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第21讲化学平衡状态化学平衡的移动

第一部分:高考真题感悟

1.(2023・海南•高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g).CH3cH20H(g)在密闭容器中达到平衡,下

列说法正确的是

A.增大压强,啧”逆,平衡常数增大

B.加入催化剂,平衡时CH3cH20H(g)的浓度增大

c.恒容下,充入一定量的Hq(g),平衡向正反应方向移动

D.恒容下,充入一定量的CH2=CH?(g),CH?=CH2(g)的平衡转化率增大

2.(2023•北京・高考真题)某MOFs的多孔材料刚好可将NQ「固定”,实现了NO?与N?。,分离并制备HNO3,

MOFsN2O4

己知:2NO2(g)-N2O4(g)AH<0

下列说法不正确的是

A.气体温度升高后,不利于NzO,的固定

B.电。4被固定后,平衡正移,有利于NO?的去除

C.制备HNO3的原理为:2N2O4+O2+2H,O=4HNO3

D.每制备0.4molHNC)3,转移电子数约为6.02x1()22

3.(2023・辽宁•高考真题)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s).Y(g)+2Z(g),有关

数据如下:

时间段/min产物Z的平均生成速率/moll、min」

0〜20.20

0〜40.15

0〜60.10

下列说法错误的是A.Imin时,Z的浓度大于0.20mol-L」

B.2min时,力口入0.20molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)

C.3min时,Y的体积分数约为33.3%

D.5min时,X的物质的量为1.4mol

4.(2023・广东・高考真题)恒容密闭容器中,BaSO,⑸+4H?(g)_BaS(s)+4Hq(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

A.该反应的AH<0

B.a为队国。)随温度的变化曲线

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,氏的平衡转化率增大

5.(2023・浙江•高考真题)关于反应CL(g)+H2。⑴=HClO(aq)+H+(aq)+Cr(aq)AH<0,达到平衡后,下

列说法不正硬的是

A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小

B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大

C.取氯水稀释,c(CT)/c(HClO)增大

D.取两份氯水,分别滴加AgNC>3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上

述反应存在限度

第二部分:最新模拟精练

完卷时间:50分钟

、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)

1.(2023・上海交大附中模拟预测)SO,可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196.6kJo下列说法正确的是

A.该反应在工业上需要在高温高压下进行

B.反应速率平衡后再通入O?、SO3的体积分数一定增加

C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率

D.2moiSO?(g)和lmolC)2(g)充分反应放出的热量小于196.6kJ

2.(2023•浙江舟山•二模)焦炭还原二氧化硫对于烟气脱硫具有重要意义。该反应的化学方程式为

2C(s)+2SO2(g),S2(g)+2CO2(g)AH<00向1L密闭容器中加入足量的焦炭和1molSO2发生上述反应。其他

条件一定,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间,测得SO2(g)转化率与温度的关系如下图所示。下

列说法正确的是

%

.、

M%

^

g

so

A.该反应的AS<0

B.生成ImolSCh同时消耗ImolCCh,可判断反应到达平衡

C.若反应足够的时间,图中两条曲线可能会完全重合

D.该反应适宜的条件是选用甲催化剂,反应温度在500℃左右

3.(2023•江苏•模拟预测)高炉炼铁的反应为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH=-23.5kJ-mol'o下列有

关说法正确的是

A.该反应一定能自发进行,则该反应的AS>0

B.升高温度使反应物活化分子数增多,能提高反应速率和CO平衡转化率

C.增加炼铁炉高度,延长CO和铁矿石接触时间,能降低平衡时尾气中co的体积分数

D.制备的生铁中含少量Fe.、C,相同条件下与酸反应放出氢气的速率比纯铁慢

4.(2023•辽宁丹东•一模)下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是

A.在恒温恒容条件下,当N2C>4(g)2NO2(g)达到平衡后,再充入一定量的Ar后,活化分子百分数减

小,反应速率减慢

B.已知2Mg(s)+CO2(g)-C⑸+2MgO(s)AH<0,则该反应能在高温下自发进行

C.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(g).-Y(g)+Z(g),一段时间后达到平衡,

再加入一定量X,达新平衡后X的物质的量分数增大

D.对于反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)达平衡后,缩小容器体积,用的浓度增大

5.(2023・广东•模拟预测)常温下,A、B初始浓度为2:1的混合溶液中,同时发生两个反应:①2A+B簿?>

2M+N,②2A+B馨。2M+Y,溶液中B、Y的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是

A.溶液中c(M)=c(N)+c(Y)

