内容正文:
编写说明:山东省春季高考《化工与环境类考纲百套卷》,依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准(2026年版)化工与环境类》编写。本专辑涵盖五门课程,且每门课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)以拆解考点为微目标,紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦真题突破,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第19卷为专题训练卷,按《无机化学》范围和要求编写。具体内容为: 理解浓度、压力、温度和催化剂等因素对反应速率的影响;掌握化学平衡的概念和化学平衡的特征;理解化学平衡常数的意义;理解浓度、压力、温度对化学平衡的影响;掌握平衡移动的原理。
山东省《化工与环境类考纲百套卷》 第19卷
《无机化学》
化学反应速率和化学平衡 专题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共30小题,每题2分,共60分)
1. 对于反应 2A(g) + B(s) ⇌ C(g) ΔH < 0,下列措施中,既能增大正反应速率,又能使平衡向正反应方向移动的是( )
A. 升高温度 B. 增大B的质量 C. 压缩容器体积 D. 及时分离出C
【答案】:C
【解析】:压缩容器体积增大压强,该反应气体分子数减少(2→1),平衡正向移动;同时浓度增大,速率加快。A升温平衡逆向;若B为气体则增大浓度可加快速率且正向移动,但B为固体,所以不影响平衡。C增大压强,正逆反应速率均增大;该反应气体分子数减少(2 mol A → 1 mol C),平衡向正反应方向移动,符合。及时分离出C:瞬间逆反应速率减小,正反应速率不变(不是增大正反应速率),平衡正向移动,但“正反应速率”并未增大,不符合。
2. 在恒温恒容条件下,反应 N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH > 0 达到平衡。保持温度不变,再充入一定量N₂O₄,重新平衡后,NO₂的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:B
【解析】:恒温恒容下增加反应物,相当于增大压强,平衡向气体分子数减小的方向(逆反应)移动,NO₂的体积分数减小。故选B。
3. 在恒温恒容密闭容器中,反应 2NO(g) + Br₂(g) ⇌ 2NOBr(g) 达到平衡。再向容器中充入等物质的量的 NO 和 Br₂,重新平衡后,NOBr 的百分含量将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:恒温恒容下充入等比例的反应物,相当于增大压强。该反应气体分子数减少(2+1→2),平衡正向移动,产物 NOBr 的百分含量增大。
4. 对于反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH < 0,下列条件能使平衡常数K增大的是( )
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 加入催化剂
【答案】:B
【解析】:平衡常数只与温度有关,放热反应降低温度K增大。故选B。
5. 在恒温恒压条件下,向平衡体系 2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g) 中充入氩气(不参与反应),平衡将( )
A. 正向移动 B. 逆向移动 C. 不移动 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:恒压条件下充入惰性气体,容器体积增大,各组分分压减小,相当于减压,平衡向气体分子数增大的方向(正向)移动。故选A。
6. 一定温度下,反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数K=4。若起始时c(A)=0.2 mol/L,c(B)=0.4 mol/L,c(C)=0.1 mol/L,则反应将( )
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 处于平衡状态 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:计算Q = [C]²/([A][B]²) = (0.1)²/(0.2×0.4²) = 0.01/(0.2×0.16)=0.01/0.032=0.3125 < 4,所以正向进行。故选A。
7. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + C(g) 达到平衡。若再充入少量A,平衡移动后,A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】:B
【解析】:对于反应物只有一种的气体反应,恒温恒容下增加A,相当于加压,平衡向气体分子数减少的方向(逆反应方向)移动,A的转化率减小。故选B。
8. 某温度下,反应 H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 的平衡常数K=64。若起始时c(H₂)=0.1 mol/L,c(I₂)=0.1 mol/L,则平衡时HI的浓度约为( )
A. 0.16 mol/L B. 0.08 mol/L C. 0.12 mol/L D. 0.20 mol/L
【答案】:A
【解析】:设转化率为x,则平衡时c(H₂)=c(I₂)=0.1-0.1x,c(HI)=0.2x,K=(0.2x)²/(0.1-0.1x)²=4x²/(1-x)²=64,开方得2x/(1-x)=8,2x=8-8x,10x=8,x=0.8,c(HI)=0.16 mol/L。故选A。
9. 在密闭容器中,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ΔH < 0 达到平衡。下列措施中,能使平衡向正反应方向移动且正反应速率加快的是( )
A. 升温 B. 加压 C. 加B D. 加催化剂
【答案】:C
【解析】:A升温平衡逆向;B加压气体分子数不变(2+1=3),平衡不移动;C加B瞬间正反应速率加快,平衡正向移动;D加催化剂平衡不移动。故选C。
10. 已知反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,下列叙述能说明反应已达到平衡的是( )
A. 容器内压强不再变化
B. CO的消耗速率等于H₂的生成速率
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D. 单位时间内断裂1 mol H-H键的同时生成1 mol H-H键
【答案】:D
【解析】:A反应前后气体分子数相等,压强始终不变;B CO的消耗速率(正反应)等于H₂的生成速率(正反应),不能说明平衡;C平均摩尔质量=总质量/总物质的量,总质量不变,总物质的量不变(反应前后气体分子数相等),所以平均摩尔质量始终不变,不能作为平衡标志。D正确。
11. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若增加A的浓度,平衡移动后,下列判断正确的是( )
A. B的转化率增大 B. A的转化率增大 C. C的产率减小 D. 平衡常数增大
【答案】:A
【解析】:增加A,平衡正向移动,B的转化率增大;A的转化率减小(总量增加);C的产率增大;K只与温度有关,不变。故选A。
12. 对于反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ΔH < 0,将NO₂和N₂O₄的混合气体置于密闭容器中,达到平衡。若将容器体积压缩到原来的一半,重新平衡后,混合气体的颜色(NO₂为红棕色)将( )
A. 变深 B. 变浅 C. 先变深后变浅但比原来深 D. 先变深后变浅最终比原来浅
【答案】:C
【解析】:压缩体积瞬间,NO₂浓度增大,颜色变深;随后平衡正向移动,NO₂浓度减小,颜色变浅,但最终NO₂浓度仍比原平衡大,所以最终颜色比原来深。故选C。
13. 一定温度下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数K=1.0×10⁴。若起始时A、B、C的浓度均为0.1 mol/L,则反应将( )
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 处于平衡 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:Q = (0.1)²/(0.1²×0.1)=1/0.1=10,K=10000,Q<K,正向进行。故选A。
14. 在恒温恒容条件下,向平衡体系 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 中充入O₂,下列叙述正确的是( )
A. SO₂的转化率增大,O₂的转化率增大
B. SO₂的转化率增大,O₂的转化率减小
C. SO₂的转化率减小,O₂的转化率增大
D. 两者都减小
【答案】:B
【解析】:增加O₂,平衡正向移动,SO₂转化率增大,但O₂总量增加,转化率减小。故选B。
15. 某温度下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入A,达到平衡时A的转化率为50%。若相同温度下起始时充入A的浓度为原浓度的2倍,则A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】:B
