内容正文:
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·江西省景德镇一中·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(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:。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
2.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
3.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)一定温度下,向恒容容器中充入1molA和2molB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的平均相对分子质量不变
B. 单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2:3
C. 混合气体总的压强不再变化
D. 反应物A和B的转化率相等
4.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列各项不再发生变化时,表明反应已经达到化学平衡状态的有
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③A的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量
⑤
⑥C和D的浓度之比为2:1
⑦单位时间内生成n mol D的同时生成3n mol的B
⑧混合气体的平均相对分子质量
A. ②③⑦⑧ B. ②⑦⑧ C. ③⑥⑦⑧ D. ①③⑥⑧
5.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)在某恒温恒容的密闭容器中加入一定量,发生反应:。下列说法正确的是(固体试样体积忽略不计)
A. 当的体积分数不再改变时,该反应达到平衡
B. 若将生成的气体通入足量的稀盐酸中,所得溶液可能呈碱性
C. 每消耗,此时生成气体的总体积为6.72 L
D. 仅增大的质量,反应达平衡后,的质量保持不变
6.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个
①
②CO的物质的量不再变化
③容器内气体压强不再变化
④、CO的浓度之比为
⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑥混合气体的密度不再改变
⑦键断裂的同时有键断裂
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
7.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)反应: ,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A. 容器内的压强不再变化
B. 容器内的温度不再变化
C.
D. 容器内、、的物质的量之比为
8.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)在恒温恒容容器中发生反应,下列选项能说明反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强不再改变
B. 单位时间内生成a mol A,同时生成2a mol B
C. 混合气体的密度不再改变
D. 混合气体的分子总数不再改变
考点02 化学平衡的影响因素
1.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)在恒温恒容条件下,2A(g)+B(g)⇌2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A. 反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B. 平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C. 平衡状态Ⅰ后,可能是减小C的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D. B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
2.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)在恒容密闭容器中,CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,达到平衡后,若只改变某一条件,下列示意图正确的是
A.
B.
C.
D.
3.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)对于反应,下列有关说法不正确的是
A. 该反应是熵增大反应(即)
B. 该反应在高温下可能自发进行
C. 增加,该反应平衡向右移动
D. 升高温度,均增大,平衡向右移动
4.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为: △H<0,下列说法不正确的是
A. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性 B. 秋冬季节更易诱发关节疼痛
C. 饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情 D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
5.(2025-2026高二上·江西·期中)在一定条件下,反应达到平衡后,仅增大反应物浓度,下列反应速率随时间变化的图像正确的是
A.
B.
C.
D.
6.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)在某密闭容器中,发生反应,下列措施有利于该反应正向进行的是
A. 只扩大容器体积
B. 只增大的浓度
C. 只适当降低温度
D. 保持温度和容器体积不变,充入少量的He
7.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)下,在恒容密闭容器中加入和,发生反应:,测得与时间()的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 点时不变,说明反应停止
B. ,
C. 的体积分数不变时,说明反应达到平衡
D. 时刻改变的条件可能是再充入
8.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应:,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是
A. 反应方程式中的,正反应为吸热反应
B. 30min时降低温度,40min时升高温度
C. 之间该反应增大了压强或使用了催化剂
D. 前的平均反应速率为
9.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲
乙
丙
丁
aX(g)+bY(g)cZ(g)
L(s)+aG(g)bR(g)
aA+bBcC
A+2B2C+3D
A. 图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件是增大压强(缩小体积)
B. 图乙所示,若,则
C. 图丙所示,平衡时C的百分含量T1比T2低
D. 图丁所示,该反应中C一定是气体
10.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)某温度下,向恒容密闭容器中加入一定量的碳酸钙发生反应: ,下列说法正确的是
A. 该反应一定不能自发进行 B. 充入一定量氩气,平衡不移动
C. 升高温度,平衡正向移动,逆反应速率减小 D. 压缩容器体积,达新平衡后CO2浓度增大
11.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水,平衡逆向移动,溶液黄色变浅
B. ,加入Fe粉,平衡正向移动,溶液颜色加深
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升温,溶液由蓝色变为黄绿色
12.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)乙醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为:,,仅考虑上述反应,在一定压强下,通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。(已知CO的选择性)
下列说法正确的是
A. 图中曲线③表示平衡时H2的产率随温度的变化
B. 一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时H2产率
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 500℃,达到平衡时有
13.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是
A. 图甲能说明反应在时达到平衡
B. 图乙可表示可逆反应
C. 图丙表示反应,可推断正反应为放热反应
D. 图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
14.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)下列图示与对应的叙述相符合的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲表示的是密闭容器中反应 到达平衡时,的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则说明
B. 图乙表示的是用捕碳的反应,则其中b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为
C. 图丙表示的是反应,则该反应的、
D. 图丁表示的是反应 的速率-时间图像,则时改变的条件可能是减小压强
15.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中),往恒温密闭容器中充入和,发生反应:,将活塞固定在处,达到平衡状态1时,的转化率为30%。其他条件不变,将活塞压缩至处并固定,达到平衡状态2时,的转化率为。下列说法正确的是
A.
B. 达到平衡状态1时,的体积分数约为17.6%
C. 平衡状态2时反应的平衡常数大于平衡状态1时的平衡常数
D. 其他条件不变,活塞固定在处,在绝热条件下发生上述反应,平衡时的转化率大于30%
16.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)T℃时,体积均为0.5L的两个恒温恒容密闭容器中发生可逆反应:()。保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:
实验编号
起始时各物质物质的量/
达平衡时体系能量的变化
①
3
1
0
放热
②
0.9
0.3
1.4
③
0.9
0.3
0.4
下列叙述中错误的是
A. 实验②达到平衡时吸收的热量
B. 实验①和实验②平衡时的浓度相等
C. 实验①大于实验③中N2的百分含量
D. 其它条件不变,若实验①保持恒温恒压,则达到平衡时放出热量大于
17.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)在相同温度下,在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变):3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。开始时投料情况是:A中3molH2(g)和1molN2(g);B中2molNH3(g);C中4molNH3(g),都达到平衡后,下列说法正确的是
A. 三个容器中的转化率的关系是:α(A)+α(B)>α(A)+α(C)
B. A容器放出的热量为92kJ,B容器中吸收热量为92kJ
C. 达到平衡后三容器中氨气的体积分数相等
D. A容器中氨气的平衡浓度是C容器中氨气的平衡浓度的一半
18.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)对于反应,在温度一定时,平衡体系中的体积分数随压强的变化情况如图所示。下列说法中,正确的是
A. A、D两点对应状态的正反应速率大小关系:v(A)>v(D)
B. A、B、C、D、E各点对应状态中,v(正)<v(逆)的是E
C. 维持不变,E→A所需时间为,维持不变,D→C所需时间为,则
D. 欲使C状态沿平衡曲线到达A状态,从理论上,可由无限缓慢降压至达成
