《高中化学》7.3化学平衡常数、化学反应进行的方向-高考化学一轮复习复习阶段测试

PAGEPAGEPAGE17.3化学平衡常数、化学反应进行的方向——2025届高考化学一轮复习一站式复习之阶段测试1.已知反应，将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中，反应相同时间后，的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.b点 B.逆反应速率：C.平衡常数值： D.反应在a、c、d点均达到平衡状态2.反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是（）A.该反应、B.该反应的平衡常数C.高温下反应每生成1molSi需消耗D.用E表示键能，该反应3.分析如下实验操作，对平衡的影响说法正确的是()A.元素Cr的价电子数目为1B.该实验反应属于氧化还原反应C.试管a中溶液橙色变浅至黄色，说明平衡向正向移动D.试管b中增大，平衡向逆向移动，平衡常数减小4.下，分别向恒为的恒温密闭容器甲、恒为的绝热密闭容器乙中加入和，发生反应，两容器中A的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.若后加入催化剂，则曲线I中A的平衡转化率会增大B.曲线I、Ⅱ对应反应的平衡常数：C.a点的大于b点的D.内，曲线Ⅱ中B的平均反应速率5.工业上以为原料生产，对其工艺条件进行研究。常温下，现有含的、溶液，含的、溶液。在一定pH范围内，四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.曲线④代表含的溶液的变化曲线B.a=-6.5C.随着溶液的pH增大，反应的平衡常数增大D.对含且和的初始浓度均为的混合溶液，pH≥6.2时才发生沉淀转化6.利用环戍二烯（）加氢制备环戊烯（），按加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应：①②测得在相同时间内，环戊二烯转化率和环戊烯选择性随温度变化曲线如图（已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比）。下列说法错误的是()A.60℃时，的转化率为72%B.由图可知，反应决速步的活化能①>②C.相同条件下，若增大，选择性提高D.60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱7.常温下，向含、、的溶液中滴加溶液，混合液中与的关系如图所示。已知：。下列叙述正确的是()A.直线代表与的关系B.图像中G点坐标为C.向含、和的混合溶液中滴加溶液，最先产生的沉淀是D.的平衡常数K大于1008.在体积为的恒容密闭容器中充入和，一定条件下反应：。测得和的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A.平衡时的转化率为B.平衡后充入惰性气体，平衡向正向移动C.该条件下，第时D.混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态9.的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：①，②。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是()A.温度高于时，主要发生反应②B.温度低于时，的选择性随温度升高而增大C.平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大D.下反应达到平衡时，、、的浓度之比为10.含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。吹脱法：调节水体至8左右，然后持续向水中吹入空气。折点氯化法：调节水体至6左右，向水中加入适量。下列分析不正确的是()A.含氨和铵盐的水体中存在平衡：B.吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度，从而降低水中与的含量C.折点氯化法除的原理为：D.吹脱法无法对含的水体脱氮，但折点氯化法可以对含的水体脱氮11.我国科研人员合成了单原子催化剂，可用于电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（图中*表示稀土单原子催化剂）。下列说法错误的是()A.新型催化剂会降低合成氨反应的焓变，从而降低生产能耗B.将催化剂附着在纳米多孔载体的表面可提高氮气的生产效率C.使用单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为D.单原子催化剂的催化效率理论上应高于单原子催化剂12.一定条件下，能将NO转化为，原理为。已知，其中。k表示反应速率常数.只与温度有关，为反应级数，由实验测定。向恒容密闭容器中充入NO、，在下进行实验.测得有关数据如下：实验①0.100.100.414②0.100.401.656③0.200.101.656下列说法错误的是()A.上述反应在低温条件下能自发反应B.上述反应中，反应级数：m=2，n=1C.若升高温度，则、均增大D.根据题中数据可计算出反应在的K（平衡常数）13.工业上一种制反应为。某小组分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在同温T℃下发生反应，该反应过程中的能量变化数据如下表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/min达到平衡时体系能量的变化CO①1400放出热量：20.5kJ②2800放出热量：QkJ下列有关叙述不正确的是()A.容器中反应的平均速率①<②是因为二者的活化能不同B.该制反应在此条件下可自发进行C.容器②中CO的平衡转化率应等于50%D.容器②中反应达到平衡状态时Q=4114.