化學平衡常數(shù)及其相關計算（練習）-2025年高考化學一輪復習（新教材新高考）

第03講化學平衡常數(shù)及其相關計算

oi模擬基礎練

【題型一】化學平衡常數(shù)的含義與應用

【題型二】有關化學平衡的計算

02重難創(chuàng)新練

03真題實戰(zhàn)練

題型一化學平衡常數(shù)的含義與應用

1.(2024?甘肅平?jīng)?模擬預測)Deacon催化氧化法將HC1轉(zhuǎn)化為CU的反應為

4HCl(g)+O2(g)^2Cl2(g)+2H2O(g)AH<0o下列關于Deacon催化氧化法制Q的說法中錯誤的是

A.該反應的AS<0

。2(國0川92)

B.該反應的平衡常數(shù)K=

4

C(O2).C(HC1)

C.使用合適的催化劑可提高化學反應速率，但不影響HC1的平衡轉(zhuǎn)化率

D.該反應在高溫下可自發(fā)進行

【答案】D

【解析】A.該反應為氣體分子數(shù)減少的反應，所以AS<0,A項正確；B.該反應的平衡常數(shù)表達式為

K弋舞X野,B項正確；C.催化劑能降低化學反應的活化能，能同等程度地增大正、逆化學反

應速率，但不影響化學平衡移動，C項正確；D.該反應的AH<0,AS<0,所以在低溫下可自發(fā)進行，D項錯

誤；答案選D。

2.(2024?江蘇?模擬預測)對于二氧化硫的催化氧化反應：2SO2(g)+O2(g)^=^2SO3(g),下列有關說法

正確的是

A.該反應的AS>0

B.該反應平衡常數(shù)的表達式為K=、

c(SO2)-c(O2)

C.反應中每消耗22.4LO2(標準狀況)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為2x6.02x1023

D.溫度不變，提高02的起始濃度或增大反應壓強，均能提高反應速率和SO2的轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【解析】A.由方程式可知，該反應前后氣體分子數(shù)減少，貝必S<0,故A錯誤；B.由方程式可知，該反

c2(SO,)

應平衡常數(shù)的表達式為仁不。「入、,故B錯誤；C.由方程式可知，反應消耗ImolCh時，轉(zhuǎn)移4moi

c-(SO2)-c(O2)

電子，則標準狀況下消耗22.4LC)2時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4x6.02x1023,故c錯誤；D.增大。2的濃度、增大壓

強，反應均向正反應方向移動，S02的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；故選D。

3.(2024?天津?二模)反應2c2H4(g)+6NO(g)+3O2(g)=4CC?2(g)+4H2O(g)+3N2(g)可用于去除氮氧化物。

Cu+催化該反應的過程如圖所示。下列說法不正確的是

A.反應過程中，Cu+參與反應，降低了反應的焰變

434

C(CO2)C(N2)C(H2O)

B.該反應的平衡常數(shù)K=

263

c(C2H4)C(NO)C(O2)

C-其他條件不變時,增大瑞，N。的平衡轉(zhuǎn)化率增大

D.步驟ni中每消耗lmolCu+(NC)2),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4x6.02x1023

【答案】A

【解析】A.催化劑，降低反應活化能但不改變焰變，反應過程中，Cu+為催化劑，故A錯誤；B.平衡常

43

C(CO2)C(N2y(H2O)

數(shù)等于生成物的濃度幕之積比上反應物的濃度幕之積，所以K=263故B正確；C.增

C(C2H4)C(NO)C(O2)

大一種反應物的量，可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，離增大，則N。的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；D.由

反應I可知，lmolCu+結(jié)合ImolCh,轉(zhuǎn)移4moi電子，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4x6.02x1()23,故D正確；故選：

Ao

7.(2024?江蘇南京?模擬預測)在二氧化碳加氫制甲烷的反應體系中，主要發(fā)生反應的熱化學方程式：

-1

反應I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH--164.7kJ?mol；反應II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

1

△HMl.2kJ.mol；反應III：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)AH=-247.1kJ?mOr'0

向恒壓、密閉容器中通入hnolCCh和4m0IH2,平衡時CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。

下列說法正確的是

A.反應n的平衡常數(shù)可表示為K=晨;三點

C(CO)C(H2O)

B.圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化

C.該反應最佳控制溫度在80(PC?1000。(3之間

D.提高CO2轉(zhuǎn)化為CR的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑

【答案】D

【分析】反應I和反應ni均為放熱反應，因此，CH4的平衡量隨著溫度的升高而減小，所以圖中曲線A表示

CH4的物質(zhì)的量變化曲線；由反應II和ni可知，溫度升高反應II正向移動，反應HI逆向移動，因此，co在平

衡時的物質(zhì)的量隨著溫度升高而增大，故曲線C為CO的物質(zhì)的量變化曲線，則曲線B為CO2的物質(zhì)的量

變化曲線，據(jù)此分析解答。

【解析】A.化學平衡常數(shù)是生成物濃度基之積與反應物濃度塞之積的比值，反應n的平衡常數(shù)為

c(CO)c(HQ)

