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第34页(共34页)2025高考化学三轮复习之化学反应速率与化学平衡(选择题)一.选择题(共20小题)1.(2025•广东模拟)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体,发生反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g)。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是()A.0~t1时,X的物质的量分数逐渐减小 B.t1时,X和Y物质的量浓度之比为1:2 C.v正(X)=2v逆(Y)时,体系达到平衡状态 D.其他条件不变,t2时减小容器体积,再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点2.(2025•成都模拟)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4气体,发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。在100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是()A.反应的ΔH>0 B.在0~60s时段,反应速率v(C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态 D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡正向移动3.(2025•如皋市模拟)反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)一定条件下能自发进行,可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是()A.反应的温度越高,平衡常数K的数值越小 B.正反应的活化能大于逆反应的活化能 C.该反应的平衡常数表达式K=cD.反应中每消耗11.2LNO,转移电子数目为6.02×10234.(2025•芙蓉区校级一模)三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入1molCO和一定量的NO,发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),按不同投料比x[x=A.x1>x2 B.该反应ΔH>0 C.a、b、c对应平衡常数Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1时,向平衡体系充入适量NO,可实现由b到c的转化5.(2025•江苏二模)CH4和CO2重整制氢体系中主要发生下列反应:反应ⅠCH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol﹣1反应ⅡCO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ•mol﹣1反应Ⅲ2CO(g)═C(s)+CO2(g)ΔH3=﹣172.4kJ•mol﹣1在密闭容器中,1.01×105Pa、n始(CH4)=n始(CO2)=1mol时,若仅考虑上述反应,平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.曲线a表示平衡时CO的物质的量随温度的变化 B.625℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=C.500~600℃,随着温度升高,容器中积碳减少 D.1000℃下,增大压强,平衡体系中n(6.(2024秋•蓝田县期末)在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s)ΔH<0,在其他条件不变时,改变某一条件对上述平衡的影响,下列分析正确的是()A.图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响 B.图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响 C.图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲 D.图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:乙>甲7.(2025•如皋市模拟)一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。反应Ⅰ:2CH3I(g)⇌C2H4(g)+2HI(g);ΔH1>0反应Ⅱ:3C2H4(g)⇌2C3H6(g);ΔH2<0反应Ⅲ:2C2H4(g)⇌C4H8(g);ΔH3<0p=0.1MPa,向密闭容器中起始投入1molCH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。C2H4的分压p(C2H4)=p总•X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=pA.图中a对应的物质是C2H4 B.750K时,反应Ⅲ的Kp=1 C.300K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂 D.1000K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小8.(2025•河南模拟)向刚性密闭容器中,按物质的量之比3:1充入H2和CO2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g),反应相同的时间,CO2(g)转化率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.H2(g)的转化率随温度的变化关系图与上图完全相同 B.该反应的焓变ΔH<0 C.N点容器内压强为p0,则T2℃时反应的KpD.M、N两点时两容器内压强相等9.(2025•西乡县校级模拟)乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)ΔH,工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,一定量的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率α=80%时[α=n下列说法错误的是()A.X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B.