2024年高考化學一輪復習考點化學平衡常數(shù)及轉化率的計算（新高考專用）

2024年高考化學一輪復習考點

化學平衡常數(shù)及轉化率的計算(新高考專用)

一、單選題(共75分)

1.向恒溫恒容密閉容器中通入2moiSO2和ImolOz，一定條件下反應2s()2(g)+02(g)=2s03(g)達

到平衡后，再通入一定量的。2,再次達到新平衡。下列有關判斷正確的是

A.n(S03)始終不變B.反應平衡常數(shù)增大

C.逆反應速率減小D.S02的轉化率增大

【答案】D

【詳解】

A.平衡后，再通入一定量。2,平衡正向移動，SO3的平衡濃度增大，A錯誤；

B.平衡常數(shù)是與溫度有關的常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，B錯誤；

C.通入一定量02,反應物濃度增大，正、逆反應速率都增大，正反應速率比逆反應速率增大的

更多,C錯誤；

D.通入一定量02,促進二氧化硫的轉化，S02的轉化總量增大，D正確；

故答案為：Do

2.納米級C%0具有優(yōu)良的催化性能。工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取CU2。：

2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)AH>0,下列說法正確的是

A.其它條件不變，及時移出C0可降低逆反應速率，提高CU2。的產率

B.其它條件不變，加入更多的炭粉可加快正反應速率，提高CuO的轉化率

C.該反應的平衡常數(shù)表達式為"流霜

D.上述反應中生成ImolCuzO,轉移電子數(shù)目為6.02x1023

【答案】A

【詳解】

A.及時移出CO,產物濃度減小，逆反應速率降低，化學平衡正向移動，CU2。的產率提高，A

正確；

B.碳粉為固體，加入更多碳粉不影響正反應速率，也不影響平衡的移動，B錯誤；

C.該表達式中CU2。、CuO和C均為固體，沒有濃度，因此正確的平衡常數(shù)表達式為

K=c(CO),C新吳；

D.上述反應中，CuO中Cu得至IJ2個電子，C失去兩個電子，生成lmolCii2。，轉移電子數(shù)為

1.204x1024,D錯誤;

故答案選A。

3.向一容積可變密閉容器中充入等物質的量的A、B,發(fā)生反應：2A(g)+2B(g)=3C(s)+4D(g)在不

同壓強下，該反應平衡常數(shù)隨溫度變化如表所示。下列判斷正確的是

壓強Mpa

平衡常數(shù)1.01.52.0

溫度/℃

300ab16

516C64d

800160fg

A.c>a,g>fB.正反應是放熱反應

C.2.0MPa、800C時,A的轉化率最小D.1.5MPa、300C時，B的轉化率為50%

【答案】D

【詳解】

A.平衡常數(shù)只與溫度相關，溫度不變，K不變，所以g=f,故A錯誤；

B.由表格中的數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，平衡正向移動，該反應的正反應是吸熱

反應，故B錯誤；

C.因為正反應為吸熱反應，所以800C、相同壓強時，A的轉化率最大，而反應前后氣體的分

子數(shù)相等，所以800℃時，三種壓強下的A的轉化率都相同，故C錯誤;

D.1.5MPa、300℃時，平衡常數(shù)b=16,設平衡時體積為V,B的物質的量的變化量為x,則達平

上-16

衡時，A、B、D的物質的量分別為1-x、1-x、2Xx=0.5moh則B的轉化率為

律的)2

粵xl00%=50%,故D正確;

故選：Do

4.氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎。工業(yè)上以氨氣和氧氣為原料，利用“氨催化氧化法”生產NO,

在pt-Rh合金催化劑作用下，發(fā)生主反應I和副反應n：

I.4NH3(g)+502(g)=4N0(g)+6H20(g)

II.4NH3(g)+302(g)=2N2(g)+6H20(g)

現(xiàn)將ImolNE、2moiO2充入IL恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下，反應相同時間內，生

成物的物質的量隨溫度變化曲線如圖所示：

下列說法不氐娜的是

A.該催化劑在低溫時對反應II的選擇性更好

B.520c時，NH3的有效轉化率約為66.7%

C.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在840℃左右

D.高于400℃,n(N2)隨溫度升高而下降可能是反應H的平衡逆向移動導致

【答案】B

【詳解】

A.由圖可知，低溫時反應的主要產物為氮氣，即主要發(fā)生反應n,說明該催化劑在低溫時對反

應n的選擇性更好，A正確；

B.由圖可知，520。(：時，NH3發(fā)生反應I生成NO0.2mol,消耗氨氣0.2mol,NH3發(fā)生反應

II生成N0.2mol,消耗氨氣0.4mol,則NH3的有效轉化率為*乎—x100%，33.3%,

20.2mol+0.4mol

B錯誤；

C.由圖可知，84CTC時，反應相同時間內，NO的物質的量最大，副產物叱的物質的量最小，

說明該溫度下最有利于NO的生成，因此工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在

840℃左右,C正確；

D.400。(:后n(N2)隨溫度升高而下降，其原因可能是：該反應為放熱反應，高于400T時平衡

逆向移動，使得N2的物質的量減少，D正確；

故選B。

5.尿素是重要的化工原料，也常用作氮肥。以氨為原料合成尿素的相關反應如下:

