第03讲 化学平衡常数及其相关计算(专项训练)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-08-31
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学平衡常数的理解、应用及计算,涵盖分压平衡常数,通过模拟题、创新题及真题构建从概念到复杂情境的递进训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考向01|4题|概念辨析(K表达式、影响因素)|平衡常数概念生成→影响因素(温度、浓度等)|
|考向02|4题|平衡移动与K关系、图像分析|K的应用拓展→结合反应方向与转化率判断|
|考向03|4题|浓度平衡常数计算|从基础计算到多反应体系综合计算|
|考向04|4题|分压平衡常数计算|分压概念引入→分压K计算模型构建|
|重难·创新|8题|复杂情境(绝热、恒压等)|综合应用平衡原理解决实际问题|
|真题·实战|4题|高考真题再现|对接高考命题趋势,强化应试能力|
内容正文:
第03讲 化学平衡常数及其相关计算(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 化学平衡常数的理解
考向02 化学平衡常数的应用
考向03 化学平衡常数的计算
考向04 分压平衡常数的计算
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学平衡常数的理解
1.(2026·天津和平·三模)恒容密闭容器中,。下列说法不正确的是
A.
B.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
C.缩小容器体积,不变
D.向平衡体系中加入,的平衡转化率不变
2.(24-25高三上·天津·期末)反应可用于去除氮氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变时,增大,O2的平衡转化率减小
B.该反应的平衡常数的表达式
C.反应过程中,Cu+参与反应,降低了反应的活化能和焓变
D.步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
3.(24-25高三上·天津·期中)在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1 molX和3 mol Y,发生反应:,平衡时和反应10 min时X的转化率a(X)%随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.200℃时,前10 min的平均反应速率
C.反应的平衡常数
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
4.(2024·天津·二模)反应可用于去除氮氧化物。催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应过程中,参与反应,降低了反应的焓变
B.该反应的平衡常数
C.其他条件不变时,增大,NO的平衡转化率增大
D.步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
考向02 化学平衡常数的应用
5.(2026·天津滨海新区·三模)丙烷脱氢制丙烯是石油化工领域的重要反应,在恒容密闭容器中充入丙烷,发生的主反应为 ,副反应为 ,下列说法错误的是
A.升高温度,两个反应的平衡常数均增大
B.若要提高丙烯的产率,可以选择合适的催化剂
C.当消耗丙烷时,体系吸收的热量为
D.减少丙烷的充入量,可以提高丙烷的平衡转化率
6.(2026·天津河西·二模)在恒容密闭容器中,发生分解反应,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、、。下列说法正确的是
A.a线代表随温度的变化
B.温度时,向容器中加入,重新达平衡后,浓度增大
C.温度时,向容器中通入,的分压仍为
D.温度时该反应的平衡常数小于
7.(2026·天津南开·一模)在容积可变的密闭容器中,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。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
8.(2026·天津·模拟预测)环六糊精()具有不对称的空腔结构,能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子和。超分子组装过程示意图如图a所示、组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示,下列说法错误的是
A.环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子
B.超分子组装过程的活化能:①>②
C.超分子Y浓度达到最大值时整个体系处于平衡状态
D.相同温度下超分子组装的平衡常数:①②
考向03 化学平衡常数的计算
9.(25-26高三上·天津南开·期末)用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表,的计量单位为。
容器
温度/
时间/
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.时,反应的平衡常数值为
C.增加焦炭的量可提高的平衡转化率
D.乙中内平均反应速率
10.(25-26高三上·天津河西·期末)常温下,向20mL 1mol·L-1 CuCl2溶液中滴加2mol·L-1 Na2S溶液的滴定曲线如图所示。
已知:pCu=-lgc(Cu2+),常温下Ksp(FeS)=6×10-18,Ka1(H2S)=10-7,Ka2(H2S)=10-13。
下列说法中正确的是
A.常温下,S2-的水解常数Kh(S2-)约为10-7
B.常温下,Cu2+ + H2S=CuS↓ + 2H+的平衡常数为1015.2
C.E→F→G的过程中,水的电离程度一直在减小
D.向1mol·L-1 FeSO4溶液中加入足量CuS固体,产生FeS 沉淀
11.(2026·天津河北·二模)利用合成气直接合成乙二醇反应如下: 。按化学计量比进料,固定平衡转化率,分别为40%、50%和60%时,温度与压强的关系如下图所示。(已知:反应,,x为组分的物质的量分数)。下列说法不正确的是
A.代表的曲线为
B.上述合成乙二醇反应
C.D点对应体系的的值为
D.M、N两点对应的体系,
12.(2026·天津·二模)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是
A.该反应
B.a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1
C.a、c两点的化学反应速率:前者>后者
D.若的初始浓度为1 mol/L,时,
考向04 分压平衡常数的计算
13.(24-25高三上·山西吕梁·阶段检测)分解反应:在无催化剂及催化下,恒容密闭容器中只充入,在反应器中不同温度下反应,每间隔相同时间测定一次的转化率,其转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数:
B.由图可知,1100℃时催化活性最好
C.催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.若A点时气体总压强为p,则分压平衡常数(用分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
14.(24-25高二下·江苏淮安·期中)CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下:
反应I:(主反应)
反应Ⅱ: (副反应)
将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ,分别在1MPa、、下,测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。
CO的分压p(CO)=p总·X(CO),X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。
反应Ⅱ的压强平衡常数
下列说法正确的是
A.代表下随温度变化趋势的是曲线c
B.P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1
C.温度一定,增大压强平衡Ⅱ不移动
D.温度升高到一定程度,a,b,c三线合一原因是以反应Ⅱ为主
15.(24-25高三上·山东德州·阶段检测)一定温度下,Xe与通入恒压容器中发生反应:①Xe(g)+F2(g)XeF2(g) Kp1,②XeF2(g)+F2(g)XeF4(g) Kp2,③XeF4(g)+F2(g)XeF6(g) Kp3,不同投料比条件下,平衡时产物的物质的量分别如图所示。当时,认为Xe完全反应。已知a、c对应的分别为16kPa和225kPa.下列说法正确的是
A.曲线x代表产物的物质的量
B.
