2023届新高考化学一轮复习化学平衡常数、转化率及相关计算夯基础

课练24化学平衡常数、转化率及相关计算————————————狂刷小题·夯基础————————————1.某可逆反应达到平衡状态后，仅改变一个外界条件，达到新平衡时产物浓度增大，下列推断合理的是（）A．反应物转化率一定增大，平衡常数一定增大B.平衡一定向正反应方向移动，反应物转化率增大C．平衡一定移动，平衡常数一定不变D．上述判断都片面，不合理2.已知可逆反应3X（g）＋2Y（s）⇌nC（g）ΔH。若p1＜p2，根据表中的数据判断下列说法不正确的是（注明：表格中数据为X的平衡转化率）（）p1MPap2MPa400℃99.699.7500℃96.997.8A.其他条件不变，升高温度，ΔH减小B．n可能等于2、1C．200℃的平衡常数大于600℃的平衡常数D．加入高效催化剂，不改变C的平衡体积分数3.在1.0L恒容密闭容器中加入4molN2O5，在一定温度下发生反应：（Ⅰ）N2O5⇌N2O3＋O2，（Ⅱ）N2O3⇌N2O＋O2。达到平衡时c（O2）＝4.5mol·L－1、c（N2O3）＝1.5mol·L－1。下列推断合理的是（）A．平衡时，c（N2O5）＝2mol·L－1B．平衡时，c（N2O）＝1mol·L－1C．反应Ⅱ的平衡常数K＝4.5mol·L－1D．N2O5的平衡转化率为25%4.将一定量的X和Y加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2X（g）＋Y（s）⇌G（g）＋3E（l）。忽略固体和液体的体积变化，平衡常数与温度和压强的关系如表所示：压强/MPa平衡常数温度/℃1.01.52.0300ab10.8516c50.2d800160ef下列判断正确的是（）A．ΔH＜0B．a＞b＞10.8C．ΔS＜0D．800℃、1.0MPa时X的转化率最大5.已知化学反应X（g）＋Y（g）⇌Z（g）＋G（g）ΔH的平衡常数与温度的关系如表所示。温度/℃60070083010001200平衡常数K1.71.11.00.60.4在830℃时，向2L密闭容器中投入amolX、bmolY气体，反应并达到平衡状态。下列说法不正确的是（）A．600℃和1200℃时该反应平衡常数的表达式相同B．该可逆反应的正反应是吸热反应C．上述反应达到平衡时X的最大转化率为50%D.上述反应达到平衡过程中密度、相对分子质量都不变6.已知：2CH3COCH3（l）eq\o(,\s\up7(催化剂))CH3COCH2C（OH）（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率（α）随时间（t）变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（）A.曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应B．升高温度能提高反应物的平衡转化率C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等D.化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c7.以CO2和NH3为原料，通过反应：2NH3（g）＋CO2（g）⇌CO（NH2）2（l）＋H2O（l）合成尿素。该反应的平衡常数和温度的关系如表；在一定温度和压强下，原料气中NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）与CO2平衡转化率（α）的关系如图所示。下列说法正确的是（）t/℃165175185195K111.974.150.634.8A.图中B点处NH3的平衡转化率为32%B．该反应平衡常数的表达式为eq\f(c[CO（NH2）2]·c（H2O）,c2（NH3）c（CO2）)C.该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能D．氨碳比越高，合成CO（NH2）2时NH3的转化率越高8.T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图Ⅰ所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2（T2＞T1）时，Y的体积分数（或Y的物质的量分数）与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是（）A.容器中发生的反应可表示为4X（g）＋Y（g）⇌2Z（g）B．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）＝0.3mol·L－1·min－1C．升高温度，反应的化学平衡常数K增大D．若改变反应条件，使反应进程如图Ⅲ所示，则改变的条件是增大压强9.[2020·浙江7月选考]5mL0.1mol·L－1KI溶液与1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）⇌2Fe2＋（aq）＋I2（aq），达到平衡。下列说法不正确的是（）A．加入苯，振荡，平衡正向移动B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度C.加入FeSO4固体，平衡逆向移动D．该反应的平衡常数K＝eq\f(c2（Fe2＋）,c2（Fe3＋）·c2（I－）)10.[2020·江苏卷]反应SiCl4（g）＋2H2（g）eq\o(=,\s\up7(高温))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ΔH>0，ΔS<0B．该反应的平衡常数K＝eq\f(c4（HCl）,c（SiCl4）×c2（H2）)C．高温下反应每生成1molSi需消耗2×22.4LH2D.用E表示键能，该反应ΔH＝4E（Si—Cl）＋2E（H—H）－4E（H—Cl）11.[天津卷]某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）＋mY（g）⇌3Z（g）。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是（）A.m＝2B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol/L12.