1、2025 高考化学解密之化学反应速率与化学平衡 一.选择题(共 25 小题) 1 .(2024 秋•重庆期中)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质 浓度随时间变化如图所示,山梨醇的初始浓度为 0. 1mol•kg - 1 ,15h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说 法正确的是 ( ) 山梨醇 - 脱水山梨醇异山梨醇 A .曲线 b 表示异山梨醇的浓度,上述反应过程中还存在其它副产物 B .0~3h 平均速率(异山梨醇)= C .3h 时,反应②当前状态下反应速率 v(正) =v(逆) D .该温度下的平衡常数: 2 .
2、2024 秋•高新区校级月考)CH4 与 CO2 重整生成 H2和 CO 的过程中主要发生下列反应: CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) ΔH =+247. 1kJ/mol H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH =+41.2kJ/mol 在恒压、反应物起始物质的量比 n(CH4):n(CO2)=1 :1 条件下,CH4和 CO2 的平衡转化率随温度 变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 ( ) A .升高温度,增大压强均有利于提高 CH4 的平衡转化率 1 B .X 点时,对于反应②有:v 正<v 逆 C .曲线 A 表示
3、 CH4 的平衡转化率随温度的变化 D .恒压、800K 、n(CH4):n(CO2)=1 :1 条件下,反应至 CH4转化率达到 X 点的值,改变除温度 外的特定条件继续反应,CH4 转化率能达到 Y 点的值 3 .(2024 秋•高新区校级月考)下列事实能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A .实验室用排饱和食盐水法收集氯气 B .加入 MnO2可以加快 H2O2 的分解速率 C .NO2 与 N2O4的平衡体系增大压强后颜色加深 D .使用催化剂,提高工业合成氨的生产效率 4 .(2024 秋•盐城月考)CO2催化加氢制甲醇,在减少 CO2排放的同时实现了 CO2 的资
4、源化,该反应可表 示为 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),保持起始反应物 n(H2):n(CO2) =3 :1 ,T = 250℃时 x(CH3OH)随压强变化的曲线和 p =5×105Pa 时 x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。 已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。 下列说法正确的是 ( ) A .该反应正反应活化能大于逆反应活化能 B .图中曲线变化说明高温、低压有利于提高原料利用率 C .当 p =6×105Pa 、T =210℃时,达平衡后 x(CH3OH)<0. 1 D .a 、b 曲线交点处 CO2转化率相
5、同,平衡常数不同 5 .(2024 秋•巴楚县期中)在一定温度下, 向固定容积的密闭容器中充入 1mol N2和 3mol H2 发生可逆反 应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列说法不正确的是 ( ) A .达到平衡时,正、逆反应速率均为零 B .达到平衡时,NH3 的物质的量浓度不再变化 2 C .达到平衡时,N2 的物质的量不再改变 D .达到平衡时,H2 不可能 100%转化为 NH3 6 .(2024 秋•湖南月考)炼钢电炉内发生反应:Fe2O3(s)+3C(s)=3Fe(s)+3CO(g) ΔH ,实验测 得平衡常数 K 与温度的关系如图所示。某温
6、度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和 CO 气体,发生上 述反应,达到平衡时测得 CO 压强 p(CO)=akPa ,保持温度不变,再向容器中充入少量 CO ,达到新 平衡时测得 p(CO)=bkPa 。下列叙述正确的是 ( ) A .反应热ΔH<0 B .两个平衡中 CO 压强:b<a C .Fe 质量不变时反应达到平衡 D .平衡时增大 Fe2O3质量,平衡一定右移 7 .(2024 秋•巴楚县期中)关于下图所示的反应,下列说法正确的是 ( ) A . ΔH>0 , ΔS>0 B . ΔH>0 , ΔS<0 C . ΔH<0 , ΔS<0 D .
