文档文本内容
第03 讲 化学平衡常数及其相关计算 目录 一、题型精 讲 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式.............................................................................................................1 题型02 考查化学平衡常数的应用.............................................................................................................................3 题型03 考查化学平衡常数的简单计算.....................................................................................................................5 题型04 考查压强平衡常数及其应用.........................................................................................................................6 题型05 考查平衡转化率及其计算.............................................................................................................................8 题型06 化学平衡常数的综合考查............................................................................................................................11 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算...................................................................................................................12 二、靶向突破 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式 1.含义 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常 数，用符号K 表示。 2.表达式 (1)对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K＝。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式 如C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝；Fe3＋(aq)＋3H2O(l) Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平 衡常数表达式K＝。 3.意义及影响因素 (1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (4)平衡常数与反应方程式的关系 ①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正＝。 ②方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x 次方。 ③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝K1·K2。 【例1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是( ) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K 与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的程度 【变式1-1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是( ) A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．由化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的限度 C．化学平衡常数K 与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变 【变式1-2】在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 的平衡常数为K，下列说法正确的是( ) A．K 越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B．K 越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K 随反应物浓度的改变而改变 D．K 随温度和压强的改变而改变 【变式1-3】下列有关平衡常数的说法中，正确的是( ) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) 题型02 考查化学平衡常数的应用 1.判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K 值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 【特别提醒】K 值大小与反应程度的关系 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 2.判断可逆反应进行程度或进行方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若浓度商Q＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可 逆反应所处的状态。 3.判断可逆反应的热效应 （1）：；。 （2）：；。 【例2】在恒温恒容条件下，向容积为1 L 的密闭容器中充入一定量的SO3(g)，发生下列反应：2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g) ΔH>0。温度为T 时，部分实验数据如表所示： t/s 0 50 100 150 c(SO3)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是( ) A.前50 s 内SO2(g)的平均生成速率为0.03 mol·L－1·s－1 B.容器内密度不再改变说明反应已达平衡 C.150 s 时，向容器中继续通入2 mol SO3、2 mol SO2、1 mol O2，则此时反应将逆向进行 D.其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时SO3的转化率增大 【变式2-1】25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L 的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L 的KSCN 溶液，发生反应： Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，混合溶液中c(Fe3＋)与反应时间(t)的变化如图所示。(盐类的水解影响忽略不 计)下列说法正确的是( ) A.在该反应过程中，A 点的正反应速率小于B 点的逆反应速率 B.E 点对应的坐标为(0，0.05) C.该反应的平衡常数K＝ D.t4时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl 溶液，平衡正向移动 【变式2-2】在10 L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g) M(g)＋N(g)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是( ) A.实验①中，若5 min 时测得n(M)＝0.050 mol，则0 至5 min 时间内，用N 表示的平均反应速率v(N)＝ 1.0×10－2 mol/(L·min) B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C.实验③中，达到平衡时，Y 的转化率为60% D.