专题03 化学平衡常数、转化率等的分析与计算(重难点专练)化学人教版选择性必修1

2026-08-04
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摘要:

**基本信息** 聚焦化学平衡常数与转化率,通过分级题型构建从概念理解到综合计算的逻辑体系,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| |----|-----------|----------|----------| |化学平衡常数的表达式|3题|结合反应能量图、反应式判断表达式正误|从定义出发,建立平衡常数与反应式的对应关系| |化学平衡常数的影响因素及应用|3题|通过速率变化图、浓度时间图分析条件对平衡的影响|关联温度、浓度等因素与平衡常数的变化规律| |化学平衡常数的相关计算|3题|涉及沉淀溶解、弱电解质电离的平衡常数计算|综合运用平衡常数表达式进行多体系定量推导| |转化率的相关计算|3题|结合恒容/恒压容器中物质的量变化、图像数据计算转化率|建立转化率与平衡移动、数据处理的联系|

内容正文:

专题03 化学平衡常数、转化率等的分析与计算 类型一 化学平衡常数的表达式 1.(25-26高二上·江苏泰州·期末)乙醛在I2催化下的分解反应为  ,反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A.分解反应的平衡常数表达式 B.基元反应②是乙醛分解反应的决速步 C.反应①吸收的能量大于反应②释放的能量 D.I2改变了反应过程,提高了乙醛的平衡转化率 2.(25-26高二上·安徽滁州·期末)下列关于  的说法错误的是 A.反应的 B.反应的平衡常数表达式为 C.分离出TiCl4(g)可加快反应达到平衡状态 D.平衡时升高温度,和均增大 3.(25-26高二上·山东泰安·期末)下列叙述正确的是 A.某温度时,正、逆反应的平衡常数分别为、,则 B.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C.氢氧燃料电池是一种将热能转化为电能的装置 D.若一个可逆反应的化学平衡常数很大,则该反应会在较短的时间内完成 类型二 化学平衡常数的影响因素及应用 4.(25-26高二下·江苏徐州·开学考试)已知:  ,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(     ) A.容器内压强不变,表明反应达到平衡 B.时改变的条件:向容器中加入C C.时改变的条件:升高温度 D.平衡常数K: 5.(25-26高二上·广东江门·期末)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应,在不同时间段内各物质的浓度随时间的变化如图所示,下列说法正确的是 A.化学方程式中的 B.8 min内A的反应速率为 C.间该反应使用了催化剂 D.化学平衡常数 6.(25-26高二上·广东中山·期末)工业上以为原料制备,其中一步反应为:  。在起始投料比均为,压强分别为、下进行反应。平衡时,测得转化率随温度的变化如图。下列说法不正确的是 A., B.正反应速率: C.点、、对应的平衡常数: D.、条件下,若起始,则平衡转化率增大 类型三 化学平衡常数的相关计算 7.(25-26高二下·广西南宁·期中)常温下,向悬浊液(含有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应①,②相关数据如图所示。M代表或;N代表或;下列说法错误的是 A.c点:存在 B.的平衡常数为 C.代表随变化的关系 D.当时,有: 8.(25-26高二下·广西南宁·期中)已知HF总浓度 的水溶液中主要存在以下平衡: ①    ② 溶液中、、 随pH的变化关系如图所示。 下列选项中描述正确的是 A.图中曲线P代表随pH的变化关系 B.反应 的平衡常数 C.随着溶液pH从4.0逐渐降低到2.0,比值 将增大 D.当pH=1时的溶液中,=++ 9.(25-26高二下·浙江温州·期中)已知:25℃下,,,。向的溶液中逐滴加入同浓度的溶液,充分反应后体系达到平衡:;测得平衡时(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A.该反应的平衡常数 B.平衡时溶液中 C.平衡时溶液呈弱酸性 D.平衡时溶液中存在: 类型四 转化率的相关计算 10.(25-26高二上·四川宜宾·期末)向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ,不同温度下发生反应:  ,tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A.该反应的 B.时,容器甲中 C.内,容器乙中 D.内,容器丙中的转化率为40% 11.(25-26高二上·安徽宿州·期末)在一定条件下的2L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A.X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为: B.反应开始到25min,X的转化率为25% C.0~15min,X的平均速率为 D.25min时改变的条件可能是升温 12.(25-26高二上·湖北十堰·期末)二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下: Ⅰ. Ⅱ. 500K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol,4mm达到平面,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法正确的是 A.0-4min,反应Ⅰ的 B.反应Ⅱ的平衡常数 C.反应Ⅱ中的转化率为60% D.平衡时压强与初始压强的比为15:7 1.(25-26高二下·江苏扬州·期末)水煤气是H2的主要来源,C-H2O-CaO体系制H2的主要反应如下: 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   反应Ⅲ:   恒压条件下,投入C、H2O、CaO的量一定。体系达平衡后,气态物质中CO、CO2和H2物质的量分数随温度的变化关系如图所示。 已知:图示温度范围内C(s)均已反应完全且。下列说法正确的是 A.曲线b表示H2 B.的焓变 C.温度为T1,若此时气体总物质的量为4.0 mol,则n(CaCO3)为1.0 mol D.温度为T2,向平衡体系中再通入少量CO2,重新达平衡后,c(CO2)不变 2.(25-26高二下·广西南宁·期中)在恒容的密闭容器中充入一定量的R气体,发生反应①:,活化能为,反应②:,活化能为。控制反应温度分别为和(已知:,活化能受温度影响变化很小),测得(时间)曲线如图所示,在、下,最大值出现的时间分别为、。下列说法错误的是 A.温度下, B.反应①的平衡常数在温度下时比温度时小 C.在温度下反应并及时分离可获得较高产率的A D.最大值出现的时间,是因为温度升高,达到平衡所需时间少 3.(25-26高二下·江苏泰州·阶段检测)利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下: 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 反应Ⅲ. 恒容条件下,1  mol  CaS、1  mol  SO2和0.1  mol  H2反应达平衡时,各气态物种的lgn(n为气态物种的物质的量)随温度的变化关系如图所示。 已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数且基本不变。 下列说法不正确的是 A.平衡体系中 B.图中曲线丙所示物种为SO2 C.T1温度下,若丁线所示物种为a  mol,则 D.T2温度下,压缩容器体积使S2产率增大,则n(H2O)减小 4.(25-26高二下·广西南宁·期中)我国目前氨的生产能力位居世界首位。合成氨反应为:。在不同压强下,按Ⅰ、Ⅱ两种不同物质的量分数进气组进行投料,I为,Ⅱ为反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A.温度升高,合成氨的平衡常数K增大 B.图b对应的是进气组I C.图a中,当时,氮气的转化率 D.适当的使用催化剂,可以提高合成氨的平衡转化率 5.(25-26高二上·浙江丽水·期末)向恒温恒容的2L密闭容器中充入4mol,发生可逆反应:  。10min时反应达到平衡,测得反应前后的压强之比为4:3。下列说法正确的是 A.平衡时的物质的量浓度为 B.该温度下反应的平衡常数 C.达到平衡后,往容器中再充入4mol,K值增大 D.若某时刻测得浓度为、浓度为,此时反应向正反应方向进行 6.