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第1页(共1页)26学年秋季期高二上人教版化学训练题——化学反应的调控一.选择题(共15小题)1.(2026秋•嘉兴月考)一定压强下,乙烯水合反应为:C2H4(g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g)已知:ΔH(J•mol﹣1)=﹣34585﹣26.4TΔG(J•mol﹣1)=﹣34585+26.4T•lnT+45.19TΔG=ΔH﹣TΔS下列说法正确的是()A.反应的活化能Ea正>Ea逆 B.恒温恒压充入N2,平衡不移动 C.ΔS随温度升高而降低 D.平衡后,升高温度,Δv正>Δv逆2.(2026秋•甘肃月考)一定温度下,在恒容密闭容器中发生连串可逆反应:M(g)⇌k1k-1A(g)⇌k2k-2N(g)(反应速率v=kx,k为反应速率常数,x为各组分的物质的量分数)。已知反应的活化能Ea(M→A)<Ea(A→N),且三种物质的相对能量:N(g)<M(g)<A(A.反应过程中,A的物质的量分数会先增大后减小,出现峰值 B.t=0时刻,反应物M的消耗速率最大,而产物N的生成速率为0 C.保持其他因素不变,适当升高温度,最终平衡时N的物质的量分数xN变大 D.当A的物质的量分数达到最大值时,体系中存在等式k1xM+k﹣2xN=(k﹣1+k2)xA3.(2026秋•温州月考)接触室(结构如图1,其中1~4表示催化剂层,5~7表示热交换器层)中发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=﹣197.8kJ•mol﹣1。已知:①最适宜温度指最大反应速率对应的温度,取决于催化剂最佳活性区间;②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。下列说法不正确的是()A.该反应ΔH<0、ΔS<0,故低温自发 B.b2→a3降温段为热交换器层6 C.经4次催化反应,显著提高SO2的平衡转化率 D.接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度4.(2027•浙江开学)下列说法不正确的是()A.常温常压下,将H2和O2混合,放置很久也没有明显的现象,说明H2与O2反应是一个非自发反应 B.已知反应:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度不变 C.向CuSO4溶液中加入NaCl固体,溶液会逐渐变成黄绿色 D.合成氨厂采用的温度是500℃,主要是因为该温度下催化剂铁触媒的活性最大5.(2026•贵州)反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数Kc与温度T的关系如图。下列说法正确的是()A.降低温度,顺式氨甲环酸的转化率增大 B.温度不变,加入顺式氨甲环酸,平衡常数增大,有利于反应的进行 C.温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡向正反应方向移动 D.升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著6.(2026秋•福建月考)在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭,发生反应①,同时充入一定量H2,在催化剂M的作用下也发生反应②,反应如下:①CaCO3(s)+4C(s)⇌CaC2(s)+3CO(g);②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)下列说法错误的是()A.其他条件不变,若适当升高温度,反应②的速率会加快 B.随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小 C.当混合气体的密度不再改变,说明反应①②均达到平衡 D.体系平衡后,保持其他条件不变,再充入一定量CO,达到新平衡时,CO分压增大7.(2026•日照开学)向恒温恒容密闭容器中,通入初始浓度均为cmol•L﹣1H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH,反应过程中的能量变化如图1,H2的转化率随反应时间变化如图2。下列说法错误的是()A.ΔH=E1﹣E2 B.ta时,v正(H2)>v逆(H2) C.1molH2与1molI2的总键能小于2molHI的总键能 D.其他条件不变,若升高体系温度,HI的平衡浓度大于2bcmol•L﹣18.(2025秋•浦东新区校级期中)下列说法中有明显错误的是()A.对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大 B.已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,该反应正反应活化能大于逆反应活化能 C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大 D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数太大增加,从而增大反应速率9.(2025秋•朝阳区期末)进行如图实验探究反应I2+I﹣⇌I3-(红棕色)K=640(常温)。下列分析不正确的是A.①→②,推测涉及配位键的形成 B.②中溶液颜色不变时,各微粒浓度存在:c(IC.③中上层溶液颜色比②浅的原因:I2+I-⇌I3D.向③中加入少量AgNO3溶液并振荡试管,推测下层溶液紫红色加深10.(2026•安新县开学)由下列实验事实不能得出相应结论的是()选项实验事实结论A少量FeCl3溶液与过量KI溶液充分反应后,分离出I2,再加入KSCN溶液,溶液变红Fe3+未完全转化为Fe2+B充分搅拌烧杯中氢氧化钡晶体与氯化铵晶体后,烧杯外壁变冷氢氧化钡与氯化铵的反应为氧化还原反应C恒温恒容条件下,向2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)平衡体系中通入氩气,平衡体系中混合气体的平均相对分子质量不变通入氩气后,参与反应的物质的质量和物质的量均不改变D将新鲜肉放在冰箱里,可减缓肉腐败变臭降低温度,可减小蛋白质与O2的反应速率A.A B.B C.C D.D11.(2026•浙江模拟)研究发现,负载在CeO2表面的Pd单原子催化剂(Pd1/CeO2)在CO2加氢制甲醇过程中展现出极高的选择性。其核心反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH已知:实验证明,Pd1/CeO2能显著降低反应历程中最高能垒步(*CO2+*H→*COOH)的活化能。在三个体积均为1L的恒容密闭容器中,均充入1.0molCO2和3.0molH2,实验结果如下:容器编号温度/K催化剂平衡时n(CH3OH)/mol平衡常数KⅠT1NO0.5K1ⅡT1Pd1/CeO2xK2ⅢT2(T2>T1)Pd1/CeO20.2K3下列说法正确的是()A.容器Ⅱ中,Pd单原子因增大了单位体积内活化分子百分数,使x>0.5 B.该反应的ΔH<0,且T1温度下该反应的平衡常数K1≈0.15 C.在T1时,若起始向容器中充入各组分均为1.0mol,此时反应向正方向进行 D.Pd单原子改变了反应路径,使该反应的ΔH减小,从而提高了CO2的转化率12.(2026•安徽模拟)下列反应中符合下述两个图像的是()A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) B.CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) C.C3H8(g)+5O2(g)⇌3CO2(g)+4H2O(g) D.I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)13.(2026春•长沙月考)利用如图实验探究平衡移动原理。已知:ⅰ.[Co(ⅱ.ZnCl2溶液为无色。下列说法错误的是()A.ⅰ中反应是吸热反应 B.