19.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)平衡移动方向的判断
(1)根据速率判断
①若v(正) v(逆),则平衡正向移动。
②若v(正) v(逆),则平衡不移动。
③若v(正) v(逆),则平衡逆向移动。
(2)根据结果判断
①如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡 移动或 移动;
②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小,则称平衡 移动或 移动。
考点03 勒夏特列原理
1.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 配制氯化铁溶液时,将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度
B. 打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
C. 工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高的利用率
D. 反应达到平衡后,压缩体积气体颜色变深
2.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 含酚酞的氨水溶液,微热后红色变深
C. 打开碳酸饮料瓶盖时会有大量气泡冒出 D. 工业合成氨反应中采用400-500℃的高温
3.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)化学中的色彩变化是化学学科回馈世界的浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
光照时,氯水的黄绿色褪去
光照时,分解,减小,平衡正向移动
B
压缩封装有和混合气体的注射器,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅
增大压强(减小容器的容积),气体浓度增大,会使化学平衡向气体减少的方向移动
C
向溶液中加入溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色变红
与的反应为可逆反应
D
适当加热滴有紫色石蕊的磷酸溶液,溶液红色加深
磷酸电离为吸热过程,温度升高,溶液酸性增强
A. A B. B C. C D. D
4.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)化学与生产、生活息息相关。下列做法的主要目的是提高反应限度的是
A. 合成氨时采用400~500℃反应条件
B. 工业制硫酸时,吸收塔内用98.3%浓硫酸吸收
C. 夏天将水果放在冰箱内保鲜
D. 工业上在高压条件下合成:
5.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)下列说法符合“勒夏特列原理”的是
A. 汽车尾气需要加入催化剂,提高氮氧化合物的转化率
B. 煤气中毒者送入高压氧舱缓解病情
C. 工业合成氨升高温度,提高氨的平衡产率
D. 对于平衡体系,缩小体积,颜色加深
6.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 氨的催化氧化用铂铑合金作催化剂
B. 将溶液蒸干灼烧得不到无水
C. 在浓氨水中加入碱石灰制备氨气
D. 向氯水中加入固体提高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·江西省临川一中·期中)活性炭可用于还原NO2防止空气污染,其反应原理为在密闭容器中,1mol NO2和足量炭发生该反应,反应相同时间,测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变,反应相同时间,测得NO2的转化率随体积的变化如图2所示。
下列说法正确的是
A. 图1中的A、B、C三个点中,只有C点达到平衡状态
B. 图2中D点所示条件下,
C. 向F点所示体系起始时充入更多,反应相同时间,其转化率一定变大
D. 容器内的压强:
2.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)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
3.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)在不同温度下,向a、b两个恒温、体积为的恒容密闭容器中均通入和,发生反应。测得容器a中物质的量、容器b中物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的
B. 两容器达到平衡时,b容器压强大于a容器压强
C. a容器前用表示的平均反应速率为
D. a容器达到平衡后,再充入和,此时
4.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B. 达平衡时,X的转化率为80%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)反应在不同温度()时的平衡常数()如下:
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
密闭容器中,某温度、某时刻时,反应混合物中M、N、P、Q的浓度分别为1mol/L、1mol/L、1.5mol/L、1.5mol/L,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 若,则t时刻反应处于平衡状态
C. 若t时刻反应达到化学平衡,则
D. 当达到化学平衡时,
6.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)已知:反应①,反应②。则和的关系为
A.
B.
C.
D.
7.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)向恒压密闭容器中加入一定量X和Y发生反应: 。不同温度下X和Y的投入比例与平衡时Z的体积分数(w)变化关系如下图。下列说法错误的是
A.
B. 温度下,时,Z的体积分数可能位于N点
C. M点时X与Y的转化率相等
D. M点时Z的体积分数一定小于
8.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)常温下,向2L的恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应:,时测得容器中X、Z物质的量浓度相同,Y的转化率为20%,下列说法错误的是
A.
B. 前5min的平均反应速率
C. 5min时X的体积分数为25%
D. 反应达平衡时
9.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A. 550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆 均减小,平衡不移动
B. 650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C. T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D. 925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
10.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1molCO2和3molH2,在不同温度下发生反应: 。反应10min,测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A. 降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率
B. 10min后,向容器Ⅲ中再加入1molCO2(g)和1molH2O(g),此时反应正向进行
C. 前10min容器Ⅱ中的平均反应速率:
D. 10min时,容器Ⅰ中
11.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)在一密闭容器中进行反应:。已知反应过程中某一时刻A、B、C的浓度分别为、、。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. A为、B为
B. C为、B为
C. A、C均为
D. 为
12.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)一定条件下将和按物质的量之比充入恒容密闭容器中,发生反应:。在不同压强下分别测得的平衡转化率随温度变化的曲线如图,下列说法正确的是
A. 由图可知,该反应,且
B. 向容器中继续充入NO,平衡正向移动,NO的平衡转化率减小
C. 时,该反应的化学平衡常数的数值为
D. 、条件下,的平衡转化率为
13.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol),下列说法错误的是
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
4mol NH3
NH3的平衡浓度(mol·L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
a1
a2
a3
A. 2c1<c3 B. a+b=92.4
C. a1+a3<1 D. p3>2p2=2p1
14.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)是一种新型硝化剂,在恒温恒容条件下发生下列反应:温度下的部分实验数据如下:
t/s
0
500
1000
1500
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法不正确的是
A. 内分解速率为
B. 温度下的平衡常数为,1000s时的转化率为
C. 其他条件不变,温度下反应到时测得的浓度为,则
D. 时,再充入,重新达到平衡后的转化率减小
15.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应:
其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时,完全分解]:
0
30
60
120
200
1200
1500
32.5
37.2
39.8
43.6
46.8
58.5
59.6
60.8
下列说法正确的是
A. 内,
B. 30℃时,反应的平衡常数
C. 若提高反应温度至40℃,则完全分解后体系压强
D. 研究表明,分解的反应速率,时,测得体系中,则此时
16.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)水溶液中可与多种金属阳离子形成配合离子。常温下,分别与形成配离子、,达到平衡时,与的关系如图所示.下列说法错误的是
A. X表示的是形成配离子的变化曲线
B. a点所处的溶液中的生成速率大于解离速率
C. 反应的平衡常数
D. 当溶液中时,溶液中
17.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g) ΔH=-210kJ·mol-1。向M、N中,分别通入xmolA和ymolB的混合气体,初始时M、N容积相同。下列说法不正确的是
A. 若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x:y=1:1
B. 若x:y=1:3,当M中放出热量168kJ时,A的转化率为80%
C. 若x:y=1:1,平衡时测得N中含A、C分别为1.2mol、0.2mol。保持温度不变,再向N中通入0.6molA,则平衡向逆反应方向移动。
D. 若x=1,y=1.8,在N中达到平衡时容积为24L,C为0.4mol,则反应起始时N的容积为28L
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·江西省景德镇一中·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(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:。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】B
【解析】①由方程式可知, 说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
②该反应是气体体积增大的反应,反应中密闭容器中总压强增大,则密闭容器中总压强不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
