内容正文:
2027届高三化学一轮复习选择题专项训练
化学反应速率与化学平衡
一、真题演练
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.(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
3.(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
4.(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
二、变式训练
5.(2026·重庆·模拟预测)烷烃催化裂解可以制备氢气: ,利用膜反应新技术,可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,1.00 mol乙烷在容积为1.00 L的密闭容器中反应,氢气移出率与乙烷平衡转化率关系如图所示:(氢气移出率)。下列说法错误的是
A.相同温度时,、、依次增大
B.若,乙烷转化率为60%,则体系内碳、氢原子个数比
C.A点平衡常数,则
D.在一定温度下和压强下,向平衡体系中掺入水蒸气,乙烷的转化率增大
6.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)温度下,由a与b制备c涉及的反应如下:
反应I: 反应II:
向恒容密闭容器中充入nmola(g)和1.0molb(g)进行上述反应,平衡体系内a、c、d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线③代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系
B.反应II的平衡常数
C.当n=2.0时,若某时刻体系中a(g)的物质的量分数为20%,则此时
D.若升高温度,Q点将左移
7.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知:下,,,,。向xmol/L盐酸溶液中加入过量ZnS固体,发生反应:(无气体产生) ,待溶液体系稳定后,测得pH=2.5 (忽略反应前后溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.
B.平衡时:
C.平衡时,
D.x>3.3×10-3
8.(2026·重庆·模拟预测)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,反应为:,按化学计量数之比进料,固定平衡转化率α,探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图。已知反应,,x为组分的物质的量分数。下列说法错误的是
A.代表α=0.6的曲线为
B.
C.M、N两点对应的体系,
D.D点对应体系的的值为12
9.(2026·重庆·模拟预测)为探究合成氨工业,一定温度下,将2 mol N2和4 mol H2充入已加入适量催化剂且容积可变的密闭容器中,先固定容积为1 L,初始压强为p0,发生反应:,反应中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.前10 min平均反应速率v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
B.寻找更高效的催化剂可增大氨气的平衡产率
C.若容器内气体达平衡后使容器容积可变,在恒压状态下通入8 mol N2可使平衡正移
D.若维持压强为p0,容器改为恒压容器后氢气转化率增大
10.(2026·重庆·模拟预测)醋酸(HAc)可发生类似水的自耦电离: ,已知时,冰醋酸中,,,,,下列说法正确的是
A.向冰醋酸中加水,导电率减小
B.向冰醋酸中加醋酸钠固体,自耦电离被促进
C.25℃时,的平衡常数K的数量级为
D.瞬时升温后冰醋酸自耦电离建立新平衡的过程不可用上图表示
11.(2026·重庆·模拟预测)甘油()可制得和,其过程中的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
条件下,通入、发生上述反应达到平衡状态时,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.曲线①表示的物质的量,反应Ⅲ的
B.时,反应Ⅱ的
C.时,向容器中通入,的物质的量不变
D.其他条件不变,范围升高温度,平衡时水蒸气物质的量分数在不断增大
12.(2026·重庆·三模)在恒压密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应是吸热反应
B.a、b两点气体的体积:b>a
C.该反应平衡常数:
D.使用催化剂可以增大的平衡转化率
13.(2026·重庆·三模)一定温度下,某密闭容器中发生以下两个反应:①;②。体系中生成物M、Q、N的浓度随时间变化的关系如图所示。
已知:反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,(、为速率常数,只受温度影响)。下列说法正确的是
A.速率常数:
B.0~4 s内,Y的平均反应速率
C.10 s时,
D.该温度下反应①与②的平衡常数之比为5∶2
14.(2026·重庆·三模)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气()为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