C.反应的
D.当最多时,
16.(2025·湖南邵阳·模拟预测)碘及其化合物有着多方面的用途,用化学反应原理研究碘及其化合物有重要意义,如一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料,热裂解时发生如下反应:
反应Ⅰ:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g) =+80.2 kJ/mol
反应Ⅱ:3C2H4(g)2C3H6(g) =-108 kJ/mol
反应Ⅲ:2C2H4(g)C4H8(g) =-108 kJ/mol
在500 kPa条件下,起始投料1 molCH3I(g),发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A.表示平衡体系乙烯物质的量分数的是曲线a
B.若维持体系温度为715 K,CH3I(g)的平衡转化率为80%
C.由于温度的影响占主导因素,C3H6(g)平衡物质的量分数先增大
D.在715 K条件下,若向平衡体系中再通入1 molCH3I(g),重新达到平衡后,分压P(CH3I)将不变,将不变
重难·创新演练
1.(25-26高三下·天津宁河·开学考试)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.维持恒容,再加入一定量的,达新平衡时的浓度增大
B.维持恒压,加入一定量的稀有气体,达新平衡时的转化率减小
C.维持恒容,再加入一定量的,达新平衡时平衡常数减小
D.若该反应为吸热反应,升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
2.(24-25高三上·天津河东·期末)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和4molHBr,发生反应: 。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.乙在恒温条件下进行,
B.恒温过程比绝热过程的反应速率小
C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D.平衡常数:
3.(2025·天津河东·二模)合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究与之间的转化。现将一定量的与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应: ,测得压强、温度对的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数: B.该反应的活化能:(正)(逆)
C.该反应在常温下,可以自发进行 D.平衡体系的压强:
4.(2025·天津河西·一模)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,分别在绝热、恒温条件下进行,发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应在高温条件下自发
B.甲、乙体系中密度不变时,反应达平衡状态
C.b点:的转化率为75%
D.a点平衡常数K的值为20.25
5.(24-25高三上·天津南开·期末)一定条件下存在反应:,其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入和并保持恒温;向乙、丁内都充入和并保持绝热(即与外界无热量交换),在相同温度下开始反应,并分别达到平衡状态。
下列说法不正确的是
A.的质量分数:甲乙
B.平衡常数K:甲丙乙
C.所需时间t:丙丁
D.若想使甲达到与乙相同的平衡状态,可以向内推动活塞
6.(24-25高三上·天津滨海新区·阶段检测)CO2催化加氢制甲醇实现了CO2的资源化,该反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。保持起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线和p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A.该反应ΔH>0
B.I、Ⅱ两曲线交点处化学平衡常数值相同
C.当x(CH3OH)=0.10时,H2的平衡转化率约为33%
D.当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)<0.05
7.(24-25高三上·天津·阶段检测)一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
1molX+1molY
恒温
②
1molZ
恒温
③
1molZ
绝热
A.曲线I对应实验① B.正反应为放热反应
C.气体的总物质的量: D.c点的平衡常数:
8.(24-25高三上·山西吕梁·阶段检测)和合成的反应为 ,若反应在密闭容器中进行,达到平衡后,下列说法正确的是
A.升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率减小
B.降低温度,有利于提高的平衡转化率
C.恒温下,增大容器的体积,,平衡常数减小
D.缩小容器的体积能增大活化分子百分数
真题·实战演练
1.(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
2.(2023·天津·高考真题)25℃时,0.1mol/L溶液显酸性,下列有关判断正确的是
A.该溶液中离子浓度最大的是
B.mol/L
C.
