专题03 化学平衡移动原理及其应用(重难点专练)化学沪科版选择性必修1
2026-09-07
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学平衡移动原理,通过四类题型系统构建外界条件影响、勒夏特列原理应用、等效平衡模型及图像分析的知识网络,强化科学思维中的证据推理与模型认知。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|外界条件对化学平衡的影响|4题|以具体反应为载体,考查浓度、压强、温度对平衡移动及转化率的影响|从平衡移动核心概念出发,推导外界条件改变对反应方向及物质浓度的作用规律|
|勒夏特列原理的应用|4题|结合具体平衡体系,判断现象能否用原理解释|通过正逆实例对比,深化对平衡移动“减弱改变”本质的理解|
|等效平衡模型|4题|设置不同容器条件(恒温恒容/压、绝热),分析平衡状态差异|构建“条件-等效-结果”逻辑链,掌握不同平衡模型的转化与比较方法|
|平衡移动与图像分析|4题|结合能量变化、浓度-时间、温度-转化率等图像,考查平衡状态判断|训练从图像中提取关键信息,关联平衡常数、反应热等参数的综合分析能力|
内容正文:
专题03 化学平衡移动原理及其应用
类型一 外界条件对化学平衡的影响
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
类型二 勒夏特列原理的应用
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】D
类型三 等效平衡模型
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】D
类型四 平衡移动与图像分析
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】C
16.【答案】C
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】(1) CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ∆H3= -90.14kJ/mol
(2)增大了氢气的浓度,上述平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率
(3)X
(4) 75%
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】B
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专题03 化学平衡移动原理及其应用
类型一 外界条件对化学平衡的影响
1.对于反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),在一定条件下达到平衡状态。下列说法中,正确的是
A.增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大
B.增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大
C.增大压强,平衡不移动,各物质的浓度不变
D.升高温度,平衡一定向正反应方向移动
2.研究加氢制甲醇对缓解温室效应有重要意义,其反应方程式为 ,下列说法正确的是
A.压缩容器体积增大压强,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.催化剂降低了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
C.反应物总键能小于生成物的总键能
D.只增大的浓度能提高平衡时的转化率
3.利用“液态阳光”技术,将工业排放的转化为甲醇是实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。在恒容密闭容器中,发生反应:。反应达到平衡后,下列措施能使平衡向正反应方向移动,且提高平衡转化率的是
A.升高反应温度
B.向容器中充入稀有气体
C.使用高效催化剂
D.温度不变,再向容器中按原投料比同时充入和
4.通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
甘油水蒸气重整制氢时,其他条件不变,在不同水醇比时,的平衡产率与温度的关系如图。下列说法正确的是
A.其他条件不变,压缩容器体积,有利于提高氢气的平衡产率
B.水醇比从大到小的顺序是
C.选择优质的催化剂,能提高的平衡产率
D.从热力学角度考虑,温度越高越有利于水蒸气重整制氢
类型二 勒夏特列原理的应用
5.速率和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题,下列有关说法正确的是
A.mA(g)+nB(g)pC(g),平衡时A的浓度等于0.5mol/L,将容器体积扩大一倍,达到新的平衡后A的浓度变为0.3mol/L,则计量数m+n<p
B.将纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中,在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),则CO2的体积分数不变可以作为平衡判断的依据
C.N2O4(g)2NO2(g),升高温度, v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动
D.对于反应A(g)+B(g)2C(g),起始充入等物质的量的A和B,达到平衡时A的体积分数为n%,此时若给体系加压则A的体积分数不变
6.下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去中的HCl,可减少的损失
D.打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
7.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.向含有的红色溶液中加铁粉,振荡,红色变浅或褪去
8.下列现象不能用化学平衡移动原理解释的是
A.Cl2+H2O⇌HCl+HClO,向新制氯水中加入碳酸钙,漂白性增强
B. (橙色)+H2O⇌2 (黄色)+2H+,向K2Cr2O7溶液中滴加几滴浓硫酸,橙色加深
C.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0,将装有NO2的玻璃球浸入热水中,红棕色变深
D.2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),达平衡后缩小容器容积可使体系颜色变深
类型三 等效平衡模型
9.向下列四个容器中分别加入x mol X和y mol Y发生反应:xX(g)+yY(g)zZ(g)(x+y≠z),一段时间达到平衡状态。已知四个容器的起始温度和体积均相同,活塞无质量、光滑移动无摩擦、不会脱离容器,则平衡后生成物Z的物质的量分数最大的是
