2025年高中化学高三上学期化学平衡试卷

2025年高中化学高三上学期化学平衡试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分）1.下列有关化学平衡状态的说法正确的是（）A.正反应速率等于逆反应速率时，化学反应达到平衡状态B.平衡状态下，各物质的浓度相等C.平衡状态下，反应已经停止D.平衡状态下，各物质的含量不再变化2.对于反应：mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)，下列叙述正确的是（）A.若正反应为放热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动B.若m+n>p+q，增大压强，平衡向逆反应方向移动C.达到平衡时，各物质的分子数之比为m:n:p:qD.若反应速率v(A)=k[A]^m[B]^n，则该反应的平衡常数表达式为K=1/(k[A]^m[B]^n)3.在恒容密闭容器中，进行反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0。下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是（）A.混合气体的总压强不再变化B.X、Y、Z的浓度之比为1:2:2C.混合气体的平均相对分子质量不再变化D.正逆反应速率相等，且都大于零4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）A.将氨气液化以储存氨B.炈烧硫铁矿制硫酸时，采用过量空气C.工业合成氨时，在高温高压条件下进行D.红褐色的氢氧化铁胶体加入硫酸后颜色变深5.对于可逆反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0，下列措施能提高SO2转化率的是（）A.升高温度B.减小O2浓度C.增大压强D.使用催化剂6.在密闭容器中，反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)达到平衡，充入不参与反应的惰性气体，该平衡（）A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动，但平衡混合物的浓度减小D.不移动，平衡混合物的浓度不变7.已知反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)ΔH<0。下列图像能正确表示该反应中，升高温度对平衡的影响的是（）[此处为文字描述替代图像：纵坐标为Z的平衡浓度，横坐标为温度T，曲线随温度升高而下降]A.B.C.D.8.在恒温恒容条件下，将一定量的SO2(g)和O2(g)充入密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。反应过程中，下列物理量可能不随时间变化的是（）A.混合气体的密度B.混合气体的总压强C.SO3的浓度D.单位时间内SO2和SO3的浓度变化量之比9.某温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K。若起始时NO和O2的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时NO转化率为50%，则K的值为（）A.0.25B.1C.4D.810.下列说法正确的是（）A.平衡常数K越大，表示该反应进行得越快B.平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强无关C.对于任何化学反应，都可以用平衡常数来描述其进行程度D.在相同条件下，反应2A⇌A2的平衡常数是反应A2⇌2A平衡常数的2倍11.在恒压密闭容器中，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0。达到平衡后，充入不反应的氩气，则（）A.平衡向正反应方向移动B.NH3的转化率增大C.混合气体的平均相对分子质量不变D.正反应速率增大12.将一定量的SO2和O2混合气体通入体积可变的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。若欲使SO2的转化率提高，下列措施可行的是（）A.保持温度和压强不变，充入惰性气体B.保持容器体积和温度不变，充入O2C.保持容器压强和温度不变，充入惰性气体D.保持容器体积和压强不变，升高温度13.对于反应：2A(g)⇌B(g)+C(g)ΔH>0。下列图像能正确表示该反应中，改变压强对平衡的影响的是（）[此处为文字描述替代图像：纵坐标为B的平衡浓度，横坐标为压强P，曲线随压强增大而下降]A.B.C.D.14.在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入一定量的气体X，发生分解反应：X(g)⇌Y(g)+Z(g)。达到平衡后，再向容器中充入一定量的X，重新达到平衡时，与原平衡相比（）A.平衡混合物的总物质的量不变B.平衡混合物的总压强不变C.X的转化率不变D.平衡常数K增大15.下列有关催化剂的说法正确的是（）A.催化剂能改变化学反应的平衡常数B.使用催化剂可以增大化学反应的焓变C.催化剂能改变反应的活化能D.催化剂能降低化学反应的速率二、填空题（每空2分，共20分）16.对于反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0。在恒温恒容条件下，下列措施中，能增大NH3平衡浓度的是_______（填标号）。①降低压强②分离出NH3③充入不参与反应的惰性气体④升高温度⑤加入催化剂。17.已知反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH<0。在恒温条件下，该反应达到平衡时，下列叙述正确的是_______（填标号）。①正逆反应速率相等②CO的转化率达到最大值③混合气体的总质量不再变化④混合气体的密度不再变化⑤CO2的浓度不再变化。