①中滴加浓盐酸,增大了c(Cl﹣),导致浓度商Q<平衡常数K,ⅰ中平衡正向移动 C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,[Co(HD.③中加入ZnCl2,溶液变红,推测Zn2+与Cl﹣形成了配离子14.(2026•浙江开学)工业上采用“还原固硫熔炼法”从废铅膏中回收铅。PbSO4直接碳还原发生以下三个反应:反应①:PbSO4(s)+C(s)⇌PbO(s)+SO2(g)+CO(g)ΔH1=+184kJ•mol﹣1反应②:PbSO4(s)+4C(s)⇌PbS(s)+4CO(g)ΔH2=+378kJ•mol﹣1反应③:PbSO4(s)+2C(s)⇌Pb(s)+SO2(g)+2CO(g)ΔH3=+292.5kJ•mol﹣1反应过程中,吉布斯自由能变(ΔG)与温度关系如图,已知:ΔG越小,化学反应驱动力越大,反应越优先。下列说法正确的是()A.PbSO4直接碳还原过程中,1000℃时优先生成PbS B.某温度下反应体系达到平衡,压缩容器体积,重新平衡后,各气体浓度均增大 C.PbO(s)被足量C(s)还原热化学方程式为PbO(s)+C(s)⇌Pb(s)+CO(g)ΔH=+108.5kJ•mol﹣1 D.减小n(PbSO4):n(C)或及时转移走体系中的气体产物等措施均可提高PbSO4平衡转化率15.(2026春•徐州期末).CH4和CO2重整制氢过程中的主要反应为反应ⅠCH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)Δ反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)Δ反应Ⅲ.2CO(g)=C(s)+CO2(g)Δ100kPa下,在密闭容器中,CH4(g)和CO2(g)各1mol发生上述反应,平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.曲线a表示平衡时n(CO)随温度的变化 B.n(H2O)降低因反应Ⅱ向逆反应方向进行 C.625℃,反应Ⅱ的平衡常数K=2.4 D.1000℃时,增大压强,n(H二.解答题(共4小题)16.(2026秋•邵阳月考)高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料,其生产广泛采用SiHCl3氢还原法,该方法的主要反应有(忽略其他副反应):反应1:SiHCl3(g)+H2(g)⇌Si(s)+3HCl(g)ΔH1反应2:2SiHCl3(g)⇌Si(s)+SiCl4(g)+2HCl(g)ΔH2>0(1)反应1在低温时不自发进行,则ΔH10(填“>”或“<”或“=”)。(2)在恒压密闭容器中进行反应,平衡时各气体占总气体的物质的量分数为x。体系压强为100kPa时,x与温度T的关系如图所示。①在1320K时,x(SiCl4)=。②100kPa时,若起始通入1molSiHCl3和8molH2,达到平衡时SiHCl3的转化率为60%,H2为7.6mol,则反应2的平衡常数Kp为kPa(保留小数点后两位,分压=总压×物质的量分数)。③若体系压强由100kPa升高到200kPa,则SiHCl3与HCl的曲线交点相对M点将向移动(填“高温”或“低温”),其原因是。(3)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图:①阳极的电极反应式为。②若产生CO气体的体积为4.48L(标准状况)时,理论上,电极A可生成gTiSi。17.(2026秋•湖南月考)将丙烷与工业原料气中的杂质SO2反应,制备高价值的丙烯,反应如下:反应Ⅰ:3C3H8(g)+SO2(g)⇌3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g)ΔH1反应Ⅱ:C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH2=+124kJ•mol﹣1反应Ⅲ:SO2(g)+3H2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g)ΔH3=﹣186kJ•mol﹣1回答下列问题:(1)反应Ⅰ的ΔH1=kJ•mol﹣1,ΔS0(填“>”“<”或“=”)。(2)恒温、恒压的密闭体系中,下列情况能说明该反应Ⅰ达到平衡状态的是(填字母)。A.ΔH1不变B.C3H6与H2S的物质的量之比保持不变C.混合气体的平均摩尔质量不变D.v正(C3H6)=v逆(C3H8)(3)恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SO2发生反应I,达到平衡时,相关物质的物质的量分数(x)随温度变化关系如图1所示。①L点时,SO2的消耗速率与b物质的生成速率之比为。②M点时,以物质的量分数(x)代替浓度计算反应Ⅰ的平衡常数Kx=(用分数表示)。③N点时,C3H8的平衡转化率为%。(4)以丙烷为原料,在NOx催化下,也可由图2的2种历程制备丙烯。总反应的化学方程式为。(5)固体氧化物电解池可实现丙烷脱氢制备丙烯,原理如图3所示。写出阳极的电极反应式:。18.(2026•开学)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物,以CO2与NH3为原料可合成尿素CO(NH2)2。已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH=﹣159.5kJ•mol﹣1②NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ•mol﹣1(1)写出NH3和CO2合成尿素的热化学方程式。(2)已知第一步反应①为快速反应,第二步反应②为慢速反应,则下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是(填标号)。(3)T1、T2K下,在一体积为5L的恒容密闭容器中以:n(CO2):n(NH3)=1:2充入容器合成尿素,测得CO2平衡转化率与压强的关系如图所示:①下列情况能证明反应一定达到平衡状态的是(填标号)。A.CO2消耗速率等于H2O生成速率B.混合气体的密度不再发生变化C.气体总压强不再发生变化D.n(CO2):n(NH3)=1:2②平衡常数K(a)、K(b)、K(c)由大到小的顺序为。③若CO2的初始投料为1mol,T1K及对应的压强下,15min到达a点,在这段时间内,v(NH3)=mol•L﹣1•min﹣1。H2O(g)的分压p(H2O)=MPa,此温度下该反应的平衡常数Kp=(MPa)﹣2。(4)在某温度下,若在5L恒容密闭容器中加入NH2CO2NH4(s)发生反应①、②,达平衡后p(H2O)=aMPa,然后将容器体积缩小为原来的一半,达新平衡后p(H2O)aMPa(填“>”、“<”或“=”)。19.(2026•广东开学)含溴化合物在工农业生产中具有重要作用。(1)基态Br的价电子排布式为。(2)一种海水提Br2方法中涉及以下步骤:NaOH吸收:3Br2(g)+6NaOH(aq)=5NaBr(aq)+NaBrO3(aq)+3H2O(l)。H2SO4归中:3H2SO4(aq)+5NaBr(aq)+NaBrO3(aq)=3Br2(aq)+3Na2SO4(aq)+3H2O(l)。已知:2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l),ΔH=﹣114.6kJ•mol﹣1。若最终得到3molBr2,不考虑过程损失,NaOH吸收和H2SO4归中过程共(填“放出”或“吸收”)热量kJ(忽略其他热效应);其中H2SO4归中过程转移电子mol。(3)CCl4能萃取溴水中的Br2,向溴水中加入适量CCl4充分振荡,存在:Br2(aq)⇌Br2(CCl4),分配系数KD=c[Br2(CCl4)]c[Br2(aq)]。某温度下,较稀溶液中,c[Br2(CCl①Br2在CCl4中溶解度远大于水中溶解度的原因是。②此温度下,KD=。(4)浓度增大后,c[Br2(CCl4)]随c[Br2(aq)]的变化不再是线性关系。常温下,向Br2的CCl4溶液中逐滴加入蒸馏水,同时用磁力搅拌器充分搅拌,四氯化碳层逐渐变浅,水层c2已知M点:Br2(aq)⇌Br2(CCl4)KD=30;Br2(aq)+H2O(l)⇌Br﹣(aq)+H+(aq)+HBrO(aq)K=3.2×10﹣9;水层可认为:c(Br﹣)=c(H+)=c(HBrO)。①加水后,四氯化碳层逐渐变浅的原因是(从平衡移动的角度解释)。②下列说法正确的有(填字母)。A.随着水量的增加,水层c(Br2)逐渐增大B.随着水量的增加,水层c(Br﹣)逐渐减小C.随着水量的增加,平衡常数K逐渐变大D.忽略Br2与水的反应,升温测得KD减小,则Br2(aq)⇌Br2(CCl4),ΔH<0③已知M点对应纵坐标为8.0×10﹣6mol•L﹣1,计算M点对应的c[Br2(CCl4)]=(写出计算过程)。