A.恒温恒容 B.恒温恒压 C.绝热恒容 D.绝热恒压
10.温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应: ΔH =-197kJ/mol。达到平衡时,下列说法错误的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时SO3的物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
0
0
2
1.8
Ⅱ
绝热恒容
2
1
0
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A.容器Ⅰ中SO3的转化率和容器Ⅲ的转化率之和大于1
B.容器Ⅱ中放出的热量小于
C.平衡时SO3的物质的量:a<1.8,b>1.8
D.容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ的平衡常数
11.在3个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中,反应 分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是
容器
温度/K
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
Ⅰ
977
0.28
0.56
0
0.4
Ⅱ
977
0.56
0.56
0
x
Ⅲ
1250
0
0
0.56
y
A.977 K,该反应的化学平衡常数值为2
B.达到平衡时,向容器Ⅰ中增加C的量,平衡正向移动
C.达到平衡时,容器Ⅰ中的转化率比容器Ⅱ中的小
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的CO的转化率小于28.6%
12.甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲>丙
B.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙=甲>丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D.其它条件不变,向平衡后的甲容器中再加入少量NO2,新平衡后NO2的转化率变大
类型四 平衡移动与图像分析
13.物质A(g)可同时转化为它的同分异构体B(g)和C(g),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c随时间t的变化如图b,则
A.体系中,反应先达到平衡
B.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增大
C.t1时,若体系中物质的质量:,则内A的转化率为50%
D.图b中数据满足关系:
14.在绝热(与环境无热交换)恒容密闭容器中研究反应,反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线甲代表
B.达到反应限度时,反应物气体的转化率为40%
C.X点时,曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率
D.可根据反应体系的温度变化判断反应是否达到平衡
15.反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.A、C两点的化学平衡常数:
B.由状态到状态,可以用加热的方法
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:
16.甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为
①
②
在装有催化剂的密闭容器中,、时,若仅考虑上述反应,平衡时转化率和转化率随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.曲线表示平衡时转化率随温度的变化
C.平衡时生成的比平衡时生成的多
D.相同条件下,和总物质的量不变,越大,产量越高
1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.用排饱和食盐水除氯气中的氯化氢
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
2.乙烯直接水合法生产乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。下图为乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O):n(C2H4)=1:1],下列说法正确的是
A.p1>p2>p3
B.该反应的ΔH>0
C.M点C2H5OH的平衡产率为20%
D.恒压条件下向M点的体系中通入乙烯,平衡将向逆反应方向移动
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅
B.对于反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),缩小容器的容积可使体系的颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.打开可乐瓶盖后看到大量的气泡逸出
4.将足量A放入密闭容器中,发生反应 ,下列说法正确的是
A.该反应在任意温度下均能自发
B.平衡后,恒容恒温充入氦气使压强增大,平衡逆向移动
C.平衡后,恒容下降低温度,再次平衡后气体中C的体积分数减小
D.平衡后,恒温恒容下,加入A,平衡正向移动
5.某同学研究溶液中的化学平衡,设计如图所示实验。已知:(橙色)(黄色) 。实验现象如下:
ⅰ.试管a中溶液为橙色;
ⅱ.试管b中溶液为黄色;
ⅲ.试管c中滴加浓硫酸后温度略有升高,溶液变为深橙色。
下列说法正确的是
A.试管a中加入少量纯碱固体,溶液颜色不变
B.试管b中只存在
C.该实验可以证明减小生成物浓度平衡正向移动
D.试管c中影响平衡移动的主要因素是氢离子浓度
6.水煤气变换反应是工业上制备氢气的重要方法之一: 。下列关于该反应的叙述正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
B.保持其他条件不变,压缩容器体积,反应速率加快,有利于提高CO的平衡转化率
C.保持其他条件不变,加入催化剂,反应速率加快,CO的平衡转化率也增大
D.保持温度和容器体积不变,充入(g),平衡向正反应方向移动,但(g)的平衡转化率降低
7.与催化重整制备合成气涉及如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