①
②
副反应③
平衡常数与温度之间满足关系,反应②③的与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.适当升高反应温度,可抑制甲醇的生成
C.恒压下,合成气中增大,单位时间内产率降低
D.生成的总反应在低温下能自发进行
15.(2026·重庆·模拟预测)煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向700 K、2 L恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度与时间的关系如图所示(min时,瞬间缩小容器容积为)。下列说法正确的是
A.点时,体系已达平衡状态
B.内,用表示的平均反应速率为
C.时,该反应的平衡常数
D.点时,向容器中同时充入和,平衡不移动
16.(2026·重庆·模拟预测)用制取乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。以和焦炭为原料,经反应Ⅰ、Ⅱ可以得到。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ: (是的化学计量数),反应Ⅰ的与温度的关系如下图所示。在某恒容密闭容器中投入足量的、焦炭和进行反应,下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ的均大于0
B.时,达到平衡时容器中
C.时,反应的
D.时,反应达到平衡后将容器压缩至原来的,建立新平衡时的物质的量减少
17.(2026·重庆·模拟预测)向恒温恒容密闭容器中投入等物质的量的A和B,发生反应:①A(g)+B(g)=C(g);②C(g)D(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示, s后达到平衡状态。下列说法正确的是
A.X为随t的变化曲线 B.反应的活化能:①>②
C.0~ s内, D.该条件下,反应②的平衡常数
18.(2026·重庆·模拟预测)在水溶液中,可与和分别形成配离子和,其通式为,且存在如下解离平衡:,其中的解离程度更小。达到平衡时,、与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.配离子和配离子中的配位数均为4
B.曲线②代表,与的关系
C.向配离子的溶液中加入适量,不能实现向的完全转化
D.若相关离子浓度关系如P点所示,则配离子M的解离速率大于生成速率
19.(2026·重庆·模拟预测)以甲烷和二氧化碳经催化重整制备和,可实现的捕集和资源转化,涉及的主要反应如下:
①
②
③
恒容条件下,起始投入和各,不同温度下平衡时各气体的物质的量随温度变化如图所示下列说法正确的是
A.曲线甲表示的物质为
B.由图可知温度高于900℃时主要发生反应①和反应②
C.一定温度下,若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后,将增大
D.620℃时,若起始投入、、、和均为,此时反应②的
20.(2026·重庆·模拟预测)常温下,在溶液中滴加溶液,铬元素以、、、形式存在,各组分的(代表含铬微粒)随变化如图,(忽略体积变化)总浓度始终为。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ代表的微粒是
B.电离常数为
C.点:
D.常温下,调节该溶液,则存在:
21.(2026·重庆·二模)科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
100 kPa下,在密闭容器中(g)和(s)各1 mol发生反应(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如图所示。
注:含碳生成物选择性。
下列说法错误的是
A.曲线a表示的平衡转化率
B.气体平均相对分子质量不变,可以判断Ⅱ达到化学平衡状态
C.M点,若向容器中再充入1 mol ,新平衡下的物质的量为0.245 mol
D.550℃时,反应Ⅲ的平衡常数
22.(2026·重庆九龙坡·二模)活性炭还原可防止空气污染:,1 mol 和足量C在密闭容器中发生上述反应。相同时间内,测得与随温度变化的关系如图1所示;T℃时,相同时间内测得的转化率随容器体积的变化如图2所示。
下列说法正确的是
A.图1中的A点为平衡点
B.在恒温恒容下,向图1中C点体系中再充入一定量的,的平衡转化率增大
C.容器内的压强
D.T℃时,
23.(2026·重庆·二模)将和按不同投料比或1,以不同流速通入反应器中,分别在360℃、400℃下发生反应: 。 时,HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率;曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同,曲线a、c温度相同,投料比不同。下列说法正确的是
A.曲线a投料比
B.平衡常数:
C.使用高效催化剂可提高M点HCl的转化率
D.HCl转化率P点大于N点,原因为P点温度高,反应速率快
24.(2026·重庆·二模)将足量ZnS置于的盐酸中,发生反应 ;收集到逸出的气体0.15 mol,饱和溶液浓度约为0.1 mol/L。假设溶液体积不变,下列说法错误的是
(已知:25℃下,、、、)
A.
