重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期化学平衡专项练习

重庆南开中学高2028级化学高一下化学平衡练习 一、本题共17小题。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意。 1.化学与生产、生活关系密切，下列做法与调控化学反应速率无关的是 A.工业合成氨时使用铁触媒作催化剂B.用冰箱冷藏酸奶 C.将聚餐打包的食物放入冰箱中 D.乘坐公共交通工具时需佩戴口罩 2.在气体反应中改变条件，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的是 ①增大反应物的浓度②移去生成物③增大压强④升高温度⑤加入催化剂 A.①⑤B.①③ C.④⑤ D.③⑤ 3.可逆反应2NO2(g)÷2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行。 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO ③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化量表示的反应速率之比为2：2：1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 可说明该反应达到化学平衡状态的是 A.①④⑥⑦B.②⑤⑥⑦ C.①③④⑤ D.全部 4.一定温度下，反应2NO2(g)=N2O4(g)的焓变为H。现将1molN2O4,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 气体密度 △HkJ-mol-) 延 NO,转化率 NO, N2Oa ③ ④ A.①② B.②④ C.③④ D.①④ 5.已知：N2(g)+3H2(g)片2NH(g)△H=-92.4kJ/mol,在反应过程中，正反应速率随条 件改变的变化如图，下列说法错误的是 A.t时增大了生成物浓度 B.2时减少了压强 C.时降低了温度 D.t时使用了催化剂 时间 第1页，共8页 6.下列事实中，不能应用勒夏特列原理来解释的是() ①可用浓氨水和NaOH固体快速制氨气 ②500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 ③开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 ④溴水中有平衡B2(g)+H2O户HB+HBrO,当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅 ⑤对于反应2HI(g)户Hz(g)+(g)达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 ⑥晒自来水养小金鱼 ⑦硫酸工业中的重要反应2S02+O22S03,工业上常加入V205做催化剂 A.②⑤⑥ B.①⑤⑦ C.②⑦ D.②⑤⑦ 7.根据下列实验操作，其现象和结论均正确的是（ 选项 实验操作 现象 结论 向一密闭容器充入NO2,保持 容器中气体颜色 平衡2NO2(g)÷N2O4(g)先 A 温度不变，扩大容器体积 先变浅后变深 正向移动再逆向移动 向2mL5%H202溶液中分别 加入KMnO4溶 B 滴加5滴等浓度的FeCl3和 KMnO4比FeCl3催化效果好 液的反应更刷烈 KMnO4溶液 将充满NO2的密闭玻璃球浸 玻璃球中红棕色 反应2NO2(g)=N2O4(g)的 C 泡在热水中 加深 △H<0 在KSCN与FeCl3的混合液中 增大生成物浓度，平衡逆向 D 溶液红色变浅 再加入KC1固体 移动 A.A B.B C.C D.D 8.已知：A(g)十2B(g)÷3C(S)+3D(g) △H<0。若在容积可变的密闭容器中进行反应， 下列对图像的分析中不正确的是 反 反1 入U逆 转 速 速 正=V逆 甲 U正 /0正 0正 0逆 V逆 to 时间 to 时间 时间 I Ⅱ 瓜 A.图I研究的是o时升高温度对反应速率的影响 B.图Ⅱ可能是时使用催化剂对反应速率的影响 C.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高 D.图Ⅲ研究的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 第2页，共8页 9.在一定条件下，将6molA和2molB两种气体混合于4L恒容密闭容器中，发生如 下反应：3A(g)+B(g)≥xC(g)+2D(g)。5min末该反应达到平衡，生成1.6molD,并测 得C的浓度为0.4mol/L。下列判断正确的是 A.X=1 B.A的转化率为40% C.5min内B的反应速率为0.16 mol-L-min D.若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应已达到平衡状态 10.