答案一.选择题(共15小题)1.(2026秋•嘉兴月考)一定压强下,乙烯水合反应为:C2H4(g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g)已知:ΔH(J•mol﹣1)=﹣34585﹣26.4TΔG(J•mol﹣1)=﹣34585+26.4T•lnT+45.19TΔG=ΔH﹣TΔS下列说法正确的是()A.反应的活化能Ea正>Ea逆 B.恒温恒压充入N2,平衡不移动 C.ΔS随温度升高而降低 D.平衡后,升高温度,Δv正>Δv逆【答案】C【分析】A.ΔH=Ea正﹣Ea逆;B.恒温恒压充入N2,容器体积增大,相当于减小压强;C.由ΔG=ΔH﹣TΔS,代入题给ΔH、ΔG表达式,推导得ΔS;D.放热反应升高温度平衡逆向移动。【解答】解:A.根据ΔH=Ea正﹣Ea逆,反应放热ΔH<0,故Ea正<Ea逆,故A错误;B.恒温恒压充入N2,相当于减小压强,且该反应为气体分子数减小的反应,平衡向左移动,故B错误;C.由ΔG=ΔH﹣TΔS,代入题给ΔH、ΔG表达式,推导得ΔS=﹣71.59﹣26.4lnT,温度T升高时lnT增大,ΔS减小,即ΔS随温度升高而降低,故C正确;D.该反应ΔH<0,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应速率增大幅度大于正反应,即Δv逆>Δv正,故D错误;故选:C。【点评】本题考查化学平衡,为高频考点,题目难度不大,把握平衡的建立与平衡移动、温度对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查。2.(2026秋•甘肃月考)一定温度下,在恒容密闭容器中发生连串可逆反应:M(g)⇌k1k-1A(g)⇌k2k-2N(g)(反应速率v=kx,k为反应速率常数,x为各组分的物质的量分数)。已知反应的活化能Ea(M→A)<Ea(A→N),且三种物质的相对能量:N(g)<M(g)<A(A.反应过程中,A的物质的量分数会先增大后减小,出现峰值 B.t=0时刻,反应物M的消耗速率最大,而产物N的生成速率为0 C.保持其他因素不变,适当升高温度,最终平衡时N的物质的量分数xN变大 D.当A的物质的量分数达到最大值时,体系中存在等式k1xM+k﹣2xN=(k﹣1+k2)xA【答案】C【分析】A.依据反应过程中A的物质的量变化判断是否存在峰值;B.依据N的生成速率方程分析;C.依据温度变化对平衡的影响分析;D.当A的物质的量分数最大时,A的生成速率等于消耗速率。【解答】解:A.t=0时刻向容器中仅充入1molM(g),故反应初始只有M,M转化为A后,使A的物质的量分数上升,当A的消耗速率大于生成速率后,A的物质的量分数下降,故存在峰值,故A正确;B.t=0时,xM=1为最大值,故M的消耗速率k1xM最大,此时xA=0,N的生成速率k2xA=0,故B正确;C.总反应M(g)⇌N(g)的ΔH=EN﹣EM<0,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡时N的物质的量减少,xN变小,故C错误;D.当A的物质的量分数最大时,A的生成速率等于消耗速率,即k1xM+k﹣2xN=k﹣1xA+k2xA,整理得k1xM+k﹣2xN=(k﹣1+k2)xA,故D正确;故选:C。【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。3.(2026秋•温州月考)接触室(结构如图1,其中1~4表示催化剂层,5~7表示热交换器层)中发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=﹣197.8kJ•mol﹣1。已知:①最适宜温度指最大反应速率对应的温度,取决于催化剂最佳活性区间;②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。下列说法不正确的是()A.该反应ΔH<0、ΔS<0,故低温自发 B.b2→a3降温段为热交换器层6 C.经4次催化反应,显著提高SO2的平衡转化率 D.接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度【答案】C【分析】A.根据ΔG=ΔH﹣TΔS<0时反应自发;B.依据温度变化与转化率变化关系分析;C.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡状态;D.温度过高会降低催化剂活性、使平衡向吸热反应方向移动。【解答】解:A.该反应气体总物质的量减小,故ΔS<0,已知ΔH<0,低温下满足ΔG<0,反应可自发进行,故A正确;B.由图可知,an→bn过程温度升高、转化率上升,对应催化剂层中放热反应过程;bn→an+1为降温段,对应热交换器层,结合接触室结构可知b2→a3对应热交换器层6,故B正确;C.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡状态,无法改变平衡转化率,故SO2实际转化率提升是由于降温使平衡正向移动,与催化过程无关,故C错误;D.由题干信息可知,反应放热,温度过高会降低催化剂活性、使平衡逆向移动,接触室通过热交换器移出反应热量,维持反应在催化剂最佳活性的最适宜温度下进行,故D正确;故选:C。【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。4.(2027•浙江开学)下列说法不正确的是()A.常温常压下,将H2和O2混合,放置很久也没有明显的现象,说明H2与O2反应是一个非自发反应 B.已知反应:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度不变 C.向CuSO4溶液中加入NaCl固体,溶液会逐渐变成黄绿色 D.合成氨厂采用的温度是500℃,主要是因为该温度下催化剂铁触媒的活性最大【答案】A【分析】A.反应自发性属于热力学判断范畴,H2与O2反应的ΔG<0,属于自发反应;B.反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变则K不变;C.CuSO4溶液中蓝色的[Cu(H2O)4]D.合成氨选择500℃的主要原因是该温度下催化剂铁触媒的活性最大。【解答】解:A.反应自发性属于热力学判断范畴,氢气与氧气反应的ΔG<0,属于自发反应,常温下无明显现象是因为反应活化能高、速率极慢,不能说明反应非自发,故A错误;B.反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变则K不变,缩小体积重新达到平衡时二氧化碳的浓度仍等于K,浓度不变,故B正确;C.硫酸铜溶液中蓝色的[Cu(H2O)4]2+可与D.合成氨选择500℃的主要原因是该温度下催化剂铁触媒的活性最大,可兼顾反应速率与生产效率,故D正确;故选:A。【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。5.(2026•贵州)反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数Kc与温度T的关系如图。下列说法正确的是()A.降低温度,顺式氨甲环酸的转化率增大 B.温度不变,加入顺式氨甲环酸,平衡常数增大,有利于反应的进行 C.温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡向正反应方向移动 D.升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著【答案】D【分析】A.结合平衡常数与温度的关系图可知,平衡常数随温度升高增大,反应为吸热反应;B.