1、解密解密 09 化学反应速率与平衡化学反应速率与平衡 一、选择题一、选择题 1(2021 湖南株洲市高三一模)下列有关说法中，正确的是( ) A在 KMnO4 酸性溶液做电解质的原电池中，MnO4-一定向负极移动 B常温常压下能发生自发反应的两种物质，在常温常压下一定不能大量共存 C燃烧反应一定有电子的转移，并一定伴随着能量的放出 D其他条件不变时，向平衡体系 mA(g)+nB(g)=pC(g)中加入一定量的 A，A 的转化率一定减小 【答案】C 【解析】 A 项， 原电池工作时， 阴离子向负极移动， 但在 KMnO4 酸性溶液做电解质的原电池中， MnO4- 具有强氧化性，可能在正极得到电子
2、发生还原反应，不向负极移动，故 A 错误；B 项，常温常压下能发生 自发反应的两种物质， 但在常温常压下不一定能发生反应， 如氢气和氧气生成水的反应， 由常温下HTS 0 可知，能自发进行，但氢气和氧气需要点燃才能反应，常温常压下能大量共存，故 B 错误；C 项，燃烧 反应都有能量放出，都属于放热反应，反应中一定有元素化合价的苯环，都有电子的转移，故 C 正确；D 项，其他条件不变时，向平衡体系 mA(g)+nB(g)=pC(g)中加入一定量的 A，A 的转化率不一定减小，如氮气 和氧气生成一氧化氮的反应达到平衡后，再加入一定量的氧气，氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮，氧气 的转化率会增大，不会
3、减小，故 D 错误；故选 C。 2(2021 雷州市第二中学质检)下列关于可逆反应 A(?)2B(s)+C(g) H=+Q；(Q0)的说法正确 的是 ( ) A若反应中气体的摩尔质量保持不变，则反应一定达到平衡状态 B平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小 C平衡后，恒容下升高温度，再次平衡后气体 C 的体积分数可能减小 D平衡后，恒温恒容下，通入气体 C，C 的浓度可能不变 【答案】D 【解析】A 项，若 A 不是气体，反应体系只有 C 是气体，则任意时刻气体摩尔质量都保持不变，反应 不一定达到平衡状态，故 A 错误；B 项，若 A 不是气体，温度不变，平衡常数 K=c(C)
4、不变，C 的浓度不变， 密度也不变，若 A 是气体，反应前后气体体积不变，恒温下扩大容器体积，平衡不移动，密度减小，故 B 错误；C 项，若 A 不是气体，C 的体积分数可能一直是 100%，此反应是吸热反应，若 A 是气体，恒容下升 高温度，平衡正向移动，C 的体积分数增大，故 C 错误；D 项，平衡后，恒温恒容下，通入气体 C，若 A 不是气体，平衡常数 K=c(C)不变，气体 C 的浓度不变，故 D 正确；故选 D。 3 (2021 广东中山市期末)某温度下， 在一个 2 L 的密闭容器中， 加入 4 mol A 和 2 mol B 进行如下反应： 3A(g)2B(g) 4C(s)x D
5、(g)， 反应 2 min 后达到平衡， 测得生成 2 mol C， 且反应前后压强之比为 6 5，则下列说法正确的是( ) A根据题意计算可得2x B用 A 表示的反应速率是 0.75 molL-1min-1 C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D若起始时 A、B 的物质的量之比为 32，则 2 min 末 A、B 的转化率相等 【答案】D 【解析】对于反应 3A(g)2B(g) 4C(s)x D(g)，因为 C 为固体，根据容器的体积不变，反应前 后气体的压强之比等于气体的物质的量之比。反应前气体总物质的量为 6 mol，反应前后压强之比为 6：5， 所以反应后气体的总物质
6、的量为 5 mol。A 项，达到平衡时生成 2 mol C，则消耗 A 的物质的量为 1.5 mol， 消耗B的物质的量为1 mol， 生成D的物质的量为0.5x mol， 则平衡时A的物质的量为4 mol-1.5 mol=2.5 mol， B 的物质的量为 2 mol-1 mol=1 mol，则 2.5 mol+1 mol+0.5x mol=5 mol，x=3，A 错误；B 项，用 A 表示的反 应速率为 v(A)= 1.5mol 2L =0.375 2min molL-1min-1，B 错误；C 项，因为 x=3，正反应为气体体积减小的反应，所 以增大该体系的压强，平衡向右移动， ，温度不