D.的平衡常数表达式为
3.(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
4.(2022·天津·高考真题)天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:
①
②
回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________,在总反应中的作用是___________。
(2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入,测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。
(3)的电离方程式为___________。25℃时,溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2,由图2计算,的___________,___________。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,,为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于___________(已知25℃时,FeS的为)。
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第03讲 化学平衡常数及其相关计算(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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3
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A
C
C
A
C
C
C
B
D
B
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15
16
C
C
D
D
D
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重难·创新演练
1
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A
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B
真题·实战演练
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C
B
B
4.
(1) (或) 放出热量 作催化剂或降低反应活化能
(2)C
(3) 或 8
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目 录
模拟·基础演练
考向01 化学平衡常数的理解
考向02 化学平衡常数的应用
考向03 化学平衡常数的计算
考向04 分压平衡常数的计算
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学平衡常数的理解
1.(2026·天津和平·三模)恒容密闭容器中,。下列说法不正确的是
A.
B.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
C.缩小容器体积,不变
D.向平衡体系中加入,的平衡转化率不变
【答案】A
【解析】A.平衡常数表达式中固体物质不列入,且气体浓度的幂指数等于对应化学计量数,该反应的,选项表达式缺少计量数对应的指数4,A错误;
B.恒容密闭容器中充入惰性气体,反应体系内、的浓度均不变,浓度商等于平衡常数,平衡不移动,B正确;
C.平衡常数仅与温度有关,缩小容器体积温度不变,因此不变,C正确;
D.是固体,加入固体不改变其浓度,平衡不发生移动,的平衡转化率不变,D正确;
故选A。
2.(24-25高三上·天津·期末)反应可用于去除氮氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变时,增大,O2的平衡转化率减小
B.该反应的平衡常数的表达式
C.反应过程中,Cu+参与反应,降低了反应的活化能和焓变
D.步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
【答案】C
【解析】A.增大一种反应物的量,可以提高另一种反应物的转化率,而自身的平衡转化率减小,故增大,则氧气的转化率减小,A正确;
B.平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积,所以,B正确;
C.催化剂降低反应活化能,但不改变焓变,反应过程中,Cu+为催化剂,C错误;
D.由反应Ⅲ可知,1mol Cu+(NO2)转化为0.5molN2,转移4mol电子,所以步骤Ⅲ中每消耗1mol Cu+(NO2),转移电子数目为4×6.02×1023,D正确;
故答案为:C。
3.(24-25高三上·天津·期中)在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1 molX和3 mol Y,发生反应:,平衡时和反应10 min时X的转化率a(X)%随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.200℃时,前10 min的平均反应速率
C.反应的平衡常数
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
【答案】C
【解析】A.根据图示可知:升高温度,平衡时X的转化率a(X)%增大,说明升高温度,平衡正向移动,正反应方向是吸热反应,A正确;
B.在反应开始时n(X)=1 mol,在200℃反应10 min时X的转化率是20%,△n(X)=1 mol×20%=0.20 mol,用X表示的化学反应速率v(X)==0.02 mol/(L·min),B正确;
C.由于反应物Y、生成物Z是固体,其浓度不变,不能出现在表达式中,因此该反应的化学平衡常数表达式为,C错误;
D.该反应正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,理论上X的转化率应该随温度的升高而增大,但图示bc段X的转化率降低,可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低,化学反应速率减慢,所以同一时间10 min时不同温度X的转化率a(X)%随温度升高降低,D正确;
故合理选项是C。
4.(2024·天津·二模)反应可用于去除氮氧化物。催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应过程中,参与反应,降低了反应的焓变
B.该反应的平衡常数
C.其他条件不变时,增大,NO的平衡转化率增大
D.步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
【答案】A
【解析】A.催化剂,降低反应活化能但不改变焓变,反应过程中,Cu+为催化剂,故A错误;
B.平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积,所以,故B正确;
