Z),A不正确；达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度之比不一定是1：2：3，B不正确；不知道反应物的投料 量和反应物的转化率，无法计算达到化学平衡状态时反应放出 的总热量，C不正确；可逆反应的反应物不能完全转化为生成 物，所以，0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量 一定小于0.3mol,D正确。 3.D由图像可知，改变条件瞬间，正反应速率瞬间增大，然后逐 渐减小，平衡正向移动，且再次平衡时，正反应速率比改变条件 前的反应速率小。降低温度，正、逆反应速率都减小，图中正反 应速率在t1时增大，A项错误；该反应为气体体积减小的反应， t1时增大压强，正反应速率增大，平衡正向移动，根据勒夏特列 原理知，再次达到平衡时，容器内压强比加压前大，则再次平衡 时，反应速率应大于加压前的反应速率，B项错误；1时若使用 催化剂，正反应速率增加，但是平衡不移动，V正瞬间增大后应 保持不变，C项错误；t1时增大了反应物A的浓度，正反应速率 增大，同时减小了C的浓度，逆反应速率减小，平衡正向移动， 最终反应物浓度减小，再次平衡时的正反应速率应小于之前平 衡时的反应速率，D项正确。 4.D从反应开始到刚达到平衡的时间段内，口(Q)=C= △t 1.2mol·L 60s -=0.02mol·L1·s1,故A正确；Q为反应物， 初始时浓度最大，消耗速率最大，生成速率最小，随着反应的进 行，Q的浓度逐渐减小，消耗速率逐渐减慢，生成速率逐渐增 大，则a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b),故B正确；ab段 M的浓度变化量为(0.6-0.3)mol·L1=0.3mol·L, Q的物质的量浓度变化量为M的两倍，为0.3mol·L1×2= 0.6mol·L1,反应时间为60s-20s=40s,v(ab)= 0.6mol·L 40s -=0.015mol·L1·s1,bc段反应达到平衡状 态，M、Q的物质的量浓度变化量为0，则v(bc)=0,则用Q浓 度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)> v(bc)=0,故C正确；其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入 0.2mol·L1氦气与Q混合，容器体积不变，Q、M的浓度不 变，与原平衡体系等效，则反应达到平衡所需时间等于60$，故 D错误。 5.B慢反应决定反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快 慢，反应②活化能最大，A正确；②为决速步，NH2NH2是其反 应物，NH2NH2具有弱碱性，能与氢离子反应，H浓度越大， 消耗NH2NH2使其浓度降低，则决速步反应速率下降，反应速 率减慢，B错误；通过分子筛分离水，可以促进反应正向进行， 可以增大平衡时丙酮的转化率，C正确；据图可知总反应为 G-0+H,NNH,H,O+C=N-NH,D正璃. 6.BCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H>0,该反应的 15 正反应为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动，正反应平衡常 数增大，由图可知曲线I为K正，曲线Ⅱ为K速，A错误；A点 K超<K<K正，则反应正向进行，正>V通，B正确；T1时， K延=K正，因K超XK正=1，则K正=1，设转化mol CO2,列 出三段式： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 起始量/mol2 0.5 0 0 转化量/molx x x 平衡量/mol2-x 0.5-x x 则2-)X(0.5-0=1,x=5,C0,的平衡转化率为20%， C错误；其他条件不变，若在原平衡基础上再充入“2olCO2 和1molH2”,将该充入量改为“2 mol CO2和0.5molH2+ 0.5molH2”,若去掉后面的“0.5molH2”,根据等效平衡规律 新平衡时的转化率与原平衡相同，平衡后再将后面“0.5olH2”加 入，平衡正向移动，C○2转化率将增大，D错误。 7.D反应中CH3OH的平衡体积分数随着温度升高而减小，说 明反应Ⅱ：COS(g)+3H2(g)一CH3OH(g)+H2S(g)的正反 应为放热反应，△H<0,△S<0,反应在低温下易自发进行， A错误；催化剂可增大反应速率，但不能使平衡发生移动，也不 能使Q点上移，B错误；反应中CO的平衡体积分数随着温度 升高而升高，说明升高温度反应I正向进行，反应中CH3OH 的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明升高温度反应Ⅱ逆 向进行，COS的转化率变化取决于两个反应谁占主导，故随着 温度的升高，COS的转化率不一定减小，C错误；从图中可知 R,点COS、CO的平衡体积分数均为25%，n(CH3OH)= 0mol,恒压条件下，按n(COS):n(H2)=1:1投料进行反应， 设n(COS)=n(H2)=1mol,则： COS(g)+H2(g)CO(g)+H2S(g) 变化量/mola a 平衡时n(COS)=(1-a)mol、n(H2)=(1-a)mol、n(CO)= amol、n(H2S)=amol,n(总)=2mol,R点COS、CO的平衡 体积分教相等均为25%，可知22×100%=25%，解得a 、1 2mol,故n(C0S)=2mol、n(C0)=2mol、n(H,S)= 1 1 moln(H2）=2mol,反应I的平衡常数K= 1 1 c(C0)·c(H2S)2V·2V c(COS)·c(H2)-1,1 =1,D正确。 2元‘27 8.B300一400℃范围内，温度升高，丙烯和乙烯的质量分数均 增大，说明平衡正向移动，根据主、副反应原理可知，体系压强 增大，A错误；在300一400℃范围内，温度升高，丙烯和乙烯的 质量分数均增大，平衡正向移动，则根据勒夏特列原理可知， 主、副反应的正反应方向均为吸热过程，B正确；450℃时，丁烯 转化为丙烯的转化率高，因此催化剂的选择性最好，C错误；将 乙烯分离出去，生成乙烯副反应的平衡会正向移动，丁烯浓度 减小，导致主反应的平衡逆向移动，丙烯的平衡产率下降， D错误。 9.D由于Kp1=1,容器中CO和CO2的分压都为800kPa,所以 反应②的平衡常数K,-p(CO)=800kPa,A正确；容器体积 始终不变，而气体总质量为变量，则混合气体的密度不变时，说 明反应已达平衡，B正确；温度不变，K。不变，CO和CO2的平 衡分压均为800kPa且不变，容器内总压强不变，C正确；温度 不变，K。不变，CO和CO2的平衡分压均为800kPa且不变， D错误。 10.D由图可知，压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大，故A 正确；由图可知，P点M的最大吸氢量为1.05g,则反应速率 :05g三0.35g·min,故B正确：相同条件下若氢 含有氩气，相当于氢气的分压减小，该反应是气体体积减小的 反应，平衡向逆反应方向移动，吸氢量减小，故C正确；N点的 吸氢量大，所用时间短，则0(N)>v(P),故D错误。 参考答案