-1

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(S)△%=-159.5kJ-mol；

-1

@NH2COONH4(S)UCO(NH2)2(S)+H2O(g)AH2=+116.5kJ-mol；

1

③出0(1)=H2OQ)AH3=+44.0kJ-mor；

@CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(S)+H2O(1)AH”

下列敘述正確的是

A.反應①在較高溫度下易自發(fā)進行

B.反應②的平衡常數(shù)=c(H2O)dCO(NH2)2]

C(NH2COONH4)

C.在恒容密閉容器中發(fā)生反應②，當氣體摩爾質量不變時反應達到平衡

-1

D.AH4=-87kJ-mol

【答案】D

【詳解】

A.反應①為放熱的焙減反應，根據(jù)AH-TAS<0反應可以自發(fā)進行，則在較低溫度下易自發(fā)進

行，A錯誤；

B.平衡常數(shù)等于平衡時生成物濃度系數(shù)次方之積與反應物濃度系數(shù)次方之積的比，純固體和純

液體不計入其中；反應②的平衡常數(shù)=C(H2。)，B錯誤；

C.在恒容密閉容器中發(fā)生反應②，反應中只有水一種氣體，其摩爾質量為定值，當氣體摩爾質

量不變時，不能說明反應達到平衡，c錯誤；

D.由蓋斯定律可知，反應①+②-③得反應④CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l),則

1

△H4=-STkJ-mol-,D正確;

故選Do

6.含氯化合物在生產生活中應用廣泛。舍勒發(fā)現(xiàn)將軟銃礦和濃鹽酸混合加熱可產生氯氣，該方

法仍是當今實驗室制備氯氣的主要方法之一，工業(yè)上以NaCl為原料可制得。2、C12O>HC10、

ClOg和CIO］等。在催化劑Cud?作用下，通過氧氣直接氧化氯化氫制備氯氣。該反應為可逆反

應，熱化學方程式為4HQ(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mol^o對于反應

4HCl(g)+02(g)W2Cl2(g)+2H2O(g),下列說法正確的是

A.上述反應AS〉。

B?上述反應平衡常數(shù)仁溫廉5

C.其他條件相同，增大嘿，HCI的轉化率減小

n(02)

D.上述反應中消耗1mol。2,轉移電子的數(shù)目為6.02x1023

【答案】C

【詳解】

A.反應后氣體的物質的量減小，則△$<(),A錯誤；

B.根據(jù)平衡常數(shù)定義，該平衡反應的平衡常數(shù)為長=與象穿，B錯誤；

4

C(HCI)C(02)

C.增大曙4相當于增大HC1的量，則HC1的轉化率降低，C正確；

n(O2)

D.lmolO2反應轉移電子數(shù)目為4X6.02X1023,D錯誤;

故選：Co

催化劑

7.反應2c02(g)+6&9)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△”<0可實現(xiàn)CO?的資源化，下列說法

正確的是

A.上述反應在任何溫度下均可自發(fā)進行

B.上述反應每消耗ImolCO2同時形成7moi。鍵

C.上述反應平衡常數(shù)K=

26

C(CO2)C(H2)

D.催化劑可以降低上述反應的焰變，提高化學反應速率

【答案】B

【詳解】

A.△H-T^S<0時反應自發(fā)進行，該反應△!<<(),AS<0,反應在較低溫度下可自發(fā)進行，A錯

誤；

催化劑

B.根據(jù)2CC)2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g),反應每消耗ImolCO2,生成

0.5molCH30cH3、1.5molH2O,形成7moi。鍵，B正確；

C.上述反應平衡常數(shù)K=絲嚅端蜉，C錯誤；

26

C(CO2)*C(H2)

D.催化劑可以加快反應速率，但是不改變反應的焙變，D錯誤；

故選Bo

8.一種制取晶體硅的反應為：SiHCh(g)+H2(g)^Si(s)+3HCl(g)A//=236.1kJ-molL下列說法正

確的是

A.該反應在任何條件下均能自發(fā)進行

B.其他條件不變，增大壓強，平衡常數(shù)K減小

C.恒壓下，充入一定量的惰性氣體，平衡向逆反應方向移動

D.總體積一定，當反應體系內混合氣體的密度不再發(fā)生變化時反應到達平衡

【答案】D

【詳解】

A.反應吸熱，△H〉。，反應正向氣體分子數(shù)增大，△$>(),故高溫時△H-TASV0時反應自發(fā)，

故A錯誤；

B.其他條件不變，反應正向氣體分子數(shù)增大，增大壓強，平衡逆向移動，但溫度不變，平衡常

數(shù)K不變，故B錯誤；

C.恒壓下，充入一定量的惰性氣體，容器體積增大，相當于對原平衡減壓，反應正向氣體分子

數(shù)增大，減壓平衡正向移動，故C錯誤；

D.由公式p=?可知，總體積一定，當反應體系內混合氣體的密度不再發(fā)生變化時，混合氣體的

總質量不變，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；

故選：Do

9.某溫度下，發(fā)生反應電值)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.4kJ-moL,電的平衡轉化率(a)