K=e(co)c(Hy故A錯誤；B.反應I和反應in均為放熱反應，因此CH4的平衡量隨著溫度的升高而減

小，所以圖中曲線A表示CH4的物質(zhì)的量變化曲線；由反應II和HI可知，溫度升高反應n正向移動，反應III

逆向移動，因此CO在平衡時的物質(zhì)的量隨著溫度升高而增大，故曲線C為co的物質(zhì)的量變化曲線，則

曲線B為C02的物質(zhì)的量變化曲線，故B錯誤；C.由圖可知，較低溫度時CH4的物質(zhì)的量較高，且CO

的物質(zhì)的量較低，因此最佳溫度應在200-400(左右，故c錯誤；D.反應I和反應ni為放熱反應，反應n為

吸熱反應，降低溫度有利于反應I和反應in正向移動，反應n逆向移動，因此在低溫時CH4的平衡量較高，

要提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑以盡快建立化學平衡狀態(tài)，故D正確；

故選：D。

5.(2024?江蘇?二模)用CH4消除NO2的反應為CH4(g)+2NO2(g)-N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)AH<0?

下列說法正確的是

A.平衡時升高溫度,V正增大，V逆減小

C(N2)?C(COJ

反應平衡常數(shù)

B.K=2

C(CH4)-C(NO2)

C.反應中生成22.4LN2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為8X6.02X1()23

D.實際應用中，適當增加C%的量有利于消除NO2,減輕空氣污染程度

【答案】D

【解析】A.升高溫度，正逆反應速率均增大，故A錯誤；B.該反應水為氣態(tài)，平衡常數(shù)

K=/二、人二：,故B錯誤；C.氣體所處狀況不確定，不能根據(jù)體積計算其物質(zhì)的量，故C

C(CH4)-C-(NO2)

錯誤；D.適當增加CH,的量有利于平衡正向移動，從而提高NO2的轉(zhuǎn)化率，有利于NO?的消除，故D正

確；故選D。

6.(2024?海南省直轄縣級單位?模擬預測)工業(yè)上，常用離子交換法軟化自來水，其原理是

2++

2NaR+CaCaR2+2Na,2NaR+Mg?+^MgR2+2Na+。常溫下，向一定體積的自來水中加入離子交

換樹脂(NaR),測得自來水中c(Na+)變化如圖所示。下列敘述正確的是

7

T

O

E

H

)

。

A.8min時加入少量NaCl固體，離子交換反應平衡常數(shù)減小

B.6min時的逆反應速率大于4min時的逆反應速率

C.其他條件不變時，lOmin時離子交換反應已停止

D.4~8min內(nèi)平均反應速率：v(Ca2+)=—~—molL-1-min-1

v716

【答案】B

【解析】A.平衡常數(shù)只與溫度有關，改變離子濃度，平衡常數(shù)不變，A錯誤；B.在達到平衡前，反應正

向發(fā)生，隨各物質(zhì)濃度變化，正反應速率增大，逆反應速率減小，6min時逆反應速率大于4min時逆反應速

率，B正確；C.化學平衡狀態(tài)為動態(tài)平衡，反應并未停止，C錯誤；D.如果只考慮鎂離子、鈣離子交換,

根據(jù)電荷守恒，v(Ca2+,Mg2+)=v(Mg2+)+v(Ca2+)=^^mol-K1.min-',鎂離子、鈣離子交換速率不確定,

無法計算單一離子交換速率，D錯誤；故選B。

7.(23-24高三上?安徽亳州?期末)已知某些化學反應的焰變、燧變?nèi)缦卤硭荆僭O它們不隨溫度變化，

下列說法正確的是

化學反應AH/(kJ-mor1)AS'/fj-mor'-K-1)

①2H2O(l)+O2(g)=2H2Oz(aq)+98-57.2

@HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl^)-176-285

③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)UTiCl4(g)+2CO(g)-59+146

A.反應①在高溫下能自發(fā)進行

B.反應②能自發(fā)進行的溫度7<617.5K

C.反應③只有在低溫下能自發(fā)進行

D.若將TiO2、C固體粉碎，反應③的反應速率和平衡常數(shù)K都增大

【答案】B

【解析】A.由表中數(shù)據(jù)可知，反應①為吸熱的燧減反應，在任何溫度下都有AH-TASX),所以反應①在任

何溫度下，都能不能正向自發(fā)進行，A錯誤；B.反應②的AH-TASvO能自發(fā)進行，貝！|-176+0.285T<0,K617.5K

時，反應能正向自發(fā)進行，B正確；C.反應③為放熱的燧增反應，在任何溫度下均能自發(fā)進行，C錯誤；

D.平衡常數(shù)受溫度的影響，將TiO2、C固體粉碎，反應③的反應速率增大，但是平衡常數(shù)K不變，D錯

誤；故選B。

題型二有關化學平衡的計算

8.(2024?江蘇蘇州?三模)CO2催化重整CH4反應：

I：CH4(g)+CO2(g)-2CO(g)+2H2(g)AH1

II：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)AH2>0

III：4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH3<0

在恒容反應器中按體積分數(shù)CH4：CO2=50%：50%投料。平衡時各物質(zhì)的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。

