2024年高考化学一轮复习考点化学平衡常数及转化率的计算（新高考专用）

2024年高考化学一轮复习考点

化学平衡常数及转化率的计算(新高考专用)

一、单选题(共75分)

1.向恒温恒容密闭容器中通入2moiSO2和ImolOz，一定条件下反应2s()2(g)+02(g)=2s03(g)达

到平衡后，再通入一定量的。2,再次达到新平衡。下列有关判断正确的是

A.n(S03)始终不变B.反应平衡常数增大

C.逆反应速率减小D.S02的转化率增大

【答案】D

【详解】

A.平衡后，再通入一定量。2,平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，A错误；

B.平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；

C.通入一定量02,反应物浓度增大，正、逆反应速率都增大，正反应速率比逆反应速率增大的

更多,C错误；

D.通入一定量02,促进二氧化硫的转化，S02的转化总量增大，D正确；

故答案为：Do

2.纳米级C%0具有优良的催化性能。工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取CU2。：

2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)AH>0,下列说法正确的是

A.其它条件不变，及时移出C0可降低逆反应速率，提高CU2。的产率

B.其它条件不变，加入更多的炭粉可加快正反应速率，提高CuO的转化率

C.该反应的平衡常数表达式为"流霜

D.上述反应中生成ImolCuzO,转移电子数目为6.02x1023

【答案】A

【详解】

A.及时移出CO,产物浓度减小，逆反应速率降低，化学平衡正向移动，CU2。的产率提高，A

正确；

B.碳粉为固体，加入更多碳粉不影响正反应速率，也不影响平衡的移动，B错误；

C.该表达式中CU2。、CuO和C均为固体，没有浓度，因此正确的平衡常数表达式为

K=c(CO),C新吴；

D.上述反应中，CuO中Cu得至IJ2个电子，C失去两个电子，生成lmolCii2。，转移电子数为

1.204x1024,D错误;

故答案选A。

3.向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B,发生反应：2A(g)+2B(g)=3C(s)+4D(g)在不

同压强下，该反应平衡常数随温度变化如表所示。下列判断正确的是

压强Mpa

平衡常数1.01.52.0

温度/℃

300ab16

516C64d

800160fg

A.c>a,g>fB.正反应是放热反应

C.2.0MPa、800C时,A的转化率最小D.1.5MPa、300C时，B的转化率为50%

【答案】D

【详解】

A.平衡常数只与温度相关，温度不变，K不变，所以g=f,故A错误；

B.由表格中的数据可知，平衡常数随温度升高而增大，平衡正向移动，该反应的正反应是吸热

反应，故B错误；

C.因为正反应为吸热反应，所以800C、相同压强时，A的转化率最大，而反应前后气体的分

子数相等，所以800℃时，三种压强下的A的转化率都相同，故C错误;

D.1.5MPa、300℃时，平衡常数b=16,设平衡时体积为V,B的物质的量的变化量为x,则达平

上-16

衡时，A、B、D的物质的量分别为1-x、1-x、2Xx=0.5moh则B的转化率为

律的)2

粤xl00%=50%,故D正确;

故选：Do

4.氨催化氧化是硝酸工业的基础。工业上以氨气和氧气为原料，利用“氨催化氧化法”生产NO,

在pt-Rh合金催化剂作用下，发生主反应I和副反应n：

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

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

现将ImolNE、2moiO2充入IL恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下，反应相同时间内，生

