高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)方向及調(diào)控（練習(xí)）（解析版）

第26講化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率反應(yīng)方向及調(diào)控

（模擬精練+真題演練）

完卷時(shí)間：50分鐘

一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12x5分）

1.（2023?江蘇南京?統(tǒng)考二模）反應(yīng)2co2（g）+6Hz（g）T^CH30cH3值）+3旦0值）AH<0可實(shí)現(xiàn)CO?

的資源化，下列說(shuō)法正確的是

A.上述反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進(jìn)行

B.上述反應(yīng)每消耗ImolCO2同時(shí)形成7moio鍵

C（CHOCH）

c.上述反應(yīng)平衡常數(shù)八母3亦3志

D.催化劑可以降低上述反應(yīng)的焰變，提高化學(xué)反應(yīng)速率

【答案】B

【解析】A.AH-TASO時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)AHvO,AS<0,反應(yīng)在較低溫度下可自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)2co2（g）+6Hz（g）T^CH30cH3值）+3區(qū)0傳），反應(yīng)每消耗ImolCO2,生成0.5molCH30cH3、

C(CHOCH)?C3(HO)

形成。鍵，正確；上述反應(yīng)平衡常數(shù)K=332錯(cuò)誤；.催

1.5molH2O,7moiBC.26CD

C(CO2)*C(H2)

化劑可以加快反應(yīng)速率，但是不改變反應(yīng)的熔變，D錯(cuò)誤；故選B。

2.（2023?江西宜春?江西省宜豐中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）化學(xué)熱泵技術(shù)作為一種高效環(huán)保的節(jié)能新技術(shù)一直以

來(lái)廣受關(guān)注，氨基甲酸鏤可應(yīng)用于化學(xué)熱泵循環(huán)。將一定量純凈的氨基甲酸核（NH2coONH。粉末置于特制

的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：

NH2COONH4（S）2NH3（g）+CO2（g）o實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:

溫度（℃）15.020.025.030.035.0

平衡總壓強(qiáng)（kPa）5.78.312.017.124.0

平衡氣體總濃度（x10-3mol.L4）2.43.44.86.89.4

下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的AH<0,該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行

B.25℃時(shí)平衡常數(shù)的值K21.6x10-8

C.當(dāng)密閉容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

D.再加入少量NH2coONH4平衡正向移動(dòng)

【答案】B

【解析】A.在容積不變的密閉容器中，平衡氣體總濃度隨溫度的升高而增大，該反應(yīng)物是固體，生成物是

氣體，所以升高溫度，平衡正向移動(dòng)，故該反應(yīng)的AH>0,AS>0,能自發(fā)進(jìn)行需△G=AH-T?AS<0,故該

反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)25℃時(shí)平衡氣體總濃度為4.8xlO-3mol/L,又根

據(jù)反應(yīng)可知，平衡氣體中NH3和C02的物質(zhì)的量濃度之比永遠(yuǎn)為2：1,故平衡時(shí)：c(NH3)=3.2xl(?3mol/L,

3

c(C02)=1.6xlO-mol/L,故平衡常數(shù)的值K=c2(NH3)c(CCh尸(3.2xl()-3)2xi6乂1(?3切.6><10-8,B正確；C.由反

應(yīng)方程式可知，NH2COONH4(S)^2NH3(g)+CO2(g)容器中NH3和CO2的物質(zhì)的量之比永遠(yuǎn)保持2：1,

即容器中C02的體積分?jǐn)?shù)一直不變，就當(dāng)密閉容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)

平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D.由于NH2co0NH4為固體，再加入少量NH2coONR平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)誤；故答案

為：B。

3.(2023?江蘇鎮(zhèn)江?江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)校考一模)恒壓條件下，密閉容器中將CO2、比按照體積比為1：

3合成CH3OH,其中涉及的主要反應(yīng)：

1

I.CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AHi^kJ-mor

1

II.CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2=41kJ-mor

在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)n,在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖

CH30H選擇性(%)CH30H產(chǎn)率(%)

CH30H選擇性

—CZT催化劑

|T-CZ(Zr-l)T催化劑

「"3…r皿CH30H的物質(zhì)的量

已知：CH30H的選擇性=反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量xlOO%

下列說(shuō)法正確的是

A.保持恒溫恒壓下充入氮?dú)?，不影響CO的產(chǎn)率

B.合成甲醇的適宜工業(yè)條件是約230。。催化劑選擇CZ(Zr-l)T

C.使用CZ(Zr-l)T,230。(2以上，升高溫度甲醇的產(chǎn)率降低，原因是催化劑的活性降低

D.使用CZT,23(TC以上，升高溫度甲醇的產(chǎn)率降低，是因?yàn)榉磻?yīng)I平衡逆向移動(dòng)