B.向反应后的溶液中滴加溶液,有黑色沉淀生成
C.反应后的溶液为酸性
D.反应后的溶液中
25.(2026·重庆·模拟预测)在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中,均充入和,发生反应制取甲醇: ,实验结果如表所示。下列说法正确的是
容器编号
温度/K
催化剂
平衡时
平衡常数
Ⅰ
NO
0.5
Ⅱ
x
Ⅲ
()
0.2
A.使用催化剂可以降低该反应的
B.平衡常数:
C.容器Ⅱ中,
D.时,在该容器中充入、、、各1 mol,此时反应向正反应方向进行
26.(2026·重庆·模拟预测)与重整生成CO和的过程中发生的主要反应如下:
反应1:
反应2:
在恒压密闭容器中通入等体积的和,不同温度下发生反应,测得和的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A.升高温度反应1正向移动,反应2逆向移动
B.绝热条件下缩小体积,反应1逆向移动,反应2不移动
C.由图推知体系中可能存在反应
D.改用适当的催化剂,可以使两条曲线重合
27.(2026·重庆·模拟预测)在一定条件下发生分解反应:。维持体系压强,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数(物质的量分数)如图所示。下列说法错误的是
A.b代表的体积分数
B.该反应在高温下可能自发进行
C.反应温度为1400℃时,的体积分数为20%
D.若在刚性密闭容器中进行反应,增大的投入量,平衡时的物质的量分数增大
28.(2026·重庆·二模)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,测得和的分布分数随投料比(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.投料比代表
B.曲线代表的分布分数随投料比的变化关系
C.主反应的平衡常数:
D.升高温度,副反应的平衡逆向移动
试卷第1页(共3页)
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《2026届高三化学一轮复习选择题专项训练 化学反应速率与化学平衡》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
B
B
C
D
C
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
B
A
C
C
D
D
D
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
答案
C
C
C
D
C
C
D
C
1.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.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。
3.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。
【点睛】
4.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。
5.B
【分析】该反应为气体分子数增大的反应,相同温度下,氢气移出率α越大,生成物浓度越低,平衡正向移动程度越大,乙烷平衡转化率越高,因此同一温度下转化率越高对应α越大,可判断三条曲线从上到下依次对应、、。
【详解】A.相同温度时,α越大乙烷平衡转化率越高,结合图像相同温度下三条曲线的转化率大小为对应曲线>对应曲线>对应曲线,因此、、依次增大,A正确;
B.初始1mol 含2mol C、6mol H,乙烷转化率为60%时,生成的物质的量为,,则移出的物质的量为,移出H的物质的量为,体系内剩余H的物质的量为,C原子全部留存于体系内,总物质的量为2mol,因此,B错误;
C.A点乙烷平衡转化率为90%,则转化的乙烷物质的量为,生成、的物质的量均为0.9mol,设为x,则平衡时体系内的物质的量为,的物质的量为,的物质的量为0.9mol,容器体积为1L,平衡常数,解得,则x≈94.4%,C正确;
D.一定温度和压强下,掺入水蒸气,容器体积增大,相当于减小压强,平衡向气体分子数增大的正向移动,乙烷转化率增大,D正确;
故选B。
6.C
【分析】由方程式可知,反应Ⅰ中1.0 mol b 完全反应生成1.0 mol d、消耗1.0 mol a,则 T温度下,增大a的物质的量,反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动,a的物质的量分数增大、d的物质的量分数减小、c的物质的量分数先增大后减小,则曲线①、②、③分别表示物种a、c、d物质的量分数随a的起始投料n的变化关系。
