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命题区间特训A组(12分钟)1.(2021·广东汕尾市高三一模)一定条件下,可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0,达到平衡状态,现进行如下操作:①升高反应体系的温度;②增加反应物C的用量;③缩小反应体系的体积;④减小体系中CO的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著加快的是()A.①②③④ B.①③C.①② D.①③④答案B2.(2021·福建宁德市高三一模)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在不同温度下,向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g),测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示(已知容器a、b的体积为2L)。下列说法正确的是()A.该反应为放热反应B.两容器达到平衡时,b容器中CO的体积分数大于a容器C.a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol·L-1·min-1D.a容器达到平衡后,再充入1.1molCH4(g)和1molCO(g),此时v正<v逆答案C解析已知在a、b两个恒温、恒容的密闭容器中,充入相同量的甲烷和水,生成氢气的计量数是CO的3倍,结合图像可知,b为H2(g)的图像,达到平衡时其转化为CO(g)时,物质的量为0.6mol;a为CO(g)的图像,a达到平衡所用的时间比b短,则a的温度高于b,升高温度,CO的物质的量增大,即平衡正向移动,故正反应为吸热反应。由分析可知,该反应为吸热反应,A说法错误;由分析可知,两容器达到平衡时,b容器中CO的体积分数小于a容器中CO的体积分数,B说法错误;根据图像可知,a容器前4minCO的物质的量为1.0mol,用CH4表示的平均反应速率为eq\f(1.0mol,2L×4min)=0.125mol·L-1·min-1,C说法正确;a容器达到平衡时,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)初始/mol1.11.1转化/mol1113平衡/mol0.10.113逆,D说法错误。3.(2021·福建漳州市高三一模)温度为T1时,在容积为10L的恒容密闭容器中充入一定量的M(g)和N(g),发生反应M(g)+N(g)2P(g)+Q(g)ΔH>0。反应过程中的部分数据如表所示,下列说法正确的是()t/min0510n(M)/mol6.04.0n(N)/mol3.01.0A.T2时该反应的化学平衡常数为0.64,则T1>T2B.0~5min内,用M表示的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1C.该反应在第8min时v逆>v正D.当M、N的转化率之比保持不变时,可判断该反应达到平衡状态答案A解析根据表格信息,可列三段式:M(g)+N(g)2P(g)+Q(g)起始/(mol·L-1)0.60.300转化/(mol·L-1)0.20.20.40.25min/(mol·L-1)0.40.10.40.2再结合10min时的数据可知温度为T1时,反应在5min时已达到平衡,在该温度下的平衡常数为K=eq\f(cQ·c2P,cM·cN)=eq\f(0.2×0.42,0.4×0.1)=0.8,由此解答。该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,平衡常数增大,由分析知T1时该反应的化学平衡常数为0.8,T2时该反应的化学平衡常数为0.64,故T1>T2,A正确;根据三段式可知,0~5min内,用M表示的平均反应速率v=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(0.2mol·L-1,5min)=0.04mol·L-1·min-1,B错误;根据分析可知,反应在5min时已经达到平衡状态,故在第8min时v逆=v正,C错误;根据反应化学方程式M、N的化学计量数之比可知,二者的转化率之比始终保持不变,是个定值,故D错误。4.(2021·广东中山市期末)某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(s)+xD(g),反应2min后达到平衡,测得生成2molC,且反应前后压强之比为6∶5,则下列说法正确的是()A.根据题意计算可得x=2B.用A表示的反应速率是0.75mol·L-1·min-1C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大D.若起始时A、B的物质的量之比为3∶2,则2min末A、B的转化率相等答案D解析对于反应3A(g)+2B(g)4C(s)+xD(g),因为C为固体,根据容器的体积不变,反应前后气体的压强之比等于气体的物质的量之比。反应前气体总物质的量为6mol,反应前后压强之比为6∶5,所以反应后气体的总物质的量为5mol。