【解析】:该反应气体分子数增加(2→1+2=3),恒温恒容下增加A的浓度相当于加压,平衡逆向移动,转化率减小。故选B。
16. 在恒温恒压条件下,向平衡体系 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 中充入N₂,平衡移动后,NH₃的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:恒压条件下充入N₂,体积膨胀,但N₂的加入使平衡正向移动,NH₃的物质的量增加,总物质的量也增加,通常NH₃的体积分数增大。故选A。
17. 对于反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g),达到平衡后,下列操作能使NO₂的转化率保持不变的是( )
A. 恒温恒容下充入NO₂ B. 恒温恒压下充入NO₂
C. 恒温恒容下充入Ar D. 恒温恒压下充入Ar
【答案】:C
【解析】:A恒温恒容下充入NO₂:相当于增大压强,平衡向气体分子数减少(正反应)方向移动,NO₂转化率增大。B恒温恒压下充入NO₂:容器体积膨胀,NO₂分压可能不变但其他组分分压降低,平衡向逆反应(气体分子数增大)方向移动,NO₂转化率减小。C恒温恒容下充入Ar:各反应物和产物浓度不变,平衡不移动,NO₂转化率保持不变。D恒温恒压下充入Ar:体积膨胀,各组分分压减小,相当于减压,平衡向逆反应方向移动,NO₂转化率减小。
18. 已知反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,向平衡体系中加入少量C,重新平衡后,A的浓度将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:加入C,平衡逆向移动,A的浓度增大。故选A。
19. 一定温度下,在2L密闭容器中充入2 mol SO₂和1 mol O₂,发生反应2SO₂+O₂⇌2SO₃,达到平衡时SO₃的浓度为1.2 mol/L。保持温度不变,将容器体积扩大为4L,重新达到平衡时,SO₃的浓度将( )
A. 大于0.6 mol/L B. 等于0.6 mol/L C. 小于0.6 mol/L D. 无法确定
【答案】:C
【解析】:原平衡c(SO₃)=1.2 mol/L,体积2L。扩大体积到4L,若平衡不移动,浓度减半为0.6 mol/L。但扩大体积相当于减压,平衡向气体分子数增大的方向(逆反应)移动,SO₃浓度进一步减小,故小于0.6 mol/L。故选C。
20. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ 2B(g) + C(g) 达到平衡。若再充入少量C,平衡移动后,下列说法正确的是( )
A. A的浓度增大 B. B的浓度增大 C. C的浓度减小 D. 平衡常数增大
【答案】:A
【解析】:充入C,平衡逆向移动,A的浓度增大,B的浓度减小,C的浓度增大(加入的C多于消耗的),平衡常数不变。故选A。
21. 在恒温恒压条件下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若再充入少量B,平衡移动后,A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:恒压条件下充入B,容器体积增大,但B的加入使平衡正向移动,A的转化率增大。故选A。
22. 某温度下,反应 2X(g) ⇌ Y(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入X,达到平衡时X的转化率为( )
A. 50% B. 25% C. 33.3% D. 66.7%
【答案】:A
【解析】:设起始X为1 mol/L,转化率为α,则平衡c(X)=1-α,c(Y)=α/2,K=(α/2)/(1-α)²=0.25,解得α=0.5(50%)。故选A。
23. 在恒温恒容条件下,反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。下列操作中,能使A的体积分数增大的是( )
A. 加入A B. 加入B C. 加入C D. 加压
【答案】:C
【解析】:加入C,平衡逆向移动,A的物质的量增加,体积分数增大。加入A,A的体积分数可能增大;加入B,A的体积分数减小;加压平衡正向移动,A的体积分数减小。故选C。
24. 已知反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,下列措施能使NO的转化率提高的是( )
A. 升高温度 B. 增大O₂浓度 C. 减小压强 D. 加入催化剂
【答案】:B
【解析】:升温平衡逆向,转化率降低;增大O₂浓度,平衡正向,NO转化率提高;减小压强平衡逆向;催化剂不改变转化率。故选B。
25. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 达到平衡。若保持温度不变,将容器体积扩大一倍,重新平衡后,B的浓度是原平衡的( )
A. 大于1/2 B. 等于1/2 C. 小于1/2 D. 无法确定
【答案】:A
【解析】:体积扩大一倍,若平衡不移动,B浓度变为原1/2。该反应气体分子数增加(2→1+2=3),扩大体积减压,平衡正向移动,B的物质的量增加,但体积也增加,B的浓度c'=n'/2V,原浓度c=n/V,因为n'>n,所以c'>c/2,即大于1/2。故选A。
26. 某温度下,在1L密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H₂O,发生反应 CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂,平衡时CO的转化率为60%。若保持温度不变,将容器体积扩大为2L,重新达到平衡后,CO的转化率将( )
A. 大于60% B. 等于60% C. 小于60% D. 无法判断
【答案】:B
【解析】:该反应前后气体分子数相等(1+1=1+1),压强变化不影响平衡,所以扩大体积,平衡不移动,转化率不变。故选B。
27. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若增加A的浓度,平衡移动后,下列叙述正确的是( )
A. B的转化率增大,A的转化率减小
B. B的转化率减小,A的转化率增大
C. 两者的转化率都增大
D. 两者的转化率都减小
【答案】:A
【解析】:增加A,平衡正向移动,B的转化率增大,但A的总量增加,其转化率减小。故选A。
28. 在恒温恒容条件下,反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 达到平衡。再充入一定量N₂O₄,重新平衡后,NO₂的浓度与原平衡相比( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:充入N₂O₄相当于增大压强,平衡向生成N₂O₄方向(逆向)移动,NO₂的物质的量增加,但体积不变,浓度增大。故选A。
29. 在恒温恒容条件下,反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 达到平衡。若再充入等物质的量的N₂和H₂,平衡移动后,NH₃的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:恒温恒容下充入等比例的反应物,相当于加压,平衡正向移动,NH₃的体积分数增大。故选A。
30. 已知反应 2A(g) ⇌ B(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,向平衡体系中加入A,重新平衡后,下列比值增大的是( )
A. c(B)/c(A) B. c(A)/c(B) C. c(A)²/c(B) D. c(B)/c(A)²
【答案】:A
【解析】:平衡常数K = c(B)/c(A)²,温度不变K不变。加入A,c(A)增大,则c(B)=K·c(A)²增大,c(B)/c(A)=K·c(A)增大,故A正确;c(A)/c(B)=1/(K·c(A))减小;c(A)²/c(B)=1/K不变;c(B)/c(A)²=K不变。故选A。
二、计算题(共5题,每题4分,共20分)
1. 在2L密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol H₂O,发生反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g),反应进行到2 min时,测得CO的转化率为40%。求:(1)用CO表示的平均反应速率;(2)2 min末H₂的浓度;(3)若此时再向容器中充入1 mol CO,重新达到平衡后,CO的转化率如何变化?
【答案】:
(1)Δn(CO)=2×40%=0.8 mol,v(CO)= (0.8/2)/2 = 0.2 mol·L⁻¹·min⁻¹。
(2)生成H₂的物质的量等于消耗CO的物质的量=0.8 mol,c(H₂)=0.8/2=0.4 mol/L。
(3)增加CO,平衡正向移动,但CO的转化率减小。
【解析】:利用定义式计算速率,根据反应比例求浓度,利用勒夏特列原理判断转化率变化。
2. 某温度下,反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) 的平衡常数K=1.0×10³。在1L恒容容器中,充入0.1 mol NO、0.05 mol O₂和0.2 mol NO₂。
(1)计算此时浓度商Q,并判断反应进行的方向;
(2)若要使平衡向逆反应方向移动,可采取哪些措施(列举两种)?