平衡常数随温度变化;C.催化剂能同等程度增大正逆反应速率,平衡不变;D.升高温度,正逆反应速率增大,平衡向吸热反应方向进行。【解答】解:A.结合平衡常数与温度的关系图可知,平衡常数随温度升高增大,反应为吸热反应,降低温度,平衡向放热反应方向进行,顺式氨甲环酸的转化率减小,故A正确B.对于给定反应,平衡常数随温度变化,温度不变。平衡常数不变,故B错误;C.温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,同等程度增大正逆反应速率,平衡向不发生移动,故C错误;D.升高温度,正逆反应速率增大,但吸热反应速率增大程度大于放热反应速率增大程度,故D正确;故选:D。【点评】本题考查了化学平衡影响因素的分析判断,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。6.(2026秋•福建月考)在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭,发生反应①,同时充入一定量H2,在催化剂M的作用下也发生反应②,反应如下:①CaCO3(s)+4C(s)⇌CaC2(s)+3CO(g);②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)下列说法错误的是()A.其他条件不变,若适当升高温度,反应②的速率会加快 B.随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小 C.当混合气体的密度不再改变,说明反应①②均达到平衡 D.体系平衡后,保持其他条件不变,再充入一定量CO,达到新平衡时,CO分压增大【答案】D【分析】A.其它条件不变,适当升高温度,活化分子百分数增大;B.反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积减小的反应,恒温恒容条件下,气体的压强与气体的物质的量成正比;C.可逆反应达到平衡状态时,各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量都不变;D.温度不变,化学平衡常数不变。【解答】解:A.其它条件不变,适当升高温度,不影响催化剂M的活性,活化分子百分数增大,反应②的速率加快,故A正确;B.恒温恒容条件下,气体的压强与气体的物质的量成正比,反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积减小的反应,随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小,故B正确;C.混合气体的密度ρ=mV,容器的体积V不变,反应①中有固体参与反应,m为变量,ρ不再改变时,说明反应①达到平衡,此时CO含量不变,因此反应②也达到平衡,故D.新平衡时,由于温度不变,反应①平衡常数Kp1=p3(CO)不变,CO故选:D。【点评】本题考查化学反应速率、化学平衡的影响因素,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确外界条件对化学反应速率、化学平衡影响的原理是解本题的关键,D选项为解答易错点。7.(2026•日照开学)向恒温恒容密闭容器中,通入初始浓度均为cmol•L﹣1H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH,反应过程中的能量变化如图1,H2的转化率随反应时间变化如图2。下列说法错误的是()A.ΔH=E1﹣E2 B.ta时,v正(H2)>v逆(H2) C.1molH2与1molI2的总键能小于2molHI的总键能 D.其他条件不变,若升高体系温度,HI的平衡浓度大于2bcmol•L﹣1【答案】D【分析】A.根据反应热的定义,ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能=正反应活化能﹣逆反应活化能;B.ta时H2的转化率未达到平衡转化率b,反应仍正向进行;C.从图1可以看出,反应物H2(g)+I2(g)的总能量高于生成物2HI(g)的总能量,说明该反应是放热反应,ΔH<0,根据ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能<0进行分析;D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,H2平衡转化率小于b。【解答】解:A.根据反应热的定义,ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能=正反应活化能﹣逆反应活化能=E1﹣E2,故A正确;B.ta时H2的转化率未达到平衡转化率b,反应仍正向进行,故v正(H2)>v逆(H2),故B正确;C.从图1可以看出,反应物H2(g)+I2(g)的总能量高于生成物2HI(g)的总能量,说明该反应是放热反应,ΔH<0,根据ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能<0,可知反应物总键能小于生成物总键能,即1molH2与1molI2的总键能小于2molHI的总键能,故C正确;D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,H2平衡转化率小于b,故HI的平衡浓度小于2bcmol•L﹣1,故D错误;故选:D。【点评】本题主要考查化学反应与能量变化、化学反应速率的计算、化学平衡常数的计算以及外界条件对化学平衡的影响等知识,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。8.(2025秋•浦东新区校级期中)下列说法中有明显错误的是()A.对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大 B.已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,该反应正反应活化能大于逆反应活化能 C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大 D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数太大增加,从而增大反应速率【答案】B【分析】A.对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,气体浓度增大;B.ΔH<0,该反应为放热反应,由于反应热等于正反应活化能﹣逆反应活化能;C.升高温度,物质吸收热量导致部分非活化分子转化为活化分子;D.加入适宜的催化剂,降低活化能,使部分非活化分子转化为活化分子;【解答】解:A.对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,气体浓度增大,导致单位体积内活化分子个数增大,反应速率加快,故A正确;B.ΔH<0,该反应为放热反应,由于反应热等于正反应活化能﹣逆反应活化能,该反应正反应活化能小于逆反应活化能,故B错误;C.升高温度,物质吸收热量导致部分非活化分子转化为活化分子,导致单位体积内活化分子百分数增大,反应速率加快,故C正确;D.加入适宜的催化剂,降低活化能,使部分非活化分子转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,反应速率加快,故D正确;故选:B。【点评】本题考查化学反应速率影响因素及反应热与反应正方形关系,为高频考点,明确化学反应速率影响原理是解本题关键,易错选项是D,注意:自发反应的不一定是放热反应,放热反应不一定自发进行.9.(2025秋•朝阳区期末)进行如图实验探究反应I2+I﹣⇌I3-(红棕色)K=640(常温)。下列分析不正确的是A.①→②,推测涉及配位键的形成 B.②中溶液颜色不变时,各微粒浓度存在:c(IC.③中上层溶液颜色比②浅的原因:I2+I-⇌I3D.向③中加入少量AgNO3溶液并振荡试管,推测下层溶液紫红色加深【答案】C【分析】A.①→②,发生反应:I2+I﹣⇌I3B.②中溶液颜色不变时,反应:I2+I﹣⇌I3C.I2易溶于CCl4;D.