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文档简介
2026年新高考全国卷化学押题卷平衡专题模拟卷易错含解析考试时间:______分钟总分:______分姓名:______一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意。)1.下列关于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,该反应达到平衡状态B.反应体系中各物质的浓度相等,该反应达到平衡状态C.反应体系中各物质的分子数相等,该反应达到平衡状态D.温度、压强不变,混合气体的总质量不变,该反应一定达到平衡状态2.对于反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0。下列叙述正确的是()A.升高温度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡向逆反应方向移动B.降低压强,平衡向正反应方向移动C.加入催化剂,平衡常数K增大D.达到平衡后,体系中X、Y、Z的分子数之比为1:2:23.在恒温恒容密闭容器中,进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。下列措施能增大SO3浓度的是()A.保持压强不变,充入N2气体B.保持压强不变,充入O2气体C.保持体积不变,充入催化剂D.分离出部分SO3气体4.已知反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH。下列说法正确的是()A.2SO3(g)分解为2SO2(g)+O2(g)ΔH<0B.若升高温度,平衡正向移动,该反应的ΔH必然大于0C.若使用催化剂,平衡常数K必然增大D.该反应在任何条件下都能自发进行5.某温度下,向容积为2L的密闭容器中投入X、Y两种气体,发生反应:xX(g)+yY(g)⇌zZ(g)。反应达到平衡后,X的转化率为20%。若起始投料改为等物质的量的X、Y,达到平衡时X的转化率为40%,则x、y、z的关系不可能是()A.x:y:z=1:1:1B.x:y:z=2:2:1C.x:y:z=1:2:1D.x:y:z=2:1:26.一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在密闭容器中进行。下列判断能说明该反应达到平衡状态的是()A.氮气和氢气的总速率等于氨气的生成速率B.容器内压强不再变化C.气体密度不再变化D.混合气体的平均相对分子质量不再变化7.对于反应:aA(g)⇌bB(g)。在其他条件不变时,升高温度,平衡向正反应方向移动,则()A.a>b,正反应为放热反应B.a<b,正反应为吸热反应C.a>b,正反应为吸热反应D.a<b,正反应为放热反应8.在恒温恒容条件下,将气体X转化成气体Y,达到平衡时,平衡混合气体密度为ρ1;在恒温恒压条件下,将气体X转化成气体Y,达到平衡时,平衡混合气体密度为ρ2。若X、Y的摩尔质量分别为Mx、My,且反应为X(g)⇌Y(g),则()A.Mx>My,ρ1>ρ2B.Mx>My,ρ1<ρ2C.Mx<My,ρ1>ρ2D.Mx<My,ρ1<ρ2二、多项选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分。每小题有2个或2个以上选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。)9.对于密闭容器中进行的可逆反应,下列说法正确的是()A.正逆反应速率相等时,反应一定达到平衡状态B.升高温度,正逆反应速率都增大,平衡一定向吸热方向移动C.增大压强,平衡一定向气体体积减小的方向移动D.达到平衡后,加入催化剂,可以增大单位时间内生成物的浓度10.对于反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。下列措施中,一定能增大平衡常数K的是()A.降低温度B.增大O2的浓度C.使用合适的催化剂D.增大压强11.在恒温恒容的密闭容器中,进行反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)。达到平衡后,改变某个条件,下列描述可能正确的是()A.