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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 平衡状态判断
题型02 影响化学平衡移动的因素
题型03 化学平衡的图像
题型04 勒夏特列原理及其应用
题型05 考查等效平衡
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 平衡状态判断
1.(24-25 高三下·吉林省长春市第六中学·期末)反应
在恒温恒容的
密闭容器中进行,下列叙述不能说明反应达到平衡状态的是
A.气体的密度不再改变
B.水蒸气的浓度不再改变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间消耗
的同时消耗
2.(2025·黑龙江双鸭山市田家炳中学·一模)在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:
1
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,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.消耗
的同时生成
B.
的质量保持不变
C.
,
,
浓度比为
D.正、逆反应速率相等且均等于零
02 影响化学平衡移动的因素
3.(2025·吉林四平·一模)在恒温密闭容器中,反应
达到平衡。下列说法
正确的是
A.达平衡后,
和
的浓度保持不变
B.减小容积,达新平衡时
的浓度降低
C.维持恒容,加入一定量的
,达新平衡时
的浓度降低
D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时
的转化率减小
4.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为
和
。
反应1:
反应2:
该温度下,向某刚性密闭容器中放入
和
固体,平衡后以上3 种固体均大量存在。下列说
法错误的是
A.通入
,再次平衡后,气体的密度变小
B.平衡后再通入一定量的
不变
C.平衡后再通入一定量的
变小
2
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D.若缩小容器体积,再次平衡后,总压强不变
03 化学平衡的图像
5.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)在不同温度下,分别向10L 的恒容密闭容器中按
充入一定量的NO 和
发生反应:
,其中NO 的物质的量随时间变化如图所示,下列说法错误
的是
A.
时,
时间段内,
B.容器内气体颜色不再改变时可以说明反应达到平衡状态
C.若
时,NO 和
的起始投入量均为a mol,则达到平衡时NO 的残留量为0.4a mol
D.该反应的
6.(2025·辽宁大连·二模)将HCl 和O2分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中,发生反应:
,在T1、T2、T3温度下反应,通过检测流出的气体成分绘制HCl 转化率
(α)曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
3
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A.T1>T2>T3
B.该反应在低温下可自发进行
C.加入高效催化剂或升温可提高M 点转化率
D.若通气1 h,则N 点氯气的物质的量为0.092 mol
04 勒夏特列原理及其应用
7.(24-25 高三下·辽宁师范大学附属中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水放置一段时间,溶液的pH 会减小
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C.恒容容器中反应
达到平衡后,升高温度,气体颜色变深
D.增大压强,有利于
与
反应生成
8.(24-25 高三上·黑龙江海伦市第一中学·期末)下列事实不能用平衡移动原理来解释的是
A.新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
B.醋酸溶液中,加入醋酸铵固体,溶液
增大
C.压缩注射器中的
混合气体,气体颜色立即变深
D.工业制取金属钾
使K 变成蒸气从混合体系中分离
4
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05 考查等效平衡
9.(2025·吉林公主岭·二模)乙烯被誉为石油化工的“龙头”,其衍生物占石化产品的75%以上。某化学兴
趣小组模拟工业上乙烷分解制乙烯。恒温条件下,分别向体积为1L、2L、4L、8L 的四个密闭容器(编号分
别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中充入
发生反应起始时容器Ⅰ中的压强为24MPa,10min 后测得剩余
的浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L,下列相关说法不正确的是
A.容器Ⅱ中的平均反应速率比容器Ⅲ快
B.容器Ⅰ和Ⅱ处于平衡状态,容器Ⅲ和Ⅳ尚未平衡
C.容器Ⅲ达到平衡时,以各物质分压表示的压强平衡常数
D.将容器Ⅳ压缩至1L,平衡后乙烷的转化率为50%
10.(2025·辽宁营口·一模)一定温度下,某恒容密闭容器中发生如下反应:
,起始加入
,平衡时反应物的转化率
与起始加入的物质的量之比
的关系如图,下列说法错误的是
A.E 表示
的转化率与x 的关系
B.
C.当
时,若
的体积分数保持不变,则可以说明化学反应达到了化学平衡状态
D.其他条件不变,起始时仅加入
和
或
和
达平衡时分
别放出
和吸收
的热量,则
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11.(2025·黑龙江·一模)工业上利用CO2加氢合成甲醇反应为
。将CO2(g)和H2 (g)按一定物质的量比,分别以不同的起始流速通入反应器中,加入
相同的催化剂,在280℃、310℃和340℃下反应,通过检测单位时间内流出气体的成分,绘制CO2转化率(
)曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A.CO2加氢合成甲醇自发的条件是高温
B.图中温度关系:T1>T2>T3
C.将温度升高30℃,M 点CO2转化率将减小
D.当流速为0.18 mol/h,α(T1)小的原因是反应物与催化剂接触不充分、T1温度低
12.(2025·辽宁丹东·三模)Deacon 发明的将氯化氢转化为氯气的总反应为:
,
。该总反应可按下列催化过程进行:
Ⅰ.