向③中加入少量AgNO3溶液并振荡试管,发生反应:Ag++I﹣=AgI,使平衡:I2+I﹣⇌I3-逆向移动,更多的I2溶于CCl【解答】解:A.①→②,发生反应:I2+I﹣⇌I3-(红棕色),推测涉及配位键的形成,故B.②中溶液颜色不变时,反应:I2+I﹣⇌I3-(红棕色)达到平衡状态,各微粒浓度存在:c(I3-)C.I2易溶于CCl4,③中上层溶液颜色比②浅的原因:I2+I-⇌I3-D.向③中加入少量AgNO3溶液并振荡试管,发生反应:Ag++I﹣=AgI,平衡:I2+I﹣⇌I3-逆向移动,更多的I2溶于CCl4,故下层溶液紫红色加深,故故选:C。【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素,属于高考高频考点,难度中等。10.(2026•安新县开学)由下列实验事实不能得出相应结论的是()选项实验事实结论A少量FeCl3溶液与过量KI溶液充分反应后,分离出I2,再加入KSCN溶液,溶液变红Fe3+未完全转化为Fe2+B充分搅拌烧杯中氢氧化钡晶体与氯化铵晶体后,烧杯外壁变冷氢氧化钡与氯化铵的反应为氧化还原反应C恒温恒容条件下,向2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)平衡体系中通入氩气,平衡体系中混合气体的平均相对分子质量不变通入氩气后,参与反应的物质的质量和物质的量均不改变D将新鲜肉放在冰箱里,可减缓肉腐败变臭降低温度,可减小蛋白质与O2的反应速率A.A B.B C.C D.D【答案】B【分析】A.KI和FeCl3以1:1反应,过量KI溶液与少量FeCl3反应后,加入KSCN溶液变红说明仍存在Fe3+;B.该反应中没有电子转移;C.恒温恒容条件下,向该平衡体系通入氩气,反应物和生成物的浓度都不变;D.降低温度,活化分子百分数减小,可减小反应速率。【解答】解:A.KI和FeCl3以1:1反应,过量KI溶液与少量FeCl3反应后,加入KSCN溶液变红说明仍存在Fe3+,说明Fe3+未完全转化为Fe2+,能得出相应的结论,故A错误;B.该反应中没有电子转移,特征是没有元素化合价的升降,烧杯外壁变冷仅能说明氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应,无法由该实验事实得出对应结论,故B正确;C.恒温恒容条件下,向该平衡体系通入氩气,反应物和生成物的浓度都不变,平衡不移动,则参与反应的物质总质量、总物质的量均不改变,则混合气体平均相对分子质量不变,能得出相应的结论,故C错误;D.降低温度,活化分子百分数减小,可减小反应速率,则冰箱低温环境可减缓蛋白质与O2反应的速率,减慢腐败进程,可由实验事实推出结论,故D错误;故选:B。【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确外界条件对化学反应速率影响的原理是解本题的关键,题目难度不大。11.(2026•浙江模拟)研究发现,负载在CeO2表面的Pd单原子催化剂(Pd1/CeO2)在CO2加氢制甲醇过程中展现出极高的选择性。其核心反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH已知:实验证明,Pd1/CeO2能显著降低反应历程中最高能垒步(*CO2+*H→*COOH)的活化能。在三个体积均为1L的恒容密闭容器中,均充入1.0molCO2和3.0molH2,实验结果如下:容器编号温度/K催化剂平衡时n(CH3OH)/mol平衡常数KⅠT1NO0.5K1ⅡT1Pd1/CeO2xK2ⅢT2(T2>T1)Pd1/CeO20.2K3下列说法正确的是()A.容器Ⅱ中,Pd单原子因增大了单位体积内活化分子百分数,使x>0.5 B.该反应的ΔH<0,且T1温度下该反应的平衡常数K1≈0.15 C.在T1时,若起始向容器中充入各组分均为1.0mol,此时反应向正方向进行 D.Pd单原子改变了反应路径,使该反应的ΔH减小,从而提高了CO2的转化率【答案】B【分析】A.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,容器Ⅱ和Ⅰ温度相同,平衡时甲醇的物质的量相等,x=0.5;B.由表可知,T2温度下平衡时甲醇的物质的量小于T1温度下平衡时甲醇的物质的量,已知T2>T1,即升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0;经三段式计算T1温度下平衡时各物质的浓度:c(CO2)=0.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.5mol/L,故该反应的平衡常数K1C.T1时若各组分起始浓度均为1.0mol/L,浓度商QcD.Pd单原子作为催化剂只能降低反应活化能,不能改变反应的焓变ΔH,也不会改变平衡转化率。【解答】解:A.催化剂只能加快反应速率、缩短达到平衡的时间,不改变平衡位置,容器Ⅱ和Ⅰ温度相同,平衡时甲醇的物质的量相等,x=0.5,故A错误;B.由表可知,T2温度下平衡时甲醇的物质的量小于T1温度下平衡时甲醇的物质的量,已知T2>T1,即升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0;经三段式计算T1温度下平衡时各物质的浓度:c(CO2)=0.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.5mol/L,故该反应的平衡常数K1=0.5×0.5C.T1时若各组分起始浓度均为1.0mol/L,浓度商Qc=1×1D.催化剂改变反应路径、降低活化能,但不能改变反应焓变ΔH,也不能改变平衡转化率,故D错误;故选:B。【点评】本题以CO2加氢制甲醇单原子催化体系为背景,考查催化剂作用特点、温度对化学平衡的影响、三段式平衡常数计算、浓度商与平衡常数比较判断反应方向。12.(2026•安徽模拟)下列反应中符合下述两个图像的是()A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) B.CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) C.C3H8(g)+5O2(g)⇌3CO2(g)+4H2O(g) D.I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)【答案】B【分析】由左边的图像可知,温度越高生成物的平衡浓度越大,说明升高温度,平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应;由右边图像可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,v(逆)>v(正),平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体分子数增大的反应,据此结合选项解答。【解答】解:A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应为放热反应,正反应是气体分子数减小的反应,不符合,故A错误;B.碳酸钙分解反应为吸热反应,正反应是气体分子数增大的反应,符合,故B正确;C.丙烷的燃烧为放热反应,正反应是气体分子数增大的反应,不符合,故C错误;D.合成碘化氢的反应为放热反应,反应前后气体分子数不变,不符合,故D错误;故选:B。【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。13.(2026春•长沙月考)利用如图实验探究平衡移动原理。已知:ⅰ.[Co(ⅱ.ZnCl2溶液为无色。下列说法错误的是()A.ⅰ中反应是吸热反应 B.①中滴加浓盐酸,增大了c(Cl﹣),导致浓度商Q<平衡常数K,ⅰ中平衡正向移动 C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,[Co(HD.③中加入ZnCl2,溶液变红,推测Zn2+与Cl﹣形成了配离子【答案】C【分析】A.实验1中加热溶液变蓝,说明升温平衡[Co(B.①中滴加浓盐酸,增大了c(Cl﹣),导致浓度商Q<平衡常数K;C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,但是稀释导致[Co(D.