若僅考慮上述反應，下列說法不正確的是

%

、

凝

金

器

及

溫度QC

A.AH]=2AH2-AH3>0

B.其他條件不變，適當增大起始時CH4的體積分數(shù)，可抑制反應n、in的進行

C.re時，在2.0L容器中加入2moicH4、2moicO2以及催化劑進行重整反應，測得CCh的平衡轉(zhuǎn)化率為

75%,則反應I的平衡常數(shù)小于81

D.300?580。(2時，壓0的體積分數(shù)增大因為反應III生成H2O的量大于反應II消耗的量

【答案】D

【解析】A.由題干信息反應II：H2(g)+CO2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2>0,反應皿：

4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(g)型<0,則211-皿可得反應I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),

根據(jù)蓋斯定律可知AH|=2AH2-公旦>0,A正確；B.其他條件不變，適當增大起始時CH4的體積分數(shù)，

即增大CH4的用量，減少CO2的用量，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，即CO2的平衡濃度減小，CH4濃度增大,

根據(jù)平衡移動原理，減小反應物濃度或增加生成物濃度，平衡都逆向移動，可抑制反應II、in的進行，B正

確；

C.FC時，在2.0L容器中加入2moicH4、2moicO2以及催化劑進行重整反應，測得CCh的平衡轉(zhuǎn)化率為

CH/g)+CO2(g)U2co但)+2國@)

起始量(mol)2200

75%,若只發(fā)生反應I,則三段式分析可知，在小三:1c,則反

轉(zhuǎn)化重(mol)1.52x75%33

平衡量(mol)0.50.533

應I的平衡常數(shù)K=~粘=81,由于實際上有反應I、反應n和反應ni發(fā)生，但由于副反

C(CH4)C(CO2)(U.\X(UQ)

22

應(皿)中，消耗的氫氣的量比二氧化碳多的多，故計算式中，分子減小的更多，平衡常數(shù)小于81,導致K

小于81,C正確；D.根據(jù)題干信息可知，升高溫度反應II平衡正向移動，向生成H2O的方向移動，壓0的

物質(zhì)的量增大，反應HI逆向移動，向消耗H2O的方向移動，H2O的物質(zhì)的量減小，故300?580。(2時，H2O

的體積分數(shù)增大因為溫度對反應ni的影響小于對反應n的影響，即整個體系生成H2O的量大于消耗的量，D

錯誤；故答案為：D。

9.(2024?湖南?模擬預測)利用測壓法在恒容反應器中研究25。(2時N2()5(g)分解反應：

2N2O5(g)-4NO2(g)+O2(g)

E

2N2O4(g)

其中NO2二聚為NQ4的反應可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示:

t/min040801602601300170000

p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1

己知：①"8時,電。5信)完全分解;②2NO2(g)UN2()4(g)AH<0；③NO2為紅棕色氣體。下列說法

錯誤的是

A.入。5伍）完全分解后,A（C）2）=17.9kPa

B.若升高溫度到35。。則NzC^g）完全分解后體系壓強°8（35。0大于63.1"2

C.若縮小起始時容器的體積，反應達到平衡后顏色將變淺

D.25。（2時，反應達到平衡后，反應N2O/g）W2NO2（g）的平衡常數(shù)/=13.4kPa

【答案】C

【解析】A.NQs的分解不是可逆反應，因此當N2O5完全分解后，產(chǎn)生的的壓強必為17.9kPa,故A正

確；B.升高溫度后，假設平衡不移動，由于熱脹冷縮，壓強將增大。升溫，平衡向著生成NO?的方向移動,

壓強也會增大，故B正確；C.縮小容器的體積，雖然平衡向著生成NQ4的方向移動，但壓縮體積將會導

致NO?濃度增大，顏色加深，故C錯誤；D.平衡時總壓強=63.1kPa,此時。（。2）T7.9kPa,若不發(fā)生

2NO2（g）UN2O4（g），生成的NO?氣體壓強應為71.6kPa,由差量法求得生成N2O4氣體的分壓為26.4kPa,

則NO2氣體壓強為（63.1-17.9-26.4）=18.8kPa,平衡常數(shù)J=^kPa。13.4kPa,故D正確；故選：C。

10.（2024?黑龍江?三模）已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應如下：

I.HCOOHUCO+H20Kl

II.HCOOHUCO2+H2K2

某溫度下，在密封石英管內(nèi)完全充滿LOmoLL-的HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解產(chǎn)物均完全溶于