與體系總壓強S)的關系如圖所示。下列說法正確的是

A.將ImolN2和3m0IH2置于1L密閉容器中發(fā)生反應，放出的熱量小于92.4kJ

B.平衡狀態(tài)由A到B時，平衡常數(shù)K(A)<K(B)

C.上述反應在達到平衡后，增大壓強，NH3的產率減小

D.反應建立平衡后分離出部分N七時，濃度商Q大于平衡常數(shù)K

【答案】A

【分析】

圖像中橫坐標表示壓強，縱坐標表示N2的平衡轉化率(a),隨著壓強的增大N2的平衡轉化率(a)增

大，增大壓強平衡向右移動，依此解題。

【詳解】

A.該反應為可逆反應，加入的1molN2和3moi氏不可能完全反應生成2moiNH.3,所以反應

放出的熱量小于92.4kJ,A正確；

B.從狀態(tài)A到狀態(tài)B,改變的是壓強，溫度未發(fā)生變化，所以平衡常數(shù)不變，K(A)=K⑻，B錯

誤；

C.該反應是反應前后氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，N%的產率增

大，C錯誤；

D.反應建立平衡后分離出部分NH3時，生成物的濃度減小所以濃度商Q小于平衡常數(shù)K,D錯

誤；

故選Ao

10.工業(yè)上利用硫⑸與CH4為原料制備CS2,在500℃以上發(fā)生反應：4S(g)+CH4(g)=CS2(g)+

2H2s(g)A//o在2L密閉容器中充入ImolCH/g)和4mo】S(g),發(fā)生上述反應，測得平衡體系中

硫蒸氣的體積分數(shù)和溫度的關系如表所示：

溫度/℃560580600620640660

3⑸0.2860.3330.3780.4200.4620.500

下列說法錯誤的是

A.在580℃達到平衡時，CH4的轉化率為70%

B.該反應660C的平衡常數(shù)Kc=0.25

C.上述反應的正反應為吸熱反應

D.起始充入ImolCS2和2molH2S,620℃平衡時(o(S)=0.420

【答案】C

【詳解】

A.根據(jù)反應列三段式：

4S(g)+CH4(g)=CS2(g)+2H2s(g)

起始量/mol4100

轉化量/mol4%XX2x

平衡量/mol4-4%1—X%2x

W(S)=—=i,解得％=0.7,則a(CH4)=”粵義100%=70%,A項正確；

5-2x3lmol

B.660℃時，MS)=總=0.500,解得x=0.5,平衡時n(S)=2mol,n(CH4)=0.5mol,

-11

n(CS2)=0.5mol,n(H2S)=l.Omol,c(S)=l.Omol-L>c(CH4)=0.25mol-L_>c(CS2)=

-1

0.25mol」T、C(H2S)=0.5mol-L,故K,=筆絲畔=0.25,B項正確；

4

乙cC(S)-C(CH4)

c.由表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高硫蒸氣的體積分數(shù)升高，說明溫度升高，反應平衡逆向移

動，則正反應為放熱反應，c項錯誤；

D.在恒溫恒容條件下，在2L容器中充入ImolCS2和2molH2s等效于充入ImolC也和4molS,

D項正確。

答案為：Co

11.將lmolCO?與amolH2通入一個容積不變的密閉容器中發(fā)生反應：CO2(g)4-H2(g)=CO(g)+

H2O(g),其平衡常數(shù)(K)和溫度(t)的關系如下表所示。

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

下列說法錯誤的是

A.該反應為吸熱反應

B.該反應的平衡常數(shù)表達式K=嚕喘

C(CO2)-C(H2)

C.隨著a的增大，CO的體積分數(shù)逐漸減小

D.83(TC時，往平衡體系中同時加入ImoICOz和amolCO,平衡不發(fā)生移動

【答案】C

【分析】

列三段式有

82(g)+H2(g)二CO(g)+H2O(g)

起始/mol1a00

變化/molxxXX

平衡/mol1—%a—%XX

K=眠：*=若：丁據(jù)此分析解答。

C(CO2)C(H2)(l-x)(a-x)

【詳解】

A.由表中數(shù)據(jù)關系可知，溫度越高，K越大，平衡向右移動，故正反應為吸熱反應，A正確;

B.反應中出0為氣態(tài)，有濃度變化量，故其平衡常數(shù)表達式K=端筆，B正確；

C(CO2)C(H2)

C.CO2為lmol,當a=l時，投料方式與方程式化學計量數(shù)相同，此時生成物體積分數(shù)最大；當

a<l時，隨著a的增大，CO的體積分數(shù)逐漸增大；當a>l時，隨著a的增大，氫氣剩余較多，

CO的體積分數(shù)逐漸減小，C錯誤；

D.830久時，K=吸：(祟=7rT解得％=」?，往平衡體系z中同時加入lmolCO?和

C(CO2)C(H2)(l-x)(a-x)a+1

amolCO,則Qc==與；項=i,平衡不發(fā)生移動，D正確；

C(CO2)C(H2)(l-x+l)(a-x)(2-^).(a--)