7、变，化学平衡常数不变，化学平衡常数与浓度、压强没有关 系，C 错误；D 项，若起始时 A、B 的物质的量之比为 32，物质反应的物质的量的比是 32，则 2 min 末达到平衡时 A、B 的转化量之比仍为 3：2，所以 2 min 末达到平衡时 A、B 的转化率相等，D 正确；故选 D。 4(2021 福建高三零模)K2Cr2O7溶液中存在平衡： Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。 分别在 26.3， 50.0 恒温条件下，往 100mL0.100 mol L-1的 K2Cr2O7溶液中加入一定量 K2Cr2O7固体，持续搅拌下 pH 传感器连 续测量溶液的 pH，得到如下实验图像
8、，下列说法正确的是( ) A曲线是 50.0的 pH-t 曲线 B曲线对应的平衡常数的数量级是 10-14 Ct1后，c(Cr2O72-)+ c(CrO42-)=c(K+) D26.3，与 0.100mol L-1的 K2Cr2O7溶液相比，达到新平衡时 c2(CrO42-)/c(Cr2O72-)增大 【答案】B 【解析】A 项，升高温度使平衡正向移动，氢离子浓度变大，pH 减小，所以曲线是 50.0的 pH-t 曲线，A 错误；B 项，反应 Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+的平衡常数表达式为 K= +2 4 2 7 2 2 2 HCrO Cr O cc c ，据 图可知曲线上 0
9、.100 mol L-1的 K2Cr2O7溶液的 pH=3.75，所以 c(CrO42-)= c(H+)=10-3.75mol/L，则 K= 3.753.75 3.75 22 0 1010 11- 0. 10-14，B 正确；C 项，根据物料守恒 n(Cr)=n(K)，所以 2c(Cr2O72-)+ c(CrO42-)=c(K+)， C 错误；D 项， 2 4 2+ 27 2 2 CrO = Cr OH c K cc ，加入一定量 K2Cr2O7固体后 pH 减小，即 c(H+)增大，而 K 不变，所 以该比值减小，D 错误。 5(2021 广东广州市期末)某课题组利用碳氨液(NH4)2CO3
10、、NH3 H2O)从辉铜矿石(主要成分 Cu2S) 中直接浸取铜并制取铜盐，其过程如下图所示。 其反应机理如下： Cu2S(s) 2Cu+(aq)+ S2-(aq)(快反应) 4Cu+O2+2H2O=4Cu2+OH-(慢反应) Cu2+4NH3 H2O = Cu(NH3)42+4H2O (快反应) 下列说法正确的是 A通入热的空气可以加快铜的浸出率，温度越高，浸出率越大 B浸出装置发生的反应中，热空气的作用是氧化剂，Cu(NH3)42+是还原产物 C在浸出装置中加入适量的(NH4)2S2O8，使平衡、正向移动，铜的浸出率增大 D提高铜的浸出率的关键因素是提高反应的速率，原因是反应的活化能比反应
11、、的小 【答案】C 【解析】A 项，温度太高,会造成碳酸铵或氨水分解，铜的浸出率反而降低，A 错误；B 项，反应中氧 气为氧化剂，Cu(NH3)42+是氧化产物，B 错误；C 项，铵根离子可以结合氢氧根离子，使平衡、反应正 向移动，C 正确；D 项，反应的活化能比反应、的大，D 错误；故选 C。 6(2021 山西运城市期末)利用辉钼矿冶炼组的原理为 MOS2(s)+4H2(g)+2 Na2CO3(s) MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) H。在压强为0.1MPa的条件下，测得达到平衡时的有关气体体积分数 的变化如图中实线所示： 下列判断正确的是( ) A通过图象曲线变
12、化规律无法判断 H 正负 Ba 为 CO 变化曲线，b 为水蒸气变化曲线 C压强为 0.5MPa时，虚线可能为 H2的变化曲线 DM 点 H2的转化率为 75% 【答案】C 【解析】A 项，由图像可知，随着温度的升高，氢气的体积分数不断减小，说明温度升高使化学平衡 向正反应方向移动， 因此， 可以通过图象曲线变化规律判断该反应的 H0， H 是正值， A 不正确； B 项， 由 a、b 两曲线的变化规律可知，升高相同的温度，a 曲线所代表的气体的体积分数增长的较大，因此，a 为水蒸气(其化学计量数较大)变化曲线，b 为 CO 变化曲线，B 不正确；C 项，由于正反应是气体分子数增 大的反应，在
13、相同温度下增大体系的压强，该反应的化学平衡向逆反应方向移动，H2的体积分数变大，因 此，压强为 0.5MP 时，虚线可能为 H2的变化曲线，C 正确；D 项，假设 H2的起始量为 4mol，到达平衡 后其变化量为 x，则根据化学方程式 MOS2(s)+4H2(g)+2 Na2CO3(s)MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)可 知，CO 的变化量为 0.5x、H2O 的变化量为 x，则平衡时气体的总物质的量为 4mol+0.5x，由图像中的信息 可知，M 点 H2和 2 H O的体积分数相同，均为 40%，则 x 40% 4mol+0.5x ，解之得 x=2mol，H2的转
