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第02 讲 化学平衡状态、化学平衡的移动
目录
01 课标达标练
题型01 可逆反应及特点
题型02 化学平衡状态的判断
题型03 分析外界条件对化学平衡的影响
题型04 等效平衡的应用
题型05 勒夏特列原理的应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 可逆反应及特点
1.下列反应中,属于可逆反应的是( )
①N2+3H2
2NH3,2NH3
3H2+N2
②2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2=HCO3
③CH3CH2OH
CH2
CH2↑+H2O,CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH
④2Na+Cl2
2NaCl,2NaCl
2Na+Cl2↑
A.①
B.①②③ C.①②③④
D.①③④
1
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2.下列反应属于可逆反应的是( )
A.盐酸与NaOH 溶液的中和反应
B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成CuSO4的反应
C.Cl2溶于水
D.Na2O 溶于水
3.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、
SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1 B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO3为0.4 mol·L-1 D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
4.对于反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1,下列有关说法正确的是
A.达到平衡后,升高温度,c(SO3)增大
B.使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时间
C.1molNO2(g)与1molSO2(g)混合后,充分反应会放出41.8kJ 热量
D.在恒温、恒容条件下,当反应容器内总压强不变时,说明该反应已达到平衡
02 化学平衡状态的判断
5.在一恒温恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)
C(g)+D(g),下列叙述能说明该反应已达到化
学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化 B.2v 正(A)=v 逆(C)
C.生成n molC,同时生成n mol D D.气体密度不变
6.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(s)+2B(g)
C(g)+D(g),下
列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再变化时 ②容器内气体的压强不再变化时
③混合气体的总物质的量不再变化时 ④B 的物质的量浓度不再变化时
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 ⑥v 正(B)=2v 逆(C)
A.①④⑤⑥ B.②③⑥ C.②④⑤⑥ D.只有④
7.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已
达平衡状态的是( )
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H 键的数目和生成N—H 键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1 3 2
∶∶
8.在一定温度下,在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g)
2AB(g)达到化学平衡
2
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的标志是( )
A.容器内的总压强不随时间而变化
B.反应速率v(A2)=v(B2)=
v(AB)
C.单位时间内有nmol A2生成的同时就有2nmol AB 生成
D.容器内混合气体的密度不随时间而变化
9.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒温下使其达到
分解平衡NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g),判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中混合气体的密度不变
C.密闭容器中混合气体平均分子量不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
10.一定温度下,在恒容密闭容器中充入CO 和H2,发生反应:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)
△H<0。下列图像符合实际且t0时达到平衡状态的是( )
A.
B.
C.
D.
03 分析外界条件对化学平衡的影响
11.将等物质的量的N2、H2 气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新
平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变,N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
12.(2025·江苏省盐城市高三一模)某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
2X(g)
①
+Y(g)
Z(s)+ 2Q(g) ΔH1<0
M(g)
②
+N(g)
R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是( )
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
3
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C.降温时无法判断Q 浓度的增减 D.通入Y,则N 的浓度增大
13.已知反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反
应达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.升高温度,K 减小 B.减小压强,n(CO2)增加
C.更换高效催化剂,α(CO)增大 D.充入一定量的氮气,n(H2)改变
14.某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)
CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确
的是( )
A.增大压强,v 正> v 逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
15(2025·江西景德镇二模)一定温度下,在三个体积
的恒容密闭容器中发生反应2X(g)
Y(g)+
Z(g)。相关数据见下表,下列说法正确的是( )
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(
)
平衡物质的量(
)
X
Y
Z
I
T1
2
0.8
II
T1
5
z
III
T2
5
1
A.T1C0时,该反应的平衡常数K=8
B.z=1.6
C.向容器III 再充入1molX 和1molY,此时v 正<v 逆
D.若T1>T2,则该反应ΔH<0
16.(2025·天津河西二模)恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:CaCO3(s)
CaO(s)
+CO2(g),反应达平衡时,二氧化碳的浓度为amol·L-1。下列说法正确的是( )
A.增加
质量,平衡逆向移动
B.增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高CO2浓度
C.容器容积缩小为原来一半,达平衡时,
D.容器容积增大为原来2 倍,再次达平衡时,CO2密度不变
17.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,
其中叙述错误的是( )
4
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A.升高温度,气体颜色加深,则此正反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色较原来深
C.慢慢压缩气体使体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡不会移动
18.