(25-26高二上·山东聊城·期末)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色粉末,将其置于密闭、刚性容器中(固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:,不同温度下的平衡数据如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 15.0 25.0 35.0 平衡时气体总浓度/ 2.4 4.8 9.4 A.NH3(g)的体积分数不再变化证明反应已达到平衡状态 B.该反应的、,低温自发、高温不自发 C.平衡后,恒温条件下压缩容器体积,再次平衡后NH3(g)、CO2(g)的浓度均不变 D.25℃时,经t min达到平衡,则 7.(25-26高二下·湖南衡阳·期末)某种有机三元弱酸可用表示。25℃时,用调节溶液的,溶液中各种微粒的分布系数与的关系如图所示[的分布系数]。下列叙述不正确的是 A.曲线1代表,曲线4代表 B.由图可知,25℃时,,, C.反应()的 D.溶液显酸性、溶液显碱性 8.(25-26高二下·湖北襄阳·期末)常温下,在Ⅵ总浓度始终为的溶液中,铬元素以、、形式存在,含铬物种的随变化如图,已知。下列说法错误的是 A.曲线Ⅱ代表的组分为 B.时, C.P点: D.点: 9.(25-26高二下·江苏南京·期末)二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为: 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   在密闭容器中,下,时,平衡时和占含碳产物的物质的量百分数及平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A.,的平衡转化率始终高于 B.一定温度下,加入生石灰或选用高效催化剂,能提高平衡时产率 C.,温度升高使I中平衡转化率下降幅度大于Ⅱ中平衡转化率增加幅度 D.时反应Ⅱ的平衡常数约为0.15 10.(25-26高二下·陕西西安·期中)常温下,向AgBr悬浊液(含有足量AgBr固体)中滴加溶液,发生如下反应:①②相关数据如图所示。M代表或;N代表或下列说法错误的是 A.可视为AgBr溶解度随浓度的变化曲线 B.表示随变化的关系 C.常温下,的平衡常数 D.当时,有: 11.(25-26高二下·广西南宁·期末)可用CO2氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为1:1:2),维持压强为 kPa,发生反应:。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A.该反应的活化能:E正>E逆 B.体系中,He的体积分数不再改变时,表明反应已达平衡 C.543℃下,体系中C3H6的平衡分压为p0 D.若减小通入气体中He的占比,C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 12.(25-26高二下·湖南衡阳·期末)恒容密闭容器中,加入等物质的量的C3H8和SO2发生反应:3C3H8(g)+SO2(g)3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g),达到平衡时,相关物质的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的ΔH<0,ΔS>0 B.L点SO2的消耗速率大于c物质的生成速率 C.N点C3H8的平衡转化率为75% D.加入催化剂,曲线a会上移 13.(25-26高二下·江苏泰州·期中)Ti与反应制过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: 反应Ⅰ       反应Ⅱ       反应Ⅲ       反应Ⅳ       向恒容密闭容器中投入与10.0 mol Ti,平衡时反应体系中各组分的物质的量随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B.曲线Ⅰ对应的物质为 C.时,的平衡转化率为 D.升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率 14.(25-26高二下·陕西西安·模拟预测)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1:1的CO2和H2,发生反应:①  ,②  。在相同时间内,CO2的转化率、的选择性[HCOOH的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是 A.温度高于673K时,主要发生反应② B.温度等于673K时,参加反应①的H2的转化率是28.5% C.若673K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的浓度之比为5:57:133 D.平衡时,再充入0.1 molCO2和0.1 molH2,再次平衡,HCOOH的物质的量增大 15.(25-26高二下·江苏·联考)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为: 反应Ⅰ     反应Ⅱ     3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。 DMF的选择性。 下列说法不正确的是 A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大 B.300℃时,的转化率为3% C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小 D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂 16.(25-26高二下·重庆·阶段检测)乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下: 反应I:   反应Ⅱ:   在恒压、按通入,若仅考虑上述反应I、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 的选择性,的选择性类似。 下列说法错误的是 A.图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化 B.60℃,若气体密度不变,说明体系已达平衡 C.500℃、条件下,的平衡产率为80%,则的平衡转化率为90% D.一定温度下,加入,能提高平衡时的产率 1.(2026·重庆·高考真题)碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中,固体在某温度下快速分解: 反应1:    在时段,压强恒为(之前HI的分解量很小,可忽略)。 后压强发生变化,HI分解: 反应2:    后压强恒为。下列叙述错误的是 A.时段, B.反应2的平衡常数 C.后减小体积,再达平衡后的压强与时相等 D.后升高温度,再达平衡后的体积分数与时相等 2.(2026·湖北·高考真题)某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示,除了、外不考虑其他含物种。已知时,电离常数的,。下列说法错误的是 A.时,溶液中有生成 B.时, C.平衡常数的 D.点对应的溶液中, 3.(2026·湖南·高考真题)可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A.该反应是吸热反应 B.下,的平衡转化率为,则该反应的 C.下,体系中时,表明反应已达平衡 D.若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 4.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ:  反应Ⅱ:  恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是 A., B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大 C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同 D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为 5.(2026·河北·高考真题)25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计): 已知:Ⅰ.时,体系中有存在; Ⅱ.溶液中存在①;②。 下列说法正确的是 A.反应①的平衡常数 B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小 C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大 D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变 6.