【答案】B

【解析】A.充入氮?dú)夥磻?yīng)I壓強(qiáng)減小平衡逆向移動(dòng)，比和CO2增加從而導(dǎo)致反應(yīng)H的反應(yīng)物濃度增大平

衡正向，所以CO的產(chǎn)率增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.相同條件下催化劑CZ(Zr-l)T選擇性更高。此催化劑在230℃

選擇性最圖且CH30H的產(chǎn)率較局，所以甲醇的最適宜條件為約23（FC、催化劑選擇CZ（Zr-l）T,B項(xiàng)正確;

C.230℃以上反應(yīng)I為放熱反應(yīng)升溫平衡逆向，而反應(yīng)n為吸熱反應(yīng)升溫平衡正向，導(dǎo)致甲醇的產(chǎn)率降低,

C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.CZT,23（TC以上甲醇的選擇性低，且升溫反應(yīng)II正向，所以該條件下主要以反應(yīng)n為主導(dǎo)

致甲醇的產(chǎn)率降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。

4.（2023?江蘇鹽城?統(tǒng)考三模）焦?fàn)t煤氣（主要成分：CH4、CO2、抵、CO）在炭催化下，使CH4與CO2重整

生成H2和CO。其主要反應(yīng)為

1

反應(yīng)I：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）AH,=247.1kJ-mor

1

反應(yīng)H：H2（g）+CO2（g）=CO（g）+H2O（g）AH2=41.2kJ.mor

反應(yīng)：（）（）（）1

inCs+CO2g=2COgAH3=172kJ-mor

反應(yīng)IV：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）AH4=131.29kJ-mor'

在lxl（）5pa、將焦?fàn)t煤氣以一定流速通過(guò)裝有炭催化劑的反應(yīng)管，CH4、CO、H2的相對(duì)體積和CO2的轉(zhuǎn)化

率隨溫度變化的曲線如圖所示。

相對(duì)體積

（一、產(chǎn)品氣Ye?；騂L原料氣Ye?；?

相對(duì)體積v（co或H?）=-------常'——吧也

下列說(shuō)法不正確的是

A.溫度低于900℃,反應(yīng)I基本不發(fā)生

B.850℃?900℃時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)IV

C.增大焦?fàn)t煤氣流速一定能提高CO的相對(duì)體積

D.工業(yè)生產(chǎn)上需要研發(fā)低溫下CH4轉(zhuǎn)化率高的催化劑

【答案】C

【解析】A.從圖中可以看出，溫度低于900℃時(shí)，CH4的相對(duì)體積基本上是100%,所以反應(yīng)I基本不發(fā)生,

A正確；B.850℃?900℃時(shí)，在、CO的體積分?jǐn)?shù)都增大，且增大的幅度相近，而CH4的相對(duì)體積略有減

小，可能是co2轉(zhuǎn)化率增大的原因，所以反應(yīng)I進(jìn)行的幅度很小，反應(yīng)n、HI基本不發(fā)生，主要發(fā)生反應(yīng)

IV,B正確；C.從圖中可以看出，4個(gè)反應(yīng)均為生成CO的反應(yīng)，且都為吸熱反應(yīng)，所以若想提高CO的

相對(duì)體積，應(yīng)選擇升高溫度，與增大焦?fàn)t煤氣的流速無(wú)關(guān)，C不正確；D.圖中信息顯示，溫度低于900℃,

CH4的相對(duì)體積基本上是100%,則反應(yīng)I基本不發(fā)生，所以工業(yè)生產(chǎn)上需要研發(fā)低溫下CH4轉(zhuǎn)化率高的催

化劑，D正確；故選C。

5.(2023?河北張家口?統(tǒng)考二模)我國(guó)在H2和CO合成CH30H的研究中取得重大突破。向某密閉容器中，

按物質(zhì)的量為2：1的比例充入H2和CO,發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)+CO(g)=CH30H(g)A〃。測(cè)得不同壓強(qiáng)下

CH30H(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.Pi>p2

B.該反應(yīng)的焰變AH>0

叱12.5

C.N點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)該反應(yīng)的Kp=r

Pl

D.M、N兩點(diǎn)使用不同催化劑時(shí)，正反應(yīng)速率可能相等

【答案】B

【解析】A.該反應(yīng)為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)越大，平衡正向進(jìn)行的程度越大，CH30H(g)的

平衡體積分?jǐn)?shù)越高，月>0，A項(xiàng)正確；B.溫度升高，CH30H(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明該反應(yīng)為放

熱反應(yīng)，AH<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.N點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)該反應(yīng)的平衡常數(shù)與M點(diǎn)相同，列三段式，

2H2(g：)+CO(g)QCH3OH(g)

起始量/mol211,M點(diǎn)CH30H(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

變化量/mol2xX

平衡量/mol2-2x1-xX

,平衡時(shí)總物質(zhì)的量為3-2x0.67=L66moLp(H)=^p,p(CO)=

40%,則---------=0.4,解得x=0.67,22

2-2x+l-x+x1.66

0.67

0.33

p(CH3OH)=^p2,該反應(yīng)的K.==L66;-4,c項(xiàng)正確；D.M、

------P?2，2

1.661.660p(H2).p(CO)幽『x"口

1.66-1.66J?