成物的物质的量随温度变化曲线如图所示：

下列说法不氐娜的是

A.该催化剂在低温时对反应II的选择性更好

B.520c时，NH3的有效转化率约为66.7%

C.工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右

D.高于400℃,n(N2)随温度升高而下降可能是反应H的平衡逆向移动导致

【答案】B

【详解】

A.由图可知，低温时反应的主要产物为氮气，即主要发生反应n,说明该催化剂在低温时对反

应n的选择性更好，A正确；

B.由图可知，520。(：时，NH3发生反应I生成NO0.2mol,消耗氨气0.2mol,NH3发生反应

II生成N0.2mol,消耗氨气0.4mol,则NH3的有效转化率为*乎—x100%，33.3%,

20.2mol+0.4mol

B错误；

C.由图可知，84CTC时，反应相同时间内，NO的物质的量最大，副产物叱的物质的量最小，

说明该温度下最有利于NO的生成，因此工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在

840℃左右,C正确；

D.400。(:后n(N2)随温度升高而下降，其原因可能是：该反应为放热反应，高于400T时平衡

逆向移动，使得N2的物质的量减少，D正确；

故选B。

5.尿素是重要的化工原料，也常用作氮肥。以氨为原料合成尿素的相关反应如下:

-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”

下列叙述正确的是

A.反应①在较高温度下易自发进行

B.反应②的平衡常数=c(H2O)dCO(NH2)2]

C(NH2COONH4)

C.在恒容密闭容器中发生反应②，当气体摩尔质量不变时反应达到平衡

-1

D.AH4=-87kJ-mol

【答案】D

【详解】

A.反应①为放热的焙减反应，根据AH-TAS<0反应可以自发进行，则在较低温度下易自发进

行，A错误；

B.平衡常数等于平衡时生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比，纯固体和纯

液体不计入其中；反应②的平衡常数=C(H2。)，B错误；

C.在恒容密闭容器中发生反应②，反应中只有水一种气体，其摩尔质量为定值，当气体摩尔质

量不变时，不能说明反应达到平衡，c错误；

D.由盖斯定律可知，反应①+②-③得反应④CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l),则

1

△H4=-STkJ-mol-,D正确;

故选Do

6.含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软铳矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方

法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得。2、C12O>HC10、

ClOg和CIO］等。在催化剂Cud?作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反

应，热化学方程式为4HQ(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mol^o对于反应

4HCl(g)+02(g)W2Cl2(g)+2H2O(g),下列说法正确的是

A.上述反应AS〉。

B•上述反应平衡常数仁温廉5

C.其他条件相同，增大嘿，HCI的转化率减小

n(02)

D.上述反应中消耗1mol。2,转移电子的数目为6.02x1023

【答案】C

【详解】

A.反应后气体的物质的量减小，则△$<(),A错误；

B.根据平衡常数定义，该平衡反应的平衡常数为长=与象穿，B错误；

4

C(HCI)C(02)

C.增大曙4相当于增大HC1的量，则HC1的转化率降低，C正确；

n(O2)

D.lmolO2反应转移电子数目为4X6.02X1023,D错误;

故选：Co

催化剂

7.反应2c02(g)+6&9)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△”<0可实现CO?的资源化，下列说法

正确的是

A.上述反应在任何温度下均可自发进行

B.上述反应每消耗ImolCO2同时形成7moi。键

C.上述反应平衡常数K=

26

C(CO2)C(H2)

D.催化剂可以降低上述反应的焰变，提高化学反应速率

【答案】B

【详解】

A.△H-T^S<0时反应自发进行，该反应△!<<(),AS<0,反应在较低温度下可自发进行，A错

误；

催化剂

B.根据2CC)2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g),反应每消耗ImolCO2,生成

0.5molCH30cH3、1.5molH2O,形成7moi。键，B正确；

C.上述反应平衡常数K=丝嚅端蜉，C错误；

26

C(CO2)*C(H2)

D.催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应的焙变，D错误；

故选Bo

8.一种制取晶体硅的反应为：SiHCh(g)+H2(g)^Si(s)+3HCl(g)A//=236.1kJ-molL下列说法正

确的是

A.该反应在任何条件下均能自发进行

B.其他条件不变，增大压强，平衡常数K减小

C.恒压下，充入一定量的惰性气体，平衡向逆反应方向移动

D.总体积一定，当反应体系内混合气体的密度不再发生变化时反应到达平衡

【答案】D

【详解】

A.反应吸热，△H〉。，反应正向气体分子数增大，△$>(),故高温时△H-TASV0时反应自发，

故A错误；

B.其他条件不变，反应正向气体分子数增大，增大压强，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常

数K不变，故B错误；

C.恒压下，充入一定量的惰性气体，容器体积增大，相当于对原平衡减压，反应正向气体分子

数增大，减压平衡正向移动，故C错误；

D.由公式p=?可知，总体积一定，当反应体系内混合气体的密度不再发生变化时，混合气体的

总质量不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；

故选：Do

9.某温度下，发生反应电值)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.4kJ-moL,电的平衡转化率(a)