【新技术与学科知识结合】化学热泵技术作为一种高效环保的节能新技术一直以来广
受关注,氨基甲酸铵可应用于化学热泵循环。将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的
密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(
)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度(
)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
下列说法正确的是( )
A.该反应的△H<0,该反应在较低温度下能自发进行
B.25℃时平衡常数的值K≈1.6×10-8
C.当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态
D.再加入少量NH2COONH4平衡正向移动
19.为了研究温度对苯催化加氢的影响,以检验新型镍催化剂的性能,该反应
。采用相同的
微型反应装置,压强为
,氢气与苯的物质的量之比为6.5∶1。反应相同时间后取样分离出氢气后,
分析成分得到的结果如下表:
温度/
85
95
100
110~240
280
300
340
质量分数/%
苯
96.05
91.55
80.85
1
23.35
36.90
72.37
环己烷
3.95
8.45
19.15
99
76.65
63.10
27.63
下列说法不正确的是( )
A.该催化剂反应最佳反应温度范围是110~240℃,因为催化剂的选择性和活性都比较高
B.280℃以上苯的转化率下降,可能因为温度上升,平衡逆向移动
C.在280~340℃范围内,适当延长反应时间可以提高苯的转化率
D.在85~100℃范围内,温度上升反应速率加快,因此苯的转化率上升
5
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04 等效平衡的应用
20.将装有1molHI 的容器密封并加热,部分HI 分解成H2和I2(g)并达到化学平衡。此时I2(g)的体积
分数为x%,若在该容器中加入2molHI 后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时I2的体积分数为
y%,则x 与y 的关系为( )
A.x>y B.x<y C.x=y D.x≥y
21.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)
2C(g)达到平衡时,A、B 和C 的物质的
量分别为4mol、2mol 和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使
平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
22.
【逻辑思维与科学建模】体积完全相同的两个容器A 和B,已知A 装有SO2和O2各1
g,B 装有SO2和O2各2 g,在相同温度下反应达到平衡时A 中SO2的转化率为a%,B 中SO2的转化率为
b%,则A、B 两容器中SO2转化率的关系正确的是( )
A.a%>b%
B.a%=b% C.a%<b% D.2a%=b%
23.在一密闭的容器中充入2 mol A 和1 mol B 发生反应:2A(g)+B(g)
xC(g),达到平衡后,C
的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6 mol、B:0.3 mol、C:1.4 mol
充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为w%,则x 的值为( )
A.只能为2 B.只能为3 C.可能为2,也可能为3 D.无法确定
24.在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5,加热到200 ℃,发生反应:PCl5(g)
PCl3(g)+
Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5在混合气体中的体积分数为m%,若在相同的温度和相同的容器中,起始时
加入2 mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5在混合气体中的体积分数为n%,则m 和n 的关系正确的是( )
A.m>n B.m<n C.m=n D.无法比较
25.已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密
闭容器中,通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡状态Ⅰ;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入
0.9 mol N2、2.7 mol H2和0.2 mol NH3,达到平衡状态Ⅱ,则下列说法正确的是( )
A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KⅠ<KⅡ B.H2的百分含量相同
C.N2的转化率:平衡Ⅰ<平衡Ⅱ D.反应放出的热量:QⅠ=QⅡ<92.3 kJ
26.一定条件下存在反应:H2(g) + I2(g)
2HI(g) ΔH<0,现有三个相同的1 L 恒容绝热(与外界没
有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g) ,在Ⅲ中充
入2 mol H2和2 mol I2(g),700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
6
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D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI 的转化率之和等于1
27.在初始温度为500℃、容积恒定为10L 的三个密闭容器中,按图所示投入原料,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
H=-25kJ/mol
△
。已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0.55 倍;
乙、丙中初始反应方向不同,平衡后对应各组分的体积分数相等。下列分析不正确的是( )
A.刚开始反应时速率:甲=乙 B.平衡后反应放热:甲<乙
C.500℃时乙容器中反应的平衡常数:K=3×102 D.若a≠0,则0.9<b<l
28.(2025·江西模拟预测)某恒温环境下,体积均为
的三个密闭容器甲、乙、丙中,加入催化剂后,
SO2与O2加热至600℃发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。三个容器中起始投料如表所示。下列说法
正确的是( )
物质
甲
乙
丙
SO2(g)/mol
1
0
2
SO2(g)/mol
2
0
4
SO3(g)/mol
0
2
0
A.三个容器中反应的平衡常数大小不相等
B.达到平衡时,丙容器中的n(SO2)大于乙容器中的n(SO2)的2 倍
C.
