文档文本内容
专题32 化学平衡常数及其相关计算
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 化学平
衡常数的理解及
应用
选择题:
2025:山东
2024:福建、江西、北京、吉林
2023:江苏、湖南
2022:江苏、天津、海南
2021:海南
2020:江苏、浙江
2017:天津
注重考查学科核心知识 :本专题主要考查
化学平衡常数的理解、化学平衡常数的影
响因素及应用、化学平衡常数的相关计算
等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 :化学平
衡常数和勒夏特列原理在其他平衡体系中
的应用是高考命题的趋势。预计高考中将
重点考查化学平衡常数的应用及化学平衡
常数的相关计算,化工生产中适宜温度、
压强及酸碱度的选择。复习备考时,应特
别关注:化学平衡常数的影响因素及化学
平衡常数的相关计算,化学平衡的常数和
勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用
等。
考点02 化学平
衡
常数的计算
2025:江苏
2024:湖南
2023:重庆
2022:重庆、辽宁
2020:北京
非选择题节选:
2024:新课标卷
2023:全国乙卷
2021:天津
2019:新课标Ⅲ卷、天津
2018:新课标Ⅲ卷
2017:新课标Ⅰ卷
1.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化
合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:
温度时,
完全分解;体系中气相产物在
、
温度时的分压分别为
、
。下列说法错误的是
A.a 线所示物种为固相产物
B.
温度时,向容器中通入
,气相产物分压仍为
C.
小于
温度时热解反应的平衡常数
D.
温度时、向容器中加入b 线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
2.(2024·福建·高考真题)多卤离子
在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
知识点01 化学平衡常数的理解及应用
D.
可分解为
和
3.(2024·江西·高考真题)温度T 下,向1L 真空刚性容器中加入
,反应达到平衡时,
,
下列说法正确的是
A.再充入1mol X 和1mol Y,此时
B.再充入1mol X,平衡时
C.再充入
,平衡向右移动
D.若温度升高,X 的转化率增加,则上述反应
4.(2024·北京·高考真题)下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据相同温度下可逆反应的Q 与K 大小的比较,可推断反应进行的方向
B.依据一元弱酸的
,可推断它们同温度同浓度稀溶液的
大小
C.依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
D.依据
的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
5.(2024·北京·高考真题)可采用
催化氧化法将工业副产物
制成
,实现氯资源的再利用。
反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种
催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y 为反应物
,W 为生成物
B.反应制得
,须投入
C.升高反应温度,
被
氧化制
的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
6.(2024·吉林·高考真题)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
7.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物(
)催化反应
,既可以除去
天然气中的
,又可以获得
。下列说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为
中带部分负电荷的S 与催化剂中的M 之间发生作用
D.该反应中每消耗
,转移电子的数目约为
8.(2023·湖南·高考真题)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
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c 对应的平衡常数:
D.反应温度为
,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
9.(2022·江苏·高考真题)用尿素水解生成的
催化还原
,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反
应为
,下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.上述反应中消耗
,转移电子的数目为
D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
10.(2022·天津·高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol
和1mol
,反应
达到平衡后,再通入一定量
,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.
的平衡浓度增大
B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大
D.
的转化总量增大
11.(2022·海南·高考真题)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,
,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时
的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的
,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的
,
的平衡转化率增大
12.(2021·海南·高考真题)制备水煤气的反应
,下列说法正确
的是
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
13.(2020·江苏·高考真题)反应
可用于纯硅的制备。下列有关该反应的
说法正确的是
A.该反应
、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成1 mol Si 需消耗
D.用E 表示键能,该反应
14.(2020·浙江·高考真题)
溶液与
溶液发生反应:
,达到平衡。下列说法不正确的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2 次萃取分离后,在水溶液中加入
,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度
C.加入
固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
15.(2017·天津·高考真题)常压下羰基化法精炼镍的原理:Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反
应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为 42.2 ℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO 反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。下列判断正确的是
A.增加 c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.该反应达到平衡时,v 生成[Ni(CO)4]=4v 生成(CO)
C.第一阶段,在 30 ℃和 50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃
D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
16.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含
等的氧化物)用过量的较浓
溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
知识点02 化学平衡常数的计算
已知:
。下列说法正确的是
A.较浓
溶液中:
B.
