高考化学一轮复习讲练测第22讲化学平衡常数及转化率的计算（练）（原卷版+答案解析）

第22讲化学平衡常数及转化率的计算

第一部分：高考真题感悟

1.(2023海南.高考真题)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)AH>0,下列说法正确的是

A.该反应ASO

B.升高温度，反应速率增大

C.恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变

D.恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大

2.(2023・天津•高考真题)常压下跋基化法精炼锲的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)o230℃时，该

反应的平衡常数K=2xl0-5,已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗锲与

CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯保。

下列判断正确的是

A.第一阶段，增加c(CO),平衡向正向移动，反应的平衡常数增大

B.第一阶段，若在30℃和50℃两者之间选择反应温度，应选50°C

C.第二阶段的Ni(CO)4分解率较低

D.第一阶段反应达到平衡时，v生成［Ni(CO)4|=4v生成(CO)

3.(2023・海南•高考真题)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：

160

CO(g)+NO(g)=CO2(g)+1N2(g)\H=-374.3kJ.mol-K=2.5xlO,反应速率较小。有关该反应的说法正确

的是

A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全

B.增大压强，平衡将向右移动，K>2.5x106。

C.升高温度，既增大反应速率又增大K

D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准

4.(2023・江苏・高考真题)反应SiCL(g)+2H2(g)型Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法

正确的是

A.该反应AH>0、AS<0

C4(HCD

B.该反应的平衡常数K=\；

c(SiCl4)xc(H2J

C.高温下反应每生成1molSi需消耗2x22.4LHz

D.用E表示键能，该反应AH=4E（Si-Cl）+2E（H-HME（H-Cl）

5.（2023.湖南.高考真题）已知：A（g）+2B（g）.-3C（g）AW<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入ImolA和

3mO1B发生反应，％时达到平衡状态I,在马时改变某一条件，％时重新达到平衡状态H,正反应速率随时

间的变化如图所示。下列说法正确的是

JU

UI

・

7

I・

UO

)I

Q/

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.马时改变的条件：向容器中加入C

C.平衡时A的体积分数夕：0（II）>0（1）

D.平衡常数K：K（H）<K（I）

第二部分：最新模拟精练

完卷时间：50分钟

一、选择题（共12*5分）

1.（2023•江苏南通・模拟预测）下列关于2so2（g）+O2（g）U2so3（g）AH=-197kJ-molT的说法正确的是

A.该反应的AS>0

B.该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量

C.生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢

D.其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大

2.（2023•上海金山•一模）合成氨工业N2（g）+3H2（g）.，2NH3（g）在不同温度下的平衡常数如表：

温度/℃25400

平衡常数Kab

下列关于该反应的说法错误的是

A.实现了氮的固定B.该反应放热，a<b

C.升温，正、逆反应速率均增大D.达到平衡后压缩容器体积，N2转化率增大

3.(2023•上海徐汇•一模)己知：A(g)+2B(g).3C(g)+Q(Q>0),向一恒温恒容的密闭容器中充入ImolA

和3molB发生反应，ti时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态II,正反应速率(v)

随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是

A.t2时改变的条件：向容器中加入C

B.容器内压强不变时，表明反应达到平衡

C.平衡时A的体积分数cp：(p(II)<cp(I)

D.平衡常数K：K(II)>K(I)

4.(2023•江苏•模拟预测)铁的氧化物是重要的化工原料，Au/FeQs可用作反应

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的催化剂。工业含铁废渣中含有大量铁的氧化物，常用于制取聚合硫酸铁

铝净水剂。对于反应CO(g)+Hq(g)=CC)2(g)+H2(g),下列有关说法正确的是

A.加入催化剂Au/FeOs，反应的熔变AH变小

B.升高温度，反应体系的活化分子百分数增多

C.向固定容积的反应体系中充入氨气，反应速率加快

D.其他条件相同，增大，二反应的平衡常数K增大

n(H2O)

5.(2023•广东广州•一模)一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A-B,②A—C,③BUC。反应体

