专题35 化学平衡常数 化学平衡的计算(10年汇编)(全国通用)2017-2026年高考化学真题分类汇编
2026-08-17
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3份
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摘要:
**基本信息**
高考化学专题试题汇编,精选2017-2026年各地高考真题,聚焦化学平衡状态判断与移动核心考点,覆盖十年考情,适配高考备考需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|44道|平衡状态直接/间接标志判断、外界条件对平衡移动影响、平衡常数与转化率计算|结合力致变色、CO₂加氢等科技前沿情境,通过浓度-时间曲线、转化率-温度曲线考查科学思维|
|非选择题节选|5道|反应速率计算、平衡状态判据、多反应体系分析|融入工业生产(丙烯制备、乙醇制氢)真实情境,综合热化学、反应机理考查科学探究能力,贴合高考命题趋势|
内容正文:
专题35 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点01
化学平衡常数
2026:重庆、湖北、湖南、河北、陕晋青宁卷、黑吉辽蒙卷
2025:天津、云南、江苏、山东
2024:福建、湖南、辽宁
2023:重庆、江苏、湖南、湖北
2022:天津、重庆、江苏、海南
2021:海南、湖北
2020:海南、江苏、浙江
1.题型特点:全国卷、新高考卷必考,集中在化学反应原理大题,少数在选择压轴;
(1)选择题(压轴):结合图像、Q与K判断反应方向、多重平衡、绝热体系、惰性气体影响,逻辑推理强度大。
(2)非选择题(主流):原理综合大题,一般 12 小问,放在盖斯定律之后、条件分析之前;以填空计算为主,写表达式、算Kc\Kp)、转化率、产率、物质的量分数。
2.难度特点:整体偏难,属于区分度核心考点。
3.核心考向:
(1)平衡常数概念与表达式书写。
①固体、纯液体不写入K表达式(高频陷阱)。
②K只与温度有关,与压强、浓度、催化剂无关;温度改变K一定改变。
(2)Kc浓度平衡常数的计算。
核心方法:三段式(起始‑变化‑平衡),先求平衡浓度,代入表达式。
(3)Kp压强平衡常数(近年高考最热)。
①分压 = 总压 × 物质的量分数(体积分数)
②步骤:三段式求平衡 n 总→求各物质物质的量分数→求分压→代入表达式。
③可以给总压,也可以给压强变化;恒容条件下压强之比 = 物质的量之比。
(4)转化率、产率、选择性综合计算。
(5)浓度商 Q 的应用。
Q<K正向进行;Q=K平衡;Q>K逆向进行。
考点02
化学平衡的计算
2026:广东、河南
2025:广西、江苏
2024:重庆、海南、江西
2022:辽宁、浙江
2021:河北
2020:北京、浙江
2017:浙江
考点01 化学平衡常数
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。
【详解】A.,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;
B.反应2:,平衡常数: ,B错误;
C.、,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;
D.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。
【详解】A.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;
B.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;
C.反应的平衡常数; 时,,约去后得; 由B项知,则,因此,C正确;
D.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
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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;
故答案选B。
4.(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。
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
5.(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。
【详解】A.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;
C.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;
D.平衡常数,代入、、,得,不是,D错误;
故选C。
6.(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。
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
7.(2025·天津·高考真题)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①是H2A的分布系数曲线
B.H2A的
C.反应的平衡常数
D.pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
【答案】C
【分析】存在电离平衡:,,随升高,的分布系数减小,为曲线①,的分布系数先增大后减小,为曲线②,的分布系数增大,为曲线③;根据图示,时,时,,同理:。
【详解】A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故①为的分布系数曲线,A正确;
B.由分析可知,时,,即,,B正确;
C.反应的平衡常数,C错误;
D.pH=6时,由图像可知,分布系数大于,分布系数极小,故,D正确;
故选C。
8.(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
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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;
综上所述,本题选D。
9.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
【答案】B
【分析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,浸取液主要含有、,加入溶液提铜,滤液加入溶液沉镍得到。
【详解】A.若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误;
B.该反应的平衡常数,B正确;
C.得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误;
D.根据题意只有提铜这一步加了钠盐,故加入的钠离子的物质的量不变,即,但是因为后续加了草酸铵溶液导致溶液体积增大,因此,D错误;
故选B。
10.(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。
【详解】A.a线所示物种为,固相产物,A正确;
B.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;
C.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;
D.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。
11.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