水，。時刻測得CO、CO?的濃度分別為0.70mol,LT、O.lGmollL反應II達平衡時，測得H2的濃度為

ymol-L^o含碳物種濃度與反應時間的變化關系如圖所示（忽略碳元素的其他存在形式）。下列有關說法錯誤

B.反應I的平衡常數(shù)K1=5

體系達平衡后筆黑"=咨

C.

c（CO2）6y

+1

D.H對反應I有催化作用，若體系中還含有O.lmol.L鹽酸，則口、增大

c（5HC％OOH）

【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖像可知，ti時刻，CO濃度達到最大值時表明反應I達平衡狀態(tài)，此時C02濃度未達最大

值，即反應II尚未達平衡狀態(tài)，因此反應I比反應II先達到平衡狀態(tài)，故A說法正確；B.ti時刻，反應I達到

平衡，c(HCOOH尸(1.0-0.70-0.16)mol/L=0.14mol/L,K尸本。)="=5,故B說法正確；C.令體系

c(HCOOH)0.14

達到平衡時，c(CO)=xmol/L,則反應I消耗c(HCOOH尸xmol/L,反應II達到平衡時，測的°32戶ymol/L,則

生成c(CC>2尸ymol/L,反應n消耗c(HCOOH尸ymol/L,因此根據(jù)反應I平衡常數(shù)，則有

5-5y

Ki==-......=5,解得即c(CO)_6_5-5y,故C說法正確；D.Ki=>

c(HCOOH)1.0-x-y6一而c(HCOOH)

溫度不變，平衡常數(shù)不變，故D說法錯誤；故答案為D。

11.(2024?廣東佛山?模擬預測)某1L恒容密閉容器發(fā)生反應：2M(g)+2N(g)UE(g)+F(g)AH<0?向

容器中通入0.2molM和nmolN發(fā)生上述反應，測得M的平衡轉(zhuǎn)化率與投料比丫尸案(以及溫度的關系

如圖。下列說法正確的是

A.工工

B.弓時，C點的平衡常數(shù)值為2500

C.當2V(N1=v(F)逆時，反應達到平衡

D.其它條件不變，增大壓強，可使B點移向C點

【答案】B

【分析】該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，M的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則TFT2,丫卜黑，增

大，相等于增大M的物質(zhì)的量，平衡正向移動，M的平衡轉(zhuǎn)化率減小，以此解答。

【解析】A.由分析可知，TFT?,A錯誤；B.4時，A點M的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,列出“三段式,

2M(g)+2N(g)UE但)+F@

起始(mol)0.20.200

轉(zhuǎn)化(mol)

0.160.160.080.08

平衡(mol)0.040.040.080.08

0.08x0.08

A點的平衡常數(shù)值K=（o04）2x（004）2=2500,A點和C點溫度相等，平衡常數(shù)也相等，B正確；C.當

2V（N%=v（F）逆時，不能說明正逆反應速率相等，不能說明反應達到平衡，C錯誤；D.該反應是氣體體積

減小的反應，其它條件不變，增大壓強，平衡正向移動，M的平衡轉(zhuǎn)化率增大，D錯誤；故選B。

12.（2024?遼寧大連?一模）乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標志。一定條件下CO2和

凡合成乙烯的反應為2co2（g）+6H?（g）O4H2O（g）+CH2=CH2（g）。向1L恒容密閉容器中充入ImolCO2

和3moiH2,測得不同溫度下CO?的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率如題圖所示。下列說法正確的是

100150200250300350溫度/℃

A.升高溫度，平衡向逆反應方向移動，催化劑的催化效率降低

B.圖中M點乙烯的體積分數(shù)約為7.7%

C.25（TC時，當CO?的轉(zhuǎn)化率位于M1點時，保持其他條件不變，僅延長反應時間不可能使轉(zhuǎn)化率達到50%

D.向N點的平衡體系中充入ImolCO2和3moiH2,其他條件不變，再次達到平衡時，修增大

【答案】B

【解析】A.由圖可知，升高溫度，CO2得平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應方向移動，催化劑的催化效率先

上升后降低，A錯誤；B.根據(jù)已知條件列出“三段式”

2CO2(g')+6H2(g)?U4H2O(g)+CH2=CH2g)

起始(mol)1300

轉(zhuǎn)化(mol)0.51.510.25

平衡(mol)0.51.510.25

乙烯的體積分數(shù)約為八一……x100%=7.7%,B正確；C.25O℃0t,CO2得平衡轉(zhuǎn)化率為50%,其他

0.5+1.5+1+0.25

條件不變，當CO?的轉(zhuǎn)化率位于點時，保持其他條件不變，僅延長反應時間可以使轉(zhuǎn)化率達到50%,C

錯誤；D.平衡常數(shù)Kp只受溫度影響，向N點的平衡體系中充入ImolCO?和3moiH2,其他條件不變，

Kp不變，D錯誤；故選B。

13.（23-24高三下?廣東深圳?開學考試）氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎。工業(yè)上以氨氣和氧氣為原料，利