B.0~lOmin内,A的平均反应速率为0.04mol/(L-min)

C.18min时,反应①与反应②中B的转化率之比为2:3

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

6.(2023・浙江•模拟预测)10mL0.1mol・L-iKI溶液与5mLO.lmoH/iFeCb溶液发生反应:

2Fe3+(叫)+2r(aq)U2Fe2+(aq)+b(aq),达到平衡。下列说法不正确的是

A.加入少量氯化钾固体,平衡不移动

B.加适量水稀释,平衡正向移动

C.经过CC14多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该反应是可逆反应

2

e(Fe")-c(I2)

D.该反应的平衡常数K=

c2(Fe3+)-c2(r)

7.(2023・上海上海•二模)一定条件下固定容积的容器中,反应2so2(g)+O2(g)=2SO3(g)+196kJ已达到平

衡状态。改变某一条件后,平衡发生移动至新的平衡状态。已知此过程中正反应速率先增大后减小,则改

变的条件可能是

A.加入催化剂B.移走S03C.升高温度D.缩小容器体积

8.(2023・上海上海•模拟预测)密闭真空容器中放入BaCh固体,发生反应2BaCh(s).2BaO(s)+O2(g)△//

<0,并达到平衡状态I;保持温度不变,缩小容器体积,达到平衡状态II;平衡状态I与II不同的是

A.平衡常数B.反应速率C.氧气浓度D.BaO的量

9.(2023•上海嘉定•二模)对于可逆反应:A(g)+B(g)-2C(g)+热量,下列图像正确的是

A.

A

转500℃

率100C

0压强

10.(2023•上海•格致中学模拟预测)2NO+C)2峰珍2NO2,图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO

的平衡转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且vQE)>v(逆)

的是

A.a点B.b点C.c点D.d点

11.(2023•江苏泰州•模拟预测)SO2转化为SO3的反应为2so2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH-WV.VkJ-mol1,对于

反应2so2(g)+Ch(g);2so3(g),下列说法正确的是

A.升高温度,能增加SO2的反应速率和转化率

B.使用催化剂,能改变反应路径并降低反应活化能

C.工业上不采用高压条件,是因为加压会降低SO2的平衡转化率

D.单位时间内生成2moiSO2、同时消耗2mosO3,则反应处于平衡状态

12.(2023•北乐市H^一学校三模)现有反应2^0团脩92Nz(g)+C)2(g),在四个恒容密闭容器中按下表充入气

体进行反应,容器I、II、III中N。的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是

起始物质的量/mol

容器容积/L

NO

2N202

IV.0.100

II1.00.100

IIIV、0.100

IV1.00.060.060.04

%

/

<

?

S

O

Z

30()3504(X)45050055060()

温度/七

A.该反应的正反应放热

B.相同温度下,起始反应速率:v(i)>v(n)

c.图中A、B、c三点处,三个容器内的压强:pA(i)<pB(n)<pc(ni)

D.IV在470℃进行反应,其起始速率:v正(Nq)<v逆(20)

二、主观题(共3小题,共40分)

13.(2023•上海高三一模)(10分)在一定体积的密闭容器中,有如下化学反应:CCh(g)+H2(g)#CO(g)+H2O(g)

其化学平衡常数K和温度的关系如表:

t℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。

(2)该反应为反应(填“吸热”“放热”)。

(3)向上述平衡体系中加入CO2,达新平衡后H2的转化率(选填:"增大,“不变”“减小”)。

(4)反应达平衡后,向容器中通入与平衡混合气组成、比例相同的气体,达到新平衡时与原平衡相比,有关

说法正确的是o

A.反应物转化率增大B.逆反应速率增大

C.各物质的比例不变D.c(CC)2)增大、c(CO)减小

(5)某温度下,平衡浓度符合:3[C(CO2)-C(H2)]=5[C(CO)-C(H2O)],此温度为℃„

14.(2023•吉林延边朝鲜族自治州•高三模拟)(14分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CCh

反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题:

I.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH<0„该反应在起始温度

和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表:

CO2(mol)H2(mol)CH30H(mol)H2O(mol)