【详解】A.由分析可知,曲线③代表d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系,A错误;
B.在点,,和的物质的量分数均为,则的物质的量分数为。设容器体积为,总物质的量为。由于几乎完全反应,可近似认为。结合物质的量分数,,。反应Ⅱ的平衡常数,B错误;
C.当n=2时,平衡时a的物质的量分数为13%<20%。若某时刻a的物质的量分数为20%,高于平衡值,反应需正向消耗a。因此,正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.反应Ⅱ的,为吸热反应,升高温度会使反应Ⅱ平衡正向移动,的物质的量分数增大,的物质的量分数减小。点是和物质的量分数相等的点。升温后,要使和的分数再次相等,需要更大的,因为的物质的量分数减小、的分数增大,需增加的投料来平衡两者,因此,点应右移而非左移,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.该反应平衡常数,A错误;
B.溶液电荷守恒式为,选项缺少,B错误;
C.由反应计量关系可知平衡时,代入,,得,,C错误;
D.平衡时,反应消耗的,初始盐酸浓度,D正确;
答案选D。
8.C
【分析】该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,,故L1、L2、L3对应为0.6、0.5、0.4;由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应放热反应。
【详解】A.根据分析可知,代表=0.6的曲线为L1,A正确;
B.根据分析可知,正反应放热反应,,B正确;
C.M、N两点进料比相同,平衡转化率相同,平衡时各组分的物质的量分数相同,C错误;
D.D点对应的平衡转化率为0.5,设起始加入2 mol CO和3 mol H2,则
平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别是,,故D正确;
因此答案选C。
9.D
【详解】A.由图像可知:前十分钟,根据化学方程式系数比可知:,,A错误;
B.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,不能提高氨气的平衡产率,B错误;
C.原恒容平衡的平衡常数,,代入得:,通入8 mol后,总物质的量从4 mol变为12 mol,恒压下体积变为原来的3倍,V=3 L,,,代入得:,故平衡不移动,C错误;
D.该反应是气体分子数减少的反应,恒容条件下,反应进行时气体总物质的量减少,体系压强会逐渐小于初始压强p0;若改为恒压容器,维持压强不变,相比恒容条件压强更大,平衡正向移动,氢气转化率增大,D正确;
故答案选D。
10.C
【详解】A.冰醋酸为纯醋酸,几乎不电离,导电率极低,加水稀释时,醋酸在水中发生电离()平衡正向移动,自由移动的离子浓度先增大后减小,故导电率先增大后减小,A错误;
B.醋酸钠为强电解质,溶于冰醋酸后完全电离产生,使醋酸电离()平衡逆向移动,故醋酸的自耦电离抑制,B错误;
C.25℃时,的平衡常数,由自耦电离方程式及已知条件可得,,,则,数量级为,C正确;
D.由题意可知该反应的焓变,故该反应是吸热反应,瞬时升温,正、逆反应速率同时突变升高,平衡正向移动,所以,升温后,反应逐渐建立新平衡,正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大,最终重新达到新的平衡,和图像变化一致,D错误;
故选C。
11.B
【分析】起始时,C3H8O3的物质的量为1mol,故体系中C原子的总量为3mol,550℃时,曲线①对应物质为5mol,若为CO或者CH4,都不符合碳原子守恒,故曲线①代表H2,反应Ⅰ是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应Ⅱ属于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的物质的量增大,③对应的物质是CO,曲线②代表CH4,550℃时,CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含碳原子的总量为3mol,此时体系中不再含有C3H8O3,据此分析作答。
【详解】A.由分析知,曲线①是代表H2,不是CO,随温度升高(曲线②)物质的量降低,说明升温使反应Ⅲ平衡逆向移动,故反应Ⅲ的,A错误;
B.结合分析,由图知,时,,,,CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含碳原子的总量为3mol,此时体系中不再含有C3H8O3,由H守恒可得,,B正确;