对化学反应mA(g)十nB(g)=pC(g)的速率和平衡的影响，下列判断正确的是 C% Coo B T 图a 图b 图c 图d A.由图a可知，该反应的正反应为吸热反应 B.由图b可知，该反应m+n<p C.若图c是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为放热反应 D.图d中的a曲线一定是加入了催化剂 I1.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(gyB(g)=zC(g),平衡时测得A的 浓度为0.5olL,保持温度不变，将容器的容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时， 测得A的浓度为0.8mol.L1。下列叙述正确的是 A.x+y>zB.C的浓度减小C.B的转化率减小D.平衡常数增大 12.工业上可通过甲醇(CH3OHD羰基化法制取甲酸甲酯HCOOCH): CHOH(g)+CO(g)=HCOOCH(g)△H<0。在容积固定的密闭容器中，投入等物质的 量的CH3O和C0及催化剂，测得相同时间内C0的转化率随温度变化如图所示。下 列说法错误的是 96.01 95.5 94.5 93.5 93.0叶 707380890 温设(C A.a、b、c点一定没有达到平衡，不能确定d、e点是否达到平衡 B.反应速率从快到慢一定是：e、d、c、b、a C.e点的转化率低于d点，可能原因是催化剂中毒 D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜 第3页，共8页 13.化学反应I、Ⅱ、Ⅱ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表： 温度 编号 化学方程式 980K 1100K I Fes)+CO2(g)、≥FeO(sCO(g) 1.5 2.0 I C0(g+H,O(g)=C02(g)+H2(g) 1.6 b I Fe(s)+H,O(g)FeO(s)+H2(g) 1.4 根据以上信息判断，下列结论正确的是 A.反应I将铁块换成铁粉可以使平衡向右移动 B.反应I的反应热等于反应I和反应I的反应热之和，且反应皿为放热反应 C.升高温度，反应I、Ⅲ平衡都向正反应方向移动 D.a<b 14.某可逆反应为2X(g)片3Y(g)+Z(g),加入一定量X开始反应，混合气体中X的平衡 体积分数与温度关系如图所示，下列推断正确的是 ApX幻 AZ% 0.1 500K TK 图1 图2 A.升高温度，该反应平衡常数K减小 B.压强大小：P>P2> C.根据图1的值息，可得出Z的体积分数和温度的关系如图2 D.在该条件下M点X平衡转化率为 9 15.对于已达平衡的可逆反应：A(g片2B(?)+C(g△H>0,假设A、C状态始终保 持不变，下列说法正确的是() A.增大压强，重新达到平衡时，C的浓度可能不变也可能减小 B.当混合气体的质量不变，说明反应一定达到平衡状态 C.在恒容容器中升高温度，达到新的平衡时，气体的密度可能比原平衡增大 D.增大压强，重新达到平衡时，C的产率可能减小 第4页，共8页 16.有两个相同带活塞的容器，向容器a中充入NO2(g)待颜色不再变化，再向容器b 中充入溴蒸汽，使两容器的颜色和体积相等（注意：同浓度的NO2和B2蒸汽颜色相 同，2NO2(g)≠N2O4(g)(无色)，迅速将两容器同时压缩（假设气体不液化），下列说法正 确的是 VNo,正>V'NO: a' VB,正→VB正 b A.a→a'过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅 B.若对a和b以极慢的速度缓缓压缩，则a和b的颜色均慢慢加深，但在每一个相 同的时间点，b的颜色总比a的深 C.假设容器和活塞均为无色，a'的颜色比a浅 D.气体的物质的量：na一定大于nb' 17.热还原法制各MgO:MgsO4(s)+C0(g)=MgO(S)+CO2(g)+SO2(g)△H>0,T℃ 时，在恒容密闭容器中加入一定量的MgSO4(s)和CO(g),一段时间后达到平衡状态。 下列说法正确的是 A.增加MgSO4的用量，反应速率不变 B.平衡后，增大压强，△H减小 C.平衡后，降低温度，化学平衡常数增大 D.平衡后，向容器中通入CO2,平衡逆向移动，n(CO2):n(CO)的比值减小 第5页，共8页 二、非选择题（包括第18题~第20题3个大题） 18.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可生成水和甲烷。 (1)一定温度下，在恒容密闭容器发生4H2(g)+C02(g)=CH4(g)+2H2O(g)反应。 ①能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)： A.H2的浓度保持不变 B.断开1molC-0键的同时生成4mol的C一H键 C.