,
6
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Ⅱ.
,
Ⅲ.
,
实验测得在一定体积的容器中,当进料浓度比
的比值分别为1、4、7 时,总反应的HCl 平衡
转化率随温度变化的曲线如图所示。
下列说法中不正确的是
A.
B.图中曲线③代表的
C.增加少量
,不改变HCl 的平衡转化率
D.曲线①表明
时,HCl 平衡转化率已经接近100%,但在工业生产中通常采用的反应温度为
,可能是因为此温度下催化剂活性更高,反应速率更快
13.(2025·吉林长春·一模)一定条件下,分别向体积为
的恒容密闭容器中充入气体,发生反应
,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所
示。下列说法不正确的是
实验
充入气体量
反应过程条件
反应物转化率
①
恒温
②
恒温
③
绝热
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A.实验①、②中X 的浓度相等时,反应处于平衡状态
B.
时间内,实验②、③中Z 的平均反应速率:前者>后者
C.图中c、d 两点的气体的总物质的量:
D.实验①、②、③平衡时反应物的转化率:
14.(24-25 高三上·吉林省通榆县第一中学·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)
CH
⇌
3OH(g) ΔH,按投料比
。将H2与CO 充入V L 恒容密闭容器中,在一定条件下发生
反应,测得CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.ΔH<0,P1>P2>P3
B.达到平衡后,再按照
加入气体,平衡后CO 的体积分数减小
C.恒温恒容下,向M 点容器中再加入2mol CH3OH、3molCO,则平衡移动
D.T1℃、P3压强下,Q 点对应的v 正>v 逆
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15.(24-25 高三上·黑龙江哈尔滨三种·期中)工业上曾以
和
为原料在一定温度和压强下合成尿
素。反应均可逆且分两步进行:①
和
生成
;②
分解生成尿素。反应过
程能量变化关系如图所示。将一定量的
和
投入密闭容器中反应。下列说法正确的是
A.正反应活化能:反应①<反应②
B.合成尿素反应的
C.随着反应的进行,
含量会持续增大
D.升高温度,反应②速率和限度均增加,尿素的平衡产率一定增大
16.(2025·内蒙古·二模)T K 下,分别向三个容积不等的恒容密闭容器中投入1mol SOCl2和1mol H2S 发生
反应:
,反应t min 后,三个容器中SOCl2的转化率如图所示。下列
说法正确的是
A.0~t min 内,三个容器中的正反应速率:
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B.b 点为平衡转化率,a、c 点不是平衡转化率
C.T K 时,该反应的平衡常数为2 mol·L-1
D.V1 L 容器中反应达到平衡后,若再投入1mol SOCl2和1mol S2O,平衡不移动
17.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)高炉炼铁过程中涉及如下反应:
①
②
③
在恒容密闭容器中加入足量
、C,发生上述反应。改变温度,测得平衡时容器内总压强的对数
、
或
的物质的量分数变化如图所示。
下列叙述错误的是
A.
B.、曲线分别代表
、
C.若改为恒压容器,则曲线向下移动
D.加入催化剂,可提高单位时间内
的转化率
18.(2025·吉林·二模)挥发性有机物的减排与控制已成为我国当前阶段大气污染治理的重点工作之一,通
过催化氧化法去除乙酸乙酯的过程主反应如下:
,一
定温度下,将不同量的原料通入恒压密闭容器中只发生上述反应,平衡时热量变化如下表:
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实验编
号
初始投入量/mol
平衡时热量变化
①
2
10
0
0
放热2akJ
②
0
0
4
5
吸热2bkJ
③
0
0
4
4
吸热2ckJ
下列说法正确的是
A.选择高效催化剂可以提高乙酸乙酯氧化反应的选择性和平衡转化率
B.该反应低温自发
C.该反应的
D.向实验②平衡后的体系中通入
,
的平衡转化率比③中的大
19.(2025·辽宁大连·二模)随着汽车使用量增大,尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明,一定条
件下存在反应:
。在相同温度下,向两个密闭刚性的甲、乙容器中
都充入一定量的反应物,甲容器保持绝热(即与外界无热量交换),乙容器保持恒温,在相同的温度下同
时开始反应,测得有关数据如表所示,下列说法正确的是
容器编
号
容器体
积/L
起始物质的量/
mol
5s 时物质的量浓度
(mol/L)
10s 时物质的量浓度
(mol/L)
CO
NO
甲
1
2
2
0.3
0.5
乙
2
4
4
0.25
0.5
A.甲、乙两容器达到平衡时,平衡常数:
B.平衡后,往容器甲中再充入2mol CO 和2mol NO,平衡时
C.平衡后,往容器乙再充入1mol CO 和1mol
,NO 的转化率增加
D.其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,则5s 时
的浓度小于0.25mol/L
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20.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)一定温度下,将等量的气体
分别通入起始体积相同的密闭容器I 和Ⅱ
中,使其发生反应
,如图。下列说法正确的是
A.达平衡时,容器I 中
的转化率一定小于容器Ⅱ中
的转化率
B.达平衡后,向容器I 中通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动
C.达平衡后,将容器Ⅱ温度升高,发现其体积增大,说明X 发生的反应为吸热反应
D.达平衡后,反应物的总物质的量和生成物的总物质的量相等,对应图中坐标上的温度是
21.(24-25 高三下·吉林实验中学·期中)已知反应:①SO3(g)+H2O(l)
H
⇌
2SO4(l) ΔH1 K1 ;
SO
②
2(g)+
O2(g)
SO
⇌
3(g) ΔH2 K2 ;
SO
③
2(g)+CO2 (g)
SO
⇌
3(g)+CO(g) ΔH3 K3。
平衡常数的对数值lgK 随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应①的ΔS<0,反应③的ΔH3>0
B.反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