14、化率 为 2mol 100%=50% 4mol ，D 不正确。故选 C。 7(2021 河北石家庄二中期末)80时，NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)。该温度下，在甲、乙、 丙三个恒容密闭容器中，投入 NO2和 SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经 2min 达平衡时，NO2的转化率 为 50%，下列判断不正确的是( ) 起始浓度 甲 乙 丙 c(NO2)/mol L1 0.10 0.20 0.20 c(SO2)/mol L1 0.10 0.10 0.20 A平衡时，乙中 SO2的转化率大于 50% B当反应平衡时，丙中 c(SO2)是甲中的 2 倍 C温度升至 90，上述反应平衡
15、常数为 25/16，则正反应为吸热反应 D 其他条件不变， 若起始时向容器乙中充入 0.10mol L1 NO2和 0.20 mol L1 SO2， 达到平衡时 c(NO) 与原平衡不同 【答案】D 【解析】甲经 2min 达平衡时，NO2的转化率为 50%，故 c(NO2)=0.05mol/L，则： NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g) 开始(mol/L)：0.1 0.1 0 0 转化(mol/L)：0.05 0.05 0.05 0.05 平衡(mol/L)：0.05 0.05 0.05 0.05 故该温度下平衡常数 K= 0.05 0.05 0.05 0.05 =1。A 项，令
16、乙中 SO2的浓度变化量为 x，则： NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g) 开始(mol/L)：0.2 0.1 0 0 转化(mol/L)： x x x x 平衡(mol/L)：0.2-x 0.1-x x x 所以 (0.2) (0.1) xx xx =1，解得 x= 1 15 ，故二氧化硫的转化率为 1 mol/L 15 0.1mol/L 100%=66.7%50%，故 A 正确；B 项，反应前后气体的体积不变，恒温恒容下，甲、丙两容器内起始浓度 n(NO2)：n(SO2)=1：1， 甲、丙为等效平衡，平衡时二氧化硫的物质的量分数相同，丙中总物质的量为甲中的 2 倍，则反应平衡时
17、， 丙中 c(SO2)是甲中的 2 倍，故 B 正确；C 项，温度升至 90，上述反应平衡常数为 25 16 ，大于 80的平衡 常数 1，则升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故 C 正确；D 项，令平衡时 NO 的浓度 为 ymol/L，则： NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g) 开始(mol/L)：0.1 0.2 0 0 转化(mol/L)： y y y y 平衡(mol/L)：0.1-y 0.2-y y y 则 (0.1) (0.2) yy yy =1，解得 y= 1 15 ，而乙平衡时 CO 的浓度 1 15 mol/L，故 D 错误；故选 D。 8(202
18、1 重庆高三零模)MTP 是一类重要的药物中间体，可以由 TOME 经环化后合成。其反应式为： 为了提高 TOME 的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME 的转化率随反应时 间的变化如图所示。设 TOME 的初始浓度为 a mol/L，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误 的是 AX、Y 两点的 MTP 的物质的量浓度相等 BX、Z 两点的瞬时速率大小为 v(X)v(Z) C若 Z 点处于化学平衡，则 210时反应的平衡常数 K= 0.98a0.98a 0.02a mol/L D190时，0150 min 之间的 MTP 的平均反应速率为 0.67a 150 m
19、ol/(L min) 【答案】C 【解析】A 项，由图知 X、Y 两点反应物的转化率相等，则 MTP 的物质的量浓度相等，A 正确；B 项， 由图知，X 点曲线斜率大于 Z 点，则 X、Z 两点的瞬时速率大小为 v(X)v(Z) ，因为 Z 点转化率已达 98%， 反应物浓度极小，则反应速率下降，B 正确；C 项，由题知，反应过程中甲醇不断从体系中移走，若 Z 点 处于化学平衡， 则210时甲醇的浓度不等于0.98amol/L， 则反应的平衡常数K不等于 0.98a0.98a 0.02a mol/L， C 错误；D 项，190时，0150 min 之间的 MTP 的浓度减少了 0.67mol/