后甲容器达到平衡,测得气体压强为反应前的90%,则
内O2的平均反应速率为
D.若丙容器中O2的平衡转化率为80%,则丙容器中反应平衡常数K=80
29.如图所示,无摩擦、有质量的隔板1、2、3 将容器分为甲,乙、丙3 个部分,同时进行反应:
,起始时各物质的物质的量已标在图中。在固定的温度和压强下充分反应后,
各部分的体积分别为
、
、
。此时若抽走隔板1,不会引起其他活塞移动。下列说法错误的是
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A.若乙中气体密度不再改变,说明乙中已经达到平衡状态
B.若x=1,V 甲=V 乙
C.若将3 个隔板全部固定,与未固定相比,丙中放热量减少
D.若将该容器逆时针旋转90°竖立在桌面上,重新平衡时,乙中C 的体积分数减小
30.温度为T 时,在容积为2 L 的3 个恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)
xC(g),按不同
方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3 mol A、2 mol B
6 mol A、4 mol B
2 mol C
达到平衡的时间/min
5
8
A 的浓度/mol·L-1
c1
c2
C 的体积分数/%
w1
w3
混合气体的密度/g·L-1
ρ1
ρ2
下列说法正确的是( )
A.若x<4,则2c1<c2
B.若x=4,则w1=w3
C.无论x 的值是多少,均有2ρ1=ρ2
D.甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短
31.一定温度下,在3 个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),达
到平衡,下列说法不正确的是( )
容
器
温度/K
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的正反应为放热反应
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B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c (H2 )大于容器Ⅲ中c (H2 )的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大
32.一定温度下,在4 个容积均为1 L 的恒容容器中分别进行反应(各容器中A 都足量) A(s)+B(g)
C(g)+D(g) ΔH =+100 kJ·mol-1,某时刻测得部分数据如下表:
容器编号
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反应时间/min
反应速率
Ⅰ
0.06
0.60
0.10
t1
v(正)=v(逆)
Ⅱ
0.12
1.20
0.20
t2
Ⅲ
0.32
1.0
0
0
Ⅳ
0.12
0.30
v(正)=v(逆)
下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ中平均反应速率v(B)=0.04/t1 mol·L-1·min-1 B.t2时容器Ⅱ中v(正)>v(逆)
C.容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20 Kj D.容器Ⅳ中c(D)= 0.4 mol·L-1
33.