2H
⇌
2SO4(l)的lgK=2lgK1+2lgK2
C.t K 时,反应②中c(SO2) c(O
∶
2) c(SO
∶
3)=2 1 2
∶∶,则一定有v(正)=v(逆)
D.在恒容密闭容器中充入1 mol SO2和1 mol CO2进行反应③,压强:p(z)>p(y)=p(x)
22.(2025·内蒙古·一模)常温下,将
、
和10 mL NaOH 溶液混合,
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发生反应:
。溶液中
与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法
错误的是
A.当
不再变化时,该反应达到平衡状态
B.
时的
小于
时的
C.若平衡时溶液的
,则该反应的平衡常数
D.在酸性条件下,
的氧化性大于
23.(2025·黑龙江·一模)科学家利用多聚物来捕获
,使
与
在催化剂表面生成
和
,
涉及以下反应:反应Ⅰ.
;
反应Ⅱ.
。
分别在
压强下向密闭容器中充入
与
,测得平衡时
及
的物质的量
分数随温度的变化关系如图。下列说法正确的是
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A.对于反应Ⅰ,其正向反应速率:
B.曲线b 表示压强为
时
的物质的量分数随温度的变化关系
C.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动
D.
时反应Ⅱ的平衡常数为
1.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,
时其制备过程及相关物质浓
度随时间变化如图所示,
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.
时,反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数:①>②
C.
平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
2.(2025·甘肃卷)CO2 加氢转化成甲烷,是综合利用CO2 实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。
525℃,101kPa 下,CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH= -185kJ·mol−1。反应达到平衡时,能使平衡向正
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反应方向移动的是( )
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体
3.(2025·安徽卷)(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生上述两个分解反应下
列说法中能表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.H2O(g)的浓度不变 d.CO 和CO2的物质的量相等
4.(2025·陕晋宁青卷)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
回答下列问题,
(1)计算MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+ CH4(g)+2H2O(g) ΔH4= kJ·mol−1
(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
5.(2025·浙江1 月卷)二甲胺[(CH3)2NH]、N,N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请
回答:
(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.NH3(g)+CH3OH(g)
CH3NH2(g)+H2O(g)
Ⅱ.CH3NH2(g)+CH3OH(g)
(CH3)2NH(g)+H2O(g)
Ⅲ.(CH3)2NH(g)+CH3OH(g)
(CH3)3N(g)+H2O(g)
可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。
A.温度 B.投料比[n(NH3):n(CH3OH)] C.压强 D.催化剂
6.(2025·云南卷)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点
118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)= CH3COOH(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
Ⅱ.CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g) ΔH2=+68.7kJ·mol−1
回答下列问题:
(1)乙醇可由秸秆生产,主要过程为
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秸秆
纤维素
乙醇
(2)对于反应Ⅰ:
①已知CH3CHO(g)+H2O(g)= CH3COOH(g)+H2(g) ΔH=-24.3kJ·mol−1,则ΔH1= kJ·mol−1。
②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.CH3COOH 的体积分数不再变化
D.单位时间内生成1molH2O,同时消耗2molH2
③反应后从混合气体分离得到H2,最适宜的方法为 。
7.(2025·云南卷) (3)恒压100kPa 下,向密闭容器中按n(H2O):n(C2H5OH)=9:1 投料,产氢速率和产物的
选择性随温度变化关系如图1 ,关键步骤中间体的能量变化如图2 。[ 比如:乙酸选择性
]
①由图1 可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为 。
②由图中信息可知,乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
270℃
③
时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则
,平衡常数Kp1= kPa(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡
浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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