向恒容容器中通入1 mol 和3 mol ,平衡时(g)、(g)、CO(g)、(g)物质的量随温度变化如图。下列说法错误的是
A.曲线a代表CO
B.900 K时,转化率为70%
C.温度升高,的物质的量先增后减
D.其他条件不变,移除CO可提高转化率
8.合成甲醇的绿色新途径是利用含有CO2的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.______________________________ △H3
(1)已知△H1=△H2+△H3,写出反应Ⅲ的热化学方程式:_____________________;K1、K2与K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为K3=___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对CO2平衡转化率α(CO2)的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率φ(CH3OH)随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,α(CO2)增大的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将CO与H2按投料比=充入密闭容器中,在温度为T、压强为p时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数为50%,则CO的转化率为___________;压强平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含p的代数式表示)。
1.(2026·浙江·高考真题)已知: 。基于该反应可实现粗铜(杂质不参与反应)的提纯,所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是
A.低温区放粗铜
B.主要在高温区生成
C.粗铜转化为纯铜的过程中,反应未达到平衡
D.在收集纯铜处放置小纯铜片,有利于获得大纯铜片
2.(2026·广西·高考真题)探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A.①中铬主要以形式存在
B.②中溶液呈绿色,说明被还原
C.②到③有生成
D.氧化性强于
3.(2026·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有:
在密闭容器中,时,、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间,且)随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.压强不变,温度从200℃升高至300℃,平衡时减小
B.300℃时,增大反应压强,平衡时减小
C.200℃升高至300℃,下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值
D.其他条件不变,延长点实际反应时间,转化率不变
4.(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
5.(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
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专题03 化学平衡移动原理及其应用
类型一 外界条件对化学平衡的影响
1.对于反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),在一定条件下达到平衡状态。下列说法中,正确的是
A.增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大
B.增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大
C.增大压强,平衡不移动,各物质的浓度不变
D.升高温度,平衡一定向正反应方向移动
【答案】B
【详解】A.增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,但额外加入使的总物质的量增大,最终的转化率减小,A错误;
B.增大的浓度,平衡向正反应方向移动,参与反应的的量增加,的初始量不变,故的转化率增大,B正确;
C.该反应为反应前后气体分子数相等的反应,增大压强平衡不移动,但压缩体积增大压强时所有气体物质的浓度均增大,C错误;
D.升高温度平衡向吸热方向移动,题干未给出反应的焓变,无法判断平衡移动方向,平衡不一定向正反应方向移动,D错误;
故选B。
2.研究加氢制甲醇对缓解温室效应有重要意义,其反应方程式为 ,下列说法正确的是
A.压缩容器体积增大压强,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.催化剂降低了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
C.反应物总键能小于生成物的总键能
D.只增大的浓度能提高平衡时的转化率
【答案】C
【详解】A.压缩容器体积增大压强时,体系中所有气体物质的浓度均增大,正、逆向反应速率均增大,A错误;
B.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,但平衡常数仅与温度有关,催化剂不能改变平衡常数,B错误;
C.反应焓变反应物总键能 生成物总键能,该反应,因此反应物总键能小于生成物总键能,C正确;
D.只增大的浓度,平衡正向移动,的转化率升高,但自身的转化率会降低,D错误。
3.利用“液态阳光”技术,将工业排放的转化为甲醇是实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。在恒容密闭容器中,发生反应:。反应达到平衡后,下列措施能使平衡向正反应方向移动,且提高平衡转化率的是
A.升高反应温度
B.向容器中充入稀有气体
C.使用高效催化剂
D.温度不变,再向容器中按原投料比同时充入和
【答案】D
【详解】A.该反应,正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,平衡转化率降低,A不符合题意;
B.恒容密闭容器中充入稀有气体,反应体系中各物质浓度均不变,平衡不移动,平衡转化率不变,B不符合题意;
C.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡移动,平衡转化率不变,C不符合题意;
D.温度不变,按原投料比同时充入和,相当于增大体系压强,平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,平衡转化率提高,D符合题意;
故选D。