反应a(恒温恒容)1300

反应b(绝热恒容)0011

⑴达到平衡时,反应a,b对比:CCh的体积分数(p(a)<p(b)(填或"="))。

(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是(填字母)。

A.vIE(CO2)=3Vffi(H2)

B.混合气体的平均摩尔质量不再改变

C.C(CH3OH)=C(H2O)

D.容器内压强不再改变

H.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。

已知:反应1:CO2(g)+4H2(g)#CH4(g)+2H2O(g)AH<0

反应2:CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH>0

在密闭容器中通入3mol的的和Imol的CCh,分别在IMPa和lOMPa下进行反应。实验中对平衡体系组

成的三种物质(CCh、CO、CHQ进行分析,其中温度对CO和CH4的影响如图所示。

(3)lMPa时,表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是和。M点平衡组成含

量高于N点的原因是o

(4)图中当CH4和和CO平衡组成均为40%时,若容器的体积为1L,该温度下反应1的平衡常数K的值为

III.在在Ti时响体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3moi的的CO和和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)

UCH30H(g),反应达到平衡时CH30H(g)的体积分数3)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。

TD

011.52

7l(C0)

n(H0)

(5)当:「W=3.5时,达到平衡后,CHbOH的体积分数可能是图像中的_______(填“D"、"E”或"F”)点。

n(CO)

n(Hj

(6)—7——r=______时,CH30H的体积分数最大。

n(C0)

15.(2023•安徽黄山市•高三一模)(16分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答

下列问题:

(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振荡,静置后的现象是一。

⑵①已知反应H2(g)+l2(g)=2HI(g),该反应中相关化学键的键能数据如表所示:

共价键H-HI-IH-I

键能/kJ・mol—l436151299

则该反应的A/f=__kJ-mol^o

②下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是—O

a.单位时间内生成nmolHz,同时生成nmolHI

b.温度和体积一定时,HI浓度不再变化

c.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化

d.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化

(3)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KK)3(IO;被还原成1一)氧化,当NaHSCh完全消耗即有卜析出,写

出【2析出时发生反应的离子方程式:_。依据12析出所需时间可以求得NaHSCh的反应速率,将浓度均为

0.020molLTNaHS03溶液(含少量淀粉)10.0mL、KICh(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝

时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。

图中a点对应的NaHSO3反应速率为moLLlsLb、c两点对应的NaHSCh反应速率v(b)v(c)(填

(4)在1L真空密闭容器中加入amolNH4I固体,t°C时发生如下反应:

NH4I(s)=NH3(g)+HI(g)®

2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)②

2HI(g)=l2(g)+H2(g)®

达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(l2)=cmol,n(H2)=dmol,则n(N2)=—mol,t℃时反应①的平衡常数K值为

(用字母表示)。

第21讲化学平衡状态化学平衡的移动

第一部分:高考真题感悟

1.(2023・海南・高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3cH20H(g)在密闭容器

中达到平衡,下列说法正确的是

A.增大压强,喉”逆,平衡常数增大

B.加入催化剂,平衡时CH3cH20H(g)的浓度增大

C.恒容下,充入一定量的HzO(g),平衡向正反应方向移动

D.恒容下,充入一定量的CH广CH?(g),CH广CH?(g)的平衡转化率增大

【答案】C

【解析】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反

应速率增大的幅度大于逆反应的,故v声丫遨,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,

故平衡常数不变,A不正确;B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平

衡时CH3cH20H(g)的浓度,B不正确;C.恒容下,充入一定量的H20(g),氏0您)的浓度增

大,平衡向正反应方向移动,C正确;D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正

反应方向移动,但是CH2=CH2(g)的平衡转化率减小,D不正确;综上所述,本题选C。

2.(2023•北京・高考真题)某MOFs的多孔材料刚好可将NQ「固定”,实现了NO?与NQ』分

离并制备HNO3,如图所示:

MOFsN2O4

己知:2NO2(g).N2O4(g)AH<0

下列说法不亚确的是

A.气体温度升高后,不利于Nq4的固定

B.此0,被固定后,平衡正移,有利于NC>2的去除

C.制备HNO3的原理为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3

D.每制备0.4molHNC)3,转移电子数约为G.OZxlO”