③由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,密闭容器中混合气体的密度增大,则密闭容器中混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
④由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,则密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
⑤该反应为气体物质的量增大的反应,则密闭容器混合气体的总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
⑥由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,二氧化碳的体积分数始终不变,则密闭容器中二氧化碳的体积分数不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
⑦由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,则混合气体总质量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
则④⑥不正确,故选B。
2.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
【答案】A
【解析】① 单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmol NO2,能说明正逆反应速率的相等关系,① 正确;
② 单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO只能说明单方向关系,不能说明正逆反应速率的关系,② 错误;
③ 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系,不能说明达到了平衡,③ 错误;
④ 混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化,达到平衡状态,④ 正确;
⑤ 该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应,混合气体的质量是守恒的,容器的体积不变,导致混合气体的密度不再变化,所以该反应不一定达到平衡状态,⑤ 错误;
⑥ 因该反应是物质的量在增大的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,⑥ 正确;
⑦ 混合气体的平均相对分子质量=平均摩尔质量=,质量是守恒的,物质的量只有达到平衡时才不变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化,证明达到了平衡状态,⑦ 正确;
故选A。
3.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)一定温度下,向恒容容器中充入1molA和2molB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的平均相对分子质量不变
B. 单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2:3
C. 混合气体总的压强不再变化
D. 反应物A和B的转化率相等
【答案】A
【解析】A.反应中有固体生成,当气体的总质量不变时达到平衡状态,此时混合气体的平均相对分子质量不变,可以判断达平衡,A正确;
B.消耗B与生成C均为正反应方向,不能判断达平衡,B错误;
C.反应前后气体分子数相同,恒容条件下混合气体总的压强一直不变,不能判断达平衡,C错误;
D.A和B按系数比投料,转化率一直相等,不能判断达平衡,D错误;
故选A。
4.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列各项不再发生变化时,表明反应已经达到化学平衡状态的有
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③A的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量
⑤
⑥C和D的浓度之比为2:1
⑦单位时间内生成n mol D的同时生成3n mol的B
⑧混合气体的平均相对分子质量
A. ②③⑦⑧ B. ②⑦⑧ C. ③⑥⑦⑧ D. ①③⑥⑧
【答案】B
【解析】①该反应是气体总物质的量不变的反应,压强始终不变,混合气体的压强不变,无法判断是否达到平衡状态;
②A为固体,反应中气体总质量改变,容器体积不变,密度是变量,混合气体的密度不变时,反应一定达到平衡状态;
③A为固体,固体浓度恒定,A的物质的量浓度不变,无法判断是否达到平衡状态;
④ 反应前后混合气体的总物质的量不变,无法判断是否达到平衡状态;
⑤ 反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,结合用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,可推导出,所以时,一定没有达到平衡状态;
⑥C和D均为生成物,反应生成C和D的比例始终为2:1,无法判断反应是否达到平衡状态;
⑦ 单位时间内生成n mol D的同时生成3n mol的B,正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态;
⑧A为固体,反应中气体总质量改变,气体总物质的量不变,所以平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变时反应一定达到平衡状态;
综上,已经达到化学平衡状态的有② 、⑦ 、⑧ ,选B。
5.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)在某恒温恒容的密闭容器中加入一定量,发生反应:。下列说法正确的是(固体试样体积忽略不计)
A. 当的体积分数不再改变时,该反应达到平衡
B. 若将生成的气体通入足量的稀盐酸中,所得溶液可能呈碱性
C. 每消耗,此时生成气体的总体积为6.72 L
D. 仅增大的质量,反应达平衡后,的质量保持不变
【答案】D
【解析】A.由于反应中生成的和的物质的量之比恒为2:1,的体积分数始终为2/3,不会随反应进程改变,因此不能作为平衡的判断依据,A错误;
B.生成的气体和通入足量稀盐酸时,被完全中和为,且溶液中盐酸过量,最终呈酸性,B错误;
C.题目未明确气体体积是否在标准状况下计算,因此无法确定生成的气体是6.72 L,C错误;
D.固体不影响化学平衡,增加的质量不会改变平衡时气体的浓度或分压,因此的质量保持不变,D正确;
故答案选D。
6.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个
①
②CO的物质的量不再变化
③容器内气体压强不再变化
④、CO的浓度之比为
⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑥混合气体的密度不再改变
⑦键断裂的同时有键断裂
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】① ,则正逆反应速率相等,说明已平衡时,正确。
② CO的物质的量不再变化是平衡的直接标志,正确。
③ 固体C参与反应, 反应前后气体物质的量不相等,故气体压强也随反应变化,压强不变时说明已平衡,正确。
④ 、CO的浓度之比与起始条件和反应程度有关,不能作为平衡标志,错误。
⑤ 固体C参与反应,气体总质量和总物质的量均为变量,则平均摩尔质量随反应而变化,当它不变时说明已平衡,正确。
⑥ 固体C参与反应,气体总质量随反应变化,则气体密度随反应而变化,当它不变时说明已平衡,正确。
⑦ H-O键断裂代表正反应,H-H键断裂代表逆反应,平衡时二者的速率应为化学计量数之比,比值为2:1,则当键断裂的同时有键断裂,正逆反应速率不相等,说明未平衡,错误。
综上,正确选项为① 、② 、③ 、⑤ 、⑥ ,共5个,故选C。
7.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)反应: ,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A. 容器内的压强不再变化
B. 容器内的温度不再变化
C.
D. 容器内、、的物质的量之比为
【答案】B
【解析】A.容器处于恒压条件,压强始终不变,无法判断是否平衡,A不符合题意;
B.反应放热,绝热条件下温度随反应而变化,温度不变说明正反应和逆反应以相等的速率持续进行,达到平衡,B符合题意;
C.速率关系未区分正逆方向,无论是否平衡,同一方向的速率比始终为3:1,C不符合题意;
D.物质的量之比为1:3:1可能为某一瞬时状态,不能说明平衡,D不符合题意;
故选B。
8.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)在恒温恒容容器中发生反应,下列选项能说明反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强不再改变
B. 单位时间内生成a mol A,同时生成2a mol B
C. 混合气体的密度不再改变
D. 混合气体的分子总数不再改变
【答案】C
【解析】A.反应前后气体物质的量相等,总物质的量始终为2 mol,故压强始终不变,不能作为平衡标志,A不符合题意;
B.生成a molA(逆反应)必然伴随生成2a molB,两者均为逆反应方向,无法判断正逆反应速率是否相等,B不符合题意;
C.A为固体,反应中气体总质量会因A的消耗或生成而改变,密度=总质量/体积,当密度不变时说明总质量恒定,反应达平衡,C符合题意;
D.反应前后气体分子总数均为2 mol,分子总数始终不变,不能作为平衡标志,D不符合题意;
故选C。
考点02 化学平衡的影响因素
1.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)在恒温恒容条件下,2A(g)+B(g)⇌2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A. 反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B. 平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C. 平衡状态Ⅰ后,可能是减小C的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D. B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
【答案】C
【解析】A.正逆反应速率相等,可逆反应达到平衡状态,为动态平衡状态,A正确;
B.由题给图像可以看出,平衡状态I改变的瞬间,逆反应速率未改变,正反应速率突然增大,可知改变条件为增大反应物的浓度,生成物浓度不改变,B正确;
C.由题给图像可以看出,平衡状态I改变的瞬间,逆反应速率未改变,正反应速率突然增大,可知改变条件为增大反应物的浓度,生成物浓度不改变,C错误;
D.由于平衡发生移动,可知在两平衡状态下同一种反应物的浓度不相等,D正确;
故答案为C。
2.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)在恒容密闭容器中,CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,达到平衡后,若只改变某一条件,下列示意图正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.增加一氧化碳的物质的量,CO的转化率降低,故A错误;
B.增加一氧化碳的物质的量,平衡正向移动,但平衡常数不变,故B正确;
C.升高温度,平衡向吸热反应即逆向移动,平衡常数减小,故C错误;
D.增加氢气的物质的量,平衡正向移动,CO又消耗,转化率增大,故D错误;
综上所述,答案为B。
3.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)对于反应,下列有关说法不正确的是
A. 该反应是熵增大反应(即)
B. 该反应在高温下可能自发进行
C. 增加,该反应平衡向右移动
D. 升高温度,均增大,平衡向右移动
【答案】C
【解析】
A.该反应后气体物质的量增大,则该反应是熵增大反应(即),故A正确;
B.该反应的、,则若反应的,需要高温,故该反应在高温下可能自发进行,故B正确;
C.碳为固体,浓度视为常数,增加,平衡不移动,故C错误;
D.升高温度,均增大,升温向吸热方向移动,故平衡向右移动,故D正确;
故选C。
4.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为: △H<0,下列说法不正确的是
A. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性 B. 秋冬季节更易诱发关节疼痛