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图 [比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是 A.M点的pH为5.66 B.在纯水中的溶解度为 C.该饱和溶液中, D.反应的平衡常数为 7.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下: ,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A.该反应的, B.点的消耗速率大于物质的生成速率 C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算) D.点的平衡转化率为75% 8.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则 A.时,体系中物质的质量: B.图b中数据满足关系: C.体系中,反应先达到平衡 D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加 9.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A.a线所示物种为固相产物 B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大 10.(2025·云南·高考真题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是 A.废水中的含量为 B.c点: C.a点: D.的平衡常数 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03化学平衡常数、转化率等的分析与计算 题组A类型突破 类型一化学平衡常数的表达式 1.C 2.C 3.A 类型二化学平衡常数的影响因素及应用 4.B 5.A 6.D 类型三化学平衡常数的相关计算 7.C 8.B 9.C 类型四转化率的相关计算 10.D 11.c 12.B 题组B 能力进阶 1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.D 7.C 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 8.C 9.C 10.C 11.c 12.C 13.C 14.C 15.C 16.C 题组C高考挑战 1.B 2.D 3.B 4.C 5.B 6.C 7.D 8.B 9.D 10.D 212 专题03 化学平衡常数、转化率等的分析与计算 类型一 化学平衡常数的表达式 1.(25-26高二上·江苏泰州·期末)乙醛在I2催化下的分解反应为  ,反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A.分解反应的平衡常数表达式 B.基元反应②是乙醛分解反应的决速步 C.反应①吸收的能量大于反应②释放的能量 D.I2改变了反应过程,提高了乙醛的平衡转化率 【答案】C 【解析】平衡常数表达式中,纯液体(为液态)的浓度视为1,不写入表达式,正确的K应为,A错误;决速步由活化能最大的基元反应决定,反应①的活化能(第一个峰的高度)大于反应②,故反应①是决速步,B错误;反应①为吸热,中间产物能量高于反应物,反应②为放热,产物能量低于中间产物,总反应吸热,则反应①吸收的能量大于反应②释放的能量,C正确;作为催化剂,只能改变反应历程、加快反应速率,不影响平衡移动,无法提高乙醛的平衡转化率,D错误;故选C。 2.(25-26高二上·安徽滁州·期末)下列关于  的说法错误的是 A.反应的 B.反应的平衡常数表达式为 C.分离出TiCl4(g)可加快反应达到平衡状态 D.平衡时升高温度,和均增大 【答案】C 【解析】反应中气体分子数由2 mol增加到3 mol,混乱度增大,故ΔS > 0,A正确;平衡常数表达式仅包括气体组分(Cl₂、TiCl4、CO),固体(TiO2、C)不写入,表达式为,B正确;分离出TiCl4(g)会降低逆反应速率,使平衡正向移动,但未改变反应速率常数,因此不能加快达到平衡状态的速度,C错误;升高温度使分子平均动能增大,正、逆反应速率常数均增加,故v正和v逆均增大,D正确;故选C。 3.(25-26高二上·山东泰安·期末)下列叙述正确的是 A.某温度时,正、逆反应的平衡常数分别为、,则 B.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C.氢氧燃料电池是一种将热能转化为电能的装置 D.若一个可逆反应的化学平衡常数很大,则该反应会在较短的时间内完成 【答案】A 【解析】对于可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,其乘积恒为1,A正确;连接外加直流电源正极会使钢管成为阳极,加速腐蚀,应连接负极以保护钢管,B错误;氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置,不涉及热能转化,C错误;平衡常数大仅表示反应正向进行的程度大,与反应速率无关,反应速率由动力学因素决定,D错误;故选A。 类型二 化学平衡常数的影响因素及应用 4.(25-26高二下·江苏徐州·开学考试)已知:  ,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(     ) A.容器内压强不变,表明反应达到平衡 B.时改变的条件:向容器中加入C C.时改变的条件:升高温度 D.平衡常数K: 【答案】B 【解析】该反应是气体分子数不变的反应,恒温恒容的密闭容器中气体的压强始终不变,则容器内压强不变不能表明反应是否达到平衡,故A错误;由图可知,时条件改变的瞬间,正反应速率不变,条件改变后,正反应速率增大说明平衡条件改变后逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,则改变的条件可能是向容器中加入C,故B正确;若时改变的条件为升高温度,条件改变的瞬间,正反应速率应增大,则时改变的条件不可能为升高温度,故C错误;由C分析知,由图可知,时刻正反应速率瞬时不变,说明温度没有改变,化学平衡常数不变,则平衡常数K的关系为,故D错误;故选择B。 5.(25-26高二上·广东江门·期末)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应,在不同时间段内各物质的浓度随时间的变化如图所示,下列说法正确的是 A.化学方程式中的 B.8 min内A的反应速率为 C.间该反应使用了催化剂 D.化学平衡常数 【答案】A 【解析】反应中,浓度变化量之比等于化学计量数之比。由图可知:初始充入等物质的量的A、B,起始浓度均为;达到平衡时,A、B浓度均降为,C浓度升为,因此,对应计量数比,得,A正确;8 min时A的浓度为,A的反应速率,B错误;催化剂不改变平衡浓度,内各物质浓度均成比例减小,且该反应,反应前后气体总分子数相等,减压平衡不移动,符合扩大容器体积(减压)的变化,不是使用催化剂,C错误;该反应,为放热反应,平衡常数只与温度有关。后平衡逆向移动,说明升高了温度,放热反应升温平衡常数减小,因此,D错误;故选A。 6.(25-26高二上·广东中山·期末)工业上以为原料制备,其中一步反应为:  。在起始投料比均为,压强分别为、下进行反应。平衡时,测得转化率随温度的变化如图。下列说法不正确的是 A., B.正反应速率: C.点、、对应的平衡常数: D.、条件下,若起始,则平衡转化率增大 【答案】D 【分析】对于反应:,结合图像数据可知,随着温度的增大,NO的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,即证明该反应为放热反应;温度相同时,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,NO的转化率增大,则说明p1大于p2,据此分析解答。 【解析】根据上述分析可知,,,A正确;z和y点的压强相同,温度:Tz<Ty,所以正反应速率:,B正确;平衡常数K只与温度有关,该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小。x点和z点温度相同,y点温度最高,因此三点的平衡常数关系:,C正确;、条件下,若起始,则氧气的平衡转化率增大,NO的平衡转化率降低,D错误;故选D。 类型三 化学平衡常数的相关计算 7.(25-26高二下·广西南宁·期中)常温下,向悬浊液(含有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应①,②相关数据如图所示。M代表或;N代表或;下列说法错误的是 A.c点:存在 B.的平衡常数为 C.代表随变化的关系 D.当时,有: 【答案】C 【分析】在悬浊液中加入溶液,会与结合形成配合物,导致溶液中游离的减小。