2024届高三高考化学二轮复习热点题型专练：化学平衡常数　化学平衡移动（含解析）

2024届高考化学二轮复习热点题型专练：
　化学平衡常数　化学平衡移动
1. (2023·广东模拟测试二)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH。一定条件下，等物质的量N2和O2在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下c(N2)随时间(t)的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时c(N2)随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是(　　)
A. 温度T下，0～40 s内v(N2)＝ mol/(L·s)
B. M点v正(N2)小于N点v逆(N2)
C. 曲线b对应的条件改变可能是充入氧气
D. 若曲线b对应的条件改变是升高温度，则ΔH>0
2. (2023·安徽淮北一模)一定温度下，在密闭容器中发生反应：BaSO4(s)＋4H2(g) BaS(s)＋4H2O(g)　ΔH＞0。下列说法正确的是(　　)
A. 在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
B. 在恒压条件下，向平衡体系中加入H2，BaSO4的转化率不变
C. 混合气体的物质的量不再发生变化可说明反应达到平衡
D. 该反应在任何温度下都能自发进行
3. (2023·广州调研)向刚性密闭容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2，发生反应S2Cl2(g)＋Cl2(g) 2SCl2(g)，S2Cl2与SCl2的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)。下列说法错误的是(　　)
A. a为v(SCl2)随温度的变化曲线
B. 该反应的ΔH<0
C. 200 ℃下反应一段时间，S2Cl2的物质的量增多
D. 反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动
4. (2023·梅州一模)在恒容密闭容器中，分别在T1、T2温度下(T1A. 向密闭容器内充入He，平衡逆向移动
B. a曲线条件下，10～30 min内v(B)＝0.05 mol/(L·min)
C. 曲线b表示T2温度下，反应过程中物质A的浓度变化
D. 在工业实际生产中，温度越低，越有利于提高生产效率
5. (2023·广东模拟测试二)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B. 其他条件不变，降低温度会使x(b)和x(c)减小
C. Q点CO2的转化率为75%
D. 若起始压强为106 Pa，将容器改为恒容容器，平衡时x(a)>x1
6. (2023·深圳一调)恒容密闭容器中，n mol CO2与3n mol H2在不同温度下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)，达到平衡时，各组分物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 该反应的平衡常数随温度升高而增大
B. 曲线Y表示c(C2H4)随温度的变化关系
C. 提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]，可提高H2的平衡转化率
D. 其他条件不变，2n mol CO2与6n mol H2在T1 ℃下反应，达到平衡时c(H2)7. (2023·广东模拟测试一)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0。一定温度下，在恒容密闭容器中加入1 mol CO和1 mol NO发生上述反应，部分物质的体积分数(φ)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 上述反应的正反应在高温下才能自发进行
B. 曲线b表示的是φ(N2)随时间的变化
C. 2v正(NO)＝v逆(N2)时，反应达平衡状态
D. 气体的平均相对分子质量：
M(t1)>M(t3)>M(t5)
8. (2023·东莞期末)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应：①X(g) Y(g)；②Y(g) Z(g)。已知：v＝kc(反应物)，k为速率常数，如图表明三种物质浓度随时间的变化以及k受温度的影响。下列说法错误的是(　　)
　
A. 反应过程体系的压强始终不变
B. c(Y)随时间先增大后减小
C. 随c(X)的减小，反应①②的速率均逐渐减小
D. 温度对反应②的k影响更大
9. (2023·安徽蚌埠三模)1889年，Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk＝－＋C(R、C均为常数)。已知2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，经历反应1和反应2两步。
反应1：2NO(g) N2O2(g)
ΔH1＝－46.3 kJ/mol
反应2：N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)
ΔH2＝－65.7 kJ/mol
两步反应的活化能Ea1A. 2 mol NO与1 mol O2充分反应，放出热量小于112 kJ
B. 曲线③表示的是k2随的变化关系
C. 温度越高，单位时间内NO的转化率可能越低
D. 相同条件下，O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著
10. (2023·湛江期末)工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS，进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。已知：碳热还原BaSO4过程中可能发生下列反应。
ⅰ.BaSO4(s)＋2C(s)===2CO2(g)＋BaS(s)　ΔH1
ⅱ.BaSO4(s)＋4C(s)===4CO(g)＋BaS(s) ΔH2＝＋571.2 kJ/mol
ⅲ.BaSO4(s)＋4CO(g)===4CO2(g)＋BaS(s)　ΔH3＝－118.8 kJ/mol
下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是(　　)
A. 要想得到更多的BaS，温度应该越高越好