③中加入ZnCl2,溶液变红,推测Zn2+与Cl﹣形成了配离子,Cl﹣浓度减小,平衡[Co(【解答】解:A.实验1中加热溶液变蓝,说明升温平衡[Co(H2O)6B.①中滴加浓盐酸,增大了c(Cl﹣),导致浓度商Q<平衡常数K,i中平衡正向移动,故B正确;C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,但是稀释导致[Co(H2D.③中加入ZnCl2,溶液变红,说明平衡逆向移动,而ZnCl2溶液本身无色,推测Zn2+与Cl﹣形成了配离子,Cl﹣浓度减小,平衡[Co(H2O)6]2+(红色)+4Cl-⇌故选:C。【点评】本题主要考查了化学平衡移动的知识,题目难度中等,掌握化学平衡移动的判断方法是解答该题的关键。14.(2026•浙江开学)工业上采用“还原固硫熔炼法”从废铅膏中回收铅。PbSO4直接碳还原发生以下三个反应:反应①:PbSO4(s)+C(s)⇌PbO(s)+SO2(g)+CO(g)ΔH1=+184kJ•mol﹣1反应②:PbSO4(s)+4C(s)⇌PbS(s)+4CO(g)ΔH2=+378kJ•mol﹣1反应③:PbSO4(s)+2C(s)⇌Pb(s)+SO2(g)+2CO(g)ΔH3=+292.5kJ•mol﹣1反应过程中,吉布斯自由能变(ΔG)与温度关系如图,已知:ΔG越小,化学反应驱动力越大,反应越优先。下列说法正确的是()A.PbSO4直接碳还原过程中,1000℃时优先生成PbS B.某温度下反应体系达到平衡,压缩容器体积,重新平衡后,各气体浓度均增大 C.PbO(s)被足量C(s)还原热化学方程式为PbO(s)+C(s)⇌Pb(s)+CO(g)ΔH=+108.5kJ•mol﹣1 D.减小n(PbSO4):n(C)或及时转移走体系中的气体产物等措施均可提高PbSO4平衡转化率【答案】C【分析】A.结合图中△G随温度的变化趋势,可以判断1000℃时反应①(生成PbO)的△G最小;B.温度不变,各反应的平衡常数大小不变,且反应物均为固体,平衡常数与产物气体浓度有关;C.PbO(s)被足量C(s)还原的热化学方程式为PbO(s)+C(s)⇌Pb(s)+CO(g)ΔH,该反应=反应③﹣反应①;D.PbSO4与C都是固体,改变n(PbSO4):n(C)对平衡无影响,及时转移走体系中的气体产物可以促进平衡正向移动。【解答】解:A.结合图中△G随温度的变化趋势,可以判断1000℃时反应①的△G最小,因此优先生成PbO,故A错误;B.温度不变,各反应的平衡常数大小不变,且反应物均为固体,平衡常数与产物气体浓度有关,因此各气体浓度均不变,故B错误;C.热化学方程式为PbO(s)+C(s)⇌Pb(s)+CO(g)ΔH,该反应=反应③﹣反应①,由盖斯定律可知ΔH=ΔH3﹣ΔH1=+108.5kJ•mol﹣1,故C正确;D.PbSO4与C都是固体,改变n(PbSO4):n(C)对平衡无影响,及时转移走体系中的气体产物可以促进平衡正向移动,提高PbSO4平衡转化率,故D错误;故选:C。【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。15.(2026春•徐州期末).CH4和CO2重整制氢过程中的主要反应为反应ⅠCH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)Δ反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)Δ反应Ⅲ.2CO(g)=C(s)+CO2(g)Δ100kPa下,在密闭容器中,CH4(g)和CO2(g)各1mol发生上述反应,平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.曲线a表示平衡时n(CO)随温度的变化 B.n(H2O)降低因反应Ⅱ向逆反应方向进行 C.625℃,反应Ⅱ的平衡常数K=2.4 D.1000℃时,增大压强,n(H【答案】B【分析】升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,CO、H2的物质的量都增大;升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动,CO的物质的量增大,H2的物质的量减小;反应Ⅲ中,升高温度,平衡逆向移动,CO的物质的量增大。综合分析,升高温度,CO物质的量增大的幅度大于H2物质的量增大的幅度,所以曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线。据此分析。【解答】解:A.由分析可知,曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线,故A错误;B.升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅲ平衡逆向移动,都使得CO2的浓度减小,进而导致反应II向逆反应方向进行使得n(H2O)降低,故B正确;C.625℃时,n(CO)=n(CO2)=n(H2O)=0.5mol,n(CH4)=0.15mol,n始(CH4)=1mol,依据氢元素守恒,可求出平衡时n(H2)=(1mol-0.15mol)×4-0.5mol×22=1.2mol,设容器的体积为VLD.由图像可知,1000℃下,n(H2)=n(CO)=2mol,表明体系中只发生反应Ⅰ,且发生完全转化,增大压强,体系中n(H2)故选:B。【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡,侧重考查学生平衡状态的判断和条件改变平衡移动的掌握情况,试题难度中等。二.解答题(共4小题)16.(2026秋•邵阳月考)高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料,其生产广泛采用SiHCl3氢还原法,该方法的主要反应有(忽略其他副反应):反应1:SiHCl3(g)+H2(g)⇌Si(s)+3HCl(g)ΔH1反应2:2SiHCl3(g)⇌Si(s)+SiCl4(g)+2HCl(g)ΔH2>0(1)反应1在低温时不自发进行,则ΔH1>0(填“>”或“<”或“=”)。(2)在恒压密闭容器中进行反应,平衡时各气体占总气体的物质的量分数为x。体系压强为100kPa时,x与温度T的关系如图所示。①在1320K时,x(SiCl4)=0.02。②100kPa时,若起始通入1molSiHCl3和8molH2,达到平衡时SiHCl3的转化率为60%,H2为7.6mol,则反应2的平衡常数Kp为12.89kPa(保留小数点后两位,分压=总压×物质的量分数)。③若体系压强由100kPa升高到200kPa,则SiHCl3与HCl的曲线交点相对M点将向高温移动(填“高温”或“低温”),其原因是两个反应均为气体分子数增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,相同温度下x(SiHCl3)比原压强更大,x(HCl)更小,升温使平衡正向移动,x(SiHCl3)减小、x(HCl)增大,可使二者相等,因此交叉点位于高温区域(合理即可)。(3)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图:①阳极的电极反应式为C﹣2e﹣+O2﹣=CO。②若产生CO气体的体积为4.48L(标准状况)时,理论上,电极A可生成3.8gTiSi。【答案】(1)>;(2)①0.02;②12.89;③高温;两个反应均为气体分子数增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,相同温度下x(SiHCl3)比原压强更大,x(HCl)更小,升温使平衡正向移动,x(SiHCl3)减小、x(HCl)增大,可使二者相等,因此交叉点位于高温区域(合理即可);(3)①C﹣2e﹣+O2﹣=CO;②3.8。