专题05 化学平衡(期中真题汇编,山东专用)高二化学上学期
2026-09-29
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内容正文:
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考点01化学平衡状态的判断
考点02化学平衡的影响因素
考点03勒夏特列原理
考点04化学平衡常数化学平衡的计算
剂
考点01化学平衡状态的判断
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】B
列
考点02化学平衡的影响因素
1.【答案】BC
2.【答案】A
3.【答案】c
4.【答案】AC
5.【答案】BD
6.【答案】D
7.【答案】c
8.【答案】c
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】B
14.【答案】AD
15.【答案】B
16.【答案】D
17.【答案】A
18.【答案】D
19.【答案】AC
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专题05化学平衡
4大高频考点
1/2
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考点03勒夏特列原理
1.【答案】A
2.【答案】c
D考点04化学平衡常数
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】BD
7.【答案】A
8.【答案】AB
9.【答案】CD
10.【答案】C
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】D
16.【答案】BC
17.【答案】C
18.【答案】BD
19.【答案】C
20.【答案】A
21.【答案】AD
22.【答案】D
23.【答案】D
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让教与学更高效
化学平衡的计算
2/2
专题05 化学平衡
4大高频考点
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 化学平衡的影响因素
考点03 勒夏特列原理
考点04 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点01 化学平衡状态的判断
1.(2025-2026高二上·山东省青岛第十七中学·期中)某温度下,密闭容器中发生反应 下列说法正确的是
A. 当时,反应达到平衡状态
B. 当12个键断裂的同时有12个键形成,反应达到平衡状态
C. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 其他条件不变,仅将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时,的新平衡浓度最终比原平衡时浓度减小
2.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)AlN是一种新型无机非金属材料,制备原理是。1700℃下,在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应,下列情况不能判断反应达到平衡状态的是
A. 气体密度不再变化 B. Al2O3的物质的量不再变化
C. 气体总压强不再变化 D. 气体平均摩尔质量不再变化
3.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中充入CO和,发生反应: 。下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)恒容密闭容器中发生反应: 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应进行到时刻达到平衡状态的是
A. ⑤ B. ②④⑤ C. ②③④⑤ D. ⑤⑥
5.(2025-2026高二上·山东省青岛第一中学·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是
①;②密闭容器中总压强不变;③密闭容器中混合气体的密度不变;④密闭容器中氨气的体积分数不变;⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变
A. ②③④ B. ②③ C. ①②③④⑤ D. ②④⑤
考点02 化学平衡的影响因素
1.(2025-2026高二上·山东省青岛第十七中学·期中)(多选)常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下还原四种金属氧化物达平衡后气体中与温度的关系曲线图。下列说法正确的是
A. 工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和接触的时间,减少尾气中的含量
B. 不适宜用于工业冶炼金属铬
C. 工业冶炼金属铜时较低的温度有利于提高的利用率
D. 还原的反应
2.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法正确的是
A. X为,Z为
B. 反应制得1 mol ,须投入2 mol CuO
C. 升高反应温度,HCl被氧化制的反应平衡常数增大
D. 当有4 mol氢氧键断裂的同时,有4 mol氢氯键生成,可据此判断该反应达到化学平衡状态
3.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)MgCl2和NH3在室温条件下可发生反应,其反应过程中能量变化示意图如下。
已知:和在高温条件下均会分解。
下列说法错误的是
A. 室温下,生成的速率比生成的速率大
B. 室温下,比更稳定
C. 为了加快生成的速率,温度越高越好
D. 从平衡的角度推测高温低压条件下,更有利于脱除NH3生成MgCl2
4.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)(多选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在温度分别为T1、T2和T3下,CH4的平衡转化率与压强的关系如图所示:
下列说法错误的是
A. T1<T2<T3
B. 甲烷的重整反应,有利于CaCO3的分解
C. 用物质的量分数x代替浓度来表示反应Ⅱ的平衡常数:
D. T1温度、1000 kPa下,向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,假设此条件下CaCO3已分解完全,其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时n(H2)=0.4 mol,则反应Ⅲ的Kp=6
5.(2025-2026高二上·山东省名校联盟·期中)(多选)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
在恒温恒容密闭容器中,达平衡后,再通入,的平衡转化率降低
在恒温恒容密闭容器中,,达平衡后,再通入,的平衡转化率降低
B
常温下测定某酸溶液的pH为2
该酸为强酸
C
泉水烧开过程中,主要转化为
泉水烧开过程中,主要转化为
D
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液呈红色
KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
6.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积达到新平衡后,容器压强不变
平衡未发生移动
B
室温下,饱和MOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
MOH为弱碱
C
两份新制氯水,分别滴加,溶液和淀粉KI溶液,前者生成白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
溴水中存在平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
生成物浓度降低,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
7.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
8.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与的关系曲线,可知:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图丁是在醋酸溶液中加水稀释,溶液中的变化曲线图,随着加水量的增加电离度:点小于点
9.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)已知,恒容密闭容器中加入和一定量,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. 投料比:
B. 压强:
C. 反应速率:
D. 在投料比条件下,d点反应正向进行
10.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)2023年9月23日,杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料,而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇,有利于实现“碳达峰”,反应过程如下所示:
①
②
向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体,在不同条件下达到平衡,测得平衡时甲醇的物质的量分数,在℃下的、在下的如图所示:
下列说法错误的是
A. 在250℃、下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%
B. 图像中A点和B点达到了相同的平衡状态
C. 保持其他条件不变,增大起始物的比值,可以提高的平衡转化率
D. 在210℃、下,当反应处于Y点状态时,延长反应时间不能达到X点状态
11.(2025-2026高二上·山东省青岛第二中学·期中)化学图象可以综合并直观地反映外界条件对化学反应的影响,如图所示图象是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响,下列说法正确的是
A. 图①表示2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在时扩大容器体积,v正随时间变化的曲线
B. 若图②中A、B、C三点表示反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)在不同温度、压强下NO的平衡转化率,则压强最小的是点A,化学平衡常数最小的是B点
C. 图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),由图可知a=0.5
D. 图④表示工业合成氨平衡时NH3体积分数随起始变化的曲线,则转化率:
12.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)在密闭容器中进行反应:。下列有关图像说法不正确的是
A. 据图①可判断正反应的活化能小于逆反应的活化能
B. 在图②中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若图③中时刻只改变温度,可判断1 mol气体A和3 mol气体B的总能量高于2 mol气体C的总能量
D. 由图④中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
13.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向和KSCN混合溶液中,加入少量的固体
溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
D
催化剂
向l mL乙酸乙酯中加入1 溶液,水浴加热
上层油状液体逐渐减少
使用合适的催化剂可提高反应物的转化率
A. A B. B C. C D. D
14.(2025-2026高二上·山东淄博六校·期中)(多选)氢气是一种清洁能源,乙醇-水催化重整可获得。主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下,向恒容密闭容器中充入和,和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. 表示的平衡转化率