【逻辑思维与科学建模】在温度、容积相同的3 个密闭容器中,按不同方式投入反应
物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
(已知2CO(g)+O2(g)
2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ·mol-1)
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
2molCO、1mol
O2
2mol CO2
4mol CO2
CO2的浓度(mol·L-1)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强(Pa)
P1
P2
P3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法不正确的是( )
A.2c1<c3 B.a +b = 92.4 C.2 p2> p3 D.α1+α3>1
34.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相
同):N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,相关数据如下表所示:
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
2mol NH3
平衡时容器体积
V 甲
V 乙
V 丙
反应的平衡常数K
K 甲
K 乙
K 丙
平衡时NH3的浓度/mol·L-1
c 甲
c 乙
c 丙
平衡时NH3的反应速率/
v 甲
v 乙
v 丙
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mol·L-1·min-1
下列说法正确的是( )
A.V 甲>V 丙 B.K 乙<K 丙 C.c 乙>c 甲 D.v 甲=v 丙
35.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下发生以下反应:2A(g)+B(g)
3C(g)已知加入1 mol A 和2 mol B 且达到平衡后,生成了a mol C。
(1)达到平衡时,C 在反应混合气中的体积分数是 (用含a 的代数式表示)
(2)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A 和4 mol B,达到平衡后,C 的物质的量为
mol(用含a 的代数式表示)此时C 在反应混合气中的体积分数与原平衡相比 (选填“增大”“减
小”或“不变”)
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A 和5 mol B,若要求平衡后C 在反应混合气中
的体积分数仍与原平衡相同,则还应加入 molC。
36.有甲、乙两容器,甲容器容积固定,乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入2 mol N2、3 mol
H2,反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为 m mol。
(1)相同温度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙中反应达到平
衡时,生成NH3的物质的量为 mol(从下列各项中选择,只填字母,下同);若乙的容积与甲的容
积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为 mol。
A.小于m B.等于m C.在m~2m 之间 D.等于2m E.大于2m
(2)相同温度下,保持乙的容积为甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反应达到平衡时,各物质的
体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同,则起始时应加入 mol N2和 mol H2。
05 勒夏特列原理的应用
37.(2025·陕西西安高一期末)下列不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.夏天打开可乐瓶盖有气泡产生
B.H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡混合气体加压后颜色变深
C.合成氨工业需采用高压的条件
D.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN 后颜色变深
38.(2025·吉林长春高一期末)下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是( )
A.除去Cl2中少量HCl 气体,采用饱和食盐水洗气
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
D.2NO2(红棕色)
N2O4(无色),压缩体积,气体颜色变深
39.(2025·上海育才中学期末)下列事实能用勒夏特列(平衡移动)原理解释的是( )
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A.反应Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,平衡后加入铁粉溶液颜色变浅
B.硫酸工业中的重要反应
,工业上常加入
做催化剂
C.密闭容器中发生反应
,平衡后增大压强气体颜色变深
D.合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(正反应放热),工业上采用高温条件更有利于合成氨
40.(2025·重庆主城区七校联盟高一期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中气体颜色变深
B.向K2Cr2O7溶液中加入适量稀硫酸,溶液橙色加深
C.H2、I2、HI 平衡混合气加压后颜色变深
D.向一定浓度的CuCl2溶液中加入NaCl 固体,溶液变为绿色
41.(2025·陕西安康高一期末)勒夏特列原理又称平衡移动原理。下列现象不能用该原理解释的是(
)
A.夏天打开汽水瓶盖时汽水中产生大量气泡
B.往新制氯水中加入适量碳酸钙固体可以增强漂白能力
C.唾液可以使淀粉水解速率加快
D.CO 中毒者应及时移至空气流通处,必要时应放入高压氧舱
42.(2025·北京三模)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出
C.工业合成氨选择500℃左右的条件进行
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
43.(2025·江苏无锡高二期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动,下列事实不能用勒夏
特列原理解释的是( )
A.压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体,气体颜色变深
B.红棕色的NO2气体,加压后颜色先变深后变浅,但比原来要深
C.反应:CO(g)+NO2(g)
CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.反应:N2(g)+H2(g)
NH3(g) ΔH<0,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施
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1.(2025·海南省直辖县级单位三模)某温度下,在体积一定的密闭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。下列说法错误的是( )
A.反应的ΔH>0
B.在容器中加入氩气,反应速率不变
C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D.达到平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向正向移动
2.(2025·河南二模)温度T 下,向1L 真空刚性密闭容器中加入4molH2(g)和1molFe3O4(s)发生如下反应:
4H2(g)+Fe3O4(s)
3Fe(s)+4H2O(g)。下列说法正确的是( )
A.气体平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态
B.平衡后再充入1molFe3O4(s),平衡正向移动
C.平衡后再充入4molH2(g),H2转化率增大
D.容器内压强不变时,反应达到平衡状态
3.(2025·南省部分学校高三联考)YbN 有很好的加氢催化性能。470K 下,在恒容密闭容器中充入一定
量Yb(NH2)3,发生下列反应:
(1)2Yb(NH2)3(s)
2YbNH(s)+2NH3(g)+2H2(g) +N2(g);
(2)Yb(NH2)3(s)
YbN(s)+2NH3(g) 。
下列叙述错误的是( )
A.反应达到平衡后,只增大
浓度,Yb(NH2)3的平衡转化量减小
B.若只发生反应(1),当N2体积分数不变时,反应不一定达到了平衡状态
C.若只发生反应(2),达到平衡后再充入NH3,再次达到平衡时c(NH3)增大
D.如果温度由
升至
,反应(1)和(2)的平衡常数均发生变化
4.(2025·四川成都二模)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100C0时,体系中各物质浓度随时间变化如下图
所示。下列说法错误的是( )
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A.反应的ΔH>0
B.在0~60s 时段,反应速率v(NO2)=0.0020 mol•L
1
﹣•s
1
﹣
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
5.向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
,发生反应:
。
的平衡转化率按不同投料比
温度的变化曲线
如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.