4.通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
甘油水蒸气重整制氢时,其他条件不变,在不同水醇比时,的平衡产率与温度的关系如图。下列说法正确的是
A.其他条件不变,压缩容器体积,有利于提高氢气的平衡产率
B.水醇比从大到小的顺序是
C.选择优质的催化剂,能提高的平衡产率
D.从热力学角度考虑,温度越高越有利于水蒸气重整制氢
【答案】B
【分析】反应Ⅰ正向是气体物质的量增大的吸热过程,反应Ⅱ正向是气体物质的量不变的放热过程。由图可知,在同一温度下三条曲线的氢气平衡产率依次降低;各曲线在约900 K达到最大值后,总体随温度升高而降低。
【详解】A.压缩容器体积使压强增大,反应Ⅰ的平衡向气体物质的量减小的逆反应方向移动,氢气的平衡产率降低,A错误;
B.水醇比增大,相当于增加水蒸气的相对投料量,反应Ⅱ和总反应均向生成氢气的方向移动;同一温度下,曲线越高对应的水醇比越大,因此,B正确;
C.催化剂能同等程度加快正、逆反应速率,只能缩短达到平衡所需的时间,不能改变平衡组成,C错误;
D.反应Ⅱ正向放热,且图中氢气的平衡产率在约900 K达到最大值后随温度继续升高而降低,因此并非温度越高越有利,D错误;
故选B。
类型二 勒夏特列原理的应用
5.速率和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题,下列有关说法正确的是
A.mA(g)+nB(g)pC(g),平衡时A的浓度等于0.5mol/L,将容器体积扩大一倍,达到新的平衡后A的浓度变为0.3mol/L,则计量数m+n<p
B.将纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中,在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),则CO2的体积分数不变可以作为平衡判断的依据
C.N2O4(g)2NO2(g),升高温度, v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动
D.对于反应A(g)+B(g)2C(g),起始充入等物质的量的A和B,达到平衡时A的体积分数为n%,此时若给体系加压则A的体积分数不变
【答案】D
【详解】A.将容器体积扩大一倍,若平衡不移动,A的浓度应变为,实际新平衡A浓度为,说明平衡逆向移动,减压平衡向气体分子数增大的方向移动,故,A错误;
B.该反应的反应物为固体,生成物和的物质的量之比始终为,的体积分数始终为,故其体积分数不变不能作为平衡判断依据,B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,、均增大,不会出现减小的情况,C错误;
D.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,加压平衡不移动,故A的体积分数不变,D正确;
故选D。
6.下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去中的HCl,可减少的损失
D.打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
【答案】A
【详解】A.该反应前后气体化学计量数之和相等,加压时平衡不移动;压缩使二氧化氮浓度增大,气体颜色变深。因此该现象不能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.合成氨反应的正反应方向是气体化学计量数减小的方向,增大压强时平衡向生成氨的方向移动,氨的产量提高,能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.HCl易溶于水;饱和食盐水中氯离子浓度较大,使氯气与水的反应平衡逆向移动,从而减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.打开瓶盖后瓶内压强减小,二氧化碳的溶解平衡向生成气态二氧化碳的方向移动,二氧化碳逸出形成气泡,能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选A。
7.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.向含有的红色溶液中加铁粉,振荡,红色变浅或褪去
【答案】B
【详解】A.密闭烧瓶中存在,正反应为吸热反应。升高温度,平衡向正反应方向移动,红棕色气体的浓度增大,混合气体颜色加深,能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.氢气、碘蒸气和碘化氢组成的平衡为,反应前后气体分子总数不变。恒温加压时平衡不移动,但压缩使有色的碘蒸气浓度增大,所以颜色变深不是平衡移动造成的,不能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.氯水中存在平衡。光照时,次氯酸发生分解,反应为。次氯酸被消耗,氯水中的平衡向正反应方向移动,氯气浓度降低,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.溶液中存在。加入铁粉后发生,三价铁离子被消耗,平衡向逆反应方向移动,红色配离子的浓度降低,能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选B。
8.下列现象不能用化学平衡移动原理解释的是
A.Cl2+H2O⇌HCl+HClO,向新制氯水中加入碳酸钙,漂白性增强
B. (橙色)+H2O⇌2 (黄色)+2H+,向K2Cr2O7溶液中滴加几滴浓硫酸,橙色加深
C.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0,将装有NO2的玻璃球浸入热水中,红棕色变深
D.2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),达平衡后缩小容器容积可使体系颜色变深
【答案】D
【详解】A.向新制氯水中加入碳酸钙,碳酸钙与反应使减小,平衡正向移动,增大,漂白性增强,能用化学平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.滴加浓硫酸使溶液中增大,平衡逆向移动,增大,橙色加深,能用化学平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,增大,红棕色变深,能用化学平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,缩小容器容积平衡不移动,体系颜色变深是因为容器容积减小导致增大,不能用化学平衡移动原理解释,D符合题意;
故答案选D。
类型三 等效平衡模型
9.向下列四个容器中分别加入x mol X和y mol Y发生反应:xX(g)+yY(g)zZ(g)(x+y≠z),一段时间达到平衡状态。已知四个容器的起始温度和体积均相同,活塞无质量、光滑移动无摩擦、不会脱离容器,则平衡后生成物Z的物质的量分数最大的是