在X点,与不分离H2相比,分离H2时化学平衡常数增大 C.Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76% D.该反应加入催化剂能增大活化分子百分数10.(2025•淄博一模)SCl2和O2制备SOCl2的相关反应如下,T℃时,反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随n(Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)=SO2Cl2(g)ΔH1<0Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)⇌2SOCl2(g)ΔH2<0下列说法正确的是()A.曲线L1表示SOCl2摩尔分数随n(SCB.T℃,反应Ⅱ的平衡常数K=64 C.降温达新平衡后,曲线L1和L2新交点可能出现在a处 D.T℃,缩小容器体积达新平衡后,n(11.(2025•福建模拟)利用“Cr2O72-(橙色)+HA.反应Cr2O72-B.试管b加水后,溶液的pH减小 C.室温下,试管c比试管b黄色更深,但该反应的平衡常数不变 D.试管d比试管b橙色更深,原因是c(H+)增大12.(2024秋•扬州期末)甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为:②CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH=﹣41.2kJ•mol﹣1在装有催化剂的密闭容器中,4.3×106Pan(CH4):n(H2O)═1:6时,若仅考虑上述反应,平衡时CH4转化率和CO转换率随温度的变化如图所示。CO转换率=n下列说法正确的是()A.反应CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)的焓变ΔH=247.0kJ•mol﹣1 B.曲线a表示平衡时CH4转化率随温度的变化 C.850℃平衡时生成的CO2比550℃平衡时生成的多 D.相同条件下,CH4和H2O总物质的量不变,n(H2O13.(2025•湖南模拟)CH4和CO2催化重整制合成气(CO、H2)有利于实现碳中和,涉及反应如下:Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g)ΔH1>0Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ:2CO(g)⇌CO2(g)+C(s)ΔH3<0Ⅳ:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)ΔH4>0在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)=n(CH4)=1mol的条件下,CH4、CO2发生上述反应达平衡时气体物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是()A.曲线a表示的物质是H2 B.温度一定时,增大投料比n(CC.625℃时积碳物质的量为0.8mol D.一定温度的密闭容器中,只发生反应Ⅳ,达到平衡后,若再加入一定量的CH4,平衡正向移动,但转化率降低14.(2024秋•西青区期末)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH,按n(H2):n(CO)=2投料比将H2与CO充入2L恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是()A.该反应的ΔH<0 B.P3<P2<P1 C.在C点时,CO转化率为75% D.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)15.(2025•北京一模)过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如图所示。下列说法不正确的是()A.反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ B.CH3OH分子中,键角:H—C—H>H—O—C C.若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇有3种 D.CH4(g)+MO+(g)═CH3OH(g)+M+(g)ΔH=E1+E3﹣E2﹣E416.(2025•安徽模拟)某些金属硫化物的矿物称为辉某矿。氢还原辉钼矿,并用碳酸钠作固硫剂,其原理为:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH。平衡时的有关变化曲线如图。下列说法错误的是()A.反应处于A点时,2v正(CO)=v逆(H2O) B.升高温度和增大压强都有利于氢气的转化 C.图2中T1对应图1中的温度为1300℃ D.辉银矿中的Ag2S溶解度很小,这与S2﹣和Ag+之间化学键的共价成分较大有关17.(2025•盐城一模)甲醇﹣水催化重整可获得H2。其主要反应为反应ⅠCH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=49.4kJ•mol﹣1反应ⅡCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ•mol﹣1在1.0×105Pa、n始(H2O):n始(CH3OH)=1.2时,若仅考虑上述反应,平衡时CO的选择性、CH3OH的转化率和H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性=n生成A.一定温度下,增大n(H2OB.平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率 C.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化 D.一定温度下,降低体系压强,反应Ⅰ的平衡常数增大18.(2025•潍坊一模)以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X、Y,发生反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g)ΔH,相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.