二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，回答下列问题：(1)250℃、100kPa时二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现，能量变化过程如图所示。总反应的焓变=______，写出决速步反应的热化学方程式__________。(2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在t=250°C下的、在下的如图所示。①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数表达式=___________。②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是______。③当时，的平衡转化率α=___________。④A、B、C、D、E中可能表示时的平衡状态的点是___________，C、D两点的平衡常数分别是___________(填“＞”“＜”或“=”)。15.CO、（主要指NO和）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的CO、是环境保护的重要课题。已知：反应1：反应2：反应3：反应4：回答下列问题：（1）计算__________，反应3自发进行的条件是__________（填“高温”“低温”或“任意温度”）。（2）已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。①__________（填“>”或“<”）0。②该反应历程的决速步骤为过程__________。③为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有__________（填一条）。（3）向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时NO的平衡转化率随温度T以及K下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图。①能表示此反应已经达到平衡状态的是__________（填标号）。A.气体的密度保持不变B.NO的浓度不变C.D.保持不变②表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是________。③a、d两点对应的平衡常数大小比较为________（填“>”“<”或“=”）。④b点对应条件下的压强平衡常数________（为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可）。答案以及解析1.答案：C解析：A.正反应放热，降低温度平衡正向移动，b对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，则b点反应没有达到平衡状态，反应正向进行，，故A错误；B.a点温度低、氨气的浓度小，d点温度高、氨气的浓度大，所以逆反应速率：，故B错误；C.正反应放热，温度越高，平衡常数越小，平衡常数值：，故C正确；D.正反应放热，降低温度平衡正向移动，a对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，所以反应在a点未达到平衡状态，故D错误；选C。2.答案：B解析：本题考查反应热和平衡常数。为气体，且反应前气体化学计量数之和小于反应后气体化学计量数之和，因此该反应为熵增反应，即，A错误；根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数，B正确；反应在高温下进行所需氢气体积不能用计算，C错误；单质硅中，每个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键被2个Si原子共用，则一个S原子平均占有2个Si-Si键，反应物键能总和一生成物键能总和，即，D错误。3.答案：C解析：A.铬元素的价电子为能级上的5个电子和能级上的1个电子，其价电子数目为6，A错误：B.橙色黄色，该反应中没有元素价态的改变，不属于氧化还原反应，B错误；C.橙色黄色，加入氢氧化的溶液，试管a中溶液橙色变浅至黄色，说明平衡向正向移动，C正确：D.试管b中增大，平衡向逆向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误：4.答案：C解析：后反应已经达到平衡状态，催化剂不能改变平衡转化率，A项错误；曲线Ⅰ先出现拐点，说明温度更高，反应放热，则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线，由于反应放热，温度升高平衡逆向移动，K（I）小于K（Ⅱ），B项错误；a、b两点转化率相同，则两者浓度相同，两点都向正反应方向进行，则都大于，a点温度更高，则a点的大于b点的大于b点的，C项正确；内，曲线Ⅱ中A的转化率为，A、B转化的浓度均为，，D项错误。5.答案：B解析：A.由分析可知，曲线④代表含的溶液的变化曲线，A项错误；B.由分析可知，曲线①代表含的溶液的变化曲线，则的溶度积，温度不变，溶度积不变，则溶液pH为7.7时，，则a＝-6.5，B项正确；C.温度不变，平衡常数不变，所以随着溶液的pH增大，反应的平衡常数保持不变，C项错误；D.曲线①代表含的溶液的变化曲线，曲线③代表含的溶液的变化曲线，两条曲线的交点是（6.8，-5.5），pH≥6.8时才发生沉淀转化，D项错误；答案选B。6.答案：B解析：A.由图可知，60℃时，环戊二烯的转化率为90%，环戊烯的选择性为80%，则的转化量（环戊烯）=1mol×90%×80%=0.72mol，的转化率为72%，A正确；B.由图可知，环戊烯选择性选择性较高，活化能越小，反应速率越快，相同时间内，反应①的速率较快活化能较低，说明反应的活化能①<②，B错误；C.相同条件下，若增大，相当于增大的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性增大，C正确；D.