【答案】D

【解析】A.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向

移动,四氧化二氮的浓度减小,所以气体温度升高后,不利于四氧化二氮的固定,故A正

确;B.四氧化二氮被固定后,四氧化二氮的浓度减小,二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡

向正反应方向移动,二氧化氮的浓度减小,所以四氧化二氮被固定后,有利于二氧化氮的去

除,故B正确;C.由题意可知,被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸,反应的

化学方程式为2N2O4+O2+2HQ=4HNO3,故C正确;D.四氧化二氮转化为硝酸时,生成

Imol硝酸,反应转移Imol电子,则每制备0.4mol硝酸,转移电子数约为

0.4molx6.02x1023=2.408x1O23,故D错误;故选D。

3.(2023•辽宁・高考真题)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应

2X(s)-Y(g)+2Z(g),有关数据如下:

时间段/min产物Z的平均生成速率/mol工|•min」

0〜20.20

0〜40.15

0~60.10

下列说法错误的是A.Imin时,Z的浓度大于OZOmoLL」

B.2min时,力口入0.20molZ,此时v正(Z)〈v逆(Z)

C.3min时,Y的体积分数约为33.3%

D.5min时,X的物质的量为1.4mol

【答案】B

【解析】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生

成速率逐渐减小,则0Imin内Z的平均生成速率大于0〜2min内的,故Imin时,Z的浓度

大于0.20mol-LT,A正确;B.4min时生成的Z的物质的量为

0.15mol-L-1-min-1x4minxlL=0.6mol,6min时生成的Z的物质的量为

O.lOmol-U1min-1x6minxlL=0.6mol,故反应在4min时已达到平衡,设达到平衡时生了

amolY,列三段式:

2X(s).Y(g)+2Z(g)

初始量/mol2.000

转化量/mol2aa2a

平衡量/mol2.0-2aa0.6

根据2a=0.6,得。=0.3,则Y的平衡浓度为0.3moLLT,Z的平衡浓度为0.6mol-IJi,平

衡常数K=c?(Z>c(Y)=0.108,2min时Y的浓度为0.2mol・「,Z的浓度为。."。卜口,

2

力口入0.2molZ后Z的浓度变为0.6mol.LT,Qo=c(Z).c(Y)=0.072<K,反应正向进行,故

v正(Z)>v逆(Z),B错误;C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1:2,反应体系中

V(Y)1

只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,T^=-,故Y的体积分

数始终约为33.3%,C正确;D.由B项分析可知5min时反应处于平衡状态,此时生成Z

为0.6mol,则X的转化量为0.6mol,初始X的物质的量为2moi,剩余X的物质的量为1.4mol,

D正确;故答案选B。

4.(2023・广东•高考真题)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g).BaS(s)+4Hq(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

起始组成:4molH,

1molBaSO4

200400600800

77T

A.该反应的AH<0

B.a为“(国。)随温度的变化曲线

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BaS。,,H2的平衡转化率增大

【答案】C

【解析】A.从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,

说明该反应的正反应是吸热反应,即A”〉。,故A错误;

B.从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则

平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的是物质的量不随温度

变化而变化,故B错误;C.容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓

度,平衡不移动,故C正确;D.BaSCU是固体,向平衡体系中加入BaSCU,不能改变其浓

度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D错误;故选C。

5.(2023•浙江•高考真题)关于反应。2出)+国0(1).HClO(aq)+H+(aq)+Cr(aq)AH<0,

达到平衡后,下列说法不F理的是

A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小

B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大

C.取氯水稀释,c(CT)/c(HClO)增大

D.取两份氯水,分别滴加AgNC13溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝

色,可以证明上述反应存在限度

【答案】D

【解析】A.HC1O受热易分解,升高温度,HC1O分解,平衡正向移动,c(HClO)减小,A

正确;B.氯水中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子,氢离子浓

度减小,平衡正向移动,c(HClO)增大,B正确;C.氯水稀释,平衡正向移动,而c(HClO)

和c(Cl-)均减小,但HC1O本身也存在电离平衡HC1OUH++CQ,稀释促进了HC1O的电离,

使c(HClO)减少更多,因此:增大,C正确;D.氯水中加硝酸银产生白色沉淀,证

c(HClO)

明溶液中有氯离子,氯水中加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,证明生成了碘单质,溶液中有强