根据溶度积常数,由于减小,平衡向右移动,继续溶解,增大。因此,随着横坐标的增大,减小,减小,对应图中的下降曲线,增大,增大,对应图中的上升直线。对于反应 ①:,变形得,取对数:,这是一条斜率为 -1 的直线;对于反应②:,结合反应①,总反应为,其平衡常数为,,这是一条斜率为-2的直线,观察图像,的斜率较小(绝对值为1),的斜率较大(绝对值为2),因此,代表,代表。 【解析】c点为与的交点,故,即,代入物料守恒式,可得,A正确;由图可知,溶液中时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为、,为,则溶液中的浓度为,该反应的平衡常数,B正确;由分析可知,代表随变化的关系,C错误;由图可知,当时,即时,,因此;由物料守恒,等于溶液中所有含Ag物种的浓度之和,因此,综上,浓度顺序为,D正确;故选C。 8.(25-26高二下·广西南宁·期中)已知HF总浓度 的水溶液中主要存在以下平衡: ①    ② 溶液中、、 随pH的变化关系如图所示。 下列选项中描述正确的是 A.图中曲线P代表随pH的变化关系 B.反应 的平衡常数 C.随着溶液pH从4.0逐渐降低到2.0,比值 将增大 D.当pH=1时的溶液中,=++ 【答案】B 【分析】已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线,先增大后减小,对应曲线P,所以M、N分别为c(HF)~pH、c(F-)~pH 关系曲线。 【解析】pH升高,酸性减弱,平衡()向右移动,逐渐减小,逐渐增大,先增后减,因此图中曲线P代表随pH的变化关系,A错误;目标反应可由反应①+反应②得到,因此平衡常数: K=K1⋅K2= ,pH=4时,c(H+)=10−4 mol/L,由图得:c(HF)=0.0100 mol/L,=0.0045 mol/L,代入得: K= =4.5×10−3 ,B正确;因为 根据图像可知,随着溶液pH从4.0逐渐降低到2.0,平衡①左移,减小,(只与温度有关)不变,因此 减小,C错误;对于纯HF溶液,电荷守恒要求:正电荷总浓度等于负电荷总浓度,HF是弱酸,只能发生部分电离,0.1000 mol/L的HF溶液的pH大于1,所以还需要加入其他物质调节pH,会给体系带来其他离子,则 ++,D错误;故选B。 9.(25-26高二下·浙江温州·期中)已知:25℃下,,,。向的溶液中逐滴加入同浓度的溶液,充分反应后体系达到平衡:;测得平衡时(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A.该反应的平衡常数 B.平衡时溶液中 C.平衡时溶液呈弱酸性 D.平衡时溶液中存在: 【答案】C 【解析】该反应平衡常数,A错误;根据,代入得,即远大于,B错误;由,得,,溶液呈弱酸性,C正确;为等物质的量和反应时的物料守恒,和二者的电离常数相等,等物质的量混合应该呈中性,当前溶液呈酸性说明过量,故,D错误;故选C。 类型四 转化率的相关计算 10.(25-26高二上·四川宜宾·期末)向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ,不同温度下发生反应:  ,tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A.该反应的 B.时,容器甲中 C.内,容器乙中 D.内,容器丙中的转化率为40% 【答案】D 【解析】容器丙中温度高,反应快,tmin时已平衡,该反应中,温度从升高到时,CO的物质的量从0.1mol增加到0.2mol,说明升温平衡逆向移动,则,A错误;甲容器、时,对比更高温的乙、丙,此时甲还未达到平衡,反应仍在正向进行,故,B错误;乙容器剩余,反应消耗;则,,C错误;丙容器剩余,消耗;,因此转化率为,D正确;故选D。 11.(25-26高二上·安徽宿州·期末)在一定条件下的2L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A.X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为: B.反应开始到25min,X的转化率为25% C.0~15min,X的平均速率为 D.25min时改变的条件可能是升温 【答案】C 【解析】反应中,反应物物质的量减少,生成物增加,X、Y为反应物,C为生成物。相同时间内,各物质物质的量变化量之比等于化学计量数之比:Δn(Y)=2 mol-1.75 mol=0.25 mol,Δn(X)=3 mol-2.25 mol=0.75 mol,Δn(C)=0.5 mol-0=0.5 mol,计量数之比为0.25:0.75:0.5=1:3:2,所以反应方程式为,A正确;X转化率=(转化的X物质的量/初始X物质的量)×100% = ,B正确;平均反应速率,0~15min,Δn(X)=0.75mol,V=2L,Δt=15min=900s,代入得,C错误;25min后平衡正向移动,且化学反应速率加快,若正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,符合图中物质的量变化,因此改变条件可能是升温,D正确;故选C。 12.(25-26高二上·湖北十堰·期末)二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下: Ⅰ. Ⅱ. 500K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol,4mm达到平面,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法正确的是 A.0-4min,反应Ⅰ的 B.反应Ⅱ的平衡常数 C.反应Ⅱ中的转化率为60% D.平衡时压强与初始压强的比为15:7 【答案】B 【分析】容器体积为,初始充入、,转化率为,因此: 反应Ⅰ消耗的物质的量:,同时消耗,生成,即总生成浓度为, 设平衡时,,由题给条件,得。对于反应Ⅱ,每生成消耗,因此消耗浓度为,可得: , 即平衡时:,,据此分析; 【解析】0∼4 min,,,A错误;反应Ⅱ平衡常数,B正确;反应Ⅱ中转化率,C错误;恒容容器压强比等于总物质的量之比,平衡总物质的量:,初始总物质的量为,故压强比为,D错误;故选B。 1.(25-26高二下·江苏扬州·期末)水煤气是H2的主要来源,C-H2O-CaO体系制H2的主要反应如下: 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   反应Ⅲ:   恒压条件下,投入C、H2O、CaO的量一定。体系达平衡后,气态物质中CO、CO2和H2物质的量分数随温度的变化关系如图所示。 已知:图示温度范围内C(s)均已反应完全且。下列说法正确的是 A.曲线b表示H2 B.的焓变 C.温度为T1,若此时气体总物质的量为4.0 mol,则n(CaCO3)为1.0 mol D.温度为T2,向平衡体系中再通入少量CO2,重新达平衡后,c(CO2)不变 【答案】D 【分析】图示温度范围内C(s)已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到T1,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,H2的量减小,摩尔分数减小,CO的量升高,摩尔分数增大,且二者摩尔分数变化趋势相反,所以a曲线代表H2的摩尔分数的变化,b曲线代表CO的摩尔分数的变化,则c曲线代表的CO2摩尔分数随温度的变化,开始阶段CO2的摩尔分数升高,说明在这段温度范围内,反应Ⅲ占主导,继续升温,已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以的摩尔分数减小。 【解析】根据以上分析,a曲线代表H2的摩尔分数的变化,b曲线代表CO的摩尔分数的变化,故A错误;根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ得的焓变,故B错误;温度为T1,若此时气体总物质的量为4.0 mol,则H2、CO、CO2、H2O(g)的物质的量依次为4mol×0.5=2mol、4mol×0.15=0.6mol、4mol×0.05=0.2mol、(4-2-0.6-0.2)=1.2mol,设反应Ⅰ生成CO和H2物质的量都为xmol,反应Ⅱ消耗CO物质的量为ymol、生成H2物质的量为ymol,则x+y=2、x-y=0.6,解得x=1.3、y=0.7,反应Ⅱ生成CO2物质的量为0.7mol,反应Ⅲ消耗CO2物质的量为0.7mol-0.2mol=0.5mol,则由反应Ⅲ知,此时CaCO3(s)物质的量为0.5mol,故C错误;温度为T2,若向平衡体系中通入少量CO2,反应Ⅲ的K=,温度不变,K不变,则CO2的浓度不变,重新达平衡后,c(CO2)不变,故D正确;故选D。 2.(25-26高二下·广西南宁·期中)在恒容的密闭容器中充入一定量的R气体,发生反应①:,活化能为,反应②:,活化能为。