C. 饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情 D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】A
【解析】A.大量饮水会减小溶液中HUr、Na+、H+的浓度,从而使平衡逆向移动,NaUr减少,则可减小痛风病发作的可能性,A不正确;
B.秋冬季节,气温降低,平衡正向移动,NaUr增多,更易诱发关节疼痛,B正确;
C.饮食中摄入过多咸菜,会增大溶液中的Na+浓度,促使平衡正向移动,从而加重痛风病病情,C正确;
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,否则会增大关节中HUr浓度,促使平衡正向移动,从而使NaUr增多,痛风病加重,D正确;
故选A。
5.(2025-2026高二上·江西·期中)在一定条件下,反应达到平衡后,仅增大反应物浓度,下列反应速率随时间变化的图像正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】在平衡状态下,,增大反应物浓度瞬间,突然增大,因产物浓度未变而保持原平衡速率;随后,随反应物浓度减小而逐渐降低,随产物浓度增大而逐渐升高,直至新平衡时,且新平衡速率大于原平衡速率,图像A符合变化规律,故答案选A。
6.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)在某密闭容器中,发生反应,下列措施有利于该反应正向进行的是
A. 只扩大容器体积
B. 只增大的浓度
C. 只适当降低温度
D. 保持温度和容器体积不变,充入少量的He
【答案】C
【解析】A.扩大容器体积使压强减小,平衡向气体物质的量多的一侧(逆反应方向)移动,不利于反应正向进行,A错误;
B.增大的浓度,使生成物浓度增大,会使平衡逆向移动,不利于反应正向进行,B错误;
C.降低温度时,平衡向着放热反应方向移动,该反应正向是放热反应,降低温度利于反应正向进行,C正确;
D.充入He但保持容器体积不变时,各反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,D不符合题意;
故答案选C。
7.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)下,在恒容密闭容器中加入和,发生反应:,测得与时间()的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 点时不变,说明反应停止
B. ,
C. 的体积分数不变时,说明反应达到平衡
D. 时刻改变的条件可能是再充入
【答案】D
【解析】A.点时不变,说明反应达到平衡状态,而非反应停止,A项错误;
B.,,B项错误;
C.假设反应了,则有如下关系: ,可知的体积分数为,的体积分数一直不变,则当的体积分数不变时,不能说明反应达到平衡,C项错误;
D.时刻升高,可能是充入了的,升高,平衡逆向移动,缓慢降低,与图像相符,D项正确;
故选D。
8.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应:,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是
A. 反应方程式中的,正反应为吸热反应
B. 30min时降低温度,40min时升高温度
C. 之间该反应增大了压强或使用了催化剂
D. 前的平均反应速率为
【答案】D
【解析】化学反应方程式中的系数之比等于物质物质的量的变化,根据第一幅图,A和B曲线重合,说明物质A和物质B变化量相等,即x=1,根据第二幅图,30min时,反应速率降低,且平衡不移动,又因为该反应前后气体系数之和相等,因此30min时减小压强;40min时正逆反应速率都增大,此时改变的因素是升高温度或增大压强,此时平衡向逆反应方向进行,说明40min改变因素是升高温度,据此分析;
【解析】
A.根据上述分析,x=1,升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应正反应方向为放热反应,故A错误;
B.根据上述分析,30min时降低压强,40min时升高温度,故B错误;
C.根据上述分析,30min时降低压强,30min~40min之间平衡没有移动,故C错误;
D.根据图象,前8min内,A的物质的量浓度变化(2-1.36)mol/L=0.64mol/L,根据化学反应速率的数学表达式,v(A)==0.08mol/(L·min);故D正确;
答案为D。
9.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲
乙
丙
丁
aX(g)+bY(g)cZ(g)
L(s)+aG(g)bR(g)
aA+bBcC
A+2B2C+3D
A. 图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件是增大压强(缩小体积)
B. 图乙所示,若,则
C. 图丙所示,平衡时C的百分含量T1比T2低
D. 图丁所示,该反应中C一定是气体
【答案】D
【解析】A.图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件可能是增大压强(缩小体积),也可能是加入了催化剂,故A错误;
B.若,增大压强时G的体积分数增大,可知增大压强平衡逆向移动,则a,故B错误;
C.T2后升高温度, A%增大、C%减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则平衡时C的百分含量T1比T2高,故C错误;
D.加压时正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应为气体总物质的量减小的反应,则 A、B、C为气体,D为固体或液体,故D正确;
故选D。
10.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)某温度下,向恒容密闭容器中加入一定量的碳酸钙发生反应: ,下列说法正确的是
A. 该反应一定不能自发进行 B. 充入一定量氩气,平衡不移动
C. 升高温度,平衡正向移动,逆反应速率减小 D. 压缩容器体积,达新平衡后CO2浓度增大
【答案】B
【解析】A.该反应是熵增的吸热反应,高温条件下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,故A错误;
B.恒容密闭容器中充入一定量氩气,反应体系中各物质的浓度保持不变,反应速率不变,平衡不移动,故B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,故C错误;
D.压缩容器体积,二氧化碳浓度增大,温度不变,平衡常数不变,则达新平衡后,二氧化碳的浓度不变,故D错误;
故选B。
11.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水,平衡逆向移动,溶液黄色变浅
B. ,加入Fe粉,平衡正向移动,溶液颜色加深
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升温,溶液由蓝色变为黄绿色
【答案】D
【解析】A.加水稀释,假设加入水后溶液体积是原来二倍,浓度为原来一半,,则平衡正向移动,但由于各离子浓度变小,溶液黄色变浅,故A错误;
B.加入Fe粉与反应,反应物浓度减小,平衡逆向移动,减小,溶液颜色变浅,故B错误;
C.压缩容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,由于该反应前后气体分子数不变,则平衡不移动,因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度,则气体颜色比原来平衡状态深,故C错误;
D.其它条件不变时,升高温度平衡正向移动,生成物离子浓度增大,则溶液由蓝绿色变为黄绿色,故D正确;
故选D。
12.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)乙醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为:,,仅考虑上述反应,在一定压强下,通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。(已知CO的选择性)
下列说法正确的是
A. 图中曲线③表示平衡时H2的产率随温度的变化
B. 一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时H2产率
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 500℃,达到平衡时有
【答案】D
【解析】根据已知,反应、均为吸热反应,升高温度均有利于平衡正向移动,且反应的热效应更大,温度升高对反应影响更大,但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%,故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反,只有第二个反应生成CO,因此升温CO的选择性升高,故曲线③表示CO的选择性随温度的变化,曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化,曲线①表示CO2的选择性随温度的变化,据此作答;
【解析】
A.由分析可知②代表H2的产率随温度的变化,A错误;
B.选用高效催化剂可加快反应速率,不能使平衡发生移动,故H2平衡产率不变,B错误;
C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,C错误;
D.500℃,达到平衡时根据碳原子守恒可得:2n(C2H5OH)+n(CO)+n(CO2)=2mol,n(CO)=n(CO2),n(C2H5OH)+n(CO)=1mol,D正确;
故选:D。
13.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是
A. 图甲能说明反应在时达到平衡
B. 图乙可表示可逆反应
C. 图丙表示反应,可推断正反应为放热反应
D. 图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
【答案】C
【解析】A.图甲中t₁时n(CO)和n(CO2)相交,仅表示此时两者物质的量相等,但之后n(CO)仍在减少、n(CO2)仍在增加,未达到“物质的量不再变化”的平衡状态,A错误;
B.随着温度的升高,逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向进行,说明反应放热,,B错误;
C.图丙中升温时v逆增长速率大于v正,交点后v逆>v正,表明升温平衡逆向移动,即逆反应吸热,故正反应为放热反应,C正确;
D.铁与盐酸反应放热,速率受温度和浓度共同影响,t1是速率最大点,此时温度可能仍在升高(反应继续放热),温度最高应在反应接近完成时,D错误;
故选C。
14.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)下列图示与对应的叙述相符合的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲表示的是密闭容器中反应 到达平衡时,的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则说明
B. 图乙表示的是用捕碳的反应,则其中b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为
C. 图丙表示的是反应,则该反应的、
D. 图丁表示的是反应 的速率-时间图像,则时改变的条件可能是减小压强
【答案】D
【解析】A.由图可知,温度一定时,增大压强,平衡逆向进行,甲烷转化率减小,时甲烷转化率低,压强大,即,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,该反应中,从b→c→d温度升高,浓度先降后升,说明先正向进行、后逆向进行,c点反应达到平衡状态,该反应的正反应是放热反应,温度越低,平衡常数越大,所以b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为,B错误;
C.相同温度下,压强增大,Z的体积分数减小,说明平衡逆向移动,逆反应方向气体分子数减小,正反应方向气体分子数增大,即;升高温度,Z体积分数增大,说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,,C错误;
D.对于反应: ,时、都减小,且,平衡逆向移动。减小压强,对于反应后气体分子数减小的可逆反应来说,平衡逆向移动,且正、逆反应速率都减小,所以时改变的条件可能是减小压强,D正确;
答案选D。
15.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中),往恒温密闭容器中充入和,发生反应:,将活塞固定在处,达到平衡状态1时,的转化率为30%。其他条件不变,将活塞压缩至处并固定,达到平衡状态2时,的转化率为。下列说法正确的是
A.