与体系总压强S)的关系如图所示。下列说法正确的是

A.将ImolN2和3m0IH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量小于92.4kJ

B.平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B)

C.上述反应在达到平衡后，增大压强，NH3的产率减小

D.反应建立平衡后分离出部分N七时，浓度商Q大于平衡常数K

【答案】A

【分析】

图像中横坐标表示压强，纵坐标表示N2的平衡转化率(a),随着压强的增大N2的平衡转化率(a)增

大，增大压强平衡向右移动，依此解题。

【详解】

A.该反应为可逆反应，加入的1molN2和3moi氏不可能完全反应生成2moiNH.3,所以反应

放出的热量小于92.4kJ,A正确；

B.从状态A到状态B,改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，K(A)=K⑻，B错

误；

C.该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，N%的产率增

大，C错误；

D.反应建立平衡后分离出部分NH3时，生成物的浓度减小所以浓度商Q小于平衡常数K,D错

误；

故选Ao

10.工业上利用硫⑸与CH4为原料制备CS2,在500℃以上发生反应：4S(g)+CH4(g)=CS2(g)+

2H2s(g)A//o在2L密闭容器中充入ImolCH/g)和4mo】S(g),发生上述反应，测得平衡体系中

硫蒸气的体积分数和温度的关系如表所示：

温度/℃560580600620640660

3⑸0.2860.3330.3780.4200.4620.500

下列说法错误的是

A.在580℃达到平衡时，CH4的转化率为70%

B.该反应660C的平衡常数Kc=0.25

C.上述反应的正反应为吸热反应

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

【答案】C

【详解】

A.根据反应列三段式：

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

起始量/mol4100

转化量/mol4%XX2x

平衡量/mol4-4%1—X%2x

W(S)=—=i,解得％=0.7,则a(CH4)=”粤义100%=70%,A项正确；

5-2x3lmol

B.660℃时，MS)=总=0.500,解得x=0.5,平衡时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,=笔丝畔=0.25,B项正确；

4

乙cC(S)-C(CH4)

c.由表中数据可知，随着温度的升高硫蒸气的体积分数升高，说明温度升高，反应平衡逆向移

动，则正反应为放热反应，c项错误；

D.在恒温恒容条件下，在2L容器中充入ImolCS2和2molH2s等效于充入ImolC也和4molS,

D项正确。

答案为：Co

11.将lmolCO?与amolH2通入一个容积不变的密闭容器中发生反应：CO2(g)4-H2(g)=CO(g)+

H2O(g),其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

下列说法错误的是

A.该反应为吸热反应

B.该反应的平衡常数表达式K=噜喘

C(CO2)-C(H2)

C.随着a的增大，CO的体积分数逐渐减小

D.83(TC时，往平衡体系中同时加入ImoICOz和amolCO,平衡不发生移动

【答案】C

【分析】

列三段式有

82(g)+H2(g)二CO(g)+H2O(g)

起始/mol1a00

变化/molxxXX

平衡/mol1—%a—%XX

K=眠：*=若：丁据此分析解答。

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

【详解】

A.由表中数据关系可知，温度越高，K越大，平衡向右移动，故正反应为吸热反应，A正确;

B.反应中出0为气态，有浓度变化量，故其平衡常数表达式K=端笔，B正确；

C(CO2)C(H2)