气体平均相对分子质量一定 D.v(CO2)=v(CH4) ②已知容器的容积为10L,初始加入2molC02和6molH2,反应平衡后测得C02的转 化率为40%，则该反应的平衡常数为 (只列出计算式即可)。 ③保持温度和容积不变，再加入1molC02(g)和3molH2(g),此时，C02的转化率（填 6>6<”或=”40% (2)工业上利用H2和C02合成乙醇，其反应为：6H(g)十2C02(g)÷C2H5OH(g)+3H2O(g)。 将等物质的量的H2和CO2充入一刚性容器中，测得平衡时C2HOH的体积分数随温度 和压强的变化关系如右下图所示。 ①压强P1 P2(填“>”、“<”或“=”，下同)。 判断依据是 ②a、b两点的平衡常数Ka Kbo 温度心+ ③已知Arhenjus经验公式为RInk一马+CE,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率，进行了实验探究，依 据实验数据获得如图所示曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能Ba Jmo。 从图中信息获知催化效率较高的催化剂是 (填“m”或n 米Rnk/molK) (7.2,56.2) (7.5,27.4) 云(10K 第6页，共8页 19.三氧化钼MoO3)是石油工业中常用的催化剂，也是搪瓷釉药的颜料，该物质常使 用辉钼矿（主要成分为MoS2)通过一定条件来制备。回答下列相关问题： (1)已知：①MoS2(S)÷Mo(S)+S2(g) △H ②S2(g)+202(g)÷2S02(g) △H2 ③2Mo(S)+302(g)=2Mo03(S)△H3 则2MoS2(S)+7O2(g)÷4S02(g)+2MoO3(S)的△H= (用含△H1、△H2、△H的 代数式表示)。 (2)若在恒温恒容条件下，仅发生反应MoS2S)=Mo(S)+S2(g)。 ①下列说法正确的是 (填字母)。 a.气体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态 b.气体的相对分子质量不变，反应不一定处于平衡状态 c.增加MoS2的量，平衡正向移动 ②达到平衡时S,(g)的浓度为1.4moL1,充入一定量的S2(g),反应再次达到平衡，S2(g) 浓度 (填><”或“=91.4m0lL-1。 (3)在2L恒容密闭容器中充入1molS2(g)和1.5mol02(g),若仅发生反应：S2(g)202(g) ÷2S02(g),5min后反应达到平衡，此时容器压强为起始时的80%，则0~5min内，S2(g) 的反应速率为■ mol-L-1.min1。 (4)在恒容密闭容器中，加入足量的MoS2和O2,仅发生反应：2MoS2(S十702(g) =4$O2(g)+2MoO3(s)△H。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示： 0平衡转化率/% 90 b o 1100 1300 T/K ①AH (填“>“<”或“=)0；比较P1、P2、P3的大小： ②若初始时通入7molO2,P2为7.0kPa,则A点平衡常数Kp= (用气体平衡分 压代替气体平衡浓度计算，分压=总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。 第7页，共8页 20.CO2与CH3OH直接合成CHOCOOCH3(简称DMC)的工艺路线具有原子经济性高、 绿色环保等优点，其反应原理如下。 主反应：2CHOH(g+CO2(g)=DMC(gtHO(g)△H 副反应：2CH3OH(g)÷CH3OCH3(g)+H2O(g) 回答下列问题： (I)各物质的标准摩尔生成焓△H(由最稳定的单质生成1mol化合物时的热效应或焓变) 如下表所示，则△H= kJ.mol-。 物质 CH3OH(g) C02(g) H2O(g) DMC(g) △H/kJ/mol) -202 -393 -241 -570 (2)主反应的部分反应历程如图所示（其中标有*的为吸附在催化剂表面的物种，T$为过 渡态)。 2.00 1.50 148 1.00 0.76 T83 0.56 0.50 0.00 0 0.50 -1.00 -1.50 *C0+CH0*4 CH,OC00*+CHOCO*+CH,OCO++DMC*+HO CH.OH CH,OH* Q*+CHOH*CHO*+HO* 上述历程中有 个基元反应，其中最慢的一步反应为 (2)实际合成DMC的过程中，常向反应容器中加入HC(OCH),(简称TMM),加入TMM 后体系内存在以下反应： TMM(g)+H2O(g)2CH3OH(g)+HCOOCH3(g) TMM(g)+CO2(g)DMC(g)+HCOOCH3(g) 从化学平衡和产率的角度分析，TMM的作用为 (答两点即可)。 (4)在3.2MPa下，将物质的量之比为2：1的反应物CHOH(g、CO2(g)混合，使其按一定 流速通过装有催化剂的容器，测得CH3OH的转化率、DMC的产率受温度影响的曲线 如图所示： ①温度为90~105C时，随温度升高，DMC的产率增大，主要原因是 ②一定温度下，若充分反应达到平衡后，CHOH 26 26 的转化率为24%，生成DMC的选择性DMC的 24 24 ，蛾(DMg 22 选择性aDcC40可0%]为906，则平衡混 20 --CH,OH DMC 罗 18 合气中DMC与H2O的物质的量之比为 816 16 14 14 90 100 110 120 130 主反应的K。= MPa(列出计算式)。 温度/℃ 第8页，共8页 化学平衡练习参考答案 一、选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D c A D B D c D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 A B B D D B A 10.C 【详解】A.由图a可知，T1先达到平衡，且T1对应C%含量低，则T1>T2,升高温度平衡逆向移 动，则该反应的正反应为放热反应，故A错误： B.由图b可知，温度一定时，增大压强，C%含量增大，说明平衡正向移动，该反应m+n>p,故 B错误： C.图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明 此反应的正反应为放热反应，故C正确： D.图d中，若m+np,该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能 使用了催化剂或增大压强，故D错误； 故选C。 12.B 【分析】相同时间内，反应未达平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大：该反 应的正反应为放热反应，平衡后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳的平衡转化率减小；图中、 b、c点C0的转化率小于最高点，a、b、c点一定没有达到平衡，图中d、e点C0的转化率小于最 高点，可能是反应达到平衡状态，温度升高、平衡逆移、C0转化率减小，也可能由于催化剂失活、 反应速率减慢、相同时间内未达到平衡状态。 【详解】A.由分析可知，a、b、c点一定没有达到平衡，不确定d、e点是否达到平衡，故A正确； B.根据分析，若d、e点为平衡点，则反应速率从快到慢依次为：e、d、c、b、a,若d、e没有达 到平衡状态，则反应速率从快到慢依次为：c、d、b、e、a,故B错误； C.相同时间内，e点C0的转化率小于d点，可能原因是催化剂中毒，催化活性减弱，反应速率 减慢，也可能是温度升高、平衡逆向移动，故C正确： D.由图可知，温度控制在80~85℃时，C0的转化率最大，生产时反应温度控制在80~85℃为宜， 故D正确。 13.B 【详解】A.铁粉是纯固体，铁粉会加快反应速率，不会使平衡移动，故A错误； 第1页，共4页 B.根据盖斯定律可知反应I+反应I=反应Ⅲ，反应Ⅲ的反应热等于反应I和反应Ⅱ的反应热之和，根 据方程式可知K1-c(CO)/c(CO2),K2=[c(CO2)c(H)]/Ic(CO)c(H2O)J,K3=c(H2)/c(HO),同温度下， K2=K3/K1,K3=K1K2,980K平衡常数a=1.5×1.6=2.4,1173K平衡常数b=1.4÷2=0.7,反应m平衡 常数随温度升高减小，平衡逆向进行，正反应为放热反应，故B正确； C.反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小， 说明正反应为放热反应，升高温度，反应1、Ⅲ平衡都向逆反应方向移动，故C错误； D.计算分析可知a>b,故D错误。 14.D 【详解】A.由图可知，温度越高，X的平衡体积分数越小，则升高温度，平衡正向移动，则升高 温度，该反应平衡常数K增大，故A错误； B.正反应体积减小，增大压强平衡正向进行，由图及平衡移动可知，压强越大，X的平衡体积分 数越大，则压强大小有P3<P2<P1,故B错误； C.由图1可知，升高温度，平衡正向移动，则Z的体积分数增大，图2中，当温度为T2时先达到 平衡，可知T2>T,故平衡时Z的体积分数应为T2大，故图2错误，故C错误； 2X(g)=3Y(g)+Z(g) 始/mola D.根据三段式可知变/m0l 0 0 2x 3× 平/mola-2x 3x x M点X的平衡体积分数为0.1，则。a-2x=0.1,解得X- 9a 22 ,则在该条件下M点X平衡转 a-2x+3x+x 化率为2×229，故D正确。 a11 16.B 【详解】A.a→a'过程中，开始时容器的容积瞬间减小，NO2的浓度瞬间增大，则颜色突然加深， 2NO2=N2O4平衡正向移动，NO2的浓度逐渐减小，则颜色又逐渐变浅，但是新平衡时各气体物质 的浓度均比旧平衡时大，则最终颜色比原来的深，A错误； B.在以极慢的速度缓缓压缩的过程中，a中2NO2=N2O4平衡正向移动，有一定量的NO2转化成 N2O4,而b-→b过程中溴蒸汽的浓度总是比NO2的浓度大，故b的颜色总比a的深，B正确； C.