N兩點(diǎn)使用不同催化劑時(shí)，催化劑活性不同，速率不同，壓強(qiáng)也不同，正反應(yīng)速率可能相等，D項(xiàng)正確;

故選：B?

6.(2023?福建三明?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))T/C時(shí)，向1L密閉容器中充入lOmol凡和3molSO2,發(fā)生反應(yīng):

3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)AH<0

部分物質(zhì)的物質(zhì)的量n(X)隨時(shí)間變化曲線如圖中實(shí)線所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

B.若M=3,貝U0?3min內(nèi)v(H2O)=lmol-LjLminT

C.平衡時(shí)，凡的轉(zhuǎn)化率“凡)=81%

D.若12>工，則虛線b可表示在T?。。時(shí)n(SOj的變化

【答案】D

【解析】A.由3H2(g)+SC>2(g)UH2s1)+2凡0修)可知，達(dá)到平衡時(shí)生成H2s的物質(zhì)的量等于消耗S0?

的量，故實(shí)線a是代表H?S隨時(shí)間變化的曲線，A正確；B.若「=3,則0?3min內(nèi)

v(SO)=......-mol-L_1-min-1=O.5mol-L-1-min-1,根據(jù)速率之比等于系數(shù)之比，所以

21x3

1-1

v(H2o)=1mol-U-min,B正確；C.平衡時(shí)，由圖可知平衡時(shí)消耗SO?為(3-0.3)mol=2.7mol,所以消耗

Q1

氫氣是2.7x3mol=8.1mol,凡的轉(zhuǎn)化率"風(fēng))=記=81%,C正確；D.此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度

平衡左移，反應(yīng)物的平衡量增大，但達(dá)到平衡需要的時(shí)間變短，D錯(cuò)誤；故選D。

7.(2023?江蘇?模擬預(yù)測(cè))在一定溫度下，已知有三個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中均發(fā)生如下反應(yīng)：

2CH3OH(g)^^CH3OCH3(g)+H2O(g)0

起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)

容器編號(hào)溫度(℃)

CH30H(g)CH30cH3(g)H2O(g)

I3870.200.0800.080

II3870.40

III2070.200.0900.090

則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.達(dá)到平衡時(shí)，容器I中的壓強(qiáng)與容器III中的壓強(qiáng)相同

c.達(dá)到平衡時(shí)，容器n中的轉(zhuǎn)化率比容器I中的大些

D.若維持某他條件不變，起始時(shí)向容器I中充入的CH30H(g)為0.30mol、CH3OCH3(g)為0.30mol和H20

(g)為O.lOmoL則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行

【答案】D

【解析】A.對(duì)比I、III數(shù)據(jù)可知，溫度下降，平衡生成物的物質(zhì)的量增多，即平衡向正方向移動(dòng)，故該反

應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，逆向反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.達(dá)平衡時(shí)，容器I中與容器III中的氣體物質(zhì)總量和

容器體積均相同，但是溫度不同，故壓強(qiáng)不相同，B錯(cuò)誤；C.容器H與容器I相比即相當(dāng)于加壓，但是由

于反應(yīng)前后氣體總量不變，故不影響平衡，因此CH30H轉(zhuǎn)化率不變，C錯(cuò)誤；D.體積為1.0L的恒容密閉

容器，容器I達(dá)到平衡時(shí)，CH30H(g)的濃度為0.040mol/L,CH30cH3(g)的濃度為0.080mol/L,旦0伍)的

濃度為0.080mol/L,即平衡常數(shù)K=2^黑絲=4,若維持某他條件不變，起始時(shí)向容器I中充入的

0.040-

CH30H(g)為0.30mol、CH3OCH3(g)為0.30mol和H?。(g)為O.lOmol,體積為L(zhǎng)OL,所以CH30H(g)為0.30

=<

mol/L、CHsOCHsD為0.30mol/L和H2。(g)為0.10mol/L,Qc=QJ,平衡向正方向移動(dòng)，D

正確；故選D。

8.(2023?遼寧大連?統(tǒng)考二模)在2L恒溫恒容密閉容器中投入2moiS。?和ImolO?在一定條件下充分反應(yīng)，

該反應(yīng)是工業(yè)制硫酸的反應(yīng)之一、SO。和SO3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.達(dá)到平衡時(shí)，SC>3的平均反應(yīng)速率為0.048mol-LT-mirT,

B.10分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，且此時(shí)SO?的平衡轉(zhuǎn)化率為50%

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

D.在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，上述反應(yīng)的反應(yīng)條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓

【答案】D

【解析】A.由圖可知，25min時(shí)SO2的物質(zhì)的量不再變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，達(dá)到平衡時(shí)，SO?的平均

反應(yīng)速率為=0.028mol.LT.minT,故A錯(cuò)誤；B.10分鐘后，SO?和SO3的物質(zhì)的量還在變化,

2Lx25min

說(shuō)明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)氣體原子總數(shù)是定值，當(dāng)容器內(nèi)氣體原子總數(shù)

不再發(fā)生變化，不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D.在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，SO2和02反應(yīng)生成SC>3

的反應(yīng)條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓，故D正確；故選D。

9.(2023?廣東?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某溫度下，向VL恒容密閉容器中通入4moiX(g),發(fā)生反應(yīng)：①

2X(g)=Y(g)+4Z(g),②2Z(g)BM(g)。反應(yīng)體系中X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間/的變化曲線如圖所示。下

列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.25min時(shí)，氣體X反應(yīng)完全

03?

B.0~10min內(nèi)，氣體X的平均反應(yīng)速率為工廠mob17'?min”

C.25min時(shí)，向該體系中僅通入1molY(g)后，反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動(dòng)(保持其他條件不變)

D.該溫度下，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=2VL.mol1

【答案】D

【解析】A.由題干圖像可知，25min時(shí)，生成了2moiY,根據(jù)反應(yīng)方程①可知，消耗4molX,則氣體X

反應(yīng)完全，A正確；B.由題干圖像可知，0~10min內(nèi)生成了1.6molY,則消耗3.2molX,故氣體X的平均

反應(yīng)速率為半=孚=吸,=竽mol.L-.min-,B正確；C.由A項(xiàng)分析可知，反應(yīng)①不可逆反應(yīng),

AtVAtVLxlOrmnV

故25min時(shí)反應(yīng)①進(jìn)行完全，恒溫恒容下向該體系中僅通入1molY(g)后，反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動(dòng)(保持

其他條件不變)，C正確；D.由題干圖像信息可知，25min時(shí)生成了2moiY,同時(shí)反應(yīng)①生成了8molZ,而

Z的物質(zhì)的量實(shí)際上最終為1.6mol,說(shuō)明反應(yīng)②消耗了6.4mol,生成了3.2molM,該溫度下，反應(yīng)②的平衡

3.2

常數(shù)K=M粵=-^=1.25丫Lmol-1,D錯(cuò)誤；故答案為：D。

c(Z)

V

10.(2023?廣東深圳?深圳市高級(jí)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè))氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)。工業(yè)上以氨氣和氧氣

為原料，利用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,在Pt-Rh合金催化劑作用下，發(fā)生主反應(yīng)I和副反應(yīng)II：

I.4NH3(g)+5O2(g)U4N0(g)+6H20(g)

II.4NH3(g)+302(g)U2N2(g)+6H2O(g)

現(xiàn)將ImolNft、2moiO2充入IL恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)，生成物的物

質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示：

制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量

已知：有效轉(zhuǎn)化率=xlOO%

原料總的轉(zhuǎn)化量

下列說(shuō)法不F理的是

A.該催化劑在低溫時(shí)對(duì)反應(yīng)II的選擇性更好

B.520℃時(shí)，NFh的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

C.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時(shí)，最佳溫度應(yīng)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(yīng)H的平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致

【答案】B

【解析】A.由圖可知，低溫時(shí)反應(yīng)的主要產(chǎn)物為氮?dú)?，即主要發(fā)生反應(yīng)n,說(shuō)明該催化劑在低溫時(shí)對(duì)反應(yīng)

II的選擇性更好，A正確；B.由圖可知，520℃時(shí)，NH3發(fā)生反應(yīng)I生成NOO.2mol,消耗氨氣0.2mol,

NH3發(fā)生反應(yīng)II生成N20.2mol,消耗氨氣04mo1,則NH3的有效轉(zhuǎn)化率為二二。:叫--xlOO%?33.3%,

0.2mol+OAmol

B錯(cuò)誤；C.由圖可知，840℃時(shí)，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)，NO的物質(zhì)的量最大，副產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量最小，說(shuō)

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(shí)，最佳溫度應(yīng)控制在840℃左右，C正

確；D.400C后n(N2)隨溫度升高而下降，其原因可能是：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高于400℃時(shí)平衡逆向移動(dòng),

使得N2的物質(zhì)的量減少，D正確；故選B。

11.(2023?重慶九龍坡?重慶市育才中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))一定溫度下，在2L的密閉容器發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)

,n(CO)

UCO2(g)+H2(g)AHO.起始投入3moicO,改變進(jìn)氣比，口…，測(cè)得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示(圖

中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度可能相同，也可能不同)。下列說(shuō)法不正確的是