用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,在Pt-Rh合金催化劑作用下，發(fā)生主反應I和副反應II：

I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)

現(xiàn)將ImolNlh、2moiO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下，反應相同時間內(nèi)，生成物的物

質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示：

制備目標物質(zhì)消耗原料的量⑺八”

已知：有效轉(zhuǎn)化率=一原料總的轉(zhuǎn)化量—X10°%

下列說法不正確的是

A.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在840。(2左右

B.520。(2時，NR的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

c.反應n可能是放熱反應

D.該催化劑在高溫時對反應I的選擇性更好

【答案】B

【解析】A.由圖可知，840(時，反應相同時間內(nèi)，NO的物質(zhì)的量最大，副產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量最小，說

明該溫度下最有利于NO的生成，因此工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在840。(3左右，故A

正確;B.由圖可知,52(FC時,NH3發(fā)生反應I生成0.2molNO,消耗氨氣0.2mol,NH3發(fā)生反應I［生成0.2molN2,

消耗氨氣0.4mol,則NH3的有效轉(zhuǎn)化率為“02叱一-xlOO%=33.3%,故B錯誤；C.840。(2后NO隨溫

0.2mo/+0.4mo/

度升高而下降，其原因可能是：該反應為放熱反應，高于840(時平衡逆向移動，使得NO的物質(zhì)的量減少，

故C正確，

D.由圖可知，低溫時反應的主要產(chǎn)物為氮氣，高溫時反應的主要產(chǎn)物為NO,說明該催化劑在低溫時對反

應n的選擇性更好，在高溫時對反應I的選擇性更好，故D正確；故選B。

14.(23-24高三下?北京?開學考試)在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應

X(g)+Y(g)UM(g)+N(g),實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號溫度六C起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/mol

n(X)以丫)n(M)

7000.400.100.090

②8000.100.400.080

③8000.200.30a

④9000.100.15b

下列說法正確的是

A.實驗①中，若5min時測得"(M)=0.050mol,則0至5min時間內(nèi)，用N表示的平均反應速率

v(N)=l.Ox-102mol(L-min)

B.實驗②中，若某時刻測得"(N)=0.040mol,則此時混合氣體中X(g)的體積分數(shù)為6%

C.實驗③中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%

D.實驗④中，達到平衡時，b>0,060

【答案】C

【解析】A.v(N)=v(M)=^^=1.0xl0-3mol(L-min),A錯誤;B.若某時刻測得“(N)=0.040mol,則反

10x5

應0.040molX,反應為氣體分子數(shù)不變的反應，此時混合氣體中X(g)的體積分數(shù)為出xl00%=12%,B

0.1+0.4

錯誤;C.實驗②③溫度相同,平衡常數(shù)相同，②中生成MN均為0.08moL則此時XY分另I」為0.l-0.08=0.02mol、

K==1；a=012mobx

0.4-0.08=0.32mol,K==1；同理實驗③中，達到平衡時，(02-aK(03-a)-

0I?

的轉(zhuǎn)化率為100%=60%,C正確；D.由C方法計算可知，700(時K^2.6,比較實驗①②，升溫，

0.2

平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，若④的溫度為800。。恒容體系中，氣體體積不變的反應，④與③為

等效平衡，b=ya=0.06mol,但④的實際溫度為900。(3,相比較800。，平衡逆向移動，b<0.06,D錯誤；故

選C。

㈤2

市卷.創(chuàng)新幺.

15.(2024?湖南長沙?模擬預測)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和ImolY發(fā)生反應：

2X(g)+Y(g)OZ(g)AH,其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖

所示。下列說法正確的是

壓強t甲

乙

時間

A.反應速率：Va正<Vb逆B.氣體的總物質(zhì)的量：na>nc

C.a點平衡常數(shù)：K=12D.AH<0

【答案】D

【分析】甲為絕熱過程，開始時壓強增大，但正反應2X(g)+Y(g)=Z(g)為氣體物質(zhì)的量減少的反應，說

明正反應為放熱反應。

【解析】A.a、b均為平衡點，甲為絕熱過程、乙為恒溫過程，正反應為放熱反應，a點溫度高于b點，圖

像顯示a點壓強高于b點，達到平衡時甲中速率更快，所以反應速率：vaiE>vbiE=vbi￡,故A錯誤；B.乙

為恒溫過程、甲為絕熱過程，甲中壓強開始時增大，說明反應為放熱反應，甲中溫度升高，即a點溫度高

于c點，而a、c兩點壓強相同，所以氣體的總物質(zhì)的量：na<nc,故B錯誤；C.若溫度恒定不變，三段

2X(g)+Y(g)uZ(g)