【答案】B
【详解】A.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致比更容易断裂,所以电离程度>,,A正确;
B.每个碘离子可以与一个碘分子结合,形成,这个过程中,离子能够离解成碘和碘离子,形成平衡反应:,所以溶液中存在的电离平衡,此变化不是氧化还原反应,、中碘元素是价,氯元素是价,和中,碘元素是价,溴元素是价;三个变化过程中,各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,B错误;
C.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此氯的电负性大于溴的电负性,形成共价键的两元素之间的电负性的差值越大,则键的极性越强,因此共价键极性的大小关系为,C正确;
D.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致容易断裂产生为和,D正确;
故答案选B。
12.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.,
D.L、M、N三点的平衡常数:
【答案】D
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,投料比x代表,故A错误;
B.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;
C.甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH1<0;当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,故C错误;
D.L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,故D正确;
故答案选D。
13.(2024·辽宁·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;
C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;
故答案为:A。
14.(2023·重庆·高考真题)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的,反应Ⅱ的
B.点反应Ⅰ的平衡常数
C.点的压强是的3倍
D.若按投料,则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【详解】A.随着温度的升高,甲烷含量减小、一氧化碳含量增大,则说明随着温度升高,反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零,A错误;
B.点没有甲烷产物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料,则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等,反应Ⅰ的平衡常数,B错误;
C.点一氧化碳、甲烷物质的量相等,结合反应方程式的系数可知,生成水的总的物质的量为甲烷的3倍,结合阿伏加德罗定律可知,的压强是的3倍,C正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应;若按投料,相当于增加氢气的投料,3种物质的体积分数都会变化,交点位置改变,D错误;
故选C。
15.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】C
【详解】A.左侧反应物气体计量数之和为3,右侧生成物气体计量数之和为5, ,A错误;
B.由方程形式知, ,B错误;
C.由题图知,经过步骤Ⅰ后,中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力,C正确;
D.由方程式知,消耗同时生成,转移,数目为,D错误;
故选C。
16.(2023·湖南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,平衡正向移动,甲烷的转化率增大,生成物的浓度增大,则在相同温度下反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
17.(2023·湖北·高考真题)为某邻苯二酚类配体,其,。常温下构建溶液体系,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数,已知,。下列说法正确的是
A.当时,体系中
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
C.的平衡常数的lgK约为14
D.当时,参与配位的
【答案】C
【分析】从图给的分布分数图可以看出,在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的pH,利用此规律解决本题。
【详解】A.从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合,但在pH=1时,富含L的型体主要为H2L,此时电离出的HL-较少,根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈5×10-9.46,但pH=1时c(OH-)=10-13,因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A错误;
B.根据图示的分布分数图可以推导出,H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此当pH在9.5~10.5之间时,含L的物种主要为HL-,B错误;
C.该反应的平衡常数K=,当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时,可以将K简化为K=,此时体系的pH=4,在pH=4时可以计算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,则该络合反应的平衡常数K≈1014.16,即lg K≈14,C正确;
D.根据图像,pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均约为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4,D错误;
故答案选C。
18.(2022·天津·高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
【答案】B
【详解】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A正确;
B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D正确;
故选B。
19.(2022·重庆·高考真题)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是
A.反应2的平衡常数为4×106Pa2 B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
【答案】B
【详解】A.反应2的平衡常数为,A正确;
B.刚性密闭容器,温度不变,则平衡常数不变,,,再次达到平衡后,气体的分压不变,则总压强不变,B错误;
C., ,,,所以总压强为:,C正确;
D.达平衡后,缩小体积,增大压强,平衡逆向移动,温度不变,化学平衡常数不变,各组分的分压不变,再次平衡后总压强不变,D正确;
故选B。
20.(2022·江苏·高考真题)用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.上述反应中消耗,转移电子的数目为