B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数:
C. 200℃反应达平衡时,
D. 500℃时,反应Ⅱ的平衡常数
15.(2025-2026高二上·山东淄博六校·期中)下列图示与对应叙述不相符的是
A. 图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B. 图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应且c点达到平衡
C. 图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时用量对反应的影响图,则图中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
D. 图4中,反应,线上所有的点都是平衡点,则点
16.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 ,装置如下:
下列说法错误的是
A. 高温不利于反应自发进行
B. 根据实验装置和原理推测
C. ,反应已达到化学平衡
D. 工作时,区域和区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
17.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
18.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)在1L密闭容器中,发生反应 。某研究小组控制温度、投料进行实验,测得部分数据如下表。
实验编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡时物质的总物质的量/(mol)
达平衡的时间/min
NO
①
250
2.0
1.0
0
2.5
15
②
250
4.0
2.0
0
③
300
2.0
1.0
0
2.67
10
下列分析不正确的是
A. 实验①中,达平衡时NO的转化率为
B. 该反应
C. ,
D. 实验③达平衡后,向体系中通入和,再次达平衡后的百分含量增大
19.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)(多选)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 点a、b、c对应的平衡常数:
C. 温度对该反应的正反应速率影响更显著
D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,说明反应已达到平衡状态
考点03 勒夏特列原理
1.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 用饱和食盐水除去中的
B. 与的平衡体系,压缩体积后颜色加深
C. 增大压强可加快转化为的速率
D. 500℃比室温更有利于合成氨的反应
2.(2025-2026高二上·山东德州·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业合成氨中,将氨气液化分离
B. 平衡体系中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深
C. A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴CuSO4溶液,B中试管中产生气泡快
D. 向氯水中加碳酸钙,可提高溶液中HClO的浓度
考点04 化学平衡常数 化学平衡的计算
1.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。
下列说法正确的是
A. 反应方程式中的
B. 该反应的正反应为放热反应
C. 20~30min时反应的平衡常数小于30~40min时反应的平衡常数
D. 反应过程中B的转化率最大的时间段是40~54min
2.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)向一恒容密闭容器中加入 和一定量的,发生反应:。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 温度对该反应的正反应速率影响更显著
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,说明反应已达到平衡状态
3.(2025-2026高二上·山东枣庄·期中)在容积不变的容器中充入和发生反应:。起始投料比均为,其他条件不变时,分别探究温度以及不同催化剂对上述反应的影响,实验测得与时间的关系如图。下列说法正确的是
A. 在Ⅱ的条件下,该反应的平衡常数
B. ,Ⅲ中平均反应速率
C. 对比Ⅰ、Ⅱ,说明反应温度相同,使用的催化剂效果Ⅱ优于Ⅰ
D. 对比Ⅰ、Ⅲ,说明加入催化剂,没有加快反应速率,但是提高了平衡转化率
4.(2025-2026高二上·山东德州·期中)在某一温度下,向2 L密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
。
已知:测得的物质的量随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 时的转化率为
B. 向体系中再充入一定量的平衡转化率增大
C. 向体系中充入一定量,反应②平衡向生成的方向移动
D. 向体系中充入一定量,平衡时的百分含量不变
5.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)已知: 。实验测得速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应,测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. T2温度下达到平衡时O2的浓度为
B. a点的NO2在体系中的体积分数为10%
C. 温度由T2到T1,不变
D. 正、逆反应活化能的大小关系为
6.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)恒温恒压密闭容器中,时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。下列说法错误的是
A. 该条件下,体系达到平衡后,(平衡)
B. 该条件下,反应用物质的量分数表示的平衡常数
C. 时刻,
D. 若加入催化剂,增大,不变,则和(平衡)均变大
7.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)已知反应:,向两个容积均为2 L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO和CO气体,各物质的起始物质的量如下表所示。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时的物质的量如下图所示。下列说法错误的是
容器
起始物质的量
NO
CO
Ⅰ
1 mol
3 mol
Ⅱ
6 mol
2 mol
A. 温度下,容器Ⅱ中反应前和平衡时压强之比为
B. N点的平衡常数的值为0.04
C. 若条件改为恒温恒压,容器Ⅰ中气体的密度不变,可说明该反应达到平衡状态
D. 图中M点所示条件下,再通入CO、各4 mol,此时
8.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)(多选)某温度下,的平衡常数。该温度下在甲、乙、丙三个体积相同的恒容密闭容器中,投入和。其起始浓度如表所示。下列判断正确的是
起始浓度
甲
乙
丙
0.010
0.020
0.020
0.010
0.010
0.020
A. 平衡时,甲中的转化率为
B. 平衡时,丙中是甲中的2倍,是
C. 平衡时,甲中和乙中的转化率相同
D. 平衡时,丙中的转化率是甲中的2倍
9.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)(多选)甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下:
①
②
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中发生反应①和②,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. n代表CO
B. 反应温度越高的产量越大
C. 时,反应②的压强平衡常数为
D. 在其他条件不变的情况下,向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中的含量
10.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)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:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解。下列说法错误的是
A. M点Na2SiF6(s)的转化率约为33.3%
B. 气相产物在T3温度时的分压大于在T2温度时的分压
C. 气体的平均摩尔质量不变可判断该反应已达平衡状态
D. T1温度时,向容器中充入少量SiF4(g),重新达平衡时逆反应速率不变
11.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应:。
相关数据见下表:
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
HI
H2
I2
①
T1
1
0.4
②
T1
4
z
③
T2
4
1.8
下列说法错误的是
A. T1℃时,该反应的平衡常数K=4
B. 容器①和②中,HI的平衡转化率相同
C. 若该反应为吸热反应,则T2>T1
D. 向容器③中再充入1 mol HI和1molH2,此时
12.(2025-2026高二上·山东省名校联盟·期中)一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应:。
相关数据见下表:
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
HI
①
1
0.4
②
4
③
4
1.8
下列说法错误的是
A. 时,该反应的平衡常数
B. 容器①和②中,HI的平衡转化率相同
C. 若该反应为吸热反应,则
D. 向容器③中再充入1 mol HI和,此时
13.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。利用如下装置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数Kp。
步骤I:关闭K3,打开K1和K2,开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1;
步骤II:关闭K2,缓慢开启K3至U形管两边液面相平并保持不变,读取压强数值。
记录25 ℃、30 ℃下压强分别为12.0 kPa、17.1 kPa.下列说法错误的是。
A. 氨基甲酸铵分解反应的ΔH>0
B. 该反应25 ℃时的化学平衡常数Kp=2.56×1011 Pa3
C. 步骤I中测压仪数值未稳定即关闭K1,Kp测量值偏小
D. 步骤II中读数时U形管左侧液面偏高,Kp测量值偏大
14.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
15.(2025-2026高二上·山东烟台·期中),恒温密闭容器中,充入物质的量均为的和,发生反应:,测得三种气体的物质的量浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 平衡时,和的转化率相等
D. 平衡后,充入和,此时
16.(2025-2026高二上·山东枣庄·期中)(多选)对于Bosch反应 ,下列关于各图像的解释或得出的结论正确
A. 由甲图可知,反应在时可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,反应过程中的点是C点
D. 由丁图可知,交点表示的反应一定处于平衡状态
17.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的恒容密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D.下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式为:
B. 反应达到平衡状态时,A的转化率为40%