A.Kc=l

B.若E點(diǎn)溫度下，5分鐘達(dá)到平衡，則該過(guò)程的平均反應(yīng)速率v(H2O尸0.12mol?L"?mitri

C.TC>TB

D.平衡從圖中B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，需降低溫度

【答案】C

【解析】A.根據(jù)題給C點(diǎn)數(shù)據(jù)可得以下三段式:

CO(g)+H2o(g)UCO2(g)+H2(g)

起始(mol/L)1.51.500

改變(mol/L)0.750.750.750.75

平衡(mol/L)

0.750.750.750.75

2/箸口,八項(xiàng)正確；B.E點(diǎn)溫度下反應(yīng)5分鐘達(dá)到平衡，該過(guò)程的平均反應(yīng)速率

v(HQ)=v(CO)=%=W^^*=0.12m°W」，B項(xiàng)正確；C.根據(jù)題給B點(diǎn)'數(shù)據(jù)可得以下

H

co(g)+H2O(g)=CO2(g)+2(g)

二號(hào)在起始(mol/L)1.5300

一以改變(mol/L)0.60.60.60.6

平衡jmol/L，

0.92.40.60.6

吆$017,

根據(jù)A選項(xiàng)C的三段式可知，Kc=?歲?=1,該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高,

0.9x2.40.75x0.725

化學(xué)平衡常數(shù)越小，KC>KB,貝U￡<TB，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.B到A,一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大，進(jìn)氣比相同,

且該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量系數(shù)相同，因此不是改變壓強(qiáng)引起的，所以考慮改變溫度，且該反應(yīng)為放熱反

應(yīng)，故B到A改變的條件為降低溫度，D項(xiàng)正確；故選C。

12.(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))在一定條件下，向密閉容器中充入4.0molA和8.0molB,發(fā)生反應(yīng)

2A(g)+6B(g)UC(g)+4D(g)。測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)，A的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示(虛線表示A的平

衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)；速率常數(shù)的對(duì)數(shù)1g%與溫度的倒數(shù)B之間的關(guān)系如圖2所示。

A的轉(zhuǎn)化率/%

-?、、、、

z\X

/飛("，40)

"強(qiáng)L(v,)

圖1圖2

已知：①對(duì)于反應(yīng)力iA(g)+"B(g)U/?C(g)+qD(g)(=x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

②已知該反應(yīng)的速率方程v正=Oc?(A)-c6(B),v逆=V(C).C4(D),。是速率常數(shù)。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.由上圖判斷，該反應(yīng)的AH>0B.曲線ac代表媼，bd代表人正

C.7。時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K,=12D.升高溫度時(shí)，減小

【答案】A

【解析】A.由圖可知，隨溫度升高，A的平衡轉(zhuǎn)化率降低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH<0,A錯(cuò)誤；B.由

于AH<0,升高溫度平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明。隨溫度變化比。隨溫度變化慢，圖像bd的斜率小于曲線ac,

所以曲線ac代表k逆,曲線bd代表維，B正確；C.4時(shí)，A的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,A轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為

4molx40%=1.6mol，則

2A（g）+6B（g）_、c（g）+4D（g）

起始/mol4800

轉(zhuǎn)化/mol1.64.80.83.2

平衡/mol2.43.20.83.2

修

_（9.6,1「X

該反應(yīng)的平衡常數(shù)區(qū)=12,C正確;D.2A（g）+6B（g）UC（g）+4D（g）,正反應(yīng)放熱,

^32?

升高溫度平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明溫度對(duì)逆反應(yīng)速率影響大于正反應(yīng)速率，升高溫度時(shí)，。-右減小，D正確;

故選：Ao

二、主觀題(共3小題，共40分)

13.(14分)(2023?廣西南寧?南寧二中?？寄M預(yù)測(cè))一定條件下，乙酸水蒸氣重整制氫包括的反應(yīng)如下：

主反應(yīng)為：I.CH3coOH(g)U2co(g)+2H2(g)△Hi=+213.7kJ-mol-1Ki

1

II.CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)△H2=-40.1kJmolK2

1

副反應(yīng)為：III.CH3coOH(g)uCH4(g)+CO2(g)AH3=-33.5kJmolK3

回答下列問(wèn)題：.