D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【详解】A.由方程式可知,该反应是一个气体分子数增大的反应,即熵增的反应,反应△S>0,故A错误;
B.由方程式可知,反应平衡常数,故B正确;
C.由方程式可知,反应每消耗4mol氨气,反应转移12mol电子,则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023,故C错误;
D.实际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨气过量,柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大,故D错误;
故选B。
21.(2022·海南·高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.增大压强,,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
【答案】C
【详解】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应的,故v正> v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;
B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确;
综上所述,本题选C。
22.(2021·海南·高考真题)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
【答案】B
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;
故合理选项是B。
23.(2021·湖北·高考真题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4的溶液中:c(H2PO)<0.1mol·L-1-2c(HPO)
D.H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105
【答案】D
【详解】A.图象中含P物质只有3种,说明为二元弱酸。随着逐渐增大,减小,根据 、 ,知逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,,则逐渐增大,先减小后增大,逐渐减小,故曲线③表示,曲线②表示,曲线①表示;根据x点知,时,,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则的,根据z点知,,,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则的,曲线①表示随的变化,故A错误;
B.为二元弱酸,其结构简式为,故B错误;
C.即,由图可知,此时,,即,而,故,故C错误;
D.由减去,可得,则平衡常数,故D正确;
故答案:D。
24.(2020·海南·高考真题)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060, 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K> 2.5×1060
C.升高温度,既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
【答案】D
【详解】A.平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,故B错误;
C.CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,K减小,故C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,故D正确;
选D。
25.(2020·江苏·高考真题)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应 、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D.用E表示键能,该反应
【答案】B
【详解】
A.SiCl4、H2、HCl为气体,且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵增,即△S>0,故A错误;
B.根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数K=,故B正确;
C.题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接用22.4L·mol-1计算,故C错误;
D.△H=反应物键能总和-生成物键能总和,即△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl) -2E(Si-Si),故D错误;
答案为B。
26.(2020·浙江·高考真题)溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度
C.加入固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
【答案】D
【详解】A.加入苯振荡,苯将I2萃取到苯层,水溶液中c(I2)减小,平衡正向移动,A正确;
B.将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合,参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1,反应后I-一定过量,经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色,说明水溶液中仍含有Fe3+,即Fe3+没有完全消耗,表明该化学反应存在限度,B正确;
C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,C正确;
D.该反应的平衡常数K=,D错误;
答案选D。
考点02 化学平衡的计算
1.(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。
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
2.(2026·河南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入物质,发生基元反应:,,温度为、时,各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时,的浓度随时间的变化关系为,为反应的速率常数。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,反应一半需要的时间为
C.的浓度达到最大值时,的生成速率等于消耗速率
D.加入某催化剂,仅使反应的速率增大,则的浓度最大值将增大
【答案】C
【详解】A.温度越高,反应速率越快,相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知:温度下浓度下降更快,反应速率更快,因此,A错误;
B.根据题目给出的,可以将公式变形为:,当反应一半时,,代入得:,B错误;
C.N是中间产物:浓度增大时,的生成速率大于消耗速率;浓度达到最大值后开始下降,此时的生成速率小于消耗速率,因此浓度最大时,生成速率等于消耗速率,C正确;
D.催化剂仅改变反应速率,不改变浓度变化的趋势:若仅增大的反应速率,生成后消耗更快,会使的浓度最大值减小,D错误;
故选C。
3.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应:
I.
II.