C.增大一种反应物的量,可以提高另一种反应物的转化率,增大,则NO的转化率增大,故C正确;
D.反应时,N的化合价由Cu+(NO2)中的+4价降至N2中的0价,故步骤III中每消耗1mol Cu+(NO2),转移电子4 mol,个数为,故D正确;
故选A。
考向02 化学平衡常数的应用
5.(2026·天津滨海新区·三模)丙烷脱氢制丙烯是石油化工领域的重要反应,在恒容密闭容器中充入丙烷,发生的主反应为 ,副反应为 ,下列说法错误的是
A.升高温度,两个反应的平衡常数均增大
B.若要提高丙烯的产率,可以选择合适的催化剂
C.当消耗丙烷时,体系吸收的热量为
D.减少丙烷的充入量,可以提高丙烷的平衡转化率
【答案】C
【解析】A.两个反应的焓变均为正值,属于吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数均增大,A正确;
B.合适的催化剂具有选择性,可优先催化主反应进行,抑制副反应,从而提高丙烯的产率,B正确;
C.消耗的2mol丙烷中,参与主反应和副反应的物质的量比例未知,无法计算体系吸收的总热量,C错误;
D.恒容容器中减少丙烷充入量,相当于减小体系压强,两个反应均为气体分子数增大的反应,平衡均正向移动,丙烷的平衡转化率提高,D正确;
故选 C。
6.(2026·天津河西·二模)在恒容密闭容器中,发生分解反应,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、、。下列说法正确的是
A.a线代表随温度的变化
B.温度时,向容器中加入,重新达平衡后,浓度增大
C.温度时,向容器中通入,的分压仍为
D.温度时该反应的平衡常数小于
【答案】C
【分析】由方程式可知,1.0 mol完全分解时,反应生成氟化钠、氟化硅的物质的量分别是2.0 mol、1.0 mol,则曲线a、b、c分别代表氟化钠、四氟化硅、随温度的变化;由图可知,升高温度,的物质的量减小,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应。
【解析】A.由分析可知,曲线a、b、c分别代表氟化钠、四氟化硅、随温度的变化,A错误;
B.由方程式可知,反应的平衡常数为:K=,平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,则温度时,向容器中加入四氟化硅,生成物的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,但重新达平衡后,平衡常数不变,四氟化硅的浓度不变,B错误;
C. 由题意可知,温度时,已经完全分解,反应生成四氟化硅的分压为;恒容、恒温条件下向容器中通入不参与反应的氮气,容器中气体总压强增大,但四氟化硅的物质的量不变,分压不变,仍为,C正确;
D. 由方程式可知,反应的平衡常数为:Kp=,由题意可知,温度时,已经完全分解,由图可知,温度高于,则温度时,已经完全分解,反应的平衡常数大于,D错误;
故选C。
7.(2026·天津南开·一模)在容积可变的密闭容器中,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。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
【答案】C
【分析】由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则正向为放热反应;相同温度下,时NO的平衡转化率小于时,该反应为气体分子数减小的反应,故,据此回答问题;
【解析】A.由分析可知,压强,A 正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,由分析知该反应为放热反应,,温度升高平衡常数减小,故化学平衡常数,B 正确;
C. a和c压强相同,a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小,温度更低,故体积更小,故反应容器的体积,C 错误;
D.充入和发生反应,且两者反应比例为,由图可知的平衡转化率:,故的平衡转化率,D 正确;
故答案选C。
8.(2026·天津·模拟预测)环六糊精()具有不对称的空腔结构,能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子和。超分子组装过程示意图如图a所示、组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示,下列说法错误的是
A.环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子
B.超分子组装过程的活化能:①>②
C.超分子Y浓度达到最大值时整个体系处于平衡状态
D.相同温度下超分子组装的平衡常数:①②
【答案】B
【解析】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,则环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子,A正确;
B.由图b可知,较短时间内,组装生成的超分子X浓度大于超分子Y,说明超分子组装过程更容易生成超分子X,则超分子组装过程的活化能:①<②,B错误;
C.由题意和图像可知,整个过程是:客体+环六糊精,生成X和Y,由图b可知,X先迅速增多再减少,而Y刚开始不断增加直至平衡时保持不变。故当反应进行到一定时间后,超分子Y的浓度达到最大值并保持不变,此时反应达到平衡状态,C正确;
D.由图b可知,相同温度下达到平衡时超分子X的浓度小于超分子Y的浓度,即超分子组装过程向生成超分子X方向的反应程度较小,因此相同温度下超分子组装的平衡常数;①<②,D正确;
故选B。
考向03 化学平衡常数的计算
9.(25-26高三上·天津南开·期末)用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表,的计量单位为。
容器
温度/
时间/
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.时,反应的平衡常数值为
C.增加焦炭的量可提高的平衡转化率
D.乙中内平均反应速率
【答案】D
【解析】A.对比甲和丙,丙反应速率更快,故温度。温度升高,平衡时从1.60 mmol增大到2.00 mmol,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.甲容器平衡时为1.60 mmol,为0.0008 mmol/L,消耗2.40 mmol NO,生成N2和CO2各1.20 mmol,其物质的量浓度为0.0006 mmol/L,则平衡常数K= ,B错误;
C.焦炭为固体,增加其量不改变浓度,平衡不移动,无法提高NO转化率,C错误;
D.乙中内,,,,,由反应系数,D正确;
故选D。
10.(25-26高三上·天津河西·期末)常温下,向20mL 1mol·L-1 CuCl2溶液中滴加2mol·L-1 Na2S溶液的滴定曲线如图所示。
已知:pCu=-lgc(Cu2+),常温下Ksp(FeS)=6×10-18,Ka1(H2S)=10-7,Ka2(H2S)=10-13。
下列说法中正确的是
