2025届高考一轮复习 平衡常数及相关计算 作业

平衡常数及相关计算

一、单选题1．已知：，下列说法正确的是()A.该反应的平衡常数可表达为B.该反应一定能自发进行C.该反应中每消耗1mol，转移电子的数目约为D.NaCl晶胞（如图所示）中每个周围与其距离最近的有6个2．合成氨所需的可由反应提供，下列措施中，能提高CO转化率的是()A.增大水蒸气浓度 B.升高温度C.增大CO浓度 D.增大压强3．一定温度下，容积为的恒容密闭容器中发生气相反应，反应物和生成物的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的化学方程式为B.内，C.时，正逆反应速率均为0D.时，Y的转化率为50%4．一定条件下，对于反应，若X、Y、Z的起始浓度分别为、、（均不为零），达到平衡状态时，X、Y、Z浓度分别为和，则下列判断合理的是()①：等于1:3②平衡时，Y和Z的生成速率之比为③X和Y的转化率相等④的取值范围为A.①② B.①③④ C.②③④ D.①②③④5．某温度下按下式分解：。测得恒容密闭容器内的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是()t/min012345……/（mol/L）1.000.710.500.350.250.17……A.4min时，B.5min时，的转化率为83%C.0～2min内平均反应速率D.其他条件不变，若起始，则2min时6．和催化合成乙烯的反应原理为：，向恒容密闭的催化反应器中充入和，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是()A.M点B.N点，减小容器体积加压，和都增大C.生成乙烯的速率：M点一定大于N点D.升高温度，催化剂的催化效率降低7．某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓度均为0.01mol/L的、HI、溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为，反应分两步进行：反应A：……；反应B：。为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验I、Ⅱ(溶液浓度均为，试剂用量单位均为)。溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验I是、实验Ⅱ是。下列说法不正确的是()试剂实验序号溶液溶液溶液溶液(含淀粉)实验I54832实验Ⅱ52xyzA.反应A的离子方程式是B.对于总反应，I-的作用是催化剂C.实验Ⅱ中，所对成的数值分别是8、3、2D.对比实验I、Ⅱ，可得出的实验结论是其它条件不变，增大氢离子(或硫酸)浓度可以加快反应速率8．室温下，通过下列实验探究的性质。已知：25℃时，的的。实验1：配制50mL0.1溶液，测得溶液pH约为12；实验2：取10mL0.1溶液，向其中加入一定量固体充分搅拌，一段时间后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体部分溶解；实验3：取10mL0.1溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1稀盐酸。下列说法正确的是()A.实验1所得溶液中，B.实验2，加入稀盐酸后的上层清液中C.实验3反应后溶液中存在：D.25℃时，反应的平衡常数9．一定条件下发生反应：，其正反应为放热反应。现有三个相同的容积为的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入和，在Ⅱ中充入和，在Ⅲ中充入和，条件下开始反应，达到平衡时，下列说法中正确的是()A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中的转化率之和大于110．在密闭容器中，与按物质的量之比为1：3进行投料，发生反应，在下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数如图所示，下列说法中错误的是()A.图中表示的曲线是ⅣB.图中曲线交点A、B对应的上述反应平衡常数：C.图中曲线交点A对应的转化率为D.若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同，甲为恒温恒压，乙为恒温恒容，反应达到平衡时的产率：甲<乙11．在3个容积均为的恒容密闭容器中发生反应：，相关数据如下表所示。改变容器Ⅰ的反应温度，平衡时与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是()编号温度/K起始物质的量/molNOSⅠ0.50.600Ⅱ0.510.51Ⅲ0.50.211A.该反应的B.时，该反应的平衡常数为C.若容器Ⅰ与容器Ⅱ均在时达到平衡，则总压强之比小于1：2D.若，反应达到平衡时，容器Ⅲ中的体积分数小于12．