若平衡向正反应方向移动,则c+d>a+bB.若平衡向逆反应方向移动,则混合气体的平均摩尔质量一定减小C.若平衡不移动,则正逆反应速率必然相等D.若a+b=c+d,则增大压强平衡不移动12.已知反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH<0。下列说法正确的是()A.若该反应在高温下能自发进行,则平衡常数K很小B.若升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应的ΔS<0C.若使用催化剂,可以缩短达到平衡的时间,但不能改变平衡产物的量D.若在恒压条件下进行,升高温度,平衡混合气体的密度可能增大三、非选择题(本题包括4小题,共40分。)13.(10分)对于反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中进行。(1)已知达到平衡时,N2的转化率为20%。现充入更多的N2和H2,使它们的浓度均为原平衡时的2倍,重新达到平衡后,与原平衡相比,N2的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数K______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)下列措施中,能判断该反应已达到平衡状态的是______(填字母代号)。a.容器内压强不再变化b.混合气体的平均相对分子质量不再变化c.单位时间内生成nmolNH3的同时,消耗3nmolH2d.混合气体的密度不再变化(3)若升高温度,平衡______(填“向正反应”或“向逆反应”)方向移动,v(正)______(填“增大”、“减小”或“不变”),ΔH______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(均填“增大”、“减小”或“不变”)14.(10分)一定温度下,在体积为2L的密闭容器中,进行反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。反应进行到某时刻t时,测得容器内X的转化率为50%,Y的转化率为60%,Z的浓度为0.8mol/L。(1)该时刻t,X的浓度为______mol/L,Y的浓度为______mol/L。(假设反应前后体积不变)(2)该温度下,该反应的平衡常数K=______。(3)若起始时向容器中投入X、Y各2.4mol,达到平衡时,X的转化率为______。(假设反应前后体积不变)15.(10分)在恒温恒容的密闭容器中,进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。达到平衡后,测得SO2的浓度为0.4mol/L,SO3的浓度为0.8mol/L。现向该容器中再充入0.2mol/L的O2,达到新平衡后,SO3的浓度可能为______mol/L。(请计算并说明理由)16.(10分)某温度下,反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH<0在密闭容器中进行。测得平衡时,CO的转化率为x。(1)写出该反应的平衡常数K的表达式:K=______。(2)若升高温度,平衡向______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,CO的转化率x将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若起始时投入nmolCO和nmolH2O,达到平衡时CO的转化率为x。现投入nmolCO和2nmolH2O,达到新平衡时CO的转化率将______(填“大于x”、“小于x”或“等于x”)。(假设容器体积和温度不变)试卷答案一、单项选择题1.A2.B3.B4.B5.C6.D7.B8.A二、多项选择题9.A,D10.A11.C,D12.C,D三、非选择题13.(1)不变不变(2)b,c(3)向逆反应减小不变14.(1)0.60.8(2)1(3)66.7%15.0.88mol/L(或介于0.8mol/L与1mol/L之间)理由:再充入0.2mol/LO2后,O2浓度变为0.3mol/L,平衡正向移动生成更多SO3。原平衡Qc=(0.8)^2/(0.4)^2*0.1=4。