据图像分析,该反应是吸热反应 B.Q点是最高点,Q点为平衡状态 C.M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D.从M点到P点,可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点19.(2025•江苏一模)CO2加氢制CH3OH过程中的主要反应为:①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=﹣49.1kJ•mol﹣1②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ•mol﹣1将一定比例和流速的CO2、H2通过装有催化剂的容器反应相同时间,测得5Mpa时反应温度变化、250℃时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。下列说法正确的是()A.反应CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)的ΔH=90.3kJ•mol﹣1 B.曲线X表示5Mpa时反应温度变化对甲醇产量的影响 C.增大体系压强,产物中H2O的体积分数增大 D.增大碳氢比[n(CO220.(2025•湖南模拟)保持总压恒为P0,在相同的催化剂下发生反应2CO2(g)+6H2(g)DCH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH<0。当起始投料比n(H2)n(CO2)=3时H2的平衡转化率与A.L1表示T0K时H2的平衡转化率与n(HB.T1>T2 C.T0K的条件下,达到平衡时,体系中水蒸气的体积分数为32.1% D.n(H2)n(CO2
2025高考化学三轮复习之化学反应速率与化学平衡(选择题)参考答案与试题解析一.选择题(共20小题)题号1234567891011答案DDACBCDDBBB题号121314151617181920答案CBDCBBCDC一.选择题(共20小题)1.(2025•广东模拟)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体,发生反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g)。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是()A.0~t1时,X的物质的量分数逐渐减小 B.t1时,X和Y物质的量浓度之比为1:2 C.v正(X)=2v逆(Y)时,体系达到平衡状态 D.其他条件不变,t2时减小容器体积,再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点【答案】D【分析】A.根据反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g)中X和Y的化学计量数之比为1:2,进行分析;B.根据t1时,虽然图中X和Z的物质的量浓度相等,结合化学方程式,进行分析;C.根据反应速率之比等于化学计量数之比,进行分析;D.根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱而不能抵消这种改变,进行分析。【解答】解:A.起始时充入等物质的量的X和Y气体,反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g)中X和Y的化学计量数之比为1:2,0~t1时,X、Y都在消耗,且Y消耗的量是X的2倍。设起始X、Y物质的量均为n,反应消耗X的物质的量为a,则消耗Y的物质的量为2a,X的物质的量分数=n-an-B.t1时,图中X和Z的物质的量浓度相等,根据化学方程式,消耗Y的量是X的2倍,起始X和Y物质的量相等,所以此时X和Y物质的量浓度之比不为1:2,故B错误;C.反应速率之比等于化学计量数之比,达到平衡时,正逆反应速率相等,应该是2v正(X)=v逆(Y)时,体系达到平衡状态,故C错误;D.根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱而不能抵消这种改变,其他条件不变,t2时减小容器体积,压强增大,平衡正向移动,但由于容器体积减小,所以再次平衡后Y的物质的量浓度增大,可能变为d点,故D正确;故选:D。【点评】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。2.(2025•成都模拟)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4气体,发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。在100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是()A.反应的ΔH>0 B.在0~60s时段,反应速率v(C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态 D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡正向移动【答案】D【分析】A.根据随温度升高,混合气体的颜色变深,进行分析;B.根据在0~60s时段,NO2浓度从0变为0.120mol/L,结合反应速率计算式进行分析;C.根据反应前后气体体积数发生变化进行分析;D.根据反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,体系压强增大,进行分析。【解答】解:A.N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深,说明二氧化氮浓度增加,平衡正向移动,故正反应吸热,反应的ΔH>0,故A正确;B.在0~60s时段,二氧化氮浓度从0变为0.120mol/L,故反应速率c(NO2)=0.120mol/L60s=0.0020mol•L﹣1C.反应前后气体体积数发生变化,容器体积恒定,体系的总压强是变量,故体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态,故C正确;D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,体系压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,故D错误;故选:D。【点评】本题主要考查有机物的结构和性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。