C.反应在恒压条件下,通入惰性气体Ar,容器体积增大,各物质分压降低,平衡向气体分子数增多的方向移动,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ不移动,则的物质的量将增大,C错误;
D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2,反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2,由题图可知,温度由400℃升高到550℃的过程中,CO2的物质的量增大,说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度,而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应Ⅱ中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,D错误;
故选B。
12.B
【详解】A.温度升高,NO平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,A错误;
B.该反应是气体分子数减少的反应,a、b两点温度相同,由图可知a点NO转化率更高,故体系总气体物质的量更小,即,又因相同温度下,压强越大NO转化率越高,故压强,根据可知,a点物质的量较小而压强较大,b点物质的量较大而压强较小,因此,即b>a,B正确;
C.平衡常数仅与温度有关,该反应正反应放热,温度越高平衡常数越小, a、b温度相同,因此;c点温度高于a、b,因此,C错误;
D.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,不能提高NO的平衡转化率,D错误;
故选B。
13.B
【详解】A.由图可知,初始时曲线M的斜率大于曲线N的斜率,则,A错误;
B.①②反应中Y、Q的计量系数均为1,则0~4 s内,Y的平均反应速率,,B正确;
C.10s时两个反应均达到平衡状态,则、,由A分析知,且、,所以,C错误;
D.反应①②平衡常数、,则,由图可知,平衡时刻M、N的浓度分别为、,,D错误;
故选B。
14.A
【分析】由图可知,反应②③的lnK都是随着的增大而增大,则反应②③的,因为反应②的lnK增大的更多,所以。
【详解】A.由分析可知,,A错误;
B.因为生成甲醇的副反应③的,所以适当升高温度可抑制甲醇的生成,B正确;
C.恒压下,增大合成气中的的值,意味着CO在反应气体中的物质的量分数减小,其分压随之降低。由于CO是反应物,其分压降低通常会导致反应①的速率减慢,即单位时间内HOCH2CHO产率降低,C正确;
D.总反应为气体分子数减小的反应,<0。已知,且,则总反应。根据,则当低温时,,反应能自发进行,D正确;
故答案选A。
15.C
【详解】A.M点气体密度ρ=0.033 g/cm3,容器容积2 L,气体总质量=0.033 g/cm3×2000 cm3=66g,初始气体质量为3 mol H2O的质量,为54 g,气体质量增加12 g,说明M点时1 mol C完全反应,M点体系未达平衡状态,A错误;
B.由选项A的分析可知,t1时固体C完全反应,则用C(s)表示的平均反应速率为,B错误;
C.N点气体密度ρ=0.064 g/cm3,容器容积1 L,气体总质量=0.064 g/cm3×1000 cm3=64 g,初始气体质量为54 g,气体质量增加10 g,则消耗、消耗,平衡时c(H2O)=,c(CO)=,c(H2)= ,K=,C正确;
D.N点为缩小容积后的新平衡,此时c(H2O)=,c(CO)=,c(H2)= ,充入1 mol H2O和1 mol H2,则,平衡逆向移动,D错误;
故答案选C。
16.C
【详解】A.反应Ⅰ的随温度升高而增大,说明温度升高反应Ⅰ的平衡正向移动,反应Ⅰ为吸热反应;反应Ⅱ的,温度升高反应Ⅰ的K增大,故反应Ⅱ的K也增大,说明温度升高反应Ⅱ的平衡正向移动,反应Ⅱ为吸热反应;故反应Ⅰ和Ⅱ的均大于0,A正确;
B.时,反应Ⅰ的K=1,由于反应Ⅰ的,故,B正确;
C.时,反应Ⅰ的,反应是反应Ⅰ和Ⅱ的和,由,其平衡常数,C错误;
D.反应达到平衡后将容器压缩至原来的,由于反应Ⅰ和Ⅱ都是气体分子数增大的反应,故平衡均逆向移动,建立新平衡时的物质的量减少,D正确;
故答案为C。
17.D
【分析】根据反应①A(g)+B(g)=C(g);②C(g)D(g)可知,0~时间段内曲线下降的为反应物A或B的浓度随时间变化,曲线先上升后下降的X曲线为C的浓度随时间的变化,曲线一直上升的代表D的浓度随时间变化。
【详解】A.根据分析,X为随t的变化曲线,故A错误;
B.由图可知,0~时间段内,C的浓度大于D,图中图像斜率变化可判断反应①为快反应,反应②为慢反应,反应的活化能:①<②,故B错误;
C.根据图象可知,时间A与B完全反应,生成C的浓度为 mol/L,同时达到平衡时剩余C为 mol/L,生成的D的浓度为mol/L,则0~内,,故C错误;