控制反应温度分别为和(已知:,活化能受温度影响变化很小),测得(时间)曲线如图所示,在、下,最大值出现的时间分别为、。下列说法错误的是 A.温度下, B.反应①的平衡常数在温度下时比温度时小 C.在温度下反应并及时分离可获得较高产率的A D.最大值出现的时间,是因为温度升高,达到平衡所需时间少 【答案】D 【分析】温度越高反应速率越快,相同温度下活化能越低反应速率越快;达到最大值前,反应①生成A的速率大于反应②消耗A的速率,最大值后消耗A的速率大于生成A的速率,最终体系达到平衡;,平衡时下更小,说明升高温度更有利于反应②正向移动。 【解析】温度下初始阶段快速上升,说明反应①生成A的速率快于反应②消耗A的速率,反应②相对反应①反应速率慢,可视为决速步,因此,A正确;从曲线看,温度下A的平衡浓度更低,说明升高温度有利于反应①逆向移动,导致A的平衡浓度更低,因此反应①的平衡常数在温度下比温度时小,B正确;温度下在时刻达到最大值,此时及时分离A,可减少A转化为B的量,获得较高产率的A,C正确;温度升高,反应①和反应②的速率都加快,A的生成和消耗速率都变快,因此峰值出现的时间更早,而达到平衡所需时间少是指整个反应体系达到平衡,并非A浓度峰值出现的时间,D错误;故选D。 3.(25-26高二下·江苏泰州·阶段检测)利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下: 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 反应Ⅲ. 恒容条件下,1  mol  CaS、1  mol  SO2和0.1  mol  H2反应达平衡时,各气态物种的lgn(n为气态物种的物质的量)随温度的变化关系如图所示。 已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数且基本不变。 下列说法不正确的是 A.平衡体系中 B.图中曲线丙所示物种为SO2 C.T1温度下,若丁线所示物种为a  mol,则 D.T2温度下,压缩容器体积使S2产率增大,则n(H2O)减小 【答案】C 【分析】反应Ⅱ为,纯固体不写入平衡常数表达式,故,解得,该比值不随温度变化,故平衡时,的物质的量始终为的100倍,二者变化趋势一致,且的量最小。 初始投料为、、,H元素仅存在于气相的、、中,故H守恒:。结合曲线走势分析:随温度升高,最上方曲线物质的量逐渐减小,对应,说明反应Ⅰ正反应放热,升温平衡逆移,的量减少;另一条下降曲线(甲)物质的量随温度升高减小,对应,说明反应Ⅲ正反应放热,升温平衡逆移,的量减少;三条上升曲线中,量最小的(丁)对应,中等量的(乙)对应(为的100倍),剩余上升曲线(丙)对应,升温反应Ⅰ逆移,的量增多,符合走势。总S物质的量为,Ca守恒得固体中和的总物质的量为,故气相中S原子总物质的量为,即。 【解析】反应Ⅱ平衡常数,开四次方得,A正确;根据曲线匹配结果,丙为随温度升高物质的量增大的,B正确;T₁温度下,丁为,,故,由H守恒得。代入气相S原子守恒得,整理得,因,故,不可能等于,C错误;压缩容器体积,压强增大,反应Ⅰ(气体分子数左2右1)、反应Ⅲ(气体分子数左4右3)均正向移动,产率增大,且增大。由H守恒,可知减小,结合,可得减小,D正确;故选 C。 4.(25-26高二下·广西南宁·期中)我国目前氨的生产能力位居世界首位。合成氨反应为:。在不同压强下,按Ⅰ、Ⅱ两种不同物质的量分数进气组进行投料,I为,Ⅱ为反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A.温度升高,合成氨的平衡常数K增大 B.图b对应的是进气组I C.图a中,当时,氮气的转化率 D.适当的使用催化剂,可以提高合成氨的平衡转化率 【答案】C 【解析】由图可知,温度升高,氨气体积分数减小,平衡逆向移动,该反应为放热反应,温度升高,K减小,A错误;对比图a和图b中的信息可知,在相同温度和相同压强下,图b中平衡时氨的物质的量分数小,在恒压下充入惰性气体Ar,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动,因此,充入惰性气体Ar不利于合成氨,进料组成Ⅱ中含有惰性气体Ar的图是图b,B错误;图a中,进料组成为、两者物质的量之比为3:1,假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3 mol和1 mol,达到平衡时氮气的变化量为x mol,则有:,n平(N2)=  mol,n平(H2)= mol,  n平(NH3)=2x mol,当、时,,解之得,则氮气的转化率,C正确;催化剂只能提高反应的速率,不能提高平衡转化率,D错误;故选C。 5.(25-26高二上·浙江丽水·期末)向恒温恒容的2L密闭容器中充入4mol,发生可逆反应:  。10min时反应达到平衡,测得反应前后的压强之比为4:3。下列说法正确的是 A.平衡时的物质的量浓度为 B.该温度下反应的平衡常数 C.达到平衡后,往容器中再充入4mol,K值增大 D.若某时刻测得浓度为、浓度为,此时反应向正反应方向进行 【答案】D 【分析】恒温恒容下,气体压强之比等于物质的量之比,反应前总物质的量为,反应前后压强比为,平衡后总物质的量,设平衡时生成的物质的量为,列三段式:,总物质的量,解得,容器体积为。 【解析】平衡时,,A错误;平衡时,,平衡常数,B错误;平衡常数只与温度有关,恒温条件下充入反应物,不变,C错误;该时刻浓度商,因此反应向正反应方向进行,D正确;故选D。 6.(25-26高二上·山东聊城·期末)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色粉末,将其置于密闭、刚性容器中(固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:,不同温度下的平衡数据如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 15.0 25.0 35.0 平衡时气体总浓度/ 2.4 4.8 9.4 A.NH3(g)的体积分数不再变化证明反应已达到平衡状态 B.该反应的、,低温自发、高温不自发 C.平衡后,恒温条件下压缩容器体积,再次平衡后NH3(g)、CO2(g)的浓度均不变 D.25℃时,经t min达到平衡,则 【答案】C 【解析】由于反应中气体产物NH3与CO2的物质的量之比恒为2∶1,NH3的体积分数始终为,不会随反应进程变化,因此不能作为平衡状态的判断依据,A错误;温度升高,平衡气体总浓度增大,说明平衡正向移动,反应吸热,ΔH > 0,反应生成气体,熵增,ΔS > 0,根据ΔG = ΔH-TΔS可知,高温时ΔG < 0(反应自发),低温时ΔG > 0(反应不自发),B错误;恒温条件下,平衡常数K不变,气体总浓度为常数,压缩体积后平衡逆向移动,但气体总浓度不变,且NH3与CO2浓度比例固定,因此浓度均不变,C正确;25℃时平衡气体总浓度为,,平均速率v(NH3) =, D错误;故选C。 7.(25-26高二下·湖南衡阳·期末)某种有机三元弱酸可用表示。25℃时,用调节溶液的,溶液中各种微粒的分布系数与的关系如图所示[的分布系数]。下列叙述不正确的是 A.曲线1代表,曲线4代表 B.由图可知,25℃时,,, C.反应()的 D.溶液显酸性、溶液显碱性 【答案】C 【分析】三元弱酸在溶液中存在三步电离,随着氢氧化钠的加入,溶液的pH不断增大,的分布系数会不断减小,后续依次生成、、,对应的分布系数先增大后减小,因此曲线1代表、曲线2代表、曲线3代表、曲线4为,由此解答; 【解析】由分析可知,曲线1代表,曲线4代表,A正确;三元弱酸第一步电离反应为,,当时,即曲线1和曲线2的交点pH=2.1的位置,代入表达式可以求出;同理可以通过曲线2和曲线3的交点处的pH,求出,通过曲线3和曲线4的交点处的pH,求出,B正确;的平衡常数为将表达式变形拆分为,C错误;对于溶液,其酸碱性由的电离和水解共同决定,电离常数为,水解常数,电离程度大于水解程度,溶液显酸性;对于溶液,其酸碱性由的电离和水解共同决定,电离常数为,水解常数,电离程度小于水解程度,溶液显碱性,D正确;故答案为C。 8.(25-26高二下·湖北襄阳·期末)常温下,在Ⅵ总浓度始终为的溶液中,铬元素以、、形式存在,含铬物种的随变化如图,已知。下列说法错误的是 A.曲线Ⅱ代表的组分为 B.时, C.P点: D.点: 【答案】C 【分析】常温下,在Ⅵ总浓度始终为的溶液中,存在平衡a:;b:;随着溶液的pH逐渐增大,则a平衡正向移动、b平衡逆向移动,溶液中浓度增大、浓度减小,则曲线I代表的微粒是:、曲线Ⅱ代表的微粒是:,据此分析解答。 【解析】根据分析,曲线Ⅱ代表的微粒是:,A正确;当pH=6.3时,有,根据得到;当pH=6.1时,有,同时再根据,,即,B正确;Ⅵ总浓度始终为,在P点,有,由物料守恒得:,整理得,C错误;根据图形可知在Q点时,,根据电荷守恒有,化简得,D正确;故选C。 9.