初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A.曲线②表示的微粒为
B.内,逐渐减小
C.内,
D.体系中时,反应I达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.由反应I和II可知,生成物为ClO2、、Cl-,根据氯元素守恒及2s时数据,得出c(ClO2)=0.64×10-3mol/L,c(Cl-)=0.42×10-3mol/L,=0.10×10-3mol/L,故曲线②为Cl-,为曲线③,A错误;
B.反应I消耗H+(0.32×10-3mol/L),反应II生成H⁺(0.10×10-3mol/L),总H⁺变化量Δc(H⁺)= -0.22×10-3mol/L<0,即H⁺浓度逐渐减小,B正确;
C.0~2s内HClO浓度变化Δc=Δc(Cl-)=0.42×10-3mol/L,v===2.1×10-4mol·L-1·s-1,C错误;
D.v正(HClO)为两反应消耗HClO的总速率,v逆(ClO2)仅为反应I的逆速率,平衡时应满足反应I的v正I(HClO):v逆(ClO2)=1:2,而非总v正(HClO),D错误;
故选B。
4.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和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.时,的平衡转化率为20%
B.反应达平衡状态时,
C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
【答案】A
【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线①表示,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,物质的量降低,则曲线②代表,据此解答。
【详解】A.时,,,,根据C原子守恒,可得,根据O原子守恒,可得(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则,A正确;
B.时,,,则,B错误;
C.范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更大,则的物质的量减小,C错误;
D.增大压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,的物质的量减小,D错误;
故选A。
5.(2024·重庆·高考真题)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率 D.容器丙中乙醇的体积分数为
【答案】D
【分析】温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,焓变小于0;
【详解】A.由分析,该反应的,A错误;
B.容器甲中平均反应速率,B错误;
C.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应速率相对大小,C错误;
D.对丙而言:
容器丙中乙醇的体积分数为,D正确;
故选D。
6.(2024·海南·高考真题)已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B.T1下反应达到平衡时
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
【答案】D
【详解】A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;
B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时,B正确;
C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;
D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;
故答案为:D。
7.(2024·江西·高考真题)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol·L-1,
下列说法正确的是
A.再充入1 mol X和1 mol Y,此时v正<v逆
B.再充入1 mol X,平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1
C.再充入1 mol N2,平衡向右移动
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
【答案】A
【分析】根据反应方程式可知,平衡时c(X)=、c(Y)=c(Z)=0.4mol/L;则K=。
【详解】A.再充入1 mol X和1 mol Y后,c(X)=(0.6+1) mol/L=1.6mol/L,c(Y)=(0.4+1)mol/L=1.4 mol/L,c(Z)=0.4mol/L,浓度商Q=;当Q>K时,平衡逆向移动,故有v正<v逆,A正确;
B.向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8mol/L,B错误;
C.刚性容器中充入惰性气体,各物质浓度不变,故Q=K,平衡不移动,C错误;
D.温度升高,X转化率增加,说明平衡正向移动,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应,D错误;
故答案选A。
8.(2022·辽宁·高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
【答案】B
【详解】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确;
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;
C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;
D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;
故答案选B。
9.(2022·浙江·高考真题)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
A.实验①,,
B.实验②,时处于平衡状态,
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
【答案】C
【详解】A.实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L,v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min),反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min),A正确;
B.催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,氨气浓度减小,因此实验②60min时处于平衡状态,根据等效平衡可以判断x<0.2,即x≠0.4,B正确;
C.实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;
D.对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确;
答案选C。
10.(2021·河北·高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【详解】A.由图中数据可知,时,M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ,则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ,其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此,时间段内,Y的平均反应速率为 ,A说法不正确;
B.由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B说法正确;
C.结合A、B的分析可知反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即的M转化为Z,C说法正确;