20、L，则其平均反应速率为 0.67a 150 mol/(L min)，D 正确；故选 C。 9(2021 江苏高三零模)在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H= -164.7 kJ/mol 反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H= 41.2 kJ/mol 反应：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) H= -247.1 kJ/mol 向恒压、密闭容器中通入 1 mol CO2和 4 mol H2，平衡时 CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图 所示。下列说法正
21、确的是( ) A反应的平衡常数可表示为 K= 4 4 22 (CH ) (CO )(H ) c cc B图中曲线 B 表示 CO 的物质的量随温度的变化 C提高 CO2转化为 CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 DCH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的 H= -205.9 kJ/mol 【答案】C 【解析】A 项，化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应的平衡常数为 K= 2 42 4 22 (CH )(H O) (CO )(H ) cc cc ，故 A 错误；B 项，反应物 CO2的量逐渐减小，故图中曲线 A 表示 CO2的物质的量变化 曲线，
22、由反应和可知，温度升高反应正向移动，反应逆向移动，CO 的物质的量增大，故曲线 C 为 CO 的物质的量变化曲线，则曲线 B 为 CH4的物质的量变化曲线，故 B 错误；C 项，反应为放热反应，反 应为吸热反应，降低温度有利于反应正向移动，反应逆向移动，即可提高 CO2转化为 CH4的转化率， 所以需要研发在低温区高效的催化剂，故 C 正确；D 项，-(反应+反应)得到目标反应，则 CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的 H=-41.2 kJ/mol +(-247.1 kJ/mol) =205.9 kJ/mol，故 D 错误；故选 C。 10(2021 山东烟台市高三期末)科
23、研工作者利用生物无水乙醇催化脱水制备乙烯，有关反应在不同温 度下的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是 温度(K) 化学平衡常数 . C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g) . C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g) 500 3.2 0.80 700 7.7 0.14 900 12.3 0.12 A升高温度，反应的速率加快，反应的速率减慢 B通过改变温度和压强均能促进反应而抑制反应 C降低温度使 C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)平衡逆向移动 D500K，C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)的化学平衡常数为 5.6 【答案
24、】C 【解析】A 项， 升高温度，反应速率加快，故反应、的速率均加快，故 A 错误；B 项， 由温度升 高，反应的平衡常数增大，反应的平衡常数减小，可知反应为吸热反应，反应为放热反应，故改变温 度促进反应即为升高温度，可使反应 II 平衡向逆反应方向移动，即抑制反应；但由于反应 II 的左侧化学计 量数等于右侧化学计量数之和，故改变压强不能使反应平衡移动，即不能促进反应也不能抑制反应，故 B 错误；C 项，已知反应：C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g) K1，反应C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g) K2，由反应 I 2-反应 II 可得 C 中反应 C