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：反应Ⅰ：反应Ⅱ：催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如图所示。，下列有关说法正确的是A.B.延长点的反应时间，能提高的转化率C.在260~320℃间，以为催化剂，升高温度的产率几乎不变D.高于320℃后，以为催化剂，随温度的升高转化率上升的主要原因是反应Ⅱ平衡正向移动13．催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有：反应Ⅰ.反应Ⅱ.压强分别为时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和的选择性如图所示。（或CO）的选择性=下列说法正确的是()A.反应为吸热反应B.曲线③④表示CO的选择性，且C.相同温度下，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数K（Ⅰ）>K（Ⅱ）D.一定温度下，调整子可提高的平衡转化率14．下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是()A.步骤②中“加压”既可以提高原料转化率，又可以加快反应速率B.步骤③中反应温度提高至，反应速率加快且催化剂的活性更高C.步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率D.步骤⑤采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量15．乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯，反应机理如图，下列说法错误的是()A.Ⅰ→Ⅱ形成配位键，Ⅴ→Ⅵ断裂配位键B.Ⅱ→Ⅲ的反应的原子利用率为100%C.Ⅲ→Ⅳ质子发生转移D.加入浓硫酸，可以作为催化剂加快反应速率，但不能提高平衡产率16．快速密闭消解法测定化学耗氧量时常用溶液掩蔽水样中的氯离子。一定温度下，和NaCl的混合溶液中存在下列平衡关系：、、、，平衡常数依次为、、、，下图可表示不同范围内溶液中主要存在的含汞粒子，。下列说法错误的是()A.是弱电解质B.的平衡常数数量级为C.当pCl=0.9时，D.当pCl=6.74时，二、多选题17．Bodensteins研究了反应，某温度下的上述反应中，正反应速率为，逆反应速率为，，其中、为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是()A.反应物浓度越大，正反应速率越大B.使用催化剂，反应的增大、减小C.该反应的平衡常数D.由可知，速率常数的大小与温度、活化能有关18．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论正确的是()图①图②图③图④A.图①中该反应的，且B.图②是在一定条件下，随时间t的变化，正反应的，点正反应速率<N点逆反应速率C.图③是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，若平衡时和的转化率相等，则D.图④中曲线表示一定压强下NO的平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是B点，化学平衡常数最小的是A点19．常温下，用测定NaCl溶液中的时，含Hg微粒的分布系数与的关系如图所示。与的配合物存在如下平衡：。下列说法正确的是()A.当时主要以形式存在B.当时几乎没有与发生配合反应C.在Q点：反应的平衡常数D.反应的平衡常数大于反应的平衡常数20．在160℃、200℃条件下，分别向两个容积为2L的刚性容器中充入2molCO(g)和，发生反应：。实验测得两容器中CO或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.CO的转化率：B.ac段的平均反应速率为0.10mol/(L·min)C.该反应达到平衡状态时D.200℃时，该反应的平衡常数21．常温下，难溶物与ZX在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，若定义其坐标图示，，表示或。下列说法错误的是()A.N表示的溶解平衡曲线B.常温下，的分散系在c点时为悬浊液C.向b点溶液中加入饱和溶液，析出ZX固体D.的平衡常数三、填空题22．与反应可获得应用广泛的合成气和，其反应原理为。请回答下列问题：（1）每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示：物质相对能量0①由表中数据推测，的相对能量___________(填“”“”或“”)。②反应为___________(填“吸”或“放”)热反应。（2）在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入和，发生反应：，在不同温度下的物质的量与时间的关系如图所示。已知：转化率是指转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。