实验④中，达到平衡时，b＝0.06 【变式2-3】 转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应 可实现 的资源化利用，下列说法正确的是 A．温度升高， 增大， 减小 B．加入催化剂，反应速率加快，可提高 产率 C．恒温恒容，增大压强， 转化率增大，平衡常数增大 D．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 题型03 考查化学平衡常数的简单计算 1.根据化学平衡常数表达式计算 对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K＝。 2.依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K 正·K 逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n 倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K 间的关系是K′＝Kn或 K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 【例3】某温度时N2＋3H2 2NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3 H2＋N2的平衡常数为( ) A. B. C. D．a2 【变式3-1】将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K 为( ) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 【变式3-2】在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A.反应达到平衡时，X 的转化率为50% B.反应可表示为X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，其平衡常数为1 600 C.增大压强使平衡向生成Z 的方向移动，平衡常数增大 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 【变式3-3】在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： 2NO(g) ① N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030 2H ② 2(g)＋O2(g) 2H2O(g) K2＝2×1081 2CO ③ 2(g) 2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92 以下说法正确的是( ) A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 题型04 考查压强平衡常数及其应用 1．分压 (1)定义：相同温度下，当某组分气体B 单独存在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气体B 所具有的 压强，称为气体B 的分压强。 (2)计算公式： 混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p 总×。 (3)分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p 总＝pA＋pB＋pC＋… 2．压强平衡常数 (1)表达式(以aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)为例) Kp＝[p(X)：X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。 (2)计算模板 ①根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。 ②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 ③根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量 分数)。 ④根据平衡常数计算公式代入计算。 (3)实例：一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入压强为p0的恒压容器中，测得平衡时N2的 转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(Kp)。 3.解题模板 平衡时p(N2)＝p0、p(H2)＝p0、p(NH3)＝p0。Kp＝＝＝。 【例4】在300 ℃、8 MPa 下，将CO2和H2按物质的量之比为1 3∶通入恒压密闭容器中发生CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的压强平衡常 数Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 【变式4-1】650 ℃时，一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡时，CO 的体积分数为40%，总压强为p 总。 (1)平衡时CO2的转化率为________。 (2)已知：气体分压(p 分)＝气体总压(p 总)×体积分数。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝________。 【变式4-2】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固 体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L 恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和2.030 mol 固体活性炭，生成A、B 两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强 如下表： 活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：________________，计算反应体系在200 ℃时的平衡 常数Kp＝________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 【变式4-3】乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲 酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa 时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反 应： CH3COOCH3(g)＋2H2(g) CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)。一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1 10 ∶ 的投 料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示： (1)A 点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。 (2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝________ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不 要求计算结果)。 题型05 考查平衡转化率及其计算 1．表达式 对于化学反应aA＋bB cC＋dD，反应物A 的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．温度和压强对转化率(α)的影响 温度或压强改变后，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大，反之，则转化率减小。 3．改变反应物用量对转化率(α)的影响 (1)反应物不止一种时，如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。 ①只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减小，其他反应物转化率增大。如增大c(A)，则平衡正向 移动，α(A)减小，α(B)增大。 ②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，其影响结果相当于增大压强， 当m＋n＝p＋q 时，α(A)、α(B)不变； 当m＋n＞p＋q 时，α(A)、α(B)增大； 当m＋n＜p＋q 时，α(A)、α(B)减小。 (2)反应物只有一种时，如aA(g) bB(g)＋cC(g)，增大c(A)，其影响结果相当于增大压强， 当a＝b＋c 时，α(A)不变； 当a＞b＋c 时，α(A)增大； 当a＜b＋c 时，α(A)减小。 4.转化率大小变化分析技巧 判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常 见有以下几种情形： 反应类型 条件的改变 反应物转化率的变化 有多种反应物的可逆 反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 恒容时只增加反 应物A 的用量 反应物A 的转化率减小，反应物B 的转化率增大 同等倍数地增大 反应物A、B 的 恒温恒压条件下 反应物转化率不变 恒温恒容 m＋n＞p＋q 反应物A 和B 的转化率均增大 量 条件下 m＋n＜p＋q 反应物A 和B 的转化率均减小 m＋n＝p＋q 反应物A 和B 的转化率均不变 只有一种反应物的可 逆反应：mA(g) nB(g)＋pC(g) 增加反应物A 的 用量 恒温恒压 条件下 反应物转化率不变 恒温恒容 条件下 m＞n＋p 反应物A 的转化率增大 m＜n＋p 反应物A 的转化率减小 m＝n＋p 反应物A 的转化率不变 【例5】高炉炼铁过程中发生反应：Fe2O3(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡 常数如下表： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是( ) A．ΔH＞0 B．1 000 ℃时，在固定容积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、CO2的物质的量分别为0.5 mol、1.8 mol，此时反应向正反应方向进行 C．其他条件不变，向平衡体系中充入CO2气体，K 减小 D．其他条件不变，升高温度，可以提高CO 的平衡转化率 【变式5-1】温度为T 时，向2.0 L 恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应PCl5(g) PCl3(g)＋ Cl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是( ) t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 A．相同温度下，初始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，达到平衡时，c 平 (PCl5)>0.4 mol·L－1 B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c 平(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0 C．反应在前50 s 的平均速率为v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1 D．相同温度下，初始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80% 【变式5-2】在一个容积为2 L 的密闭容器中，加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生反 应A2(g)＋B2(g) 2AB(g) ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的 是( ) A.图中a 的值为0.15 B.该反应的平衡常数K＝0.03 C.温度升高，平衡常数K 值减小 D.平衡时A2的转化率为62.5% 【变式5-3】某温度下，将2 mol A 和3 mol B 充入一密闭的容器中，发生反应：aA(g)＋B(g) C(g)＋ D(g)，5 min 后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)·c 平(B)＝c 平(C)·c 平(D)，若温度不变的情况下 将容器的体积扩大为原来的10 倍，A 的转化率不发生变化，则B 的转化率为( ) A．40% B．60% C．24% D．4% 题型06 化学平衡常数的综合考查 【例6】某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)的平衡常数为K，下列对K 的说法正确的是( ) A．温度越高，K 一定越大 B．如果m＋n＝p，则K＝1 C．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K 增大 D．K 值越大，表明该反应越有利于C 的生成，反应物的转化率越大 【变式6-1】在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A．反应达到平衡时，X 的转化率为50% B．反应可表示为X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．反应前后压强之比为2 3∶ D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 【变式6-2】已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是( ) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L 的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min 后温度升高到830 ℃，此时测得CO 为0.4 mol，则 该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃ 【变式6-3】工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH>0。在一定条 件下向a、b 两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和 1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO 的物质的量随时间的变化曲线分别为a 和b。已知容器a、b 的体积均为 10 L，容器a 的温度为Ta，容器b 的温度为Tb，下列说法不正确的是( ) A．容器a 中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1 B．a、b 两容器的温度可能相同 C．在达到平衡前，容器a 的压强逐渐增大 D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算 1.连续反应 连续平衡是指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。解题时 要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物；则在第一个反应中，该物质的初始量为 0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。 2.竞争反应(平行反应) 平行反应是指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。其中反应较快或产 物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应 的反应物，则题目中所给初始量是该物质在这两个反应中的初始量之和。 3.解题思路 解题关键是理清守恒关系：反应体系中，任何状态均遵循原子守恒，利用原子守恒和“三段式”理清起始 量、转化量、平衡量之间的关系。 原子守恒法解题基本思路： 【例7】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) 500 K 时，在2 L 密闭容器中充入4 mol CO 和8 mol H2，4 min 达到平衡，平衡时CO 的转化率为80%，且 2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则： (1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。 (2)反应Ⅱ中CH3OH 的转化率α＝__________，反应 Ⅰ 的平衡常数K＝________。 