25、2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)， 故 C 中反 应的化学平衡常数 2 1 2 = K K K ， 计算得 C 中反应在温度为 500K、 700K、 900K 时的化学平衡常数分别为 12.8、 423.5、1260.75，随温度升高，化学平衡常数增大，故 C 中反应为吸热反应，故降低温度，平衡逆向移动， 故 C 正确；D 项， 由 C 中分析知，500K 时该反应的化学平衡常数为 12.8，故 D 错误；故选 C。 11(2021 广东佛山市高三一模)焦炭常用于冶炼工业。已知反应：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反应： 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，
26、反应、的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是( ) A反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的 S0，H0 B983K 是反应趋势变化的转折点 CL1对应反应 D当温度低于 983K 时，过量焦炭的氧化产物以 CO2为主 【答案】C 【解析】A 项，生成物气体化学计量数系数之和小于反应物气体化学计量系数之和，所以 S0，根据 G=H-TS，因为 G0，则-TS0，所以 H0，A 正确；B 项，G 负的成都越小，说明它能够反应 的趋势更大， 983K时两反应的G相等， 所以983K是反应趋势变化的转折点， B正确； C项， 反应的S0， 则-S0，G 和 T 成反比，所以斜率小于
27、0，L2对应反应，C 错误；D 项，当温度低于 983K 时，L1的 G 小，所以以反应为主，产物以 CO2为主，D 正确； 、故选 C。 12(2021 太原市山西实验中学高三月考)如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照 如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应 再次达到平衡，下列说法不正确的是( ) A第一次平衡时， SO2的物质的量左室更多 B气体未反应前，左室压强和右室一样大 C第一次平衡时，左室内压强一定小于右室 D第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室 SO2的物质的量的 2 倍多 【答案】D 【解析】A
28、 项，若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件下达到的平衡状态相同，含有的 SO2 物质的量相等，右室在此平衡状态时将体积缩小为原来的 1 2 ，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2物 质的量减少，则第一次平衡时，SO2物质的量左室更多，故 A 正确；B 项，通入气体未反应前，左室气体总 物质的量为 2mol+1mol+1mol=4mol，右室气体总物质的量为 2mol，左室容积为右室的两倍，温度相同，则 左室压强和右室一样大， B 项正确； C 项， 左室从正反应开始建立平衡， 左室平衡时压强小于左室起始压强， 右室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始时压强，左室与右室起始
29、压强相等，则第一次 平衡时左室内压强一定小于右室， 故 C 项正确； D 项， 若在容积为 2 倍左室容积的容器中起始充 4 mol SO2、 2molO2，相同条件下达到平衡时 SO2物质的量为左室 SO2物质的量的 2 倍，打开活塞相当于在容积为 1.5 倍左室容积的容器中起始充入 2 mol SO2、1molO2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，等效于在容积为 1.5 倍左室容 积的容器中起始充入 4 mol SO2、2molO2、1 mol Ar，相对于 2 倍左室容积的容器缩小了体积，压强增大， 平衡向正反应方向移动，SO2物质的量减小，即第二次平衡时，SO2的总物质的量
30、比第一次平衡时左室 SO2 物质的量的 2 倍要少，D 项错误；故选 D。 13(2021 太原市山西实验中学高三月考)80时，NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)。该温度下， 在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入 NO2和 SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经 2 min 达平衡时，NO2的转化率为 50%，下列说法正确的是( ) 起始浓度 甲 乙 丙 c(NO2)/(mol L-1) 0.10 0.20 0.20 c(SO2)/(mol L-1) 0.10 0.10 0.20 A容器甲中的反应在前 2 min 的平均速率 v(SO2)=0.05 mol L-1 mi