系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A.反应①的活化能大于反应②B.该温度下，反应③的平衡常数大于1

C.ti时，B的消耗速率大于生成速率D.t2时，c(C)=co-c(B)

6.(2023•江苏・徐州市第七中学模拟预测)氯元素具有多种化合价，可形成C「、CRT、CIO>CIO］和CIO：

等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂RuOz作用下，氧化HC1可获得CU：

4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)AHnakJ.molT。对于反应4HCl(g)+C>2(g)2H2O(g)+2Cl2(g),

下列说法正确的是

A.该反应AH<0

B.4moiHC1与ImolOz反应转移电子数约为4x6.02x1()23

C.Rut)2的使用能降低该反应的焰变

2

D.反应的平衡常数为K=,4(HcC；(C)：h)；5)

7.(2023•江苏・扬州中学三模)液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NHz和NH：。NH3中的

一个H原子若被-NEL取代可形成N2H4(联氨),若被-OH取代可形成NH20H(羟胺)。在有NH：存在时,Cu(OH)2

能溶于氨水形成［CU(NH3)4］2+。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HN03等。对于

反应2NO2(g).,N2O4(g),下列说法正确的是

A.该反应的AH>0

B.该反应的平衡常数表达式为"发

C.升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大

D.将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深

8.(2023・重庆八中模拟预测)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制氢

工艺，第I、n步反应原理及反应的IgKp-T关系如图所示。下列有关说法正确的是

A.CH4(g)+H2O(g)^CO(g)+3H2(g)AH<0

B.NiFe2O4改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率

C.1000℃时，反应CH4(g)+H2O(g)uCO(g)+3H2(g)平衡常数Kp=4

D.某温度下，向反应体系中通入等体积的CH4(g)和H2O(g),达到平衡时CH4的转化率为60%、则此时混

合气体中H2的体积分数为56.25%

9.(2023•云南保山•一模)下列说法正确的是

KHNO,

凡一二厂

二二

0国

i\

Na：CO,溶液NaSO,溶裱

A.NH9,AS>0的反应在任何条件下都可以实际发生

B.O2(g)+2SO2(g)2so3(g)在298K时平衡常数K=6.8xl024,说明在该温度下反应速率很快

C.金属单质导电是物理变化，电解质溶液导电是化学变化

D.可用装置证明元素非金属性：N>C>Si

10.(2023•湖南衡阳•一模)常温下某同学将一定量的NO2充入注射器中后封口，测得拉伸和压缩注射器的

活塞过程中气体透光率随时间的变化如图所示［己知气体颜色越深，透光率越小；2NO2(红棕色)

N2C>4(无色)AHVO］。下列说法正确的是

卜二・二•：

日

A.

C.c点c(NO2)比a点小D.若注射器绝热，则Kb>Kc

11.(2023•河北•模拟预测)氨是最基本的化工原料之一。工业合成氨的反应为3H2(g)+N2(g)「2NH3(g)AH<0,

在一定条件下，将H2(g)和N2(g)充入恒容密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度随时间的变化如

图所示：

0.6

物质的量浓度

-

L

u

n

2r

-

L

L

F

r

c

O

152025303540

时间(min)

下列叙述正确的是

A.图中两次平衡时反应的化学平衡常数不相等

B.第lOmin时改变的一个条件为加压或加入催化剂

C.可用勒夏特列原理来解释工业合成氨需在高温下进行

D.25至30min时间段，反应的平均速率v(H2)=0.015mol/(L-min)

12.(2023•北京•模拟预测)反应M(g)+N(g)P(g)+Q(g)在不同温度(T)时的平衡常数(K)如下

T/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

密闭容器中，某温度(T)、某时刻(t)时,反应混合物中M、N、P,Q的浓度分别为Imol•□、Irnoir1、1.5mol•L、

1.5mol-L1o

下列说法正确的是A.该反应AH<0

B.若T=70(rC,则t时刻反应向正反应方向进行

C.若t时刻反应达到化学平衡，则1000。。<丁<1200配

D.当T=83(TC达到化学平衡时，c(M)=0.75mol-L」

二、主观题(共3小题，共40分)

