2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練24化學平衡的移動及化學反應進行的方向

課時跟蹤練24一、選擇題1．(2024·東莞八中月考)某溫度下2L密閉容器中，3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質的量如表所示。下列說法正確的是()氣體XYWn(起始狀態(tài))/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10.51.5A．該溫度下，此反應的平衡常數(shù)K＝6.75B．上升溫度，若W的體積分數(shù)減小，則此反應ΔH＞0C．增大壓強，正、逆反應速率均增大，平衡正向移動D．該溫度下，此反應的平衡常數(shù)表達式是K＝eq\f(c2（X）·c（Y）,c3（W）)解析：由表中數(shù)據(jù)可知，Δn(X)＝1mol、Δn(Y)＝0.5mol、Δn(W)＝1.5mol，所以，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)＝2∶1∶3，反應方程式為2X(g)＋Y(g)3W(g)。反應前后氣體的物質的量相同，可以利用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)，所以平衡常數(shù)K＝eq\f(c3（W）,c2（X）·c（Y）)＝eq\f(1.53,12×0.5)＝6.75，故A項正確，D項錯誤；上升溫度，W的體積分數(shù)減小，平衡逆向移動，上升溫度，平衡向吸熱反應方向移動，故正反應為放熱反應，即ΔH<0，故B項錯誤；該反應前后氣體的物質的量不變，增大壓強，正、逆反應速率增大相同的倍數(shù)，平衡不移動，故C項錯誤。答案：A2．(2024·佛山南海中學月考)NO與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體，常溫常壓下它們之間的反應：CO(g)＋NO(g)CO2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)ΔH＝－374.3kJ·mol－1K＝2.5×1060，反應速率較小。有關該反應的說法正確的是()A．K很大，NO與CO在排入大氣之前就已反應完全B．增大壓強，平衡將正向移動，K>2.5×1060C．上升溫度，既增大反應速率又增大KD．選用相宜催化劑可達到尾氣排放標準解析：平衡常數(shù)很大，表示該反應所能進行的程度大，由于NO與CO反應速率較小，在排入大氣之前沒有反應完全，故A項錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關，增大壓強，K不變，故B項錯誤；CO(g)＋NO(g)=CO2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)正反應放熱，上升溫度，反應速率增大，平衡逆向移動，K減小，故C項錯誤；選用相宜催化劑可增大反應速率，使尾氣得到凈化，達到尾氣排放標準，故D項正確。答案：D3．(2024·東莞中學模擬)用CO還原N2O的化學方程式為N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)。在體積均為1L的密閉容器A(500℃，恒溫)、B(起始500℃，絕熱)中分別加入0.1molN2O、0.4molCO和相同催化劑。試驗測得A、B容器中N2O的轉化率隨時間的變更關系如圖所示。該反應的反應速率v正＝k正·c(N2O)·c(CO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)。k正、k逆分別是正、逆反應速率常數(shù)。下列說法錯誤的是()A．A容器中N2O的轉化率隨時間的變更關系是a曲線B．要縮短b曲線對應容器達到平衡的時間，但不變更N2O的平衡轉化率，在催化劑確定的狀況下可實行縮小容器體積的措施C．500℃該反應的化學平衡常數(shù)K＝eq\f(1,45)D．M點處的eq\f(v正,v逆)≈1.69解析：由題圖可知，a曲線比b曲線先達到平衡，說明反應速率：a＞b，即溫度：a＞b，溫度上升，達到平衡時N2O的轉化率降低，則上升溫度，平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，故該反應的正反應為放熱反應，由于A、B兩個容器中，其他條件相同，A是恒溫，B是絕熱，所以a曲線表示的是B容器中N2O的轉化率隨時間的變更關系，A項錯誤；由于該反應為氣體分子數(shù)不變的反應，反應前后體系壓強不變，增大壓強可以增大化學反應速率，縮短到達平衡的時間，同時不影響平衡轉化率，詳細措施是縮小容器體積，B項正確；起始時充入0.1molN2O、0.4molCO發(fā)生反應：N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)，依據(jù)題圖，500℃時，N2O的平衡轉化率為25%，平衡時c(N2O)＝0.075mol·L－1，c(CO)＝0.375mol·L－1，c(N2)＝c(CO2)＝0.025mol·L－1，所以該反應的化學平衡常數(shù)K＝eq\f(0.025×0.025,0.375×0.075)＝eq\f(1,45)，C項正確；M點處N2O的轉化率為20%，則該點處c(N2O)＝0.08mol·L－1，c(CO)＝0.38mol·L－1，c(N2)＝c(CO2)＝0.02mol·L－1，平衡時有v正＝v逆，則K＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(1,45)，所以M點eq\f(v正,v逆)＝eq\f(k正·c（N2O）·c（CO）,k逆·c（N2）·c（CO2）)＝eq\f(1,45)×eq\f(0.08×0.38,0.02×0.02)≈1.69，D項正確。