故答案為C。

12.一定溫度下，在2L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖

所示。下列描述正確的是

A.X點的v(正)>Y點的v(正)B.Z點時反應達到平衡狀態(tài)

C.B的平衡轉化率為30%D.保持溫度、體積不變，5min時充入lmolHe,正逆反應

速率均增大

【答案】A

【詳解】

A.XY點后反應仍正向進行，且X點反應物的濃度較大、生成物濃度較小，則X點正反應速率

更大，故X點的v(正)>Y點的v(正)，故A正確；

B.Z點后反應仍正向進行，則Z點時反應沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.B的平衡轉化率為告匕X100%=60%,故C錯誤；

D.持溫度、體積不變，5min時充入ImolHe,不影響反應中各物質的濃度，正逆反應速率不

變，故D錯誤；

故選Ao

13用CH4還原SO2不僅可以消除污染，而且可以得到單質S,反應如下：CH4(g)+2SO2(g)=

2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)<Ot℃時，在容積為2L的恒容密閉容器中測的反應在不同時刻各

物質的物質的量如下表：

物質的量(mol)時間(min)

0246810

物質

S024.82.641.81.82.12.1

CO201.081.51.51.751.75

下列說法不正確的是

A.前2min的平均反應速率v(CH4)=0.27mol-L"-minT

B.6min時SO2的轉化率等于lOmin時SO2的轉化率

C.其它條件不變，在第lOmin后降低溫度，可使容器中的CO2的濃度升高到1.4molL"

D.向容器內通入適量的H2S,會使平衡逆向移動

【答案】C

【詳解】

A.根據(jù)CH/g)+2SO2(g)=2S(s)+CO2(g)+2H2。?可知,前2min甲烷物質的量變化

1.08moL則v(CHD=108moi<21,=o.27mol?L?mirT】,故A正確；

2mm

B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知6min時SO2的轉化量為4.8mol-l.8moi=3mol,SO2轉化率為三x

4.8

100%=62.5%；6min后向反應體系中加入二氧化硫，導致平衡發(fā)生移動，lOmin時處于新的平

衡，根據(jù)硫原子守恒，加入的S02的物質的量為0.3mol+(1.75mol-l.5moi)x2=0.8mol,則SO2的

轉化率為II嗎X100%=62.5%；所以轉化率相等，故B正確；

5.6mol

C.lOmin時，二氧化硫濃度L05mol/L,二氧化碳濃度O.875mol/L,若不改變容器體積，結合方

程式，當二氧化硫全部轉化為二氧化碳的濃度L2mol/L,但該反應為可逆反應，低溫平衡正向移

動，二氧化碳濃度不能達到1.4mol/L,故C錯誤；

D.H2s會與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，導致平衡逆向移動，故D正確；

答案選C。

14.在2L恒溫恒容密閉容器中投入2moiSO2和ImolOz在一定條件下充分反應，該反應是工業(yè)制硫

酸的反應之一、SO2和SO3的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.達到平衡時，SO3的平均反應速率為0.048mol-L_1-min-1

B.10分鐘時反應達到平衡，且此時SO?的平衡轉化率為50%

C.容器內氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，能判斷該反應達到平衡狀態(tài)

D.在實際工業(yè)生產中，上述反應的反應條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，25min時SO2的物質的量不再變化，說明反應達到平衡，達到平衡時，SO3的平均

反應速率為;;娛=0.028mol-L-1-min-1,故A錯誤；

2Lx25mm

B.10分鐘后，SO?和SR的物質的量還在變化，說明此時反應未達到平衡，故B錯誤；

C.反應過程中容器內氣體原子總數(shù)是定值，當容器內氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，不能判斷該

反應達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；

D.在實際工業(yè)生產中，SO2和02反應生成SO3的反應條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓，

故D正確；

故選Do

15.Fe可以和CO2發(fā)生反應:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)o一定溫度下，向某恒容密閉容器

中加入足量鐵粉并充入一定量的CC)2氣體，反應過程中C()2氣體和co氣體的濃度與時間的關系如

圖所示。下列說法正確的是

A.timin時該化學反應達到平衡狀態(tài)

B.平衡后向容器內充入CO2,重新達到平衡時嚅增大

C.4min時，CO2的轉化率約為71.4%

D.4min內，CO的平均反應速率v(CO)=0.25mol-L4-min1

【答案】C

【詳解】

A.由圖可知，timin時c(CO2)=c(CO),相同條件下timin后c(CCh)仍在減小，c(CO)仍在增大，

則timin時該化學反應沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；

B.該反應的平衡常數(shù)K=喘，只與溫度有關，溫度不變則K不變，所以重新達到平衡時嚶

c(CO2)c(CO)