C.CO2为lmol,当a=l时，投料方式与方程式化学计量数相同，此时生成物体积分数最大；当

a<l时，随着a的增大，CO的体积分数逐渐增大；当a>l时，随着a的增大，氢气剩余较多，

CO的体积分数逐渐减小，C错误；

D.830久时，K=吸：(祟=7rT解得％=」?，往平衡体系z中同时加入lmolCO?和

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

amolCO,则Qc==与；项=i,平衡不发生移动，D正确；

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

故答案为C。

12.一定温度下，在2L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图

所示。下列描述正确的是

A.X点的v(正)>Y点的v(正)B.Z点时反应达到平衡状态

C.B的平衡转化率为30%D.保持温度、体积不变，5min时充入lmolHe,正逆反应

速率均增大

【答案】A

【详解】

A.XY点后反应仍正向进行，且X点反应物的浓度较大、生成物浓度较小，则X点正反应速率

更大，故X点的v(正)>Y点的v(正)，故A正确；

B.Z点后反应仍正向进行，则Z点时反应没有达到平衡状态，故B错误；

C.B的平衡转化率为告匕X100%=60%,故C错误；

D.持温度、体积不变，5min时充入ImolHe,不影响反应中各物质的浓度，正逆反应速率不

变，故D错误；

故选Ao

13用CH4还原SO2不仅可以消除污染，而且可以得到单质S,反应如下：CH4(g)+2SO2(g)=

2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)<Ot℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中测的反应在不同时刻各

物质的物质的量如下表：

物质的量(mol)时间(min)

0246810

物质

S024.82.641.81.82.12.1

CO201.081.51.51.751.75

下列说法不正确的是

A.前2min的平均反应速率v(CH4)=0.27mol-L"-minT

B.6min时SO2的转化率等于lOmin时SO2的转化率

C.其它条件不变，在第lOmin后降低温度，可使容器中的CO2的浓度升高到1.4molL"

D.向容器内通入适量的H2S,会使平衡逆向移动

【答案】C

【详解】

A.根据CH/g)+2SO2(g)=2S(s)+CO2(g)+2H2。©可知,前2min甲烷物质的量变化

1.08moL则v(CHD=108moi<21,=o.27mol•L•mirT】,故A正确；

2mm

B.根据表中数据可知6min时SO2的转化量为4.8mol-l.8moi=3mol,SO2转化率为三x

4.8

100%=62.5%；6min后向反应体系中加入二氧化硫，导致平衡发生移动，lOmin时处于新的平

衡，根据硫原子守恒，加入的S02的物质的量为0.3mol+(1.75mol-l.5moi)x2=0.8mol,则SO2的

转化率为II吗X100%=62.5%；所以转化率相等，故B正确；

5.6mol

C.lOmin时，二氧化硫浓度L05mol/L,二氧化碳浓度O.875mol/L,若不改变容器体积，结合方

程式，当二氧化硫全部转化为二氧化碳的浓度L2mol/L,但该反应为可逆反应，低温平衡正向移

动，二氧化碳浓度不能达到1.4mol/L,故C错误；

D.H2s会与二氧化硫发生氧化还原反应，导致平衡逆向移动，故D正确；

答案选C。

14.在2L恒温恒容密闭容器中投入2moiSO2和ImolOz在一定条件下充分反应，该反应是工业制硫

酸的反应之一、SO2和SO3的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.达到平衡时，SO3的平均反应速率为0.048mol-L_1-min-1