【变式7-1】在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa 时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO 的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系__________(填“吸收” 或“放出”)热量________ kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 【变式7-2】（2025·山东泰安·一模）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。下列说法错误的是 A．反应I 的 ，反应II 的 B．M 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 【变式7-3】（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）工业上利用反应 制取氢气。向两个容积为2L 的密闭容器中加入 和 各1mol，分别在不同温度和催 化剂下进行反应，保持其他初始实验条件不变，经10min 测得两容器中 转化率如图所示。下列说法 正确的是 A．0~10min 反应的平均速率 B．A 点是在催化剂1、温度 条件下的平衡状态 C．温度为 时，该反应的平衡常数 D．催化剂2 比催化剂1 的催化效率高 1.（2025·江西·一模） 催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为 。将等物质的量 和 充入密闭容器中，保持体系压强为 100kPa 发生反应，达到平衡时 体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．在 ℃和100kPa 下，B 点体系反应逆向进行 C． ℃条件下甲烷的平衡转化率为25% D．向C 点体系充入Ar， 的体积分数将增大 2.（2025·甘肃张掖·质检）体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ， 其它条件不变时，下列说法正确的是 A．降低温度使反应速率减小的程度：v 正 > v 逆 B．增大压强可使化学平衡常数增大 C．移走CO2可提高CO 的平衡转化率 D．使用催化剂可提高NO 的平衡转化率 3.（2025·湖南长沙·一模）在一定温度下的恒容密闭容器中， 受热分解，平衡体系中各组分[ 、 以及另一种气态产物]物质的量随温度的变化关系(实线a、b、c)如图所示。下列叙述 错误的是 A．平衡体系中气态产物的化学式为 B．M 点生成b 的速率大于消耗b 的速率 C． 温度时，向容器中通入适量惰性气体，容器内压强增大 D．一个反应是否能够发生、及其是否为可逆反应，与温度有关 4.（2025·河南开封·二模）一定条件下，将 和 按物质的量之比 充入反应容器，发生反应： 。其他条件相同时，分别测得NO 的平衡转化率在不同压强 下随温度 变化的曲线如图所示。 下列说法错误的是 A． B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小 C．400℃、 条件下， 的平衡转化率为40% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为 5.（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺： 。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入 ，该反应的正、逆反应速率v 随时间t 的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂， 时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t 关系 C． 时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D． 时，向容器中再充入 ，反应再次达到平衡时 的转化率增大 6.（2025·山东日照·一模）萨巴蒂尔反应可实现 转化为 ，主要涉及两步反应： Ⅰ. Ⅱ. 恒压条件下，密闭容器中，起始充入1mol 、3mol ，不同温度下，反应相同时间， 的转化率 及 的选择性[ ]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．萨巴蒂尔反应为吸热反应 B．280℃时，氢气的转化率为60% C．320～360℃，随着温度升高， 不变 D．T>320℃， 转化率逐渐下降的原因，可能是升温反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆向移动 7.（2025·四川·一模）常温下，某溶液中 和 浓度之和为 ，两种离子 的分布分数 随 的变化关系如图所示(比如 )。下列说法错误的是 A．随 增大，溶液的pH 增大 B．常温下， 的平衡常数 为0.5 C．当 时， D．加入 溶液可实现AgCl 和 固态混合物的分离 8.（2025·安徽·一模）向体积均为1L 的两恒容密闭容器中分别充入2molX 和1molY 发生反应： ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲 线如图所示。下列说法正确的是 A．甲容器的反应速率比乙容器小 B．c 点Y 的转化率为50% C．a 点气体平均相对分子质量比c 点小 D．a 点平衡常数比b 点小 9.（2025·河南·一模）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应原理为： 。已知在压强为aMPa 下，该反应在不同温度、 不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B．X 点时，H2的平衡转化率为65% C．温度为500K 时，提高投料比 ，该反应的平衡常数K 不变 D．恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态 10.（2025·北京昌平·二模） 在KI 溶液中存在下列平衡： 。不同温度下该反应的 平衡常数如下图所示，下列说法正确的是 A．反应 的△H>0 B．在上述平衡体系中加入苯，平衡向右移动 C．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI 固体，平衡右移，平衡常数K 大于680 D．25℃，3 种微粒浓度均为0.01mol/L 时，反应向生成 方向进行 11.（2025·湖南·一模）工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯，反应为 (g) 2 (g) ΔH。 将3 mol 双环戊二烯通入恒温、容积为1 L 的恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应，起始压强 分别为p1和p2，n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t 的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．T1>T2 B．ΔH>0 C．T2温度下，当容器总压强p=1.5p2时v 正>v 逆 D．与恒温相比，绝热条件下的平衡常数小 12.（2025·河北保定·二模）工业上常采用氟离子萃取稀土金属钍(Th)。常温下，在硝酸钍[ ]溶液 中滴加NaF 溶液，溶液中含钍粒子分布系数( )与 关系如图。下列叙述错误的是 已知：① 可衡量配离子的稳定强度，络合平衡类似化学平衡，例如 ；题中 。 ② 。 A．曲线②代表 和 的关系 B． 的平衡常数 C．根据图像信息可推知， D．当 时， 13.（2025·湖北·一模）将FeSO4固体置入固定体积的密闭容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。平衡时SO3分压( )与温度(T)的关系如下图所示，下列说法错误的是 A． 时，该反应的平衡总压p 总=3.0 B．平衡常数Kp=2.25 C．Kp随反应温度升高而增大 D．若升高温度，可继续发生2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)，则平衡时 14.（2025·江苏扬州·一模）温度为 时，将一定量的 和1mol CO 混合气充入固定容积的容器，发生下 列反应： Ⅰ. Ⅱ. 平衡时 和CO 的转化率（ ）及 和 的物质的量（n）随起始投料比 变化如图所示。 [选择性以 为例，表示为 ]。下列说法正确的是 A． B．图中曲线①表示平衡时 的转化率随 的变化 C． ，温度为 时，反应Ⅱ的 ，则 D．A 点对应物质的选择性为33.3% 15.（2025·江苏南京·一模）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 、 时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应 一段时间后测得 转化率、CO 选择性 随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的平衡常数： B． 