[2022·陕西摸底]在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为：CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH1，研究发现，反应过程中会发生副反应：CO2（g）＋H2（g）⇌CO（g）＋H2O（g）ΔH2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是（）A．ΔH1＜0，ΔH2＞0B．增大压强有利于加快合成反应的速率C．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝eq\f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）)13.[2021·莲塘一中、临川二中联考]T℃时，将2.0molA（g）和2.0molB（g）充入体积为2L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应：A（g）＋B（g）⇌2C（g）＋D（s）ΔH＜0。t时刻反应达到平衡时，C（g）为2.0mol。下列说法正确的是（）A．t时刻反应达到平衡时，A（g）的体积分数为20%B．T℃时该反应的化学平衡常数K＝2C．t时刻反应达到平衡后，缩小容器体积，平衡逆向移动D．相同条件下，若将1.0molA（g）和1.0molB（g）充入同样容器，达到平衡后，A（g）的转化率为0.514.生产硫酸的主要反应：2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＜0。图中L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是（）A.X代表压强B．L1＞L2C．A、B两点对应的平衡常数相同D．一定温度下，当混合气中n（SO2）∶n（O2）∶n（SO3）＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡15.T℃时，在恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO，在催化剂作用下发生反应：CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＜0。反应达到平衡时，CH3OH的体积分数与eq\f(n（H2）,n（CO）)的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．反应达平衡时，升高体系温度，CO转化率升高B．反应达平衡时，再充入一定量Ar，平衡右移，平衡常数不变C．容器内混合气体的密度不再变化说明该反应达到平衡状态D．eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5时达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图中的F点16.[2022·汕头一模]二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2（g）＋2CO2（g）eq\o(,\s\up7(催化剂))CH2=CH2（g）＋4H2O（g），温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法不正确的是（）A．正反应为放热反应B．化学平衡常数：KM>KNC．当温度高于250℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的D．若初始投料比n（H2）∶n（CO2）＝3∶1，则图中M点的乙烯体积分数约为7.7%17.[2022·华附、省实、广雅、深中四校联考]已知：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－mkJ·mol－1。在2L密闭容器中通入3molH2和1molN2，测得不同温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是（）A.ΔH>0，T2>T1B．达到平衡时，T1温度对应反应放出热量为mkJC.平衡时，通入氩气平衡正向移动D．平衡常数：Ka<Kc狂刷小题夯基础[练基础]1．D对于气体分子数相等的反应，缩小体积，平衡不移动，产物浓度增大，反应物转化率和平衡常数都不变，A项错误；若增加产物的量，平衡逆向移动，反应物转化率减小，B项错误；对于吸热反应，升高温度，平衡向右移动，产物浓度增大，转化率和平衡常数都增大，C项错误；D项正确。2．A化学反应的焓变与化学计量数有关，与反应温度无关，A项错误；Y为固体，增大压强时X的平衡转化率增大，说明n＜3，n＝1或2，B项正确；温度升高，X的平衡转化率降低，说明正反应是放热反应，所以，温度升高，平衡常数减小，C项正确；加入催化剂，只改变反应速率，能缩短达到平衡所需的时间，但平衡不发生移动，C的平衡体积分数不变，D项正确。3．C设反应达到平衡时，有xmol·L－1N2O5转化为N2O3，其中有ymol·L－1N2O3转化为N2O，用三段法计算：（Ⅰ）N2O5⇌N2O3＋O2（Ⅱ）N2O3⇌N2O＋O2开始（mol·L－1）400x0x平衡（mol·L－1）4－xxxx－yyx＋y依题意，eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＋y＝4.5,x－y＝1.5))解得：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3,y＝1.5))平衡时，c（N2O5）＝1mol·L－1，A项错误；c（N2O）＝1.5mol·L－1，B项错误；反应Ⅱ的平衡常数K＝eq\f(c（O2）·c（N2O）,c（N2O3）)＝eq\f(4.5mol·L－1×1.5mol·L－1,1.5mol·L－1)＝4.5mol·L－1，C项正确；N2O5的平衡转化率为eq\f(3mol,4mol)×100%＝75%，D项错误。4．C升高温度，平衡常数K增大，说明正反应是吸热反应，A项错误；温度相同，平衡常数K相等，B项错误；由反应方程式可知，该反应为气体分子数减小的反应，即该反应是熵减反应，C项正确；800℃时增大压强，该反应平衡向右移动，X的转化率增大，故2.0MPa时X的转化率最大，D项错误。5．B根据数据表知，升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应。6．