A.常温下,S2-的水解常数Kh(S2-)约为10-7
B.常温下,Cu2+ + H2S=CuS↓ + 2H+的平衡常数为1015.2
C.E→F→G的过程中,水的电离程度一直在减小
D.向1mol·L-1 FeSO4溶液中加入足量CuS固体,产生FeS 沉淀
【答案】B
【分析】滴定反应为,横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标,随滴加,逐渐减小,逐渐升高。F点加入,恰好与完全反应,此时,计算得,结合已知、、,即可开展选项分析。
【解析】A.的第一步水解常数,不是,A错误;
B.反应的平衡常数,分子分母同乘,变形得,B正确;
C.E到F过程中,浓度逐渐减小,水解促进水的电离的作用减弱,F点溶质为,对水的电离无影响,F到G过程中,浓度逐渐增大,水解促进水的电离的作用增强,故水的电离程度先减小后增大,C错误;
D.,比更难溶,向溶液中加入足量固体,溶液中,此时,不会产生沉淀,D错误;
故选 B。
11.(2026·天津河北·二模)利用合成气直接合成乙二醇反应如下: 。按化学计量比进料,固定平衡转化率,分别为40%、50%和60%时,温度与压强的关系如下图所示。(已知:反应,,x为组分的物质的量分数)。下列说法不正确的是
A.代表的曲线为
B.上述合成乙二醇反应
C.D点对应体系的的值为
D.M、N两点对应的体系,
【答案】C
【分析】反应为气体系数减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,,因此L1、L2、L3对应分别为60%、50%、40%;压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,所以。据此分析解答。
【解析】A.由分析可知,代表的曲线为,A正确;
B.由分析知,,B正确;
C.D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量比进料,设起始加入2 mol CO和3 mol H2,列三段式得,平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为、、,,C错误;
D.由题意,每条曲线对应固定的平衡转化率,推导的表达式可知:仅由决定。M、N都在曲线上,相同,因此,D正确;
故选C。
12.(2026·天津·二模)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是
A.该反应
B.a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1
C.a、c两点的化学反应速率:前者>后者
D.若的初始浓度为1 mol/L,时,
【答案】C
【解析】A.随温度升高,HCl平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,该反应,故A正确;
B.相同条件下,增大比值,HCl平衡转化率降低,a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1,故B正确;
C.a、c两点温度、浓度均不同,无法比较两点的化学反应速率,故C错误;
D.若的初始浓度为1 mol/L,时,500℃时,HCl的平衡转化率为64%,
,故D正确;
选C。
考向04 分压平衡常数的计算
13.(24-25高三上·山西吕梁·阶段检测)分解反应:在无催化剂及催化下,恒容密闭容器中只充入,在反应器中不同温度下反应,每间隔相同时间测定一次的转化率,其转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数:
B.由图可知,1100℃时催化活性最好
C.催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.若A点时气体总压强为p,则分压平衡常数(用分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
【答案】D
【分析】由平衡曲线可知,温度升高的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应。
【解析】A.温度越高平衡常数越大,B点温度高于A点,故,A错误;
B.1100℃时,在催化下的转化率与无催化剂几乎重合,比平衡时转化率小,说明此时催化活性极低,几乎失去催化作用,B错误;
C.该反应为吸热反应,,又因为,所以正反应活化能始终大于逆反应活化能,且催化剂无法改变正反应与逆反应活化能的大小关系,C错误;
D.A点转化率为,设起始充入2 mol ,列三段式得:
总物质的量为2.5 mol,代入分压平衡常数表达式计算得:,D正确;
故答案为D。
14.(24-25高二下·江苏淮安·期中)CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下:
反应I:(主反应)
反应Ⅱ: (副反应)
将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ,分别在1MPa、、下,测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。
CO的分压p(CO)=p总·X(CO),X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。
反应Ⅱ的压强平衡常数
下列说法正确的是
A.代表下随温度变化趋势的是曲线c
B.P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1
C.温度一定,增大压强平衡Ⅱ不移动
D.温度升高到一定程度,a,b,c三线合一原因是以反应Ⅱ为主
【答案】D
【解析】A.主反应I是气体分子数减小的反应,其他条件相同时,增大压强,平衡正向移动,转化率增大,即压强越大,在相同温度下的平衡转化率越高,则代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线a,A错误;
B.由图可知,P点时,转化率为20%,CO和CH3OH的选择性均为50%,设和的投料量分别为1mol和3mol,由C原子守恒得:,,由反应I和反应Ⅱ可知,,由H原子守恒可得,==,=,,则P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数==,B错误;
C.反应Ⅱ中反应前后气体分子数不变,但增大压强,反应 I 平衡正向移动,会使浓度增大,导致反应Ⅱ平衡逆向移动,C错误;
D.反应1为放热反应,升高温度,减小,反应2为吸热反应,升高温度,增大,温度升高到一定值时,增大,说明以反应2为主,反应2反应前后分子数目保持不变,改变压强不影响,所以a、b、c三线合一,D正确;
故选D。
15.(24-25高三上·山东德州·阶段检测)一定温度下,Xe与通入恒压容器中发生反应:①Xe(g)+F2(g)XeF2(g) Kp1,②XeF2(g)+F2(g)XeF4(g) Kp2,③XeF4(g)+F2(g)XeF6(g) Kp3,不同投料比条件下,平衡时产物的物质的量分别如图所示。当时,认为Xe完全反应。已知a、c对应的分别为16kPa和225kPa.下列说法正确的是
A.曲线x代表产物的物质的量
B.