B. 达到平衡状态1时,的体积分数约为17.6%
C. 平衡状态2时反应的平衡常数大于平衡状态1时的平衡常数
D. 其他条件不变,活塞固定在处,在绝热条件下发生上述反应,平衡时的转化率大于30%
【答案】B
【解析】A.其他条件不变,将活塞压缩至处并固定,相当于增大压强,平衡正向移动,氢气转化率增大,所以达到平衡状态2时,的转化率,A错误;
B.将活塞固定在处,达到平衡状态1时,的转化率为30%,列化学平衡三段式: 的体积分数为,B正确;
C.温度不变,平衡常数不变,C错误;
D.该反应为放热反应,在绝热容器中发生反应,体系温度升高,不利于的转化,活塞固定在处,达到平衡状态时,的转化率小于30%,D错误;
故答案选B。
16.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)T℃时,体积均为0.5L的两个恒温恒容密闭容器中发生可逆反应:()。保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:
实验编号
起始时各物质物质的量/
达平衡时体系能量的变化
①
3
1
0
放热
②
0.9
0.3
1.4
③
0.9
0.3
0.4
下列叙述中错误的是
A. 实验②达到平衡时吸收的热量
B. 实验①和实验②平衡时的浓度相等
C. 实验①大于实验③中N2的百分含量
D. 其它条件不变,若实验①保持恒温恒压,则达到平衡时放出热量大于
【答案】C
【解析】A.实验② 中反应吸收热量,实验① 、② 反应的起始投料相同,平衡时的物质的量相等,由实验① 反应放出0.6Q kJ能量,则逆反应吸收0.4Q kJ能量,则② 中吸收的热量为(0.4-0.3)mol×Q kJ/mol=0.1QkJ,故A正确;
B.将实验② 中起始充入的1.4mol全部转化为反应物,则起始投入(0.9+2.1)=3mol,(0.3+0.7)=1mol,则实验① 和实验② 反应物起始投料完全相同,则平衡时的浓度相等,故B正确;
C.将实验③ 中起始充入的0.4mol全部转化为反应物,则起始投入(0.9+0.6)=1.5mol,(0.3+0.2)=0.5mol,则实验① 的起始投料是实验③ 的2倍,实验① 相当于增大压强,该反应是气体分子数减小的反应,则达到平衡时,平衡正向移动,实验① 小于实验③ 中N2的百分含量,故C错误;
D.其他条件不变,若实验① 保持恒温恒压,随反应进行,容器体积减小,相当于进一步加压,反应向正反应的方向移动,达到平衡时放出热量大于,故D正确;
故选C。
17.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)在相同温度下,在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变):3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。开始时投料情况是:A中3molH2(g)和1molN2(g);B中2molNH3(g);C中4molNH3(g),都达到平衡后,下列说法正确的是
A. 三个容器中的转化率的关系是:α(A)+α(B)>α(A)+α(C)
B. A容器放出的热量为92kJ,B容器中吸收热量为92kJ
C. 达到平衡后三容器中氨气的体积分数相等
D. A容器中氨气的平衡浓度是C容器中氨气的平衡浓度的一半
【答案】A
【解析】在相同温度下,在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变):3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。开始时投料情况是:A中3molH2(g)和1molN2(g);B中2molNH3(g);C中4molNH3(g),A、B容器中为等效平衡,C为B的2倍,相当于加压,平衡向右移动。据此分析。
【解析】
A.A、B容器中为等效平衡,C为B的2倍,相当于加压,平衡向右移动,故α(B)>α(C),则α(A)+α(B)>α(A)+α(C),A正确;
B.反应为可逆反应,A中的3mol氢气和1mol氮气不可能完全反应,所以放出的热量小于92kJ,同样B中也不可能完全转化,吸收的能量小于92kJ,B错误;
C.A、B容器中为等效平衡,达到平衡后A、B容器中氨气的体积分数相等,C中的氨气的体积分数大于A、B中,C错误;
D.A、B容器中为等效平衡,A容器中氨气的平衡浓度等于B容器中氨气的平衡浓度,小于C容器中氨气的平衡浓度的一半,D错误;
故选A。
18.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)对于反应,在温度一定时,平衡体系中的体积分数随压强的变化情况如图所示。下列说法中,正确的是
A. A、D两点对应状态的正反应速率大小关系:v(A)>v(D)
B. A、B、C、D、E各点对应状态中,v(正)<v(逆)的是E
C. 维持不变,E→A所需时间为,维持不变,D→C所需时间为,则
D. 欲使C状态沿平衡曲线到达A状态,从理论上,可由无限缓慢降压至达成
【答案】D
【解析】A. 增大压强,反应速率增大,D点压强大于A点压强,所以v(A)<v(D),A错误;
B. 处于曲线上的状态为平衡状态,E点NO2的物质的量少于平衡状态时的物质的量,反应应向生成NO2的方向移动,此时v(正)>v(逆),D点NO2的物质的量多于平衡状态时的物质的量,反应向逆反应方向移动,此时v(正)<v(逆),B错误;
C. 压强越大,反应速率越快,达到平衡状态时用的时间越少,压强p2>p1,故,C错误;
D. 无限缓慢降压至,压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,故平衡正向移动,NO2的体积分数逐渐增加,D正确;
故选D。
19.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)平衡移动方向的判断
(1)根据速率判断
①若v(正) v(逆),则平衡正向移动。
②若v(正) v(逆),则平衡不移动。
③若v(正) v(逆),则平衡逆向移动。
(2)根据结果判断
①如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡 移动或 移动;
②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小,则称平衡 移动或 移动。
【答案】(1)① > ② = ③ < (2)① 正向移动 ② 向右移动 ③ 逆向移动 ④ 向左移动
【解析】(1)若v(正)>v(逆),表明反应的趋势是向正反应方向进行,则平衡正向移动;若v(正)=v(逆),表明系统达到了化学平衡状态,则平衡不移动;若v(正)<v(逆),表明反应的趋势是向逆反应方向进行,则平衡逆向移动;
(2)① 如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则反应向生成更多产物的方向移动,则称平衡正向移动或向右移动;② 如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小,则反应向消耗更多产物或生成更多反应物的方向移动,则称平衡逆向移动或向左移动。
考点03 勒夏特列原理
1.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 配制氯化铁溶液时,将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度
B. 打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
C. 工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高的利用率
D. 反应达到平衡后,压缩体积气体颜色变深
【答案】D
【解析】A.配制氯化铁溶液时,加入浓盐酸抑制Fe3+水解,通过增大H+浓度使Fe3+水解平衡逆向移动,然后再加水稀释到所需的浓度,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.可乐瓶内存在的溶解平衡,打开瓶盖后压强减小,平衡向气体溶解减少的方向(逆向)移动,可产生大量气泡,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业制硫酸时使用过量的空气,增加O2浓度,使平衡右移,提高SO2利用率,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.压缩体积导致NO2浓度瞬间增大,颜色变深是NO2浓度变化的结果,而勒夏特列原理解释的是平衡移动方向(颜色变浅的趋势),最终颜色变深无法通过该原理直接解释,D符合题意;
故答案选D。
2.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 含酚酞的氨水溶液,微热后红色变深
C. 打开碳酸饮料瓶盖时会有大量气泡冒出 D. 工业合成氨反应中采用400-500℃的高温
【答案】D
【解析】A.氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应,,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,可以勒夏特列原理解释,A不选;
B.NH3·H2O电离时吸热,微热促进NH3·H2O电离,电离平衡右移,OH-浓度增加,溶液中红色变深,能用勒夏特列原理解释,B不选;
C.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,打开碳酸饮料后,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,C不选;
