2021高考化学一轮复习课练24化学平衡常数转化率及相关计算含解析

2021高考化学一轮复习课练24化学平衡常数转化率及相关计算含解析

课练24　化学平衡常数、转化率及相关计算 ‎————————[狂刷小题　夯基础]————————‎ ‎[练基础]‎ ‎1．某可逆反应达到平衡状态后，仅改变一个外界条件，达到新平衡时产物浓度增大，下列推断合理的是(　　)‎ A．反应物转化率一定增大，平衡常数一定增大 B．平衡一定向正反应方向移动，反应物转化率增大 C．平衡一定移动，平衡常数一定不变 D．上述判断都片面，不合理 ‎2．天然气与二氧化碳在一定条件下反应制备合成气(CO＋H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＞0。该反应达到平衡之后，为了提高CH4的转化率，下列措施正确的是(　　)‎ A．增大压强 B．升高温度 C．增大CO浓度 D．更换高效催化剂 ‎3．已知可逆反应3X(g)＋2Y(s)nC(g)　ΔH。若p1＜p2，根据表中的数据判断下列说法不正确的是(注明：表格中数据为X的平衡转化率)(　　)‎ p1Mpa p2MPa ‎400 ℃‎ ‎99.6‎ ‎99.7‎ ‎500 ℃‎ ‎96.9‎ ‎97.8‎ A.其他条件不变，升高温度，ΔH减小 B．n可能等于2、1‎ C．200 ℃的平衡常数大于600 ℃的平衡常数 D．加入高效催化剂，不改变C的平衡体积分数 ‎4．在1.0 L恒容密闭容器中加入4 mol N2O5，在一定温度下发生反应：(Ⅰ)N2O5N2O3＋O2，(Ⅱ)N2O3N2O＋O2。达到平衡时c(O2)＝4.5 mol·L－1、c(N2O3)＝1.5 mol·L－1。下列推断合理的是(　　)‎ A．平衡时，c(N2O5)＝2 mol·L－1‎ B．平衡时，c(N2O)＝1 mol·L－1‎ - 22 -‎ C．反应Ⅱ的平衡常数K＝4.5 mol·L－1‎ D．N2O5的平衡转化率为25%‎ ‎5．将一定量的X和Y加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2X(g)＋Y(s)G(g)＋3E(l)。忽略固体和液体的体积变化，平衡常数与温度和压强的关系如表所示：‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH＜0‎ B．a＞b＞10.8‎ C．ΔS＜0‎ D．800 ℃、1.0 MPa时X的转化率最大 ‎6．已知X(g)＋Y(g)Z(g)＋G(g)　ΔH的平衡常数与温度的关系如表所示。‎ 温度/℃‎ ‎600‎ ‎700‎ ‎830‎ ‎1 000‎ ‎1 200‎ 平衡常数K ‎1.7‎ ‎1.1‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ 在830 ℃时，向2 L密闭容器中投入a mol X、b mol Y气体，反应并达到平衡状态。下列说法不正确的是(　　)‎ A．600 ℃和1 200 ℃时该反应平衡常数的表达式相同 B．该可逆反应的正反应是吸热反应 C．上述反应达到平衡时X的最大转化率为50%‎ D．上述反应达到平衡时密度、相对分子质量都不变 ‎7．(多选)已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2C(OH)(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．曲线Ⅱ表示20 ℃时的转化反应 B．升高温度能提高反应物的平衡转化率 C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数不相等 - 22 -‎ D．化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c ‎8．以CO2和NH3为原料，通过反应：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)合成尿素。该反应的平衡常数和温度的关系如表；在一定温度和压强下，原料气中NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)与CO2平衡转化率(α)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ t/℃‎ ‎165‎ ‎175‎ ‎185‎ ‎195‎ K ‎111.9‎ ‎74.1‎ ‎50.6‎ ‎34.8‎ A.图中B点处NH3的平衡转化率为32%‎ B．该反应平衡常数的表达式为 C．该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能 D．氨碳比越高，合成CO(NH2)2时NH3的转化率越高 ‎[练高考]‎ ‎1．[2019·江苏，15](多选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0‎ B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率 D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50% ，则平衡常数K>2 000‎ ‎2．[2015·天津卷]某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(　　)‎ - 22 -‎ A．m＝2‎ B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1:1‎ D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1‎ ‎3．[2015·安徽卷]汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　)‎ A．温度T下，该反应的平衡常数K＝ B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0‎ ‎4．[2015·四川卷]一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：‎ 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(　　)‎ A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%‎ C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总 ‎5．