3.(2025•如皋市模拟)反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)一定条件下能自发进行,可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是()A.反应的温度越高,平衡常数K的数值越小 B.正反应的活化能大于逆反应的活化能 C.该反应的平衡常数表达式K=cD.反应中每消耗11.2LNO,转移电子数目为6.02×1023【答案】A【分析】A.反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应,ΔS<0,一定条件下能自发进行,说明该反应为放热反应,反应的温度越高,平衡逆向移动;B.该反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能;C.该反应的平衡常数表达式K=cD.未说明11.2LNO所处的温度和压强。【解答】解:A.该反应ΔS<0,一定条件下能自发进行,说明该反应为放热反应,反应的温度越高,平衡逆向移动,平衡常数K的数值越小,故A正确;B.该反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B错误;C.该反应的平衡常数表达式K=c(ND.未说明11.2LNO所处的温度和压强,无法计算物质的量,故D错误;故选:A。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡常数的掌握情况,试题难度中等。4.(2025•芙蓉区校级一模)三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入1molCO和一定量的NO,发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),按不同投料比x[x=A.x1>x2 B.该反应ΔH>0 C.a、b、c对应平衡常数Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1时,向平衡体系充入适量NO,可实现由b到c的转化【答案】C【分析】A.相同温度下,n(CO)越大,x[B.温度升高,CO的平衡转化率降低,即升高温度,平衡逆向进行;C.K只与温度有关;D.反应温度为T1时,向平衡体系充入适量NO,平衡正向移动。【解答】解:A.相同温度下,n(CO)越大,x[x=n(CO)n(NO)B.温度升高,CO的平衡转化率降低,即升高温度,平衡逆向进行,则该反应为放热反应,ΔH<0,故B错误;C.K只与温度有关,升高温度,CO的平衡转化率减小,平衡逆移,则K减小,则Ka<Kb=Kc,故C正确;D.反应温度为T1时,向平衡体系充入适量NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故不能实现由b到c的转化,故D错误;故选:C。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡图像的掌握情况,试题难度中等。5.(2025•江苏二模)CH4和CO2重整制氢体系中主要发生下列反应:反应ⅠCH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol﹣1反应ⅡCO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ•mol﹣1反应Ⅲ2CO(g)═C(s)+CO2(g)ΔH3=﹣172.4kJ•mol﹣1在密闭容器中,1.01×105Pa、n始(CH4)=n始(CO2)=1mol时,若仅考虑上述反应,平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.曲线a表示平衡时CO的物质的量随温度的变化 B.625℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=C.500~600℃,随着温度升高,容器中积碳减少 D.1000℃下,增大压强,平衡体系中n(【答案】B【分析】本题通过分析图中物质的量随温度变化的曲线,结合反应的热力学性质和化学平衡原理,判断各选项中关于反应平衡常数、物质的量变化和压强影响的描述是否正确。【解答】解:A.曲线a在625℃时达到0.5mol,这与反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡产物相符,故A正确;B.在625℃时,图中显示CO2和H2O的物质的量分别为0.5mol和0.5mol,而H2和CO的物质的量分别为0.15mol和0.35mol。因此,K=c(COC.反应Ⅲ是放热反应,随着温度升高,平衡向逆反应方向移动,积碳减少,故C正确;D.增大压强时,反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡都会向逆反应方向移动,因为这两个反应都是气体体积增加的反应。这意味着CO和H2的浓度都会减少,但减少的比例相同,因为它们在反应Ⅰ和反应Ⅱ中都是按照相同的化学计量比生成的,因此n(CO)故选:B。【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡,侧重考查学生平衡状态的判断和条件改变平衡移动的掌握情况,试题难度中等。6.(2024秋•蓝田县期末)在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s)ΔH<0,在其他条件不变时,改变某一条件对上述平衡的影响,下列分析正确的是()A.图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响 B.图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响 C.图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲 D.图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:乙>甲【答案】C【分析】A.增大生成物浓度,瞬间正反应速率不变;B.增大压强正逆反应速率同等程度增大;C.温度越高、反应速率越大,且为放热反应,升高温度平衡逆向移动;D.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动。【解答】解:A.增大生成物浓度,瞬间正反应速率不变,图中速率变化不合理,故A错误;B.增大压强正逆反应速率同等程度增大,图中反应速率应增大,故B错误;C.