A项,达到平衡时生成2molC,则消耗A的物质的量为1.5mol,消耗B的物质的量为1mol,生成D的物质的量为0.5xmol,则平衡时A的物质的量为4mol-1.5mol=2.5mol,B的物质的量为2mol-1mol=1mol,则2.5mol+1mol+0.5xmol=5mol,x=3,错误;B项,用A表示的反应速率为v(A)=eq\f(\f(1.5mol,2L),2min)=0.375mol·L-1·min-1,错误;C项,因为x=3,正反应为气体体积减小的反应,所以增大该体系的压强,平衡向右移动,温度不变,化学平衡常数不变,错误。5.在恒温恒容密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0,下列不能说明该反应已达到平衡状态的是()A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应容器中压强不随时间变化而变化C.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变答案A解析NO2和O2的化学计量数之比为2∶1,正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等,不能说明反应已达到平衡,A项符合题意;反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变,B项不符合题意;混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,反应达到平衡状态,C项不符合题意;反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,D项不符合题意。6.(2021·广州市实验中学模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与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℃制得高纯镍。下列判断正确的是()A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)C.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低答案C解析平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,所以增加c(CO),虽然平衡正向移动,但反应的平衡常数不变,故A错误;反应的速率之比等于气体的化学计量数之比,所以平衡时有4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故B错误;Ni(CO)4的沸点为42.2℃,则第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,应选50℃,故C正确;加热至230℃制得高纯镍,可知第二阶段Ni(CO)4分解率较大,故D错误。7.(2021·福建高三模拟)有研究认为,强碱性溶液中反应I-+ClO-=IO-+Cl-分三步进行,其中两步如下:第一步ClO-+H2O→HOCl+OH-K1=3.3×10-10第三步HOI+OH-→IO-+H2OK3=2.3×103下列说法错误的是()A.反应第二步为HOCl+I-→HOI+Cl-B.由K可判断反应第三步比第一步快C.升高温度可以加快ClO-的水解D.HOCl和HOI都是弱酸答案B解析总反应-第一步反应-第三步反应可得第二步反应为HOCl+I-→HOI+Cl-,A正确;平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,不能判断反应速率大小,B错误;升高温度可以加快反应速率,C正确;ClO-在水溶液中发生水解,说明HOCl为弱酸,根据题目所给方程式可知第三步反应中HOI以分子形式参与反应,说明HOI也是弱酸,D正确。8.(2021·江苏南通市海门中学高三模拟)臭氧层中臭氧分解过程如图所示,下列说法正确的是()A.催化反应①②均为放热反应B.E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+|ΔH|)是催化反应②对应的逆反应的活化能C.决定O3分解反应速率的是催化反应②D.温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大答案B解析由图可知,催化反应①中生成物能量高于反应物能量,催化反应①是吸热反应,故A错误;据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量,是催化反应①对应的正反应的活化能,E2+|ΔH|为催化反应②生成物成键时释放的能量,是催化反应②对应的逆反应的活化能,故B正确;决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知催化反应①的正反应活化能更大,反应更慢,所以催化反应①决定臭氧的分解速率,故C错误;据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量,所以总反应为放热反应,升高温度,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,平衡常数减小,故D错误。9.