⑴反應(yīng)CH3coOH(g)+2H2O(g)02co2(g)+4H2(g)的△1!=kJ-mol1；該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是

(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。

(2)在T°C的固定體積容器中投入一定量H2O(g)和CH3coOH(g),關(guān)于反應(yīng)I、H,HI的敘述正確的是

(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))。

A.反應(yīng)I的正反應(yīng)活化能Ea(正)>213.7kJ-mol-1

B.若升高體系溫度，AH2和K2均減小

C.容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)不變時(shí)，各反應(yīng)均已達(dá)到平衡狀態(tài)

⑶乙酸重整時(shí)，水碳比［n(H20)/n(CH3co0H)］對(duì)H2、CO、CO2平衡產(chǎn)率丫的影響如圖1所示(不考慮副反應(yīng))：

60

①圖1中c代表的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。當(dāng)投料的水碳比［n(H2O)/n(CH3coOH)］增大時(shí)，H2O的平衡轉(zhuǎn)

化率將(填"增大’或"減小”)。

②水碳比為5：1時(shí)，溫度對(duì)平衡時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物中各氣體含量的影響如圖2所示。60(FC后，隨溫度的升高，

體系中H2的含量開(kāi)始減小的原因是O

③在TP的恒壓容器中若只發(fā)生反應(yīng)I：CH3coOH(g)u2co(g)+2H2(g),總壓為pPa,CH3coOH的平衡轉(zhuǎn)

化率為a,則T°C時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(Pa3)(列出含a、p的計(jì)算式，不必化簡(jiǎn)，Kp為以氣體分

壓表示的平衡常數(shù)，氣體分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

【答案】(每空2分)(1)+133.5高溫

(2)AC

(3)①CO減?、诜磻?yīng)I為吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，使H2含量增大；反應(yīng)n為放熱反應(yīng)，

升溫平衡逆向移動(dòng)，使H2含量減?。?00。(2后以反應(yīng)II為主

(-P)2(—P)2

l+3al+3a

◎

l+3aP

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，(反應(yīng)I)+2x(反應(yīng)II)即得到該反應(yīng)，△H=AHi+2AH2=+133.5KJ/mol；由于該反

應(yīng)的AH〉。，AS〉。，所以需要高溫自發(fā)；

(2)反應(yīng)I的△Hi=+213.7kJ-moH,因此正反應(yīng)活化能大于213.7KJ/mol,升高溫度AH不會(huì)改變，在反應(yīng)中

壓強(qiáng)是變量，壓強(qiáng)不再變化時(shí)說(shuō)明各反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確的是AC；

(3)隨著水碳比［n(H2O)/n(CH3coOH)］增加，水的量增大，反應(yīng)I向左移動(dòng)，反應(yīng)n向右移動(dòng)，CO的產(chǎn)率

減少，因此c曲線代表CO；水碳比增加水的轉(zhuǎn)化率減小，乙酸的轉(zhuǎn)化率變大；水碳比為5：1時(shí)，反應(yīng)I

是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，H2含量會(huì)增大，反應(yīng)II是放熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，H2含量會(huì)減少，600℃

以后溫度升高，氫氣含量減少，很明顯反應(yīng)以反應(yīng)n為主；

CH3coOH=2CO+2H2

起始量100

轉(zhuǎn)化量a2a2a

平衡量1-a2a2a

平衡混合物中各自的分壓強(qiáng)為:

l-a2a2a（吾明；”

p（CH3COOH）=^—xp,p（CO）=^—xp,p（H2）=--xp,得出Kp=l+3al+3a_。

1+3al+3al+3a「a

l+3aP

14.（12分）（2023?河北?校聯(lián)考三模）COZ轉(zhuǎn)化為高附加值的產(chǎn)品是應(yīng)對(duì)氣候變化和能源高速消耗的有效

措施，我國(guó)科學(xué)家研究cc）2加氫制備甲醇方面取得一定進(jìn)展。在一定溫度和壓強(qiáng)下，CO?加氫制備甲醇的

過(guò)程中主要發(fā)生如下三個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)I、n、in對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為（、&和K-

1

I.CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）AHj=-90.77kJmor

n.CO2（g）+H2（g）-CO（g）+H2O（g）AH2

III.CO2（g）+3H2（g）^：CH3OH（g）+H2O（g）AH3=-49.16kJmor'

回答下列問(wèn)題：

（1）AH2=；（、Kb和K。三者之間的關(guān)系為。

（2）為提高甲醇的平衡產(chǎn)率，可通過(guò)（填“升高”或“降低”）溫度，（填“增大”或“減小”）

壓強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）在兩種不同的條件下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CHQH的選擇性如下表所示。條件（填“1”或"2”）

中甲醇的產(chǎn)率更高。

的選擇性/%

條件co2的平衡轉(zhuǎn)化率/%CH30H

12768

221.397.7

（4）TC時(shí)，將?（H2）:“（COJ=5:3的混合氣體充入壓強(qiáng)為aMPa的恒壓密閉容器中,在催化劑的作用下發(fā)生

如下兩個(gè)反應(yīng)：

①CC）2（g）+H2（g）uCO（g）+H2O（g）

②82伍）+3科伍）=0130H1）+珥0伍）

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，凡和CC）2的分壓相等，甲醇的選擇性是CO的2倍，則co?的平衡轉(zhuǎn)化率

為,反應(yīng)②的勺=（MPa尸（列出計(jì)算式即可，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