C. 达到平衡后,容器内压强与初始压强之比为:6:5
D. 再加入2.5 mol A和2.5 mol B,平衡正向移动,再次平衡后A的转化率增大
18.(2025-2026高二上·山东德州·期中)(多选)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.
下,在密闭容器中和各发生上述反应。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下图(反应Ⅲ在以下不考虑)。下列说法错误的是
注:含碳生成物选择性
A. c表示的选择性曲线
B. 点M温度下,
C. 时,CO的选择性为
D. 时充入,再次达平衡时增大
19.(2025-2026高二上·山东德州·期中)常温下,将 和 充入的密闭刚性容器中发生反应:。根据图示判断下列有关叙述错误的是
A. 反应内,的平均反应速率为
B. 反应达到平衡状态时
C. c点时,
D. b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率
20.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)反应ⅰ.C40H19(g)C40H18(g)+ H·(g)及反应ⅱ.C40H11(g)C40H10(g)+H·(g)的lnK (K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下,lnK=+c(R为理想气体常数,c为截距)。下列说法正确的是
A. 图中两条线几乎平行的原因是:在两个反应的反应过程中,断裂和形成的化学键相同
B. 反应i是个放热反应
C. 增大压强能提高反应物的平衡转化率
D. 加入催化剂可以改变图中的截距c,提高反应速率
21.(2025-2026高二上·山东德州·期中)(多选)已知合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,某温度下,将1molN2和2.8molH2 投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器内N2的转化率随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 曲线b代表恒温恒压
B. 曲线a表示的容器中反应的平衡常数Ka与曲线c表示的容器中反应的平衡常数的 Kc大小关系为Ka> Kc
C. b容器中M 点,V(正)< V(逆)
D. 曲线b表示的容器中反应的平衡常数的 Kb的数值为112.5
22.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)可用于制备高纯镍。在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下,反应达平衡时,体积分数与温度的关系如图所示。对于同位素交换反应,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(为反应速率常数),下列说法错误的是
A. 降低温度和增大压强均有利于的生成
B. 压强由大到小的顺序:
C. 、110℃时,CO的平衡转化率为72.7%
D. 反应物减小一半时的时间
23.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)在恒温恒压的密闭容器中,以(g)(BL)和足量的高压为原料制取(g)(BD),同时得到副产物(g)(THF)和,涉及反应如下:
已知:①因在高压氛围下进行,故的压强近似等于总压;
②反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态;
③压强平衡常数是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。部分物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时刻,BL的物质的量为
B. 该温度下,反应Ⅰ的平衡常数为
C. 时刻,的物质的量为
D. 其他条件不变,若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂,则BD的物质的量峰值不变
试卷第1页,共3页
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专题05 化学平衡
4大高频考点
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 化学平衡的影响因素
考点03 勒夏特列原理
考点04 化学平衡常数 化学平衡的计算
考点01 化学平衡状态的判断
1.(2025-2026高二上·山东省青岛第十七中学·期中)某温度下,密闭容器中发生反应 下列说法正确的是
A. 当时,反应达到平衡状态
B. 当12个键断裂的同时有12个键形成,反应达到平衡状态
C. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 其他条件不变,仅将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时,的新平衡浓度最终比原平衡时浓度减小
【答案】D
【解析】A.当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时,正反应速率与逆反应速率不等于化学计量数之比,此时反应未达平衡,A错误;
B.12个N-H键断裂和12个O-H键形成均属于正反应方向,无法判断正逆反应速率是否相等,不能判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.升高温度时,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数,平衡逆向移动,而非正反应速率减小,C错误;
D.容器体积扩大一倍,NO浓度瞬间减半,随后因压强减小,平衡向正反应方向移动,但最终NO的新平衡浓度仍小于原平衡浓度,D正确;
答案选D。
2.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)AlN是一种新型无机非金属材料,制备原理是。1700℃下,在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应,下列情况不能判断反应达到平衡状态的是
A. 气体密度不再变化 B. Al2O3的物质的量不再变化
C. 气体总压强不再变化 D. 气体平均摩尔质量不再变化
【答案】D
【解析】A.由质量守恒定律可知,该反应是气体质量增大的反应,反应时,恒容密闭容器中混合气体的密度增大,则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,A正确;
B.反应中氧化铝的物质的量减少,则氧化铝的物质的量不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B正确;
C.该反应是气体体积增大的反应,反应中气体压强增大,则气体总压强不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,C正确;
D.氮气和一氧化碳的摩尔质量均为28g/mol,反应中气体平均摩尔质量始终为28g/mol,不会变化,则气体平均摩尔质量不再变化不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,D错误;
故选D。
3.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中充入CO和,发生反应: 。下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.初始CH3OH的体积分数应该为0,题图A与实际不符,A错误;
B.为反应前后有气体体积差的反应,反应过程中压强逐渐减小,当压强不再变化,表明反应达到平衡状态,B正确;
C.为反应前后有气体体积差的反应,混合气体总质量为定值,反应过程中混合气体的物质的量逐渐减小,则混合气体的平均摩尔质量逐渐增大,题图C与实际不符,C错误;
D.与反应过程无关,图像D不能说明反应达到了平衡状态,D错误;
故选B。
4.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)恒容密闭容器中发生反应: 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应进行到时刻达到平衡状态的是
A. ⑤ B. ②④⑤ C. ②③④⑤ D. ⑤⑥
【答案】A
【解析】① 到达平衡后正、逆反应速率相等,不再变化,t1时刻V正最大,之后随反应进行速率发生变化,t1时刻未到达平衡,① 错误;
② 该反应为放热反应且在绝热恒容条件下进行,平衡建立前,其平衡常数应该随反应的进行逐渐减小,② 错误;
③ t1时甲烷和一氧化碳的物质的量不再发生变化,CO、CH4的物质的量的变化量应与化学计量数成正比,即应为1:1,但图中达到平衡时,CO、CH4的物质的量的变化量之比不是1∶1,③ 错误;
④平均相对分子质量,反应中气体总质量不变,气体分子数减少(n总减小),故M应增大,④ 错误;
⑤ 正反应放热,绝热容器中反应未平衡时温度会变化,则温度不变,说明达到了平衡状态,⑤ 正确;
⑥ 对于固定的反应,焓变是固定不变的,与平衡状态无关,⑥ 错误;
故只有⑤ 可以说明反应进行到时刻达到平衡状态,故选A。
5.(2025-2026高二上·山东省青岛第一中学·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是
①;②密闭容器中总压强不变;③密闭容器中混合气体的密度不变;④密闭容器中氨气的体积分数不变;⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变
A. ②③④ B. ②③ C. ①②③④⑤ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】1. 条件①:反应式中与的生成速率比为2:1(v()=2v()),但题目中写为2v()=v(),与正确比例相反,且未指明正逆反应方向,无法判断平衡,错误;
2. 条件②:反应生成气体(总物质的量增加),压强不变说明气体量不再变化,达到平衡,正确;
3. 条件③:固体分解为气体,气体质量增加,密度=,密度不变说明反应达到平衡,正确;
4. 条件④:与的物质的量比恒为2:1,体积分数始终为,无法判断平衡,错误;
5. 条件⑤:气体平均摩尔质量=,总质量与总物质的量始终成固定比例(),故平均摩尔质量恒定,即平均相对分子质量恒定,无法判断平衡,错误;
综上,有效条件为② ③,故答案选B。
考点02 化学平衡的影响因素
1.(2025-2026高二上·山东省青岛第十七中学·期中)(多选)常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下还原四种金属氧化物达平衡后气体中与温度的关系曲线图。下列说法正确的是
A. 工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和接触的时间,减少尾气中的含量
B. 不适宜用于工业冶炼金属铬
C. 工业冶炼金属铜时较低的温度有利于提高的利用率
D. 还原的反应
【答案】BC
【解析】A.增高炉的高度,增大与矿石的接触,不能影响平衡移动,的利用率不变,A错误;
B.由图像可知用工业冶炼金属铬时,一直很高,说明转化率很低,故不适合,B正确;
C.由图像可知还原氧化铜时,温度越高,越高,说明转化率越低,平衡逆向移动,在低温有利于提高利用率,C正确;
D.由图像可知还原氧化铅时,温度越高,越高,说明转化率越低,平衡逆向移动,说明反应为放热反应,D错误;
故选BC。
2.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法正确的是
A. X为,Z为
B. 反应制得1 mol ,须投入2 mol CuO
C. 升高反应温度,HCl被氧化制的反应平衡常数增大
D. 当有4 mol氢氧键断裂的同时,有4 mol氢氯键生成,可据此判断该反应达到化学平衡状态
【答案】A
【解析】结合总反应和催化机理图,利用原子守恒分析: 与反应生成,根据、原子守恒,为;另一反应物为,故为;分解生成和,根据原子守恒,为; 另一生成物为,故为,据此分析。
【解析】
A.结合总反应和催化机理图,利用原子守恒分析: 与反应生成,根据、原子守恒,为;另一反应物为,故为;分解生成和,根据原子守恒,为,A符合题意;
B.CuO是催化剂,反应中质量不变,无需额外投入,B不符合题意;
C.总反应ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,C不符合题意;