氧化性的物质,而氯气和次氯酸都有强氧化性,不能证明反应物和生成物共存,即不能证明

上述反应存在限度,D错误;答案选D。

第二部分:最新模拟精练

完卷时间:50分钟

一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)

1.(2023・上海交大附中模拟预测)SO。可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196.6kJo下列说法正确的是

A.该反应在工业上需要在高温高压下进行

B.反应速率平衡后再通入。2、SC)3的体积分数一定增加

C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率

D.2moiSC)2(g)和lmolC)2(g)充分反应放出的热量小于196.6kJ

【答案】D

【解析】A.该反应的条件是在常压,450~500℃时,用五氧化二钢作催化剂,这个反应是

可逆反应,而且是反应后气体分子数减小的反应,从理论上来说,应采用高压有利于SO3生

成,但是在常压时S0?转化率已很高,没有必要用高压设备了,故A错误;B.当通入O?的

量很大时,参与反应的。2较少,生成的SO3增加较少,但是由于混合气体总量增加更多,

则SC)3的体积分数反而减小,故B错误;C.催化剂能改变反应速率,但不能改变SO,的平

衡转化率,故C错误;D.该反应为可逆反应,不能进行到底,放出的热量小于196.6kJ,

故D正确;答案选D。

2.(2023・浙江舟山•二模)焦炭还原二氧化硫对于烟气脱硫具有重要意义。该反应的化学方

程式为2C(s)+2SO2(g).^S2(g)+2CO2(g)AH<0o向1L密闭容器中加入足量的焦炭和1mol

SO2发生上述反应。其他条件一定,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间,测得502(g)

转化率与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是

A.该反应的AS<0

B.生成ImolSCh同时消耗ImolCCh,可判断反应到达平衡

C.若反应足够的时间,图中两条曲线可能会完全重合

D.该反应适宜的条件是选用甲催化剂,反应温度在500℃左右

【答案】C

【解析】A.反应2c(s)+2SO2(g).,S2(g)+2CO2(g)气体分子数增多,AS>0,故A错误;B.生

成ImolSCh同时消耗ImolCCh,不能说明正反应速率等于逆反应速率,不能判断反应到达

平衡,故B错误;C.催化剂不改变反应物的平衡转化率,则当温度升高时,两种催化剂下

的平衡转化率应该相等,图中两条曲线可能会完全重合,故C正确;D.由图可知,当选用

乙催化剂且温度控制在200℃左右时,二氧化硫的转化率最高,该条件是反应适宜的条件,

故D错误;故选C。

3.(2023•江苏•模拟预测)高炉炼铁的反应为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH=-23.5

kJmol-^下列有关说法正确的是

A.该反应一定能自发进行,则该反应的AS>0

B.升高温度使反应物活化分子数增多,能提高反应速率和CO平衡转化率

C.增加炼铁炉高度,延长CO和铁矿石接触时间,能降低平衡时尾气中co的体积分数

D.制备的生铁中含少量Fe.C,相同条件下与酸反应放出氢气的速率比纯铁慢

【答案】A

1

【解析】A.反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH=-23.5kJ-mol的反应热AH<0,要