D根据“先拐先平数值大”可知，曲线Ⅰ先达到平衡状态，因此曲线Ⅰ对应的温度较高，曲线Ⅰ表示20℃时的转化反应，A项错误；曲线Ⅰ温度较高，但平衡转化率较低，故升高温度能降低反应物的平衡转化率，B项错误；a点时，虽然曲线Ⅰ和Ⅱ表示的CH3COCH3的转化率相等，但化学平衡常数仅与温度有关，对应温度不同，平衡常数不相等，C项错误；d、b点处温度比c点处高，反应速率比c点快，d点处比b点处转化率低，故d点处反应物浓度大，反应速率快，故化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c，D项正确。7．A对B点，设CO2起始物质的量为mmol，则NH3起始物质的量为4mmol，根据三段式有2NH3（g）＋CO2（g）⇌CO（NH2）2（l）＋H2O（l）起始/mol4mm转化/mol1.28m0.64m平衡/mol2.72m0.36m所以图中B点处NH3的平衡转化率为eq\f(1.28m,4m)×100%＝32%，A项正确；由于该反应中CO（NH2）2和H2O均为液态，故平衡常数表达式应为eq\f(1,c2（NH3）·c（CO2）)，B项错误；根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明升高温度会使平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，则该反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，C项错误；增大氨碳比，相当于增加氨气的浓度，根据勒夏特列原理知，虽然平衡向正反应方向移动，但氨气的转化率降低，D项错误。8．C由题图Ⅰ可知，0～3min内，X减少0.6mol，Y减少0.2mol，Z增加0.4mol，根据同一反应中不同物质的化学计量数之比等于物质的量变化之比，知X、Y、Z的化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，故化学方程式为3X（g）＋Y（g）⇌2Z（g），A项错误；反应进行的前3min内，v（X）＝eq\f(0.6mol,2L×3min)＝0.1mol·L－1·min－1，B项错误；根据题图Ⅱ知，温度升高，Y的体积分数减小，说明3X（g）＋Y（g）⇌2Z（g）平衡正向移动，平衡常数增大，C项正确；由题图Ⅰ和题图Ⅲ知，达到平衡时，反应物和生成物的物质的量的变化量保持不变，但达到平衡所用时间减少，说明改变的条件不影响化学平衡的移动，只影响反应速率，且该反应是气体分子数减小的反应，所以改变的条件只能是使用了催化剂，D项错误。[练高考]9．D碘易溶于苯，加入苯，碘进入到苯中，使水溶液中碘的浓度减小，平衡正向移动，A项正确；如果反应能进行到底，则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3＋，加入KSCN，溶液不会呈血红色，溶液呈血红色说明此反应是可逆反应，有反应限度，B项正确；加入FeSO4，二价铁离子浓度增大，平衡逆向移动，C项正确；该反应的平衡常数K＝c2（Fe2＋）·c（I2）/[c2（Fe3＋）·c2（I－）]，D项错误。10．B氢气还原SiCl4制单质硅为吸热反应，ΔH>0，该反应为气体分子数增大的反应，ΔS>0，A项错误；反应的平衡常数为气态生成物浓度的幂之积与气态反应物浓度的幂之积的比值，B项正确；C项未指明H2所处的状态，无法用22.4L·mol－1计算H2的体积，C项错误；反应的ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，D项错误。11．D由于在平衡后加入1molZ（g），相当于增大压强，各组分体积分数不变，说明平衡不移动，则反应前后气体物质的量相等，即m＝2，A项正确；化学平衡常数K只与温度有关，B项正确；反应后n（X）＝3mol×30%＝0.9mol，n（Y）＝3mol×60%＝1.8mol，二者转化率都为10%，C项正确；再加入1molZ，反应后n（Z）＝4mol×10%＝0.4mol，则c（Z）＝n（Z）/V＝0.2mol/L，D项错误。[练模拟]12．C由题图可知，随着温度的升高，CH3OH的产率逐渐减小，CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）平衡逆向移动，则ΔH1＜0；CO的产率随温度的升高而逐渐增大，CO2（g）＋H2（g）⇌CO（g）＋H2O（g）平衡正向移动，则ΔH2＞0，A项正确，C项错误；对于有气体参与的反应，压强越大反应速率越快，所以增大压强有利于加快合成反应的速率，B项正确；合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝eq\f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）)，D项正确。13．D根据三段式法可得A（g）＋B（g）⇌2C（g）＋D（s）n始/mol2.02.00n变/mol1.01.02.0n平/mol1.01.02.0t时刻反应达到平衡时，A（g）的体积分数为eq\f(1.0,4.0)×100%＝25%，故A错误；T℃时该反应的化学平衡常数K＝eq\f(12,0.5×0.5)＝4，故B错误；该反应是反应前后气体分子数不变的反应，缩小容器体积，平衡不移动，故C错误；温度相同，平衡常数不变，令A的转化率为x，K＝eq\f(（\f(2x,2)）2,（\f(1.0－x,2)）2)＝4，解得x＝0.5，故D正确。14．B若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，与图像不符合，A错误。结合A项分析推知，X代表温度，L代表压强；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B正确。温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小；由于温度：A＜B，则平衡常数：K（A）>K（B），C错误。温度一定，达到平衡状态时，n（SO2）、n（O2）和n（SO3）均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。15．D气体投料比等于化学计量数之比时，平衡时生成物的体积分数最大，当eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数比C点时对应的CH3OH的体积分数小，可