两点的正反应速率:
C.此反应在任意温度下都可自发进行
D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
6.丙烯是重要的有机化工原料,工业上丙烷脱氢可制丙烯:C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)。回答下列
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问题:
(1)已知部分共价键键能见下表:
共价键
H-H
C-C
C=C
C-H
键能(kJ•mol-1)
436
347
614
413
请写出丙烷脱氢制丙烯的热化学方程式_______,该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低
温”或“任意温度”)。
(2)T1K 时,总压恒定为0.1MPa,起始时向恒温密闭容器中充入0.75 mol C3H8(g)发生反应。
①下列情况能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.n(C3H8)= n(H2) B.体系温度不变 C.体系压强不变 D.气体密度不变
②达到平衡时,混合气体中C3H8的物质的量分数为50%,则对应温度下该反应的压强平衡常数
KP=_______MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,某气体分压=总压×某气体物质的量分数)。
(3)温度为T1时,总压恒定为100kPa,在密闭容器中充入C3H8和稀有气体(稀有气体不参与反应)的混
合气体,C3H8的平衡转化率与充入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a 虚线所示。
①请分析稀有气体的作用并解释曲线变化的原因:_______。
②催化剂可提高生产效率,通入气体中C3H8的物质的量分数为0.4 并加入固体催化剂时,对应C3H8
的平衡转化率应为_______(填“X”“Y”或“Z”)点。
(4)已知丙烷脱氢制丙烯工艺生产中常将稀有气体改为CO2气体。600℃,将一定浓度的CO2与固定浓
度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的CO、C3H6和H2浓度随初始CO2浓度的变化
关系如图b,改为CO2气体的好处是_______。
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7.国家主席习近平指出,为推动实现碳达峰碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实
施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“
”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚,
既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料。
回答下列问题:
(1)制取二甲醚的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H,则
∆H=___________。
已知:①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.0kJ∙mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H2=-23.5kJ∙mol-1
(2)往一容积为
的恒容密闭容器中通入2molCO 和6molH2,一定温度下发生反应::2CO2(g)+
6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g),起始总压为p0,20 min 时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物
质的量分数为12.5%。
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是___________(填字母序号)。
a.容器内气体压强不再发生改变
b.正、逆反应速率相等且均为零
c.向容器内再通入1molCO 和3molH2,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大
d.向容器内通入少量氦气,则平衡向正反应方向移动
②0-20 min 内,用H2表示的平均反应速率v(H2) =___________,CO2的平衡转化率
α(CO2)=___________;该温度下,反应的平衡常数KP=___________(用含p0的式子表达,用平衡分压代替
平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③升高温度,二甲醚的平衡产率___________(填“增大”、“减小”或“不变”),简述理由:
___________。
④工业上,CO2与H2混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂I、II 的反应器,CO2
转化率与温度的关系如下图。在催化剂II 作用下,温度高于T1时,CO2转化率下降的原因可能是_______。
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8.SO2是形成酸雨的主要气体,减少SO2的排放和研究SO2综合利用意义重大。回答下列问题:
(1)焦炭催化还原SO2既可削除SO2,同时还可得到硫(S2),化学方程式为2C(s)+2SO2(g)
S2(g)
+2CO2(g)。一定压强下,向1L 密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应,测得SO2(g)的生成速率
与S2(g)的生成速率随温度(T)变化的关系如图1 所示。图中A、B、C、D 四点中,处于平衡状态的是
_______点。
(2)某科研小组研究臭氧氧化脱除SO2和NO 的工艺,反应原理及反应热活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9kJ·mol-1,E1=3.2kJ·mol-1;
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)
SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6kJ·mol-1,E2=58kJ·mol-1;
已知该体系中臭氧还发生分解反应:2O3(g)
3O2(g)。保持其他条件不变,每次向容积为2L 的反
应器中充入含2.0molNO、2.0molSO2的模拟烟气和4.0molO3,改变温度,反应相同时间t0min 后,体系中
NO 和SO2的转化率如图2 所示:
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①Q 点时反应开始至t0min 内v(SO2)=_______。
②由图可知相同温度下(温度小于300℃)NO 的转化率远高于SO2,其原因可能是_______。
③若反应达到平衡后,缩小容器的体积,则NO 和SO2转化率_______(填“增大”“减少”或“不
变”)。