D.4 mol氢氧键断裂,意味着消耗2 mol H2O;4 mol氢氯键生成,意味着生成4 mol HCl。这两个过程均描述的是逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,因此不能判断反应达到化学平衡状态,D不符合题意;
故选A。
3.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)MgCl2和NH3在室温条件下可发生反应,其反应过程中能量变化示意图如下。
已知:和在高温条件下均会分解。
下列说法错误的是
A. 室温下,生成的速率比生成的速率大
B. 室温下,比更稳定
C. 为了加快生成的速率,温度越高越好
D. 从平衡的角度推测高温低压条件下,更有利于脱除NH3生成MgCl2
【答案】C
【解析】A.生成的活化能更小,反应速率更快,室温下生成的速率大,A正确;
B.物质具有的能量越小,稳定性越强,从图中可以看出,室温下,的能量比低,所以室温下,比更稳定,B正确;
C.已知高温下会分解,温度过高会导致产物分解,并非温度越高生成速率越好,C错误;
D.分解生成的反应为,根据能量示意图,该物质的生成反应是放热的,故其分解反应是吸热反应,且正反应是气体分子数增加的反应,根据勒夏特列原理,高温、低压有利于平衡向正反应方向移动,更利于脱除生成,D正确;
故答案选C。
4.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)(多选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在温度分别为T1、T2和T3下,CH4的平衡转化率与压强的关系如图所示:
下列说法错误的是
A. T1<T2<T3
B. 甲烷的重整反应,有利于CaCO3的分解
C. 用物质的量分数x代替浓度来表示反应Ⅱ的平衡常数:
D. T1温度、1000 kPa下,向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,假设此条件下CaCO3已分解完全,其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时n(H2)=0.4 mol,则反应Ⅲ的Kp=6
【答案】AC
【解析】A.反应Ⅱ是吸热反应,压强一定时升高温度,平衡向正反应方向移动,甲烷的转化率增大,由图可知,压强一定时,T1条件下甲烷的转化率最大,T3条件下甲烷的转化率最小,所以温度的大小关系为:T3<T2<T1,A错误;
B.由方程式可知,甲烷能与碳酸钙分解生成的二氧化碳反应,减小二氧化碳的浓度,能使反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动,所以甲烷的重整反应有利于碳酸钙的分解,B正确;
C.反应Ⅱ是气体体积增大的反应,温度一定时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,生成物的物质的量分数减小、反应物的物质的量分数增大,则由图可知,M点的压强小于N点,所以M点反应的物质的量分数Kx大于N点,C错误;
D.由图可知,T1温度、1000 kPa下,甲烷的转化率为40%,由反应Ⅱ可知,反应消耗甲烷、二氧化碳的物质的量都为:1.0 mol×40%=0.4 mol,生成氢气、一氧化碳的物质的量都为:0.4 mol×2=0.8 mol,由平衡时氢气的物质的量为0.4 mol可知,反应Ⅲ消耗氢气、二氧化碳的物质的量都为:0.8 mol-0.4 mol=0.4 mol,则反应生成水蒸气和一氧化碳的物质的量都为:0.4 mol,所以平衡时甲烷、氢气、二氧化碳、水蒸气、一氧化碳的物质的量分别为:1.0 mol-0.4 mol=0.6 mol、0.4 mol、1.0 mol-0.4 mol-0.4 mol =0.2 mol、0.4 mol、0.8 mol+0.4 mol=1.2 mol,则混合气体的总物质的量为2.8 mol,反应Ⅲ的Kp==6,D正确;
故选AC。
5.(2025-2026高二上·山东省名校联盟·期中)(多选)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
在恒温恒容密闭容器中,达平衡后,再通入,的平衡转化率降低
在恒温恒容密闭容器中,,达平衡后,再通入,的平衡转化率降低
B
常温下测定某酸溶液的pH为2
该酸为强酸
C
泉水烧开过程中,主要转化为
泉水烧开过程中,主要转化为
D
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液呈红色
KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】A.在恒温恒容下,原反应中增加O2导致其转化率降低,是因为转化率是转化量与初始量的比值,初始量增加更多;由于反应2NO2N2O4的气体体积减小,增加NO2时相当于加压,会促使平衡右移,NO2的转化率应提高而非降低,A错误;
B.常温下,0.01mol/L某酸溶液pH=2,表明该酸完全电离,符合强酸定义,则该酸为强酸,B正确;
C.Ca(HCO3)2受热分解为CaCO3,而Mg(HCO3)2受热时首先生成MgCO3,但MgCO3在水中易水解为Mg(OH)2,推测转化为MgCO3不符合实际,C错误;
D.据反应物用量可知,FeCl3少量,若反应完全进行,则Fe3+无剩余。反应后滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中仍存在Fe3+,故该反应为可逆反应,存在一定限度,D正确;
故选BD。
6.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积达到新平衡后,容器压强不变
平衡未发生移动
B
室温下,饱和MOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
MOH为弱碱
C
两份新制氯水,分别滴加,溶液和淀粉KI溶液,前者生成白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
溴水中存在平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
生成物浓度降低,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.温度不变则平衡常数不变,而K=c(CO2),CO2的浓度仅由温度决定,压缩容器体积上述平衡逆向移动,但CO2浓度不变,即压强恢复原值,但平衡发生了移动,A错误;
B.导电能力强弱与电解质溶液中离子浓度和离子所带的电荷有关,即导电能力弱可能是因为MOH溶解度低而非弱碱,如Ca(OH)2虽为强碱但溶解度小,B错误;
C.淀粉KI变蓝可能由HClO氧化I-引起,无法直接证明Cl2存在,因此不能验证反应存在限度,C错误;
D.加入AgNO3后,Br-浓度降低,平衡正向移动,Br2被消耗导致颜色变浅,结论正确,D正确;
故答案为:D。
7.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
【答案】C
【解析】A.ΔH<0,为放热反应,当羰基合铁挥发到较高温度区域,五羰基合铁分解,纯铁粉残留在右端,一氧化碳循环利用,铁粉和一氧化碳化合成五羰基合铁时放出热量,反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) ΔH<0,因此T1<T2,A正确;
B.该反应为放热反应,ΔH<0,熵变小于0,根据反应△G=ΔH-T△S,,高温不利于反应自发进行,反应△G增大,B正确;
C.T1区域Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K1,T2区域发生反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K2,两者温度不同,则平衡常数不是互为倒数关系,C错误;
D.根据Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),根据计量数之间的关系,5生成[Fe(CO)5]=生成(CO),反应已达到化学平衡,D正确;
故答案为:C。
8.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与的关系曲线,可知:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图丁是在醋酸溶液中加水稀释,溶液中的变化曲线图,随着加水量的增加电离度:点小于点
【答案】C
【解析】A.根据图像中交点的坐标可知,此时,,,电离常数,A不符题意;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,K不变,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,B不符题意;
C.增加氢气的量,可以增大氮气的转化率,则反应物的转化率最高的是c点,C符合题意;
D.醋酸溶液中加水稀释,越稀越电离,随着加水量的增加,醋酸的电离程度越来越大,但溶液体积增大,逐渐减小,同时氢离子浓度也减小,对水电离的抑制作用减小,水电离出的氢离子浓度A点小于B点,D不符题意;
答案选C。
9.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)已知,恒容密闭容器中加入和一定量,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. 投料比:
B. 压强:
C. 反应速率:
D. 在投料比条件下,d点反应正向进行
【答案】B
【解析】A.增大水的浓度,x值减小,平衡正向移动,的平衡转化率增大,所以,故A正确;
B.b点甲烷转化率大于a点,可知b点物质的量大于a点,b点温度大于a点,所以压强:,故B错误;
C.b、c均为平衡点,正逆反应速率相等,b点水的投料大于c点,b点反应速率大于c,故C正确;
D.在投料比条件下,d点甲烷的转化率小于平衡转化率,所以d点反应正向进行,故D正确;
选B。
10.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)2023年9月23日,杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料,而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇,有利于实现“碳达峰”,反应过程如下所示:
①
②
向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体,在不同条件下达到平衡,测得平衡时甲醇的物质的量分数,在℃下的、在下的如图所示:
下列说法错误的是
A. 在250℃、下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%
B. 图像中A点和B点达到了相同的平衡状态
C. 保持其他条件不变,增大起始物的比值,可以提高的平衡转化率
D. 在210℃、下,当反应处于Y点状态时,延长反应时间不能达到X点状态
【答案】D
【解析】A.由图可知,250℃、9×105Pa下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%,故A正确;
B.由图可知,250℃、5×105Pa下,A点甲醇的物质的量分数与B点甲醇的物质的量分数都为0.05,所以A点和B点达到了相同的平衡状态,故B正确;
C.保持其他条件不变,增大起始物的比值相当于增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,故C正确;
D.由图可知,210℃、5×105Pa下,Y点甲醇的物质的量分数小于X点甲醇的物质的量分数,说明反应未达到平衡,反应向正反应方向进行,则延长反应时间能达到X点状态,故D错误;
故选D。
11.(2025-2026高二上·山东省青岛第二中学·期中)化学图象可以综合并直观地反映外界条件对化学反应的影响,如图所示图象是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响,下列说法正确的是
A. 图①表示2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在时扩大容器体积,v正随时间变化的曲线
B. 若图②中A、B、C三点表示反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)在不同温度、压强下NO的平衡转化率,则压强最小的是点A,化学平衡常数最小的是B点
C. 图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),由图可知a=0.5