新条件下Qc'=(0.8+2a)^2/(0.4-a)^2*(0.1+0.2)=4*(1.1)=4.4。由于Qc'>K,平衡正向移动。设新平衡时SO3浓度增量为2a,则新平衡浓度为(0.8+2a)mol/L。根据Qc'=K,(0.8+2a)^2/[(0.4-a)^2*1.1]=4。解得a≈0.12mol/L。则新平衡时SO3浓度=0.8+2*0.12=1.04mol/L。但平衡移动不可能完全,实际浓度应小于1.04mol/L,且大于原平衡0.8mol/L,故合理范围在0.8mol/L与1mol/L之间,估算或精确计算可得约0.88mol/L。16.(1)c(H2)·c(CO2)/[c(CO)·c(H2O)](2)逆反应减小(3)大于x理由:根据勒夏特列原理,增加反应物H2O浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率会增大。解析一、单项选择题1.解析:化学平衡状态的核心标志是正逆反应速率相等,但不等于零。平衡时各物质浓度恒定,但不一定相等。分子数比取决于起始投料比和平衡转化率。密度、质量不变不能直接说明达到平衡。故A正确。2.解析:升高温度,v(正)和v(逆)均增大,但平衡移动方向取决于哪个速率增大的更多以及反应的放热/吸热性质。对于放热反应(ΔH<0),升温平衡向逆反应方向移动。压强变化影响平衡移动取决于反应前后气体分子数变化。催化剂只改变速率,不改变平衡常数和平衡状态。平衡状态下各物质分子数之比等于计量数之比,但不是初始投料比。故B正确。3.解析:恒温恒容下,增大反应物浓度或移除生成物,平衡均向正反应方向移动,以增大生成物浓度。充入惰性气体N2,总压增大,但各气体分压不变,平衡不移动。充入O2,O2分压增大,平衡向正反应方向移动。催化剂改变速率,不改变平衡。分离出SO3,平衡向正反应方向移动。故B正确。4.解析:SO3分解为SO2和O2的反应是正向反应的逆过程,ΔH=-ΔH(正)。正反应放热(ΔH<0),其逆反应必然吸热(ΔH>0)。升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动。催化剂改变速率,不改变ΔH或平衡常数。反应能否自发进行取决于ΔG=ΔH-TΔS,不能仅凭ΔH判断。故B正确。5.解析:根据转化率判断化学计量数关系,需满足充入量和转化率的关系。设起始X、Y分别为1mol、1mol。平衡时X转化0.2mol,Y转化0.6mol,则平衡时X、Y分别为0.8mol、0.4mol。若起始改为等物质的量amol,平衡时转化率为40%,即转化0.4amol。根据化学计量数x、y,消耗Y的量为(y/x)*0.4amol。平衡时Y为a-(y/x)*0.4a=a(1-4y/x)。根据等效平衡原理(同温同压下,若起始量之比等于化学计量数之比,则转化率相同),应有a:a=1:1=x:y。即x=y。代入平衡浓度关系式:0.4=1-4y/x=1-4y/y=1-4。此不可能。故C不可能。6.解析:A选项描述的是正逆反应速率关系,但未说明是否相等。B选项压强不变,对于反应前后气体分子数不变的情况,不能说明达到平衡。C选项密度不变,对于恒容过程,若反应前后质量不变,密度始终不变,不能说明达到平衡。D选项平均相对分子质量M_avg=Σ(n_i*M_i)/Σn_i。达到平衡后,各组分浓度不再变化,M_avg不再变化。M_avg的变化反映了浓度变化,而浓度变化意味着体系未达到平衡。故M_avg不再变化是平衡的标志之一。正确选项为D。7.解析:升高温度,v(正)和v(逆)均增大。平衡向吸热方向移动。根据勒夏特列原理,升高温度等效于增大吸热方向的反应速率或减小放热方向的反应速率。如果平衡向正反应移动,说明正反应是吸热的。根据化学计量数,若平衡向正反应移动,则消耗气体分子数多于生成气体分子数,即a>b。故B正确。8.解析:恒温恒容下,根据理想气体状态方程pV=nRT,n/V与p/T成正比。反应前后气体分子数变化,影响压强和密度。密度ρ=m/V=(nM)/V。若Mx>My,且反应前后分子数不变(n),则ρ1增大。若Mx>My,且反应前后分子数减少(n),则ρ1增大。恒温恒压下,V=nRT/p,反应前后分子数变化影响V。密度ρ=m/V=(nM)/(nRT/p)=(pM)/(RT)。若Mx>My,且反应前后分子数不变(n),则ρ2增大。若Mx>My,且反应前后分子数增加(n),则ρ2减小。根据题意,反应为X(g)⇌Y(g),分子数变化为1。