使反应自发进行,AG=AH-TAS<0,TAS>AH,则该反应的AS>0,故A正确;B.升高温

度使反应物活化分子数增多,分子之间的有效碰撞次数增加,能提高反应速率;但由于该反

应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,因此会导致CO

平衡转化率降低,故B错误;C.增加炼铁炉高度,延长CO和铁矿石接触时间,不改变其

它外界条件,化学平衡不移动,因此不能改变平衡时混合气体中CO的体积分数,故C错

误;D.制备的生铁中若含少量Fe*C,Fe、FeK及酸溶液构成原电池,使Fe与酸反应放出

氢气的速率比纯铁快,故D错误;故选A。

4.(2023•辽宁丹东•一模)下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是

A.在恒温恒容条件下,当N2O4(g).2NO2(g)达到平衡后,再充入一定量的Ar后,活

化分子百分数减小,反应速率减慢

B.已知2Mg(s)+CCh(g).-C(s)+2MgO(s)AH<0,则该反应能在高温下自发进行

C.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(g)Y(g)+Z(g),一段时

间后达到平衡,再加入一定量X,达新平衡后X的物质的量分数增大

D.对于反应2NH3(g).—N2(g)+3H2(g)达平衡后,缩小容器体积,N2的浓度增大

【答案】D

【解析】A.在恒温恒容条件下,当N2O4(g).一—2NO2(g滋到平衡后,再充入一定量的

Ar后,活化分子数目不变,活化分子百分数不变,反应速率不变,故A错误;B.已知

2Mg(s)+CO2(g)-'C(s)+2MgO(s)AH<0,该反应AS<0,根据AG=AH-TAS<0分析,

该反应能在低温下自发进行,故B错误;C.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,

发生反应2X(g),Y(g)+Z(g),一段时间后达到平衡,再加入一定量X,可以理解为重新

拿一个密闭容器,当达到平衡后和原平衡相同,再加入到同一个容器中,加压,由于该反应

是等体积反应,平衡不移动,因此达新平衡后X的物质的量分数不变,故C错误;D.对

于反应2NH3(g).,N2(g)+3H2(g)达平衡后,缩小容器体积,N2的浓度增大,虽然平衡逆

向移动,氮气浓度减小,但比原来的浓度大,故D正确;综上所述,答案为D。

5.(2023・广东•模拟预测)常温下,A、B初始浓度为2:1的混合溶液中,同时发生两个

反应:①2A+B管?2M+N,②2A+B簿92M+Y,溶液中B、Y的浓度随时间变化情况

如图所示。下列说法错误的是

A.溶液中c(M)=c(N)+c(Y)

B.0~lOmin内,A的平均反应速率为0.04mol/(L-min)

C.18min时,反应①与反应②中B的转化率之比为2:3

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

【答案】A

【解析】A.以lOmin为例,设容器体积为VL,lOmin时生成Y0.12Vmol,则根据反应2A+B

.-2M+Y,消耗B0.12Vmol,生成M0.24Vmol,lOmin时共消耗B0.2Vmol,则反应2A+B-

2M+N消耗B0.08Vmol,则生成N0.08VmoL生成M0.16Vmol,共生成M0.4Vmol,

c(M)=0.4mol/L,c(N)=0.08mol/L,c(Y)=0.12mol/L,A错误;B.lOmin内B的浓度变化为

0.2mol/L,根据反应①和②可知,O-lOminA的浓度变化为0.4mol/L,则A的平均反应速率

为°.4mol/L=004mol.L.而『,B正确;C.18min时Y的浓度为0.15mol/L,则反应②消

lOmin

耗B的浓度为0.15mol/L,反应②B的转化率为30%,共消耗B的浓度为0.25mol/L,则反

应①消耗B浓度为O.lmol/L,反应①B的转化率为20%,反应①和反应②中B的转化率之

比为2:3,C正确;D.以lOmin内反应为例,反应①中B的反应速率为

0.08mol/L=0008moi.L'minT,反应②中B的反应速率为

lOmin

O.yol/L=o0i2mol.LT.min—,反应②速率更快,活化能更小,D正确;故答案选A。

10min

6.(2023・浙江•模拟预测)lOmLO.lmoHLJKI溶液与5mLOlmokUFeCb溶液发生反应:

2Fe3+(aq)+2I(aq)#2Fe2+(aq)+l2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是

A.加入少量氯化钾固体,平衡不移动

B.加适量水稀释,平衡正向移动

C.经过CC14多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该

反应是可逆反应

22+

c(Fe)-c(I2)

D.该反应的平衡常数K=

c2(Fe3+)-c2(lj

【答案】B

【解析】A.加入氯化钾固体,因其没有参与反应,则溶液中参与反应的离子浓度不变,平

衡不移动,A正确;B.加水稀释时,反应会向离子浓度增大的方向移动,故平衡逆向移动,

B错误;C.根据反应:2Fe3+(aq)+2r(aq).-2Fe2+(aq)+l2(aq)可知,「过量,经过CJ

多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,说明溶液中还存在Fe3+,

该化学反应存在限度,C正确;D.化学平衡常数等于生成物浓度累之积比反应物浓度塞之

积,则平衡常数K=早里*工,D正确;故选B。

c(Fe)-c(I)