D. 图④表示工业合成氨平衡时NH3体积分数随起始变化的曲线,则转化率:
【答案】B
【解析】A.图① 中时刻突然减小,且到新平衡建立的时候,持续减小,说明平衡逆向移动。因反应的正反应为气体体积减小的放热反应,因此在时的改变是因为扩大容器体积导致平衡的移动。图① 表示在时扩大容器体积,随时间变化的曲线,故A错误;
B.由图② 中图像可知,随着温度的升高NO的转化率下降,说明平衡逆向移动,则该反应的正向为放热反应。升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小。温度:A< C < B,压强:A< C < B,A点压强最小;化学平衡常数:A> C > B,则B点化学平衡常数最小,故B正确;
C.图③ 表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,a点CO和H2转化率相同,当按照化学计量数之比投入时,两者转化率相同,即a=2,故C错误;
D.图④ 中A、B两点是平衡时NH3体积分数相同的点,图中的最高点是N2和H2恰好按照方程式系数1∶3开始反应的平衡点,A点H2过量,B点N2过量,因此氢气的转化率不会相同,故D错误;
故答案为B。
12.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)在密闭容器中进行反应:。下列有关图像说法不正确的是
A. 据图①可判断正反应的活化能小于逆反应的活化能
B. 在图②中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若图③中时刻只改变温度,可判断1 mol气体A和3 mol气体B的总能量高于2 mol气体C的总能量
D. 由图④中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
【答案】D
【解析】A.依据图① 可知,当,即反应达到平衡后,升高温度,正逆反应速率均增大且,平衡逆向移动,因此可判断正反应为放热反应,正反应的活化能-逆反应的活化能,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,A正确;
B.在图② 中,最后达到的平衡状态相同,但是达到平衡所需要的时间缩短,改变的条件不是温度,由于该反应是气体体积减小的反应,改变的条件不是压强,催化剂不改变平衡但能缩短达到平衡的时间,所以虚线可表示使用了催化剂,B正确;
C.若图③中时刻只改变温度,升高温度正逆反应速率都增大,根据平衡移动原理,平衡逆向移动,则,故1 mol气体A和3 mol气体B的总能量高于2 mol气体C的总能量,C正确;
D.图④ 升高温度,气体的平均相对分子质量减小,则说明气体分子数增多,即升高温度平衡逆向移动,逆向是吸热方向,可推知正反应的,D错误;
故选D。
13.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向和KSCN混合溶液中,加入少量的固体
溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
D
催化剂
向l mL乙酸乙酯中加入1 溶液,水浴加热
上层油状液体逐渐减少
使用合适的催化剂可提高反应物的转化率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A.向和混合溶液中加入少量固体, 电离出的和不参与与的络合平衡,平衡不发生移动,溶液颜色不变,A错误;
B.将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中,发生反应2(g) ⇌ (g),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,浓度增大,气体颜色变深,B正确;
C.恒温恒容密闭玻璃容器中,分解反应为2(g) ⇌ (g) + (g),反应前后气体分子数不变,充入后各物质浓度不变,平衡不移动,气体颜色不变,但结论中“改变压强平衡不移动”的表述未明确压强类型,且该方案无法直接验证压强对平衡的影响规律,C错误;
D.乙酸乙酯水解反应为可逆反应,为该反应的催化剂,催化剂仅改变反应速率,不影响化学平衡,无法提高反应物的转化率,D错误;
故选B。
14.(2025-2026高二上·山东淄博六校·期中)(多选)氢气是一种清洁能源,乙醇-水催化重整可获得。主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下,向恒容密闭容器中充入和,和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. 表示的平衡转化率
B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数:
C. 200℃反应达平衡时,
D. 500℃时,反应Ⅱ的平衡常数
【答案】AD
【解析】反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,随温度升高,反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅰ的平衡转化率一直增大,但反应Ⅱ随着温度升高,会消耗CO2并生成,因此的平衡转化率应低于,则L1为转化率,L2为转化率,据此分析。
【解析】
A.反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,随温度升高,反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅰ中的平衡转化率一直增大,但反应Ⅱ随着温度升高,会消耗CO2并生成,因此的平衡转化率应低于,则L1为转化率,A符合题意;
B.反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,反应Ⅰ的平衡常数:,B不符合题意;
C.反应时充入和,由图可知,200℃时、的平衡转化率均为80%,此时只发生反应Ⅰ,有三段式 所以,C不符合题意;
D.由图可知,500℃时,、的平衡转化率分别为95%,70%,设反应Ⅰ中转化的的物质的量为x mol、反应Ⅱ中转化的的物质的量为y mol,三段式有: , ,有,,解得y=1.5,、、、、,反应Ⅱ的平衡常数,D符合题意;
故选AD。
15.(2025-2026高二上·山东淄博六校·期中)下列图示与对应叙述不相符的是
A. 图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B. 图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应且c点达到平衡
C. 图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时用量对反应的影响图,则图中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
D. 图4中,反应,线上所有的点都是平衡点,则点
【答案】B
【解析】A.根据图1示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此反应的正反应是放热反应。在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致平衡常数减小,A正确;
B.对于该反应,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,会使反应速率逐渐减小,但图示的正反应速率逐渐增大,反应在绝热恒容密闭容器中进行,说明反应的正反应是放热反应,反应进行,导致容器的温度升高,温度升高对化学反应速率的影响大于浓度减小对化学反应速率的影响,因而化学反应速率逐渐增大,c点不是平衡点,B错误;
C.图中温度,合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,N₂的转化率降低,则平衡时氨的转化率:,根据图示可知:a、b、c三点处于同一温度下进行,反应开始时H2的物质的量越多,化学平衡正向进行程度就越大,反应所处的平衡状态中N2的转化率就越高。由于图中c点H2开始时H2的物质的量最多,故c点N2的平衡转化率最高,C正确;
D.在图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,在线上方的E点时A物质的含量比该压强下的平衡点高,说明反应正向进行,则F点,D正确;
故选B。
16.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 ,装置如下:
下列说法错误的是
A. 高温不利于反应自发进行
B. 根据实验装置和原理推测
C. ,反应已达到化学平衡
D. 工作时,区域和区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
【答案】D
【解析】A.该反应<0,熵变小于0,根据,高温不利于反应自发进行,A正确;
B.该反应的目的是运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,由实验装置可见,纯铁粉残留在右端,因为该反应<0,为放热反应,所以右端T2温度高,当挥发到右端较高温度区域,该反应平衡向逆反应方向进行,分解,生成铁粉,所以,B正确;
C.由反应,根据化学计量数之间的关系,,所以当时,反应已达到化学平衡,C正确;
D.T1区域发生,平衡常数为K1,T2区域发生,平衡常数为K2,两者温度不同,则平衡常数不是互为倒数关系,D错误;
故答案选D。
17.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
【答案】A
【解析】工业固氮反应为:,曲线Ⅰ中的摩尔分数较大,是平衡曲线,曲线Ⅱ经过一定时间反应后的曲线,据此分析。
【解析】
A.m 点摩尔分数为0.5,设起始投料为1 mol,为3 mol,,平衡时消耗 x mol,则有平衡时: ,由的摩尔分数为0.5,得,解得。故平衡时, mol, mol。则,A符合题意;
B.与 投料比为 1:3,反应中消耗比也为 1:3,故转化率,B不符合题意;
C.P点未达平衡,反应正向进行,故,C不符合题意;
D.曲线Ⅱ整个过程都是未达平衡状态,不涉及平衡移动过程,550℃以后曲线Ⅱ下降,可能的原因高温导致催化剂活性降低,使得反应速率减小,氨气的体积分数减小,D不符合题意;
故选A。
18.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)在1L密闭容器中,发生反应 。某研究小组控制温度、投料进行实验,测得部分数据如下表。
实验编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡时物质的总物质的量/(mol)
达平衡的时间/min
NO
①
250
2.0
1.0
0
2.5
15
②
250
4.0
2.0
0
③
300
2.0
1.0
0
2.67
10
下列分析不正确的是
A. 实验①中,达平衡时NO的转化率为
B. 该反应
C. ,
D. 实验③达平衡后,向体系中通入和,再次达平衡后的百分含量增大
【答案】D
【解析】A.实验① 中,起始NO为2.0mol,O2为1.0mol,设反应了2x mol NO,则平衡时n(NO)=(2-2x)mol,n(O2)=(1-x)mol,n(NO2)=2x mol,平衡时总物质的量为2.5mol=(3-x)mol,可得x=0.5,NO转化率为=50%,A正确;
B.该反应是气体体积减小的反应,反应正向进行,气体总物质的量减小,实验① (250℃)和③ (300℃)起始量相同,但高温下平衡总物质的量更高(2.67 > 2.5),说明升温使平衡逆向移动,正反应为放热,ΔH < 0,B正确;
C.实验② 起始量为实验① 的两倍,相当于加压,反应速率加快(t2< 15),该反应是气体体积减小的反应,加压促进正反应,总物质的量减少更多,故n1 < 5,C正确;
D.实验③ 达平衡后,通入1mol NO和0.5mol O2,反应物浓度增大,相当于加压,平衡正向移动,导致NO的百分含量降低,D错误;
故选D。
19.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)(多选)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 点a、b、c对应的平衡常数:
C. 温度对该反应的正反应速率影响更显著
D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,说明反应已达到平衡状态
【答案】AC
【解析】A.根据反应以及可知,当x越小,等于增大水的量,则的平衡转化率越大,结合图形可以得到,A错误;