①乙容器中，内的平均反应速率___________。②反应温度___________(填“”“”或“”，下同)；正反应速率A点___________B点。③已知甲容器中B点时，的体积分数为的转化率为，则___________，___________。23．利用合成气（主要成分为和）在催化剂作用下合成甲醇可以有效减少碳排放，反应的化学方程式为：。回答下列问题：（1）该反应中原子利用率为________。（2）在某一时刻采取下列措施，能使该反应的速率减小的措施是________。A.分离 B.升高温度C.恒温恒容下，向其中充入Ar D.恒温恒压下，向其中充入Ar（3）一定温度下，在容积为的密闭容器中，充入和发生上述反应，经中反应达平衡，测得这段时间内。①下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是________。A.单位时间内消耗，同时生成的B.C.容器内气体密度不再改变D.的分压强不再变化（某气体的分压该气体的物质的量分数）②5min时，________，达平衡后的转化率为________。（4）还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一极是电池的________（填“正”或“负”）极，通入CO的一极发生的电极反应为________，电池工作一段时间后，右室溶液的________（填“增大”、“减小”或“几乎不变”）。24．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为.回答下列问题：（1）①某条件下，为，则________.②若键、键的键能分别为、，则断裂键需要吸收的能量为________kJ.③下列关于合成氨工艺的理解正确的是________（填选项字母）.A.合成氨的反应在较低温度下可自发进行B.加入催化剂，有利于提高反应物的平衡转化率C.将液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行D.合成氨工业中采用循环操作，主要是为了增大化学反应速率（2）研究发现在铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注.①该反应历程中最大活化能对应步骤的方程式为________________.②该反应历程中、需吸附在催化剂的表面活性位点进行反应生成，由合成氨反应的速率方程（k为速率常数）可知，越大，反应速率越小，分析其原因是________________.（3）在合成氨工业中，原料气（、及少量CO、的混合气）在进入合成塔前需用铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为.铜氨液吸收CO的适宜生产条件是________.；中心原子的配位数是________.（4）合成氨原料中的可来源于水煤气，相关反应如下：a.；b..一定温度下，在2L的恒容密闭容器中加入与发生反应a、b，时两反应达到化学平衡状态，此时的转化率是，CO的物质的量是.计算反应b的平衡常数________________（写出计算过程）.四、实验题25．已知在常用催化剂(如铂、钯)的催化下，氢气和炔烃加成生成烷烃，难以得到烯烃，但使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、)，其中钯附着于碳酸钙及少量氧化铅上]，可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段，而不再进一步氢化。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出)，拟由乙炔制乙烯，并测定乙炔的转化率。若用含0.02mol的电石与足量X反应制乙炔，用1.6g含杂质18.7%的锌粒(杂质不与酸反应)与足量稀硫酸反应制，当乙炔和反应完全后，假定在标准状况下测得G中收集到的水的体积为V。试回答下列问题：(1)所用装置的连接顺序是：a→____→h(填接口的字母)。(2)写出A中所发生反应的化学方程式：____。(3)D的作用是____。(4)为减慢A中的反应速率，X应选用____。(5)F中收集的气体除含少许空气外，还有____(填化学式)。(6)若V=672mL(导管内气体体积忽略不计)，则乙炔的转化率为____。