7、ΔH<0 , ΔS>0 8 .(2024 春•青羊区校级期末)在恒温恒容密闭容器中,发生反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g), 下列能说明反应已达到平衡状态的是 ( ) ①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③混合气体平均相对分子质量不再发生变化 ④H2O 、CO 、H2物质的量之比为 1 :1 :1 的时刻 ⑤化学反应速率关系为 v 正(H2O)=v 逆(CO) ⑥化学反应速率关系为 v 正(H2O)=v 正(H2) A . ①②③⑤ B . ①②⑥ C . ②③⑤⑥
8、 D . ①③④⑤⑥ 3 9 .(2024 秋•海安市校级月考)工业上用乙苯与 CO2 生产苯乙烯,主要反应: ① (g)+H2(g) ΔH1 =+125kJ/mol ②H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2 =+41kJ/mol 在一定压强和催化剂作用下,向恒容容器中充入等物质的量的乙苯和 CO2。达到平衡时,各物质的体积 分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A .其他条
9、件不变,升高温度,CO2 的平衡转化率增大 B .苯乙烯和 H2的体积分数变化差异的主要原因是 CO2消耗 H2 C .一定温度下,降低的乙苯和 CO2物质的量比值或减小压强,均能使乙苯平衡转化率 D .一定温度下,加入 CaO(s),能提高平衡时苯乙烯的产率 10 .(2023 秋•白山期末)某温度下,在 1L 恒容密闭容器中投入 20molX ,发生反应 3X(s)=Y(g)+2Z (g),有关数据如表所示,下列说法正确的是 ( ) 时间段/s 产物 Z 的平均生成速率/(mol. L - 1 . s - 1) 0~10 0.4 0~20 0.3 0~
10、30 0.2 A .5s 时,Y 的浓度为 1mol. L - 1 B .10s 时,加入 1molZ ,此时 v 正(Z)<v 逆(Z) C .25s 时,X 的转化率为 45% D .30s 时,加入 1molY 和 2molZ ,再次平衡时体系压强增大 11.(2023秋•中山市期末)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计), 在恒温下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)能判断该反应已经达到化学平 衡状态的是 ( ) A .气体的总物质的量不再变化 4 B .H2NCOONH4浓度不再发生改变
11、 C .混合气体的平均相对分子质量不变 D .二氧化碳气体的体积分数不再发生改变 12 .(2024 秋•贵阳月考)在温度 T1时,向一体积固定为 2L 的密闭容器中通入 1mol CO2和 3mol H2 发生 反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0 ,5min 后反应达到平衡,CO2 的转化率 为 20% .下列说法正确的是 ( ) A .前 5min ,平均反应速率 B .该温度下反应平衡常数 C .当 v 正(CO2)=3v 逆(H2)时,说明反应已达到平衡状态 D .若平衡后升温,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
12、 13 .(2024 秋•顺义区校级月考)t ℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)=2Z(g), 各组分在不同时刻的浓度如下表: 物质 X Y Z 初始浓度/mol/L 0. 1 0.2 0 2min 末浓度/mol/L 0.08 a b 平衡浓度/mol/L 0.05 0105 0. 1 下列说法正确的是 ( ) A .平衡时,X 的转化率为 20% B .t ℃时,该反应的平衡常数为 40 C .增大平衡后的体系压强,v 正增大,v 逆减小,平衡向正反应方向移动 D .前 2min 内,用 Y 表示的平均反应速率 v(Y
13、=0.03mol•L•min) 14 .(2024 秋•贵阳月考)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其 中图像和实验结论表达均正确的是 ( ) ①A(g)+3B(g)=2C(g) ②FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl ③A(g)+3B(g)=2C(g) ④A(g)+B(g)=2C(g) 5 A . ①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0 B . ②是在平衡体系的溶液中溶入少量 KCl 固体后化学反应速率随时间变化的图像 C . ③是在有无催化剂存在下建立的平衡图像,a 是使