B.10分钟时反应达到平衡，且此时SO?的平衡转化率为50%

C.容器内气体原子总数不再发生变化，能判断该反应达到平衡状态

D.在实际工业生产中，上述反应的反应条件是合适催化剂，加热，不需要加压

【答案】D

【详解】

A.由图可知，25min时SO2的物质的量不再变化，说明反应达到平衡，达到平衡时，SO3的平均

反应速率为;;娱=0.028mol-L-1-min-1,故A错误；

2Lx25mm

B.10分钟后，SO?和SR的物质的量还在变化，说明此时反应未达到平衡，故B错误；

C.反应过程中容器内气体原子总数是定值，当容器内气体原子总数不再发生变化，不能判断该

反应达到平衡状态，故c错误；

D.在实际工业生产中，SO2和02反应生成SO3的反应条件是合适催化剂，加热，不需要加压，

故D正确；

故选Do

15.Fe可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)o一定温度下，向某恒容密闭容器

中加入足量铁粉并充入一定量的CC)2气体，反应过程中C()2气体和co气体的浓度与时间的关系如

图所示。下列说法正确的是

A.timin时该化学反应达到平衡状态

B.平衡后向容器内充入CO2,重新达到平衡时嚅增大

C.4min时，CO2的转化率约为71.4%

D.4min内，CO的平均反应速率v(CO)=0.25mol-L4-min1

【答案】C

【详解】

A.由图可知，timin时c(CO2)=c(CO),相同条件下timin后c(CCh)仍在减小，c(CO)仍在增大，

则timin时该化学反应没有达到平衡状态，故A错误；

B.该反应的平衡常数K=喘，只与温度有关，温度不变则K不变，所以重新达到平衡时嘤

c(CO2)c(CO)

不变，故B错误；

C.由图可知，4min时，CCh的转化率为竺士xi00%ML4%,故C正确；

0.7

D.由图可知，4min内CO的平均反应速率v(CO)*=筌普=0.125molLLmin",故D错误；

故选：Co

16.在催化剂的作用下，氢气还原CO?的过程中可同时发生反应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-

在恒温恒容密闭容器中，充入一定量的CO2及H2,起始及达到平衡时，容器内各气体的物质的量

及总压的部分数据如下表所示。

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

起始0.50.90001.4p

平衡m0.3P

下列说法正确的是

A.反应①任意温度下均能自发进行

B.恒温恒容下，再充入0.5molC()2和0.9molH2，反应①平衡右移，反应②平衡不移动

C.m=0.1

D.反应②的平衡常数K=0.75

【答案】D

【详解】

A.反应①为放热反应，AWi=-50kJ-mol-1<0,且正反应是分子数减小的反应，ASV),根据

△H-TAS<0时反应自发进行可知，该反应在低温下能自发进行，故A错误；

B.恒温恒容下，再充入OSmolCCh和0.9molH2,反应物浓度增大，反应①和②平衡均正向移

动，故B错误；

C.根据表中数据列出反应的三段式有：

(二

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

起始量(mol)0.50.900,

变化量(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,平衡时气体的总物质的量为

变化量(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,恒温恒容条件下，0,5+0,9=—,解得m=0.2,

1.4-mp

故c错误；

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

n(H2O)=0.3mol,则反应②的平衡常数K==署指=0.75,故D正确；

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

故答案选D。

17.在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应：CO2(g)+

3H2(g)=CH3OH(g)+H20(g)o测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是

A.平衡时CO2的转化率为75%

B.平衡后充入惰性气体，平衡向正向移动

C.该条件下，第9min时v逆(CH3OH)大于第3min时v正(C^OH)

D.混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态

【答案】A

【详解】

A.利用CO2初始和平衡浓度可得平衡时CO2的转化率为"益史x100%=75%,A正确；

B.恒容容器充入惰性气体，与反应有关的各物质浓度不变，平衡不移动，B错误；

C.平衡之前始终有v逆(CH3OH)<V,E(CH3OH),故该条件下，第901皿时丫逆((：出011)小于第301皿

时v正(CH3OH),C错误；

D.根据质量守恒定律，气体总质量不变，又该容器为恒容容器，故混合气体的密度始终不变，

无法通过混合气体密度判断反应是否达到平衡状态，D错误；

故选Ao

18£也与CO2重整是CO2利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以下反应，且1300K以

上会产生积碳现象。

1

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

-1

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

反应III：CH4(g)^C(s)+2H2(g)△%(该反应只在高温下自发)

在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的CO2和C%通入重整反应器中，平衡时，CO2.