31、n-1 B达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等 C温度升至 90，上述反应平衡常数为 1.56，则反应的 H0 D容器乙中若起始时改充 0.10 mol L-1NO2和 0.20 mol L-1SO2，达到平衡时 c(NO)与原平衡相同 【答案】D 【解析】根据 = t c 来计算平均反应速率；该反应是不受压强影响的平衡，结合本题情况反应速率主 要受浓度影响；计算该温度下的平衡常数，与 1.56 做比较，升高温度，若 K 增大，即为吸热反应；若 K 减 小，即为放热反应；根据三段式计算两情况下 NO 的平衡浓度，并做比较。A 项，2min 内容器甲中 SO2消 耗的物质的量等于消耗 NO
32、2的物质的量，2min 内 SO2的平均速率 1 11 0.1mol L50% =0.025mol Lmin t2min c ， 故A 错误； B 项， 反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) 为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则容器甲和丙互为等效平衡，平衡时反应物转化率相等，因为 丙中各组分浓度为甲的 2 倍，则容器丙中的反应速率较大，故 B 错误；C 项，80时，以甲容器计算平衡 常数为 1，温度升至 90，上述反应平衡常数为 1.561，则升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为 吸热反应，该反应的 H 0，故 C 错误；D 项，原容器乙达到平衡时 NO 的浓度为 xmo
33、lL-1， 2 x =1 (0.2-x) (0.1-x) ，解得 1 x= 15 ，当容器乙中若起始时改充 0.10 mol L1NO2和 0.20 mol L1SO2，达 到平衡时 NO 的浓度为 ymolL-1， 2 y =1 (0.2-y) (0.1-y) ， 1 y= 15 ，因此达到平衡时 c(NO)与原平衡相同，故 D 正确；故选 D。 14(2021 沙坪坝区重庆八中高三月考)某密闭容器中投入 1 mol A 和 1 mol B 进行反应：2A(g)B(g) 3C(g)D(s) H=-a kJ mol-1(a0)，其产物体积分数随反应物物质的量的比值的变化如图所示。下列 说法不正
34、确的是 A当反应速率 2vB正=vA逆，则表明反应达到平衡状态 B若容器密闭绝热，达平衡后压缩容器体积，温度降低，平衡常数增大 C若容器恒温恒压，达平衡后充入 1 mol 氦气，A 的转化率不变 D若容器恒温恒容，达平衡后再加入 1 mol A，容器内 C 的体积分数增大 【答案】B 【解析】A 项， AB 2vv 正逆，说明 A 的正逆反应速率相等，能表明反应达到平衡状态，故 A 正确；B 项，若容器密闭绝热，D 为固体，该反应为前后气体分子数相等的反应，达平衡后压缩容器体积，平衡不 移动，平衡常数不变，故 B 错误；C 项，恒温恒压，达平衡后充入 1 mol 惰性气体相当于减压，仍不影响平
35、 衡移动，转化率不变，故 C 正确；D 项，恒温恒容，达平衡后再加入 1 mol A 相当于按系数比充入反应物， 由图示信息可知，产物体积分数最大，故 D 正确；故选 B。 15(2021 重庆期末)活性炭可以高效处理二氧化氮污染。在温度为 T时，向体积不等的恒容密闭容器 中分别加入足量活性炭和 1 mol NO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)，反应相同时间，测 得各容器中 NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( ) AT时，该反应的化学平衡常数为 4 45 B图中 c 点所示条件下：v(正)v(逆) C图中 a、c 点对应的 CO2浓
36、度：ca(CO2)cc(CO2) D容器内的压强：papb67 【答案】A 【解析】A 项，由图可知，b 点 NO2的转化率最高， ，而 ab 曲线上对应容器的体积均小于 V2L，起始投 料相同，则 NO2的起始浓度均大于 b 点，ab 曲线上物质的反应速率均大于 b 点，所以 ab 曲线上反应均先于 b 点达到平衡状态，即 ab 曲线上反应均达到平衡状态，由于 a 点时 NO2的转化率为 40%，a 点反应三段式 为： 各物质平衡浓度为 2 1 0.6 NOmol/Lc V 、 2 1 0.2 Nmol/Lc V 、 2 1 0.4 COmol/Lc V ，T0C 时，该 反应的化学平衡常数