【分析】(1)反应自发进行的判据为ΔG=ΔH﹣TΔS<0;(2)①1320K时所有气体的物质的量分数之和为1:x(H2)=0.88,x(SiHCl3)=x(HCl)=0.050;②根据H元素守恒,体系中H的总物质的量为1mol×1+8mol×2=17mol,设平衡时n(HCl)=a,则n(SiHCl3)+2n(H2)+n(HCl)=0.4mol+2×7.6mol+a=17mol,解得a=1.4mol;由H2的消耗量可知反应1消耗SiHCl3的物质的量为8mol﹣7.6mol=0.4mol,故反应2消耗SiHCl3的物质的量为0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,平衡时n(SiCl4)=0.2mol2=0.1mol,平衡总气体物质的量n总=0.4mol+7.6mol+1.4mol+0.1mol=9.5mol③反应1和反应2的正反应均是气体分子数增大的反应,增大压强,两个平衡均逆向移动,HCl的物质的量分数降低、SiHCl3的物质的量分数升高;由于两个反应的正反应均为吸热反应,升高温度平衡正向移动,才能让x(HCl)增大、x(SiHCl3)减小,使二者重新相等;(3)①石墨电极为阳极,阳极上C和迁移过来的O2﹣反应生成CO,发生氧化反应;②标况下4.48LCO为0.2mol,阳极生成1molCO转移2mol电子,0.2molCO转移0.4mol电子;阴极生成1molTiSi时,+4价Ti和+4价Si共得到8mol电子,由电子守恒得关系式:8e﹣~TiSi。【解答】解:(1)反应自发进行的判据为ΔG=ΔH﹣TΔS<0。反应1中,反应物气体总物质的量为2,生成物气体总物质的量为3,是气体分子数增多的反应,因此ΔS>0;低温时反应不自发,说明低温下TΔS数值小,要满足ΔG>0,则ΔH1必须大于0,故答案为:>;(2)①1320K时所有气体的物质的量分数之和为1:x(H2)=0.88,x(SiHCl3)=x(HCl)=0.050,因此x(SiCl4)=1﹣0.88﹣0.050﹣0.050=0.02,故答案为:0.02;②起始n(SiHCl3)=1mol,转化率60%即反应了0.6mol,剩余SiHCl3为1mol﹣0.6mol=0.4mol;已知平衡时n(H2)=7.6mol。根据H元素守恒,体系中H的总物质的量为1mol×1+8mol×2=17mol,设平衡时n(HCl)=a,则n(SiHCl3)+2n(H2)+n(HCl)=0.4mol+2×7.6mol+a=17mol,解得a=1.4mol;由H2的消耗量可知反应1消耗SiHCl3的物质的量为8mol﹣7.6mol=0.4mol,故反应2消耗SiHCl3的物质的量为0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,平衡时n(SiCl4)=0.2mol2=0.1mol,平衡总气体物质的量n总=0.4mol+7.6mol+1.4mol+0.1mol=9.5mol,总压100kPa,反应2的Kp=p(SiC故答案为:12.89;③反应1和反应2的正反应均是气体分子数增大的反应,增大压强,两个平衡均逆向移动,HCl的物质的量分数降低、SiHCl3的物质的量分数升高;由于两个反应的正反应均为吸热反应,升高温度平衡正向移动,才能让x(HCl)增大、x(SiHCl3)减小,使二者重新相等,因此交点向高温移动,故答案为:高温;两个反应均为气体分子数增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,相同温度下x(SiHCl3)比原压强更大,x(HCl)更小,升温使平衡正向移动,x(SiHCl3)减小、x(HCl)增大,可使二者相等,因此交叉点位于高温区域(合理即可);(3)①石墨电极为阳极,阳极上C和迁移过来的O2﹣反应生成CO,发生氧化反应,配平得到该电极反应式为C﹣2e﹣+O2﹣=CO,故答案为:C﹣2e﹣+O2﹣=CO;②标况下4.48LCO为0.2mol,阳极生成1molCO转移2mol电子,0.2molCO转移0.4mol电子;阴极生成1molTiSi时,+4价Ti和+4价Si共得到8mol电子,由电子守恒得关系式:8e﹣~TiSi,因此生成TiSi的物质的量为0.05mol,质量为0.05mol×76g/mol=3.8g,故答案为:3.8。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。17.(2026秋•湖南月考)将丙烷与工业原料气中的杂质SO2反应,制备高价值的丙烯,反应如下:反应Ⅰ:3C3H8(g)+SO2(g)⇌3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g)ΔH1反应Ⅱ:C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH2=+124kJ•mol﹣1反应Ⅲ:SO2(g)+3H2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g)ΔH3=﹣186kJ•mol﹣1回答下列问题:(1)反应Ⅰ的ΔH1=+186kJ•mol﹣1,ΔS>0(填“>”“<”或“=”)。(2)恒温、恒压的密闭体系中,下列情况能说明该反应Ⅰ达到平衡状态的是CD(填字母)。A.ΔH1不变B.C3H6与H2S的物质的量之比保持不变C.混合气体的平均摩尔质量不变D.v正(C3H6)=v逆(C3H8)(3)恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SO2发生反应I,达到平衡时,相关物质的物质的量分数(x)随温度变化关系如图1所示。①L点时,SO2的消耗速率与b物质的生成速率之比为1:2。②M点时,以物质的量分数(x)代替浓度计算反应Ⅰ的平衡常数Kx=3128③N点时,C3H8的平衡转化率为75%。(4)以丙烷为原料,在NOx催化下,也可由图2的2种历程制备丙烯。总反应的化学方程式为2C3H8+O2→NOx2C3H6+2H2O(5)固体氧化物电解池可实现丙烷脱氢制备丙烯,原理如图3所示。写出阳极的电极反应式:C3H8﹣2e﹣+O2﹣=CH2=CHCH3+H2O。【答案】(1)+186;>;(2)CD;(3)①1:2;②3128③75;(4)2C3H8+O2→NOx2C3H6+2H(5)C3H8﹣2e﹣+O2﹣=CH2=CHCH3+H2O。【分析】(1)根据盖斯定律,将已知反应进行组合:反应I=3×反应Ⅱ+反应Ⅲ;(2)根据化学平衡状态的判断依据,即“变量不变”原则和“正逆反应速率相等”原则,逐项分析各物理量是否能作为平衡标志;(3)①反应Ⅰ中,生成物C3H6、H2O、H2S的化学计量数之比为3:2:1,因此平衡时物质的量分数大小关系为a>b>c,即a为C3H6,b为H2O,c为H2S。在任何时刻,同一反应中不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比;②设初始C3H8和SO2的物质的量均为3mol,反应消耗了xmolSO2。平衡时各物质的量分别为:C3H8为(3﹣3x)mol,SO2为(3﹣x)mol,C3H6为3xmol,H2S为xmol,H2O为2xmol。M点时,C3H8与H2O的物质的量分数相等,即3﹣3x=2x,解得x=0.6。此时混合气体总物质的量为7.2mol,各物质的量分数分别为:x(C3H8)=16,x(SO2)=13,x(C3H6)=14,x(H2S)=112,③N点时,C3H8与H2S的物质的量分数相等,即3﹣3x=x,解得x=0.75。C3H8的初始量为3mol,消耗量为3×0.75mol=2.25mol;(4)由图2的反应历程可知,输入的反应物为C3H8和O2,最终输出的生成物为C3H6和H2O,NOx参与循环反应,在反应前后质量和化学性质不变,作催化剂;(5)由图3可知,左侧电极通入C3H8生成C3H6,碳元素化合价升高,发生氧化反应,故左侧为阳极。固体电解质传导O2﹣,O2﹣向阳极移动并参与反应生成水。【解答】解:(1)根据盖斯定律,将已知反应进行组合:反应I=3×反应Ⅱ+反应Ⅲ。因此,反应Ⅰ的焓变ΔH1=3×(+124kJ•mol﹣1)+(﹣186kJ•mol﹣1)=+186kJ•mol﹣1。反应Ⅰ的正反应方向是气体分子数增加的方向(由4分子变为6分子),混乱度增大,因此熵变ΔS>0,故答案为:+186;>;(2)A.ΔH1为反应的焓变,是一个定值,与反应是否达到平衡无关,不能作为平衡标志,故A错误;B.若反应从正向开始,生成物C3H6与H2S的物质的量之比始终为3:1,保持不变,不能说明达到平衡,故B错误;C.