【答案】（除標(biāo)注外，每空2分）Kc=Ka-Kb

（2）降低（1分）增大（1分）

（3）2

(4)50%或0.5

【解析】（1）利用蓋斯定律，反應(yīng)111=反應(yīng)1+反應(yīng)H,解出Aa2=A//3-Ad=+4L61kJ-mo『。平衡常數(shù)

（2）反應(yīng)I和反應(yīng)iii中，均在低溫和增壓條件下，有利于提高甲醇的平衡產(chǎn)率，降溫，反應(yīng)n平衡逆移，

抑制副反應(yīng)的發(fā)生，增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)n無(wú)影響；

（3）比較條件1和條件2時(shí)甲醇的產(chǎn)率，根據(jù)信息可知，受co?的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性共同影響，

將兩者相乘，計(jì)算數(shù)值越大，甲醇產(chǎn)率越高，故答案為2；

（4）n（H2）:n（CO2）=5:3,設(shè)“（凡）=5mol,〃（。。2）=3mol。依據(jù)題給信息CH30H的選擇性是CO的2

倍，設(shè)轉(zhuǎn)化生成的CH30H為2xmol,則生成的CO為.xmol。列三段式：

___、

CO2(g)+%、CO(g)+%o(g)

起始量/mol3500

轉(zhuǎn)化量/mo/XXXX

平衡量/mol3-x-2x5-x-6xXx+2x

、

82(g)+3H2、CH30H(g)+凡。（g）

起始量/mol3500

轉(zhuǎn)化量/〃加2x6x2xlx

平衡量/mol3—x—2x5-x-6x2xx+2x

依據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，凡和CO?的分壓相等，則MHLMCOJ,3-X-2X=5-X-6X,解得X=0.5,

代入三段式:

+___、+

82(g)H2、CO(g)%0(g)

起始量/mol3500

轉(zhuǎn)化量/mol0.50.50.50.5

平衡量/mol1.51.50.51.5

___、

CQ(g)+3H2、CH30H(g)+40(g)

起始量/mol3500

轉(zhuǎn)化量/mol1311

平衡量/mol1.51.511.5

“(E、)=mH2)+”(CO2)+〃(CH3OH)+”(CO)+MH2O)=6mol,H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為?xlOO%,CO?的物

質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為gxlOO%,CH30H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為JxlOO%,H,0的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為?xlOO%,在〃MPa

666

-2

下進(jìn)行反應(yīng)，代入反應(yīng)②的Kp表達(dá)式即可,（MPa）,同時(shí)，計(jì)算出CO?的平衡轉(zhuǎn)

化率為二一X100%=50%；

15.（14分）（2023?山東濟(jì)南?統(tǒng)考三模）二氧化碳捕集利用與封存、甲烷重整是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途

徑。回答下列問(wèn)題：

I.化學(xué)家通過(guò)理論計(jì)算與研究，提出含氧空位的氧化銅對(duì)CO?加氫選擇合成甲醇具有高活性，后續(xù)實(shí)驗(yàn)

研究證實(shí)了該理論預(yù)測(cè)。CO2加氫選擇合成甲醇的主要反應(yīng)如下:

①CO2（g）+3H2（g）uCH30H（g）+H2O（g）AH,

②COZ伍）+凡伍）08伍）+旦0修）AH2=42kJ-mo『

③CO（g）+2H2（g）=CH30H（g）AH3

298K時(shí)，測(cè)得鍵能數(shù)據(jù)如下表所示。

化學(xué)鍵c=o(co2)C-OC-HO-HH-H

鍵能kJ-mol-1803326414464436

1

⑴有利于反應(yīng)①自發(fā)進(jìn)行的條件是（填“高溫”或“低溫”）；AH3=kJ.mor,有利于提

高甲醇產(chǎn)率的措施有（至少回答2條）。

⑵將co?與H?按物質(zhì)的量之比為3：1投入15Mpa、220℃的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)①，不能說(shuō)明反應(yīng)一

定達(dá)到平衡狀態(tài)的是o

A.容器體積不再發(fā)生改變

B.vjE（CO2）=vjfi（H2O）

C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

D.某時(shí)刻測(cè)得CO?與H?的物質(zhì)的量之比為3：1

II.甲烷重整工藝主要包括甲烷二氧化碳重整制氫、甲烷三重整制氫等。

1

（3）甲烷三重整制氫的主要反應(yīng)為④CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）AH4=206kJ-mof0若將H?與

CO按物質(zhì)的量之比3：1加入反應(yīng)裝置，在不同條件下達(dá)到平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x（CHj,在

t=25（TC條件下x（CHj與p的關(guān)系、在p=5xIO,pa條件下X（CH4）與t的關(guān)系如圖a所示。當(dāng)CO的平衡

轉(zhuǎn)化率為g時(shí)，反應(yīng)條件可能是;210℃條件下，反應(yīng)④的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=Pa2