温度越高、反应速率越大,且为放热反应,升高温度平衡逆向移动,转化率减小,则图中温度对转化率的影响合理,故C正确;D.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,甲的催化效率好,故D错误;故选:C。【点评】本题考查化学平衡移动,为高频考点,把握压强和温度对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡移动与图象的结合,题目难度不大。7.(2025•如皋市模拟)一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。反应Ⅰ:2CH3I(g)⇌C2H4(g)+2HI(g);ΔH1>0反应Ⅱ:3C2H4(g)⇌2C3H6(g);ΔH2<0反应Ⅲ:2C2H4(g)⇌C4H8(g);ΔH3<0p=0.1MPa,向密闭容器中起始投入1molCH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。C2H4的分压p(C2H4)=p总•X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=pA.图中a对应的物质是C2H4 B.750K时,反应Ⅲ的Kp=1 C.300K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂 D.1000K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小【答案】D【分析】由热化学方程式可知,反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C2H4物质的量分数增大;反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6和C4H8的物质的量减小,则曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,曲线b代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响,以此解答。【解答】解:A.由热化学方程式可知,反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C2H4物质的量分数增大;反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6和C4H8的物质的量减小,曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,故A错误;B.由图可知,750K时,C2H4和C4H8的物质的量分数相等,则反应Ⅲ的Kp=p总×X(C4H8)C.使用对C3H6选择性高的催化剂,不影响平衡移动,因此不能提高C3H6物质的量分数,故C错误;D.反应I为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,C2H4物质的量分数减小,反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,C2H4物质的量分数减小,因此其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小,故D正确;故选:D。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。8.(2025•河南模拟)向刚性密闭容器中,按物质的量之比3:1充入H2和CO2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g),反应相同的时间,CO2(g)转化率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.H2(g)的转化率随温度的变化关系图与上图完全相同 B.该反应的焓变ΔH<0 C.N点容器内压强为p0,则T2℃时反应的KpD.M、N两点时两容器内压强相等【答案】D【分析】刚性密闭容器中,按物质的量之比3:1充入H2和CO2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g),投入物质的量之比是3:1,反应物的系数也是3:1,题目中所给图是反应相同时间的转化率图,不是平衡时的转化率图。【解答】解:刚性密闭容器中,按物质的量之比3:1充入H2和CO2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g),投入物质的量之比是3:1,反应物的系数也是3:1,题目中所给图是反应相同时间的转化率图,不是平衡时的转化率图;A.反应的投料比恰好等于系数比,所以H2(g)转化率随温度的变化关系图与CO2(g)转化率随温度的变化关系图完全相同,故A正确;B.反应开始时,CO2(g)转化率随温度升高而增大,反应达到平衡后,随温度升高,CO2转化率减小,所以该反应的焓变ΔH<0,故B正确;C.N点容器内压强为p0,T2℃平衡时CO2(g)转化率为50%,假设起始时充入3molH2,列三段式如下:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)初始/mol1300转化/mol0.51.50.251平衡/mol0.51.50.251平衡时分压213p0613反应的Kp=(D.M、N两点对应的温度不同,所以两容器内压强不相等,故D错误;故选:D。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡图像的掌握情况,试题难度中等。9.(2025•西乡县校级模拟)乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)ΔH,工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,一定量的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率α=80%时[α=n下列说法错误的是()A.X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B.在X点,与不分离H2相比,分离H2时化学平衡常数增大 C.Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76% D.该反应加入催化剂能增大活化分子百分数【答案】B【分析】A.X、Y均为平衡点,正逆反应速率均相等;B.化学平衡常数只与温度有关;C.