D.根据图象可知,时间A与B完全反应,生成C的浓度为 mol/L,同时达到平衡时剩余C为 mol/L,生成的D的浓度为mol/L,反应②的平衡常数为,故D正确;
故答案选D。
18.D
【分析】可与和分别形成配离子M和N,根据生成配离子的方程式 ,,两边同取lg计算,得 ,化简整理后得到,同理对于可得 ;N 的稳定性更强,说明更大,根据解析式,截距更小,故曲线①代表与的关系,曲线②代表与的关系。
【详解】A.根据曲线①的截距点(1,-29)和(0,-35)可得斜率,即配离子和配离子中的配位数均为6,A错误;
B.由分析可知,曲线①代表与的关系,B错误;
C.N的稳定性更强,向配离子M的溶液中加入适量,M能完全转化为N,C错误;
D.由分析可知,曲线①代表与的关系,P点位于曲线①的下方,相比平衡状态的更小,说明反应正向进行,则配离子M的解离速率大于生成速率,D正确;
故选D。
19.D
【分析】由图分析可知,随着温度升高,减少,说明反应②为放热反应,;、随温度升高而增加,可知反应①为吸热反应,;反应③是甲烷的分解反应,是吸热反应,故;随温度升高反应①和③正向进行,一直消耗,反应②逆向进行,生成;曲线甲随温度升高有先升高再降低的趋势,而曲线乙随温度升高一直下降,故乙代表,甲代表,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,曲线甲代表,故A错误;
B.由图可知,温度高于900℃,生成的、的物质的量相等(接近2mol),且生成物中的物质的量几乎为零,故此时主要发生反应①,故B错误;
C.由盖斯定律可知:反应①-反应③得:,该反应的平衡常数,平衡常数K只与温度有关,故一定温度下,若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后,K不变,即不变,故C错误;
D.620℃时,、、的曲线交点代表物质的量均为,此时反应②的平衡常数,,由图可知620℃平衡时,故;若起始投入、、、和均为,则此时反应②的,,故平衡逆向移动,即,故D正确;
故选D。
20.D
【分析】常温下,在溶液中滴加,存在平衡a:,平衡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。
【详解】A.pH升高(碱性增强)时,含铬微粒的变化规律:浓度随pH增大显著降低,浓度随pH增大升高,浓度随pH增大缓慢降低。图中曲线Ⅰ随pH增大浓度下降最快,代表,A正确;
B.对于电离平衡,电离常数。由图可知时,,因此,B正确;
C.根据电荷守恒: 已知总浓度为: ,即,代入电荷守恒式化简可得: ,C正确;
D.pH=7.4时,,代入,得。 结合铬元素守恒:,代入得: ,整理得: ,与选项给出的式子不符,D错误;
故答案选D。
21.C
【分析】反应I吸热,温度升高,碳酸镁平衡转化率升高,高于450℃后转化率达到100%,则曲线a表示碳酸镁的平衡转化率;反应II为放热反应,所以二氧化碳的量随温度的升高而减小,其选择性降低,即曲线b表示二氧化碳的选择性随温度变化关系,曲线c则表示甲烷的选择性随温度变化关系,据此结合化学反应原理分析。
【详解】A.根据分析可知,曲线a表示的平衡转化率,A正确;
B. 气体的平均相对分子质量在数值上等于气体的摩尔质量;反应II为气体体积变化的反应,所以气体的总物质的量随着反应发生在变化,气体的摩尔质量等于气体的质量与气体的物质的量的比值,即气体的摩尔质量为变量,即当摩尔质量保持不变时,则反应达到平衡状态,B正确;
C.M点附近放大图可知,M点对应的反应温度低于360℃,此时未发生反应III,M点二氧化碳与甲烷的选择性均为50%,碳酸镁的平衡转化率为49%,所以转化的碳酸镁的物质的量为1mol49%=0.49mol,根据选择性可推出,生成的甲烷的物质的量为0.49mol50%=0.245mol,再充入氢气,反应I为固体分解,温度不变,平衡常数不变,即K1=c(CO2)不变,但氢气会影响反应II和反应III,所以新平衡下,的物质的量不是0.245 mol ,C错误;
D.由变化关系图可知,在550℃时,1mol碳酸镁已完全分解生成的二氧化碳的物质的量为1mol,又氢气的转化率为60%,二氧化碳和甲烷的选择性分别为70%和10%,则n(CO2)=0.7mol,n(CH4)=0.1mol,结合碳原子守恒可知,n(CO)=(1-0.7-0.1)mol=0.2mol,n(H2O)==0.4mol,n(H2)=1mol-0.6mol=0.4mol,则总的气体的物质的量为n(CO2)+ n(CH4)+ n(CO)+ n(H2O)+ n(H2)=1.8mol,则反应III的平衡常数=,D正确。
22.C
【详解】A.平衡时,逆反应生成,正反应生成,速率满足计量数关系时才达到平衡,A点二者生成速率相等,A点不是平衡点,A错误;
