备考2025届高考化学一轮复习分层练习第七章化学反应速率和化学平衡第2讲化学平衡

第2讲化学平衡1.[压强对化学平衡的影响][2024山东日照模拟]对已达到化学平衡的反应：2X（g）＋Y（g）⇌2Z（g），减小压强对反应产生的影响是（C）A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析该反应为气体分子数减小的反应，减小压强，正、逆反应速率均减小，且平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，C正确。2.[2024上海改编]某温度下，在体积为5L的密闭容器内发生如下反应：CH4（g）＋H2O（g）⇌CO（g）＋3H2（g）。下列选项中的物理量不变时，确定可以推断反应达到平衡的是（D）A.容器内氢元素的质量分数B.容器内气体的密度C.反应的平衡常数D.容器内气体的平均相对分子质量解析反应过程中原子守恒，所以容器内氢元素的质量分数为定值，A错误；气体的总质量不变，体积不变，气体的密度始终不变，B错误；温度不变，反应的平衡常数不变，C错误；气体总质量不变，随着反应的正向进行，总物质的量增大，则平均相对分子质量减小，当气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，D正确。3.[反应物浓度对化学平衡的影响][2024天津]向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）达到平衡后，再通入确定量O2，达到新的平衡时，下列有关推断错误的是（B）A.SO3的平衡浓度增大B.反应平衡常数增大C.正向反应速率增大D.SO2的转化总量增大解析达平衡后再通入确定量O2，平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，SO2的转化总量增大，A、D项正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B项错误；通入确定量O2，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C项正确。4.[试验探究浓度对化学平衡的影响][2024河北唐山一中开学考改编]将5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L－1KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色，再将混合液平均分为5份，分别进行如下试验：试验①：滴加4滴蒸馏水，振荡试验②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡试验③：滴加4滴1mol·L－1KCl溶液，振荡试验④：滴加4滴1mol·L－1KSCN溶液，振荡试验⑤：滴加4滴1mol·L－1NaOH溶液，振荡下列说法不正确的是（B）A.对比试验①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动B.对比试验①和③，为了证明增大生成物浓度，平衡逆向移动C.对比试验①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动D.对比试验①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动解析试验②与试验①相比，增加了反应物浓度，即c（Fe3＋）增大，平衡正向移动，A项正确；试验③与试验①相比，增加了c（K＋）、c（Cl－），这两种离子与可逆反应Fe3＋＋3SCN－⇌Fe（SCN）3无关，B项错误；试验④与试验①相比，增加了反应物浓度，即c（SCN－）增大，平衡正向移动，C项正确；试验⑤加入的NaOH与Fe3＋反应，减小反应物浓度，即c（Fe3＋）减小，平衡逆向移动，D项正确。5.[2024四川南充高级中学月考]密闭容器中，确定量的混合气体发生反应：aA（g）＋bB（g）⇌cC（g），平衡时测得A的浓度为0.8mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的两倍，再次达到平衡时，测得A的浓度降低为0.5mol·L－1。下列有关推断正确的是（D）A.a＋b＜c B.该反应的ΔS＞0C.B的转化率增大 D.C的体积分数下降解析第一次平衡时测得A的浓度为0.8mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的两倍，若平衡不移动，则A的浓度为0.4mol·L－1，而再次达到平衡时，测得A的浓度为0.5mol·L－1，说明容器容积增大（压强减小），化学平衡逆向移动，则该反应为气体分子数减小的反应，A、B项错误；平衡逆向移动，B的转化率减小，C的体积分数减小，C项错误，D项正确。6.[2024广东]恒容密闭容器中，BaSO4（s）＋4H2（g）⇌BaS（s）＋4H2O（g）在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是（C）A.该反应的ΔH＜0B.a为n（H2O）随温度的变更曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大解析温度越高，达到平衡时，H2的物质的量越少，说明上升温度，平衡正向移动，则该反应的ΔH＞0，A项错误；结合热化学方程式中各物质的状态，由图像曲线变更趋势可知a上面的曲线为n（H2O）随温度的变更曲线，B项错误；化学方程式中反应前后气体分子数相等，故向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动，C项正确；BaSO4为固态，向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率不变，D项错误。7.[2024湘豫名校联考]在恒温恒容反应器中充入1molCO2和1molH2，发生反应CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g），下列叙述错误的是（D）A.