14、用催化剂时的曲线 D . ④是一定条件下向含有一定量 A 的容器中逐渐加入 B 的图像,压强 p1>p2 15 .(2024 秋•贵阳月考)治理汽车尾气中NO 和 CO 污染的反应原理为 2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g) +N2(g) ΔH<0 ,某一温度下,其化学平衡常数 K =1.7×105 .下列说法正确的是 ( ) A .高温、低压有利于平衡正向移动 B .化学平衡常数的表达式为 C .该反应在低温条件下可自发进行 D .此温度下,因 K 值较大,故化学反应速率较快 16.(2024 秋•顺义区校级月考)已知 2A(g)+B(g)⇌nC(g),
15、在密闭容器中进行,K(300℃) >K(350℃) , 某温度下,A 的平衡转化率 ( α ) 与体系总压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A .该反应的正反应是放热反应 B .平衡状态由 a 变到 b 时,化学平衡常数 K(b)小于 K(a) C .反应温度升高,B 的转化率降低 D .n<3 17 .(2024•广西)573K 、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C6H5CN(苯甲腈) →C6H5CONH2(苯甲酰胺)→C6H5COOH(苯甲酸)如图为水解过程中上述三者(分别用 X 、Y 、Z 表 示)的物质的量分数 x(A)随时
16、间 t 的变化曲线,其中 。下列说法错误 6 的是 ( ) A .水解产物除了 Y 、Z 还有 NH3 B .a 点时 v(Y)消耗 =v(Y)生成 C .x(Z)在 15min 前基本不变,15min 后明显增大,可能是水解产物对生成 Z 的反应有催化作用 D .任意 25min 时间段内存在 v(X)=v(Y)+v(Z) 18 .(2024•湖南)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的 CH3OH(g)和 CO(g),发生如下反应: 主反应:CH3OH(g)+CO(g)═CH3COOH(g) ΔH1 副
17、反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)═CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2 在 不 同 温 度 下 , 反 应 达 到 平 衡 时 , 测 得 两 种 含 碳 产 物 的 分 布 分 数 δ 随投料比 x(物质的量之比)的变化关系如图 所示,下列说法正确的是 ( ) A .投料比 x 代表 B .曲线 c 代表乙酸的分布分数 C . ΔH1<0 , ΔH2>0 D .L 、M 、N 三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N) 19 .(2024 秋•江岸区校级月考)用 CO 合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 CO(g)+2H2(g)⇌C
18、H3OH 7 (g) ΔH<0 ,按照相同的物质的量投料,测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所 示。下列说法正确的是 ( ) A .温度:T1>T2>T3 B .正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d) C .平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d) D .平均摩尔质量:、 20 .(2024 秋•河西区校级月考)在某一恒温恒容的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g) ⇌2Z(g) ΔH >0 。t1 时刻达到平衡后,在 t2 时刻改变某一条件,其反应速率随时间变化的图象如图 1 所示。下列说 法正确的是 ( ) A
19、.0 ~ t1 内,v 正>v 逆 B .t2 时刻改变的条件是向密闭容器中加入 Z C .再次达到平衡时,平衡常数 K 减小 D .恒温恒容时,容器内压强不变,表明该反应达到平衡状态 21 .(2024 秋•洛阳月考)分别将 0.2mol 由 NO2(g)和 N2O4(g)组成的混合气体置于仪器 a 和 b 中,下 列说法正确的是 ( ) 已知:2NO2(g) ⇌N2O4(g) ΔH<0 A .该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 8 B .一段时间后,仪器 a 中颜色比仪器 b 中颜色浅 C .反应达到平衡后,仪器 b 中可得到 0.2mol N2O4