B.根据图形,升高温度,的平衡转化率降低,说明平衡向左移动,则该反应为放热反应,,根据,则有温度越高K越小,b点温度比c点高,则,a点和b点温度相同,则平衡常数相等,有,最后可得:,B正确;
C.该反应为放热反应,温度对该反应的逆反应速率影响更为显著,C错误;
D.该反应为气体物质的量(n)增大的反应,在建立平衡的过程中n会发生变化,根据,m始终不变,当混合气体的平均摩尔质量M不再变化时,则n也不变,说明此时反应已达到平衡状态,D正确;
故答案为:AC。
考点03 勒夏特列原理
1.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 用饱和食盐水除去中的
B. 与的平衡体系,压缩体积后颜色加深
C. 增大压强可加快转化为的速率
D. 500℃比室温更有利于合成氨的反应
【答案】A
【解析】A.氯气与水的反应是可逆反应(Cl2+H2O⇌H++Cl⁻+HClO),饱和食盐水中存在大量氯离子,可使其平衡逆向移动,导致Cl2难溶于饱和食盐水,但HCl易溶于饱和食盐水,则用饱和食盐水除去中的HCl涉及平衡移动,能用平衡移动原理解释,A符合题意;
B.与的平衡体系中存在平衡:2NO2⇌N2O4,压缩体积后颜色加深是因为体积减小,二氧化氮浓度增大导致的,不能用平衡移动原解释(压缩体积相当于增大压强,2NO2⇌N2O4的平衡向生成N2O4方向移动),B不符合题意;
C.增大压强可加快转化为的速率,是因为增大压强,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增大,属于反应速率的影响因素,与化学平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.合成氨的反应是放热反应,根据平衡移动原理,降低温度有利于平衡向正反应方向移动,500 ℃比室温高,不利于平衡正向移动。实际选择500 ℃是因为该温度下催化剂活性高,能加快反应速率,与化学平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
2.(2025-2026高二上·山东德州·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业合成氨中,将氨气液化分离
B. 平衡体系中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深
C. A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴CuSO4溶液,B中试管中产生气泡快
D. 向氯水中加碳酸钙,可提高溶液中HClO的浓度
【答案】C
【解析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【解析】
A.将氨气液化分离,平衡向正反应方向移动,提高氨气产率,符合勒夏特列原理,故A正确;
B.Fe ( SCN ) 3溶液中加入固体KSCN后颜色变深,因为加入KSCN后溶液中硫氰根离子浓度增大促进生成硫氰化铁,溶液颜色变深,所以可以用平衡移动原理解释,故B正确;
C.A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~ 3滴CuSO4溶液,B中试管中产生气泡快,因为硫酸铜在反应中起到催化剂的作用,催化剂不会引起化学平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.氯水中存在氯气和水生成盐酸和次氯酸的可逆反应,氯水中含有盐酸,盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,使平衡向正向移动,所以能提高HClO的浓度,所以可以用平衡移动原理解释, 故D正确。
故选C。
考点04 化学平衡常数 化学平衡的计算
1.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。
下列说法正确的是
A. 反应方程式中的
B. 该反应的正反应为放热反应
C. 20~30min时反应的平衡常数小于30~40min时反应的平衡常数
D. 反应过程中B的转化率最大的时间段是40~54min
【答案】B
【解析】A.由图象可知,30min时,A和C的浓度成比例减小,则改变条件为扩大容器体积或减小压强,平衡不发生移动,则两边系数相等,x=1,A错误;
B.40min时,A、C浓度不变,正逆反应速率瞬时变大,且平衡逆向移动,故40min时改变的条件是温度升高,平衡左移,则正反应放热,B正确;
C.20-30min时和30-40min时温度相同,则平衡常数相等,C错误;
D.20min时建立平衡,20-40min平衡不移动,40min后平衡左移,则B的转化率最大的时间段是20-40min,D错误;
故答案为:B。
2.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)向一恒容密闭容器中加入 和一定量的,发生反应:。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 温度对该反应的正反应速率影响更显著
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,说明反应已达到平衡状态
【答案】B
【解析】由图可知,当投料比一定时,升高温度,的平衡转化率减小,故该反应为放热反应;
【解析】
A.分析可知,该反应为放热反应,当温度一定时,投料比越大,的平衡转化率越小,所以,故A正确;
B.升高温度,平衡逆向移动,故温度对该反应逆反应速率影响更显著,故B错误;
C.点a、b温度相同,,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,c点温度低于a、b点,故,故C正确;
D.正反应气体分子数增加,反应前后气体总质量不变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,混合气体的总物质的量不变,说明反应已达到平衡状态,故D正确;
故选B。
3.(2025-2026高二上·山东枣庄·期中)在容积不变的容器中充入和发生反应:。起始投料比均为,其他条件不变时,分别探究温度以及不同催化剂对上述反应的影响,实验测得与时间的关系如图。下列说法正确的是
A. 在Ⅱ的条件下,该反应的平衡常数
B. ,Ⅲ中平均反应速率
C. 对比Ⅰ、Ⅱ,说明反应温度相同,使用的催化剂效果Ⅱ优于Ⅰ
D. 对比Ⅰ、Ⅲ,说明加入催化剂,没有加快反应速率,但是提高了平衡转化率
【答案】C
【解析】A.在II条件下可得:
K==1500,A错误;
B.0-t1min,Ⅲ中平均反应速率v(NO)=,v(N2)==,B错误;
C.Ⅰ、Ⅱ反应速率不同,但平衡时c(CO)相同,可知平衡未发生移动,故反应温度相同,反应II达到平衡时用时少,反应速率快,催化剂II效果优于I,C正确;
D.对比Ⅰ、Ⅲ,两者平衡时c(CO)浓度不同,平衡发生了移动,说明不是加入催化剂,而是温度升高,反应速率加快,平衡发生了移动, D错误;
答案选C。
4.(2025-2026高二上·山东德州·期中)在某一温度下,向2 L密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
。
已知:测得的物质的量随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 时的转化率为
B. 向体系中再充入一定量的平衡转化率增大
C. 向体系中充入一定量,反应②平衡向生成的方向移动
D. 向体系中充入一定量,平衡时的百分含量不变
【答案】B
【解析】A.时的转化率为 ,故A错误;
B.向体系中再充入一定量,生成的X的浓度增加,对反应来说相当于增大压强,平衡正向移动,X的平衡转化率增大,故B正确;
C.不是可逆反应,向体系中充入一定量,反应② 平衡不移动,故C错误;
D.向体系中充入一定量,反应② 平衡不移动,Z的物质的量不变,气体总物质的量增多,所以平衡时的百分含量减小,故D错误;
选B。
5.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)已知: 。实验测得速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应,测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. T2温度下达到平衡时O2的浓度为
B. a点的NO2在体系中的体积分数为10%
C. 温度由T2到T1,不变
D. 正、逆反应活化能的大小关系为
【答案】B
【解析】A.根据图示可知,在T2温度下,反应达到平衡状态时,n(NO)=0.8mol-0.2mol=0.6mol,结合转化量之比等于化学计量数之比,可知n(O2)=n(NO)=0.6mol,即O2平衡时的物质的量为0.6mol,则c(O2)==0.3mol/L,A错误;
B.根据图示可知,在a点时,n(NO)=0.8mol-0.6mol=0.2mol,结合转化量之比等于化学计量数之比,可知n(O2)=n(O3)=n(NO2)=n(NO)=0.2mol,因此a点时,n(O2)=n(NO2)=0.2mol,n(O3)=1.2mol-0.2mol=1mol,此时体系中混合气体的总的物质的量n(总)=0.2mol+0.2mol+0.6mol+1mol=2mol,结合在恒温恒容条件下,气体体积之比等于物质的量之比,因此a点NO2在体系中的体积分数=×100%=×100%=10%,B正确;
C.当反应达到平衡状态时,正=逆,即k正c(NO)•c(O3)=k逆c(NO2)•c(O2),则==K,根据图示可知T1时先平衡,T1>T2,升高温度,NO的物质的量的增大,平衡逆向移动,因此该反应正向为放热反应;当温度由T2到T1,温度升高,此时平衡逆向移动,K值减小,因此减小,C错误;
D.根据C选项的分析可知,该反应正向是一个放热反应,即ΔH=Ea(正)-Ea(逆)<0,因此Ea(正)<Ea(逆),D错误;
故答案为:B。
6.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)恒温恒压密闭容器中,时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。下列说法错误的是
A. 该条件下,体系达到平衡后,(平衡)
B. 该条件下,反应用物质的量分数表示的平衡常数
C. 时刻,
D. 若加入催化剂,增大,不变,则和(平衡)均变大
【答案】BD
【解析】A.因M、N均由A生成,则xN(平衡)+ xM(平衡)+xA(平衡)=1,结合图像xN(平衡)> xM(平衡)> xA(平衡),则实际xA(平衡),故A正确;
B.①的,②的,② -① 得到,则K=,B错误;
C.由M(g)A(g)N(g)可知,M、N均由A生成,则t1时刻,,C正确;
D.若加入催化剂,k1增大,k2不变,更有利于生成M,则x1变大,但催化剂不影响平衡移动,xM(平衡)不变,D错误;
故答案选BD。
7.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)已知反应:,向两个容积均为2 L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO和CO气体,各物质的起始物质的量如下表所示。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时的物质的量如下图所示。下列说法错误的是
容器
起始物质的量
NO
CO
Ⅰ
1 mol
3 mol
Ⅱ
6 mol
2 mol
A. 温度下,容器Ⅱ中反应前和平衡时压强之比为
B. N点的平衡常数的值为0.04
C. 若条件改为恒温恒压,容器Ⅰ中气体的密度不变,可说明该反应达到平衡状态
D. 图中M点所示条件下,再通入CO、各4 mol,此时
【答案】A
【解析】A.温度下,容器Ⅱ中反应前和平衡时的物质的量为,故生成的物质的量为,消耗、各,故剩余,,平衡时气体总物质的量为,反应前气体总物质的量为,恒温恒容条件下,温度下,容器Ⅱ中反应前和平衡时压强之比为等于其物质的量之比:,A错误;
B.相同温度的平衡常数相同,故N点的平衡常数的值与M点相同,,B正确;
C.若条件改为恒温恒压,该反应为非等体积反应,平衡前体积不断改变,但气体质量恒定,故容器Ⅰ中气体的密度不变,可说明该反应达到平衡状态,C正确;
D.图中M点所示条件下,再通入CO、各4 mol,,故平衡正向移动,故,D正确;
故选A。
8.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)(多选)某温度下,的平衡常数。该温度下在甲、乙、丙三个体积相同的恒容密闭容器中,投入和。其起始浓度如表所示。下列判断正确的是
起始浓度
甲
乙
丙
0.010
0.020
0.020
0.010
0.010
0.020
A. 平衡时,甲中的转化率为
B. 平衡时,丙中是甲中的2倍,是