不變，故B錯誤；

C.由圖可知，4min時，CCh的轉化率為竺士xi00%ML4%,故C正確；

0.7

D.由圖可知，4min內CO的平均反應速率v(CO)*=筌普=0.125molLLmin",故D錯誤；

故選：Co

16.在催化劑的作用下，氫氣還原CO?的過程中可同時發(fā)生反應①②。

@CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)△匕=-50kJ-moL

1

@CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)LH2=+41.1kJ-mol-

在恒溫恒容密閉容器中，充入一定量的CO2及H2,起始及達到平衡時，容器內各氣體的物質的量

及總壓的部分數(shù)據(jù)如下表所示。

n(CO2)/moln(H2)/moln(CH30H)/moln(CO)/moln(H2O)/moI總壓/kPa

起始0.50.90001.4p

平衡m0.3P

下列說法正確的是

A.反應①任意溫度下均能自發(fā)進行

B.恒溫恒容下，再充入0.5molC()2和0.9molH2，反應①平衡右移，反應②平衡不移動

C.m=0.1

D.反應②的平衡常數(shù)K=0.75

【答案】D

【詳解】

A.反應①為放熱反應，AWi=-50kJ-mol-1<0,且正反應是分子數(shù)減小的反應，ASV),根據(jù)

△H-TAS<0時反應自發(fā)進行可知，該反應在低溫下能自發(fā)進行，故A錯誤；

B.恒溫恒容下，再充入OSmolCCh和0.9molH2,反應物濃度增大，反應①和②平衡均正向移

動，故B錯誤；

C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出反應的三段式有：

(二

CO2(g)+3H2g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol)0.50.900,

變化量(mol)m3mmm

平衡量(mol)0.5-m0.9-3mmm

CO2(g)+3H2(g)=CO(g)+H2O(g)

起始量(mol)0.5-m0.9-3m0m,平衡時氣體的總物質的量為

變化量(mol)0.3-m0.3-m0.3-m0.3-m

平衡量(mol)0.20.6-2m0.3-m0.3

(0.2+0.6-2m+m+0.3-m+0.3)mol=(1.4-m)mol,恒溫恒容條件下，0,5+0,9=—,解得m=0.2,

1.4-mp

故c錯誤；

D.平衡時n(CO2)=0.2mol,n(H2)=(0.6-2m)mol=0.2mol,n(CO)=(0.3-m)mol=0.1moL

n(H2O)=0.3mol,則反應②的平衡常數(shù)K==署指=0.75,故D正確；

C(CO2)C(H2)0.2X0.2

故答案選D。

17.在體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,一定條件下反應：CO2(g)+

3H2(g)=CH3OH(g)+H20(g)o測得CO2和H2的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是

A.平衡時CO2的轉化率為75%

B.平衡后充入惰性氣體，平衡向正向移動

C.該條件下，第9min時v逆(CH3OH)大于第3min時v正(C^OH)

D.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化，則說明上述反應達到平衡狀態(tài)

【答案】A

【詳解】

A.利用CO2初始和平衡濃度可得平衡時CO2的轉化率為"益史x100%=75%,A正確；

B.恒容容器充入惰性氣體，與反應有關的各物質濃度不變，平衡不移動，B錯誤；

C.平衡之前始終有v逆(CH3OH)<V,E(CH3OH),故該條件下，第901皿時丫逆((：出011)小于第301皿

時v正(CH3OH),C錯誤；

D.根據(jù)質量守恒定律，氣體總質量不變，又該容器為恒容容器，故混合氣體的密度始終不變，

無法通過混合氣體密度判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，D錯誤；

故選Ao

18￡也與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一，該重整反應體系主要涉及以下反應，且1300K以

上會產生積碳現(xiàn)象。

1

反應I：CH4(g)+CO2(g)2C0(g)+2H2(g)AWi=274.6kJ-mor

-1

反應n：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)LH2=41.2kJ-mol

反應III：CH4(g)^C(s)+2H2(g)△%(該反應只在高溫下自發(fā))

在一定壓強和催化劑的條件下，將等物質的量的CO2和C%通入重整反應器中，平衡時，CO2.

C%的物質的量分數(shù)及轉化率隨溫度變化的關系如圖所示。

拘

?

的

早

分

口

下列說法正確的是

A.<0

B.加入催化劑，可提高C%的平衡轉化率

C.平衡時CO2的物質的量分數(shù)隨溫度變化的曲線是b

D.溫度高于1300K后，曲線d超過曲線c的可能原因是升高溫度有利于反應HI進行，導致C%的

轉化率大于CO?的轉化率

【答案】D

【詳解】

A.反應in的氣體分子數(shù)增大即AS〉。，該反應只在高溫下自發(fā)，該反應為吸熱反應，則△為>

0,故A錯誤；

B.加入催化劑只改變反應速率，不影響平衡移動，不能提高CH4的平衡轉化率，故B錯誤；

C.物質的量分數(shù)均隨溫度升高減小，溫度低溫時反應III不發(fā)生，只發(fā)生反應I和II,所以二氧

化碳的物質的量分數(shù)小于甲烷物質的量分數(shù)，平衡時CO2的物質的量分數(shù)隨溫度變化的曲線是

a,故C錯誤；

D.曲線c、d分別代表CO2和CH4的轉化率曲線，溫度高于1300K后，升高溫度有利于積碳反

應的進行，導致CH4的轉化率大于CO2,故D正確；

故選：Do

19.在2L恒容密閉容器中加入一定量A和B,發(fā)生反應aA(g)+bB(g)=cC(g)。100℃時容器中

A、B、C物質的量隨時間的變化關系如圖一所示。不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)與A、B起