C%的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。

拘

«

的

早

分

口

下列说法正确的是

A.<0

B.加入催化剂，可提高C%的平衡转化率

C.平衡时CO2的物质的量分数随温度变化的曲线是b

D.温度高于1300K后，曲线d超过曲线c的可能原因是升高温度有利于反应HI进行，导致C%的

转化率大于CO?的转化率

【答案】D

【详解】

A.反应in的气体分子数增大即AS〉。，该反应只在高温下自发，该反应为吸热反应，则△为>

0,故A错误；

B.加入催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，不能提高CH4的平衡转化率，故B错误；

C.物质的量分数均随温度升高减小，温度低温时反应III不发生，只发生反应I和II,所以二氧

化碳的物质的量分数小于甲烷物质的量分数，平衡时CO2的物质的量分数随温度变化的曲线是

a,故C错误；

D.曲线c、d分别代表CO2和CH4的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反

应的进行，导致CH4的转化率大于CO2,故D正确；

故选：Do

19.在2L恒容密闭容器中加入一定量A和B,发生反应aA(g)+bB(g)=cC(g)。100℃时容器中

A、B、C物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起

始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是

A.100℃时前5min平均化学反应速率“(A)=0.04mol-L_1-min-1

B.100C时达平衡的体系中充入少量C(g),达新平衡前v(逆)>v(正)

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

D.某温度下平衡时B的转化率随起始嘤的增大而先增大后减小

n(B)

【答案】B

【详解】

0.4mol-0.2moi

A.100℃时前5min平均化学反应速率v(A)=―d=0.02mol-L-1•min-1,A错误；

□min

B.C(g)为生成物，加入C(g)后，逆反应速率增大，平衡逆向移动，达新平衡前v(逆)>v(正)，B

正确；

C.如图得出信息，温度越高，C的体积分数越小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应

为放热反应,所以：aA(g)+bB(g)=cC(g)AH<0,C错误；

D.起始浓度A越大，噂越大，B的转化率越大，所以温度一定时，B的转化率随起始映的增

大而增大，D错误;

故选Bo

20.天然气脱硝的反应原理为2NC)2(g)+CH4(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)AH。在1L恒容

密闭容器中充入3moiNO2(g)和2moicHMg)发生上述反应，平衡时N?、NO2的物质的量分数与温

度的关系如图所示，N点表示410K时NO2的物质的量分数。下列说法正确的是

A.上述反应的正反应是吸热反应B.443K时，NO2和C%的平衡转化率相等

C.N点的正反应速率大于逆反应速率D.443K时该反应的平衡常数K为4

【答案】D

【详解】

A.由图可知，升高温度，电的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，该反应是放热反应，故

A错误；

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

3moiN()2(g)和2moicH*)发生反应，NO?和CH4转化量之比为2：1,NO2和CH4的平衡转化率不

相等，故B错误；

C.N点表示410K时NO2的物质的量分数，小于平衡时NO2的物质的量分数，说明此时反应逆向

进行，N点的正反应速率小于逆反应速率，故C错误；

D.443K时，NO2和&的物质的量分数相等，设NO2的转化量为xmol,则3-x=0.5x,x=2,该反

应的平衡常数K=/蟋喘等=广察=4^故D正确；

2

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

故选Do

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

2H2O(g)AH=akj/mol在温度£和T2时，分别将O.SOmolCH4和lZmolNO2充入体积为1L的密闭

容器中，测得MCH4)随时间变化数据如下表：下列说法错误的是

时间/min

温度OminlOmin20min40min50min

n/mol

Ti0.500.350.250.100.10

n(CH4)

0.500.300.180.15

T2n(CH4)