答案：A4．(2024·東莞石龍中學月考)焦炭常用于冶煉工業(yè)。已知反應①：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)；反應②：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)，反應①②的反應趨勢與溫度關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．反應②的ΔS＜0，ΔH＜0B．983K是反應趨勢變更的轉折點C．L1對應反應①D．當溫度低于983K時，過量焦炭的氧化產(chǎn)物以CO2為主解析：反應②的生成物氣體化學計量數(shù)之和小于反應物氣體化學計量數(shù)之和，所以ΔS＜0，燃燒反應屬于放熱反應，所以ΔH＜0，A項正確；ΔG越小，說明反應的趨勢越大，983K時兩反應的ΔG相等，所以983K是反應趨勢變更的轉折點，B項正確；反應①的ΔS＞0，則－ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2對應反應①，C項錯誤；當溫度低于983K時，L1的ΔG更小，所以以反應②為主，產(chǎn)物以CO2為主，D項正確。答案：C5．(2024·廣州六中月考)Cl2可用于生產(chǎn)漂白粉等化工產(chǎn)品。Cl2的制備方法有：方法Ⅰ：NaClO＋2HCl(濃)=NaCl＋Cl2↑＋H2O；方法Ⅱ：4HCl(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋2Cl2(g)ΔH＝akJ·mol－1。上述兩種方法涉及的反應在確定條件下均能自發(fā)進行。確定條件下，在密閉容器中利用方法Ⅱ制備Cl2，下列有關說法正確的是()A．上升溫度，可以提高HCl的平衡轉化率B．提高eq\f(n（HCl）,n（O2）)，該反應的平衡常數(shù)增大C．若斷開1molH—Cl的同時有1molH—O斷開，則表明該反應達到平衡狀態(tài)D．該反應的平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(c2（Cl2）,c4（HCl）·c（O2）)解析：反應在確定條件下能自發(fā)進行，即滿意ΔG＝ΔH－TΔS＜0，方法Ⅱ反應的ΔS＜0，則只有ΔH＜0才可能滿意ΔG＜0，所以該反應為放熱反應，上升溫度，平衡逆向移動，HCl的平衡轉化率減小，A項錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變，B項錯誤；若斷開1molH—Cl的同時有1molH—O斷開，說明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，C項正確；方法Ⅱ反應的平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f(c2（Cl2）·c2（H2O）,c4（HCl）·c（O2）)，D項錯誤。答案：C6．(2024·中山紀念中學八校期末)向密閉容器中充入物質的量濃度均為0.1mol·L－1的CH4和CO2，在確定條件下發(fā)生反應CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．隨著溫度上升，該反應的平衡常數(shù)減小B．1100℃，p4條件下，該反應10min時達到平衡點X，則v(CO2)＝0.008mol/(L·min)C．p1、p2、p3、p4大小的依次為p1<p2<p3<p4D．平衡時CO與H2的物質的量比為1∶1解析：由題圖可知壓強確定時，隨著溫度上升，CH4的平衡轉化率增大，使得該反應的平衡常數(shù)增大，故A項不正確；1100℃，p4條件下，該反應10min時達到平衡點X，則v(CO2)＝v(CH4)＝0.008mol/(L·min)，故B項正確；由題圖可知溫度確定時，CH4的平衡轉化率隨p1、p2、p3、p4減小，增大壓強時，平衡逆向移動，CH4的平衡轉化率減小，所以p1<p2<p3<p4，故C項正確；由于從反應物起先反應，生成物CO與H2的化學計量數(shù)比為1∶1，所以平衡時CO與H2的物質的量比為1∶1，故D項正確。答案：A7．(2024·佛山第一中學月考)在密閉容器中進行反應：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有關圖像的說法不正確的是()A．依據(jù)圖a可推斷正反應為放熱反應B．在圖b中，虛線可表示運用了催化劑時的變更狀況C．若ΔH<0，圖c可表示上升溫度使平衡向逆反應方向移動D．由圖d中混合氣體的平均相對分子質量隨溫度的變更狀況，可推知正反應吸熱解析：依據(jù)題圖a曲線可知，溫度越高，逆反應速率越大，故上升溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，A項正確；催化劑能增大反應速率，縮短達到平衡所用的時間，但不能使平衡發(fā)生移動，B項正確；上升溫度，平衡向吸熱方向移動，C項正確；依據(jù)題圖d中曲線可知，溫度越高，混合氣體的平均相對分子質量減小，故上升溫度，平衡逆向移動，因此可推斷正反應為放熱反應，D項錯誤。