始時的投料比的變化關系如圖二所示。則下列結論正確的是

A.100℃時前5min平均化學反應速率“(A)=0.04mol-L_1-min-1

B.100C時達平衡的體系中充入少量C(g),達新平衡前v(逆)>v(正)

C.aA(g)+bB(g)=cC(g)AH>0

D.某溫度下平衡時B的轉化率隨起始嚶的增大而先增大后減小

n(B)

【答案】B

【詳解】

0.4mol-0.2moi

A.100℃時前5min平均化學反應速率v(A)=―d=0.02mol-L-1?min-1,A錯誤；

□min

B.C(g)為生成物，加入C(g)后，逆反應速率增大，平衡逆向移動，達新平衡前v(逆)>v(正)，B

正確；

C.如圖得出信息，溫度越高，C的體積分數(shù)越小，平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，正反應

為放熱反應,所以：aA(g)+bB(g)=cC(g)AH<0,C錯誤；

D.起始濃度A越大，噂越大，B的轉化率越大，所以溫度一定時，B的轉化率隨起始映的增

大而增大，D錯誤;

故選Bo

20.天然氣脫硝的反應原理為2NC)2(g)+CH4(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)AH。在1L恒容

密閉容器中充入3moiNO2(g)和2moicHMg)發(fā)生上述反應，平衡時N?、NO2的物質的量分數(shù)與溫

度的關系如圖所示，N點表示410K時NO2的物質的量分數(shù)。下列說法正確的是

A.上述反應的正反應是吸熱反應B.443K時，NO2和C%的平衡轉化率相等

C.N點的正反應速率大于逆反應速率D.443K時該反應的平衡常數(shù)K為4

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，升高溫度，電的物質的量分數(shù)減小，說明平衡逆向移動，該反應是放熱反應，故

A錯誤；

B.由方程式2NO2(g)+CH4(g)BCO2(g)+N2(g)+2H2(Xg)可知，在1L恒容密閉容器中充入

3moiN()2(g)和2moicH*)發(fā)生反應，NO?和CH4轉化量之比為2：1,NO2和CH4的平衡轉化率不

相等，故B錯誤；

C.N點表示410K時NO2的物質的量分數(shù)，小于平衡時NO2的物質的量分數(shù)，說明此時反應逆向

進行，N點的正反應速率小于逆反應速率，故C錯誤；

D.443K時，NO2和&的物質的量分數(shù)相等，設NO2的轉化量為xmol,則3-x=0.5x,x=2,該反

應的平衡常數(shù)K=/蟋喘等=廣察=4^故D正確；

2

C(N02)C(CH4)1X(2-1)2

故選Do

21.工業(yè)上消除氮氧化物的污染，可用如下反應：CH4(g)+2NO2(g)#N2(g)+CO2(g)+

2H2O(g)AH=akj/mol在溫度￡和T2時，分別將O.SOmolCH4和lZmolNO2充入體積為1L的密閉

容器中，測得MCH4)隨時間變化數(shù)據(jù)如下表：下列說法錯誤的是

時間/min

溫度OminlOmin20min40min50min

n/mol

Ti0.500.350.250.100.10

n(CH4)

0.500.300.180.15

T2n(CH4)