(25-26高二下·江苏南京·期末)二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为: 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   在密闭容器中,下,时,平衡时和占含碳产物的物质的量百分数及平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A.,的平衡转化率始终高于 B.一定温度下,加入生石灰或选用高效催化剂,能提高平衡时产率 C.,温度升高使I中平衡转化率下降幅度大于Ⅱ中平衡转化率增加幅度 D.时反应Ⅱ的平衡常数约为0.15 【答案】C 【解析】起始投料,只发生反应I时,由于反应Ⅰ中和的化学计量数之比为1:3,所以和的转化率相同;发生反应II时,由于反应Ⅱ中和的化学计量数之比为1:1,所以的平衡转化率小于的转化率,所以当I、II都发生时,的平衡转化率小于的转化率,所以 的平衡转化率始终低于,A错误;催化剂不影响平衡状态,不能提高平衡时的产率,B错误;反应,升温平衡逆向移动,使转化率降低;反应,升温平衡正向移动,使转化率升高。从图像可知,,总转化率随温度升高而下降,说明反应中转化率的下降幅度大于反应中转化率的增加幅度,C正确;根据题意设起始量n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol,反应II中生成CO 的物质的量为y mol,时,转化率为,和各占含碳产物的,因此,计算平衡时各物质的物质的量: ,,,。 反应是气体分子数不变的反应,平衡常数,D错误;故选C。 10.(25-26高二下·陕西西安·期中)常温下,向AgBr悬浊液(含有足量AgBr固体)中滴加溶液,发生如下反应:①②相关数据如图所示。M代表或;N代表或下列说法错误的是 A.可视为AgBr溶解度随浓度的变化曲线 B.表示随变化的关系 C.常温下,的平衡常数 D.当时,有: 【答案】C 【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等。向AgBr饱和溶液中加入溶液与形成配离子,减小,减小,AgBr溶解平衡正向移动,增大,增大,所以代表随变化的关系,代表随变化的关系。刚开始加入溶液时,先生成,则初始,因此有,故表示随变化的关系,表示随变化的关系。 【解析】由分析可得,代表随变化的关系,因为AgBr饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,加入后,被络合,促使AgBr溶解,所以浓度会随浓度变化而变化,故可视为AgBr溶解度随浓度变化的曲线,A正确;由分析可得,表示随变化的关系,B正确;反应②为,c点,即,对应横坐标为-4.6,即,,因此,不是,C错误;当时,,图中曲线纵坐标大于,,则,根据物料守恒:,可知最大,因此浓度关系为,D正确;故选C。 11.(25-26高二下·广西南宁·期末)可用CO2氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为1:1:2),维持压强为 kPa,发生反应:。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A.该反应的活化能:E正>E逆 B.体系中,He的体积分数不再改变时,表明反应已达平衡 C.543℃下,体系中C3H6的平衡分压为p0 D.若减小通入气体中He的占比,C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 【答案】C 【解析】温度升高,平衡向吸热方向移动,的平衡转化率上升,表明平衡向正向移动,正向为吸热方向,吸热反应,正反应活化能E正>E逆,A正确;维持压强为 kPa,该反应为气体分子数目增多的反应,只要平衡发生移动,He的体积分数就会改变,He的体积分数不变时,体系中各物质浓度不再变化,表明反应达到平衡,B正确;543℃下,平衡转化率为60%,C3H8、CO2和He(体积比为1:1:2),即,设=1 mol,=1 mol,=2 mol,那么, 平衡时气体总的物质的量为:, 物质的量为0.6 mol,总压强为kPa,,C错误;减小通入气体中He的占比,维持总压强为 kPa不变,则反应体系中各气体分压增大,该反应正方向气体分子数增大,加压平衡逆向移动,平衡转化率降低,对应曲线②,D正确;故选C。 12.(25-26高二下·湖南衡阳·期末)恒容密闭容器中,加入等物质的量的C3H8和SO2发生反应:3C3H8(g)+SO2(g)3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g),达到平衡时,相关物质的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的ΔH<0,ΔS>0 B.L点SO2的消耗速率大于c物质的生成速率 C.N点C3H8的平衡转化率为75% D.加入催化剂,曲线a会上移 【答案】C 【分析】由于生成物均从零开始增加,因此在反应过程中的任何时刻,三者物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知,曲线a代表、曲线b代表、曲线c代表。 【解析】观察图像可知,随着温度升高,反应物的物质的量分数逐渐降低,生成物的物质的量分数逐渐升高,这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,因此;正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;曲线c代表,在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比,与的化学计量数均为1,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于的生成速率,B错误;根据已知列三段式:,平衡时总物质的量为(2+2x) mol,如图所示,N点时与的物质的量分数相等,即,解得,故消耗了0.75 mol,平衡转化率为,C正确;图中所示的点均为平衡点,加入催化剂不能改变平衡时各组分的含量,曲线a不变,D错误;故选C。 13.(25-26高二下·江苏泰州·期中)Ti与反应制过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: 反应Ⅰ       反应Ⅱ       反应Ⅲ       反应Ⅳ       向恒容密闭容器中投入与10.0 mol Ti,平衡时反应体系中各组分的物质的量随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B.曲线Ⅰ对应的物质为 C.时,的平衡转化率为 D.升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率 【答案】C 【解析】根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+2×反应Ⅱ,因此,代入数据:,A错误;反应Ⅱ、Ⅲ为吸热反应,升高温度平衡正向移动;反应Ⅳ:,气态物质凝华放热,升高温度平衡逆向移动;因此温度升高,物质的量越来越多,因此曲线Ⅱ对应;则曲线Ⅰ对应,B错误;时,,,;依据Ti原子守恒,,因此,的平衡转化率,C正确;平衡产率是反应达到平衡时的产率,延长反应时间不能改变平衡状态,因此不能提高平衡产率,D错误;故选C。 14.(25-26高二下·陕西西安·模拟预测)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1:1的CO2和H2,发生反应:①  ,②  。在相同时间内,CO2的转化率、的选择性[HCOOH的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是 A.温度高于673K时,主要发生反应② B.温度等于673K时,参加反应①的H2的转化率是28.5% C.若673K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的浓度之比为5:57:133 D.平衡时,再充入0.1 molCO2和0.1 molH2,再次平衡,HCOOH的物质的量增大 【答案】C 【解析】根据图像可知,当温度高于时,的转化率增加,但的选择性降低,故以发生反应②为主,A正确;据题意,利用转化率和选择性表达式可知,时的转化率为95%,其中的选择性为,那么的选择性为,设起始时二氧化碳的物质的量为,根据化学方程式利用元素守恒知,平衡时二氧化碳,和物质的量之和为,那么的物质的量为,的物质的量为,则参加反应①的为,故参加反应①的的转化率是,B正确;由B分析,恒容密闭容器中、、的浓度之比为 ,C错误;反应①为气体分子数减小的反应、反应②为气体分子数不变的反应,则平衡时再充入和,使得反应①平衡正向移动,导致的物质的量增大,D正确;故选C。 15.(25-26高二下·江苏·联考)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为: 反应Ⅰ     反应Ⅱ     3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。 