溶液中:
的平衡常数
C.
溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
17.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的
和
,发生如下反应:
主反应:
副反应:
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
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.
,
D.L、M、N 三点的平衡常数:
18.(2023·重庆·高考真题)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按
投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的
,反应Ⅱ的
B.
点反应Ⅰ的平衡常数
C.
点
的压强是
的3 倍
D.若按
投料,则曲线之间交点位置不变
19.(2022·重庆·高考真题)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p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)
NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)
Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3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.反应2 的平衡常数为4×106Pa2
B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa
D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
20.(2022·辽宁·高考真题)某温度下,在
恒容密闭容器中
发生反应
,有
关数据如下:
时间段/
产物Z 的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A.
时,Z 的浓度大于
B.
时,加入
,此时
C.
时,Y 的体积分数约为33.3%
D.
时,X 的物质的量为
21.(2020·北京·高考真题)一定温度下,反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时,测得
c(H2)=c(I2)=0.11mmol•L-1,c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下,按下列4 组初始浓度进行实验,反应逆向进行
的是(注:1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
A.A
B.B
C.C
D.D
22.(2024·新课标卷·高考真题节选)
(四羰合镍,沸点43
)
℃可用于制备高纯镍,也是有机化合
物羰基化反应的催化剂。回答下列问题:
(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa 下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,
体积分数x 与温度的
关系如图乙所示。反应
的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角
度考虑, 有利于
的生成(写出两点)。
、100℃时CO 的平衡转化率α= ,该温度下
平衡常数
。
(4)对于同位素交换反应
,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为
(k 为反应速率常数),则
反应一半所需时间
(用k
表示)。
23.(2023·全国乙卷·高考真题节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,
制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s)
Fe2O3(s)+SO2(g) +SO3(g)
(Ⅰ)。平衡时
的关系如下图所示。
时,该反应的平衡总压P 总=_______ kPa、平衡常数
KP(Ⅰ)=_______(kPa)
2。KP(Ⅰ)随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)
2SO2(g) +O2(g) (Ⅱ),平衡时
_______(用
表示)。在
时,
,则
_______ kPa,KP(Ⅱ)=_______ kPa
(列出计算式)。
24.(2021·天津·高考真题节选)铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6 的配离子,如
、
、
。某同
学按如下步骤完成实验:
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡:
;
,向溶液Ⅱ中加入NaF 后,溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应,其
离子方程式为 ,平衡常数为 (用K1和K2表示)。
25.(2019·新课标Ⅲ卷·高考真题节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量
也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)Deacon 发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)
∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1 时HCl 平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl 初始浓度为c0,根据
进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1 的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以
保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是
____________。
26.(2019·天津·高考真题节选)氮、磷、砷
、锑
、铋
、镆
为元素周期表中原子序数依
次增大的同族元素。回答下列问题:
(5)在1L 真空密闭容器中加入a mol PH4I 固体,℃时发生如下反应:
PH4I(s)
PH3(g)+HI(g) ①
4 PH3(g)
P4(g)+ 6H2(g) ②
2HI(g)
H2(g)+I2(g) ③
达平衡时,体系中
,
,
,则℃时反应①的平衡常数
值为
______(用字母表示)。
27.(2018·新课标Ⅲ卷·高考真题节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K 和343 K 时
SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K 时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343 K=__________(保留2 位小数)。
②在343 K 下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取
的措施有____________、___________。
③比较A 项,b 处反应速率大小:va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v 正−v 逆=
−
,k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数,x 为物质的量分数,计算a 处
=__________(保留1 位小数)。
28.(2017·新课标Ⅰ卷·高考真题节选)近期发现,H2S 是继NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子,
它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(3)H2S 与CO2 在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)
COS(g) +H2O(g)。在610 K 时,将0.10 mol CO2 与
0.40 mol H2S 充入2.5 L 的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S 的平衡转化率
=_______%,反应平衡常数K=________。
②在620 K 重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S 的转化率
_____
,该反应的
H_____0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S 转化率增大的是________(填标号)
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2