20、
D .标准状况下,2.24LNO2 的质量不是 4.6g
22 .(2024 秋•静海区校级月考) 已知:A(g)+2B(g) ⇌3C(g) ΔH<0 ,向一恒容的密闭容器中充 入 1molA 和 3mol B 发生反应,t1 时达到平衡状态 Ⅰ , 在 t2 时改变某一条件,t3 时重新达到平衡状态Ⅱ , 正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A .容器内压强不变时,表明反应达到平衡状态
B .t2 时改变的条件:升高温度
C .t2 时改变的条件: 向容器中充入 C
D .平衡常数 K:K ( Ⅱ ) 21、 秋•浙江月考)一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)⇌yB(s)+zC(g),平衡 时测得 A 的浓度为 0.50mol•L - 1 ,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再次达到平衡时, A 的浓度为 0.80mol•L - 1 ,下列有关判断错误的是 ( )
A .x>y+z
B .平衡向正反应方向移动
C .物质 A 的转化率增大
D .物质 C 的体积分数增大
24 .(2024 秋•兴宁区校级月考)N2 是合成氨工业的重要原料,NH3 不仅可制造化肥,还能通过催化氧化 生产 HNO3;HNO3 能溶解 Cu 、Ag 等金属,也能与许多有机化合物发 22、生反应;在高温或放电条件下, N2 与 O2 反应生成 NO ,NO 进一步氧化生成 NO2 。2NO(g)+O2(g) =2NO2(g) ΔH = - 116.4kJ•
9
mol - 1 。大气中过量的 NOx 和水体中过量的、 机动车尾气中的 NO 转化为 N2 ,也可将水体中的
均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和 转化为 N2 。对于反应 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2
(g),下列说法正确的是 ( )
A .该反应的ΔH<0 , ΔS<0
B .反应的平衡常数可表示为
C .使用高效催化剂能降低反应的焓变
D .其他条件相同,增 23、大 ,NO 的转化率下降
25 .(2024 秋•兴宁区校级月考)某化学研究小组探究外界条件对化学反应 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)的 速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是 ( )
A .由图 a 可知,T1>T2 ,该反应的正反应为吸热反应
B .由图 b 可知,该反应m+n>p
C .图 c 是绝热条件下速率和时间的图像,由此说明该反应吸热
D .图 d 中,若 m+n =p ,则曲线 a 一定增大了压强
10
2025 高考化学解密之化学反应速率与化学平衡
参考答案与试题解析
一.选择题(共 25 小题)
1 .(2024 秋•重庆期中)异 24、山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质 浓度随时间变化如图所示,山梨醇的初始浓度为 0. 1mol•kg - 1 ,15h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说 法正确的是 ( )
山梨醇 - 脱水山梨醇异山梨醇
A .曲线 b 表示异山梨醇的浓度,上述反应过程中还存在其它副产物
B .0~3h 平均速率(异山梨醇)=
C .3h 时,反应②当前状态下反应速率 v(正) =v(逆)
D .该温度下的平衡常数:
【答案】D
【分析】反应过程为山梨醇 - 脱水山梨醇异山梨醇,由图可知,a 曲线表示山
梨醇的浓度随时间变化曲线,b 25、曲线表示 1 ,4 - 脱水山梨醇的浓度随时间变化曲线,c 曲线表示异山梨 醇的浓度随时间变化曲线,据此作答。
【解答】解:A .由分析可知,b 曲线表示 1 ,4 - 脱水山梨醇的浓度随时间变化曲线,3h 时,山梨醇的 浓度接近为 0,此时 1,4 - 脱水山梨醇和异山梨醇的浓度均为 0.0421mol•kg - 1,二者浓度和为 0.084mol •kg - 1<1mol•kg - 1 ,故上述反应过程中还存在其它副产物,故 A 错误;
B .0~3h 平均速率(异山梨醇)= =0.014mol/(kg•h),故 B 错误;
C .15h 后异山梨醇浓度不再变化,反应达到平衡状态,故 26、 3h 时反应未达到平衡状态,故反应②当前
11
状态下反应速率 v(正)>v(逆),故 C 错误;