A.lOmin内，Ti时CI%的化学反应速率比12时小B.温度：Tj<T2

C.平衡常数：K(Ti)<K(T2)D.a<0

【答案】C

【详解】

A.lOmin内，£时CH4的化学反应速率为(°3°35川。1=.015mol•L-min_1,T?时C%的化学反

1-lLxlOmin0“,

应速率95930)moi=002moi-L-1-min-1,故A正确；

lLxlOmin

B.温度越高反应速率越快，h时C*的化学反应速率小于12，所以温度：Tx<T2,故B正确；

C.Ti时CH4的化学反应速率小于T2，Ti时，40min反应达到平衡，T?时，40min反应一定达到平

衡，Ti时甲烷的平衡浓度小于T2,平衡常数：KCTJ>K(T2),故C错误；

D.£时C%的化学反应速率小于12，所以£<12,TI时甲烷的平衡浓度小于T2，可知升高温度，

平衡逆向移动，正反应放热，a<0,故D正确；

选C。

22.T，时,存在如下平衡:2NO2(g)#N204(g)o该反应正、逆反应速率与NO2、电。4的浓度关

系为：V正=LC2(N()2)，V逆=%c(N204)(k正、k逆是速率常数)，且Igv正〜Igc(N()2)与

炮丫逆~他武电。4)的关系如图所不，下列说法正确的是

A.图中表示Igv正〜lgc(NC)2)的是线n

B.rc时，往刚性容器中充入一定量N()2，平衡后测得C(N2()4)为1.0mol」T,则平衡时

V逆=10a+2

C.『C时，该反应的平衡常数K=100L-mor1

D.『C时向2L恒容密闭容器中充入1.6molN()2，某时刻v正=4x10amol/(L-min),则此时NO?的

转化率为25%

【答案】C

【分析】

2

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

Igv逆=lgk逆+lgc(N2C)4)，由函数关系可知Igv正的斜率大于Igv逆，结合图像可知线I应为

Igv正〜lgc(NC)2)，线H应为Igv逆〜lgc(N2()4)，据此分析解答。

【详解】

A.由以上分析可知线I应为Igv正〜lgc(NO2),故A错误；

B.由以上分析可知线H应为Igv逆〜也以电。。，又Igv逆=]gk逆+lgC(N2()4)，结合图像可知当

lgC(N2()4)=。时，lgVj^=a,则k逆=l()a,平衡后测得c(N2()4)为l.Omol•L,则平衡时V逆=l()a,

故B错误；

C.线I应为IgVF〜lgc(NC)2),Igv正=lgkI[：+2Igc(NC)2)，当lgc(NC)2)=0时，Igv正=lgk|产a+2,则

k正=l()a+2,反应达到平衡状态时：丫正=丫逆，k逆«电。4)=k正C2(N()2)，K=:黑;:=

台岑;=100,故c正确；

k逆10a

D.某时亥帆J：=4xl()amol/(L-min),此时c(NC)2)=g==0.2mol/L,则此时NO?的

——02

转化率=七-X100%=75%,故D错误；

2

故选：Co

23.&L为某邻苯二酚类配体，其pKai=7.46,pKa2=12.4。常温下构建Fe&)—HzL溶液体系，

4-3

其中Co(Fe3+)=2,0x10-mol•L,c0(H2L)=5.0x10mol•L。体系中含Fe物种的组分分

布系数3与pH的关系如图所示，分布系数8(x)=2ox]篙迫户,已知】g2~0.30,lg3x0.48o

下列说法正确的是

pH

Fe(HI)-H2L体系部分物种分布图

A.当pH=1时,体系中cCML)>c([FeL]+)>c(OH)>c(H『)

B.pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为17-

C.L2-+[FeL]+=[FeL2「的平衡常数的IgK约为14

D.当pH=10时，参与配位的c(L7-)«1.0x10-3mol-L-1

【答案】C

【分析】

从图给的分布分数图可以看出，在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的

pH,利用此规律解决本题。

【详解】

A.从图中可以看出Fe(III)主要与I?-进行络合，但在pH=l时，富含L的型体主要为H2L,此时

电离出的HC较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=l时溶液中C(HLA10-M6,但

pH=l时c(OH-)=10"3,因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH)A错误；

B.根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在pH=9.9时HL-的含量最大，而H2L和I?-的含量