假设C2H6(g)的起始投料为1mol,则Y点平衡体系中C2H6(g)为0.1mol、C2H4(g)为0.9mol、H2(g)为0.9mol×(1﹣80%)=0.18mol;D.加入催化剂能降低反应活化能。【解答】解:A.X、Y均为平衡点,正逆反应速率均相等,X点的温度低,故X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率,故A正确;B.在X点,与不分离H2相比,分离H2时乙烷的平衡转化率增大,化学平衡常数只与温度有关,但化学平衡常数不变,故B错误;C.假设C2H6(g)的起始投料为1mol,则Y点平衡体系中C2H6(g)为0.1mol、C2H4(g)为0.9mol、H2(g)为0.9mol×(1﹣80%)=0.18mol,平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76%,故C正确;D.加入催化剂能降低反应活化能,增大活化分子百分数,故D正确;故选:B。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度中等。10.(2025•淄博一模)SCl2和O2制备SOCl2的相关反应如下,T℃时,反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随n(Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)=SO2Cl2(g)ΔH1<0Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)⇌2SOCl2(g)ΔH2<0下列说法正确的是()A.曲线L1表示SOCl2摩尔分数随n(SCB.T℃,反应Ⅱ的平衡常数K=64 C.降温达新平衡后,曲线L1和L2新交点可能出现在a处 D.T℃,缩小容器体积达新平衡后,n(【答案】B【分析】发生的反应Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)=SO2Cl2(g)ΔH1<0,Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)⇌2SOCl2(g)ΔH2<0,反应Ⅰ全反应,故当n(SCl2)n(O2)=1时,量最多的为SO2Cl2,L3代表SO2Cl2,随着n(SCl2)n(O2)【解答】解:A.发生的反应Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)=SO2Cl2(g)ΔH1<0,Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)⇌2SOCl2(g)ΔH2<0,反应Ⅰ全反应,故当n(SCl2)n(O2)=1时,量最多的为SO2Cl2,L3代表SO2Cl2,随着n(SCl2)n(O2)增加,反应Ⅱ正向进行,曲线L1代表B.T℃时,温度不变,则K不变,n(SCl2)n(O2)=SCl根据图中给出L1与L3交叉点信息,列式,1-a2=0.1,解得a=0.8mol,KC.降温达新平衡后,反应Ⅱ正向进行,SCl2摩尔分数减少,SOCl2摩尔分数增加,曲线L1和L2新交点不可能在a点,可能出现在b处,故C错误;D.T℃,缩小容器体积,压强增大,反应Ⅱ不移动达新平衡后,n(SCl故选:B。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。11.(2025•福建模拟)利用“Cr2O72-(橙色)+HA.反应Cr2O72-B.试管b加水后,溶液的pH减小 C.室温下,试管c比试管b黄色更深,但该反应的平衡常数不变 D.试管d比试管b橙色更深,原因是c(H+)增大【答案】B【分析】A.微热试管a中溶液,黄色加深,说明升高温度,平衡正向移动;B.试管b加水后,c(H+)减小;C.平衡常数只受温度的影响;D.试管d中加浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动。【解答】解:A.微热试管a中溶液,黄色加深,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,即ΔH>0,故A正确;B.试管b加水后,c(H+)减小,溶液的pH增大,故B错误;C.试管c比试管b黄色更深,平衡正向移动,但平衡常数只受温度的影响,平衡常数不变,故C正确;D.试管d中加浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液橙色变深,故D正确;故选:B。【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。12.(2024秋•扬州期末)甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为:②CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH=﹣41.2kJ•mol﹣1在装有催化剂的密闭容器中,4.3×106Pan(CH4):n(H2O)═1:6时,若仅考虑上述反应,平衡时CH4转化率和CO转换率随温度的变化如图所示。CO转换率=n下列说法正确的是()A.反应CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)的焓变ΔH=247.0kJ•mol﹣1 B.曲线a表示平衡时CH4转化率随温度的变化 C.850℃平衡时生成的CO2比550℃平衡时生成的多 D.相同条件下,CH4和H2O总物质的量不变,n(H2O【答案】C【分析】A.①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH=﹣41.2kJ•mol﹣1,根据盖斯定律:①+②得CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g);B.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,甲烷的平衡转化率增大;C.根据图中坐标分别计算出850℃和550℃平衡时生成的CO2;D.相同条件下,CH4和H2O总物质的量不变,n(【解答】解:A.①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH=﹣41.2kJ•mol﹣1,根据盖斯定律:①+②得CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)ΔH=(205.8﹣41.2)kJ/mol=+164.6kJ/mol,故A错误;B.