(保留三位有效數(shù)字)。甲烷三重整制氫工業(yè)一般將反應(yīng)溫度設(shè)置為750~920℃,將反應(yīng)壓力設(shè)置為2?3MPa,

并向轉(zhuǎn)化爐內(nèi)通入空氣或氧氣，通入空氣或氧氣的目的是。

I234S6789

on

UIU

OOV

JOU

O007

U006

OU，

0(M

00J

o(c

001

??!U22U23U2必故2W27U2W

【答案】(每空2分)⑴低溫-88降溫、加壓、及時(shí)分離出產(chǎn)物

⑵D

(3)250℃>9xlO5Pa或210℃、5xlO5Pa1.08xl012使原料氣部分發(fā)生氧化反應(yīng)，為甲烷進(jìn)一步轉(zhuǎn)化

提供熱量

【解析】(1)反應(yīng)的焰變等于反應(yīng)物鍵能和減去生成物鍵能和，則反應(yīng)的焰變?yōu)?/p>

=(2x803+3x436-3x414-326-464-2x464)kJ-moP1=-46kJ-mof1,反應(yīng)①為放熱的牖減反應(yīng)，故低溫利

于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行；

已知：①CC>2(g)+3H2(g)UCH3OH(g)+H2O(g)AHj-46kJ.moP1,②

1

CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH,=42kJ-mor,根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①-②得：③

-111

CO(g)+2H2(g)UCH30H(g),故AH3=(-46kJ-mol)-(42kJ-moF)=-88kJ-moF；

生成甲醇的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，故降溫、加壓、及時(shí)分離出產(chǎn)物均有利于平衡正向移動(dòng)，

利于提高甲醇產(chǎn)率；

(2)A.反應(yīng)為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，容器體積不再發(fā)生改變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，A不符合題意；

B.%仁02)=%(巳0),說(shuō)明此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，則達(dá)到平衡狀態(tài)，B不符合題意；C.混合氣體的

平均摩爾質(zhì)量為乂=向”氣體質(zhì)量不變，但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，所以M會(huì)發(fā)生改變,

當(dāng)M不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，C不符合題意；D.投料比為反應(yīng)的二氧化碳、氫氣的系數(shù)比，故二氧化碳、

氫氣的物質(zhì)的量之比為定值，某時(shí)刻測(cè)得CO?與Hz的物質(zhì)的量之比為3：1,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，D符

合題意；故選D；

1

(3)已知：CH4(g)+H2O(g)^3H2(g)+CO(g)AH4=206kJ-mof,則溫度相同，增大壓強(qiáng),平衡逆向

移動(dòng)，甲烷含量增大，故向上的曲線為/=250。(2條件下MCHJ與p的關(guān)系；壓強(qiáng)相同，升高溫度，平衡正

向進(jìn)行，甲烷含量減小，故向下的曲線為p=5xl()5pa條件下x(CHj與t的關(guān)系；

假設(shè)H?與CO投料分別為3mol、Imol,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為g時(shí)，反應(yīng)CO為1mol

CH4(g)+H2O(g)3七(g)+CO(g)

起始(mol)0031

轉(zhuǎn)化(mol)1/31/311/3

平衡(mol)

1

則反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為號(hào)mol,x(CHj=吉=0.1,故反應(yīng)條件可能是250℃、9xl05Pa或21O℃、5xlO5Pa；

T

210℃條件下，反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為gmol,甲烷、水、氫氣、一氧化碳的物質(zhì)的量分別為:mol、|mol,

2

2mol、jmol,分壓分別為SxlO,pa、5xlO4Pa>3xlO5Pa>105Pa,反應(yīng)④的壓強(qiáng)平衡常數(shù)

105x3xl512

K=(0)=108xl0；通入空氣或氧氣的目的是使原料氣部分發(fā)生氧化反應(yīng)，為甲烷進(jìn)一步轉(zhuǎn)化

P5X104X5X104,

提供熱量；

■真題實(shí)戰(zhàn)演練

1.(2022?天津?統(tǒng)考高考真題)向恒溫恒容密閉容器中通入2moiSO,和ImolO2,反應(yīng)：

2so2伍)+02伍)=2$。3伍)達(dá)到平衡后，再通入一定量SO。，達(dá)到新的平衡時(shí)，下列有關(guān)判斷不F卿的是

A.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大B.SO3的平衡濃度增大

C.反應(yīng)平衡常數(shù)不變D.正向反應(yīng)速率增大

【答案】A

【解析】A.平衡后，再通入一定量SO2,平衡正向移動(dòng)，但是SO?的平衡轉(zhuǎn)化率減小，A錯(cuò)誤；B.平衡后,

再通入一定量SO。，平衡正向移動(dòng)，SO3的平衡濃度增大，B正確；C.平衡常數(shù)是與溫度有關(guān)的常數(shù)，溫

度不變，平衡常