开始浓度相同，压缩时使浓度增大，增大压强时平衡正向移动，但浓度增大，颜色加深，则容 器左侧观察a和a',a'颜色更深，C错误； D.开始时物质的量相同，b中始终不变，a在压缩时气体的物质的量减小，则气体的物质的量： na小于n,D错误。 第2页，共4页 二、非选择题 (0.16)×0.08 18.(①) AC 0.12×(0.28)1 (2)<温度升高，乙醇的体积分数减小，说明正反应为吸热，则b点温度高，平衡常数较小> 9.6×104 0 【详解】②已知容器的容积为10L,初始加入2molC02和6molH2,反应平衡后测得C02的转化率 为40%，列出“三段式” 4H2(g)+C02(g)=CH,(g)+2H20(g) 起始(mo/L)0.6 0.2 0 0 转化(mol/L)0.32 0.08 0.08 0.16 平衡(mo/L)0.28 0.12 0.08 0.16 则该反应的平衔常数K 2(Ho)c(CH)(0.16×0.08 c(C02)c(0.12x(0.289 (2)①该反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，压强越大，平衡体系中乙醇的体积分数越 大，故压强P<P2; ②温度升高，乙醇的体积分数减小，说明正反应为吸热，则b点温度高，平衡常数较小，K>K: ③将坐标(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入R1nk=E+C,列关系式56.2=-7.2×10E,+C, 27.4=-7.5×103E,℃，解该反应的活化能E。=9.6×10JmoI:从图中信息获知，直线n斜率大， E。小，说明催化效率越高。 19. 2AH,+2AH2+△H3 7(kPa)或 2 ab 0.05 < P>P2>P3i 77 S2(g)+202(g) =2S02(g) 【详解】(3)开始： lmol 1.5mol 根据压强之比等于物质的量之比得到 转化： x mol 2x mol 2xmol 平衡：(1-x)mol(1.5-2x)mol 2xmol 1-x+1.5-2x+2x=(1+1.5)×80%,得到x=0.5,r则0~5mim内，S2(g)的反应速率为 An=05mo10.05mol:Lmin,放答案为：0.05。 V.t2L×5min (4)①温度升高，氧气转化率降低，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应即△H< 0:该反应是体积减小的反应，在1300K,从下到上，氧气转化率越来越大，说明是正向移动即加 压，因此p,>P2>P3:故答案为：p1>P2>P3 第3页，共4页 2MoS2(S)+702(g)=2Mo03S)+4S02(g, ②开始： 7mol 00 根据压强之比等于物质的量之比得到 转化： 3.5 mol 2mol 平衡： 3.5mol 2mol 7mol 7kPa 5.5kPax- 24 P(平衡，P(平衡)=5.5kPa,则A点平衡常数K= 3.5+2 2 (3.5+2)mol kPa)3;故答案为： (5.5kPa× 3.57 3.5+2 kP)或 2 77。 20.(1)-14 (2) 4 CHOCOO+CH,OH'=CH,OCO+0+CH,OH (3)消耗H,O,促进主反应正向进行；直接与CO,反应生成DMC,提高DMC产率 (4) 温度为90~105°C时，反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快，单位时间内生成的DMC (0216×32 (0.24x32 增多，所以DMC产率增大 2.784 2.784 9:10 1.52 0.784 274×32×2784x32 【详解】(3)MM与H,0反应消耗主反应生成物HO,促进主反应正向进行；TMM直接与CO2 反应生成DMC,提高DMC产率；同时消耗H,O抑制副反应； (4)①温度为90105°C时，反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快，单位时间内生成的DMC 增多，所以DMC产率增大； ②设起始n(CH30H=2mol,n(C02)=1mol,反应的n(CH30HD=2×24%=0.48mol,DMC选 择性90%，则n(DM9)=04×90%=0.216mol,n(CH,0cHg)=2×10%=0.024m0l,主、副 反应均生成H0，n(H20)=0.216+0.024=0.24mol,故n(DMC):n(H20)=0.216:0.24=9:10: 平衡时：n(CH30H)=2-0.48=1.52mol, n(C02)=1-0.216=0.784mol,n总=1.52+0.784+0.216+0.24+0.024=2.784mol,总压 p=32MPa,分压n=二p,K,=0go=0a尝22MPa1 n总 p2(CH3OH)p(CO2) (2照×32×723.2) 第4页，共4页