[2018·江苏](多选)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ - 22 -‎ 容器1‎ 容器2‎ 容器3‎ 反应温度T/K ‎700‎ ‎700‎ ‎800‎ 反应物投入量 ‎2 mol SO2、1 mol O2‎ ‎4 mol SO3‎ ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ 平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1‎ v1‎ v2‎ v3‎ 平衡c(SO3)/mol·L－1‎ c1‎ c2‎ c3‎ 平衡体系总压强p/Pa p1‎ p2‎ p3‎ 物质的平衡转化率α α1(SO2)‎ α2(SO3)‎ α3(SO2)‎ 平衡常数K K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．v1K3，p2>2p3‎ C．v1α3(SO2)‎ D．c2>2c3，α2(SO3)＋α3(SO2) < 1‎ ‎[练模拟]‎ ‎1．[2019·陕西摸底]在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1，研究发现，反应过程中会发生副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．ΔH1＜0，ΔH2＞0‎ B．增大压强有利于加快合成反应的速率 C．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率 - 22 -‎ D．合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝ ‎2．[2019·衡水中学月考]将H2和CO2按物质的量之比为2:1通入一密闭容器中，在一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。温度对CO2的平衡转化率和催化剂的催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．M点H2的体积分数为11.1%‎ B．生成乙烯的速率：v(M)＞v(N)‎ C．250 ℃左右催化剂的催化效率最高 D．温度越高，CO2的体积分数越高 ‎3．[2019·莲塘一中、临川二中联考]T ℃时，将2.0 mol A(g)和2.0 mol B(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)　ΔH＜0。t时刻反应达到平衡时，C(g)为2.0 mol。下列说法正确的是(　　)‎ A．t时刻反应达到平衡时，A(g)的体积分数为20%‎ B．T ℃时该反应的化学平衡常数K＝2‎ C．t时刻反应达到平衡后，缩小容器体积，平衡逆向移动 D．相同条件下，若将1.0 mol A(g)和1.0 mol B(g)充入同样容器，达到平衡后，A(g)的转化率为0.5‎ ‎4．[2019·陕西咸阳模拟]已知可逆反应X(g)＋2Y(g)Z(g)　ΔH＜0，一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中加入4 mol Y和一定量的X后，X的浓度随时间的变化情况如图所示，则下列表述正确的是(　　)‎ A．达到平衡时，X、Y、Z的物质的量之比为1:2:1‎ B．a点时正反应速率大于逆反应速率 C．反应达平衡时，降低温度可以实现c点到d点的转化 - 22 -‎ D．该条件下，反应达到平衡时，X的平衡转化率为25%‎ - 22 -‎ ‎———————[综合测评　提能力]————————‎ 一、选择题：本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．[2019·湖南郴州质检]对于可逆反应SiO2(s)＋C(s)＋N2(g)Si3N4(s)＋CO(g)(未配平)　ΔH＜0。下列叙述正确的是(　　)‎ A．增加焦炭的用量，生成氮化硅的反应速率增大 B．增加SiO2的用量，焦炭的转化率增大 C．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．反应的平衡常数可表示为K＝，升高温度，平衡常数K减小 ‎2．在一定条件下，可逆反应E(g)＋4F(g)nW(g)达到平衡时，测得F的转化率为60%，E的转化率为15%，则反应开始之前，向容器中充入E、F气体的物质的量之比为(　　)‎ A．1:2　　　B．1:4　　　C．1:1　　　D．4:1‎ ‎3．[2019·辽宁大连八中阶段考]将固体NH4HS置于密闭容器中，在某温度下发生反应：NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)，H2S(g)H2(g)＋S(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(H2S)＝4.0 mol·L－1，则第一步的平衡常数为(　　)‎ A．16 B．18 C．20.25 D．22‎ ‎4．[2019·福建厦门一中月考]在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在T ℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．反应开始至 3min，A的平均反应速率为0.066 7 mol·L－1·min－1‎ B．该反应的平衡常数表达式为K＝c2(A)·c(B)‎ C．已知该反应的ΔH＞0，则第5 min时图像呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度 D．若第7 min时增加D的物质的量，则表示A的物质的量变化的曲线是a ‎5．[2019·青山区一模]某温度下，在体积不变的容器中进行反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1。已知反应的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，‎ - 22 -‎ c(H2)＝2.4 mol/L；5 min后反应达平衡，此时CO的转化率为50%。则下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应属于熵增放热反应，一定能自发进行 B．5 min内H2的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)‎ C．