D.工业合成氨反应中采用400-500℃的高温,目的是加快反应速率,该反应是放热反应,升高温度不利于平衡正向移动,不能用勒夏特列原理解释,D选;
故选D。
3.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)化学中的色彩变化是化学学科回馈世界的浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
光照时,氯水的黄绿色褪去
光照时,分解,减小,平衡正向移动
B
压缩封装有和混合气体的注射器,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅
增大压强(减小容器的容积),气体浓度增大,会使化学平衡向气体减少的方向移动
C
向溶液中加入溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色变红
与的反应为可逆反应
D
适当加热滴有紫色石蕊的磷酸溶液,溶液红色加深
磷酸电离为吸热过程,温度升高,溶液酸性增强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.HClO分解导致Cl2不断转化为HCl和HClO,Cl2浓度降低,颜色褪去,正确;
B.压缩后NO2浓度增大颜色变深,随后平衡向生成(气体体积减小)方向移动,颜色变浅,正确;
C.Fe3+与I-反应为2Fe3+ + 2I-→ 2Fe2+ + I2,向溶液中加入溶液,实验中KI不足,Fe3+过量,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色一定变红,无法证明此反应为可逆反应,错误;
D.磷酸电离吸热,升温促进电离,H+浓度增大,酸性增强,正确;
综上所述,答案为C。
4.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)化学与生产、生活息息相关。下列做法的主要目的是提高反应限度的是
A. 合成氨时采用400~500℃反应条件
B. 工业制硫酸时,吸收塔内用98.3%浓硫酸吸收
C. 夏天将水果放在冰箱内保鲜
D. 工业上在高压条件下合成:
【答案】D
【解析】A.合成氨(N2 + 3H2 ⇌ 2NH3)采用400~500℃高温。该反应为放热反应,升高温度会使平衡向左移动,降低氨的产率(即降低反应限度)。工业上使用高温主要目的是提高反应速率,而非提高反应限度,A错误;
B.工业制硫酸时,用98.3%浓硫酸吸收SO3,该过程(SO3+ H2O = H2SO4)为不可逆反应,不涉及化学平衡。使用浓硫酸主要目的是避免生成酸雾、提高吸收效率,与反应限度无关,B错误;
C.夏天将水果放冰箱保鲜。这涉及生物化学反应(如酶促腐败),降低温度仅能减慢反应速率,延长保质期,但不会改变平衡常数(因平衡常数仅与温度有关),故不提高反应限度,C错误;
D.工业合成甲醇()采用高压条件,该反应气体分子数减少,增大压强使平衡向右移动,提高甲醇产率(即提高反应限度),D正确;
故选D。
5.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)下列说法符合“勒夏特列原理”的是
A. 汽车尾气需要加入催化剂,提高氮氧化合物的转化率
B. 煤气中毒者送入高压氧舱缓解病情
C. 工业合成氨升高温度,提高氨的平衡产率
D. 对于平衡体系,缩小体积,颜色加深
【答案】B
【解析】A.催化剂只能改变反应速率,不改变平衡,不能提高转化率,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.煤气中毒者送入高压氧舱缓解病情,增大压强增加氧气的溶解度,与平衡有关,可以用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.工业合成氨的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不会提高氨的平衡产率,故C不符合题意;
D.对于平衡体系,反应前后系数相等,缩小体积,平衡不移动,颜色加深是因为浓度增大,与平衡移动无关,故D不符合题意;
故答案为:B。
6.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 氨的催化氧化用铂铑合金作催化剂
B. 将溶液蒸干灼烧得不到无水
C. 在浓氨水中加入碱石灰制备氨气
D. 向氯水中加入固体提高HClO的浓度
【答案】A
【解析】A.合成氨反应N2(g)+ 3H2(g)⇌2NH3(g) ,加入催化剂,不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.AlCl3溶液中存在Al3+水解平衡,Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3HCl,加热和HCl挥发促使水解平衡正移,故蒸干灼烧得不到无水AlCl3,会得到Al(OH)3,加热后Al(OH)3分解得到Al2O3,故能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌+OH-,加入碱石灰,增大氢氧根离子浓度,平衡逆向移动,有利于氨气的生成,故能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,加入的CaCO3与HCl反应,促使平衡正向移动,HClO的浓度增大,与勒夏特列原理有关,D不符合题意;
故答案选A。
考点04 化学平衡常数 化学平衡的计算
1.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)活性炭可用于还原NO2防止空气污染,其反应原理为在密闭容器中,1mol NO2和足量炭发生该反应,反应相同时间,测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变,反应相同时间,测得NO2的转化率随体积的变化如图2所示。
下列说法正确的是
A. 图1中的A、B、C三个点中,只有C点达到平衡状态
B. 图2中D点所示条件下,
C. 向F点所示体系起始时充入更多,反应相同时间,其转化率一定变大
D. 容器内的压强:
【答案】A
【解析】A.图1中,达到平衡时需满足逆反应生成NO2的速率等于正反应消耗NO2的速率。根据反应方程式,正反应中v(NO2)消耗=2v(N2)生成,逆反应中v(NO2)生成=v逆(NO2)。平衡时v(NO2)消耗=v(NO2)生成,即v(NO2)生成=2v(N2)生成。C点NO2生成速率为0.06,N2生成速率为0.03,满足0.06=2×0.03,达到平衡;A、B点NO2生成速率均小于2倍N2生成速率,反应正向进行,未达平衡,A正确;
B.图2中D点对应体积V1,转化率40%,维持温度不变,增大体积(减压)平衡正向移动,平衡转化率增大,E点(V2)转化率为80%(在整个减压过程中最大)为平衡转化率。反应物浓度越大,反应速率越快,达平衡时间越短,所以D点反应达平衡状态,v正=v逆,B错误;
C.F点充入更多NO2,相当于增大起始浓度,若反应未达平衡,转化率受速率和平衡移动共同影响:增大浓度可能加快速率,相当于原平衡体系加压,平衡逆向移动(气体分子数增加),所以转化率不一定增大,C错误;
D.D点转化率为40%,气体总物质的量n(D)=1+0.5×0.4=1.2mol;E点转化率为80%,n(E)=1+0.5×0.8=1.4mol,,因V2>V1,故,D错误;
故选A。
2.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)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
【解析】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。
【解析】
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。
3.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)在不同温度下,向a、b两个恒温、体积为的恒容密闭容器中均通入和,发生反应。测得容器a中物质的量、容器b中物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的
B. 两容器达到平衡时,b容器压强大于a容器压强
C. a容器前用表示的平均反应速率为
D. a容器达到平衡后,再充入和,此时
【答案】D
【解析】a、b两个恒温、恒容的密闭容器中,充入和,生成H2的物质的量是CO的3倍,结合图像可知,b为H2的图像,a为CO的图像;a达到平衡所用的时间比b短,则a的温度高于b的温度,b曲线平衡时,n(H2)=1.8mol则,n(CO)=0.6mol,a达到平衡时,n(CO)=1mol,即升高温度,物质的量增大,平衡正向移动,故正反应为吸热反应。
【解析】
A.反应是熵增的反应,则,故A错误;
B.由分析可知,a容器比b容器温度高,气体总物质的量比b多,所以b容器压强小于a容器压强,故B错误;
C.根据图像,a容器前4minCO变化的物质的量为1mol,根据方程式,CH4变化的物质的量也为1mol,所以用CH4表示的平均反应速率为=,故C错误;
D.a容器达到平衡时, ,K=,再充入1.1molCH4(g)和1.0molCO(g),Q=<K,平衡正向移动,此时,故D正确;
故选D。
4.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B. 达平衡时,X的转化率为80%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4
【答案】B
【解析】A. v (X)=0.005 mol/(L·s),则v (Y)=0.005 mol/(L·s),4s内Y的减少量为0.02 mol/L,4 s时容器内c(Y)=-0.02mol/L=0.38 mol/L,A项错误;