13.(2023•新疆乌鲁木齐•一模)(10分)H2s与CO?在高温下发生反应:

H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)AH>0o在610K时，将O.lmolH2s与0.3molCO?充入2.5L的空钢瓶中,

经过lOmin反应达到平衡，平衡时水蒸气的物质的量分数为0.125»

⑴用H2O(g)的浓度变化表示的反应速率V(H2。)=。H2S的平衡转化率。=%。

(2)650K时该反应的平衡常数K=0.25,在此温度下按相同投料在相同容器中重复上述反应，经过8min,测

得水蒸气的物质的量为QO4m。1。判断此时该反应是否达到平衡(填“是”“否”或“无法确定”)。

(3)650K时，在体积一定的密闭容器中按原料初始组成n(H2S):n(CC>2)=l:3进行该反应，能判断反应达到化

学平衡状态的依据是O

A.容器中压强不再改变B.容器中CO?的物质的量分数不再改变

C.v正(40)=v逆(COS)D.容器中混合气体的密度不再改变

(4)要增大该反应的平衡常数K值，可采取的措施有。

A.增大H2s的起始浓度B.增大反应体系压强

C.使用高效催化剂D.升高温度

14.(2023・上海上海・二模)(14分)CH4-CO2重整反应［CH4(g)+CO2(g),2co(g)+2H2(g)-Q(Q>0)］以两种温

室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。

I.完成下列填空：

(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2moic也、ImolCCh以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡

状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为。平衡常数的值为o

达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各Imol,则化学平衡移动(选填“正向”“逆向”

或“不”)。

H.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废

热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(a)、储能效率(T))的影响，

部分数据如下所示。

序号加热温度/℃反应物气体流量T|/%

n(CH4)：n(CO2)a/%

i70042：249.042.0

ii80042：279.652.2

iii80063:364.261.9

iv80062：481.141.6

已知储能效率n=Qchem/Qi,其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。

(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。

(3)对比实验(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率0

(4)实验iv中CH4转化率比实验出高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功

率Qi不变)。

15.(2023•山东模拟预测)以CO2、H2为原料合成CH30H涉及的主要反应如下:

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

回答下列问题：

(1)反应I、H的lnK(K代表化学平衡洋数)随：(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反

应CO(g)+H2(g)-CH30H(g)的化学平衡常数将(填“增大”“减小”或“不变”)。

InK

3

0

-3

1/TxlOVK

(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氢气，反应H的平衡将(填“正

向”“逆向”或“不”)移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间

tltU(填“”或"=")O

(3)恒压条件下，将CCh和H2按体积比1：3混合，初始压强为Po,在不同催化剂作用下发生反应I和反应

IL在相同的时间段内CH30H的选择性和产率随温度的变化如图。

CH30H选择性(％)<2昂011产率(%)

CHQH选择性

—CZT催化剂

T~CZ(Zr-l)T催化剂

CH30H的物质的量

已知：CH30H的选择性=反应的CO?的物质的量“°

①在上述条件下合成甲醇的工业条件是

A.210℃B.230℃C.催化剂JCZTD.催化剂CZ(Zr—1)T

②在230℃以上，升高温度C02的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是

③已知反应n的速率方程可表示为D正=&-P(CO2)-P(HJ,D逆=+中(。3)中(应0),其中七、k逆分别为正、

逆反应的速率常数，Igk与。的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示Igk正的是

230℃下，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+1、aM).48、a-0.48、a-1,达到平衡时，测得体系中

3p(CO2)=2p(H2O),以物质的分压表示的反应I的平衡常数K”=o(已知：10。48=0.33,

100-52=0.30)

