第23讲 化学平衡的移动-2027年高考化学一轮复习专项训练
2026-06-08
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学平衡移动核心考点,通过精选各地名校模拟题构建"概念理解-定量计算-综合应用"的递进训练体系,强化科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|1-3题|以FeCl₃+3KSCN平衡等为载体,考查浓度对平衡的影响|从具体反应切入,建立勒夏特列原理的直观认知|
|平衡常数与反应自发性|3、5题|结合键能计算ΔH、判断反应自发性|衔接热力学与动力学,构建"ΔH-TΔS"判据模型|
|速率与平衡图像分析|4、8、10题|通过逆反应速率曲线、浓度-时间图像考查平衡移动|培养从图像中提取关键信息的科学思维能力|
|复杂反应体系|6、7、9题|多反应竞争体系中转化率、选择性分析|建立"主反应-副反应"相互影响的系统思维|
|工业反应条件优化|12-15题|结合TiCl₃制备、丙烷脱氢等工业场景|体现化学观念在实际生产中的应用,强化科学态度与责任|
内容正文:
第23讲 化学平衡的移动
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2026南京联考]对于可逆反应:FeCl3+3KSCN⥫⥬Fe(SCN)3+3KCl的理解不正确的是( )
A. 增大FeCl3的浓度,平衡向正反应方向移动
B. 增大KSCN的浓度,平衡向正反应方向移动
C. 增大Fe(SCN)3的浓度,平衡向逆反应方向移动
D. 增大KCl的浓度,平衡向逆反应方向移动
2 [2025南师附中月考]某温度下,某气相反应达到化学平衡,平衡常数K=,且正反应为吸热反应。下列说法正确的是( )
A. 增大c(X),则c(Y)和K增大
B. 减小压强,平衡向生成X的方向移动
C. 降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大
D. 该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)⥫⥬X(g)+2Y(g)
3 [2026苏州期中]制备羰基硫的反应:CO2(g)+H2S(g)===COS(g)+H2O(g) ΔH>0。下列说法正确的是( )
A. 已知该反应在高温条件下能自发进行,则ΔS>0
B. 该反应的平衡常数K=
C. 反应的ΔH=2E(O—H)+E(C===S)-E(C===O)-2E(S-H)(E表示键能,CO2和COS中的化学键可分别视为C===O和C===S)
D. 高温或使用催化剂可提高H2S的平衡转化率
4 [2025南通启东中学期初]如图为可逆反应:A(s)+D(g)⥫⥬E(g) ΔH<0的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法不正确的是( )
A. t3时刻可能采取的措施是减小c(D)
B. t5时刻可能采取的措施是降温
C. t7时刻可能采取的措施是减小压强
D. t5~t6时间段平衡逆向移动
5 [2026苏州期末]工业制硝酸过程中,NH3催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),NH3在催化剂表面可分解。下列说法正确的是( )
A. 催化氧化反应时间过长,导致产物中N2含量上升
B. NH3催化氧化反应的ΔS<0
C. NH3催化氧化反应平衡常数的表达式为K=
D. 催化剂可使NH3催化氧化反应的ΔH增大
6 [2026淮安淮阴中学期中]萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷,其主要反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1>0;
反应Ⅱ:CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g) ΔH2。
在密闭容器中,1.01×105 Pa、=1∶3,反应一定时间,CO2的转化率及CH4的选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. ΔH2>0
B. 高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率
C. 280~400 ℃,n(H2O)随温度的升高不断增大
D. 320~400 ℃,n(CO)随着温度升高将不断减小
7 [2025南通如皋适应性三]一种以CO2、H2S为原料制取COS的过程中主要反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2S(g)===COS(g)+H2O(g) ΔH1=+35 kJ/mol
反应Ⅱ:2H2S(g)===S2(g)+2H2(g) ΔH2=+171 kJ/mol
反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41 kJ/mol
将等物质的量的CO2(g)和H2S(g)充入反应器中,压强一定,平衡时CO2(g)和H2S(g)的转化率、COS(g)和H2O(g)选择性与温度的关系如图所示。
COS(g)或H2O(g)选择性=×100%。下列说法正确的是( )
A. X代表的物质是COS
B. 温度越高,平衡时所得H2O的物质的量越小