一始/mol/L210

式表不戶心,,a點壓強為起始時壓強的一半，容器容積為1L,則

轉(zhuǎn)/mol1/LT2mmm

平/mol/L2-2m1-mm

2-2m+l-m+m=1.5,解得m=0.75,平衡常數(shù)：K=———-=12,而a點平衡實際上是絕熱條件下

(2-1.5)x(l-0.75)

達到的，要使平衡時壓強變?yōu)樵瓉淼囊话?，體系中的氣體總物質(zhì)的量應小于即平衡應進一步右移,

所以K>12,故C錯誤；D.由圖可知，甲為絕熱過程，開始時壓強增大，但正反應2X(g)+Y(g)UZ(g)為

氣體物質(zhì)的量減少的反應，說明正反應為放熱反應，即AH<0,故D正確；故答案為：D。

16.(2024?湖南邵陽三模)汽車尾氣凈化反應為：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)M=-746.8kJ/mol、

-3

A5'=-197.5J/(mol-K)0向IL密閉容器中充入l.OxlO^molNO、3.6xlOmolCO，測得NO和CO的物質(zhì)的

量濃度與時間關系如圖所示。下列說法正確的是

7

T

O

U

I

T

2

/)

。

A.當體系中N?和CO?濃度比不變時達到平衡狀態(tài)

B.Vfz段反應速率v(NO)=0.1mol/(L-s)

C.上述正反應在任何溫度下都能自發(fā)進行

D.該溫度下，上述反應的逆反應平衡常數(shù)K=2x10-4

【答案】D

【解析】A.向1L密閉容器中充入1.0xl(f3moiNO、3.6x10^molCO，發(fā)生反應:

2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+2CO2(g),反應過程中N?和CO?濃度比是定值，當體系中N?和CO?濃度比不變

時，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B.由曲線與縱坐標交點可知，曲線abcde表示CO,曲線xyzw

表示NO,則y-z段反應速率v(NO)=045mo町.15mol/L=03MOL/^L,S),B錯誤;C.根據(jù)反應可知AHO,

AS<0,當較低溫度時滿足AH-TASO,反應能自發(fā)進行，C錯誤；D.曲線abcde表示CO,曲線xyzw表示

3

NO,則該溫度下，達到平衡時，c(CO)=2.7xl0-3mol/L,c(NO)=0.1xlO-mol/L,c(N2)=

3333

1A(NO)=I(1.0X10--0.1X10-)mol/L=0.45x10-mol/L,c(CO2)=2c(NO)=0.9xl0-mol/L,上述反應的逆反應

"Me。)="l『)：(2.7xlO工2xW

平衡常數(shù)K=D正確；故選D。

2XOXO

c(CO2)c(N,)(O.91O-3『(4513)

17.(2024?廣東深圳?模擬預測)在甲、乙均為1L的恒容密閉容器中均充入2moiNO和2moicO,在恒溫

和絕熱兩種條件下僅發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)F^N2(g)+2CO2(g)AH=-747kJ/mol,測得壓強變化如圖所示。

下列說法錯誤的是

A.甲容器中的反應條件為絕熱

B.乙容器中0?4min內(nèi)u(NO)=0.4mol?L-i?min-i

C.a點放出的熱量為597.6kJ

D.Kb>Ka

【答案】D

【分析】乙容器反應到4min時，壓強為4p,此時混合氣的物質(zhì)的量為4mol=3.2mol,利用差量法可求

出參加反應NO的物質(zhì)的量為2x(4mol-3.2mol)=1.6molo

【解析】A.反應2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)為體積縮小的可逆反應，對于恒溫容器，隨著反應的進