最少，因此当pH在9.5~10.5之间时，含L的物种主要为HL'B错误；

C.该反应的平衡常数K=、，当[FeL2「与[FeL『分布分数相等时，可以将K简化为

c([FeL]+)c(Lz)

七岛，此时体系的pH=4,在pH=4时可以计算溶液中C(L2-)=5.0X1044.86,则该络合反应的平

衡常数能10/4」6,即怆除14,C正确;

D.根据图像，pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3p-和[FeL2(OH)p,其分布分数均为0.5,因此

32411

可以得到c([FeL3]-)=c([FeL2(OH)]-)=lxl0-molL,此时形成「FeL?产消耗了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”，即参与配位的

c(L2一户5x10-4,D错误;

故答案选C。

24.向一恒容密闭容器中加入lmolCH4和一定量的比0,发生反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+

3H2(g)oC%的平衡转化率按不同投料比x(x=黯)随温度的变化曲线如图所示。下列说法错

77K1

A.Xi<x2

B.反应速率：Vb正<Vc正

C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc

D.反应温度为Ti，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

【答案】B

【详解】

A.一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则

xx<x2,故A正确；

B.b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为Imol,b点x值小于c点，则b点加水多，反

应物浓度大，则反应速率：Vb正〉V。正，故B错误；

C.由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升

高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=Kc,故

C正确；

D.该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压

强不变时，反应达到平衡状态，故D正确；

答案选B。

25.某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)=CH3cH20H(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正

确的是

A.增大压强，町〉"逆，平衡常数增大

B.加入催化剂，平衡时CH3cH20H(g)的浓度增大

C.恒容下，充入一定量的出0值)，平衡向正反应方向移动

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

【答案】C

【详解】

A.该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的

幅度大于逆反应的，故u正〉u逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不

变，A不正确；

B.催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3cH20H(g)的浓度，B不正

确；

C.恒容下，充入一定量的H20(g),H20(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；

D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反应方向移动，但是CH2=CH2(g)的平衡转化

率减小，D不正确；

综上所述，本题选C。

二、多选题(共3分)

26.向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2moiX和ImolY发生反应：2X(g)+Y(g)=Z(g)AH,

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.AH>0B.气体的总物质的量：na<nc

C.a点平衡常数：K>12D.反应速率：Va正正

【答案】BC

【详解】

A.甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程

PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即AHV

0,故A错误；

B.根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲

容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压

强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na<nc,故B

正确；

C.a点为平衡点，此时容器的总压为p,根据理想气体状态方程PV=nRT可知，在恒容条件下进

行，气体的物质的量之比等于手整体之比，根据A项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放

热，所以Ta>T始，压强：Pa=[p始，则naV；n始，可设Y转化的物质的量浓度为xmolll则列

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

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

△CZXXXL

c平2—2x1—xx

算得到x>0.75,那么化学平衡常数K=A^>等三=12,故C正确；

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

D.根据图象可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，

即匕正>%正，故D错误。

综上所述，答案为BC。

三、单选题(共6分)

27.用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为

4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)04N2(g)+6H2O(g),下列说法正确的是

A.上述反应AScO

C4(N2)〈6(H2O)

B.上述反应平衡常数K=44

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

23

C.上述反应中消耗ImolNH3，转移电子的数目为2X6.02x10

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

【答案】B

【详解】

A.由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即端增的反应，反应△§>(),故A错

误；

B.由方程式可知，反应平衡常数K=/陪端？故B正确；

44

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

C.由方程式可知，反应每消耗4moi氨气，反应转移12moi电子，则反应中消耗Imol氨气转移

电子的数目为3moiX4X^X6.02X1()23=3x6.02X1()23,故c错误；

4

D.实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气

污染程度增大，故D错误；

故选Bo

28.乙醇-水催化重整可获得出。其主要反应为

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时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和C。的选择性及电的产率随温

度的变化如图所示。

r/℃

CO的选择性=一;普仁。)x100%,下列说法正确的是

n生成(C°2)+n生成(CO