37、 K 2 2 2211 22 21 1 0.20.4 NCO4 NO45 0.6 ccVV cV V ， 故 A 错误； B 项， b 点达到平衡状态， b 点以后，随着容器体积的增大，NO2的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以 bc 曲 线上反应均未达到平衡状态，并且 NO2的起始浓度均小于 b 点，反应速率也小于 b 点，则 bc 曲线上反应正 向进行，即图中 c 点所示条件下，v(正)v(逆)，故 B 正确；C 项，图中 a 点、c 点 O2的转化率相同，但 a 点容器体积小于 c 点容器体积，则对应的 CO2浓度：ca(CO2)cc(CO2)，故 C 正确；D 项，b
38、 点反应三段式： 根据 A 选项中 a 点反应三段式、b 点三段式和 PV=nRT 可知，PaV1=1.2RT，PbV2=1.4RT，由于 V2V1， 所以容器内的压强：papb67，故 D 正确；故选 A。 16(2020 海伦市第一中学高三月考)在某温度下，向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投 料，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0。下列说法不正确的是( ) 容器编 号 容器类型 起始物质的量/mol 平衡时 SO3的物质的量/mol SO2 O2 SO3 恒温恒容 2 1 0 1.8 绝热恒容 0 0 2 a 恒温恒压 2 1 0 b A容器中 SO2转
39、化率小于容器中 SO2的转化率 B容器平衡体系中保持容器压强不变，充入 0.10mol SO3(g)，新平衡后 SO3浓度未变 C平衡时 SO3的物质的量：a1.8、bv 【答案】C 【解析】A 项，恒温恒压时，反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为气体体积减小的反应，与容器平 衡相比相当于压强增大，平衡向生成 SO3方向移动，所以容器中 SO2转化率小于容器中 SO2的转化率， 故 A 正确；B 项，容器平衡体系中保持容器压强不变，再充入 0.10mol SO3(g)，和原平衡等效，所以新平 衡后 SO3浓度不变，故 B 正确；C 项，绝热恒容时，SO3为反应物，发生 2SO3(
40、g) 2SO2(g)+O2(g)反 应， 正反应为吸热反应， 温度降低， 平衡向生成 SO3方向移动， a1.8； 恒温恒压时， 反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为气体体积减小的反应，与容器平衡相比相当于压强增大，平衡向生成 SO3方向移动，b1.8，故 C 错误； D 项， 容器中反应达到平衡状态时， c(SO3)=1.8mol/L， c(SO2)= 2 1.8 1 mol/L=0.2mol/L， c(O2)=1 0.9 1 =0.1mol/L，化学平衡常数 K= 2 22 1.8 0.20.1 =8100，若起始时向容器中充入 0.10mol SO2(g)、0.20molS
41、O2(g)和 0.10mol SO3(g)，浓度商 Qc= 2 2 0.10 0.100.20 =5v，故 D 正 确；故选 C。 17(2020 河南开封市质检)已知反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g) H0.向甲、 乙、丙三个恒容容器中加入一定量初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中 CO 的物 质的量浓度随时间变化如图所示。 容器 甲 乙 丙 容积(L) 0.5 0.5 v 温度() T1 T2 T1 起始量 1molC(s)，1molH2O(g) 1molCO(g)， 1molH2(g) 3molC(s)，2molH2O(g) 下列说法正确的是 A甲容器中，反应
42、在 515 min 间的平均速率 v(CO)=0.15 mol L-1 min-1 B温度为 T1时，反应的平衡常数 K=45 C乙容器中，若平衡时 n(C)=0.19 mol，则 T1T2 D丙容器的体积 V=0.4 【答案】D 【解析】A 项，甲容器中，反应在 515 min 间的平均速率 v(CO)= (1.5-1)mol/L (15-5)min =0.05 mol L-1 min-1， 故 A 错误；B 项，水的起始浓度为 c(H2O)= 1mol 0.5L =2mol/L，甲容器中 温度为 T1时，反应的平衡常数 K= 2 2 c(CO)c(H ) c(H O) = 1.5 1.5