④假设100℃时,P、Q 均为平衡点,此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%,体系中O3的物质
的量是_______mol,反应I 的平衡常数Kc=_______。
(3)在一定条件下,CO 可以去除烟气中的SO2,其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同,以γ-
Al2O3(一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,具有良好的吸附性能)作为催化剂,研究表明,
γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图3 所示。240℃
以后,随着温度的升高,SO2去除率迅速增大的主要原因是_______。
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1.(2024·江西卷,9,3 分)温度T 下,向1L 真空刚性容器中加入1mol(CH3)2CHOH,反应达到平衡时,
c(Y)=0.4mol·L-1,
下列说法正确的是( )
A.再充入1mol X 和1mol Y,此时v 正<v 逆
B.再充入1mol X,平衡时c(Y)=0.8mol·L-1
C.再充入1mol N2,平衡向右移动
D.若温度升高,X 的转化率增加,则上述反应ΔH<0
2.(2024·浙江6 月卷,11,3 分)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
II.C2H6(g)+2CO2(g)
4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为
的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得
时(反应均未平衡)的
相关数据见下表,下列说法不正确的是( )
温度(
)
400
500
600
乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:I<II
B.
时,0~5 min 反应I 的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3
mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率
3.(2024·浙江6 月卷,16,3 分)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关
现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
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A
浓度
向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中
加入1mL0.1mol·L-1 HBr 溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡
向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入
气体,分解达到平衡
后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体
积不变的可逆反应,改
变压强平衡不移动
C
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体
的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热
反应方向移动
D
催化剂
向
乙酸乙酯中加入
1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液,水浴
加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使
平衡向正反应方向移动
4.(2023•北京卷,4,3 分)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
5.(2025•甘肃卷,17)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质,得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包
括以下两个主要反应:
反应1:C2H2(g)+H2(g)
C2H4(g) ΔH1=-175kJ·mol−1(25℃,101kPa)
反应2:C2H2(g)+2H2(g)
C2H6(g) ΔH2=-312kJ·mol−1(25℃,101kPa)
(1)25℃,101kPa 时,反应C2H4(g)+H2(g)
C2H6(g)的ΔH= kJ·mol−1。
(2)一定条件下,使用某含Co 催化剂,在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的
量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
①在60~220℃范围内,乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条),当温度由220℃升
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高至260℃,乙炔转化率减小的原因可能为 。
②在120~240℃范围内,反应1 和反应2 乙炔的转化速率大小关系为v1 v2(填“>”“<”或“=”),
理由为 。
6.(2025•陕晋宁青卷,17)MgCO3/MgO 循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了
利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
I.MgCO3(s)= MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol−1
II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1
III.CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41kJ·mol−1
(4) 100kPa 下,在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol 发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率
和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(反应III 在360℃以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示CH4选择性的曲线是 (填字母)。
②点M 温度下,反应Ⅱ的Kp= (kPa)-2 (列出计算式即可)。
③在550℃下达到平衡时,n(CO) mol。500~600℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能
是 。
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