的物质的量：a 点<b 点 C．其他条件不变，混合气体流速越大， 的转化率越大 D．温度高于240℃，CO 选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 16.（2025·山西·三模）用 和 合成 的原理如下： ， 在容积恒定的密闭容器中充入 ，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中 的体积分数 与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应可高温自发进行 B．平衡常数： C．反应速率： D．c 点时，向容器中再充入等物质的量的 和 ，再次达到平衡时， 的体积分数不变 17.（2025·湖南·三模）在 、 的高压 氛围下， 发生下列反应： 反应Ⅰ． ( )(产物Ⅰ) 反应Ⅱ． ( )(产物Ⅱ) 已知： ；在高压 氛围下进行反应， 压强近似等于总压。 表示某物种的物质的量与除 外其他各物种总物质的量之比， 、 (产物Ⅰ)和 (产物Ⅱ)随时间变化的关系如图 所示。下列说法错误的是 A．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ B．相同条件下，产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定 C．反应Ⅱ的 D． 时， 18.（2025·河北·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 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 19.（2025·湖南·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 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 20.（2025·福建泉州·一模）常温下，将一定浓度的氨水逐滴加入 溶液中，该过程 中溶液 与加入氨水体积V 的关系如图所示，已知e 点对应的溶液迅速由浑浊变澄 清，且此时溶液中的 与 均约为 。下列叙述正确的是 A．最好选择 段溶液与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应 B．a 点对应溶液中由水电离出的 C．b 点对应溶液中： D．常温下，反应 的平衡常数的数量级为 21.（2025·湖南长沙·二模）在1L 恒容密闭容器中充入 ，发生反应： ，反应相同时间，不同温度下 的转化率 如图所示。下列叙 述正确的是 A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B．a、b、c 点对应的反应速率： (逆) (正) (逆) C．在点体系中加入 的平衡转化率增大 D．300℃时，该反应的平衡常数 22.（2025·湖南长沙·二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下： 反应①： 反应②： 恒压下，按投料比 充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度 变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．图中X、Y 分别代表CO、 C．250℃时，反应②的平衡常数 D．某温度下，容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态 23.（2025·安徽滁州·二模）由 直接脱氢制 的反应为 。在密 闭容器中发生该反应，测得 的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A． 两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C． 两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高 的平衡转化率 24.（2025·安徽·三模）在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g) Z(g) ⇌ △H 在总压分别为 0.10、0.50、1.0、2.0 MPa 下达到平衡时，Z 的体积分数与温度的关系如图所示。图中O 点时，Z 的体积分 数为0.9。下列说法正确的是 A．该反应的△H 大于0 B．p2=1.0 MPa C．M、N、O 三点中，M 点反应速率最快 D．O 点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 25.（2025·安徽芜湖·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等，同时发生以下两个反应：① ；② ，反应①的速率可表示为 ，反应②的速率可表示为 （ 为速率常数）。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误 的是 A．0~30min 时间段内，X 的平均反应速率为 B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时37.5%的M 转化为Y D．反应①的活化能比反应②的活化能大 26.（2025·重庆·三模）向某密闭容器投入2molNO 和 ，可能发生反应： I． II． 保持压强恒定(100kPa)，平衡时含氮物质体积分数(如 的体积分数为 )随温 度的变化如图。设反应 的标准平衡常数 ( )。下列 说法正确的是 A．曲线a 代表NO B．M 点时，反应I 的平衡常数 C． 时，扩大该容器的体积，重新平衡时体系的颜色加深 D． 时，若使平衡时 的体积分数达到 ，可将压强增大至600kPa 27.（2025·河北沧州·一模）某密闭容器中通入一定量的 气体发生以下两个反应：① ；② 。反应①的正反应速率 ，反应②的正反应速率 ，其中 为速率常数。某温度 下，体系中生成物浓度( )随时间 变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的活化能大于反应②的活化能 B．10s 时， (正) (逆) C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态 D． 内，X 的平均反应速率 28.（2025·江西上饶·一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡 的影响。往注射器 中充入适量 气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在 时快速移动注射器活塞 后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是 A．图中B 点处 的转化率为6% B．图中B、E 两点对应的反应速率： C．图中B、H 两点的气体平均相对分子质量大小为 D．图中C 点到D 点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D 点比B 点浅 29.（2025·安徽·一模）工业上常用 除去废水中的 、 。在 下，起始浓度 的水溶液中， ( 表示 、 、 的物质的量浓度)随着 的变化如图中虚线所 示(溶液体积变化忽略不计)；若通过调节该 溶液的 ，形成难溶硫化物以除去废水的 、 ， 金属离子浓度 ( 表示 、 的物质的量浓度)随 的变化如实线所示。已知： 。 下列说法不正确的是 A．Q 点的 B．①、②、③曲线分别对应 、 、 随 的变化 C．调节 溶液至 时， D． 的平衡常数K =104.6 30.（2025·湖南·一模）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I 热裂解时发生如下反 应。 反应： 反应 ： 反应 ： 在500kPa 条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、 、 ，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁 烯物质的量分数的影响如图所示。 下列说法正确的是 A．温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应 中乙烯的平衡转化率 B．在上述条件下，随温度升高，反应 、 的平衡逆向移动 C．体系温度为715K，平衡时反应 、 消耗乙烯的物质的量之比为3：4 D．在500kPa、1000K 条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压 增大