A.lOmin內，Ti時CI%的化學反應速率比12時小B.溫度：Tj<T2

C.平衡常數(shù)：K(Ti)<K(T2)D.a<0

【答案】C

【詳解】

A.lOmin內，￡時CH4的化學反應速率為(°3°35川。1=.015mol?L-min_1,T?時C%的化學反

1-lLxlOmin0“,

應速率95930)moi=002moi-L-1-min-1,故A正確；

lLxlOmin

B.溫度越高反應速率越快，h時C*的化學反應速率小于12，所以溫度：Tx<T2,故B正確；

C.Ti時CH4的化學反應速率小于T2，Ti時，40min反應達到平衡，T?時，40min反應一定達到平

衡，Ti時甲烷的平衡濃度小于T2,平衡常數(shù)：KCTJ>K(T2),故C錯誤；

D.￡時C%的化學反應速率小于12，所以￡<12,TI時甲烷的平衡濃度小于T2，可知升高溫度，

平衡逆向移動，正反應放熱，a<0,故D正確；

選C。

22.T，時,存在如下平衡:2NO2(g)#N204(g)o該反應正、逆反應速率與NO2、電。4的濃度關

系為：V正=LC2(N()2)，V逆=%c(N204)(k正、k逆是速率常數(shù))，且Igv正?Igc(N()2)與

炮丫逆~他武電。4)的關系如圖所不，下列說法正確的是

A.圖中表示Igv正?lgc(NC)2)的是線n

B.rc時，往剛性容器中充入一定量N()2，平衡后測得C(N2()4)為1.0mol」T,則平衡時

V逆=10a+2

C.『C時，該反應的平衡常數(shù)K=100L-mor1

D.『C時向2L恒容密閉容器中充入1.6molN()2，某時刻v正=4x10amol/(L-min),則此時NO?的

轉化率為25%

【答案】C

【分析】

2

l*lviE=kiEc(NO2),則Igv正=]g[k正c2(N°2)]=Igk正+21gc(N°2)；v逆二卜逆式電。)同理可得：

Igv逆=lgk逆+lgc(N2C)4)，由函數(shù)關系可知Igv正的斜率大于Igv逆，結合圖像可知線I應為

Igv正?lgc(NC)2)，線H應為Igv逆?lgc(N2()4)，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.由以上分析可知線I應為Igv正?lgc(NO2),故A錯誤；

B.由以上分析可知線H應為Igv逆?也以電。。，又Igv逆=]gk逆+lgC(N2()4)，結合圖像可知當

lgC(N2()4)=。時，lgVj^=a,則k逆=l()a,平衡后測得c(N2()4)為l.Omol?L,則平衡時V逆=l()a,

故B錯誤；

C.線I應為IgVF?lgc(NC)2),Igv正=lgkI[：+2Igc(NC)2)，當lgc(NC)2)=0時，Igv正=lgk|產a+2,則

k正=l()a+2,反應達到平衡狀態(tài)時：丫正=丫逆，k逆?電。4)=k正C2(N()2)，K=:黑;:=

臺岑;=100,故c正確；

k逆10a

D.某時亥帆J：=4xl()amol/(L-min),此時c(NC)2)=g==0.2mol/L,則此時NO?的

——02

轉化率=七-X100%=75%,故D錯誤；

2

故選：Co

23.&L為某鄰苯二酚類配體，其pKai=7.46,pKa2=12.4。常溫下構建Fe&)—HzL溶液體系，

4-3

其中Co(Fe3+)=2,0x10-mol?L,c0(H2L)=5.0x10mol?L。體系中含F(xiàn)e物種的組分分

布系數(shù)3與pH的關系如圖所示，分布系數(shù)8(x)=2ox]篙迫戶,已知】g2~0.30,lg3x0.48o

下列說法正確的是

pH

Fe(HI)-H2L體系部分物種分布圖

A.當pH=1時,體系中cCML)>c([FeL]+)>c(OH)>c(H『)

B.pH在9.5~10.5之間，含L的物種主要為17-

C.L2-+[FeL]+=[FeL2「的平衡常數(shù)的IgK約為14

D.當pH=10時，參與配位的c(L7-)?1.0x10-3mol-L-1

【答案】C

【分析】

從圖給的分布分數(shù)圖可以看出，在兩曲線的交點橫坐標值加和取平均值即為某型體含量最大時的

pH,利用此規(guī)律解決本題。

【詳解】

A.從圖中可以看出Fe(III)主要與I?-進行絡合，但在pH=l時，富含L的型體主要為H2L,此時

電離出的HC較少，根據(jù)H2L的一級電離常數(shù)可以簡單計算pH=l時溶液中C(HLA10-M6,但

pH=l時c(OH-)=10"3,因此這四種離子的濃度大小為c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH)A錯誤；

B.根據(jù)圖示的分布分數(shù)圖可以推導出，H2L在pH=9.9時HL-的含量最大，而H2L和I?-的含量

最少，因此當pH在9.5~10.5之間時，含L的物種主要為HL'B錯誤；

C.該反應的平衡常數(shù)K=、，當[FeL2「與[FeL『分布分數(shù)相等時，可以將K簡化為

c([FeL]+)c(Lz)

七島，此時體系的pH=4,在pH=4時可以計算溶液中C(L2-)=5.0X1044.86,則該絡合反應的平

衡常數(shù)能10/4」6,即愴除14,C正確;

D.根據(jù)圖像，pH=10時溶液中主要的型體為[FeL3p-和[FeL2(OH)p,其分布分數(shù)均為0.5,因此

32411

可以得到c([FeL3]-)=c([FeL2(OH)]-)=lxl0-molL,此時形成「FeL?產消耗了SxlO^mol-L的

L2-,形成［FeL2(0H)F-消耗了2x10-011-1的L”，共消耗了5'10叫011/的L”，即參與配位的

c(L2一戶5x10-4,D錯誤;

故答案選C。

24.向一恒容密閉容器中加入lmolCH4和一定量的比0,發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+

3H2(g)oC%的平衡轉化率按不同投料比x(x=黯)隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯

77K1

A.Xi<x2

B.反應速率：Vb正<Vc正

C.點a、b、c對應的平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc

D.反應溫度為Ti，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)