D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。
综上所述,相关说法不正确的只有A,故本题选A。
11.(2020·北京·高考真题)一定温度下,反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(H2)=c(I2)=0.11mmol•L-1,c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是(注:1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】K==50.28,可比较4个选项中Qc的大小关系,Qc>K,则可能逆向移动。
【详解】Qc(A)==1,Qc(B)==50.28,Qc(C)==82.64,Qc(D)==50.28,Qc(C)>K,答案为C。
12.(2020·浙江·高考真题)一定温度下,在的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.用A表示的平均反应速率为
B.该反应在后才达到平衡
C.平衡状态时
D.物质B的平衡转化率为
【答案】C
【分析】10min时,Δ=0.4mol,Δ=2Δ=0.8mol,此时B的物质的量为1.6mol;15min时,B的物质的量也为1.6mol,则说明10min时,反应已达到平衡状态,据此分析;
【详解】A.内,△=0.9mol,所以用C表示的平均反应速率为v(C)==== ,A表示的平均反应速率为A错误;
B.根据分析可知,该反应在10 min时已经达到平衡状态,而不是在10 min后才达到平衡,B错误;
C.应在10 min时已经达到平衡状态,A物质的物质的量减少0.4 mol,此时反应产生C的物质的量是1.2 mol,由于容器的容积是2L,则平衡状态时,c(C)= =0.6 mol·L-1,C正确;
D.反应开始时n(B)=2.4 mol,反应达到平衡时△n(B)=0.8 mol,则B物质的平衡转化率为:×100%=33.3%,D错误;
故选C。
13.(2017·浙江·高考真题)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol。起始反应物为和,物质的量之比为1:3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,反应达到平衡时,体系中的物质的量分数如下表:
温度
压强
400℃
450℃
500℃
600℃
20MPa
0.387
0.274
0.189
0.088
30MPa
0.478
0.359
0.260
0.129
下列说法正确的是
A.体系中的物质的量分数越大,则正反应速率越大
B.反应达到平衡时,和的转化率之比为1∶1
C.反应达到平衡时,放出的热量均为92.4kJ
D.600℃,30MPa下反应达到平衡时,生成的物质的量最多
【答案】B
【详解】A.体系中的物质的量分数越大,不能表示正反应速率越大,如20MPa,500℃时的物质的量分数大于30MPa,600℃时的物质的量分数,但温度和压强均为后者大,反应速率后者快,故A错误;
B. 根据方程式,反应的氮气和氢气的物质的量之比为1:3,起始反应物中和的物质的量之比为1:3,因此反应达到平衡时,和的转化率之比1:1,故B正确;
C. 无法确定反应的氮气和氢气的物质的量,因此无法计算平衡时放出的热量,故C错误;
D. 根据表格数据,反应物的总物质的量不变时,的物质的量分数越大,生成的物质的量越多,则400℃,30MPa下反应达到平衡时,生成的物质的量最多,故D错误;故选B。
试卷第1页,共3页
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专题35 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点01 化学平衡常数
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
B
C
D
C
D
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
D
A
C
C
B
C
B
B
B
题号
21
22
23
24
25
26
答案
C
B
D
D
B
D
考点02 化学平衡的计算
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
A
D
D
A
B
C
A
题号
11
12
13
答案
C
C
B
试卷第1页,共3页
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专题35 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点01
化学平衡常数
2026:重庆、湖北、湖南、河北、陕晋青宁卷、黑吉辽蒙卷
2025:天津、云南、江苏、山东
2024:福建、湖南、辽宁
2023:重庆、江苏、湖南、湖北
2022:天津、重庆、江苏、海南
2021:海南、湖北
2020:海南、江苏、浙江
1.题型特点:全国卷、新高考卷必考,集中在化学反应原理大题,少数在选择压轴;
(1)选择题(压轴):结合图像、Q与K判断反应方向、多重平衡、绝热体系、惰性气体影响,逻辑推理强度大。
(2)非选择题(主流):原理综合大题,一般 12 小问,放在盖斯定律之后、条件分析之前;以填空计算为主,写表达式、算Kc\Kp)、转化率、产率、物质的量分数。
2.难度特点:整体偏难,属于区分度核心考点。
3.核心考向:
(1)平衡常数概念与表达式书写。
①固体、纯液体不写入K表达式(高频陷阱)。
②K只与温度有关,与压强、浓度、催化剂无关;温度改变K一定改变。
(2)Kc浓度平衡常数的计算。
核心方法:三段式(起始‑变化‑平衡),先求平衡浓度,代入表达式。
(3)Kp压强平衡常数(近年高考最热)。
①分压 = 总压 × 物质的量分数(体积分数)
②步骤:三段式求平衡 n 总→求各物质物质的量分数→求分压→代入表达式。
③可以给总压,也可以给压强变化;恒容条件下压强之比 = 物质的量之比。
(4)转化率、产率、选择性综合计算。
(5)浓度商 Q 的应用。
Q<K正向进行;Q=K平衡;Q>K逆向进行。
考点02
化学平衡的计算
2026:广东、河南
2025:广西、江苏
2024:重庆、海南、江西
2022:辽宁、浙江
2021:河北
2020:北京、浙江
2017:浙江
考点01 化学平衡常数
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·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
5.(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
6.(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%
7.(2025·天津·高考真题)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①是H2A的分布系数曲线
B.H2A的
C.反应的平衡常数
D.pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
8.(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
9.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
10.(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
11.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
12.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.,
D.L、M、N三点的平衡常数:
13.(2024·辽宁·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
14.(2023·重庆·高考真题)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的,反应Ⅱ的
B.点反应Ⅰ的平衡常数
C.点的压强是的3倍
D.若按投料,则曲线之间交点位置不变
15.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