B. 对于反应C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，温度升高，CO的物质的量分数减小
C. 400 ℃后，C、CO2的量减少是由C(s)＋CO2(g) 2CO(g)的移动导致的
D. 根据原子守恒规律可知生成的CO2和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量
11. (2023·福建11月联考)反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是　(　　)
c(A)/(mol/L) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol/L) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 0.200
v/[(mol/(L·min)] 1.6×10-3 3.2×10-3 v1 3.2×10-3 v2 4.8×10-3
A. 该反应的速率方程中的m＝n＝1
B. 该反应的速率常数k＝6.4×10-2 min-1
C. 表格中的c1＝0.75，v1＝v2＝6.4×10-3
D. 在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是375 min
12. (2023·福建福州期末)用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中，1 mol NO2和足量碳发生该反应，反应相同时间内，测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变，反应相同时间内，测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。下列说法正确的是(　　)
图1
图2
A. 图1中的A、B、C三个点中，只有A点达到平衡状态
B. 图2中E点的v逆小于F点的v正
C. 图2中平衡常数K(E点)＝K(G点)，则NO2的浓度：c(E点)＝c(G点)
D. 在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率增大
13. (2023·河南郑州一模)已知反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，在716 K时向密闭容器中充入一定量的HI气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)为78%。测得v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系如图所示。下列结论不正确的是　(　　)
A. 该反应的压强平衡常数Kp约为0.02
B. 增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数Kp不变
C. 温度降低，v正、v逆均减小，平衡向逆反应方向移动
D. 温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A点和D点
14. (2023·湖北3月联考)在恒温恒容条件下，向某容器中充入一定量的N2O5气体发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。温度T时，部分实验数据如表所示。下列有关说法错误的是(　　)
t/s 0 50 100 150
c(N2O5)/(mol/L) 4.00 2.5 2.00 2.00
A. 温度T时，该反应平衡常数K＝64
B. 150 s后再充入一定量N2O5，再次达到平衡N2O5的转化率将增大
C. 达平衡后升高温度，该容器内混合气体的密度不会改变
D. 其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时N2O5的转化率增大
化学平衡常数　化学平衡移动
1．B　【解析】由图示看出，在40 s内N2的浓度由c0减小到c1，A正确；M、N点反应都在正向进行，则N点时v正(N2)>v逆(N2)，而M点v正(N2)比N点v正(N2)大，故M点v正(N2)比N点v逆(N2)大，B错误；加入O2后，平衡正向移动，N2的转化率增大，C正确；由曲线b看出，升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，D正确。
2．A　【解析】在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，A正确；在恒压条件下，向平衡体系中加入H2，平衡正向移动，BaSO4的转化率变大，B错误；该反应前后气体总物质的量不变，故混合气体的物质的量不变不能说明反应达到平衡，C错误；该反应为吸热反应，不是在任何温度下都能自发进行，D错误。
3．C　【解析】化学反应速率与计量系数成正比，由化学方程式可知，平衡时S2Cl2与SCl2的反应速率为1∶2，结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正、逆反应速率相等，a为v(SCl2)随温度的变化曲线，A正确；由图像可知，随着温度升高，SCl2的初始消耗速率更大，反应逆向进行，则正反应为放热反应，焓变小于零，B正确；图中A、B点处于平衡状态，200 ℃下反应没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，S2Cl2的物质的量减小，C错误；反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确。
4．C　【解析】曲线a、b都在下降，说明a、b都是A物质的浓度变化情况，且b先达到平衡，反应速率更快，b对应的温度是T2。恒容条件下充入He，各物质的浓度没有发生改变，平衡不移动，A错误；a曲线条件下，10～30 min内v(A)＝＝0.05 mol/(L·min)，则v(B)＝v(A)＝×0.05 mol/(L·min)，B错误；降低温度，平衡正向移动，反应物的转化率提升，但温度过低会导致反应速率过慢，不利于提高生产效率，D错误。