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第22讲化学平衡常数及转化率的计算

第一部分：高考真题感悟

1.(2023海南.高考真题)制备水煤气的反应C(s)+HzO(g)H2(g)+CO(g)AH>0,下列

说法正确的是

A.该反应AS<0

B.升高温度，反应速率增大

C.恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变

D.恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大

【答案】B

【解析】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以AS〉。，A错误；B.升高温度,

物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确；

C.恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化

率减小，C错误；D.恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变,

D错误；故合理选项是B。

2.(2023•天津•高考真题)常压下堤基化法精炼镁的原理为：Ni(s)+4CO(g).-Ni(CO)4(g)。

230℃时，该反应的平衡常数K=2xl(y5,已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与

反应。第一阶段：将粗银与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的

气体分离出来，加热至230℃制得高纯馍。下列判断正确的是

A.第一阶段，增加c(CO),平衡向正向移动，反应的平衡常数增大

B.第一阶段，若在30℃和50℃两者之间选择反应温度，应选50℃

C.第二阶段的Ni(CO)4分解率较低

D.第一阶段反应达到平衡时，v生MNi(CO)4]=4V生成(CO)

【答案】B

【解析】A.平衡常数只与温度有关，增加c(CO),Ni(s)+4CO(g)=，Ni(CO)4(g)平衡向

正向移动，反应的平衡常数不变，故A错误；B.Ni(CO)4的沸点为42.2C,所以第一阶段,

应选择反应温度为50℃,故B正确；C.230℃时，Ni(s)+4CO(g)=eNi(CO)4(g)反应的

平衡常数K=2xl0-5,则逆反应平可常数为5x104,所以第二阶段的Ni(CO)4分解率高，故C

错误；D.第一阶段反应达到平衡时，4V生MNi(CO)4]=v生成(CO),故D错误；选B。

3.(2023•海南•高考真题)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之

间的反应：

CO(g)+NO(g尸CCh(g)+；N2(g)AH=-374.3kJ-mol1K=2.5xlO60,反应速率较小。有关该

反应的说法正确的是

A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全

B.增大压强，平衡将向右移动，K>2.5X1O60

C.升高温度，既增大反应速率又增大K

D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准

【答案】D

【解析】A.平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，

在排入大气之前没有反应完全，故A错误；B.平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变,

故B错误；C.CO(g)+NO(g)=CO2(g)+；N2(g)正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向

移动，K减小，故C错误；D.选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾

气排放标准，故D正确；选D。

4.(2023・江苏・高考真题)反应SiCL(g)+2H2(g)壁Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有

关该反应的说法正确的是

A.该反应AH>0、AS<0

B.该反应的平衡常数K=C@C14)>J(H2)

C.高温下反应每生成1molSi需消耗2x22.4LHz

D.用E表示键能，该反应AH=lE(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl)

【答案】B

【解析】A.SiCk、出、HC1为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因

此该反应为烯增，即AS〉。，故A错误；B.根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数

K=、2：口、，故B正确;C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用

c(SiCl4)-c(H2)

22.41010口计算，故C错误；D.△!!=反应物键能总和一生成物键能总和，即AH=4E(Si—

C1)+2E(H-H)-4E(H-C1)-2E(Si-Si),故D错误；答案为B。

5.(2023・湖南•高考真题)已知：A(g)+2B(g)3C(g)AH<0,向一恒温恒容的密闭容器

中充入ImolA和3mO1B发生反应，％时达到平衡状态I,在时改变某一条件，4时重新达

到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.L时改变的条件：向容器中加入C

C.平衡时A的体积分数。：夕⑴)>9(1)

D.平衡常数K：K(U)<K(I)

【答案】BC

【解析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入ImolA和3molB发生反应，反应时间

从开始到ti阶段，正反应速率不断减小，tl-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态,

t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新

的平衡状态。A.容器内发生的反应为A(g)+2B(g);，3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆

反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反

应达到平衡状态，A错误；B.根据图像变化曲线可知，t2-t3过程中，t2时阻‘瞬间不变，平

衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，

所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C,B正确；C.最初加入

体系中的A和B的物质的量的比值为1：3,当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A

和B各自物质的量增加的比例为1：2,因此平衡时A的体积分数夕C正确；D.