【答案】:
(1)Q = [NO₂]²/([NO]²[O₂]) = (0.2)²/(0.1²×0.05) = 0.04/(0.01×0.05)=0.04/0.0005=80,K=1000,Q<K,正向进行。
(2)措施:升高温度(该反应放热)、减小压强(增大体积)、降低O₂浓度等。
【解析】:比较Q与K判断方向,根据平衡移动原理提出措施。
3. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入A,达到平衡时A的转化率为50%。求:(1)起始时A的浓度;(2)若相同温度下,起始时充入A的浓度为原浓度的2倍,重新平衡后A的转化率(计算结果保留两位小数)。
【答案】:
(1)设起始c(A)=x,转化率为50%,则平衡c(A)=0.5x,c(B)=0.25x,c(C)=0.5x,K = (0.25x)×(0.5x)²/(0.5x)² = 0.25x,所以0.25x=0.25,x=1 mol/L。
(2)起始c(A)=2 mol/L,设转化率为α,平衡c(A)=2(1-α),c(B)=α,c(C)=2α,K= α·(2α)²/[2(1-α)]² = 4α³/[4(1-α)²] = α³/(1-α)²=0.25,解得α≈0.38(38%)。
【解析】:利用平衡常数计算,并判断转化率变化。
4. 在2L恒容密闭容器中,充入2 mol N₂和6 mol H₂,发生反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ ΔH=-92.4 kJ/mol。反应进行到5 min时,测得NH₃的物质的量为0.8 mol,此后继续反应至平衡,测得平衡时NH₃的物质的量为1.6 mol。求:(1)0~5 min内用H₂表示的平均反应速率;(2)该温度下的平衡常数K;(3)若保持温度不变,将容器体积缩小为1L,重新平衡后NH₃的浓度(不必计算具体数值,只需判断比原来大还是小)。
【答案】:
(1)生成NH₃ 0.8 mol,消耗H₂ 1.2 mol,v(H₂)= (1.2/2)/5 = 0.12 mol·L⁻¹·min⁻¹。
(2)平衡时n(NH₃)=1.6 mol,则消耗n(N₂)=0.8 mol,n(H₂)=2.4 mol,平衡时n(N₂)=2-0.8=1.2 mol,n(H₂)=6-2.4=3.6 mol,n(NH₃)=1.6 mol,体积2L,c(N₂)=0.6,c(H₂)=1.8,c(NH₃)=0.8,K = (0.8)²/(0.6×1.8³)=0.64/(0.6×5.832)=0.64/3.4992≈0.183。
(3)体积缩小为1L,相当于加压,平衡正向移动,NH₃浓度增大。
【解析】:速率计算、平衡常数计算、压强对平衡的影响。
5. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) 的平衡常数K=0.5。起始时充入2 mol A于2L容器中,求平衡时A的转化率。
【答案】:
设转化率为α,起始c(A)=1 mol/L,平衡时c(A)=1-α,c(B)=α/2,K = (α/2)/(1-α)² = 0.5,即 α/(2(1-α)²)=0.5 → α=(1-α)² → 解得α= (3-√5)/2 ≈ 0.382(38.2%)。
【解析】:根据平衡常数表达式计算转化率。
三、简答题(共5题,每题4分,共20分)
1. 对于反应 2A(g) + B(s) ⇌ 2C(g) ΔH < 0,达到平衡后,分别采取下列措施:①升高温度;②增加B的质量;③压缩容器体积;④加入催化剂;⑤移出部分C。请判断平衡移动的方向,并说明理由。
【答案】:
①升温,平衡向吸热方向(逆反应)移动;②B为固体,增加质量不改变浓度,平衡不移动;③压缩体积增大压强,反应前后气体分子数不变(2→2),平衡不移动;④催化剂同等改变正逆速率,平衡不移动;⑤移出C,平衡正向移动。
【解析】:考查各种因素对平衡的影响,注意固体、等分子反应、催化剂的特点。
2. 简述化学平衡常数的意义,并说明哪些因素会影响平衡常数的大小。已知反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 的平衡常数随温度升高而减小,判断该反应是吸热还是放热反应。
【答案】:
平衡常数K表示反应进行的程度,K越大,反应进行越完全。K只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关。对于反应2NO₂⇌N₂O₄,K随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,逆反应吸热,则正反应放热(ΔH<0)。
【解析】:平衡常数意义及温度对K的影响。
3. 在恒温恒容条件下,反应 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) 达到平衡。若再充入一定量HI,平衡移动后,HI的转化率如何变化?为什么?若该反应在恒温恒压条件下进行,再充入HI,转化率又如何?