D . 由图可知,3h 时,山梨醇的浓度接近为 0 ,反应①接近反应反应完全,反应②15h 时反应达到平
衡状态,反应不能完全,故反应①的反应限度大于反应② , 故平衡常数: ,故 D 正确; 故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
2 .(2024 秋•高新区校级月考)CH4 与 CO2 重整生成 H2和 CO 的过程中主要发生下列反应:
CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g) ΔH =+247. 27、1kJ/mol H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH =+41.2kJ/mol
在恒压、反应物起始物质的量比 n(CH4):n(CO2)=1 :1 条件下,CH4和 CO2 的平衡转化率随温度 变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A .升高温度,增大压强均有利于提高 CH4 的平衡转化率
B .X 点时,对于反应②有:v 正<v 逆
C .曲线 A 表示 CH4 的平衡转化率随温度的变化
D .恒压、800K 、n(CH4):n(CO2)=1 :1 条件下,反应至 CH4转化率达到 X 点的值,改变除温度 外的特定条件继续反应,CH4 转化 28、率能达到 Y 点的值
【答案】D
【分析】A .根据该反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度平衡正向移动,增大压强平衡逆向移 动,进行分析;
B .根据反应还未达到平衡状态,平衡还需要向正反应方向移动进行分析;
C.根据按照甲烷和二氧化碳以物质的量之比 1:1 进行反应,过程中二氧化碳同时还参与了 H2(g)+CO2
(g)⇌H2O(g)+CO(g)的反应,进行分析;
D .根据通过减小生成物浓度使平衡正向移动,从而提高反应物的转化率进行分析。
【解答】解:A .CH4(g)+CO2(g) ⇌2H2(g)+2CO(g) ΔH =+247. 1kJ/mol 为反应前后气体体积
29、
12
增大的吸热反应,升高温度平衡正向移动,增大压强平衡逆向移动,所以升高温度、减小压强,均有利 于提高 CH4的平衡转化率,故 A 错误;
B .X 点时,对于反应②来说,反应还未达到平衡状态,平衡还需要向正反应方向移动,则 ν正 > ν逆, 故 B 错误;
C .在 CH4(g)+CO2(g) ⇌2H2(g)+2CO(g) 中按照甲烷和二氧化碳以物质的量之比 1 :1 进行反 应,过程中二氧化碳同时还参与了 H2(g)+CO2(g) ⇌H2O(g)+CO(g)的反应,导致相同条件下 甲烷的转化率小于二氧化碳的转化率,根据图像可知相同温度下转化率: 曲线 A 大于曲线 B ,所以曲 30、 线 B 表示甲烷的平衡转化率随温度的变化,故 C 错误;
D .恒压、800K 、n(CH4):n(CO2) =1 :1 条件下,可以通过减小生成物浓度使平衡正向移动,从 而提高反应物的转化率,使甲烷转化率能达到 Y 点的值,故 D 正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等,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。
3 .(2024 秋•高新区校级月考)下列事实能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A .实验室用排饱和食盐水法收集氯气
B .加入 MnO2可以加快 H2O2 的分解速率
C .NO2 与 N2O4的平衡 31、体系增大压强后颜色加深
D .使用催化剂,提高工业合成氨的生产效率 【答案】A
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动, 使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【解答】解:A .氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电 离出的氯离子,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,可用勒 夏特列原理解释,故 A 正确;
B.MnO2 可以催化 H2O2分解,催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动,所以不能用平衡移动原理 解,故 B 错误;
C.NO2 32、 与 N2O4的平衡体系中存在 2NO2⇌N2O4 ,增大压强变深是因为体积减小,二氧化氮浓度增大导 致的,所以不能用平衡移动原理解释,故 C 错误;