C. 400 ℃之前,容器内只发生反应Ⅰ
D. 600 ℃时,其他条件一定,适当增大起始反应的压强,既能加快反应速率也能提高COS的平衡选择性
8 [2025南师附中月考]已知可逆反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)中NO2、N2O4的消耗速率与其浓度存在如下关系:v消(NO2)=k1c2(NO2),v消(N2O4)=k2c(N2O4)(其中k1、k2是只与温度有关的常数),一定温度下根据上述关系式建立如图所示关系。下列说法正确的是( )
A. 在1 L密闭容器中充入1 mol NO2,平衡时c(NO2)+c(N2O4)=1 mol/L
B. 若某温度时k1=k2,则该温度下反应的平衡常数K=0.5
C. 图中A点能表示该反应达到化学平衡状态
D. 缩小容器容积,平衡正向移动,气体的颜色变浅
9 [2025无锡期末]工业尾气中含有CO和SO2,可将尾气通过催化剂进行处理,发生以下反应:
①2SO2(g)+4CO(g)⥫⥬S2(g)+4CO2(g) ΔH1
②SO2(g)+3CO(g)⥫⥬COS(g)+2CO2(g) ΔH2<0
600~1 000 K范围内,SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同,不同温度下,S2、COS平衡产率和10 min时S2实际产率如图所示。下列说法正确的是( )
A. 一定存在ΔH1>0
B. 升高温度,S2平衡产率上升的可能原因是反应物浓度增大对平衡的影响超过温度升高的影响
C. 900 K,10 min后继续反应足够长时间,S2实际产率的变化趋势可能为先增大后保持不变
D. 用该方法处理工业尾气回收单质硫(S2),反应的温度越高越好
10 [2025南通期中]某容器中只发生反应:aX(g)+bY(g)⥫⥬cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 相同温度下,分别向容积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1 mol X和1 mol Y,t min后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态,则A中反应一定也达到平衡状态
B. 恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示,则该反应的ΔH<0
C. 其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示,则平衡时Y的转化率:C<A<B
D. 其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示,则a+b<c
11 [2025镇江中学期中]一定条件下的可逆反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g) ΔH。下列图示与对应的叙述相符的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲:T1<T2,该反应的ΔH<0
B. 图乙:若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d,则p1>p2>p3
C. 图丙:E点时,v正>v逆
D. 图丁:该反应中反应系数的关系为a+b>c+d
12 [2026南通一模]以Ti和TiCl4为原料制备TiCl3过程中的主要反应如下:
反应Ⅰ:Ti(s)+TiCl4(g)===2TiCl2(s) ΔH=-268 kJ/mol
反应Ⅱ:TiCl2(s)+TiCl4(g)===2TiCl3(g) ΔH=+200 kJ/mol
反应Ⅲ:TiCl3(g)===TiCl3(s) ΔH
1.0×105 Pa条件下,3 mol Ti和2 mol TiCl4仅发生上述反应达平衡状态时,体系中各物质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. Ti(s)+3TiCl4(g)===4TiCl3(g) ΔH=-132 kJ/mol
B. T0时,TiCl4的平衡转化率为97.50%
C. 升高温度、延长反应时间均有利于提高TiCl3(g)的平衡产率
D. 在 1 050~1 300 ℃范围任意温度下达平衡,2n反应Ⅰ消耗(TiCl4)>n反应Ⅱ消耗(TiCl4)
13 [2026南京、盐城期末]丙烷(C3H8)与适量CO2混合反应脱氢生产丙烯(C3H6)的主要反应如下:
反应Ⅰ: C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124.8 kJ/mol
反应Ⅱ: CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
1.0×105 Pa条件下,4 mol C3H8和1 mol CO2反应达平衡状态时,体系中C3H8、C3H6、H2、CO2、CO和H2O的体积分数随温度变化如图所示(不考虑副反应对C3H6、H2、CO和H2O体积分数的影响)。下列说法正确的是( )
A. 曲线c表示C3H6
B. 850 ℃反应达平衡状态时,反应Ⅱ平衡常数K=0.25
C. 其他条件不变,再充入C3H8可以提高C3H8的平衡转化率
D. 减压或使用高效催化剂有利于增大C3H6的平衡产率