(2021·浙江衢州高三模拟)在容积不变的容器中加入一定量的A和B,发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),在相同时间内,测得不同温度下A的转化率如下表所示。下列说法正确的是()温度/℃100200300400500转化率/%3075755018A.该反应随着温度升高,反应速率先变大后变小B.400℃时,若B的平衡浓度为0.5mol·L-1,则该反应的平衡常数K=2C.200℃时,A的转化率为75%时,反应达到平衡状态D.当单位时间内生成nmolB的同时消耗2nmolC时,反应达到平衡状态答案B解析400℃时,若B的平衡浓度为0.5mol·L-1,假设A的起始浓度为cmol·L-1,则根据三段式进行计算:2A(g)+B(g)2C(g)起始/(mol·L-1)c0.25c+0.50转化/(mol·L-1)0.5c0.25c0.5c平衡/(mol·L-1)0.5c0.50.5c则该反应的平衡常数K=eq\f(c2C,c2A·cB)=eq\f(0.5c2,0.5c2×0.5)=2,B正确;由表中数据可知200℃和300℃时,A的转化率均为75%,故说明200℃A的转化率为75%时,反应并未达到平衡状态,300℃早已达到平衡,C错误;生成nmolB的同时消耗2nmolC均表示逆反应,故当单位时间内生成nmolB的同时消耗2nmolC时,不能说明反应达到平衡状态,D错误。10.(2021·浙江嘉兴市高三模拟)将一定量的氨基甲酸铵置于2L恒容真空密闭容器中,在一定温度下达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。不同温度下的平衡数据如下表:温度/℃1520253035平衡时气体总浓度/(×10-3mol·L-1)2.403.404.806.809.40下列说法正确的是()A.该反应在低温条件下自发B.氨气的体积分数不变,可以判断反应达到了平衡状态C.其他条件不变时将容器体积变为1L,NH3平衡浓度不变D.若25℃时达到平衡所需时间为2min,则0~2min用CO2表示的平均反应速率为4×10-4mol·L-1·min-1答案C解析由表格中数据可知,温度升高,平衡气体总浓度增大,则升高温度,平衡正向移动,ΔH>0,由化学计量数可知ΔS>0,ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,则该反应在高温下可自发进行,故A错误;NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),生成物中氨气与CO2始终按2∶1生成,则氨气的体积分数始终不变,则氨气的体积分数不变不能说明该反应达到了平衡状态,故B错误;温度不变,平衡常数不变,根据K=c2(NH3)·c(CO2)分析NH3平衡浓度不变,故C正确;25℃时,平衡气体总浓度为4.8×10-3mol·L-1,根据反应可知CO2占eq\f(1,3),则v(CO2)=eq\f(1.6×10-3mol·L-1,2min)=8×10-4mol·L-1·min-1,故D错误。B组(12分钟)1.(2021·济南高三模拟)如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1在t0~t6时间段内反应速率的变化,已知在t1、t3、t4时改变外界条件,每次外界条件的改变都是单一条件的改变。下列有关说法正确的是()A.t1时改变的条件是压缩反应容器B.t3时改变条件后反应的正活化能和ΔH均下降C.平衡常数K(t0~t1)>K(t2~t3)=K(t5~t6)D.氨气的体积分数φ(t2~t3)>φ(t3~t4)>φ(t5~t6)答案C解析该图描述的是反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的速率—时间图,该反应是气体分子数减小的放热反应。t1时:v逆突然变大,然后缓慢下降,v正突然变大,然后缓慢增加,平衡向逆反应方向移动,改变的条件是升温,A错误;t3时:v正和v逆同等程度增加,平衡不移动,改变的条件是使用了催化剂。使用催化剂,会使反应的正活化能降低,但焓变保持不变,B项错误;t4时:v逆突然变小,然后缓慢下降,v正突然变小,然后缓慢增加,平衡向逆反应方向移动,改变的条件是降低压强(增大反应容器体积)。该反应是放热反应,升高温度,平衡常数降低,故平衡常数K(t0~t1)>K(t2~t3)=K(t5~t6),C项正确;t3时改变的条件是使用了催化剂,加入催化剂不影响平衡移动,氨气的体积分数φ(t2~t3)=φ(t3~t4),t4时改变的条件是降低压强(增大反应容器体积),平衡向逆反应方向移动,平衡后氨气的体积分数降低,即φ(t3~t4)>φ(t5~t6),D项错误。2.(2021·烟台高三模拟)在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1molC2H5OH(g)和不同量的H2O(g),发生反应C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)ΔH,测得相同时间内不同水醇比下乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。已知:①水醇比为2∶1时,各点均已达到平衡状态②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果下列说法正确的是()A.ΔH<0B.