A.恒温恒容 B.恒温恒压 C.绝热恒容 D.绝热恒压
【答案】B
【详解】A.恒温恒容条件下,因反应前后气体分子数不等(),反应正向进行时,若气体总物质的量减小则体系压强降低,若气体总物质的量增大则体系压强升高,均会抑制平衡正向移动,Z的物质的量分数小于恒温恒压,A不符合题意;
B.恒温恒压条件下,压强始终恒定,不会因反应过程中气体分子数变化产生抑制正向移动的压强变化,且恒温条件下不存在绝热过程中温度变化对正向移动的抑制,平衡正向移动程度最大,Z的物质的量分数最大,B符合题意;
C.绝热恒容条件下,反应正向进行时,若正反应放热则体系温度升高,若正反应吸热则体系温度降低,温度变化均会抑制平衡正向移动,同时伴随的压强变化也会抑制正向移动,Z的物质的量分数较小,C不符合题意;
D.绝热恒压条件下,反应正向进行时的温度变化会抑制平衡正向移动,正向移动程度小于恒温恒压,Z的物质的量分数更小,D不符合题意;
故选B。
10.温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应: ΔH =-197kJ/mol。达到平衡时,下列说法错误的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时SO3的物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
0
0
2
1.8
Ⅱ
绝热恒容
2
1
0
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A.容器Ⅰ中SO3的转化率和容器Ⅲ的转化率之和大于1
B.容器Ⅱ中放出的热量小于
C.平衡时SO3的物质的量:a<1.8,b>1.8
D.容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ的平衡常数
【答案】D
【详解】A.若容器Ⅲ为恒温恒容,与容器Ⅰ互为等效平衡,二者转化率之和为1;容器Ⅲ为恒温恒压,反应正向进行时气体总物质的量减小,体积缩小,相当于增大压强,平衡正向移动,转化率大于恒温恒容条件下的转化率,故容器Ⅰ中的转化率和容器Ⅲ中的转化率之和大于1,A正确;
B.恒温恒容下起始加入和,平衡时生成,放出热量;容器Ⅱ为绝热恒容,反应放热使体系温度升高,平衡逆向移动,生成的量小于,故放出的热量小于,B正确;
C.容器Ⅱ中温度升高平衡逆向移动,故;容器Ⅲ恒温恒压,反应正向进行时压强大于恒温恒容条件,平衡正向移动,故,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,容器Ⅲ温度为,容器Ⅱ中反应放热使温度高于,该反应正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,故容器Ⅱ的平衡常数小于容器Ⅲ的平衡常数,D错误;
故本题选D。
11.在3个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中,反应 分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是
容器
温度/K
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
Ⅰ
977
0.28
0.56
0
0.4
Ⅱ
977
0.56
0.56
0
x
Ⅲ
1250
0
0
0.56
y
A.977 K,该反应的化学平衡常数值为2
B.达到平衡时,向容器Ⅰ中增加C的量,平衡正向移动
C.达到平衡时,容器Ⅰ中的转化率比容器Ⅱ中的小
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的CO的转化率小于28.6%
【答案】D
【分析】容器Ⅰ中,平衡时反应生成0.40 mol CO,故二氧化碳和C均消耗0.20 mol,平衡时二氧化碳为0.08 mol、C为0.36 mol,一氧化碳和二氧化碳的平衡浓度分别为0.20 mol/L和0.04 mol/L。代入平衡常数表达式,。正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大。
【详解】A.由【分析】可知,977 K时该反应的化学平衡常数为1,而非2,A错误;
B.容器Ⅰ达到平衡时仍有0.36 mol固体C,增加固体C不改变气体组分的浓度,平衡不移动,B错误;
C.容器Ⅱ与容器I相比,容器Ⅱ相当于容器I加压,使气体物质的浓度变为原来的二倍,则平衡逆向移动,CO2的转化率减小,所以容器Ⅱ中CO2的转化率比容器I中的小,C错误;
D.容器Ⅲ在977 K达到平衡时与容器Ⅰ等效,逆反应生成0.08 mol二氧化碳和0.08 mol C时,一氧化碳剩余0.40 mol,此时平衡常数为1,对应一氧化碳的转化率为28.6%。1250 K时温度更高,平衡常数更大,正反应更有利,平衡时一氧化碳的转化率小于28.6%,D正确;
故选D。
12.甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲>丙
B.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙=甲>丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D.其它条件不变,向平衡后的甲容器中再加入少量NO2,新平衡后NO2的转化率变大
【答案】D
【分析】三个容器中发生的平衡为。甲中0.2 mol二氧化氮与丙中0.1 mol四氧化二氮所含氮原子总量相同;甲、丙的容积和温度均相同且反应时容积不变,故两容器达到平衡后的组成完全相同。
【详解】A.由甲、丙达到平衡后的组成完全相同可知,两容器中四氧化二氮的百分含量相等,不可能满足乙>甲>丙,A错误;
B.设三容器的初始容积均为,初始二氧化氮浓度。设甲、乙平衡时二氧化氮浓度分别为、。甲恒容,有;乙恒压,体系总浓度始终为,故。两式对应相同的平衡常数,比较可得;又因甲、丙平衡组成相同,所以二氧化氮浓度的顺序为乙>甲=丙,B错误;
C.设相同平衡状态下四氧化二氮的物质的量为,则甲中二氧化氮的转化率为,丙中四氧化二氮的转化率为,二者之和为1但不一定相等,C错误;
D.向恒容的甲中加入少量二氧化氮后,体系中氮原子的总浓度增大;在温度不变、平衡常数不变时,二聚反应的平衡向生成四氧化二氮的方向移动,新的平衡状态对应更大的二氧化氮转化率,D正确;
故选D。
类型四 平衡移动与图像分析
13.物质A(g)可同时转化为它的同分异构体B(g)和C(g),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c随时间t的变化如图b,则
A.体系中,反应先达到平衡
B.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增大
C.t1时,若体系中物质的质量:,则内A的转化率为50%