5．D　【解析】按照化学计量数之比投料时，反应达平衡时反应物的物质的量之比依然为3∶1，故b表示x(H2)、c表示x(CO2)、a表示x(H2O)，A正确；该反应为放热反应，其他条件不变，降低温度时，平衡正向移动，x(H2)和x(CO2)减小，B正确；设Q点时，CO2转化的物质的量为n，则根据此时H2O的物质的量分数为30%，则有＝0.3，解得n＝0.75，Q点CO2的转化率为×100%＝75%，C正确；容器改为恒容容器，随着反应进行，容器内压强减小，与P点相比，平衡向逆向移动，则x(H2O)6．C　【解析】由图可知，温度升高，H2的平衡浓度增大，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，平衡常数随温度升高而减小，A错误；结合化学方程式2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)可知，c(C2H4)的变化量为c(H2O)变化量的，则曲线Y表示c(H2O)随温度的变化关系，B错误；提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]，相当于保持H2浓度不变而增大CO2浓度，平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，C正确；其他条件不变，2n mol CO2与6n mol H2在T1 ℃下反应，等效于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡正向移动，H2的浓度减小，但仍然大于原平衡浓度，D错误。
7．B　【解析】因为给定的反应为放热的熵减反应，在低温下才能自发进行，A错误；由化学方程式可知，一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳的系数相同，且为氮气化学计量数的2倍，结合图像比较物质的体积分数的变化量可知，曲线b表示物质的变化量较小，故b表示的是φ(N2)随时间的变化，B正确；2v正(NO)＝v逆(N2)时，此时正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C错误；混合气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而减小，故气体平均相对分子质量逐渐变大，则气体的平均相对分子质量：M(t1)8．C　【解析】由左边图中信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的曲线代表X，浓度随时间变化逐渐增大的曲线代表Z，浓度随时间变化先增大后减小的曲线代表Y。反应过程中气体的物质的量始终不变，压强始终不变，A正确；c(Y)随时间先增大后减小，B正确；随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)不断增大，则反应①的速率逐渐减小，但反应②的速率先增大后减小，C错误；随着温度的升高，反应②的速率常数增大的幅度更大，故温度对反应②的k影响更大，D正确。
9．B　【解析】反应1、2均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故①②为lnK曲线；升高温度，反应速率增大，lnk变大，故③④为lnk曲线；lnk＝－＋C＝－×＋C，两步反应的活化能Ea110．C　【解析】由图可知，反应在400 ℃以后，BaS的量基本不变，A错误；由盖斯定律可知，(ⅱ－ⅲ)×可得B选项的反应，该反应的ΔH＝(571.2＋118.8)kJ/mol×＝172.5 kJ/mol>0，升高温度平衡正向移动，CO的物质的量增大，B错误；400 ℃后，BaS的物质的量分数变化不大，硫化钡基本反应完全，C、CO2的量减少，CO的量增加，故反应后组分的变化是由C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的移动导致的，C正确；为使硫酸钡得到充分还原，需要加入过量的碳，故反应过程中生成的CO2和CO的物质的量之和小于投入C的物质的量，D错误。
11．C　【解析】当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应速率常数k保持不变，第2组数据和第4组数据中，两组的c(A)相同、v相同，解得n＝0，将第一组数据和第二组数据代入速率方程得＝，则m＝1，A错误；该速率方程v＝k·c(A)，则将第1组数据带入可得速率常数k＝6.4×10-3 min-1，B错误；将第6组数据带入速率方程v＝k·c(A)，4.8×10-3＝6.4×10-3×c1，解得c1＝0.75，将第3组数据带入速率方程v＝k·c(A)，则v1＝v2＝6.4×10-3，C正确；半衰期＝＝＝125 min，设起始时反应物A为100 g，在过量的B存在时，反应掉93.75%的A需经历4个半衰期，即125 min×4＝500 min，D错误。
12．B　【解析】反应到达平衡状态时，正、逆反应速率相等(同种物质)，即平衡时，NO2的生成速率应是N2的生成速率的2倍，只有C点满足条件，达到平衡状态，A错误；该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，故图2中E到F段曲线还未达到平衡状态，v逆逐渐增大，F恰好达到平衡状态，此时v正＝v逆，故E点的v逆小于F点的v正，B正确；平衡常数K只与温度有关，温度不变，K不变，E点和G点温度相同，故K(E点)＝K(G点)，但E点和G点压强不同，气体浓度与压强有关，压强越大，容器容积越小，浓度越大，即c(E点)＜c(G点)，C错误；在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，反应物浓度增大，平衡正向移动，但与原平衡相比，等效于加压，NO2的平衡转化率减小，D错误。
13．D　【解析】平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)为78%，则x(H2)＝x(I2)＝11%，该反应的压强平衡常数Kp＝＝≈0.02，A正确；由反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)可知，反应前后气体的体积不变，故增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数Kp不变，B正确；由题干可知，正反应是吸热反应，故温度降低，v正、v逆均减小，平衡向逆反应方向移动，C正确；升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，平衡时x(HI)减小，x(H2)增大，当反应重新达到平衡时，v正～x(HI)和v逆～x(H2)相对应的点可能分别为A点和E点，D错误。
14．B　【解析】由表可知，平衡时c(N2O5)＝2.00 mol/L，则c(NO2)＝4.00 mol/L，c(O2)＝1.00 mol/L，K＝＝＝64，A正确；恒容条件下，再充入一定量N2O5相当于加压，平衡逆向移动，再次达到平衡，N2O5的转化率将降低，B错误；升高温度，混合气体的总质量、容器的容积都不变，因此气体的密度不变，C正确；该反应的正反应是气体分子数增大的反应，其他条件不变时，改为在恒压密闭容器中反应，相当于减压，平衡正向移动，平衡时N2O5的转化率增大，D正确