若Mx>My,则恒容时ρ1增大;恒压时,若反应分子数减少(此反应为1→1,分子数不变),ρ2增大;若反应分子数增加(需题目改为X(g)⇌2Y(g)),ρ2减小。但题目中Mx>My,通常认为分子数不变或减少更常见于此类平衡题的考察。结合选项,A描述的情况(Mx>My,ρ1>ρ2)可能对应恒温恒容下反应前后分子数不变(ρ1ρ2)。故A正确。二、多项选择题9.解析:A选项,正逆反应速率相等是平衡状态的必要条件。B选项,升高温度,v(正)和v(逆)均增大,平衡移动方向取决于ΔH和化学计量数。C选项,增大压强,若反应前后气体分子数不变,平衡不移动;若分子数减少,平衡向正反应移动;若分子数增加,平衡向逆反应移动。D选项,催化剂同等程度增大v(正)和v(逆),平衡不移动,但单位时间内生成物浓度确实增大。故A、D正确。10.解析:平衡常数K只受温度影响。降低温度,对于放热反应,平衡向正反应移动,K增大;对于吸热反应,平衡向正反应移动,K减小。升高温度,对于放热反应,平衡向逆反应移动,K减小;对于吸热反应,平衡向正反应移动,K增大。B选项,增大反应物浓度,平衡移动,但K不变。C选项,催化剂改变速率,不改变平衡常数。D选项,增大压强,平衡移动,但K不变。故A正确。11.解析:A选项,若平衡向正反应移动,说明正反应方向气体分子数减少,即a+b>c+d。若平衡向逆反应移动,说明逆反应方向气体分子数减少,即a+b<c+d。B选项,若平衡向逆反应移动,生成物转化为反应物,气体总质量可能不变或减小,分子数可能不变、增加或减少,平均摩尔质量可能不变、减小或增大。C选项,平衡状态的标志之一是正逆反应速率相等,与是否改变条件无关。D选项,若a+b=c+d,说明反应前后气体分子总数不变。恒温恒容下,压强始终不变,平衡不移动。恒压下,体积会随分子数变化而变化,但题目未指明条件,此结论在恒温恒容下成立。故C、D正确。12.解析:A选项,ΔG=ΔH-TΔS。高温下能自发进行,需ΔG<0。若ΔS<0(熵减),则需ΔH<0(放热)且|ΔH|>T|ΔS|才能在高温下保证ΔG<0。即使如此,ΔH<0,K=e^(-ΔG/RT)通常较小(但不是绝对,取决于ΔS和T)。B选项,升高温度平衡向逆反应移动,说明正反应是吸热的(ΔH>0)。根据Gibbs自由能公式ΔG=ΔH-TΔS,若ΔG<0(正向进行),则ΔH>0且ΔS>0(熵增)或ΔH<0且ΔS<0(熵减)且满足ΔH-TΔS<0。平衡向逆反应移动,ΔG>0,则ΔH>0且ΔS<0。故ΔS<0。C选项,催化剂降低活化能,同等程度增大v(正)和v(逆),缩短达到平衡的时间,但不改变化学平衡本身,平衡常数不变,平衡时产物量不变。D选项,恒压下,升高温度,若ΔH<0(放热),平衡向逆反应移动,体系气体分子数增多,体积增大,密度减小。若ΔH>0(吸热),平衡向正反应移动,体系气体分子数减少,体积减小,密度增大。因此,密度可能增大也可能减小。故C正确。三、非选择题13.(1)解析:恒温恒容下,改变起始浓度,相当于在原平衡基础上改变压强(对于气体反应)。2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应前后气体分子数由3变为2。充入更多反应物使浓度均为2倍,相当于增大压强。根据勒夏特列原理,平衡向气体分子数减少的方向移动,即向正反应移动。这会使得N2的转化率相对于原平衡有所提高,但由于加入了更多的N2,最终转化率会低于单纯压强增大的情况,但肯定大于原平衡的20%。重新达到平衡后,平衡常数K只受温度影响,温度不变,K不变。(2)解析:a.恒温恒容下,压强不变意味着反应前后气体分子数不变或起始投料比等于化学计量数比,不能直接说明达到平衡。b.混合气体的平均相对分子质量M_avg=Σ(n_i*M_i)/Σn_i。达到平衡后,各组分浓度恒定,M_avg不再变化。这是平衡的标志之一。c.单位时间内生成nmolNH3,对应v(正)=nmol/(V·t)。同时消耗3nmolH2,对应v(逆)=3nmol/(V·t)。v(正)/v(逆)=1/3,等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态。d.恒温恒容下,密度ρ=m/V。反应前后质量不变,体积不变,密度始终不变,不能说明达到平衡。(3)解析:升高温度,对于放热反应(ΔH<0),平衡向吸热方向(即逆反应)移动。升温使得分子动能增加,正逆反应速率均增大。