D.图b中数据满足关系:
【答案】C
【详解】A.的活化能低于,的反应速率更快,但无法说明先达到平衡,A错误;
B.由图a可知,A的能量高于B的能量,为放热反应;A的能量低于C的能量,为吸热反应;升高温度时,平衡逆向移动,平衡正向移动,B的体积分数会减小,B错误;
C.图b中,初始浓度大于0,且浓度逐渐下降的曲线代表物质A;初始浓度为0,浓度在初期上升较快的曲线代表物质C,上升较慢的曲线代表物质B;A、B是同分异构体,二者摩尔质量相等;时,即,恒容容器中浓度比等于物质的量之比,因此,时刻,且表示物质B和C的曲线相交,即B和C的浓度相等,可得此时,故;初始时只有A,设A的初始浓度为,则有,故;由时刻可得,A的转化率为,C正确;
D.初始时体系只有A,设A的初始浓度为,任意时刻根据物料守恒,A的剩余浓度 + 生成B的浓度 + 生成C的浓度 = ;时刻,,代入得,同理可知时刻,可得,D错误;
故选C。
14.在绝热(与环境无热交换)恒容密闭容器中研究反应,反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线甲代表
B.达到反应限度时,反应物气体的转化率为40%
C.X点时,曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率
D.可根据反应体系的温度变化判断反应是否达到平衡
【答案】D
【详解】A.根据反应计量关系,同一时间段内的浓度变化量是的2倍,图中甲的初始浓度为,随反应进行浓度降低,,乙从0开始浓度升高,变化之比为,所以曲线甲代表,A错误;
B.平衡时,作为反应物的初始浓度为,平衡浓度为,转化率为,并非40%,B错误;
C.X点未达到平衡,曲线乙对应物质的浓度仍在增大,说明其生成速率大于消耗速率,C错误;
D.该反应为放热反应,绝热容器中反应未达平衡时体系温度会发生变化,当温度不变时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故可根据温度变化判断平衡状态,D正确;
故选D。
15.反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.A、C两点的化学平衡常数:
B.由状态到状态,可以用加热的方法
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:
【答案】C
【分析】 ,升高温度,平衡正向移动,降低温度平衡逆向移动。增大压强平衡逆向移动,减小压强平衡正向移动。
【详解】A. A、C两点对应的温度相同,平衡常数只受温度影响,,A正确。
B.A到B,NO2的体积分数减小,说明相同压强下,T2到T1,平衡逆向移动,结合分析可知,T2到T1为降温,即由状态A到状态B,可以用降温的方法,则由状态B到状态A,可以用加热升温的方法,B正确。
C.A到C,压强增大,体积减小,NO2(g)的浓度增大,然后平衡逆向移动,最终二氧化氮的浓度比原浓度大,故气体颜色较深,即C点气体颜色比A点深,C错误。
D.A点到C点,压强增大,平衡逆向移动,该反应的逆反应为气体相对分子质量增大的反应,即A点气体的平均相对分子质量小于C点气体的平均相对分子质量,D正确;
故答案选C。
16.甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为
①
②
在装有催化剂的密闭容器中,、时,若仅考虑上述反应,平衡时转化率和转化率随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.曲线表示平衡时转化率随温度的变化
C.平衡时生成的比平衡时生成的多
D.相同条件下,和总物质的量不变,越大,产量越高
【答案】C
【详解】A.根据盖斯定律,将反应①+②可得目标反应,,不是,A错误;
B.反应①为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡转化率随温度升高而增大,对应上升的曲线b,曲线a为转化率随温度的变化,B错误;
C.设起始,850℃时转化率为90%,转化的为,生成的总物质的量为0.9mol,此时转化率为50%,故;550℃时转化率为30%,转化的为,生成的总物质的量为0.3mol,此时转化率为90%,故,因此850℃平衡时生成的更多,C正确;
D.和总物质的量不变时,越大,越小,是生成的核心反应物,当量过少时,产量会降低,并非越高,D错误;
故选C。
1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.用排饱和食盐水除氯气中的氯化氢
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
【答案】C
【详解】A.氯气和水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低氯气溶解度,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.密闭烧瓶中存在平衡,受热时平衡向吸热的逆反应方向移动,浓度增大,颜色加深,可用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.常温下铁钉遇浓硝酸发生钝化,是铁被浓硝酸氧化生成致密氧化膜阻止反应继续进行,不属于可逆反应的平衡移动过程,加热后氧化膜被破坏,铁与浓硝酸剧烈反应生成红棕色,不能用平衡移动原理解释,C符合题意;
D.新制氯水中存在平衡,光照时分解浓度降低,平衡正向移动,浓度减小,颜色变浅,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选C。
2.乙烯直接水合法生产乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。下图为乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O):n(C2H4)=1:1],下列说法正确的是
A.p1>p2>p3
B.该反应的ΔH>0
C.M点C2H5OH的平衡产率为20%
D.恒压条件下向M点的体系中通入乙烯,平衡将向逆反应方向移动
【答案】C
【分析】根据图像信息对反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)进行控制变量分析,相同温度下乙烯的平衡转化率;压强一定时,随温度升高,乙烯平衡转化率降低;
【详解】A.该反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,乙烯平衡转化率越高,由图可知相同温度下转化率,故压强,A错误;
B.温度升高时乙烯平衡转化率降低,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,,B错误;
C.初始时,反应中与的计量数之比为1:1,故乙醇的平衡产率等于乙烯的平衡转化率,M点乙烯转化率为20%,故乙醇产率为20%,C正确;