行，氣體的分子數(shù)不斷減小，壓強不斷減小，對于絕熱容器，一方面平衡移動導致氣體分子數(shù)減小、壓強

減小，另一方面隨著反應的進行，不斷釋放熱量，溫度不斷升高，壓強不斷增大，在反應初始階段，可能

會出現(xiàn)壓強增大的情況，所以甲曲線的反應條件為絕熱，A正確；B.乙容器中0?4min內(nèi)，參加反應NO

1.6mol

的物質(zhì)的量為L6moLu(NO)=IL=0.4mol?L"?mirri,B正確；C.a點時，參加反應NO的物質(zhì)的量為

4min

1.6mol,放出的熱量為空吧、747日/11101=597.6日，€：正確；D.曲線甲為絕熱條件下的壓強-時間關系曲線,

2

曲線b為恒溫條件下的壓強-時間關系曲線，隨著反應的進行，絕熱容器內(nèi)混合氣的溫度不斷升高，則平衡

常數(shù)不斷減小，所以Kb<Ka，D錯誤；故選D。

18.(2024?河北衡水?模擬預測)某研究學習小組把一定量的固體X放入容積為2L的真空密閉容器中，在

T℃下分解：X(s)U2Y(g)+Z(g),q時達到化學平衡，c(Z)隨時間t變化曲線(0~t?時間段)如圖所示.下

A.在0~§時間內(nèi)該化學反應速率v(Y)=0.10/s-1

B.rTC時，該反應的化學平衡常數(shù)K的值為0.0005

C.Z的體積分數(shù)不變證明該分解反應已經(jīng)達到平衡

D.若其他條件不變，G時將容器體積壓縮到IL,t3時達到新的平衡，c(Z)在t2~t”時間內(nèi)的變化曲線如

上圖所示

【答案】C

【解析】A.由圖像，在&ti時間內(nèi)該化學反應速率v(Z)=^=華機根據(jù)反應方程式，化學計

量數(shù)與速率成正比，故v(Y)=2v(Z)=—;—molL-1s-1,A正確；B.平衡時，c(Z)=0.05mol/L,c(Y)=0.10mol/L,

J

則該反應的化學平衡常數(shù)K=c億)92(丫)=0.05><0.12=0.0005,B正確；C.該反應反應物是固體，生成物是氣

體，由于生成物Y與Z物質(zhì)的量之比滿足方程式化學計量數(shù)之比，故無論反應是否達到平衡，Z的體積分

數(shù)都是:，C錯誤；D.若其他條件不變，t2時將容器體積壓縮到IL,Z的濃度瞬間變?yōu)?倍即0.10mol/L,

平衡逆向移動，Z的濃度減小，由于溫度不變K不變，則再次平衡時，仍滿足c(Z)=0.05mol/L,c(Z)在t2~t4

時間內(nèi)的變化曲線正確，D正確；錯誤的選C。

19.(2024?上海?模擬預測)某研究組模擬三種已裝固體V2O5催化劑的密閉容器裝置，發(fā)生的反應為：

2SO2(g)+O2(g)U2sO3?AHi=-197.7kJmoH

(1)在初始體積與溫度相同的條件下，甲、乙、丙中均按2moiSO2、ImolCh投料，達平衡時；三個容器中SO2

的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為——_(用“甲、乙、丙”表示)。

恒溫恒容絕熱恒容恒溫恒壓

1p—可移動活塞

甲乙丙

(2)下列均能作為容器甲和容器乙達平衡標志的是(填字母)-

A.溫度不變B.密度保持不變C.壓強保持不變D.02濃度保持不變

(3)400℃,在容器丙中投入4moiSO2、2moiO2進行反應時，放出akJ熱量；若在500℃,投入2moiSO2、Imo。

進行反應，放出bkJ熱量，貝!Ja2b(填“＜”或“=”)。

【答案】(1)丙＞甲＞乙(2)CD(3)＞

【解析】(1)乙因為是絕熱容器，該反應為放熱反應，所以相對于甲，乙中溫度比甲高，升高溫度平衡逆

向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率降低；比較甲、丙，該反應為氣體體積減小的反應，丙在恒壓的條件下，甲相對于丙,

相對于減小壓強，平衡逆向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率降低，綜上所述，三個容器中SO?的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序

為：丙＞甲＞乙，故答案為：丙＞甲＞乙；

(2)A.甲為恒溫恒容的密閉容器，所以溫度一直保持不變，則溫度不變不能用于判斷該反應是否處于平

衡狀態(tài)，故A不選；B.甲、乙均為恒容密閉容器，又由于該反全為氣體參加的反應，所以在恒容的密閉容

器中密度始終保持不變，故B不選；C.在恒容的密閉容器中，該反應為非等體積反應，所以壓強不變時，

該反應處于平很狀態(tài)，故選C；D.一定條件下，當v(正)=v(逆)片0時，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的

物質(zhì)的量或濃度保持恒定不變，則02濃度保持不變可用于判斷該反應是否處于不平衡狀態(tài)，故選D；故答

案選CD；

(3)丙為恒溫恒壓的密閉體系，所以相同溫度下在容器丙中分別投入4moiSC)2、2moic)2和2moiSCh、ImolCh

進行反應平衡不發(fā)生移動；則所釋放的能量前者為后者的兩倍；若前者反應溫度為400。。后者反應溫度為

500℃,且該反應為放熱反應，所以平衡逆向移動，則前者釋放的能量大于后者的兩倍，故答案為：＞；

20.(2024?貴州黔西?一模)氨具有較高的含氫量，可用作內(nèi)燃機的燃料。

⑴液氨是重要的非水溶劑，和水類似，液氨的電離平衡為2NH3NH；+NH；o寫出NH4cl與KNH?在液

氨中發(fā)生中和反應的離子方程式為。

（2）合成氨反應的方程式為3H2（g）+N2（g）O2NH3（g）,恒壓密閉容器中，起始時n（H）n（N2）=3:l,不同

溫度（力下平衡混合物中NH3物質(zhì)的量分數(shù)隨壓強的變化曲線如圖所示。

照

東

*

￡

蜒

霹

X

N

①25。（2時，H2（g）和NH3（g）的燃燒熱AH分別為akJ/mol和6kJ/mol,上述合成氨反應的焰變?yōu)?/p>

kJ/molo

②A點溫度迅速從工變?yōu)榘?則此時濃度商QK億）（填“〉"y”或“=”）。

③Kp（A）:Kp（B）=（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓X物質(zhì)的量分數(shù)）。