平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。故选BC。

第二部分：最新模拟精练

完卷时间：50分钟

一、选择题(共12*5分)

1.(2023•江苏南通•模拟预测)下列关于2so2(g)+O2(g)U2s03(g)AH=-197k?mol-i的说法正

确的是

A.该反应的AS>0

B.该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量

C.生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢

D.其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大

【答案】C

【解析】A.由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故该反应的AS<0,A错

误；B.由题干可知，该反应是一个放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，B

错误；C.生产过程中将S03分离出去，即减小生成物浓度，则逆反应速率减慢，c正确；

D.由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡

右移，但平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，D错误；故答案为：Co

2.(2023・上海金山•一模)合成氨工业N2(g)+3H2(g)「，2NH3(g)在不同温度下的平衡常数

如表：

温度/℃25400

平衡常数Kab

下列关于该反应的说法错误的是

A.实现了氮的固定B.该反应放热，a<b

C.升温，正、逆反应速率均增大D.达到平衡后压缩容器体积，N2转化率增大

【答案】B

【解析】A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,故反应N2(g)+3Hz(g).=

2NH3(g)能够实现了氮的固定，A正确；B.该反应放热，则升高温度化学平衡逆向移动，

平衡常数减小，即a>b,B错误；C.升温，任何化学反应速率均增大，则正、逆反应速率

均增大，C正确；D.已知反应N2(g)+3H2(g).，2NH3(g)正反应是一个气体体积减小的方

向，故达到平衡后压缩容器体积，化学平衡正向移动，则N2转化率增大，D正确；故答案

为：Bo

3.(2023•上海徐汇•一模)已知：A(g)+2B(g).-3C(g)+Q(Q>0),向一恒温恒容的密闭容器

中充入ImolA和3molB发生反应，ti时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件，t3时重新

达到平衡状态II,正反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是

A.t2时改变的条件：向容器中加入C

B.容器内压强不变时，表明反应达到平衡

C.平衡时A的体积分数(p：(p(II)«p(I)

D.平衡常数K：K(II)>K(I)

【答案】A

【解析】A.t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，说明改变的条件是增大生成物浓度，A

正确；B.这是一个反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡，容器内压强

都不变，B错误；C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:3,当向体系中加入

C时，平衡逆向移动，最终A和B各自的物质的量增加的比例为1:2,因此平衡时A的体

积分数（P：（p（II）>（p（D-C错误；D.平衡常数K只与温度有关，I、II的温度相同，平衡常

数不变，D错误；答案选A。

4.（2023・江苏•模拟预测）铁的氧化物是重要的化工原料，Au/FeQs可用作反应

CO（g）+Hq（g）=CO2（g）+H2（g）的催化剂。工业含铁废渣中含有大量铁的氧化物，常用于

制取聚合硫酸铁铝净水剂。对于反应CO（g）+H2O（g）=CC）2（g）+H2（g）,下列有关说法正确

的是

A.加入催化剂Au/FezOs，反应的焰变AH变小

B.升高温度，反应体系的活化分子百分数增多

C.向固定容积的反应体系中充入氮气，反应速率加快

D.其他条件相同，增大苗去，反应的平衡常数K增大

n（H2O）

【答案】B

【解析】A.加入催化剂Au/FezOj，能降低反应的活化能、不改变反应的熔变AH,A错误;

B.升高温度，可使更多分子转化为活化分子，则体系的活化分子百分数增多,B正确;C.向

固定容积的反应体系中充入氮气，反应相关的所有气体的浓度均不改变、反应速率不变，C

错误；D.反应的平衡常数K只受温度影响，温度不变，则反应的平衡常数K不变，C错

误；答案选B。

5.（2023•广东广州•一模）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A-B,②A—C,

③BUC。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A.反应①的活化能大于反应②B.该温度下，反应③的平衡常数大于1