D.恒压条件下通入乙烯,经计算此时浓度商,平衡向正反应方向移动,D错误;
故答案选C。
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅
B.对于反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),缩小容器的容积可使体系的颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.打开可乐瓶盖后看到大量的气泡逸出
【答案】B
【详解】A.加入溶液后,与反应生成沉淀,浓度降低,使平衡正向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.反应为气体分子数不变的反应,缩小容器容积,压强增大,平衡不移动,体系颜色变深是因为体积减小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.氯气与水存在平衡,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低了氯气的溶解度,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.可乐中存在溶解平衡,打开瓶盖后体系压强减小,平衡逆向移动,逸出产生大量气泡,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选B。
4.将足量A放入密闭容器中,发生反应 ,下列说法正确的是
A.该反应在任意温度下均能自发
B.平衡后,恒容恒温充入氦气使压强增大,平衡逆向移动
C.平衡后,恒容下降低温度,再次平衡后气体中C的体积分数减小
D.平衡后,恒温恒容下,加入A,平衡正向移动
【答案】A
【详解】A.反应的,正反应气体总物质的量增大,故,根据自发反应判据,任意温度下均满足,因此该反应在任意温度下均能自发,A正确;
B.恒容恒温充入氦气,体系总压强增大,但气体、C的浓度均未发生改变,平衡不移动,B错误;
C.正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,反应生成的和C的物质的量之比始终为,因此C的体积分数始终保持不变,C错误;
D.为固体,固体浓度视为常数,加入不改变平衡体系中各物质的浓度,平衡不移动,D错误;
故答案选A。
5.某同学研究溶液中的化学平衡,设计如图所示实验。已知:(橙色)(黄色) 。实验现象如下:
ⅰ.试管a中溶液为橙色;
ⅱ.试管b中溶液为黄色;
ⅲ.试管c中滴加浓硫酸后温度略有升高,溶液变为深橙色。
下列说法正确的是
A.试管a中加入少量纯碱固体,溶液颜色不变
B.试管b中只存在
C.该实验可以证明减小生成物浓度平衡正向移动
D.试管c中影响平衡移动的主要因素是氢离子浓度
【答案】D
【详解】A.纯碱会与平衡体系中的反应,使生成物浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,溶液变为黄色,颜色发生变化,A错误;
B.该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,试管b中除外,还存在少量未反应的,B错误;
C.试管b中加入溶液时,存在3个影响平衡的因素:消耗使平衡正向、中和反应放热(该反应,升温也会使平衡正向)、加入溶液稀释体系也会使平衡正向,变量不唯一,无法证明减小生成物浓度平衡正向移动,C错误;
D.试管c中加入浓硫酸,浓硫酸稀释放热使温度升高,按吸热反应升温平衡正向的规律,溶液应变黄,但最终溶液变为深橙色,说明平衡逆向移动,可知浓度增大使平衡逆向移动的影响远大于温度的影响,影响平衡移动的主要因素是氢离子浓度,D正确;
故选D。
6.水煤气变换反应是工业上制备氢气的重要方法之一: 。下列关于该反应的叙述正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
B.保持其他条件不变,压缩容器体积,反应速率加快,有利于提高CO的平衡转化率
C.保持其他条件不变,加入催化剂,反应速率加快,CO的平衡转化率也增大
D.保持温度和容器体积不变,充入(g),平衡向正反应方向移动,但(g)的平衡转化率降低
【答案】D
【详解】A.该反应,为放热反应,升高温度正、逆反应速率均增大,但平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.该反应反应前后气体分子总数相等,压缩容器体积(增大压强),反应速率加快,但平衡不移动,的平衡转化率不变,B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡状态,加入催化剂后的平衡转化率不变,C错误;
D.温度和容器体积不变,充入,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,由于的初始量不变,新平衡时的总投入量增大,因此其平衡转化率降低,D正确;
故选D。
7.与催化重整制备合成气涉及如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
向恒容容器中通入1 mol 和3 mol ,平衡时(g)、(g)、CO(g)、(g)物质的量随温度变化如图。下列说法错误的是
A.曲线a代表CO
B.900 K时,转化率为70%
C.温度升高,的物质的量先增后减
D.其他条件不变,移除CO可提高转化率
【答案】C
【详解】A.反应Ⅰ、Ⅱ均生成CO,且两反应为吸热反应,升温平衡正向移动,CO的物质的量增幅大于H₂,曲线a随温度升高持续上升且最终数值最高,代表CO,A正确;
B.900 K时CO和CO₂的物质的量均为1.85 mol,设反应Ⅰ消耗mol,反应Ⅱ消耗mol,列方程:,,解得总消耗为mol,转化率为,B正确;
C.反应Ⅱ为吸热反应,升温平衡正向移动,生成量增大;反应Ⅲ为放热反应,升温平衡逆向移动,消耗量减小,因此的物质的量随温度升高持续增大,不会出现先增后减的趋势,C错误;
D.移除CO,反应Ⅰ、Ⅱ的生成物浓度减小,平衡均正向移动,消耗量增大,转化率提高,D正确;
故选C。
8.合成甲醇的绿色新途径是利用含有CO2的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.______________________________ △H3