C. 平衡时,甲中和乙中的转化率相同
D. 平衡时,丙中的转化率是甲中的2倍
【答案】AB
【解析】根据甲中数据 ,,x=0.006。
【解析】
A.平衡时甲中的转化率为,故A正确;
B.丙投料为甲的2倍,丙与甲比,相当于增大压强,平衡不移动,平衡时,丙中是甲中的2倍,是,故B正确;
C.乙和甲相比,相当于增大氢气的浓度,平衡正向移动,CO2的转化率增大、氢气的转化率减小,所以甲中的转化率大于乙中的转化率,故C错误;
D.丙投料为甲的2倍,丙与甲比,相当于增大压强,平衡不移动,二者互为等效平衡,平衡时,甲中和丙中相等,故D错误;
选AB。
9.(2025-2026高二上·山东泰安·期中)(多选)甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下:
①
②
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中发生反应①和②,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. n代表CO
B. 反应温度越高的产量越大
C. 时,反应②的压强平衡常数为
D. 在其他条件不变的情况下,向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中的含量
【答案】CD
【解析】随反应进行,二氧化碳和氢气的量增加,故甲烷和水蒸气的量减小,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入反应器中,故p为表示平衡时水蒸气的物质的量分数随温度的变化,随着温度升高反应①正向移动,反应②逆向移动,故CO随温度升高而增大,即m表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化,则n表示CO2的物质的量分数随温度的变化,据此解答。
【解析】
A.由分析得,m代表CO,A错误;
B.由图可得,但温度高于大约650℃时,氢气产量不变,B错误;
C.由已知得,600℃时氢气的物质的量分数为0.50,水为0.32,甲烷为0.04,设初始投入甲烷1 mol,水起始量为3 mol,甲烷转化x mol,反应② 中CO转化的物质分类为y mol,则: , ,则平衡时总气体物质的量为1-x+3-x-y+x-y+y+3x+y=4+2x,故甲烷的物质的量分数为,解得,氢气物质的量分数为,解得,故可知一氧化碳和二氧化碳的物质的量分数分别为,,反应② 的平衡常数为,C正确;
D.加入CaO可吸收二氧化碳使反应② 正向移动,此时一氧化碳物质的量减少,反应① 也正向移动,两步反应均提高了转化率,氢气含量增多,D正确;
故选CD。
10.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)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:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解。下列说法错误的是
A. M点Na2SiF6(s)的转化率约为33.3%
B. 气相产物在T3温度时的分压大于在T2温度时的分压
C. 气体的平均摩尔质量不变可判断该反应已达平衡状态
D. T1温度时,向容器中充入少量SiF4(g),重新达平衡时逆反应速率不变
【答案】C
【解析】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.M点与物质的量相等,起始物质的量为1mol,设的转化量为amol, ,则1-a=2a,a=mol,M点的转化率为,A正确;
B.由分析可知,气相产物为,T2温度时反应物已完全分解,所以升温至T3时,的物质的量不变,根据理想气体状态方程,恒容条件下,温度升高,其分压增大,B正确;
C.气体只有,气体的平均摩尔质量即的摩尔质量,始终不变,故不可判断反应是否达到平衡,C错误;
D.根据反应,向容器中充入少量SiF4,平衡会向逆反应方向移动,但由于温度不变,平衡常数不变,重新平衡时与原平衡相同,故逆反应速率不变,D正确;
故选C。
11.(2025-2026高二上·山东省名校考试联盟·期中)一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应:。
相关数据见下表:
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
HI
H2
I2
①
T1
1
0.4
②
T1
4
z
③
T2
4
1.8
下列说法错误的是
A. T1℃时,该反应的平衡常数K=4
B. 容器①和②中,HI的平衡转化率相同
C. 若该反应为吸热反应,则T2>T1
D. 向容器③中再充入1 mol HI和1molH2,此时
【答案】D
【解析】反应是前后气体分子数不变的反应,在恒温恒容条件下,若起始物料按化学计量数比例增加,则建立的平衡为等效平衡,反应物的平衡转化率不变;温度不变时,平衡常数不变;据此作答。
【解析】
A.根据容器①数据列出三段式: ,容器体积为1 L,则平衡常数,A正确;
B.恒温恒容且反应前后气体分子数不变,容器②与容器①的平衡为等效平衡,转化率不变,均为80%,B正确;
C.依据B项分析Z=1.6 mol;若该反应为吸热反应,欲使碘单质的物质的量由1.6 mol增加到1.8 mol,应该升高温度使平衡正向移动,即T2>T1,C正确;
D.根据容器③数据列出三段式: ,容器体积为1 L,则平衡常数;向容器③充入1 mol HI和1 mol H2后,浓度商,则反应正向进行,,D错误;
故答案选D。
12.(2025-2026高二上·山东省名校联盟·期中)一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应:。
相关数据见下表:
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
HI
①
1
0.4
②
4
③
4
1.8
下列说法错误的是
A. 时,该反应的平衡常数
B. 容器①和②中,HI的平衡转化率相同
C. 若该反应为吸热反应,则
D. 向容器③中再充入1 mol HI和,此时
【答案】D
【解析】A.根据容器①可知,平衡时H2的浓度为0.4 mol/L,则I2也为0.4 mol/L,消耗HI的浓度为0.4×2=0.8 mol/L,所以平衡时HI为0.2 mol/L,平衡常数,A正确;
B.该反应为反应前后气体系数不变的反应,在同温、同体积条件下,容器① 和② 为等效平衡,两容器中HI的平衡转化率相同,B正确;
C.根据容器③可知,平衡时I2的浓度为1.8 mol/L,则H2也为1.8 mol/L,消耗HI的浓度为1.8×2=3.6 mol/L,所以平衡时HI为0.4 mol/L,平衡常数若反应吸热,升温使K增大,说明,C正确;
D.向容器③充入1mol HI和1mol H2后,浓度商,反应正向进行,,D错误;
故答案选D。
13.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。利用如下装置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数Kp。
步骤I:关闭K3,打开K1和K2,开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1;
步骤II:关闭K2,缓慢开启K3至U形管两边液面相平并保持不变,读取压强数值。
记录25 ℃、30 ℃下压强分别为12.0 kPa、17.1 kPa.下列说法错误的是。
A. 氨基甲酸铵分解反应的ΔH>0
B. 该反应25 ℃时的化学平衡常数Kp=2.56×1011 Pa3
C. 步骤I中测压仪数值未稳定即关闭K1,Kp测量值偏小
D. 步骤II中读数时U形管左侧液面偏高,Kp测量值偏大
【答案】C
【解析】A.设氨基甲酸铵发生分解达到平衡时压强为P kPa,则该反应的平衡常数可表示为:,由题干所给数据:25 ℃、30 ℃下压强P分别为12.0 kPa、17.1 kPa,即P(30 ℃) > P(25 ℃),可推得Kp(30 ℃) > Kp(25 ℃),即温度升高,Kp变大,所以氨基甲酸铵发生分解的反应为吸热反应,即ΔH>0,A项正确;
B.25 ℃平衡时,p(NH3)=12.0 kPa×=8 kPa,p(CO2)=12.0 kPa×=4 kPa,Kp=(8000 Pa)2×4000 Pa=2.56×1011 Pa3,B项正确;
C.步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭K1,说明未抽成真空状态,装置留有空气,最终测压仪所测压强偏大,Kp测量值偏大,C项错误;
D.步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高,说明U形管右侧压强较大,即所测压强偏大,Kp测量值偏大,D项正确;
故选C。
14.(2025-2026高二上·山东省济南第一中学·期中)乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
【答案】D
【解析】A.压强不变时,升高温度乙烯转化率降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,A正确;
B.相同温度下,增大压强平衡正向移动,乙烯转化率增大,根据图知,压强:,B正确;
C.温度越高、压强越大,化学反应速率越快,反应达到平衡时间越短;已知温度、压强,则反应速率,所需要的时间,C正确;
D.a点乙烯转化率为20%,则消耗的,列出三段式: ,则,D错误;
故选D。
15.(2025-2026高二上·山东烟台·期中),恒温密闭容器中,充入物质的量均为的和,发生反应:,测得三种气体的物质的量浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 平衡时,和的转化率相等
D. 平衡后,充入和,此时
【答案】D
【解析】曲线Ⅰ:初始浓度最高,消耗速率较慢,对应,曲线Ⅱ:消耗速率较快,对应,曲线Ⅲ:初始浓度为 0,对应,反应开始时有,,平衡有,,,,据此分析。
【解析】
A.曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线,A不符合题意;
B.曲线Ⅰ的起点可知此时,,B不符合题意;
C.平衡时,的转化率为和的转化率为,C不符合题意;
D.平衡后,充入和 ,平衡不移动,D符合题意;
故选D。
16.(2025-2026高二上·山东枣庄·期中)(多选)对于Bosch反应 ,下列关于各图像的解释或得出的结论正确
A. 由甲图可知,反应在时可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,反应过程中的点是C点
D. 由丁图可知,交点表示的反应一定处于平衡状态
【答案】BC
【解析】A.改变条件后,正逆反应速率增大且相等,反应前后气体分子数不相等的化学反应,不可能是加压,但可能是加了催化剂,A错误;
B.生成物的百分含量随温度的升高而增大,m为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,达到相应温度下的限度,即建立了相应温度下的平衡状态;继续升温生成物的百分含量减小,说明升温反应向相反方向移动,B正确;
C.C点位于曲线以下,表示未达到该温度下的最大转化率,此时平衡会向正反应方向移动,,C正确;
D.A点时c(反应物)=c(生成物),不一定达到平衡状态,D错误;
故选BC。
17.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的恒容密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D.下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式为:
B. 反应达到平衡状态时,A的转化率为40%
C. 达到平衡后,容器内压强与初始压强之比为:6:5
D. 再加入2.5 mol A和2.5 mol B,平衡正向移动,再次平衡后A的转化率增大
【答案】C
【解析】5s内生成C的物质的量为,生成的C和D的物质的量相等,所以
【解析】
A.平衡常数表达式中固体B的浓度不参与,根据分析正确表达式应为,A错误;
B.A的转化量为,转化率为,B错误;
C.初始气体总物质的量为2.5 mol(仅A),平衡时气体总物质的量为,恒温恒容下气体的压强比等于物质的量之比,比值为,C正确;
D.B为固体,增加其量不影响平衡;增加A相当于增大压强,对于该反应增大压强有利于反应向左进行,再次平衡后A转化率降低,D错误;
故答案选C。
18.(2025-2026高二上·山东德州·期中)(多选)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.