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=205.8kJ•mol﹣1,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,甲烷的平衡转化率增大,所以曲线b表示平衡时CH4转化率随温度的变化,故B错误;C.设起始甲烷物质的量为1mol,850℃平衡时甲烷的转化率为90%,CO转换率为50%,n(CO)+n(CO2)=n转化(CH4)=1mol×90%=0.9mol,n(CO2)=0.9mol×50%=0.45mol,550℃平衡时甲烷的转化率为30%,CO转换率为90%,n(CO)+n(CO2)=n转化(CH4)=1mol×30%=0.3mol,n(CO2)=0.3mol×90%=0.27mol,所以850℃平衡时生成的CO2比550℃平衡时生成的多,故C正确;D.相同条件下,CH4和H2O总物质的量不变,n(H2故选:C。【点评】本题综合考查化学知识,题目涉及反应热的计算、化学平衡的移动以及化学平衡的计算,侧重考查学生分析能力和计算能力,掌握盖斯定律、勒夏特列原理是解题关键,此题难度中等。13.(2025•湖南模拟)CH4和CO2催化重整制合成气(CO、H2)有利于实现碳中和,涉及反应如下:Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g)ΔH1>0Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ:2CO(g)⇌CO2(g)+C(s)ΔH3<0Ⅳ:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)ΔH4>0在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)=n(CH4)=1mol的条件下,CH4、CO2发生上述反应达平衡时气体物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是()A.曲线a表示的物质是H2 B.温度一定时,增大投料比n(CC.625℃时积碳物质的量为0.8mol D.一定温度的密闭容器中,只发生反应Ⅳ,达到平衡后,若再加入一定量的CH4,平衡正向移动,但转化率降低【答案】B【分析】A.根据C和H元素守恒进行分析;B.根据温度一定时,增大投料比n(CO2C.根据C元素守恒,确定积碳物质的量进行分析;D.根据Q<K,平衡正向移动,体系压强增大,结合等效平衡原理,进行分析。【解答】解:A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,H2和CO的物质的量增大,由碳、氢元素守恒可知,氢气的物质的量比一氧化碳大,则a表示的物质是氢气,故A正确;B.温度一定时,增大投料比n(CO2C.初始投料n(CO2)=n(CH4)=1mol,625℃时n(CO2)=n(CO)=0.5mol,n(CH4)=0.2mol,由碳元素守恒可知积碳物质的量为2mol﹣0.5mol﹣0.5mol﹣0.2mol=0.8mol,故C正确;D.一定温度的密闭容器中,只发生反应Ⅳ,达到平衡后,若再加入甲烷气体,由于Q<K,平衡正向移动,体系压强增大,转化率降低,故D正确;故选:B。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。14.(2024秋•西青区期末)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH,按n(H2):n(CO)=2投料比将H2与CO充入2L恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是()A.该反应的ΔH<0 B.P3<P2<P1 C.在C点时,CO转化率为75% D.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)【答案】D【分析】由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,300℃时,A、B、C、D点的体积分数分别为70%、70%、50%、30%,A.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动;B.由图可知,升高温度,平衡逆向移动,说明该反应的ΔH<0,同温度下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,;C.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,利用三段法进行数据分析计算;D.温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快。【解答】解:A.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,故A正确;B.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以P3<P2<P1,故B正确;C.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)起始(mol):120转化(mol):x2xx平衡(mol):1﹣x2﹣2xx在C点时,CH3OH的体积分数=x1-x+2-2x+x=0.5,解得x=D.B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态A)<v逆(状态B),故D错误;故选:D。【点评】本题以图象分析为载体考查化学平衡计算,为高考常见题型,侧重考查分析能力和计算能力,明确化学反应速率、转化率计算方法、外界条件对化学平衡移动影响原理是解本题关键,题目难度不大。15.(2025•北京一模)过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如图所示。下列说法不正确的是()A.反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ B.CH3OH分子中,键角:H—C—H>H—O—C C.若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇有3种 D.CH4(g)+MO+(g)═CH3OH(g)+M+(g)ΔH=E1+E3﹣E2﹣E4【答案】C【分析】A.活化能越大,反应速率越慢;B.CH3OH分子中,C原子和O原子均为sp3杂化,C原子没有孤电子对,O原子含有2对孤电子对,孤电子对对成键电子对有较大的排斥力;C.