参考答案1．答案：C解析：C.当有1mol参与反应，有0.5mol转化为，N元素化合价由+4价变为+5价，则转移电子数为，故C正确。2．答案：A解析：A.增大水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故A正确；B.正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低，故B错误；C.增大CO的浓度，化学平衡向着正方向进行，但是一氧化碳的转化率降低，故C错误；D.该反应前后气体的体积不变，增加压强，该平衡会不会发生移动，CO的转化率不变，故D错误。答案选A。3．答案：B解析：4．答案：D解析：5．答案：D解析：开始（mol/L）1.00 0 0变化（mol/L）0.75 1.50 0.3754min时（mol/L）0.25 1.50 0.3754min时，，故A正确；5min时，的转化率，故B正确；2min时消耗，则2min时，.故C正确；其他条件不变，若起始，反应速率减小，则2min时，故D不正确。6．答案：B解析：7．答案：C解析：A.该“碘钟实验”的总反应：①，反应分两步进行：反应B：，反应A：①-B可得该反应的离子方程式：，A正确；B.由A项分析可知，对于总反应，的作用相当于催化剂，B正确；C.为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅱ跟实验Ⅰ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅱ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、4，C错误；D.对比实验Ⅰ、实验Ⅱ，可得出的实验结论是：在其它条件不变时，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，化学反应速率越快，即增大氢离子浓度可以加快反应速率，D正确；故答案为：C。8．答案：D解析：D.反应的平衡常数，D正确。9．答案：C解析：对于容器Ⅰ，其正反应方向为放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应速率增大，对于容器Ⅱ，其正反应方向为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，反应速率减小，故A错误；容器Ⅲ中反应物的物质的量比容器Ⅰ中的大，放出的热量较多，温度变化较大，平衡常数与温度相关，所以两容器中平衡常数不相同，故B错误；对于容器Ⅰ，其正反应方向为放热反应，随着反应的进行，温度升高，相当于逆向进行，对于容器Ⅱ，其反应方向为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，相当于正向进行，则达到平衡时容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多，故C正确；恒温恒容下，容器Ⅰ与容器Ⅱ互为等效平衡，CO的转化率与的转化率之和等于1，但由于容器绝热，容器Ⅰ中随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，容器Ⅱ中随着反应的进行，温度降低，平衡逆向移动，的转化率降低，所以其转化率之和小于1，故D错误。10．答案：D解析：该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时与的含量增大，与的含量减小。起始时与按物质的量之比为1：3进行投料，则平衡时的含量是的3倍，的含量是的3倍。曲线Ⅰ、曲线Ⅱ随温度升高含量增大，且曲线Ⅰ的含量比曲线Ⅱ的含量高，所以曲线Ⅰ表示、曲线Ⅱ表示。曲线Ⅲ、曲线Ⅳ随温度升高含量减小，且曲线Ⅲ的含量比曲线Ⅰ的含量高，所以曲线Ⅲ表示、曲线Ⅳ表示，故A正确；因为平衡常数仅与温度有关，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以温度越低，K越大，即，故B正确；假设图中曲线交点A对应的转化率为x，根据列三行分析：A点时，和的体积分数相等，则，解得，所以的转化率为，故C正确；根据，该反应为气体分子数减少的反应，所以甲为恒温恒压、乙为恒温恒容时，甲相对于乙，甲中体积减小（即增大压强），平衡向正反应方向移动，所以反应达到平衡时，的产率：甲>乙，故D错误。11．答案：D解析：由图可知，升高温度，的浓度减小，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，，故A错误；由题图及表中数据可知，若时反应达到平衡，的浓度为，由题意可列三行：此时该反应的平衡常数，故B错误；容器Ⅰ达到平衡时气体的总物质的量为，容器Ⅱ中起始时气体的总物质的量为，浓度商，平衡向正反应方向移动，平衡时气体的总物质的量小于，则容器Ⅰ与容器Ⅱ的总压强之比大于1：2，故C错误；由以上分析可知，时，容器Ⅰ中平衡时的体积分数为，由表中数据可知，容器Ⅲ与容器Ⅰ相比，相当于起始加入和，则容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增大压强，该反应为气体分子数减少的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，的体积分数小于，若，降低温度，平衡向正反应方向移动，的体积分数还会减小，则平衡时NO的体积分数一定小于，故D正确。12．答案：C解析：A.反应可以由反应I-反应Ⅱ得到，故该反应ΔH等于反应I的ΔH减去反应Ⅱ的ΔH，故，A说法不正确；B.W点是平衡点，延长时间不能提高的转化率，B说法不正确；C.在260℃~320℃间，以为催化剂，升高温度的选择性虽然基本不变，但的转化率在上升，所以的产率上升，C说法正确；D.