B. 830℃达平衡时,平衡常数为1,应有c(X)·c(Y)=c(R)· c(Q),设有a mol/L的X参与反应,则消耗Y为a mol/L,生成Q和R分别都为a mol/L,(0.1-a)(0.4-a)=a2,a=0.08mol/L,,转化率为80%,B项正确;
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,C项错误;
D. 1200℃时反应R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡常数K==2.5,D项错误;
答案选B。
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)反应在不同温度()时的平衡常数()如下:
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
密闭容器中,某温度、某时刻时,反应混合物中M、N、P、Q的浓度分别为1mol/L、1mol/L、1.5mol/L、1.5mol/L,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 若,则t时刻反应处于平衡状态
C. 若t时刻反应达到化学平衡,则
D. 当达到化学平衡时,
【答案】A
【解析】A.随着温度升高,平衡常数K增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,A正确;
B.当T=700℃时,K=0.6,此时浓度商Q==2.25>K,反应逆向进行,未达平衡,B错误;
C.若t时刻反应达平衡,则K=2.25,由表格数据可知,K=2.25介于1000℃(K=1.7)和1200℃(K=2.6)之间,温度应为1000℃<T<1200℃,C错误;
D.当T=830℃时,K=1.0,M、N、P、Q的浓度分别为1mol/L、1mol/L、1.5mol/L、1.5mol/L,设平衡时M的浓度变化为x,则,解得x=0.25,则平衡时c(M)=(1+0.25)mol/L=1.25mol/L,D错误;
故选A。
6.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)已知:反应①,反应②。则和的关系为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.反应② 是反应① 的系数扩大2倍后的反应,平衡常数K2应为K1的平方,即,A正确;
B.平衡常数与反应式的倍数关系为指数关系,而非线性比例,B错误;
C.同理,2K1无法对应反应式扩大2倍后的平衡常数关系,C错误;
D.若,则反应② 应为反应① 的倍,与题意矛盾,D错误;
故选A。
7.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)向恒压密闭容器中加入一定量X和Y发生反应: 。不同温度下X和Y的投入比例与平衡时Z的体积分数(w)变化关系如下图。下列说法错误的是
A.
B. 温度下,时,Z的体积分数可能位于N点
C. M点时X与Y的转化率相等
D. M点时Z的体积分数一定小于
【答案】B
【解析】A.反应为放热反应,相同条件下,温度降低,平衡正移,的体积分数增大,则,A项正确;
B.时,的体积分数最大,时,Z的体积分数不可能位于N点,B项错误;
C.按系数比投料时,与的转化率相等,C项正确;
D.的体积分数等于的体积分数,所以点时的体积分数一定小于50%,D项正确;
故选B。
8.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)常温下,向2L的恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应:,时测得容器中X、Z物质的量浓度相同,Y的转化率为20%,下列说法错误的是
A.
B. 前5min的平均反应速率
C. 5min时X的体积分数为25%
D. 反应达平衡时
【答案】B
【解析】向2L的恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应:X(g)+2Y(g)⇌nZ(g),5min时测得容器中X、Z物质的量浓度相同,Y的转化率为20%,说明Y转化了0.4mol,剩余1.6mol,根据系数关系可知,X转化了0.2mol,则X剩余0.8mol,此时X浓度为0.4mol/L,则Z浓度为0.4mol/L,Z的物质的量为0.8mol,即转化的Z的物质的量为0.8mol,根据系数关系,得出n=4,据此分析答题。
【解析】
A.由分析可得,n=4,A正确;
B.前5min的平均反应速率v(X)==0.02mol⋅L-1⋅min-1,B错误;
C.5min时X的体积分数为=25%,C正确;
D.反应达平衡时,正逆反应速率相等,则2v正(X)=v逆(Y),D正确;
故答案选B。
9.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A. 550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆 均减小,平衡不移动
B. 650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C. T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D. 925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
【答案】B
【解析】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行,当550℃时,若充入惰性气体,容器的容积扩大,使反应混合物的浓度减小,因此ʋ正,ʋ逆 均减小,由于该反应是气体体积增大的反应,减小压强,化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动,A错误;
B.根据图象可知在650℃时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数是60%,假设平衡时总物质的量是1 mol,则反应产生CO 0.4 mol,其中含有CO2 0.6 mol,反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol,因此CO2转化率为0.2 mol÷(0.6 mol+0.2 mol)×100%=25.0%,B正确;
C.T℃时,平衡时CO2和CO的体积分数都是50%,若充入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,C错误;
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=,D错误。
答案选B。
10.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1molCO2和3molH2,在不同温度下发生反应: 。反应10min,测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A. 降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率
B. 10min后,向容器Ⅲ中再加入1molCO2(g)和1molH2O(g),此时反应正向进行
C. 前10min容器Ⅱ中的平均反应速率:
D. 10min时,容器Ⅰ中
【答案】C
【解析】所处温度:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,CO2的物质的量Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,说明Ⅱ处于平衡状态,Ⅰ反应未达平衡状态,从CO2的物质的量Ⅲ>Ⅱ可知升高温度,CO2的物质的量增大,平衡逆向移动,正反应为放热反应。
【解析】
A.该反应为放热反应,温度降低,平衡正向移动,H2的平衡转化率增大;该反应为气体分子总数减小的反应,减小压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,A错误;
B.容器Ⅲ反应到10min时已经达到平衡状态,列三段式得: ,该温度下平衡常数;再加入和时,,,平衡将向逆方向移动,B错误;
C.容器Ⅱ反应10min时,浓度减少量为, ,C正确;
D.所处温度:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,CO2的物质的量:Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,说明容器Ⅱ反应在处于平衡状态,,容器Ⅰ反应在未达平衡状态,,10min时,容器Ⅰ中的反应正向进行且未达平衡状态,,D错误;
故选C。
11.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)在一密闭容器中进行反应:。已知反应过程中某一时刻A、B、C的浓度分别为、、。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. A为、B为
B. C为、B为
C. A、C均为
D. 为
【答案】D
【解析】根据可逆反应不能反应完全,利用极值假设法得到A的浓度范围为0~,B的浓度范围为0~0.2mol⋅L−1,C的浓度范围为0~0.4mol⋅L−1,且范围两边不能取等;
【解析】
A.A为0.4mol/L、B为0.2mol/L对应反应逆向进行到底的情况,此时C应为0,但可逆反应无法完全进行到底,A错误;
B.C为0.25mol/L时,若B为0.05mol/L,需满足反应正向进行时B减少0.05mol/L,此时C应增加0.10mol/L至0.30mol/L,但选项B中C为0.25mol/L,不符合化学计量关系,B错误;