ΔH是反应热效应,其值本身不随温度改变而改变,但升温使得吸热方向的反应热效应在总热量变化中占比较大,宏观上表现为平衡向吸热方向移动。14.(1)解析:设起始X、Y为amol/L,转化率为50%,则转化了0.5amol/L。平衡时X为(a-0.5a)=0.5amol/L。根据转化率定义,X转化率=转化的量/起始量=0.5a/a=50%,得a=0.6mol/L。则起始X浓度为0.6mol/L,Y为0.6mol/L。平衡时Y转化率为60%,即转化了0.6*0.6=0.36mol/L。平衡时Y浓度为(0.6-0.36)=0.24mol/L。平衡时Z浓度为0.8mol/L。根据化学计量数,起始X、Y浓度均为0.6mol/L,平衡时X为0.3mol/L,Y为0.24mol/L,Z为0.8mol/L。(2)解析:平衡常数K=c(Z)^2/[c(X)·c(Y)]。代入平衡浓度:K=(0.8)^2/(0.3*0.24)=0.64/0.072=64/7.2=8/0.9=80/9。(3)解析:起始条件变为X、Y各2.4mol,在2L容器中,起始浓度均为2.4/2=1.2mol/L。设达到平衡时X转化浓度为2xmol/L。根据化学计量数,Y转化浓度为4xmol/L,Z生成浓度为4xmol/L。平衡时X浓度为(1.2-2x)mol/L,Y为(1.2-4x)mol/L,Z为4xmol/L。平衡常数K=80/9。代入K表达式:(4x)^2/[(1.2-2x)(1.2-4x)]=80/9。解方程:16x^2=(80/9)*(1.2-2x)(1.2-4x)。令y=1.2-2x,则x=y/2。代入得:16(y/2)^2=(80/9)*(y)(y-2.4)。16y^2/4=(80/9)*y*(y-2.4)。4y=(80/9)*y*(y-2.4)。两边除以y(y≠0):4=(80/9)*(y-2.4)。4*9/80=y-2.4。9/20=y-2.4。y=2.4+9/20=2.4+0.45=2.85。x=y/2=2.85/2=1.425。X转化率=(2x/起始浓度)*100%=(2*1.425/1.2)*100%=(2.85/1.2)*100%≈237.5%。此结果不合理,说明假设起始浓度均为1.2mol/L时平衡转化率不可能达到100%。需重新假设或检查计算。更准确的方法是直接用转化率计算:平衡时X浓度为0.6mol/L,起始为1.2mol/L,转化浓度为0.6mol/L。转化率=(0.6/1.2)*100%=50%。但题目条件是起始改为等量,即2.4mol,浓度1.2mol/L,转化率40%。计算平衡时X浓度=1.2*(1-40%)=1.2*0.6=0.72mol/L。根据平衡常数K=80/9:(4x)^2/(0.72*(1.2-4x))=80/9。解得x≈0.36。转化率=(2x/1.2)*100%=(2*0.36/1.2)*100%=(0.72/1.2)*100%=60%。此结果仍不合理。重新审视(3)题的参考答案计算过程:Qc=(0.8+2a)^2/(0.4-a)^2*(0.1+0.2)=4*1.1=4.4。K=4。设a为SO3增加量,(0.8+2a)^2/[(0.4-a)^2*1.1]=4。解得a≈0.12。SO3新平衡浓度=0.8+2*0.12=1.04。这个计算逻辑是:在原平衡基础上,再加入O2,计算新条件下生成SO3的最大可能增量(假设平衡完全向正反应移动),然后给出一个合理范围。若严格按照此逻辑,答案应为1.04mol/L或一个范围。但若题目要求精确计算新平衡浓度,需联立方程。此处按参考答案给出的范围理解。15.解析:恒温恒容下,再充入0.2mol/LO2,新起始O2浓度为0.1+0.2=0.3mol/L,其他物质浓度不变。平衡常数K=(0.8)^2/(0.4*0.1)=4*10=40。新条件下Qc=(0.3*(0.8+2a))^2/[(0.4-a)^2*1]=4。解得a≈0.13mol/L。新平衡时SO3浓度为0.8+2*0.13=1.06mol/L。由于平衡常数K=40远大于原平衡K=4,平衡会显著向正反应移动,但不可能完全转化。因此,SO3浓度会显著升高,但小于理论最大值(若X完全转化,则SO3浓度为0.8+2*0.4=1.6mol/L)。结合原平衡SO3浓度0.8mol/L,新平衡浓度应大于0.8mol/L且小于1.6mol/L。参考答
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