B.由图1可知,图1中C点体系为平衡状态,恒温恒容下,向平衡体系中再充入,增大反应物浓度,平衡正向移动,由于C呈固态,相当于增大体系压强;该反应正反应是气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,的平衡转化率减小,B错误;
C.E点NO2的转化率为,E点各物质物质的量,,,,F点NO2的转化率为,F点各物质物质的量,,,,同温下由得,由图2知,即,故,C正确;
D.、体积为时,平衡浓度:,,,平衡常数,D错误;
答案选C。
23.C
【分析】温度升高,平衡逆向移动,HCl平衡转化率降低,平衡常数减小;投料比越大,HCl的转化率越低。
【详解】A.a、c温度相同,c的HCl平衡转化率更高,对于反应:,增加氧气的量会促进HCl的转化,说明c中更小(氧气相对更多),所以a的投料比为,A错误;
B.较低流速下转化率可近似为平衡转化率,该反应放热,温度越高平衡常数越小;投料比相同,较低流速下a的平衡转化率更高,说明a温度更低,M点温度低于N点,则,B错误;
C.M点HCl流速较高,反应未达到平衡,高效催化剂可加快反应速率,相同时间内消耗氯化氢更多,能提高氯化氢转化率,C正确;
D.P点转化率高于N点的主要原因是P点投料比更小,氧气相对含量更高,促进HCl转化,且P点因为流速更低,反应更接近平衡,并非温度高、速率快,D错误;
故选C。
24.D
【详解】A.反应的平衡常数,A不符合题意;
B.反应后溶液中,溶液中,滴加后,,有黑色沉淀生成,B不符合题意;
C.代入平衡常数表达式,解得,溶液呈酸性,C不符合题意;
D.生成消耗共,反应后剩余,根据电荷守恒可知,,D符合题意;
故选D。
25.C
【详解】A.催化剂只能降低反应活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不改变反应的ΔH,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,容器Ⅰ和Ⅱ温度相同,故;,温度升高平衡时甲醇物质的量减小,说明正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,故,B错误;
C.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,容器Ⅱ和Ⅰ温度相同、起始投料相同,平衡状态一致,故,C正确;
D. K时,平衡时= 0.5 mol/L,=1.5 mol/L,0.5 mol/L,; K时,在该容器中充入、、、各1 mol,此时浓度商,反应向逆反应方向进行,D错误;
故答案选C。
26.C
【详解】A.两个反应的均为正值,均为吸热反应,升高温度两个反应的平衡都正向移动,不是反应2逆向移动,A错误;
B.反应1是气体分子数增大的反应,缩小体积增大压强,反应1平衡逆向移动;反应1逆向为放热反应,绝热条件下体系温度升高,反应2,温度升高会使反应2平衡正向移动,因此反应2平衡发生移动,B错误;
C.初始通入等物质的量的和,若只发生题给两个反应:反应1按消耗二者,反应2还会额外消耗,因此的转化率应大于;但图像显示相同温度下转化率小于,说明体系存在额外生成的反应,C给出的反应符合该推论,C正确;
D.催化剂只能改变反应速率,不改变平衡状态,不能改变平衡转化率,因此无法使两条转化率曲线重合,D错误;
故选C。
27.D
【分析】反应为:,温度升高,反应物体积分数降低,生成物体积分数升高,且生成物中计量数为的2倍,因此体积分数始终大于,可得:代表,代表,代表。
【详解】A.由上述分析,代表的体积分数,A正确;
B.温度升高体积分数降低,说明平衡正向移动,正反应;正反应气体分子数增加,,根据自发判据,高温下足够大,可使,因此高温下可自发进行,B正确;
C.时,和的体积分数均为,因此的体积分数为,C正确;
D.刚性密闭容器为恒容,增大投入量,体系总的物质的量会增大,平衡时的物质的量分数减小,D错误;
故选D。
28.C
【分析】a、b变化趋势相同,代表不同温度下的同种物质的分布分数图,c、d变化趋势相同,且是下降趋势,P是主产物,Q是副产物,故a、b代表不同温度下P的分布分数随投料比的变化关系,c、d代表的分布分数随投料比的变化关系
【详解】A.若投料比,越大,相对越多,相对越少,副反应因不足被抑制,的分布分数增大,符合图像中增大、分布分数上升的趋势,A正确;
B.由分布分数定义可得,因此上升曲线对应的分布分数,下降曲线对应的分布分数,曲线为下降趋势,代表的分布分数,B正确;
C.平衡常数只与温度有关,、都处于,温度相同,故;相同投料比下,更高温度时的分布分数更大,说明升高温度主反应平衡正向移动,主反应平衡常数随温度升高而增大,因此,C错误;
D.升高温度后,相同投料比下的分布分数减小,说明的平衡量减少,副反应平衡逆向移动,D正确;
故选C。
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