"2

④合成氨逆反應速率方程為v（逆）=網(wǎng)逆）舞，式中網(wǎng)逆）為逆反應的速率常數(shù)（只與溫度有關）。從C點開

%

始減小壓強，平衡發(fā)生移動，直至達到新的平衡，V（逆）的變化過程為O

【答案】（1）NH：+NH；=2NH3T

（2）①（3a-2b）②〉③/或1：9④v（逆）瞬間變大，然后逐漸減小，直至達到新的平衡，v（逆）

不再改變

【解析】（1）液氨是重要的非水溶劑，和水類似，液氨的電離平衡為，則類似氫離子、氫氧根離子，與在

液氨中發(fā)生中和反應生成氯化鉀和液氨，反應離子方程式為：NH：+NH-=2NH3T；

（2）①燃燒熱是在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；25。（2時，凡僅）和

NHs（g）的燃燒熱分別為akJ/mol和bkJ/mol,則有：

I：H2（g）+^-O,（g）^2O（l）AH=akJ/mol

33i

II：NH3（g）+-O2（g）=-H2O（1）+-N2（@AH=tkJmol

由蓋斯定律可知，3xl一2xll得反應：3H2（g）+N2（g）2NH3（g）AH=（3a-2b）kJ/mol；

②由圖可知，相同條件下，Ti時氨氣含量更高，則A點的溫度迅速從Ti變?yōu)門2,則變化后體系中氨氣含量

高于變化后達到平衡體系中氨氣含量，則反應逆向進行，故此時濃度商Q>K（T2）；

[P?xa（NH,）]21a2（NH,）

③反應中^M直TE二/由圖可知,AB兩點氨氣、氫氣、氮氣的物質(zhì)

的量的分數(shù)均相同，則03）：勺但）=黯=（拼爭2=）

n2

④V（逆）=網(wǎng)逆）等，k（逆）只與溫度有關；從C點開始減小壓強，相當于增大體積，各物質(zhì)的分壓均減小相

同的倍數(shù)，由表達式可知，減小對V（逆）影響更大，則V（逆）瞬間變大，然后逐漸減小，直至達到新的平

衡，V（逆）不再改變；

1.(2024?浙江?高考真題)二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，主要發(fā)生如下兩個反應:

I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)AHr>0

II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)AH2>0

向容積為10L的密閉容器中投入2moic2H6和3moicO2,不同溫度下，測得5min時（反應均未平衡）的相關數(shù)

據(jù)見下表，下列說法不正旗的是

溫度（°C）400500600

乙烷轉(zhuǎn)化率（%）2.29.017.8

乙烯選擇性（％）92.680.061.8

轉(zhuǎn)化為乙烯的乙烷的物質(zhì)的量

注：乙烯選擇性=xlOO%

轉(zhuǎn)化的乙烷的總物質(zhì)的量

A.反應活化能：i<n

B.500℃時，0?5加〃反應I的平均速率為：v（C2H4）=2.88xlO'mol-L」-min」

C.其他條件不變，平衡后及時移除HzCXg）,可提高乙烯的產(chǎn)率

D.其他條件不變，增大投料比［n（C2H6）/n（CC>2）］投料，平衡后可提高乙烷轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【解析】A.由表可知，相同溫度下，乙烷在發(fā)生轉(zhuǎn)化時，反應I更易發(fā)生，則反應活化能：I<ILA正確；

B.由表可知，500。€：時，乙烷的轉(zhuǎn)化率為9.0%,可得轉(zhuǎn)化的乙烷的總物質(zhì)的量為2molx9.0%=0.18mol,而

此溫度下乙烯的選擇性為80%,則轉(zhuǎn)化為乙烯的乙烷的物質(zhì)的量為0.18molx80%=0.144mol,根據(jù)方程式可

得，生成乙烯的物質(zhì)的量為0.144moL則0?5切由反應I的平均速率為：

0.144mol

TT-10L—_oonT-1.-1,B正確；C.其他條件不變，平衡后及時移除H2（Xg）,反應I

5tl4J---------；-------9z.ooyX1iumoi-nunn

5min

正向進行，可提高乙烯的產(chǎn)率，C正確；D.其他條件不變，增大投料比［n（C2H6）/n（CC>2）］投料，平衡后

C02轉(zhuǎn)化率提圖，C2H6轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤；答案選D。

2.(2024?吉