D .催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动,所以不能用平衡移动原理解释,故 D 错误; 故选:A。
【点评】本题主要考查化学平衡移动原理等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有
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的知识进行解题。
4 .(2024 秋•盐城月考)CO2催化加氢制甲醇,在减少 CO2排放的同时实现了 CO2 的资源化,该反应可表
示为 CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g),保持起始反应物 n(H2):n 33、CO2) =3 :1 ,T =
250℃时 x(CH3OH)随压强变化的曲线和 p =5×105Pa 时 x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。
下列说法正确的是 ( )
A .该反应正反应活化能大于逆反应活化能
B .图中曲线变化说明高温、低压有利于提高原料利用率
C .当 p =6×105Pa 、T =210℃时,达平衡后 x(CH3OH)<0. 1
D .a 、b 曲线交点处 CO2转化率相同,平衡常数不同 【答案】D
【分析】 由图可知,反应正向气体分子数减小,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,x( 34、CH3OH) 增大,故 a 曲线表示 T =250℃时 x(CH3OH)随压强变化的曲线,b 曲线表示 p =5×105Pa 时 x(CH3OH) 随温度变化的曲线,温度升高,x(CH3OH)减小,平衡逆向移动,反应正向为放热反应,据此作答。 【解答】解:A .反应正向为放热反应,故正反应活化能小于逆反应活化能,故 A 错误;
B .高温、低压均使平衡逆向移动,不有利于提高原料利用率,故 B 错误;
C .当 p =2×105Pa 、T =210℃时,达平衡后 x(CH3OH) =0. 1 ,当 p =6×105Pa 、T =210℃时,温度 不变,压强增大,平衡正向移动,x(CH3OH) 35、>0. 1 ,故 C 错误;
D .由图可知,a 、b 曲线交点处 x(CH3OH)相同,故 CO2转化率相同,但反应温度不同,故平衡常数 不同,故 D 正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
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5 .(2024 秋•巴楚县期中)在一定温度下, 向固定容积的密闭容器中充入 1mol N2和 3mol H2 发生可逆反
应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列说法不正确的是 ( )
A .达到平衡时,正、逆反应速率均为零
B .达到平衡时,NH3 的物质的量浓度不再变化
C .达到平衡时, 36、N2 的物质的量不再改变
D .达到平衡时,H2 不可能 100%转化为 NH3 【答案】A
【分析】A .根据达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不等于零进行分析;
B .根据达到平衡时,各组成成分浓度保持不变,进行分析;
C .根据达到平衡时,各组成成分浓度保持不变,进行分析;
D .根据可逆反应特点为反应物不能完全转化为生成物,反应物转化率≠100% ,进行分析。 【解答】解:A .达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不等于零,是动态平衡,故 A 错误;
B .达到平衡时,各组成成分浓度保持不变,故 NH3 的物质的量浓度不再变化,故 B 正确;
C .达到平衡时,各组成成分 37、浓度保持不变,故 N2的物质的量不再改变,故 C 正确;
D .可逆反应特点为反应物不能完全转化为生成物,具有一定的限度,反应物转化率不可能等于 100%, 故达到平衡时,H2 不可能 100%转化为 NH3 ,故 D 正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查化学平衡状态的判断等,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。
6 .(2024 秋•湖南月考)炼钢电炉内发生反应:Fe2O3(s)+3C(s) ⇌3Fe(s)+3CO(g) ΔH ,实验测 得平衡常数 K 与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和 CO 气体,发生上 述反应,达到平 38、衡时测得 CO 压强 p(CO)=akPa ,保持温度不变,再向容器中充入少量 CO ,达到新 平衡时测得 p(CO)=bkPa 。下列叙述正确的是 ( )