C.A和C均为0.15mol/L时,无论反应正向或逆向进行,均无法通过化学计量关系推导出此结果(正向反应A应减少,C应增加;逆向反应A应增加,C应减少),C错误;
D.C为0.3mol/L在正向极限范围内(最大为0.4mol/L),且符合反应比例(A减少0.1mol/L,B减少0.05mol/L,C增加0.1mol/L),D正确;
故选D。
12.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)一定条件下将和按物质的量之比充入恒容密闭容器中,发生反应:。在不同压强下分别测得的平衡转化率随温度变化的曲线如图,下列说法正确的是
A. 由图可知,该反应,且
B. 向容器中继续充入NO,平衡正向移动,NO的平衡转化率减小
C. 时,该反应的化学平衡常数的数值为
D. 、条件下,的平衡转化率为
【答案】B
【解析】A.由图可知,升高温度,NO平衡转化率降低,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,;该反应正反应气体体积减小,增大压强平衡正向移动,NO转化率增大,相同温度下p2对应的转化率高于p1,则,A错误;
B.向容器中继续充入NO,NO浓度增大,平衡正向移动,NO转化量增多,但NO总量增加更多,NO平衡转化率反而减小,B正确;
C.该反应是气体分子数减小的反应,反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于容器体积、物质的初始浓度未知,不能计算平衡常数,C错误;
D.由于NO与O2的起始物质的量之比等于其化学计量数之比,所以在该条件下两种反应物的转化率相等;由图可知,400℃、p1时NO的转化率为40%,则O2的转化率也为40%,D错误;
故答案选B。
13.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol),下列说法错误的是
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
4mol NH3
NH3的平衡浓度(mol·L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
a1
a2
a3
A. 2c1<c3 B. a+b=92.4
C. a1+a3<1 D. p3>2p2=2p1
【答案】D
【解析】A.丙的物质的量是乙的2倍,相当于在乙的基础上增大压强,则平衡向生成氨气的方向移动,所以氨气的平衡浓度大于乙的2倍, c3>2c1,A正确;
B.该反应的条件是恒温恒容条件,则乙中的氨气全部转化为反应物与甲完全相同,则甲与乙达到的平衡是等效平衡,则a1+a2=1,a+b=92.4,B正确;
C.丙的物质的量是甲的2倍,相当于在甲的基础上增大压强,则平衡向生成氨气的方向移动,丙的转化率变小, a1+a3<1,C正确;
D.丙的物质的量是乙的2倍,相当于在乙的基础上增大压强,则平衡向生成氨气的方向移动,p3<2p2=2p1,D错误;
答案选D。
14.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)是一种新型硝化剂,在恒温恒容条件下发生下列反应:温度下的部分实验数据如下:
t/s
0
500
1000
1500
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法不正确的是
A. 内分解速率为
B. 温度下的平衡常数为,1000s时的转化率为
C. 其他条件不变,温度下反应到时测得的浓度为,则
D. 时,再充入,重新达到平衡后的转化率减小
【答案】C
【解析】A.依据图标数据分析计算500s内N2O5 (g)消耗的浓度为5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,N2O5分解速率为,A正确;
B.由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)=2.5mol/L,因反应在密闭容器中进行,则转化的c(N2O5)=5.00mol/L-2.5mol/L=2.5mol/L,故平衡时c(NO2)=5mol/L,c(O2)=1.25mol/L,平衡常数,转化率为,B正确;
C.该反应正反应是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时时N2O5(g)浓度应降低,其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L,浓度大于2.5mol/L,故不可能为升高温度,应为降低温度,故T1>T2,C错误;
D.时,再充入,等效于增大压强,平衡逆向移动,重新达到平衡后的转化率减小,D正确;
故选C。
15.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应:
其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时,完全分解]:
0
30
60
120
200
1200
1500
32.5
37.2
39.8
43.6
46.8
58.5
59.6
60.8
下列说法正确的是
A. 内,
B. 30℃时,反应的平衡常数
C. 若提高反应温度至40℃,则完全分解后体系压强
D. 研究表明,分解的反应速率,时,测得体系中,则此时
【答案】D
【解析】的分解不是可逆反应,时,完全分解;为放热反应,因此当完全分解后,产生的O2的压强必为16.25kPa,30℃时,反应, ,65-y++16.25=60.8,y=40.9,,据此分析;
【解析】
A.内,设分解了x,则生成的压强为2x,则生成的压强为,设有w的发生了转化,列三段式, ,++=37.2,因二聚为的反应可以迅速达到平衡,即达到平衡状态,故,解得w=21.65,x=19.21,,A错误;
B.根据分析可知,30℃时,反应平衡常数,B错误;
C.为放热反应,升温,平衡逆向移动,压强会增大,C错误;
D.研究表明,分解的反应速率,时,测得体系中,则此时,则,D正确;
故选D。
16.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)水溶液中可与多种金属阳离子形成配合离子。常温下,分别与形成配离子、,达到平衡时,与的关系如图所示.下列说法错误的是
A. X表示的是形成配离子的变化曲线
B. a点所处的溶液中的生成速率大于解离速率
C. 反应的平衡常数
D. 当溶液中时,溶液中
【答案】D
【解析】金属阳离子与形成配合离子可表示为,,,即=,达到平衡时在与的关系图中斜率为配位数x,配位数为4、配位数为2,直线X斜率更大,故X表示形成配离子的变化曲线,直线Y表示形成配离子的变化曲线;则根据直线X上的点可计算,根据直线Y上的点可计算。
【解析】
A.达到平衡时在与的关系图中斜率为配位数x,配位数为4、配位数为2,直线X斜率更大,故X表示形成配离子的变化曲线,A正确;
B.a点在X线(平衡线)下方,此时小于平衡值,反应正向进行生成配合离子,生成速率大于解离速率,B正确;
C.该反应平衡常数,C正确;
D.时,,根据,,同理,,,溶液中,D错误;
故选D。
17.(2024-2025高二上·江西省南昌市第十九中学·期中)如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g) ΔH=-210kJ·mol-1。向M、N中,分别通入xmolA和ymolB的混合气体,初始时M、N容积相同。下列说法不正确的是
A. 若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x:y=1:1
B. 若x:y=1:3,当M中放出热量168kJ时,A的转化率为80%
C. 若x:y=1:1,平衡时测得N中含A、C分别为1.2mol、0.2mol。保持温度不变,再向N中通入0.6molA,则平衡向逆反应方向移动。
D. 若x=1,y=1.8,在N中达到平衡时容积为24L,C为0.4mol,则反应起始时N的容积为28L
【答案】B
【解析】A.隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,即M为恒温恒容条件,N为恒温恒压条件,设反应过程消耗的A为amol,则列三段式有: ,A的体积分数为,若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,即=50%,则x∶y=1∶1,A正确;
B.根据热化学方程式可知1molA和3molB完全反应放出热量210kJ,所以当放出热量168kJ,消耗的A为1mol×=0.8mol,但A的初始投料未知,所以无法确定A的转化率,B错误;
C.若x:y=1:1,平衡时测得N中含A、C分别为1.2mol、0.2mol,将C一边倒后可知投料为1.3molA、1.3molB,所以平衡时B的物质的量为1.0mol,此时容器中共有1.2mol+0.2mol+1.0mol=2.4mol气体,不妨设此时容器体积为1L,则该温度下平衡常数K=≈0.033;再通入0.6molA后,气体总量变为3.0mol,恒温恒压条件下气体体积比等于气体的物质的量之比,所以此时容器体积为1L×=1.25L,浓度商为≈0.035>K,所以此时平衡逆向移动,C正确;
D.平衡时C为0.4mol,列三段式有 ,所以平衡时气体的总物质的量为0.8mol+1.2mol+0.4mol=2.4mol,容积为24L,起始时气体总物质的量为2.8mol,恒温恒压条件下气体体积比等于气体的物质的量之比,所以起始时容积为28L,D正确;
综上所述答案为B。
试卷第1页,共3页
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