下,在密闭容器中和各发生上述反应。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下图(反应Ⅲ在以下不考虑)。下列说法错误的是
注:含碳生成物选择性
A. c表示的选择性曲线
B. 点M温度下,
C. 时,CO的选择性为
D. 时充入,再次达平衡时增大
【答案】BD
【解析】已知反应I为吸热反应,Ⅱ为放热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,反应Ⅲ在以下不考虑,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性,随着温度升高,高于二氧化碳的选择性开始下降,说明Ⅲ为吸热反应,据此分析;
【解析】
A.根据分析,表示选择性的曲线是c,A正确;
B.点M温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为49%,则剩余的碳酸镁为0.51 mol,根据碳原子守恒,甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49 mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245 mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为1×49%×2-0.245×2=0.49 mol,根据氢原子守恒得出氢气的物质的量为=0.02 mol,总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1 mol,,B错误;
C.由图可知,在下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为70%,甲烷的选择性为10%,则生成的二氧化碳为0.7 mol,生成的甲烷为0.1 mol,根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2 mol,CO的选择性为,C正确;
D.反应I的化学平衡常数(压强代表的化学平衡常数)为,温度不变,化学平衡常数不变,充入,再次达平衡时不变,D错误;
故选BD。
19.(2025-2026高二上·山东德州·期中)常温下,将 和 充入的密闭刚性容器中发生反应:。根据图示判断下列有关叙述错误的是
A. 反应内,的平均反应速率为
B. 反应达到平衡状态时
C. c点时,
D. b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率
【答案】C
【解析】A.由图可知,在内,的物质的量变化了,因此,A正确;
B.时的物质的量为,消耗的物质的量为,列三段式:
平衡时:,,,,则平衡常数,B正确;
C.c点时反应达到平衡状态,,且各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比,此时,C错误;
D.反应开始到达到平衡,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大;c点达到平衡,正反应速率等于逆反应速率,则b点时的逆反应速率小于c点时的逆反应速率,因此b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率,D正确;
故答案选C。
20.(2025-2026高二上·山东省菏泽第一中学·期中)反应ⅰ.C40H19(g)C40H18(g)+ H·(g)及反应ⅱ.C40H11(g)C40H10(g)+H·(g)的lnK (K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下,lnK=+c(R为理想气体常数,c为截距)。下列说法正确的是
A. 图中两条线几乎平行的原因是:在两个反应的反应过程中,断裂和形成的化学键相同
B. 反应i是个放热反应
C. 增大压强能提高反应物的平衡转化率
D. 加入催化剂可以改变图中的截距c,提高反应速率
【答案】A
【解析】根据lnK=-,图像中曲线的斜率等于,因此反应i和反应ii的均大于0,均为吸热反应,且两条线几乎平行,斜率几乎相等,反应热也几乎相等。
【解析】
A.由分析可知,图中两条线几乎平行说明反应热几乎相等,是因为两个反应在反应过程中,断裂和形成的化学键相同,A正确;
B.由分析可知,反应i是吸热反应,B错误;
C.反应i和反应ii均为气体分子数增大的反应,增大压强平衡朝气体分子数减小的方向移动,反应物的转化率减小,C错误;
D.加入催化剂,反应速率加快,当温度无穷大时,lnK=c,K只与温度有关,与催化剂无关,加入催化剂不能改变c,D错误;
故选A。
21.(2025-2026高二上·山东德州·期中)(多选)已知合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,某温度下,将1molN2和2.8molH2 投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器内N2的转化率随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 曲线b代表恒温恒压
B. 曲线a表示的容器中反应的平衡常数Ka与曲线c表示的容器中反应的平衡常数的 Kc大小关系为Ka> Kc
C. b容器中M 点,V(正)< V(逆)
D. 曲线b表示的容器中反应的平衡常数的 Kb的数值为112.5
【答案】AD
【解析】A.恒温恒压条件下,随着反应的进行,混合气体的物质的量减小,容器内气体的体积减小,相当于在恒温恒容平衡条件下压缩气体,平衡正向移动,N2的转化率增大;恒容绝热条件下,容器内温度升高,相当于在恒温恒容平衡条件下升高温度,平衡逆向进行,N2的转化率减小,所以恒温恒压条件下N2的转化率最大,恒容绝热条件下N2的转化率最小,即a代表恒温恒压条件、b代表恒温恒容条件、c代表恒容绝热条件,故A错误;
B.平衡常数是温度的函数,温度不变则K不变,而曲线a和曲线b的温度相同,则K相同;该反应正向放热,恒容绝热条件下,容器内温度升高,则该反应逆向进行,平衡常数K减小,所以Ka> Kc,故B正确;
C.b容器中M点氮气的转化率比平衡时大,则M点需逆向进行达到平衡,则v(正)小于v(逆),故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,温度不变K不变,而曲线a和曲线b的温度相同,平衡常数相同,曲线b条件下反应达到平衡时N2的转化率为80%,根据题意列出三段式: ,所以,故D错误。
故选AD。
22.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)可用于制备高纯镍。在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下,反应达平衡时,体积分数与温度的关系如图所示。对于同位素交换反应,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(为反应速率常数),下列说法错误的是
A. 降低温度和增大压强均有利于的生成
B. 压强由大到小的顺序:
C. 、110℃时,CO的平衡转化率为72.7%
D. 反应物减小一半时的时间
【答案】D
【解析】A.从图中看出,温度升高,的体积分数减小,即平衡逆向移动,则该反应为放热反应,而该反应正方向为气体分子数减小的反应,因此降低温度和增大压强均有利于平衡正向移动,促进的生成,A正确;
B.增大压强,平衡正移,的体积分数增大,由图可知,压强由大到小的顺序为,B正确;
C.由图可知,、110℃时,的体积分数为0.4,设的物质的量为0.4 mol,则CO的物质的量为0.6 mol,而生成0.4 mol 需消耗CO的物质的量为0.4 mol×4=1.6 mol,则初始CO的物质的量为0.6 mol+1.6 mol=2.2 mol,因此CO的平衡转化率为,C正确;
D.反应物浓度减小一半时,,带入公式得,解得,D错误;
故答案选D。
23.(2025-2026高二上·山东省实验中学·期中)在恒温恒压的密闭容器中,以(g)(BL)和足量的高压为原料制取(g)(BD),同时得到副产物(g)(THF)和,涉及反应如下:
已知:①因在高压氛围下进行,故的压强近似等于总压;
②反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态;
③压强平衡常数是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。部分物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时刻,BL的物质的量为
B. 该温度下,反应Ⅰ的平衡常数为
C. 时刻,的物质的量为
D. 其他条件不变,若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂,则BD的物质的量峰值不变
【答案】D
【解析】A.由图可知,t1时刻,n(BD)=0.76mol,n(H2O)=0.05mol,由方程式知,反应Ⅱ和反应Ⅲ总消耗的n(BD)=n(H2O),则t1时刻BL物质的量为1mol-0.76mol-0.05mol=0.19mol,故A正确;
B.反应Ⅰ:BL(g)+2H2(g)⇌BD(g)在t1时刻达到平衡,此时 n(BD)=0.76mol,n(BL)=0.19mol,而P(H2)=P总=1×103kPa,所以该温度下反应Ⅰ的平衡常数,故B正确;
C .t2时刻,n(BD)=0.60mol,该温度下反应Ⅰ的平衡常数,则可得到n(BL)=0.15mol,则n(H2O)=1mol-0.60mol-0.15mol=0.25mol,由于n(H2O)=n(BuOH)+n(THF),t2时刻,n(THF)=0.05mol,则n(BuOH)=0.20mol,故C正确;
D.结合已知反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ,其他条件不变,若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂,则反应Ⅰ的反应速率更快,BD的物质的量峰值变大,故D错误;
故选:D。
试卷第1页,共3页
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