C.h时，B的消耗速率大于生成速率D.t2时，c（C）=co-c（B）

【答案】A

【解析】A.由图可知，生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低,

故A错误；B.反应③的平衡常数K=咚，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，

c（B）

故K>1,故B正确；C.ti时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，故C

正确；D.由A-B,A—C可知其转化均为1:1,t2时，体系中没有A剩余，故c(C)+c(B尸

c(A)起始=co,则c(C)=co-c(B),故D正确；故选：A。

6.(2023•江苏・徐州市第七中学模拟预测)氯元素具有多种化合价，可形成C「、CRT、CIO；、

CIO］和CIO：等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂RuOz作用下，。2氧化

HC1可获得CL：4HCl(g)+O2(g).■2Cl2(g)+2H2O(g)AH=akJmol'o对于反应

4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g),下列说法正确的是

A.该反应AH<0

B.4moiHC1与ImolO2反应转移电子数约为4x6.02x1023

C.Rud,的使用能降低该反应的熔变

C2(C1)

D.反应的平衡常数为K=.4(HC；)：2*)

【答案】A

【解析】A.对于反应4HCl(g)+C>2(g)2H2O(g)+2Cl2(g),生成物气体分子数小于反应

物气体分子数，即ASVO,该反应在催化剂Rut)?作用下能自发进行，所以该反应AW<0,A

正确；B.由于反应为可逆反应，4moiHC1与ImolCh混合时，参加反应的HC1的物质的量

小于4mol,贝U反应转移电子数小于4x6.02xIO*,B不正确；C.RuO?为该反应的催化剂，

催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焰变，所以催化剂的使用，不改变该反应

的焰变，C不正确；D.由于反应物和生成物都呈气态，所以反应的平衡常数

22

C(C1J.C(H9O)

7(岛.；5)，D不正确故选A。

7.(2023•江苏・扬州中学三模)液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH?和

NH：。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被-OH取代可形成

NH20H(羟胺)。在有NH：存在时，CU(OH)2能溶于氨水形成［CU(NH3)4］2+。NH3经过一定的

转化可以形成N2、NO、NO?、N2C)4(无色)、HNO3等。对于反应2NC)2(g)一'N2O4(g),

下列说法正确的是

A.该反应的AH>0

B.该反应的平衡常数表达式为黑

C(N2O4)

C.升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大

D.将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深

【答案】D

【解析】A.二氧化氮的二聚为放热反应，AH<0,A错误；B.根据方程式可知，该反应的

平衡常数表达式为K=刀<，B错误；C.升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；D.将

C(INU2)

反应器容积压缩为原来的一半，虽然平衡正向移动，但根据勒夏特列原理原理可知总体来说

二氧化氮浓度增大，气体颜色变深，D正确；故选D。

8.(2023・重庆八中模拟预测)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸

气催化重整制氢工艺，第I、II步反应原理及反应的IgKp-T关系如图所示。下列有关说法正

确的是

A.CH4(g)+H2O(g)#CO(g)+3H2(g)AH<0

B.NiFezCh改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率

C.1000℃时，反应CH4(g)+H2O(g)uCO(g)+3H2(g)平衡常数Kp=4

D.某温度下，向反应体系中通入等体积的CH4(g)和H2O(g),达到平衡时CH4的转化率为

60%、则此时混合气体中H2的体积分数为56.25%

【答案】D

【解析】A.由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应，第二

步反应的平衡常数随温度的升高而降低,属于放热反应,且I升高的幅度大于II降低的幅度，

则总反应为吸热反应，A错误；B.甲烷、水蒸气催化重整的过程中，NiFezCU⑸作为催化

剂，NiO(s)和FeO(s)可视作中间产物，改变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，

但是不改变平衡转化率，B错误；c.ioo(rc时，第I步反应、n步反应的igKp分别为3、

1,则Kpi=1000,Kp2=10按定义Kp=Kp【xKp2=1000x10=104.,c错误；D.设投入的CH«g)