C.反应的
D.当最多时,
【答案】D
【分析】由题干信息可知,当时,认为Xe完全反应,即反应①已经完全进行,Xe(g)完全反应,随着的增大,即F2的用量增多,反应②、③均正向移动,则n(XeF2)逐渐减小,n(XeF4)先增大后减小,n(XeF6)逐渐增大,即x代表n(XeF6)、y代表n(XeF4)、z代表n(XeF2),据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,曲线x代表XeF6的物质的量,A错误;
B.由题干图示信息结合分析可知,a点n(XeF4)=n(XeF2),即p(XeF4)=p(XeF2),则Kp2=,同理c点n(XeF4)=n(XeF6) ,即p(XeF4)=p(XeF6),则Kp3=,故,B错误;
C.由题干反应②,反应③ ,可知反应②+③得到反应,Kp=,C错误;
D.由题干信息可知,当n(XeF4)最多时n(XeF2)=n(XeF6),由C项分析可知,,则Kp= ,即Kp=,故p(F2)=60kPa,D正确;
故选D。
16.(2025·湖南邵阳·模拟预测)碘及其化合物有着多方面的用途,用化学反应原理研究碘及其化合物有重要意义,如一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料,热裂解时发生如下反应:
反应Ⅰ:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g) =+80.2 kJ/mol
反应Ⅱ:3C2H4(g)2C3H6(g) =-108 kJ/mol
反应Ⅲ:2C2H4(g)C4H8(g) =-108 kJ/mol
在500 kPa条件下,起始投料1 molCH3I(g),发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A.表示平衡体系乙烯物质的量分数的是曲线a
B.若维持体系温度为715 K,CH3I(g)的平衡转化率为80%
C.由于温度的影响占主导因素,C3H6(g)平衡物质的量分数先增大
D.在715 K条件下,若向平衡体系中再通入1 molCH3I(g),重新达到平衡后,分压P(CH3I)将不变,将不变
【答案】C
【分析】随温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ、反应Ⅲ均逆向移动,则C2H4物质的量分数一直增大,因此表示平衡体系乙烯物质的量分数的是曲线a,则曲线b为平衡体系丁烯物质的量分数,据此回答问题。
【解析】A.由分析知,因此曲线a表示平衡体系乙烯物质的量分数,A正确;
B.根据715 K时图中的数据,假设平衡时n(C2H4)=x mol,则n(C3H6)=n(C4H8)=2x mol,由C守恒可得出n(CH3I)=(1-16x) mol,由I守恒可得出n(HI)=16x mol,平衡时总的物质的量=x+2x+2x+(1-16x)+16x=(1+5x) mol,由图中乙烯物质的量分数为4%可列:=4%,可得x=0.05 mol,则CH3I(g)的平衡转化率=×100%=×100%=80%,B正确;
C.升高温度,反应Ⅰ正向移动使C2H4(g)分压增大(或浓度增大),C2H4(g)分压增大对反应Ⅱ的影响大于升高温度对反应Ⅱ的影响,使反应Ⅱ正向移动,导致C3H6(g)平衡物质的量分数先增大,C错误;
D.恒压条件,再通入1 molCH3I(g),与题干投料方式相同,达平衡后,各物质百分数相同,因此分压P(CH3I)不变,P(C3H6)、P(C4H8)也不变,因此也不变,D正确;
故答案选C。
重难·创新演练
1.(25-26高三下·天津宁河·开学考试)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.维持恒容,再加入一定量的,达新平衡时的浓度增大
B.维持恒压,加入一定量的稀有气体,达新平衡时的转化率减小
C.维持恒容,再加入一定量的,达新平衡时平衡常数减小
D.若该反应为吸热反应,升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】A
【解析】A.恒温恒容条件下,加入生成物,生成物浓度增大,平衡逆向移动,达新平衡时的浓度比原平衡增大,A正确;
B.恒温恒压条件下加入稀有气体,容器体积增大,各气体分压减小,相当于减压,该反应正方向为气体分子数增大的反应,减压平衡正向移动,达新平衡时的转化率增大,B错误;
C.平衡常数只与温度有关,恒温条件下加入,温度不变,平衡常数不变,C错误;
D.升高温度,正反应速率和逆反应速率都会增大,该反应正反应吸热,升高温度平衡正向移动是因为正反应速率增大程度大于逆反应速率,并非逆反应速率减小,D错误;
故选A。
2.(24-25高三上·天津河东·期末)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和4molHBr,发生反应: 。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.乙在恒温条件下进行,
B.恒温过程比绝热过程的反应速率小
C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D.平衡常数:
【答案】D
【解析】A.该反应是气体分子数减小的反应,曲线甲在恒容密闭容器中压强增大,说明甲在绝热过程进行且反应放出热量,即ΔH<0,则乙在恒温过程进行,A项正确;
B.该反应是放热反应,随着反应的进行绝热体系中温度升高,反应速率加快,因此恒温过程比绝热过程的反应速率小,B项正确;
C.平衡时,,且该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,a的反应物浓度大于c的反应物浓度,因此a的正反应速率大于c的正反应速率,C项正确;
D.平衡时,,该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,因此,D项错误;
本题选D。
3.(2025·天津河东·二模)合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究与之间的转化。现将一定量的与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应: ,测得压强、温度对的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数: B.该反应的活化能:(正)(逆)