A .反应热ΔH<0
B .两个平衡中 CO 压强:b<a
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C .Fe 质量不变时反应达到平衡
D .平衡时增大 Fe2O3质量,平衡一定右移 【答案】C
【分析】A .根据升高温度,平衡常数增大,正反应是吸热反应进行分析;
B .根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度不变,平衡常数不变,进行分析;
C .根据铁质量不变,表明消耗和生成铁的速率相等进行分析;
D .根据 Fe2O3是固体,不会影响平 39、衡移动进行分析。
【解答】解:A .升高温度,平衡常数增大,正反应是吸热反应, ΔH>0 ,故 A 错误;
B .上述反应只有 CO 是气态,根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度不变,平衡常数不变, 由 于 K =c3(CO),故恒容条件下 CO 压强不变,b =a ,故 B 错误;
C .铁质量不变,表明消耗和生成铁的速率相等,反应达到平衡,故 C 正确;
D .氧化铁是固体,加入氧化铁固体,不会影响平衡移动,故 D 错误; 故选:C。
【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。
7 .(2024 秋•巴楚县 40、期中)关于下图所示的反应,下列说法正确的是 ( )
A . ΔH>0 , ΔS>0 B . ΔH>0 , ΔS<0 C . ΔH<0 , ΔS<0 D . ΔH<0 , ΔS>0
【答案】A
【分析】根据生成物能量高于反应物能量,反应为气体分子数增加的反应,进行分析。
【解答】解:反应为气体分子数增加的反应,为熵增反应,生成物能量高于反应物能量,为吸热反应, 焓变大于零,
故选:A。
【点评】本题主要考查化学反应的方向等,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 .(2024 春•青羊区校级期末)在恒温恒容密闭容器中,发生反应 41、 C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g), 下列能说明反应已达到平衡状态的是 ( )
①混合气体的压强不再变化
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②混合气体的密度不再变化
③混合气体平均相对分子质量不再发生变化
④H2O 、CO 、H2物质的量之比为 1 :1 :1 的时刻
⑤化学反应速率关系为 v 正(H2O)=v 逆(CO)
⑥化学反应速率关系为 v 正(H2O)=v 正(H2)
A . ①②③⑤ B . ①②⑥ C . ②③⑤⑥ D . ①③④⑤⑥ 【答案】A
【分析】C(s)+H2O(g)⇌CO( 42、g)+H2(g)为气体体积增大的可逆反应,该反应达到平衡状态时, 正、逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,以此进行判断。
【解答】解: ①该反应前后气体的化学计量数不相等,混合气体的压强为变量,当压强不变时,说明 反应达到平衡状态,故①正确;
②反应物中有固体,生成物全是气体,反应前后气体的质量不相等,恒容密闭容器中,混合气体的密 度为变量,则当密度不变时,证明达到平衡状态,故②正确;
③H2O(g)的相对分子质量为 18 ,而产物混合气体的平均相对分子质量为 15 ,所以开始反应后,混 合气体的平均相对分子质量逐渐变小,即混合气体平均相对分子质量为变量,当混合气体平均 43、相对分子 质量不变时,能够证明达到平衡状态,故③正确;
④H2O 、CO 、H2 物质的量之比为 1 :1 :1 的时刻不能说明反应进行的程度,不能证明该反应是否达到 平衡状态,故④错误;
⑤化学反应速率关系为 v 正(H2O) =v 逆(CO),表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故 ⑤正确;
⑥化学反应速率关系为 v 正(H2O)=v 正(H2),表示的都是正反应速率,不能说明正逆反应速率相等, 不能说明反应达到平衡,故⑥错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学平衡状态的判断,为高频考点,明确题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答 关键,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能 44、力,题目难度不大。
9 .(2024 秋•海安市校级月考)工业上用乙苯与 CO2 生产苯乙烯,主要反应:
① (g)+H2(g) ΔH1 =+125kJ/mol
②H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2 =+41kJ/mol
在一定压强和催化剂作用下,向恒容容器中充入等物质的量的乙苯和 CO2。达到平衡时,各物质的体积
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分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A .其他条件不变, 45、升高温度,CO2 的平衡转化率增大
B .苯乙烯和 H2的体积分数变化差异的主要原因是 CO2消耗 H2
C .一定温度下,降低的乙苯和 CO2物质的量比值或减小压强,均能使乙苯平衡转化率
D .一定温度下,加入 CaO(s),能提高平衡时苯乙烯的产率 【答案】D
【分析】A .依据温度变化对平衡的影响分析;
B .依据反应特点分析;
C .依据反应物的量和压强对平衡的影响分析;
D .CaO 能吸收体系中的二氧化碳和水。
【解答】解:A .反应①②均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO2 的平衡转化率增大,故 A 正确;
B .反应①生成苯乙烯和氢气,反应②CO2 消耗 46、 H2 ,故苯乙烯和 H2 的体积分数变化出现差异,故 B 正确;
C .一定温度下,降低的乙苯和 CO2物质的量比值,可看作乙苯的量移动,增大二氧化碳的加入量,有 利于反应②平衡正向移动,导致氢气的浓度减小,反应①平衡正向移动,乙苯的平衡转化率增大,反 应①正向气体分子数增加,减小压强,有利于平衡正向移动,乙苯的平衡转化率增大,故 C 正确;
D .CaO 能吸收体系中的二氧化碳和水,不利于氢气的转化,故平衡时苯乙烯的产率降低,故 D 错误; 故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
10 .(2023 秋•白山期末)某温度下 47、在 1L 恒容密闭容器中投入 20molX ,发生反应 3X(s)⇌Y(g)+2Z
(g),有关数据如表所示,下列说法正确的是 ( )
时间段/s
产物 Z 的平均生成速率/(mol. L - 1 . s - 1)
0~10
0.4
18
0~20
0.3
0~30
0.2
A .5s 时,Y 的浓度为 1mol. L - 1
B .10s 时,加入 1molZ ,此时 v 正(Z)<v 逆(Z)
C .25s 时,X 的转化率为 45%
D .30s 时,加入 1molY 和 2molZ ,再次平衡时体系压强增大
【答案】D
【分析】 48、A . 由题给数据可知,0~10s 时, ,所以不能计算 5s 时 Y 的浓度是;
B .根据表中数据,20s 时 c(Z) =20s×0.3mol. L - 1 . s - 1 =6mol. L - 1 ,30s 时 c(Z) =30s×0.2mol . L - 1 . s - 1 =6mol. L - 1 ,可判断 20s 时,反应已达到平衡,K =c(Y) ×c2(Z) =3 ×62 =108 ,10s 时,加入 1molZ ,Q =2×(4+1)2 =50 ,所以 Q<K ,平衡正向移动;
C .25s 平衡时产生 Z 为(0.4mol. L - 1 . s - 1 49、 × 10s+0.3mol. L - 1 . s - 1 × 10s+0.2mol. L - 1 . s - 1 ×5s) ×
1L =8mol ,则消耗 X 为 8mol× = 12mol ,反应物转化率为 =60%;
D .30s 时,加入 1molY 和 2molZ ,平衡逆向移动,再次平衡时体系压强增大。
【解答】解:A . 由题给数据可知,0~10s 时, ,所以不能计算 5s 时 Y 的浓度,故 A 错误;
B .根据表中数据,20s 时 c(Z) =20s×0.3mol. L - 1 . s - 1 =6mol. L - 1 ,30s 时 c(Z) =30s 50、×0.2mol . L - 1 . s - 1 =6mol. L - 1 ,可判断 20s 时,反应已达到平衡,K =c(Y) ×c2(Z) =3 ×62 =108 ,10s 时,加入 1molZ ,Q =2×(4+1)2 =50 ,所以 Q<K ,平衡正向移动,v 正(Z)>v 逆(Z),故 B 错误;
C .25s 平衡时产生 Z 为(0.4mol. L - 1 . s - 1 × 10s+0.3mol. L - 1 . s - 1 × 10s+0.2mol. L - 1 . s - 1 ×5s) × 1L =8mol ,则消耗 X 为 8mol× = 12mol
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