16.(2023·湖南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
17.(2023·湖北·高考真题)为某邻苯二酚类配体,其,。常温下构建溶液体系,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数,已知,。下列说法正确的是
A.当时,体系中
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
C.的平衡常数的lgK约为14
D.当时,参与配位的
18.(2022·天津·高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
19.(2022·重庆·高考真题)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是
A.反应2的平衡常数为4×106Pa2 B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
20.(2022·江苏·高考真题)用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.上述反应中消耗,转移电子的数目为
D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
21.(2022·海南·高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.增大压强,,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
22.(2021·海南·高考真题)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
23.(2021·湖北·高考真题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4的溶液中:c(H2PO)<0.1mol·L-1-2c(HPO)
D.H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105
24.(2020·海南·高考真题)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060, 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K> 2.5×1060
C.升高温度,既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
25.(2020·江苏·高考真题)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应 、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D.用E表示键能,该反应
26.(2020·浙江·高考真题)溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度
C.加入固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
考点02 化学平衡的计算
1.(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
2.(2026·河南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入物质,发生基元反应:,,温度为、时,各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时,的浓度随时间的变化关系为,为反应的速率常数。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,反应一半需要的时间为
C.的浓度达到最大值时,的生成速率等于消耗速率
D.加入某催化剂,仅使反应的速率增大,则的浓度最大值将增大
3.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应:
I.
II.
初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A.曲线②表示的微粒为
B.内,逐渐减小
C.内,
D.体系中时,反应I达到平衡状态
4.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和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.时,的平衡转化率为20%
B.反应达平衡状态时,
C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
5.(2024·重庆·高考真题)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率 D.容器丙中乙醇的体积分数为
6.(2024·海南·高考真题)已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B.T1下反应达到平衡时
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
7.(2024·江西·高考真题)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol·L-1,
下列说法正确的是
A.再充入1 mol X和1 mol Y,此时v正<v逆
B.再充入1 mol X,平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1
C.再充入1 mol N2,平衡向右移动
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
8.(2022·辽宁·高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
9.(2022·浙江·高考真题)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
A.实验①,,
B.实验②,时处于平衡状态,
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
10.(2021·河北·高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
11.(2020·北京·高考真题)一定温度下,反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(H2)=c(I2)=0.11mmol•L-1,c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是(注:1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
A.A B.B C.C D.D
12.(2020·浙江·高考真题)一定温度下,在的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.用A表示的平均反应速率为
B.该反应在后才达到平衡
C.平衡状态时
D.物质B的平衡转化率为
13.(2017·浙江·高考真题)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol。起始反应物为和,物质的量之比为1:3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,反应达到平衡时,体系中的物质的量分数如下表:
温度
压强
400℃
450℃
500℃
600℃
20MPa
0.387
0.274
0.189
0.088
30MPa
0.478
0.359
0.260
0.129
下列说法正确的是
A.体系中的物质的量分数越大,则正反应速率越大
B.反应达到平衡时,和的转化率之比为1∶1
C.反应达到平衡时,放出的热量均为92.4kJ
D.600℃,30MPa下反应达到平衡时,生成的物质的量最多
答案第1页,共2页
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