根据反应机理可知,若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇有CH2DOD或CHD2OH;D.由图可知,总反应的ΔH=E1+E3﹣E2﹣E4。【解答】解:A.由图可知,步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,所以反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ,故A正确;B.CH3OH分子中,C原子和O原子均为sp3杂化,C原子没有孤电子对,O原子含有2对孤电子对,孤电子对对成键电子对有较大的排斥力,所以键角:H—C—H>H—O—C,故B正确;C.根据反应机理可知,若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇有CH2DOD或CHD2OH,共2种,故C错误;D.由图可知,总反应的ΔH=E1+E3﹣E2﹣E4,故方程式:CH4(g)+MO+(g)═CH3OH(g)+M+(g)ΔH=E1+E3﹣E2﹣E4正确,故D正确;故选:C。【点评】本题主要考查学生对反应机理的理解与应用,同时考查反应热与焓变的相关知识,属于基本知识的考查,难度不大。16.(2025•安徽模拟)某些金属硫化物的矿物称为辉某矿。氢还原辉钼矿,并用碳酸钠作固硫剂,其原理为:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH。平衡时的有关变化曲线如图。下列说法错误的是()A.反应处于A点时,2v正(CO)=v逆(H2O) B.升高温度和增大压强都有利于氢气的转化 C.图2中T1对应图1中的温度为1300℃ D.辉银矿中的Ag2S溶解度很小,这与S2﹣和Ag+之间化学键的共价成分较大有关【答案】B【分析】A.A点为平衡点,不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比;B.根据图1知,升高温度,c(H2)减小,平衡正向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;C.由图1上A点(1300℃)各浓度数据计算得K正=1,由图2可知,T1时正逆反应平衡常数相等,即K正=K逆;D.由于Ag+的极化作用导致S2﹣变形,增加了阴阳离子之间的共价键作用。【解答】解:A.A点为平衡点,不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比,则存在2v逆(CO)=v逆(H2O),故A正确;B.根据图1知,升高温度,c(H2)减小,平衡正向移动,氢气的转化率增大;增大压强,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,故B错误;C.由图1上A点(1300℃)各浓度数据计算得K正=1,由图2可知,T1时正逆反应平衡常数相等,即K正=K逆,由于K正•K逆=1,故C正确;D.由于Ag+的极化作用导致S2﹣变形,增加了阴阳离子之间的共价键作用,降低了Ag2S的溶解度,故D正确;故选:B。【点评】本题考查化学平衡的影响因素,侧重考查图象的分析、判断及知识综合运用能力,明确外界条件对化学平衡影响的原理、化学平衡常数的计算方法是解本题关键,题目难度不大。17.(2025•盐城一模)甲醇﹣水催化重整可获得H2。其主要反应为反应ⅠCH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=49.4kJ•mol﹣1反应ⅡCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ•mol﹣1在1.0×105Pa、n始(H2O):n始(CH3OH)=1.2时,若仅考虑上述反应,平衡时CO的选择性、CH3OH的转化率和H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性=n生成A.一定温度下,增大n(H2OB.平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率 C.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化 D.一定温度下,降低体系压强,反应Ⅰ的平衡常数增大【答案】B【分析】根据已知反应ⅠCH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=49.4kJ•mol﹣1,反应ⅡCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ•mol﹣1,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率,以此解题。【解答】解:根据已知反应ⅠCH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=49.4kJ•mol﹣1,反应ⅡCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ•mol﹣1,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率;A.增大n(H2O)n(B.由于n始(H2O):n始(CH3OH)=1.2,H2O过量,故平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率,故B正确;C.由分析可知②代表H2的产率,故C错误;D.反应Ⅰ的平衡常数只与温度有关,温度不变,反应Ⅰ的平衡常数不变,故D错误;故选:B。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度中等。18.(2025•潍坊一模)以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X、Y,发生反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g)ΔH,相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.据图像分析,该反应是吸热反应 B.Q点是最高点,Q点为平衡状态 C.M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D.从M点到P点,可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点【答
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