18.某温度下，反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数为100。若平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.4mol/L，则该温度下该反应的平衡常数K=_______。三、计算题（共35分）19.（15分）在2L的密闭容器中，进行反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。起始时充入N2和H2的物质的量分别为2mol和6mol。在400℃时达到平衡，平衡后容器内总压强为起始压强的0.8倍，氨气的体积分数为25%。请计算：（1）平衡时N2的转化率是多少？（2）该温度下该反应的平衡常数K是多少？20.（20分）在恒温恒容的密闭容器中，进行反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。起始时向容器中充入SO2和O2，它们的物质的量之比为2:1。达到平衡后，SO2的转化率为60%。（1）计算平衡时SO3的浓度。（2）若在上述平衡基础上，再向容器中充入0.88g的O2（标准状况下），重新达到平衡时，SO2的转化率将如何变化？请说明理由。（3）若要使SO2的转化率提高到80%，应采取什么措施？至少写出两种措施并简要说明理由。试卷答案一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分）1.A2.A3.C4.C5.C6.D7.A8.A9.B10.B11.C12.B13.B14.C15.C二、填空题（每空2分，共20分）16.②⑤17.①②④⑤18.16三、计算题（共35分）19.（15分）（1）解：设平衡时生成氨气的物质的量为2xmol。N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)起始（mol）：260变化（mol）：-x-3x+2x平衡（mol）：2-x6-3x2x容器体积为2L，总压强之比等于总物质的量之比。(2x+6-3x+2-x)/(2+6)=0.82x-x+6-3x+2=0.8*88-2x=6.42x=1.6x=0.8mol平衡时氨气物质的量n(NH3)=2x=2*0.8=1.6mol平衡时N2的转化率=(n(NH3)/2)*100%=(1.6/2)*100%=80%。答：平衡时N2的转化率是80%。（2）解：平衡时n(N2)=2-0.8=1.2moln(H2)=6-3*0.8=3.6moln(NH3)=1.6molc(N2)=1.2mol/2L=0.6mol/Lc(H2)=3.6mol/2L=1.8mol/Lc(NH3)=1.6mol/2L=0.8mol/LK=(c(NH3))^2/(c(N2)*(c(H2))^3)K=(0.8)^2/(0.6*(1.8)^3)K=0.64/(0.6*5.832)K=0.64/3.4992K≈0.1827答：该温度下该反应的平衡常数K约为0.183。20.（20分）（1）解：设起始时n(SO2)=2xmol，n(O2)=xmol(物质的量之比为2:1)。2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)起始（mol）：2xx0变化（mol）：2*60%*2x60%*x2*60%*2x平衡（mol）：2x-2.4xx-0.6x2.4xc(SO3)=2.4xmol/2L=1.2xmol/L答：平衡时SO3的浓度为1.2xmol/L。（2）解：再充入0.88gO2，物质的量为0.88g/32g/mol=0.0275mol。由于容器体积恒定，浓度变化与物质的量变化成正比。新起始n(O2)=x-0.6x+0.0275=0.4x+0.0275mol新起始c(O2)=(0.4x+0.0275)mol/2L根据勒夏特列原理，增大O2浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率将增大。答：SO2的转化率将增大。理由：根据勒夏特列原理，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大。（3）解：①增大压强：由于反应前后气体分子数减少（3→2），增大压强平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大。②升高温度：由于正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2转化率减小。所以不能采用升高温度。③使用催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变平衡移动，SO2转化率不变。④分离出SO3：不断移走产物，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大。⑤增大H2浓度（或及时移走H2）：根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大。答：可采取的措施有：①增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，SO2转化率增大。④分离出SO3，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大。(或其他合理答案，如增大H2浓度等)解析一、选择题1.化学平衡状态的核心特征是正逆反应速率相等，且不为零，导致各组分浓度（或分压）保持不变。A正确。平衡时浓度相等错误，B错误。平衡是动态平衡，反应未停止，C错误。D正确。选A。2.升高温度，平衡向吸热方向移动。正反应放热，升高温度平衡向逆反应移动，A正确。m+n>p+q，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，B错误。平衡时分子数之比与化学计量数之比不一定相等，C错误。