C.该反应在常温下,可以自发进行 D.平衡体系的压强:
【答案】A
【解析】A.当压强不变时,随温度升高,逐渐增大,而升温反应向吸热反应方向移动,故该反应的正反应为吸热反应,化学平衡常数是温度的函数,a、b两点对应的温度相同,c点对应的温度高于a、b两点,该反应是吸热反应,温度升高,平衡常数增大,则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是,A正确;
B.由图可知,压强相同时,随着温度的升高,增大,说明该反应是吸热反应,该反应的活化能:(正)(逆),B错误;
C.该反应△H>0,△S>0,反应自发进行满足△G=△H-T△S<0,需要高温下才能保证△G=△H-T△S<0,C错误;
D.为气体体积增大的反应,压强减小,平衡正向移动,越大,表示低压强对应高,则的大小关系为,D错误;
答案选A。
4.(2025·天津河西·一模)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,分别在绝热、恒温条件下进行,发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应在高温条件下自发
B.甲、乙体系中密度不变时,反应达平衡状态
C.b点:的转化率为75%
D.a点平衡常数K的值为20.25
【答案】C
【解析】A.由图可知,起始投料相同,甲的压强增大,该反应向气体分子数减小的方向进行,说明气体总物质的量减小,压强增大,必须是温度升高,故正反应是放热反应,,气体分子数减小,,,反应自发,故该在较低温度下能自发进行,A错误;
B.由于左右两边均是气体,气体质量不变,容器体积也不变,所以平衡前后气体的密度没有变化,所以密度不变,不能说明达到平衡状态,B错误;
C.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,根据压强变化情况列式:,解得,所以点转化率为:,C正确;
D.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,根据压强变化情况列式:,解得,点值为:,、点总压强相等,容器体积相等,点温度较高,平衡逆向移动,故点气体的物质的量大于点,说明点的转化率小于点,即点平衡常数小于点,D错误;
故选C。
5.(24-25高三上·天津南开·期末)一定条件下存在反应:,其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入和并保持恒温;向乙、丁内都充入和并保持绝热(即与外界无热量交换),在相同温度下开始反应,并分别达到平衡状态。
下列说法不正确的是
A.的质量分数:甲乙
B.平衡常数K:甲丙乙
C.所需时间t:丙丁
D.若想使甲达到与乙相同的平衡状态,可以向内推动活塞
【答案】D
【解析】A.在图1中,由于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热,而容器乙为绝热的容器,所以随着反应的进行,温度会升高,而甲为恒温过程,达到平衡时乙的温度高于甲,升高温度平衡逆向移动,所以乙容器中SO2的质量分数大于甲容器,故A正确;
B.在图1中,由于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),其正反应放热,而容器乙为绝热的容器,所以随着反应的进行,温度会升高,而甲为恒温过程,达到平衡时乙的温度高于甲,升高温度平衡逆向移动,所以乙容器中平衡常数小于甲容器,而丙容器为恒温过程,达到平衡时丙的温度等于甲,温度相同,同一反应平衡常数相同,所以丙容器中平衡常数等于甲容器,故B正确;
C. 由于丁容器是绝热容器,反应为放热反应,所以平衡时丁容器的温度高于丙容器,则容器丁中反应速率大于丙容器,所以丁达到平衡所需时间小于丙,故C正确;
D. 由于乙容器是绝热容器,反应为放热反应,所以平衡时乙容器的温度高于甲容器,升高温度平衡逆向移动,若想使甲达到与乙相同的平衡状态,即平衡逆向移动,则需减小容器压强,应向外推动活塞,故D错误;
故选D。
6.(24-25高三上·天津滨海新区·阶段检测)CO2催化加氢制甲醇实现了CO2的资源化,该反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。保持起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线和p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A.该反应ΔH>0
B.I、Ⅱ两曲线交点处化学平衡常数值相同
C.当x(CH3OH)=0.10时,H2的平衡转化率约为33%
D.当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)<0.05
【答案】C
【解析】A.由反应方程式可知,该反应的正反应为气体分子数减小的反应。因此增大压强,反应正向移动,x(CH3OH)增大,则曲线Ⅰ为起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线,曲线Ⅱ为p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线。观察曲线Ⅱ,随着温度升高,x(CH3OH)减小,说明该反应为放热反应,即反应ΔH<0,A项错误;
B.I、Ⅱ两曲线在交点处所对应的温度不同,曲线Ⅰ对应的温度为250℃,曲线Ⅱ对应反应温度小于250℃,温度不同,化学平衡常数的值不同,B项错误;
C.设起始H2、CO2的物质的量分别为3mol、1mol,平衡时生成amolCH3OH。根据反应方程式,列三段式:
当x(CH3OH)=0.10,可得,解得a=,则H2的平衡转化率=,C项正确;
D.由曲线Ⅱ可知,当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)>0.07,D项错误;
答案选C。
7.(24-25高三上·天津·阶段检测)一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
1molX+1molY