7.(2023・上海上海•二模)一定条件下固定容积的容器中,反应2so2(g)+Ch(g),

2sO3(g)+196kJ已达到平衡状态。改变某一条件后,平衡发生移动至新的平衡状态。已知此

过程中正反应速率先增大后减小,则改变的条件可能是

A.加入催化剂B.移走SO3C.升局温度D.缩小容器体积

【答案】D

【解析】A.加入催化剂同等程度影响正逆反应速率,平衡不移动,A不选;B.移走S03

生成物浓度瞬间减小,逆反应速率减小,但反应物浓度不变,正反应速率不变,B不选;C.升

高温度,正逆反应速率都增大,C不选;D.缩小容器体积,压强增大,正反应速率先增大,

反应2so2(g)+O2(g)=・2SCh(g)是气体分子数减小的反应,平衡正向移动,反应物浓度减

小,正反应速率后减小,D选;故选:D。

8.(2023•上海上海•模拟预测)密闭真空容器中放入BaCh固体,发生反应2BaCh(s).

2BaO(s)+O2(g)AH<0,并达到平衡状态I;保持温度不变,缩小容器体积,达到平衡状态

II;平衡状态I与II不同的是

A.平衡常数B.反应速率C.氧气浓度D.BaO的量

【答案】D

【解析】该反应是气体体积增大的反应,保持温度不变,缩小容器体积,平衡向逆反应方向

移动,氧化钢的量减小,由方程式可知,反应的平衡常数K=C(O2),温度不变,温度函数化

学平衡常数不变,则平衡状态H和平衡状态I的平衡常数相同、氧气的浓度相同、反应速率

相同,故选D。

9.(2023・上海嘉定•二模)对于可逆反应:A(g)+B(g).-2C(g)+热量,下列图像正确的是

A

【答案】A

【解析】该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应。A.500e比100℃温度高,其它条

件相同时,温度越高反应速率越快,反应达到平衡的时间越短,升高温度,平衡逆向移动,

C%减小,A项正确;B.升高温度,正、逆反应速率都加快、且逆反应速率增大的倍数大

于正反应速率增大的倍数,正、逆反应速率都不会减慢,B项错误;C.其它条件相同时,

增大压强,平衡不移动,A的转化率不变,其它条件相同时,升高温度,平衡逆向移动,A

的转化率减小,500℃时A的转化率应小于100℃时,C项错误;D.其它条件相同时,增

大压强,正、逆反应速率都加快,且正、逆反应速率增大的倍数相同,平衡不移动,D项错

误;答案选A。

10.(2023・上海•格致中学模拟预测)2N0+Ch摩为2NO2,图中的曲线是表示其他条件一定

时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未

达到平衡状态,且vQE)>v(逆)的是

*NO的转化举

\a

A.a点B.b点C.c点D.d点

【答案】C

【解析】A.该图中的曲线表示其他条件一定时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲

线,a点在曲线上,已达到平衡,故A项错误;B.b点在曲线上,已达到平衡,故B项错

误;C.c点在曲线下方,NO的转化率小于平衡时的转化率,平衡正向移动,未达到平衡,

v(正)>v(逆),故C项正确;D.d点在曲线上方,NO的转化率大于平衡时的转化率,平

衡逆向移动,未达到平衡,v(正)<v(逆),故D项错误。

故答案选C。

11.(2023•江苏泰州•模拟预测)SO2转化为SO3的反应为

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197.7kJ-moH,对于反应2so2(g)+C)2(g)—s2SO3(g),下列说

法正确的是

A.升高温度,能增加SO2的反应速率和转化率

B.使用催化剂,能改变反应路径并降低反应活化能

C.工业上不采用高压条件,是因为加压会降低SO2的平衡转化率

D.单位时间内生成2moiSCh、同时消耗2mosO3,则反应处于平衡状态

【答案】B

【解析】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,SO2的转化率会减小,A错误;

B.催化剂可以降低反应的路径,降低反应的活化能,B正确;C.增大压强有利于加快化

学反应速率和提高SO2的转化率,不采用高压的原因是常压下转化率已经很大,增大压强对

设备要求高,经济效益低,所以C错误;D.单位时间内生成2moiSO2、同时消耗2mosO3,

两者描述的都是正反应方向,无法判断平衡,D错误;故选B。

12.(2023•北京市H^一学校三模)现有反应2^0©峰专2电业)+02(团,在四个恒容密闭容器

中按下表充入气体进行反应,容器I、II、III中NZ。的平衡转化率如图所示。下列说法正

确的是

起始物质的量/mol

容器容积/L

NO

2N202

IV,0.100

II1.00.100

IIIV30.100

IV1.00.060.060.04

A.该反应的正反应放热

B.相同温度下,起始反应速率:v(i)>v(n)