平衡常数表达式为生成物浓度幂次方乘积除以反应物浓度幂次方乘积（各物质均为气体时用分压代替浓度），系数是化学计量数，D错误。选A。3.恒容条件下，总压强变化与总物质的量变化有关。A错误。平衡时浓度之比不一定等于计量数之比，B错误。恒容条件下，平均相对分子质量=总质量/总物质的量。平衡时总质量不变，总物质的量不变，平均相对分子质量不变，C正确。平衡时正逆速率相等但不为零，D错误。选C。4.A、B、D均可用勒夏特列原理解释。C中高温不利于平衡正向移动，但工业上仍采用高温是为了提高反应速率，这是催化剂选择和动力学考虑，与勒夏特列原理平衡移动的解释不符。选C。5.升高温度，平衡向吸热方向（逆反应）移动，转化率降低，A错误。减小O2浓度，平衡向逆反应移动，转化率降低，B错误。增大压强，平衡向气体分子数减少的方向（正反应）移动，转化率提高，C正确。使用催化剂，平衡不移动，转化率不变，D错误。选C。6.充入不参与反应的惰性气体，在恒温恒容条件下，总压强增大，但各气体组分的浓度不变，分压不变，平衡不移动。在恒温恒压条件下，充入惰性气体，容器体积增大，各气体组分的浓度降低，相当于压强减小，平衡向气体分子数增大的方向（逆反应）移动。题目未说明条件，通常默认恒温恒容。选D。7.该反应正反应放热。升高温度，平衡向逆反应移动，生成物Z的平衡浓度降低。图像应表现为曲线随温度升高而下降。A符合，B、C、D不符合。选A。8.恒温恒容，气体总质量不变，体积不变，密度始终不变。A正确。恒温恒容，反应前后气体分子数可能不变（如N2+3H2⇌2NH3），也可能改变，总压强随平衡移动而变化。B错误。平衡时各组分浓度不再变化。C错误。平衡时v(正)=v(逆)，速率之比等于化学计量数之比，D错误。选A。9.起始c(NO)=0.1mol/L/2=0.05mol/L，c(O2)=0.2mol/L/2=0.1mol/L。转化率50%，即消耗n(NO)=0.05mol/L*0.5*2L=0.05mol，消耗n(O2)=0.05mol/L*0.5*1L=0.025mol。平衡c(NO)=0.05-0.05=0.025mol/L，c(O2)=0.1-0.025=0.075mol/L，c(NO2)=0.05mol/L。K=(c(NO2))^2/(c(NO)*(c(O2))^2)=(0.05)^2/(0.025*(0.075)^2)=0.0025/(0.025*0.005625)=0.0025/0.000140625=17.777...≈18。与B接近。选B。10.平衡常数K描述反应进行的限度（平衡状态的程度），与反应速率无关，A错误。K只与温度有关，与浓度、压强无关，B正确。不是所有反应都存在平衡常数，如非自发反应，C错误。平衡常数表达式与方程式书写有关，2A⇌A2的K=[A2]，A2⇌2A的K=1/[A]^2，两者不相等，D错误。选B。11.恒压条件下，充入不反应的氩气，容器的体积会增大。体积增大，各气体组分的浓度会减小。平衡后，体系压强恢复到原值，根据平衡常数表达式K=[NH3]^2/([N2]*[H2]^3)，浓度减小，K值不变。根据勒夏特列原理，浓度减小，平衡向气体分子数增大的方向（逆反应）移动，以增大产物的浓度。C正确。体积增大，平衡向逆反应移动，转化率降低，A错误。充入惰性气体，总物质的量增加，平均相对分子质量减小，C错误。平衡向逆反应移动，正反应速率减小，D错误。选C。12.目标是提高SO2转化率，即平衡向正反应移动。保持容器体积和压强不变，充入惰性气体，相当于总物质的量增加，各气体组分的浓度不变，平衡不移动。A、C、D均不正确。保持容器体积和压强不变，充入O2，增大了反应物O2的浓度（和分压），平衡向正反应移动，SO2转化率提高。选B。13.该反应正反应为放热反应（ΔH<0），正反应气体分子数减少（2→3）。恒温条件下，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向（正反应）移动，导致B的平衡浓度增大。如果图像表示B的平衡浓度随压强增大而增大，则图像形状应是上升曲线。B符合。A（下降曲线）、C（不变）、D（不确定）不符合。选B。14.原平衡达到后，充入X，相当于增大了反应物浓度（或分压），平衡向正反应方向移动。重新达到平衡时，X的转化率会高于原平衡。但题目问的是与原平衡相比，平衡混合物的总物质的量、总压强、X的转化率会如何变化。重新平衡时，虽然平衡向正反应移动，但由于初始加入了更多的X，最终达到的新平衡状态，其混合物的总物质的量会大于原平衡。A错误。恒温恒容下，总压强与总物质的量成正比，所以新平衡总压强也大于原平衡。B错误。虽然平衡向正反应移动，消耗了部分加入的X，但最终新平衡时X的转化率（相对于新平衡状态下的起始量）仍然会高于原平衡状态下的转化率。C正确。平衡常数K只与温度有关，加入反应物不影响平衡常数。D错误。选C。15.催化剂改变化学反应速率，不改变活化能，也不改变平衡常数和焓变。A、B错误，C正确。催化剂同等程度改变正逆反应速率，不改变平衡，D错误。选C。二、填空题16.能增大NH3平衡浓度的措施：②分离出NH3（移走产物，平衡向正反应移动）；⑤加入催化剂（改变速率，不改变平衡）。①降温，③充入惰性气体（恒温恒容下平衡不移动或向逆反应移动），④升温（平衡向逆反应移动）。17.①正逆反应速率相等，是平衡状态的定义；②平衡时转化率达到最大值；④恒温恒容时密度不变；⑤浓度不变，是平衡状态的体现。③总质量不变对气体反应不适用。18.平衡时c(SO2)=0.1mol/L，c(O2)=0.05mol/L，c(SO3)=0.4mol/L。K=(c(SO3))^2/(c(SO2)^2*c(O2))=(0.4)^2/(0.1^2*0.05)=0.16/(0.01*0.05)=0.16/0.0005=320。三、计算题19.（1）根据题意列三段式，利用总压强变化计算变化量x，再计算转化率。N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)起始（mol）：260变化（mol）：-x-3x+2x平衡（mol）：2-x6-3x2x总压强比=总物