【答案】B

【詳解】

A.一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉化率，即x值越小，CH4的轉化率越大，則

xx<x2,故A正確；

B.b點和c點溫度相同，CH4的起始物質的量都為Imol,b點x值小于c點，則b點加水多，反

應物濃度大，則反應速率：Vb正〉V。正，故B錯誤；

C.由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉化率增大，說明正反應為吸熱反應，溫度升

高平衡正向移動，K增大；溫度相同，K不變，則點a、b、c對應的平衡常數(shù)：Ka<Kb=Kc,故

C正確；

D.該反應為氣體分子數(shù)增大的反應，反應進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當容器內壓

強不變時，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；

答案選B。

25.某溫度下，反應CH2=CH2(g)+H2O(g)=CH3cH20H(g)在密閉容器中達到平衡，下列說法正

確的是

A.增大壓強，町〉"逆，平衡常數(shù)增大

B.加入催化劑，平衡時CH3cH20H(g)的濃度增大

C.恒容下，充入一定量的出0值)，平衡向正反應方向移動

D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡轉化率增大

【答案】C

【詳解】

A.該反應是一個氣體分子數(shù)減少的反應，增大壓強可以加快化學反應速率，正反應速率增大的

幅度大于逆反應的，故u正〉u逆，平衡向正反應方向移動，但是因為溫度不變，故平衡常數(shù)不

變，A不正確；

B.催化劑不影響化學平衡狀態(tài)，因此，加入催化劑不影響平衡時CH3cH20H(g)的濃度，B不正

確；

C.恒容下，充入一定量的H20(g),H20(g)的濃度增大，平衡向正反應方向移動，C正確；

D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反應方向移動，但是CH2=CH2(g)的平衡轉化

率減小，D不正確；

綜上所述，本題選C。

二、多選題(共3分)

26.向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2moiX和ImolY發(fā)生反應：2X(g)+Y(g)=Z(g)AH,

其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正

確的是

A.AH>0B.氣體的總物質的量：na<nc

C.a點平衡常數(shù)：K>12D.反應速率：Va正正

【答案】BC

【詳解】

A.甲容器在絕熱條件下，隨著反應的進行，壓強先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

PV=nRT可知，剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，則說明上述反應過程放熱，即AHV

0,故A錯誤；

B.根據(jù)A項分析可知，上述密閉溶液中的反應為放熱反應，圖中a點和c點的壓強相等，因甲

容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩者氣體物質的量相等，則甲容器壓強大于乙容器壓

強，則說明甲容器中氣體的總物質的量此時相比乙容器在減小即氣體總物質的量：na<nc,故B

正確；

C.a點為平衡點，此時容器的總壓為p,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知，在恒容條件下進

行，氣體的物質的量之比等于手整體之比，根據(jù)A項分析可知，絕熱條件下，反應到平衡狀態(tài)放

熱，所以Ta>T始，壓強：Pa=[p始，則naV；n始，可設Y轉化的物質的量濃度為xmolll則列

2X(g)+Y(g)=Z(g)

出三段式如下：；1°，則有[(2—2x)+(1-x)+x]molV；x3mol,計

△CZXXXL

c平2—2x1—xx

算得到x>0.75,那么化學平衡常數(shù)K=A^>等三=12,故C正確；

cz(X)c(Y)0.5zx0.25

D.根據(jù)圖象可知，甲容器達到平衡的時間短，溫度高，所以達到平衡的速率相對乙容器的快，

即匕正>%正，故D錯誤。

綜上所述，答案為BC。

三、單選題(共6分)

27.用尿素水解生成的NH3催化還原NO,是柴油機車輛尾氣凈化的主要方法。反應為

4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)04N2(g)+6H2O(g),下列說法正確的是

A.上述反應AScO

C4(N2)〈6(H2O)

B.上述反應平衡常數(shù)K=44

C(NH3)C(O2)C(NO)

23

C.上述反應中消耗ImolNH3，轉移電子的數(shù)目為2X6.02x10

D.實際應用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小

【答案】B

【詳解】

A.由方程式可知，該反應是一個氣體分子數(shù)增大的反應，即端增的反應，反應△§>(),故A錯

誤；

B.由方程式可知，反應平衡常數(shù)K=/陪端？故B正確；

44

C(NH3)C(02)-C(N0)

C.由方程式可知，反應每消耗4moi氨氣，反應轉移12moi電子，則反應中消耗Imol氨氣轉移

電子的數(shù)目為3moiX4X^X6.02X1()23=3x6.02X1()23,故c錯誤；

4

D.實際應用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨氣過量，柴油機車輛排放的氨氣對空氣

污染程度增大，故D錯誤；

故選Bo

28.乙醇-水催化重整可獲得出。其主要反應為

1

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJ-mol-,

15

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJ-mol-,在1.0x10Pa.

n始(C2H50H):n始(出0)=1：3時，若僅考慮上述反應，平衡時CO2和C。的選擇性及電的產率隨溫

度的變化如圖所示。

r/℃

CO的選擇性=一;普仁。)x100%,下列說法正確的是

n生成(C°2)+n生成(CO