专题46 化学平衡常数及计算 十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编(原卷版)

2013-2024年十年高考真题汇编PAGEPAGE1专题46化学平衡常数及计算考点十年考情（2015-2024）命题趋势考点1化学平衡的理解及应用2020·海南卷、2020•北京卷、2017•天津卷、2017•江苏卷、2015·天津卷、2015·重庆卷化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用是高考命题的趋势。预计高考中将重点考查化学平衡常数及转化率的计算，化工生产中适宜温度、压强及酸碱度的选择。复习备考时，应特别关注：化学平衡常数及转化率的计算，化学平衡图像的分析；化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用等。考点2化学平衡常数的计算2023•全国乙卷、2019•新课标Ⅲ卷、2019•天津卷、2018•新课标Ⅲ卷、2017•新课标Ⅰ卷考点1化学平衡常数的理解及应用1．(2020·海南卷，6)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)=CO2(g)+12N2(g)ΔH=-374.3kJ·mol-1K=2.5×1060，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>2.5×1060C．升高温度，既增大反应速率又增大KD．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准2．(2020•北京卷，10)一定温度下，反应I2(g)+H2(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)()ABCDc(I2)/mmol•L-11.000.220.440.11c(H2)/mmol•L-11.000.220.440.44c(HI)/mmol•L-11.001.564.001.563．(2017•天津卷，6)常压下羰基化法精炼镍的原理为：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．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)4．(2017•江苏卷，15)温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是()A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B．达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D．当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2>T15．(2015·天津卷，6)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·L-16．(2015·重庆卷，7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1，反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，下列说法正确的是()A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B．通入CO后，正反应速率逐渐增大C．反应前H2S物质的量为7molD．CO的平衡转化率为80%考点2化学平衡常数的计算1．(2023•全国乙卷，28节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。时，该反应的平衡总压P总=_______kPa、平衡常数KP(Ⅰ)=_______（kPa）2。KP(Ⅰ)随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，平衡时_______(用表示)。在时，，则_______kPa，KP(Ⅱ)=_______kPa(列出计算式)。2．(2019•新课标Ⅲ卷，28节选)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________。3．(2019•天津卷，7节选)氮、磷、砷、锑、铋、镆为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：(5)在1L真空密闭容器中加入amolPH4I固体，℃时发生如下反应：PH4I(s)PH3(g)+HI(g)①4PH3(g)P4(g)+6H2(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)③达平衡时，体系中，，，则℃时反应①的平衡常数值为______(用字母表示)。4．(2018•新课标Ⅲ卷，28节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。①343K时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343K=__________(保留2位小数)。②在343K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。③比较A项，b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正−v逆=−，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=__________(保留1位小数)。5．(2017•新课标Ⅰ卷，28)近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率=___