43、0.5 =4.5 故 B 错误；C 项，若甲乙温度相同， 则为等效平衡， 平衡时水的物质的量相同， 甲中平衡时n(CO)=0.5L 1.5mol/L=0.75mol,则消耗的n(C)=0.75mol, 剩余的n(C)=0.25mol, 乙容器中， 若平衡时 n(C)=0.19 molT1,故 C 错误；D 项，甲丙是相同温度，所以平衡常数相等，设丙容器的体积为 V，则 所以 K= 2 2 c(CO)c(H ) c(H O) = 3 3 4.5 2 -3 V ,解得 V=0.4L,故 D 正确；故选 D 20(2021 山东烟台期末)工业上主要采用甲醇与 CO 的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如
44、下： CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l)。 在恒压密闭容器中通入 0.20mol 的 CH3OH(g)和 0.22mol 的 CO， 测得 甲醇的转化率随温度变化如图所示。 假设在 T2温度下， 达到平衡时容器的体积为 2L。 下列说法正确的是( ) A该反应的平衡常数 T1T2 BB 点时 CO 的转化率约为 27.7% CT1时，该反应的正反应速率：B 点大于 A 点 D T2时向上述已达平衡的恒压容器中， 再通入 0.12molCH3OH 和 0.06molCO 气体时容器体积变为 4L， 此时平衡不发生移动 【答案】D 【解析】A 项，根据图可知，甲醇的转化率随着温度的升
45、高而减小，说明升高温度，平衡逆向移动， 平衡常数减小，因此平衡常数 T1T2，故 A 错误；B 项，根据图像，B 点时 CH3OH 的转化率为 80%，即 反应的甲醇为 0.16mol， 则反应的 CO 为 0.16mol， CO 的转化率= 0.16mol 0.22mol 100%=72.7%， 故 B 错误； C 项， T1时，A 点未达到平衡，此时甲醇的浓度大于 B 点甲醇的浓度，浓度越大，反应速率越快，因此温度为 T1 时，该反应的正反应速率：B 点小于 A 点，故 C 错误；D 项，根据图像，温度为 T2时， CH3OH 的转化率 为60%， 即反应的甲醇为0.12mol， 则反应的
46、CO为0.12mol， 平衡时甲醇为0.08mol， 则反应的CO为0.10mol， 平衡时容器的体积为 2L，平衡浓度分别为甲醇为 0.04mol/L，CO 为 0.05mol/L。再通入 0.12 mol CH3OH 和 0.06 mol CO 的混合气体，容器体积变为 4L，此时浓度分别为甲醇为 0.08mol+0.12mol 4L =0.05mol/L，CO 为 0.10mol+0.06mol 4L =0.04mol/L，Qc= 0.054 1 0.0 =K= 0.045 1 0.0 ，平衡不移动，故 D 正确；故选 D。 二、非选择题二、非选择题 21(2021 湖北高三零模)甲烷和
47、水蒸气催化制氢主要有如下两个反应： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206kJ/mol CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41kJ/mol 恒定压强为100kPa时，将 n(CH4)n(H2O)=13 的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的 量分数与温度的关系如图所示。 回答下列问题： (1)写出 CH4与 CO2生成 H2和 CO 的热化学方程式：_。 (2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是_(填标号)。 A恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快 B恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快 C升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快 D加入合适的催化剂，降低反应温度也能实现单位时间转化率不变 (3)系统中 H2的含量，在 700左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因： 低于 700，_； 高于 700，_。 (4)已知投料比为n(CH4)n(H2O)=13的混合气体， p =100kPa。 600时， CH4的平衡转化率为_， 反应的平衡常数的计算式为 K p =_(K p是以分压表示的平衡常数，分压=总压 物质的量分数)。 【答案】(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H=247kJ/mol (2)C