DMF的选择性。 下列说法不正确的是 A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大 B.300℃时,的转化率为3% C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小 D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂 【答案】C 【解析】反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化为DMF的量增加;反应Ⅰ为放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,生成量减少,因此,DMF的平衡选择性随温度升高而增大,A正确;初始投料比,是过量反应物;时DMA转化率为,根据反应Ⅰ,的消耗量等于DMA的消耗量,因此的转化率为:,B正确;由图像可知,时DMA转化率快速上升(反应Ⅰ正向进行,生成量大幅增加),同时DMF选择性维持高位,因此DMF的生成量随温度升高而增大;时DMA转化率下降,但DMF选择性下降,DMF生成量减小,C错误;降低温度,反应Ⅰ(放热)正向移动,DMA转化率升高,反应Ⅱ(吸热)逆向移动,DMF选择性降低,因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂,实现高效合成,D正确;故选C。 16.(25-26高二下·重庆·阶段检测)乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下: 反应I:   反应Ⅱ:   在恒压、按通入,若仅考虑上述反应I、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 的选择性,的选择性类似。 下列说法错误的是 A.图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化 B.60℃,若气体密度不变,说明体系已达平衡 C.500℃、条件下,的平衡产率为80%,则的平衡转化率为90% D.一定温度下,加入,能提高平衡时的产率 【答案】C 【分析】根据已知反应I:,反应Ⅱ:,反应I,Ⅱ均为吸热反应,升高温度均有利于平衡正向移动,但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%,故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反,只有第二个反应生成CO,因此升温CO的选择性升高,故曲线③表示CO的选择性随温度的变化,曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化,曲线①表示CO2的选择性随温度的变化,据此作答。 【解析】由分析,曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化,A正确;反应I是气体分子数增大的反应,反应Ⅱ前后系数不变,随着反应进行,因为压强不变,气体的总质量不变,所以气体的密度会随着体积的增大而减小,当密度不变时,说明反应平衡,B正确;500℃、条件下,的平衡产率为80%,此时CO与CO2的选择性均为50%,设n(CO)=n(CO2)=x mol,反应I:,生成2x mol CO2和6x mol H2,对反应II:,消耗x mol的CO2与x mol的H2,生成x mol的CO。平衡时的H2的物质的量应该为,设投入乙醇的物质的量为1 mol,则,解得x = 0.96 mol,所以乙醇的消耗量应该等于,平衡转化率等于,C错误;一定温度下,加入吸收CO2,导致反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,平衡时的产率增大。D正确;故选C。 1.(2026·重庆·高考真题)碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中,固体在某温度下快速分解: 反应1:    在时段,压强恒为(之前HI的分解量很小,可忽略)。 后压强发生变化,HI分解: 反应2:    后压强恒为。下列叙述错误的是 A.时段, B.反应2的平衡常数 C.后减小体积,再达平衡后的压强与时相等 D.后升高温度,再达平衡后的体积分数与时相等 【答案】B 【分析】在时段,只有反应1发生且达到平衡,所以,; 后两个反应均平衡,压强恒为,设,分解的HI分压为,则,,总压: ,得。 结合,得,,,据此解答。 【解析】,该时段的平均反应速率等于分压变化量绝对值与时间的比值,,HI净分压变化,速率比: ,A正确;反应2:,平衡常数: ,B错误;、,根据物料关系,联立上式,推导可得,因此与体积无关,改变体积再平衡,HI压强不变,C正确;由反应1生成的NH3和HI(g)物质的量始终相等,反应2是反应前后气体分子数不变的反应,故体系中HI(g)、H2、I2(g)的物质的量之和始终等于反应1生成的HI物质的量,故的体积分数始终为50%,这一比例是化学计量关系决定的,不受温度或压强改变的影响,D正确;故选B。 2.(2026·湖北·高考真题)某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示,除了、外不考虑其他含物种。已知时,电离常数的,。下列说法错误的是 A.时,溶液中有生成 B.时, C.平衡常数的 D.点对应的溶液中, 【答案】D 【分析】pH较低时,未发生反应,、,随着pH升高,发生络合反应:,从0开始上升,据此解答。 【解析】从图像中可以看出,在之后,代表的平衡曲线就已经离开横轴(分布系数大于0),说明在时,已经有络合产物有生成,A正确;pH=3.25时,的,故;此时消耗的物质的量为,生成;由HL电离常数,得; 因此浓度顺序为,B正确;反应的平衡常数; 时,,约去后得; 由B项知,则,因此,C正确;c点即,根据物料守恒: 总L:, 总Zn:,两边乘2得: 联立两式消去相同项得:,代入得: ,D错误;故选D。 3.(2026·湖南·高考真题)可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A.该反应是吸热反应 B.下,的平衡转化率为,则该反应的 C.下,体系中时,表明反应已达平衡 D.若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 【答案】B 【解析】温度升高,平衡转化率升高,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,A正确;设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol,平衡转化率为50%时,反应的为0.5mol,列出“三段式” 。 平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol,压强平衡常数: ,B错误;543℃下平衡转化率为60%,平衡时,由方程式系数关系可知,满足,故该关系成立时反应达平衡,C正确;总压不变,减小的占比,反应体系各物质分压增大,该反应正反应为气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,平衡转化率降低,对应曲线②,D正确;故选B。 4.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ:  反应Ⅱ:  恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是 A., B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大 C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同 D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为 【答案】C 【解析】低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时,选择性在为可知,低温区主要发生的是反应Ⅰ,故推断;同理,高温区平衡转化率随温度升高,高温下以反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故,A错误;反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ,的平衡选择性随温度升高降低;且题目仅说明甲催化时下选择性为100%,不能说明范围内选择性随温度升高增大,该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致,和选择性无关,B错误;由图可知,范围内,甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;反应恒压进行,减小投料量,体系总体积减小,反应物分压增大:反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响,不再是,D错误;故选C。 