和H2O(g)的量为1,平衡时CH4的转化率为60%,则平衡时，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、3H2

的量分别为0.4、0.4、0.6、1.8,此时

1O

氢气的体积分数……X1OO%=56.25%,D正确；故选D。

0.4+0.4+0.6+1.8

9.(2023•云南保山•一模)下列说法正确的是

MHNO,

NaKO,溶液Na：SiO

A.A//<0,AS>0的反应在任何条件下都可以实际发生

B.O2(g)+2SO2(g),-2SCh(g)在298K时平衡常数K=6.8xl024,说明在该温度下反应速

率很快

C.金属单质导电是物理变化，电解质溶液导电是化学变化

D.可用装置证明元素非金属性：N>C>Si

【答案】C

【解析】A.AH<0,AS>0的反应，在任何温度下反应AH—TAS均小于0,,能自发进行，

但不一定可以实际发生，故A错误；B.二氧化硫氧化为三氧化硫的反应在298K时平衡常

数很大说明反应的限度很大，但无法确定在该温度下反应的反应速率快慢，故B错误；C.金

属单质导电时没有新物质生成，是物理变化，而电解质溶液导电实际上是电解过程，有新物

质生成，是化学变化，故C正确；D.硝酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，说明硝酸的

酸性强于碳酸，氮元素的非金属性强于碳元素，但硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸会优先与

硅酸钠溶液反应，无法比较碳酸和硅酸的酸性强弱，不能比较碳元素和硅元素的非金属性强

弱，故D错误；故选C。

10.(2023•湖南衡阳•一模)常温下某同学将一定量的NO2充入注射器中后封口，测得拉伸和

压缩注射器的活塞过程中气体透光率随时间的变化如图所示［已知气体颜色越深，透光率越

小；2NC)2(红棕色)，N2C>4(无色)AHCO］。下列说法正确的是

C.c点C(NO2)比a点小D.若注射器绝热，则Kb>Kc

【答案】AD

【解析】已知气体颜色越深，透光率越小，由图示可知，透光率b点到c点先瞬间减小后缓

慢增大，说明气体颜色变深，二氧化氮浓度瞬间增大后又减小，为压缩注射器，平衡正向移

动；C点后的拐点透光率瞬间升高后又缓慢下降，说明气体颜色变浅，二氧化氮浓度瞬间减

小后又增大，为拉伸注射器，平衡逆向移动。

A.由分析可知，该实验能说明勒夏特列原理，A正确；B.由分析可知，d点平衡逆向移

动，v（正）<v（逆），B错误；C.由图示可知，a点和b点透光率一样，两者处于的化学状态

一样，结合分析，b点到c点为压缩注射器，c点与a点或b点相比，二氧化氮和四氧化二

氮浓度都增大，C错误；D.由分析可知，b点到c点为压缩注射器，绝热时，压缩注射器,

平衡正向移动，体系温度升高，对于放热反应来说，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，即

Kb>Kc,D正确；答案选AD。

11.（2023•河北•模拟预测）氨是最基本的化工原料之一。工业合成氨的反应为3H2（g）+N2（g）

2NH3（g）AH<0,在一定条件下，将H2（g）和N2（g）充入恒容密闭容器中，反应过程中各物

质的物质的量浓度随时间的变化如图所示：

nr

.64

物质的量浓度JI

一

1

I

T

—

匚.

」.

H.

2.阳

厂-

.I

匚J

.-I二

」N

-

I.4

L1

L.1

-.