二、 非选择题
14 (1) [2025徐州期末]利用CO2催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2 kJ/mol
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=-122.5 kJ/mol
在恒压条件下,1 mol CO2和3 mol H2反应,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中:CH3OCH3的选择性=×100%。温度高于320 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) [2026无锡期中]以氟碳铈矿(CeFCO3、含少量铁的氧化物)为原料制备高纯度CeO2的流程如下:
已知:Ce4+与SO结合成[CeSO4]2+;在硫酸中Ce4+能被[(HA)2]萃取,Ce3+不能。
“除杂”后的溶液中含[CeSO4]SO4和微量Ce2(SO4)4,采用萃取剂对该溶液进行萃取和反萃取。
“萃取”时发生反应:Ce4++n(HA)2⥫⥬Ce·(H2n-4A2n)+4H+。用有机物(HA)2萃取时,分配比(D=)随硫酸根离子浓度的变化如图所示。保持其他条件不变,D随起始料液中c(SO)变化的原因是___________________________
______________________________________________________________________。
15 [2025南通如皋适应性一]CO2的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1) CO2催化加氢合成甲醇(反应Ⅰ)中伴随反应Ⅱ的发生:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+2H2(g)===CH2O(g)+H2O(g)
恒压时,CO2和H2起始量一定的条件下,在分子筛膜反应器中反应,该分子筛膜能选择性分离出H2O(g)。
①使用分子筛膜的目的是____________________________________________。
②将反应后的气体以一定流速通过含Cu+修饰的吸附剂,分离其中的CH3OH(g)和CH2O(g),Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图甲所示。20~40 min,CH3OH(g)浓度比增大而CH2O(g)浓度比几乎为0的原因是____________________
______________________________________________________________________。
甲
(2) CO2与CH4重整可以制取CO和H2。1.01×105 Pa下,将n起始(CO2)∶n起始(CH4)=1∶1的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:
反应Ⅲ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+246.5 kJ/mol
反应Ⅳ:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
反应Ⅴ:2CO(g)===CO2(g)+C(s) ΔH3=-172.5 kJ/mol
不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图乙所示。500~800 ℃范围内,CO2的平衡转化率低于CH4的原因是_______________________________
______________________________________________________________________。
乙
(3) 一种金属氧化物(用MR表示)催化CO2与环氧丙烷()反应制碳酸酯X反应机理如图丙所示。已知:CO2中的碳氧键可被催化剂中具有较强给电子能力的活性中心的电子进攻而活化断裂。
丙
①碳酸酯X的结构简式为____________________。
②MgO活化催化CO2的能力强于Al2O3的原因是________________________
_____________________________________________________。
1 D
2 D
3 A
4 D
5 A
6 D
7 D
8 B
9 B
10 C
11 C
12 D
13 B
14 (1) 反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 (2) 随着c(SO)增大,水层中Ce4+与SO结合生成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小
15 (1) ①分离出H2O(g),促进平衡正向移动,增大CO2的转化率 ②CH2O含π键电子,Cu+与之形成较强的配位键,原先吸附剂吸附的CH3OH被CH2O替代 (2) 该温度范围内,反应Ⅴ正向进行的程度大于反应Ⅳ (3) ① ②Mg的金属性强于Al,MgO中的O负电性更强,MgO中的O更易进攻活化CO2中的碳氧键
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