5.(2026·河北·高考真题)25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计): 已知:Ⅰ.时,体系中有存在; Ⅱ.溶液中存在①;②。 下列说法正确的是 A.反应①的平衡常数 B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小 C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大 D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变 【答案】B 【分析】当pH<8.73时,体系中有存在。这意味着在pH≤8.73时,溶液中的处于饱和状态,其浓度保持恒定。 【解析】反应①的平衡常数,pH=7.5时,,根据碘元素守恒,初始,由于反应①消耗了转化为了,且物质的量之比为1:1,反应2在pH=7.5时产生的极少,趋近于0,可以忽略,所以此时平衡时: ,代入数据: ,A错误;当pH<8.73时,,对应关系成立,当pH>8.73时,反应② 右移,消耗 生成更多 ,因此始终满足 ;当时,,逐渐降低,K不变,故的值随增大而减小,B正确;当pH<8.73时,体系中已经存在,说明溶液中的已经达到了饱和溶液的溶解平衡。此时再加入少量的,不变,因此,化学平衡①和②都不会发生移动,和的平衡浓度都保持不变,C错误;反应②+3×反应①得到,平衡常数,,相同下意味着是定值,改变KI溶液的初始浓度,虽然平衡会发生移动,但只要体系中依然有剩余,由于溶解平衡的缓冲作用,的值就不会改变,此时是定值;当pH达到某一值时,改变,是变量,D错误;故选B。 6.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图 [比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是 A.M点的pH为5.66 B.在纯水中的溶解度为 C.该饱和溶液中, D.反应的平衡常数为 【答案】C 【分析】低pOH(高pH,碱性环境)时,虚线占主导,因此虚线代表,中间区域实线占主导,代表,高pOH(低pH,酸性环境)时,点线占主导,代表;计算电离常数: 当pOH=3.67时,实线与虚线相交,即。此时pH=14-3.67=10.33,碳酸的二级电离常数,同理当pOH=7.65时,,求得碳酸的一级电离常数,据此解答。 【解析】M点是点线和虚线的交点,即。 根据,当两浓度相等时,,所以,即pH=8.34,A错误; B.若不考虑水解,溶解度满足,得;但实际上会水解为、,因此溶解度大于,B错误;根据物料守恒,,故最大;,可得①pc()-pc()=pKa2-pH=10.33-pH;Ksp=10-8.48,c()≈c(Ca2+),则pc()==4.24;Kh1=,c()≈c(OH-),2pOH=pKh1+pc()=3.67+4.24>3.67×2,pOH>3.67,pH<10.33。代入①得pc()>pc(),则c()<c(),C正确;平衡常数,代入、、,得,不是,D错误;故选C。 7.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下: ,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A.该反应的, B.点的消耗速率大于物质的生成速率 C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算) D.点的平衡转化率为75% 【答案】D 【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。 【解析】观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于物质()的生成速率,B错误;列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:,D正确;故选D。 8.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则 A.时,体系中物质的质量: B.图b中数据满足关系: C.体系中,反应先达到平衡 D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加 【答案】B 【分析】由题图a可知,生成C的活化能小,则反应速率快;相同质量B具有的能量比C低,B相对稳定,则反应足够时间,生成B的量增多,故在题图b中浓度逐渐减小的为A,开始生成速率快的为C,最终生成较多的为B。 【解析】设初始加入A的质量为,浓度为,A、B、C互为同分异构体,则摩尔质量相同,等质量时物质的量相等,由题图b可知,时,B、C的浓度相等,则,恒容容器,则气体体积不变,故可得,时,A的转化率未知,无法确定与的关系,A错误;根据A项分析可知,时,,根据原子守恒有,时,A、B的浓度相等,则,设此时C的浓度为,即,可得,由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度,即,,则,B正确;A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应,应同时达到平衡,C错误;根据题图a可知的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量减小,而总的物质的量不变,故B的体积分数减小,D错误;故选B。 9.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A.a线所示物种为固相产物 B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】D 【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为和,其分解的化学方程式为,根据图数据分析可知,a线代表,b线代表,c线代表。由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。 【解析】a线所示物种为,固相产物,A正确;温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为,B正确;根据题给图像,升高温度时物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,分压 不断增大,在此固气体系中,热解平衡常数 ,随温度升高增大,说明该反应为△H>0的反应。因此,尽管T2温度时,完全分解,但升温至T3过程中,热解平衡常数Kp将不断增大,则在T3时的显然小于 Kp,(Q<K反应未达平衡),由此即可判断出此时,的分压p3小于平衡常数 Kp,C正确;若b线为气相产物,加入后分压增大,逆反应速率瞬时增大,平衡左移。重新平衡时,温度不变,平衡常数不变,气相产物分压不变,逆反应速率不变,D错误;故选D。 10.(2025·云南·高考真题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是 A.废水中的含量为 B.c点: C.a点: D.的平衡常数 【答案】D 【解析】由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,发生的反应有H++OH-=H2O、(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O,由关系式~[]~4可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中,则原废水中,因此,废水中的含量为,A错误;c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液,且浓度之比为1∶4∶1,由电荷守恒可知, ,由于c(Na+)>c(Cl-),,B错误;a点加入10.00mL的NaOH溶液,得到NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液,且浓度之比为2∶1∶1,在溶液中水解使溶液显酸性,故c(H+)>c[(CH2)6N4H+],C错误;由图1和图2可知,当时,占比较高,,则由氮守恒可知,,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则的平衡常数 ,D正确;故选D。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题03 化学平衡常数、转化率等的分析与计算(重难点专练)化学人教版选择性必修1
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