恒温
②
1molZ
恒温
③
1molZ
绝热
A.曲线I对应实验① B.正反应为放热反应
C.气体的总物质的量: D.c点的平衡常数:
【答案】C
【解析】A.恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体物质的量之比,故起始时实验②与实验③的压强相等,实验①的压强是实验②与实验③的2倍,则曲线Ⅰ对应实验①,A正确;
B.实验①与实验②的温度相等,根据等效平衡可知,实验①与实验②最终会达到相同的平衡状态,故曲线II对应实验②,则曲线III对应实验③,实验②与实验③充入的Z一样多,实验③比实验②达到平衡所用的时间长,则实验③温度较低,反应速率较慢,说明是吸热反应,则正反应为放热反应,B正确;
C.根据pV=nRT,c、d两点的压强相同,V相同,由于从逆向建立平衡,逆向是吸热,c点的温度比d点低,则c点的气体物质的量更多,故气体的总物质的量:,C错误;
D.绝热条件下,设c点达到平衡时Z转化了xmol,可列出三段式:
则,x=0.2,故Kc=,反应为吸热反应,此时温度低于恒温时的温度,升温平衡正向移动,K增大,故恒温条件下:,D正确;
故选C。
8.(24-25高三上·山西吕梁·阶段检测)和合成的反应为 ,若反应在密闭容器中进行,达到平衡后,下列说法正确的是
A.升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率减小
B.降低温度,有利于提高的平衡转化率
C.恒温下,增大容器的体积,,平衡常数减小
D.缩小容器的体积能增大活化分子百分数
【答案】B
【解析】A.该反应为放热反应,升高温度正、逆反应速率均增大,平衡向吸热的逆反应方向移动,A错误;
B.降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,消耗量增大,有利于提高的平衡转化率,B正确;
C.恒温下增大容器体积即减小压强,该反应正反应气体分子数减少,减小压强平衡逆向移动,故,但平衡常数仅与温度有关,温度不变则平衡常数不变,C错误;
D.缩小容器体积会使单位体积内活化分子总数增多,但活化分子百分数仅与温度、催化剂等因素有关,不会因体积变化而增大,D错误;
故选B。
真题·实战演练
1.(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:。
【解析】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。
2.(2023·天津·高考真题)25℃时,0.1mol/L溶液显酸性,下列有关判断正确的是
A.该溶液中离子浓度最大的是
B.mol/L
C.
D.的平衡常数表达式为
【答案】B
【分析】磷酸是三元中强酸,25℃时,0.1mol/L磷酸二氢钠溶液显酸性说明磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度。
【解析】A.磷酸二氢钠在溶液中完全电离出等物质的量的钠离子和磷酸二氢根离子,磷酸二氢根离子在溶液中存在电离趋势和水解趋势,所以0.1mol/L磷酸二氢钠溶液中离子浓度最大的是钠离子,故A错误;
B.0.1mol/L磷酸二氢钠溶液中存在物料守恒关系mol/L,故B正确;
C.0.1mol/L磷酸二氢钠溶液中存在电荷守恒关系,故C错误;
D.的平衡常数表达式为,故D错误;
故选B。
3.(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
【解析】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。
4.(2022·天津·高考真题)天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:
①
②
回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________,在总反应中的作用是___________。
(2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入,测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。
(3)的电离方程式为___________。25℃时,溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2,由图2计算,的___________,___________。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,,为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于___________(已知25℃时,FeS的为)。
【答案】(1) (或) 放出热量 作催化剂或降低反应活化能
(2)C
(3) 或 8
【解析】(1)将第一个方程式2倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为(或),该反应的热化学方程式,因此1mol 发生该反应的热量变化为放出热量,参与了化学反应,但反应前后量没有改变,因此在总反应中的作用是作催化剂或降低反应活化能;故答案为:(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能。
(2)根据图中信息以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,C持续时间最长,说明C的脱硫效率最高,因此结果最好的C;故答案为:C。
(3)是二元弱酸,其电离是一步一步电离,主要以第一步电离为主,因此其电离方程式为或;根据题意pH=7时、的所占分数相等,因此的,pH=13时、的所占分数相等,则。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,根据得到,根据和,得到,pH=8,因此为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于8;故答案为:或;;;8。
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