Z£1L1

oI_X_l_LJ_l_J._l_L_1

152025303540

时间(min)

下列叙述正确的是

A.图中两次平衡时反应的化学平衡常数不相等

B.第lOmin时改变的一个条件为加压或加入催化剂

C.可用勒夏特列原理来解释工业合成氨需在高温下进行

D.25至30min时间段，反应的平均速率v（H2尸0.015mol/（L-min）

【答案】D

【解析】A.平衡常数只与温度有关，图中两次平衡时反应温度未发生变化，化学平衡常数

不变，故A错；B.由图可知，在lOmin时改变条件，反应速率加快，若加压，lOmin时刻

各组分的浓度均增大，根据图示信息可知，lOmin时刻各组分浓度保持不变，然后再逐渐变

化，所以改变的条件不可能是加压，故B错；C.合成氨反应属于放热反应，升高温度平衡

逆向移动，所以不能用勒夏特列原理来解释工业合成氨需要在高温下进行，故C错；

D."凡尸言生*音至则生=0.015mol/(L?min),故选D；答案选D

12.(2023•北京•模拟预测)反应M(g)+N(g),P(g)+Q(g)在不同温度(T)时的平衡常数(K)

如下：

T/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

密闭容器中，某温度(T)、某时刻⑴时，反应混合物中M、N、P,Q的浓度分别为ImoLL-、

Imol-L1、1.5mol-L-'>1.5mol-L-1。

下列说法正确的是A.该反应AH<0

B.若丁=700。(：，贝Ut时刻反应向正反应方向进行

C.若t时刻反应达到化学平衡，则1OO(TCVTV12()()0C

D.当T=83(TC达到化学平衡时，c(M)=0.75molL-1

【答案】C

c(P)c(Q)_1.5mol/Lx1,5mol/L

［解析】M(g)+N(g)uP(g)+Q(g),rc,t时刻时,

c(M)c(N)1mol/Lx1mol/L'

【解析】A.由表格可知，随着温度的升高，K值增大，则该反应为吸热反应，AH>0,A

错误；B.当T=700℃时，K=0.6,Q>K,反应向逆反应方向进行，B错误；C.当t时刻达

到反应平衡,因为L7V2.25V2.6,故1000℃<T<1200℃,C正确；D.当T=830℃,K=l,

Q>K,反应向逆反应方向移动，设反应的M的物质的量浓度为x,则可列：

M(g)+N(g).P(g)+Q(g)

反应前/mol/L111.51.5

反应量/mol/LXXXX,当T=830℃,

平衡量/mol/L1+x1+x1.5-x1.5-x

vc(P)c(Q)(1.5-x)x(1.5-x),-L…、口

K=小八鼠=。；、=1，x=0.25mol/L,故反应后c(M)=1+0.25=1.25mol/L,D错误;

c(M)c(N)(l+x)x(l+x)

答案选C。

二、主观题(共3小题，共40分)

13.(2023•新疆乌鲁木齐•一模)(10分)H2s与CO2在高温下发生反应：

H2S(g)+CO2(g).COS(g)+H2O(g)AH>0o在610K时，将O.lmolH2s与(UmolCO2充入

2.5L的空钢瓶中，经过lOmin反应达到平衡，平衡时水蒸气的物质的量分数为0.125。

⑴用H2O(g)的浓度变化表示的反应速率V(H2O)=oH2S的平衡转化率a=

%„

(2)650K时该反应的平衡常数K=0.25,在此温度下按相同投料在相同容器中重复上述反应,

经过8min,测得水蒸气的物质的量为0.04mol。判断此时该反应是否达到平衡

(填“是”“否”或“无法确定”)。

(3)650K时，在体积一定的密闭容器中按原料初始组成n(H?S):n(CO2)=l:3进行该反应，能

判断反应达到化学平衡状态的依据是。

A.容器中压强不再改变

B.容器中CO?的物质的量分数不再改变

C.v正(40)=v逆(COS)

D.容器中混合气体的密度不再改变

(4)要增大该反应的平衡常数K值，可采取的措施有o

A.增大H2s的起始浓度B.增大反应体系压强

C.使用高效催化剂D.升高温度

【答案】(每空2分)(l)0.002moLULminT50

⑵否

(3)BC

(4)D

【解析】(1)该反应是反应前后气体分子数相等的反应，平衡时：n(H2O)=0.125x

0.4mol=0.05mol,则水蒸气的浓度变化为：”史必=0.02mol/L,

2.5L

0