两个反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动转化率有所下降，但是选择性大幅度下降可能是催化剂活性减弱，D正确；故选B。7.答案：D解析：本题主要考查电解质溶液，侧重考查学生获取信息并将所得信息应用于解决实际问题的能力。、的斜率相等，说明对应难溶盐的组成类型相同，又因为，所以，，故直线代表与的关系，A项错误；G点，，，，B项错误；混合液中金属离子的起始浓度不一定相等，无法判断沉淀先后顺序，C项错误；，D项正确。8.答案：A解析：由初始和平衡浓度，可求得平衡时的转化率为，A正确；恒容容器充入惰性气体，与反应有关的各物质浓度不变，平衡不移动，B错误；平衡之前始终有，C错误；根据质量守恒定律，气体总质量不变，又因容器为恒容容器，故混合气体的密度始终不变，无法通过混合气体密度判断反应是否达到平衡状态，D错误。9.答案：D解析：A.根据图像可知，当温度高于673K时，的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，A正确；B.根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，B正确；C.平衡时再通入0.1mol和0.1mol，平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确；D.根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时的转化率为95%，其中HCOOH的选择性为30%，那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为amol，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05amol，HCOOH和CO物质的量之和为0.95amol，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%＝0.285amol,CO的物质的量为0.95a×70%＝0.665amol，容密闭容器中、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133，故D错误；故选D。10.答案：D解析：A.含氨和铵盐的水体中存在一水合氨的电离平衡及一水合氨的分解平衡，所以含有氨和铵盐的水体中存在平衡，A正确；B.通过鼓气降低溶解度从而降低其浓度，则中平衡正向移动，从而降低水中与的含量，B正确；C.中N元素为-3价，所以具有还原性，NaClO具有强氧化性，则能被NaClO氧化生成氮气和HCl，离子方程式为，C正确；D.吹脱法是利用物理方法脱氮，无法对含的水体脱氮，折点氯化法是利用的强氧化性将氧化成，N元素不能脱离水体，所以无法脱氮，D错误；故答案为：D。11.答案：A解析：催化剂能降低反应的活化能，改变反应的途径，但不能改变反应的焓变，A项错误；催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，可提高氮气的生产效率，B项正确；由图可知，使用单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为，C项正确；由图可知，单原子催化剂催化的反应历程中有一步反应的活化能最高，则理论上其催化效率应低于单原子催化剂，D项正确。12.答案：D解析：根据，所以在低温条件下，才能满足<0，A项正确；由①②组实验数据可知，，则，同理，根据①③组实验数据可求得，B项正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，C项正确；根据题中数据无法计算出反应在的K，D项错误。13.答案：A解析：A.两容器体积相等，温度相同，容器②中投料更多，反应物的浓度更大，反应速率更快，所以容器②中反应的平均速率大于容器①，与活化能没有关系，A错误；B.反应前后体积不变，正反应放热，依据可知该制反应在此条件下可自发进行，B正确；C.平衡时容器①中放热20.5kJ，消耗CO的物质的量是20.5kJ÷41kJ/mol＝0.5mol，CO的平衡转化率为50%，该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为50%，C正确；D.该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为50%，则容器②放出的热量为2mol×50%×41kJ/mol＝41kJ，D正确；答案选A。14.答案：(1)(2)；b；总反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小；33.3%；B；=解析：（1）总反应的焓变等于反应物与生成物的能量差，则反应热；对于多步反应，总反应进行的快慢程度由慢反应决定。根据图示可知:第一步反应活化能大，反应速率慢，第二步反应活化能小，反应速率快，故总反应由第一步反应决定，该步反应的热化学方程式为:；（2）①根据图示可知总反应的热化学方程式：则其化学平衡常数；②)根据图示可知:反应物的能量比生成物的能量高，因此该反应的正反应是放热反应。在压强不变时，升高温度，化学平衡逆向进行，导致甲醇物质的量分数减小，所以b曲线为等压线；③合成总反应在起始物,假设,反应产生的物质的量是y,则根据反应方程式:中物质反应转化关系可知平衡时,,解得,所以的平衡转化率；④该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，在温度不变时，增大压强，化学平衡正向移动,导致的物质的量增大,的物质的量分数增大,则图示a为等温线,b是等压线,图示为在下的变化,故在压强时的含量应该大于下的,因此中可能表示时的平衡状态的点是B点;根据上述分析可知:a等温线,b是等压线,二者反应温度相同,故这两点的化学平衡常数相同,所以。15.答案：（1）-746.0；低温（2）<；4；增大压强或