由图中信息可知，高于320℃后以Ni为催化剂，转化率明显低于相同温度下以为催化剂的转化率，反应一定未达平衡，高于320℃后，随温度的升高转化率上升的原因是催化剂活性增大，反应速率加快，D说法不正确；答案选C。13．答案：B解析：根据盖斯定律，可由反应Ⅰ—反应Ⅱ得到，，故该反应为放热反应，A错误；随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则的选择性随温度的升高而减小，CO的选择性随温度的升高而增大，故曲线③④表示CO的选择性，压强越大，越有利于反应Ⅰ，CO选择性越小，故，B正确；随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，（Ⅰ）减小反应Ⅱ平衡正向移动，（Ⅱ）增大，在未给定具体温度的情况下，无法比较反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数大小，C错误；调整的起始浓度减n起始小，则的平衡转化率减小，D错误。14．答案：A解析：A.合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，故A正确；B.步骤③中反应温度500℃时催化剂活性较好，提高至，催化剂的活性下降，故B错误；C.步骤③加入催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，液化分离出和、的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不能，故C错误；D.步骤⑤采用循环操作，主要是为了提高原料利用率，故D错误；故选：A。15．答案：D解析：D.浓硫酸具有吸水性，吸收生成的水，导致平衡正向移动，能提高乙酸乙酯的平衡产率，故D错误。16．答案：D解析：A.反应①的平衡常数，反应②的平衡常数，则的平衡常数为，则HgCl2分步电离，且电离平衡常数较小，为弱电解质，故A正确；B.反应②的平衡常数，反应③的平衡常数，②-③可得，其平衡常数为，数量级为105，故B正确；C.，，pCl=0.9，即时，，，则，则，故C正确；D.，pCl=6.74，即，则，电荷守恒关系为，即，故D错误；故选D。17．答案：AD解析：18．答案：AC解析：A.相同温度下，随压强增大，Z体积分数减小，说明平衡逆向移动，逆反应方向为气体分子数减小，正反应方向为气体分子数增大，即；升高温度，Z体积分数减小，说明平衡正向移动，即正反应方向为吸热反应，，故A正确；B.图②，温度，升高温度，X的平衡浓度增大，说明平衡逆移，故正反应的，但是M点正反应速率=M点逆反应速率>W点逆反应速率>N点逆反应速率，故B错误；C.图③，当投料比等于化学计量数之比时，所有反应物的转化率相等，故C正确；D.图④中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点。由图可知，增大压强，平衡正移，NO的平衡转化率增大。升高温度，NO的平衡转化率减小，说明平衡逆移，K减小，故D错误；答案选AC。19．答案：CD解析：A.由分析可知，曲线⑤代表的分布系数随变化的曲线，故当时主要以形式存在，A错误；B.由分析可知，曲线①②③分别表示、、的分布系数，由图中可知，当时与发生配合反应生成了、，B错误；C.由题干图像结合分析可知，Q点是曲线④⑤的交点，即，，故在Q点：反应的平衡常数，C正确；D.由题干图示信息可知，由图中X点可知，，，则反应的平衡常数，由图中曲线③④交点可知，，，故反应的平衡常数，则前者大于后者，D正确；故答案为：CD。20．答案：AD解析：A.据分析可知，ac对应的温度更高，该反应，温度升高，平衡向逆移动，CO的转化率：，故A正确；B.ac段的平均反应速率为，故B错误；C.根据反应，原子守恒由，故C错误；D.由分析可知，ac曲线对应温度为200℃，达到平衡，平衡时的物质的量为1.2mol，故三段分析为，平衡常数，故D正确；故答案选AD。21．答案：AB解析：A.由分析可知，M表示的溶解平衡曲线，N表示ZX的溶解平衡曲线，A错误；B.c点在M斜线上方，在金属阳离子浓度不变时，纵坐标越大，表示相应的阴离子浓度越小，因此c点，因此c点形成的是的不饱和溶液，B错误；C.N表示ZX的溶解平衡曲线，b点为ZX的饱和溶液，若加入饱和溶液，则增大，由于不变，ZX固体会析出，C正确；D.N表示ZX的溶解平衡曲线，由b(5，30.2)可知：ZX的溶度积常数，M表示的溶解平衡曲线，由a点坐标可知。的平衡常数，D正确；故选AB。22．答案：（1）①.<②.吸（2）①.②.>③.>④.1mol⑤.1.5mol解析：（1）①物质由液态到气态需要吸收能量，因此液态水的相对能量低于气态水；②根据反应，此反应为吸热反应；（2）①乙容器中，内的平均反应速率；②甲先达到平衡，故甲容器温度高，A点未达到平衡，反应正向进行，继续产生CO，反应物浓度降低，则正反应速率A点>B点；③和发生反应，根据图像可得三段式：，根据的转化率为，可得，x=1mol，的体积分数为y=1.5mol；23．答案：（1）100%（2）AD（3）①D；②2；50%（4）负；；几乎不变解析：24．答案：（1）①0.04②391