该时间段内用乙醇浓度变化表示的平均化学反应速率:vA>vEC.C、E两点对应的化学平衡常数相同D.A、B、C三点中C点的催化剂催化效果最低答案D解析根据图中信息可知其他条件相同时,温度升高,乙醇转化率上升,所以该反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;A点水醇比为4∶1,E点水醇比为2∶1,A点水蒸汽的量更大,但是E点温度更高,从而导致vA和vE大小不可判断,B错误;C、E两点温度不同,对应的化学平衡常数不相同,C错误;A、B、C三点温度相同,C点水醇比最大,若其他条件相同时,C点乙醇转化率应为最大,但是根据图中信息可知C点乙醇转化率最低,所以C点的催化剂催化效果最低,D正确。3.(2021·河北廊坊高三模拟)80℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.20molX(g),发生反应X(g)2Y(g)ΔH>0,实验测得如下数据:时间/s020406080100c(Y)/(mol·L-1)0.000.120.200.260.300.30下列有关说法错误的是()A.20~40s内,v(X)=0.002mol·L-1·s-1B.升高温度,该反应的平衡常数K增大C.其他条件不变,100s时再充入0.40molX,达新平衡时X的转化率减小D.升高温度可使正反应速率增大,逆反应速率减小,故平衡正移答案D解析20~40s内,v(Y)=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(0.20mol·L-1-0.12mol·L-1,20s)=0.004mol·L-1·s-1,则v(X)=eq\f(1,2)v(Y)=0.002mol·L-1·s-1,故A正确;该反应为吸热反应,温度升高,平衡向吸热方向移动,即向正反应方向移动,平衡常数K增大,故B正确;其他条件不变,100s时再通入0.40molX,相当于增大压强,平衡逆向移动,达新平衡时,X的转化率减小,故C正确;升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,但吸热反应速率增大的程度大于放热反应速率增大的程度,所以平衡向吸热反应方向移动,即该反应向正反应方向移动,故D错误。molNO和0.06molCl2,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)ΔH。已知:反应起始时和平衡时温度相同,且反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中曲线a所示,若其他条件相同时,仅改变某一条件,测得压强随时间变化关系如图中曲线b所示,下列说法不正确的是()A.该反应的反应热ΔH<0B.曲线b改变的条件是加入催化剂C.25℃达到平衡时,该反应的化学平衡常数K=100D.若保持温度和容积不变的情况下,向上述达平衡后的装置中再通入0.02molNO、0.01molCl2、0.02molNOCl,则平衡正向移动答案C解析由图可知,反应过程中压强先增大后减小直至不变,压强先增大是因为正反应为放热反应,反应放出热量使反应温度升高,温度升高对反应压强的影响大于反应物浓度减小的影响,随着反应的进行,反应物浓度减小,反应物浓度减小对反应压强的影响大于温度升高对反应压强的影响,压强又减小直至不变,故ΔH<0,故A正确;曲线b与曲线a相比,反应速率加快,平衡状态不变,故改变的条件是加入催化剂,故B正确;设达到平衡时,消耗氯气的物质的量为amol,由题意建立如下三段式:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)起始/mol0.060.060变化/mol2aa2a平衡/mol0.06-2a0.06-a2a由eq\f(p1,p2)=eq\f(n1,n2)可得:eq\f(6p1,5p1)=eq\f(0.12,0.12-a),解得a=0.02,则平衡时NO、Cl2和NOCl的物质的量浓度分别为0.01mol·L-1、0.02mol·L-1和0.02mol·L-1,K=eq\f(c2NOCl,c2NO·cCl2)=eq\f(0.022,0.012×0.02)=200,故C错误;由题给数据可知,Q=eq\f(c2NOCl,c2NO·cCl2)=eq\f(0.032,0.022×0.025)=90<K=200,则平衡正向移动,故D正确。5.(2021·四川省广汉中学高三一模)在一定温度下,将气体A和气体B各0.16mol充入2L恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+B(g)2C(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:t/min2468n(B)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A.反应6min时刚好达到平衡状态B.其他条件不变,升高温度,反应达到新平衡前v逆>v正C.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.32mol气体C,到达平衡时,n(C)=0.24molD.