【答案】:
恒温恒容下,充入HI,相当于增大压强,但反应前后气体分子数相等,平衡不移动,HI转化率不变。
恒温恒压下,充入HI,容器体积增大,各组分分压不变,平衡不移动,转化率也不变。
【解析】:对于等分子反应,压强变化不影响平衡,恒压充入反应物,体积扩大,分压不变,平衡不移动。
4. 工业合成氨反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH < 0,为了提高NH₃的产率,理论上应采取哪些措施?实际生产中为什么不采用过低的温度?
【答案】:
理论措施:增大压强、降低温度、及时分离NH₃、适当增加N₂或H₂浓度。
实际不采用过低温度的原因:温度过低,反应速率太慢,达到平衡所需时间过长,经济效益低;且催化剂在低温下活性较低。
【解析】:平衡移动原理与速率、经济性综合考虑。
5. 某温度下,反应 2A(g) ⇌ B(g) 的平衡常数为K。起始时只充入A,平衡时A的转化率为α。若保持温度不变,起始时充入A和B,使A的起始浓度为c₀,B的起始浓度为c₀/2,则此时反应将向哪个方向进行?请用表达式说明。
【答案】:
计算浓度商Q = [B]/[A]² = (c₀/2)/c₀² = 1/(2c₀)。而平衡常数K = [B]平/[A]平² = (c₀α/2)/[c₀(1-α)]² = α/[2c₀(1-α)²]。比较Q与K:若Q<K,正向;Q=K,平衡;Q>K,逆向。由于c₀和α的具体数值未知,无法直接判断,需代入具体值。表达式表明:当1/(2c₀) < α/[2c₀(1-α)²] 即 (1-α)² < α 时正向移动,否则逆向。通常α较小或较大时方向不同。
【解析】:通过Q与K的关系判断反应方向,考查表达式的推导。
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编写说明:山东省春季高考《化工与环境类考纲百套卷》,依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准(2026年版)化工与环境类》编写。本专辑涵盖五门课程,且每门课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)以拆解考点为微目标,紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦真题突破,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第19卷为专题训练卷,按《无机化学》范围和要求编写。具体内容为: 理解浓度、压力、温度和催化剂等因素对反应速率的影响;掌握化学平衡的概念和化学平衡的特征;理解化学平衡常数的意义;理解浓度、压力、温度对化学平衡的影响;掌握平衡移动的原理。
山东省《化工与环境类考纲百套卷》 第19卷
《无机化学》
化学反应速率和化学平衡 专题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
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一、单项选择题(本大题共30小题,每题2分,共60分)
1. 对于反应 2A(g) + B(s) ⇌ C(g) ΔH < 0,下列措施中,既能增大正反应速率,又能使平衡向正反应方向移动的是( )
A. 升高温度 B. 增大B的质量 C. 压缩容器体积 D. 及时分离出C
2. 在恒温恒容条件下,反应 N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH > 0 达到平衡。保持温度不变,再充入一定量N₂O₄,重新平衡后,NO₂的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
3. 在恒温恒容密闭容器中,反应 2NO(g) + Br₂(g) ⇌ 2NOBr(g) 达到平衡。再向容器中充入等物质的量的 NO 和 Br₂,重新平衡后,NOBr 的百分含量将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
4. 对于反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH < 0,下列条件能使平衡常数K增大的是( )
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 加入催化剂
5. 在恒温恒压条件下,向平衡体系 2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g) 中充入氩气(不参与反应),平衡将( )
A. 正向移动 B. 逆向移动 C. 不移动 D. 无法判断
6. 一定温度下,反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数K=4。若起始时c(A)=0.2 mol/L,c(B)=0.4 mol/L,c(C)=0.1 mol/L,则反应将( )
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 处于平衡状态 D. 无法判断
7. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + C(g) 达到平衡。若再充入少量A,平衡移动后,A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
8. 某温度下,反应 H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 的平衡常数K=64。若起始时c(H₂)=0.1 mol/L,c(I₂)=0.1 mol/L,则平衡时HI的浓度约为( )