该反应前后气体总物质的量发生变化,在恒压条件下,混合气体的总质量不变,但总物质的量在反应过程中变化,导致平均摩尔质量变化,当平均摩尔质量不变时,说明各物质的量不再改变,反应达到平衡状态,故C正确;D.达到平衡时正逆反应速率之比应等于化学计量数之比,反应Ⅰ中C3H6和C3H8的化学计量数均为3,即v正(C3H6)=v逆(C3H8),该等式说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故D正确;故答案为:CD;(3)①反应Ⅰ中,生成物C3H6、H2O、H2S的化学计量数之比为3:2:1,因此平衡时物质的量分数大小关系为a>b>c,即a为C3H6,b为H2O,c为H2S。在任何时刻,同一反应中不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,因此SO2的消耗速率与b(H2O)的生成速率之比为1:2,故答案为:1:2;②设初始C3H8和SO2的物质的量均为3mol,反应消耗了xmolSO2。平衡时各物质的量分别为:C3H8为(3﹣3x)mol,SO2为(3﹣x)mol,C3H6为3xmol,H2S为xmol,H2O为2xmol。M点时,C3H8与H2O的物质的量分数相等,即3﹣3x=2x,解得x=0.6。此时混合气体总物质的量为7.2mol,各物质的量分数分别为:x(C3H8)=16,x(SO2)=13,x(C3H6)=14,x(H2S)=112,x(H2O故答案为:3128③N点时,C3H8与H2S的物质的量分数相等,即3﹣3x=x,解得x=0.75。C3H8的初始量为3mol,消耗量为3×0.75mol=2.25mol,其平衡转化率为2.253×100%=故答案为:75;(4)由图2的反应历程可知,输入的反应物为C3H8和O2,最终输出的生成物为C3H6和H2O,NOx参与循环反应,在反应前后质量和化学性质不变,作催化剂。根据原子守恒,总反应的化学方程式为2C3H8+O2→NOx2C3H6+2H故答案为:2C3H8+O2→NOx2C3H6+2H(5)由图3可知,左侧电极通入C3H8生成C3H6,碳元素化合价升高,发生氧化反应,故左侧为阳极。固体电解质传导O2﹣,O2﹣向阳极移动并参与反应生成水,根据电荷守恒和原子守恒,阳极的电极反应式为C3H8﹣2e﹣+O2﹣=C3H6+H2O,故答案为:C3H8﹣2e﹣+O2﹣=CH2=CHCH3+H2O。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。18.(2026•开学)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物,以CO2与NH3为原料可合成尿素CO(NH2)2。已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH=﹣159.5kJ•mol﹣1②NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ•mol﹣1(1)写出NH3和CO2合成尿素的热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=﹣43.0kJ•mol﹣1。(2)已知第一步反应①为快速反应,第二步反应②为慢速反应,则下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是C(填标号)。(3)T1、T2K下,在一体积为5L的恒容密闭容器中以:n(CO2):n(NH3)=1:2充入容器合成尿素,测得CO2平衡转化率与压强的关系如图所示:①下列情况能证明反应一定达到平衡状态的是BC(填标号)。A.CO2消耗速率等于H2O生成速率B.混合气体的密度不再发生变化C.气体总压强不再发生变化D.n(CO2):n(NH3)=1:2②平衡常数K(a)、K(b)、K(c)由大到小的顺序为Ka>Kb=Kc。③若CO2的初始投料为1mol,T1K及对应的压强下,15min到达a点,在这段时间内,v(NH3)=0.016mol•L﹣1•min﹣1。H2O(g)的分压p(H2O)=5MPa,此温度下该反应的平衡常数Kp=3.375×10﹣2(MPa)﹣2。(4)在某温度下,若在5L恒容密闭容器中加入NH2CO2NH4(s)发生反应①、②,达平衡后p(H2O)=aMPa,然后将容器体积缩小为原来的一半,达新平衡后p(H2O)=aMPa(填“>”、“<”或“=”)。【答案】(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=﹣43.0kJ•mol﹣1;(2)C;(3)①BC;②Ka>Kb=Kc;③0.016;5;3.375×10﹣2;(4)=。【分析】(1)观察所给信息可知,NH3与CO2合成尿素的反应可由①+②得到目标方程;(2)反应①为快速反应,反应②为慢速反应,由此可知反应②的活化能应该更高,也即图像中第二步反应的能量峰应更高;(3)①观察合成尿素总反应,该反应是一个气体分子数减少、放热的反应;②对于确定的反应,温度是决定平衡常数大小的唯一因素;③v(CO2)=60%×n(CO2)Vt=0.008mol•L﹣1•min﹣1,v(NH3)=2v(CO2)=0.016mol•L﹣1•min﹣1,p(H2O)=n(H2O)n总×p总=0.6mol1.8mol×15MPa=5MPa(4)Kp②=p(H2O),温度不变,平衡常数为定值,水蒸气的分压也应为定值。【解答】解:(1)观察所给信息可知,NH3与CO2合成尿素的反应可由①+②得到,ΔH=ΔH1+ΔH2=(﹣159.5kJ•mol﹣1)+(+116.5kJ•mol﹣1)=﹣43.0kJ•mol﹣1,故答案为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=﹣43.0kJ•mol﹣1;(2)反应①为快速反应,反应②为慢速反应,由此可知反应②的活化能应该更高,也即图像中第二步反应的能量峰应更高。其次,由反应方程式可知,反应①为放热反应,中间状态能量应低于初始状态,反应②为吸热反应,最终状态应能量高于中间状态,但不超过初始状态。综合以上两点,符合条件的图像应为C项,故答案为:C;(3)①观察合成尿素总反应,该反应是一个气体分子数减少、放热的反应;A.“CO2消耗速率”与“H2O生成速率”均指示正反应方向的速率,二者比较无法判断反应是否达到平衡,故A错误;B.反应物体系组分全部为气体,而生成物中有固体组分,因此随着反应的进行,必然伴随着气体质量的减少,又反应在恒容体系下进行,体积不变,因此只要反应在进行,混合气体密度必然下降,而当密度不变时,反应达到平衡,故B正确;C.反应体系中,V、T恒定,气体总压随气体总物质的量的变化而变化,又反应为气体分子数减少的反应,因此只要反应在进行,气体总物质的量必然下降,气体总压也随之下降,而当总压不变时,反应达到平衡,故C正确;D.反应过程中消耗的CO2与NH3物质的量之比为1:2,又二者的初始投料比也为1:2,因此无论反应进行到何种程度,CO2与NH3物质的量之比始终为1:2,无法判断是否达到平衡,故D错误;故答案为:BC;②对于确定的反应,温度是决定平衡常数大小的唯一因素,首先可以确定Kb=Kc,其次,由图像可知,T1温度下CO2的平衡转化率更高,由于总反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,转化率增大,可以得到T1<T2,因为ΔH<0时,平衡常数大小与温度负相关,因此有Ka>Kb=Kc,故答案为:Ka>Kb=Kc;③v(CO2)=60%×n(CO2)Vt=0.008mol•L﹣1•min﹣1,v(NH3)=2v(CO2)=0.016mol•L﹣1•min﹣1,p(H2O)=n(H2O)n总×p总=0.6mol1.8mol×15MPa=5MPa,p(NH3)=n(NH3)n总故答案为:0.016;5;3.375×10﹣2;(4)Kp②=p(H2O),温度不变,平衡常数为定值,水蒸气的分压也应为定值,不随体积压缩的变化而变化,故答案为:=。【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。19.(2026•广东开学)含溴化合物在工农业生产中具有
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