加入高效催化剂，能提高单位时间内CH4的产率B.混合气体的压强不随时间变更时达到平衡状态C.反应体系中甲烷的体积分数小于16.7％D.体系中CO2体积分数不变时确定达到平衡状态解析加入高效催化剂，化学反应速率加快，所以能提高单位时间内甲烷的产率，A项正确；该反应是气体分子数减小的反应，随着反应正向进行，容器中气体的压强渐渐减小，则混合气体的压强不随时间变更说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，B项正确；由反应方程式可知，若氢气完全反应，得到的混合气体中二氧化碳、甲烷、水蒸气的物质的量分别为1mol－14×1mol＝0.75mol、14×1mol＝0.25mol、12×1mol＝0.5mol，则混合气体中甲烷的体积分数为0.25mol1.5mol×100％≈16.7％，该反应为可逆反应，可逆反应不行能反应完全，所以反应体系中甲烷的体积分数小于16.7％，C项正确；起始时二氧化碳的体积分数为1mol2mol×CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）起始量/mol1100转化量/mola4aa2a某时刻量/mol1－a1－4aa2a则二氧化碳的体积分数为（1－a）mol（2－28.向恒容的密闭容器中充入amolCO和bmolH2S，发生反应：CO（g）＋H2S（g）⇌COS（g）＋H2（g），H2S的平衡转化率随温度的变更如图所示。下列说法正确的是（A）A.150℃时，若该反应的平衡常数K＝13，则a∶b＝6∶B.该反应为吸热反应C.若一段时间后，c（D.平衡后，向容器中再通入amolCO，v正渐渐增大解析由题图知，150℃时，H2S的平衡转化率为40％，列出“三段式”：CO（g）＋H2S（g）⇌COS（g）＋H2（g）起始量/molab00转化量/mol0.4b0.4b0.4b0.4b平衡量/mola－0.4b0.6b0.4b0.4b设容器体积为VL，则平衡时K＝c（COS）·c（H2）c（CO）·c（H2S）＝（0.4b/V）2/[（0.6b/V）×（a－0.4b）/V]＝1/3，解得a＝1.2b，即a∶b＝6∶5，A项正确；由图像可知，随温度的上升，H2S的平衡转化率减小，说明9.[2024洛阳一检]向容积为1.00L的容器中通入确定量N2O4，发生反应N2O4（g）⇌2NO2（g），随温度上升，混合气体的颜色变深。100℃时，体系中各物质浓度随时间变更如图所示，达平衡后，变更反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。下列说法错误的是（B）A.在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为0.001mol·L－1·s－1B.100℃时，反应的平衡常数K1为1.28mol·L－1C.温度T大于100℃D.温度T下N2O4的平衡转化率为80％解析随温度上升，混合气体的颜色变深，说明N2O4（g）⇌2NO2（g）平衡向正反应方向移动，则该反应是吸热反应。由图可知，0～60s时段内v（N2O4）＝（0.100－0.040）mol·L－160s＝0.001mol·L－1·s－1，A正确；据图可知，100℃时，平衡时N2O4、NO2的浓度分别是0.040mol·L－1、0.120mol·L－1，则反应的平衡常数K1＝c2（NO2）c（N2O4）＝0.1220.04mol·L－1＝0.36mol·L－1，B错误；变更温度，c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，说明平衡正向移动，由于该反应吸热，所以T大于100℃，C正确；由题意知，变更温度为T时，10.[2024北京高校附属中学月考]中国提出力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和目标。COx选择性甲烷化是实现“双碳目标”的重要措施。富氢气氛下，CO、CO2均可与H2发生甲烷化反应：Ⅰ.CO（g）＋3H2（g）⇌CH4（g）＋H2O（g）ΔH＜0Ⅱ.CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）ΔH＜0回答下列问题：（1）请从平衡移动的角度，提出三种可行的操作提高反应Ⅰ中CO的转化率：降低温度、加入氢气、增大压强（依次可调）。（2）400℃时，选用镍基催化剂，向1L密闭容器中通入10molCO、10molCO2和40molH2进行反应，平衡后测得n（H2）＝9mol，n（CH4）＝10mol。①CO2的平衡转化率为10％。②400℃时，反应Ⅱ的平衡常数K为D（填标号）。A.20 B.2 （3）其他条件相同，反应Ⅱ运用两种不同催化剂，反应相同的时间，测得CO2的转化率随温度变更的影响如图所示。①请说明运用Ni－CeO2催化剂时，随着温度的上升，CO2转化领先上升后降低的缘由反应达平衡之前，随温度上升，反应速率渐渐加快，CO2转化率增大；当反应达到平衡后，上升温度，平衡逆向移动，CO2转化率减小。②依据图像分析，下列说法错误的是BC（填标号）。A.在200～360℃范围内，Ni－CeO2的催化效果比Ni好B.可以通过变更催化剂种类的方式调控CO2平衡转化率C.可以通过延长A点的反应时间来提高CO2的平衡转化率解析（1）反应Ⅰ为放热反应，降低温度可使平衡正向移动，CO的转化率提高；加入氢气，可使平衡正向移动，CO的转化率提高；该反应为气体分子数减小的反应，加压可使平衡正向移动。（2）假设反应Ⅰ中CO消耗xmol，反应Ⅱ中CO2消耗ymol，列三段式：CO（g）＋3H2（g）⇌CH4（g）＋H2O（g）起始量/mol10转化量/molx3xxx平衡量/mol10－xxxCO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）起始量/mol10转化量/moly4yy2y平衡量/mol10－y