其他条件不变,向平衡体系中通入A、B、C各0.1mol气体,气体B的转化率不变答案C解析由表格中数据可知反应6min至8min时B的物质的量保持不变即已达到平衡状态,但不能确定6min时是否是刚好达到平衡状态,A错误;该反应A(g)+B(g)2C(g)的正反应不确定是吸热还是放热反应,故其他条件不变,升高温度,平衡移动方向未知,反应达到新平衡前v逆与v正大小关系不确定,B错误;其他条件不变,向平衡体系中再充入0.32mol气体C与一定温度下将气体A和气体B各0.16mol充入2L恒容密闭容器中达到的平衡为等效平衡,由表中数据列三段式可得:A(g)+B(g)2C(g)起始/mol0.160.160转化/mol0.060.060.12平衡/mol0.100.100.12其他条件不变,向平衡体系中再充入0.32mol气体C,平衡时n(C)=0.12mol+0.12mol=0.24mol,故C正确;其他条件不变,向2L恒容密闭容器平衡体系中通入A、B、C各0.1mol气体,Q=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.22,2)))2,\f(0.20,2)×\f(0.20,2))=1.21,而该温度下化学平衡常数K=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.12,2)))2,\f(0.10,2)×\f(0.10,2))=1.44,Q≠K,气体B的转化率一定变化,D错误。6.(2021·雷州市第二中学质检)下列关于可逆反应A(?)2B(s)+C(g)ΔH=+Q(Q>0)的说法正确的是()A.若反应中气体的平均摩尔质量保持不变,则反应一定达到平衡状态B.平衡后,恒温下扩大容器体积,再次平衡后气体密度一定减小C.平衡后,恒容下升高温度,再次平衡后气体C的体积分数可能减小D.平衡后,恒温恒容下,通入气体C,C的浓度可能不变答案D解析A项,若A不是气体,反应体系只有C是气体,则任意时刻气体平均摩尔质量都保持不变,反应不一定达到平衡状态,错误;B项,若A不是气体,温度不变,平衡常数K=c(C)不变,C的浓度不变,密度也不变,若A是气体,反应前后气体体积不变,恒温下扩大容器体积,平衡不移动,密度减小,错误;C项,若A不是气体,C的体积分数可能一直是100%;此反应是吸热反应,若A是气体,恒容下升高温度,平衡正向移动,C的体积分数增大,错误;D项,恒温恒容下,通入气体C,若A不是气体,平衡常数K=c(C)不变,气体C的浓度不变,正确。7.甲醇脱氢可制取甲醛:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)。甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行,甲醇的物质的量为1mol)。下列有关说法正确的是()A.平衡常数:K600K>K750KB.从Y点到Z点可通过增大压强实现C.在T1K时,该反应的平衡常数为8.1D.若工业上利用此反应进行生产,为了提高经济效益,宜将反应温度升高至1050K以上答案C解析由图示可知,随着温度的升高,甲醇的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故750K时的平衡常数大于600K时的平衡常数,A项错误;Y点与Z点的温度不同,不可能通过增大压强实现,B项错误;在T1K时,甲醇的转化率为0.9,则反应的K=eq\f(0.9×0.9,1-0.9)=8.1,C项正确;由图示可知在900K左右,甲醇的转化率已经很高,再升高温度转化率增幅不大,但会提高能耗,D项错误。8.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+274kJ·mol-1反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol-1已知:T1时,反应Ⅱ的平衡常数为100;T2时,反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol·L-1)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法正确的是()A.反应Ⅰ中,使用催化剂可以减小ΔH1,提高反应速率B.反应Ⅱ中,加热或加压均可提高原料气的平衡转化率C.由上述数据可判断反应Ⅱ的温度:T1>T2D.CO(g)+CH3OH(g)CH4(g)+CO2(g)ΔH=+157kJ·mol-1答案C解析反应热只与始态和终态有关,使用催化剂会降低反应的活化能,使化学反应速率加快,但ΔH1不变,故A项错误;反应Ⅱ的正反应是放热反应,加热,平衡向逆反应方向移动,原料气的转化率降低,反应前气体的化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,原料气的转化率增大,故B项错误;T2时的化学平衡常数K=eq\f(0.1,0.05×0.12)=200>100,反应Ⅱ的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,即T1>T2,故C项正确;反应Ⅰ+反应Ⅱ得到CH4(g)+CO2(g)CO(g)+CH3OH(g)ΔH=+184kJ·mol-1,则CO(g)+CH3OH(g)CH4(g)+CO2(g)ΔH=-184kJ·mol-1,故D项错误。9.已知:2NO2(g)+CH4(g)eq\o(,\s\up7(催

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