(1)已知△H1=△H2+△H3,写出反应Ⅲ的热化学方程式:_____________________;K1、K2与K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为K3=___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对CO2平衡转化率α(CO2)的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率φ(CH3OH)随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,α(CO2)增大的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将CO与H2按投料比=充入密闭容器中,在温度为T、压强为p时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数为50%,则CO的转化率为___________;压强平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含p的代数式表示)。
【答案】(1) CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ∆H3= -90.14kJ/mol
(2)增大了氢气的浓度,上述平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率
(3)X
(4) 75%
【详解】(1)已知 ,根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ。将反应Ⅰ减去反应Ⅱ可得反应Ⅲ的化学方程式为 ,其焓变 ;根据平衡常数的定义,反应相减,平衡常数相除,故 ;
(2)在恒温恒容条件下,增大投料比 ,相当于增加了反应物 的浓度。根据勒夏特列原理,增大反应物浓度会使平衡正向移动,从而提高了另一种反应物 的转化率;
(3)根据Arrhenius经验公式 ,以 对 作图,直线的斜率为 。由图可知,直线X的斜率绝对值较小,说明催化剂X对应的活化能 较小。活化能越小,反应速率越快,催化剂的催化效能越高,故催化效能较高的是X;
(4)设起始充入的 为 , 为 ,转化的 为 。列出三段式:平衡时混合气体总物质的量为 。由题意知,平衡时 的物质的量分数为 ,即 ,解得 ,则 的转化率为 ;平衡时,、、 的物质的量分别为 、、,总物质的量为 。各组分的体积分数分别为: 占 , 占 , 占 。平衡分压分别为:,,。压强平衡常数 。
1.(2026·浙江·高考真题)已知: 。基于该反应可实现粗铜(杂质不参与反应)的提纯,所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是
A.低温区放粗铜
B.主要在高温区生成
C.粗铜转化为纯铜的过程中,反应未达到平衡
D.在收集纯铜处放置小纯铜片,有利于获得大纯铜片
【答案】A
【分析】该反应的核心原理:勒夏特列原理在实际生产中的应用,将粗铜放置在高温区:平衡正向移动,粗铜发生反应转化为气体(CuCl)以便脱离杂质,生成的气体扩散到低温区后,由于温度降低,平衡向逆反应方向移动,重新生成纯净的Cu 固体析出,据此解答。
【详解】A.该反应正反应,高温利于平衡正向移动,使粗铜转化为气态,因此粗铜应放置在高温区,低温区为析出纯铜的区域,A错误;
B.高温区平衡正向移动,生成和,因此主要在高温区生成,B正确;
C.在整个密封装置中,由于存在温度梯度(高温区和低温区),各物质在两个区域之间不断发生定向迁移和反应。这是一个动态的物质传输过程,粗铜不断消耗,纯铜不断生成,整个系统并没有处于一个静态的、各处浓度不变的化学平衡状态,如果完全达到了化学平衡,宏观上的物质转移就会停止,C正确;
D.在低温收集区放置小的纯铜片,它可作为晶核引导还原出来的铜原子优先附着在其表面生长,从而更容易聚集成大块的纯铜,D正确;
故选A。
2.(2026·广西·高考真题)探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A.①中铬主要以形式存在
B.②中溶液呈绿色,说明被还原
C.②到③有生成
D.氧化性强于
【答案】D
【详解】A.溶液中存在如下平衡:,向溶液中加入足量硫酸溶液,溶液中的氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,所以铬元素主要以的形式存在,A错误;
B.②中溶液呈绿色,说明溶液中发生的反应为酸性条件下溶液中的与过氧化氢溶液反应生成铬离子、氧气和水,反应中氧元素的化合价升高被氧化,B错误;
C.③中溶液呈亮绿色,说明溶液中发生的反应为溶液中的铬离子先与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铬沉淀,反应生成的氢氧化铬与过量的氢氧化钾溶液反应生成亮绿色的,所以②到③有氢氧化铬生成,C错误;
D.向③中加入过氧化氢溶液后溶液变为黄色,说明溶液中发生的反应为碱性条件下溶液中的与溶液反应生成和水,反应中铬元素化合价升高被氧化,铬酸钾是反应的氧化产物,氧元素化合价降低被还原,过氧化氢是氧化剂,由氧化还原反应规律可知,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以过氧化氢的氧化性强于铬酸钾,D正确;
故选D。
3.(2026·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有:
在密闭容器中,时,、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间,且)随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.压强不变,温度从200℃升高至300℃,平衡时减小
B.300℃时,增大反应压强,平衡时减小
C.200℃升高至300℃,下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值
D.其他条件不变,延长点实际反应时间,转化率不变
【答案】B
【详解】A.温度从200℃升高至300℃,反应,,平衡逆向移动,消耗的量减小;反应,,平衡正向移动,消耗的量增加,200~300℃范围内,平衡转化率随温度升高降低,说明总消耗的量减少,平衡体系中增大,A错误;
B.300℃时,增大压强,则生成乙烯反应平衡正向移动,减小;由生成CO的反应的平衡常数可得,温度不变时平衡常数不变,可知最终平衡时减小,B正确;
C.从图中可看出,200℃到300℃,曲线的下降幅度远大于,即下平衡转化率的变化值更大,C错误;
D.X点是实际转化率曲线和平衡曲线的交点,,由曲线可知,X点的实际转化率还未达到下的平衡转化率,则可说明与X点同温度下,的平衡转化率高于的平衡转化率,延长反应时间,反应会继续正向进行,转化率会升高,D错误;
故选B。
4.(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
【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。
5.(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。
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