A. 0.16 mol/L B. 0.08 mol/L C. 0.12 mol/L D. 0.20 mol/L
9. 在密闭容器中,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ΔH < 0 达到平衡。下列措施中,能使平衡向正反应方向移动且正反应速率加快的是( )
A. 升温 B. 加压 C. 加B D. 加催化剂
10. 已知反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,下列叙述能说明反应已达到平衡的是( )
A. 容器内压强不再变化
B. CO的消耗速率等于H₂的生成速率
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D. 单位时间内断裂1 mol H-H键的同时生成1 mol H-H键
11. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若增加A的浓度,平衡移动后,下列判断正确的是( )
A. B的转化率增大 B. A的转化率增大 C. C的产率减小 D. 平衡常数增大
12. 对于反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ΔH < 0,将NO₂和N₂O₄的混合气体置于密闭容器中,达到平衡。若将容器体积压缩到原来的一半,重新平衡后,混合气体的颜色(NO₂为红棕色)将( )
A. 变深 B. 变浅 C. 先变深后变浅但比原来深 D. 先变深后变浅最终比原来浅
13. 一定温度下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数K=1.0×10⁴。若起始时A、B、C的浓度均为0.1 mol/L,则反应将( )
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 处于平衡 D. 无法判断
14. 在恒温恒容条件下,向平衡体系 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 中充入O₂,下列叙述正确的是( )
A. SO₂的转化率增大,O₂的转化率增大
B. SO₂的转化率增大,O₂的转化率减小
C. SO₂的转化率减小,O₂的转化率增大
D. 两者都减小
15. 某温度下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入A,达到平衡时A的转化率为50%。若相同温度下起始时充入A的浓度为原浓度的2倍,则A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
16. 在恒温恒压条件下,向平衡体系 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 中充入N₂,平衡移动后,NH₃的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
17. 对于反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g),达到平衡后,下列操作能使NO₂的转化率保持不变的是( )
A. 恒温恒容下充入NO₂ B. 恒温恒压下充入NO₂
C. 恒温恒容下充入Ar D. 恒温恒压下充入Ar
18. 已知反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,向平衡体系中加入少量C,重新平衡后,A的浓度将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
19. 一定温度下,在2L密闭容器中充入2 mol SO₂和1 mol O₂,发生反应2SO₂+O₂⇌2SO₃,达到平衡时SO₃的浓度为1.2 mol/L。保持温度不变,将容器体积扩大为4L,重新达到平衡时,SO₃的浓度将( )
A. 大于0.6 mol/L B. 等于0.6 mol/L C. 小于0.6 mol/L D. 无法确定
20. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ 2B(g) + C(g) 达到平衡。若再充入少量C,平衡移动后,下列说法正确的是( )
A. A的浓度增大 B. B的浓度增大 C. C的浓度减小 D. 平衡常数增大
21. 在恒温恒压条件下,反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若再充入少量B,平衡移动后,A的转化率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
22. 某温度下,反应 2X(g) ⇌ Y(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入X,达到平衡时X的转化率为( )
A. 50% B. 25% C. 33.3% D. 66.7%
23. 在恒温恒容条件下,反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。下列操作中,能使A的体积分数增大的是( )
A. 加入A B. 加入B C. 加入C D. 加压
24. 已知反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,下列措施能使NO的转化率提高的是( )
A. 升高温度 B. 增大O₂浓度 C. 减小压强 D. 加入催化剂
25. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 达到平衡。若保持温度不变,将容器体积扩大一倍,重新平衡后,B的浓度是原平衡的( )
A. 大于1/2 B. 等于1/2 C. 小于1/2 D. 无法确定
26. 某温度下,在1L密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H₂O,发生反应 CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂,平衡时CO的转化率为60%。若保持温度不变,将容器体积扩大为2L,重新达到平衡后,CO的转化率将( )
A. 大于60% B. 等于60% C. 小于60% D. 无法判断
27. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡。若增加A的浓度,平衡移动后,下列叙述正确的是( )
A. B的转化率增大,A的转化率减小
B. B的转化率减小,A的转化率增大
C. 两者的转化率都增大
D. 两者的转化率都减小
28. 在恒温恒容条件下,反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 达到平衡。再充入一定量N₂O₄,重新平衡后,NO₂的浓度与原平衡相比( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
29. 在恒温恒容条件下,反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 达到平衡。若再充入等物质的量的N₂和H₂,平衡移动后,NH₃的体积分数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
30. 已知反应 2A(g) ⇌ B(g) ΔH < 0。在恒温恒容条件下,向平衡体系中加入A,重新平衡后,下列比值增大的是( )
A. c(B)/c(A) B. c(A)/c(B) C. c(A)²/c(B) D. c(B)/c(A)²
二、计算题(共5题,每题4分,共20分)
1. 在2L密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol H₂O,发生反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g),反应进行到2 min时,测得CO的转化率为40%。求:(1)用CO表示的平均反应速率;(2)2 min末H₂的浓度;(3)若此时再向容器中充入1 mol CO,重新达到平衡后,CO的转化率如何变化?
2. 某温度下,反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) 的平衡常数K=1.0×10³。在1L恒容容器中,充入0.1 mol NO、0.05 mol O₂和0.2 mol NO₂。
(1)计算此时浓度商Q,并判断反应进行的方向;
(2)若要使平衡向逆反应方向移动,可采取哪些措施(列举两种)?
3. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) + 2C(g) 的平衡常数K=0.25。起始时只充入A,达到平衡时A的转化率为50%。求:(1)起始时A的浓度;(2)若相同温度下,起始时充入A的浓度为原浓度的2倍,重新平衡后A的转化率(计算结果保留两位小数)。
4. 在2L恒容密闭容器中,充入2 mol N₂和6 mol H₂,发生反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ ΔH=-92.4 kJ/mol。反应进行到5 min时,测得NH₃的物质的量为0.8 mol,此后继续反应至平衡,测得平衡时NH₃的物质的量为1.6 mol。求:(1)0~5 min内用H₂表示的平均反应速率;(2)该温度下的平衡常数K;(3)若保持温度不变,将容器体积缩小为1L,重新平衡后NH₃的浓度(不必计算具体数值,只需判断比原来大还是小)。
5. 在恒温恒容条件下,反应 2A(g) ⇌ B(g) 的平衡常数K=0.5。起始时充入2 mol A于2L容器中,求平衡时A的转化率。
三、简答题(共5题,每题4分,共20分)
1. 对于反应 2A(g) + B(s) ⇌ 2C(g) ΔH < 0,达到平衡后,分别采取下列措施:①升高温度;②增加B的质量;③压缩容器体积;④加入催化剂;⑤移出部分C。请判断平衡移动的方向,并说明理由。
2. 简述化学平衡常数的意义,并说明哪些因素会影响平衡常数的大小。已知反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 的平衡常数随温度升高而减小,判断该反应是吸热还是放热反应。
3. 在恒温恒容条件下,反应 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) 达到平衡。若再充入一定量HI,平衡移动后,HI的转化率如何变化?为什么?若该反应在恒温恒压条件下进行,再充入HI,转化率又如何?
4. 工业合成氨反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH < 0,为了提高NH₃的产率,理论上应采取哪些措施?实际生产中为什么不采用过低的温度?
5. 某温度下,反应 2A(g) ⇌ B(g) 的平衡常数为K。起始时只充入A,平衡时A的转化率为α。若保持温度不变,起始时充入A和B,使A的起始浓度为c₀,B的起始浓度为c₀/2,则此时反应将向哪个方向进行?请用表达式说明。
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