C.图中A、B、C三点处,三个容器内的压强:pA(I)<pB(n)<pc(III)

D.IV在470℃进行反应,其起始速率:vffi(N2O)<vj2(N2O)

【答案】C

【解析】A.从图中可以看出,随着温度的升高,N2O的平衡转化率增大,故升温平衡正向

移动,反应为吸热反应,A错误;B.从图中可以看出,相同温度下N20的平衡转化率:I>II>IIL

三者的起始投料量相同,该反应为气体分子数减少的反应,压强减小,平衡正向移动,N2O

的转化率增大,故压强pKpiKpni,故容器体积V>1>V3,温度相同时,容器体积越大,反

应物浓度越低,起始的反应速率越低,故起始反应速率:v(I)<v(II),B错误;C.从图中可

以看出,A、B、C三点N20的转化率相同,容器中各物质的物质的量均相同,由B中分析

可知,Vi>l>V3,且A、B、C三点中C点对应的温度最高,故压强:pA(I)<pB(II)<pc(III),

C正确;D.]V中Qc=0*£;:6)2=004,平衡常数只与温度有关,如图,470℃时,II

2NO(g)峰珍

22N2(g)+O2(g)

的N2O的转化率为60%,可列出三段式:5^(mO1)0.100

转化(mol)0.060.060.03

平衡(mol)0.040.060.03

0.03x(0.06)2

=0.0675,Qc<K,故平衡正向移动,v(NO)>(NO),D错误;故选

一-(0.04)2-E2VjS2

C„

二、主观题(共3小题,共40分)

13.(2023•上海高三一模)(10分)在一定体积的密闭容器中,有如下化学反应:CO2(g)+

H2(g)UCO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度的关系如表:

t℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=o

(2)该反应为_______反应(填“吸热”“放热”)。

(3)向上述平衡体系中加入CO2,达新平衡后H2的转化率(选填:“增大”“不变”“减

小”)。

(4)反应达平衡后,向容器中通入与平衡混合气组成、比例相同的气体,达到新平衡时与原

平衡相比,有关说法正确的是。

A.反应物转化率增大B.逆反应速率增大

C.各物质的比例不变D.c(CO2)增大、c(CO)减小

(5)某温度下,平衡浓度符合:3[C(CO2)-C(H2)]=5[C(CO)-C(H2O)],此温度为℃。

c(CO)C(H2O)

【答案】(每空2分)(2)吸热(3)增大(4)BC(5)700

c(CO2)C(H2)

【解析】⑴根据反应CO2(g)+H2(g)uCO(g)+H2O(g),其平衡常数表达式为K=

c(CO)C(H2O)

c(CO2)C(H2)

(2)从图表信息可知,温度升高,平衡常数增大,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,

正反应为吸热反应;

(3)其它条件不变时,两种物质参加反应,增加该物质浓度,该物质的转化率减小,另一种

物质的转化率增大,因此向上述平衡体系中加入CO2,相当于增大了二氧化碳气体的浓度,

平衡右移,达新平衡后H2的转化率增大;

(4)反应达平衡后,向容器中通入与平衡混合气组成、比例相同的气体,在其它条件不变的

条件下,此过程等效于对原平衡体系进行加压,由于该反应反应前后气体的总物质的量不变,

所以增大压强,体积缩小,各物质浓度增大,正逆反应速率都加快,但是平衡不移动,反应

物转化率不变,各物质的比例不变,所以达到新平衡时与原平衡相比,说法正确的是BC;

(5)某温度下,平衡浓度符合:3[C(CO2)-C(H2)]=5[C(CO)-C(H2O)],此式变形为:

c(C<9)C(H2<9)3

=g=0.6=K,从表格中获得信息可知,平衡常数为0.6时,对应的温度为

C(C(92)C(H2)

700℃。

14.(2023•吉林延边朝鲜族自治州•高三模拟)(14分)CCh和CH4是两种重要的温室气体,

通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题:

I.工业上可以利用CCh和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH<0o该

反应在起始温度和体积均相同(T℃、IL)的两个密闭容器中

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