答案：D8．(2024·揭陽第一中學月考)已知某密閉容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，CO2的平衡物質的量濃度c(CO2)與溫度T的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．平衡狀態(tài)a與c相比，平衡狀態(tài)a的c(CO)較小B．在T2時，d點的反應速率：v逆＞v正C．反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＞0D．若T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＜K2解析：平衡狀態(tài)a與c相比，c點溫度高，上升溫度，平衡向正反應方向移動，CO濃度減小，所以a點CO濃度較大，故A項錯誤；T2時反應進行到d點，c(CO2)高于平衡濃度，故反應向逆反應方向進行，則確定有v(逆)＞v(正)，故B項正確；由題圖可知，溫度越高，平衡時c(CO2)越大，說明上升溫度，平衡向正反應方向移動，即ΔH＞0，故C項正確；該反應正反應是吸熱反應，上升溫度平衡向正反應方向移動，化學平衡常數(shù)增大，則K1<K2，故D項正確。答案：A9．(2024·湛江第一中學月考)某溫度下，將2molSO2和1molO2置于10L密閉容器中發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖甲所示。則下列說法正確的是()A．由圖甲推斷，B點SO2的平衡濃度為0.3mol·L－1B．由圖甲推斷，A點對應溫度下該反應的平衡常數(shù)為800C．達平衡后，若增大容器容積，則反應速率變更圖像可以用圖乙表示D．壓強為0.50MPa時不同溫度下SO2轉化率與溫度關系如圖丙，則T2＞T1解析：A項，二氧化硫起始濃度為2mol÷10L＝0.2mol·L－1，由題圖甲可知B點SO2的轉化率為0.85，所以Δc(SO2)＝0.85×0.2mol·L－1＝0.17mol·L－1，二氧化硫的平衡濃度為0.2mol·L－1－0.17mol·L－1＝0.03mol·L－1，錯誤；B項，由題圖甲可知A點SO2的轉化率為0.80，所以Δc(SO2)＝0.80×0.2mol·L－1＝0.16mol·L－1，則列出“三段式”：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度/(mol·L－1)0.20.10變更濃度/(mol·L－1)0.160.080.16平衡濃度/(mol·L－1)0.040.020.16所以A點平衡常數(shù)K＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800，正確；C項，達平衡后，增大容器容積，反應混合物的濃度都減小，正、逆反應速率都減小，錯誤；D項，由圖丙可知，溫度為T1時先到達平衡，在化學反應中，溫度越高，反應速率越大，故T2＜T1，錯誤。答案：B10．(2024·北京質檢)CO2催化加氫制取甲醇的探討，對于環(huán)境、能源問題都具有重要的意義。反應如下：反應?。篊O2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－58kJ·mol－1；反應ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋42kJ·mol－1。下列說法不正確的是()A．增大氫氣濃度能提高二氧化碳的轉化率B．增大壓強，有利于反應向生成甲醇的方向進行，反應ⅰ的平衡常數(shù)增大C．上升溫度，生成甲醇的速率增大，反應ⅱ的限度同時增大D．選用志向的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比例解析：增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，則有利于反應ⅰ向生成甲醇的方向進行，但是平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故B項錯誤。答案：B二、非選擇題11．(2024·新豐中學等六校聯(lián)考)向某密閉容器中加入0.15mol·L－1A、0.05mol·L－1C和確定量的B三種氣體。確定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變更如圖甲所示[t0～t1時c(B)未畫出，t1時為0.05mol·L－1]。圖乙為t2時刻后變更反應條件，平衡體系中正、逆反應速率隨時間變更的狀況。(1)若t4時變更的條件為減小壓強，則B的起始物質的量濃度為________mol·L－1。(2)若t5時變更的條件是升溫，此時v正>v逆，若A的物質的量削減0.03mol時，容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出反應的熱化學方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(3)t3時變更的某一反應條件可能是________(填字母)。a．運用催化劑b．增大壓強c．增大反應物濃度(4)在恒溫、恒壓下通入惰性氣體，v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆。解析：(1)t4時，減小壓強v正、v逆以同等倍數(shù)下降，說明反應前后氣體體積不變，由A、C濃度變更曲線知，到t1時，A、C的濃度變更量分別為Δc(A)＝0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，Δc(C)＝0.11mol·L－1－0.05mol·L－1＝0.06mol·L－1，即A、C的化學計量數(shù)之比為0.09∶0.06＝3∶2，故反應方程式為3A(g)2C(g)＋B(g)，則B的起始濃度為0.05mol·L－1－0.03mol·L－1＝0.02mol·L－1。(2)因升溫，v正>v逆，平衡正向移動，故此反應為吸熱反應，其熱化學方程式為3A(g)2C(g)＋B(g)ΔH＝＋100akJ·mol－1。(3)題圖乙中t3時刻v正、v逆以同等倍數(shù)增大，故變更的條件應是增大壓強或加入催化劑。(4)在恒溫、恒壓下充入惰性氣體，各組分濃度同倍數(shù)減小，相當于減壓，因本反應為等氣體體積反應，平衡不移動，故v正＝v逆。答案：(1)0.02(2)3A(g)2C(g)＋B(g)ΔH＝＋100akJ·mol－1(3)ab(4)＝12．(2012·東莞莞美學校月考)工業(yè)合成氨反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，對其探討如下：(1)已知H—H的鍵能為436kJ·mol－1，N—H的鍵能為391kJ·mol－1，N≡N的鍵能是945.6kJ·mol－1，則上述反應的ΔH＝________。(2)上述反應的平衡常數(shù)K的表達式為__________________________________________。若反應方程式改寫為eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)，在該溫度下的平衡常數(shù)K1＝_______(用K表示)。(3)在773K時，分別將2molN2和6molH2充入一個固定容積為1L的密閉容器中，隨著反應的進行，氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應時間t的關系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00①該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2、NH3的濃度分別為3mol·L－1、3mol·L－1、3mol·L－1，則此時v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。②由上表中的試驗數(shù)據(jù)計算得到“濃度－時間”的關系可用下圖中的曲線表示，表示c(N2)t的曲線是_____________________________________________________________________。在此溫度下，若起始充入4molN2和12molH2，則反應剛達到平衡時，表示c(H2)t的曲線上相應的點為__________。解析：(1)依據(jù)ΔH＝E(反應物的總鍵能)－E(生成物的總鍵能)，知ΔH＝945.6kJ·mol－1＋436kJ·mol－1×3－391kJ·mol－1×6＝－92.4kJ·mol－1。(2)該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)，該溫度下K1＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)))eq\s\up6(\f(1,2))＝Keq\s\up6(\f(1,2))。(3)①該溫度下，25min時反應處于平衡狀態(tài)，平衡時c(N2)＝1mol·L－1、c(H2)＝3mol·L－1、c(NH3)＝2mol·L－1，則K＝eq\f(22,1×33)＝eq\f(4,27)。在該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2和NH3的濃度均為3mol·L－1，則Q＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)＝eq\f(32,3×33)＝eq\f(1,9)＜K，反應向正反應方向進行，故v(正)大于v(逆)。②起始充入4molN2和12molH2，相當于將充入2molN2和6molH2的兩個容器“壓縮”為一個容器，假設平衡不移動，則平衡時c(H2)＝6mol·L－1，而“壓縮”后壓強增大，反應速率增大，平衡正向移動，故平衡時3mol·L－1＜c(H2)＜6mol·L－1，且達到平衡的時間縮短，故對應的點為B。答案：(1)－92.4kJ·mol－1(2)K＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)Keq\s\up6(\f(1,2))(或eq\r(K))(3)①大于②乙B13．(2024·廣州六中月考)肼(N2H4)與N2O4是火箭放射中最常用的燃料與助燃劑。(1)800℃時，某密閉容器中存在如下反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)ΔH＞0，若起先向容器中加入1mol·L－1的NO2，反應過程中NO的產(chǎn)率隨時間的變更如圖中曲線Ⅰ所示。①反應Ⅱ相對于反應Ⅰ而言，變更的條件可能是___________________