其它条件不变的情况下，加入催化剂可提高CO的转化率 D．若该温度下，反应物的起始浓度c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，则a＝5.4‎ ‎6．[2019·陕西西安长安区一中月考]某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)。反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后的压强之比为54(相同温度下测量)。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的平衡常数表达式为K＝ B．此时，B的平衡转化率为40%‎ C．增大压强，平衡向右移动，化学平衡常数K增大 D．增加C的量，B的平衡转化率变小 ‎7．[2019·黄冈调研]已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2===CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系，则下列说法错误的是(　　)‎ A．图甲中，w2>1‎ B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数 C．温度为T1、w＝2时，Cl2的平衡转化率为50%‎ D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将增大 二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。‎ ‎8．80 ℃时，在2 L恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋Q kJ·mol－1(Q＞0)，测得如下数据：‎ 时间/s ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ - 22 -‎ c(NO2)/(mol·L－1)‎ ‎0.00‎ ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.26‎ ‎0.30‎ ‎0.30‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．升高温度，该反应的平衡常数K增大 B．20～40 s内，v(N2O4)＝0.004 mol·L－1·s－1‎ C．反应达到平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ D．100 s时再通入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大 ‎9．容积固定的密闭容器中，充入一定体积的CO2和H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得不同温度下CO2的物质的量随时间变化如图。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应为放热反应 B．T1、T2对应的平衡常数K1>K2‎ C．T1时，图中A点的正反应速率小于逆反应速率 D．T2时，若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行，达平衡的时间变短 ‎10．[2019·宁德一模]在密闭容器中，反应2NO2N2O4在不同条件下的化学平衡情况如图a、图b所示。图a表示恒温条件下c(NO2)的变化情况；图b表示恒压条件下，平衡体系中N2O4的质量分数随温度的变化情况(实线上的任意一点为对应温度下的平衡状态)。下列说法正确的是(　　)‎ A．其它条件不变时，向平衡体系中充入N2O4，平衡常数增大 B．图a中，A1→A2变化的原因一定是充入了NO2‎ C．图b中，E点对应状态中，v正>v逆 D．图b中，E→A所需时间为x，D→C所需时间为y，则x”或“＝”)。‎ ‎(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)＝________mol·L－1。‎ ‎(4)比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________________________________________________________________________‎ ‎________________________。‎ ‎(5)比较反应物COCl2在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小，v(5～6)________v(15～16)(填“<”“>”或“＝”)，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎12．(12分)[2019·山东菏泽期末]CO2和H2在催化条件下反应不仅可以得到清洁能源，还对温室气体的减排有重要意义。‎ ‎(1)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485.6 kJ·mol－1‎ C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1‎ CO2和H2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为__________________________________。‎ ‎(2)在催化条件下，分别将0.2a mol CO2和0.8a mol H2在容积均为V L、温度不同的密闭容器中进行反应。反应进行t min时测得CO2的转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图甲和图乙所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。‎ 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)；‎ 反应Ⅱ(副反应)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。‎ - 22 -‎ ‎①下列说法不正确的是________(填序号，下同)。‎ A．反应至t min时，温度为300 ℃的容器中，v(正)＞v(逆)‎ B．温度影响产物的选择性 C．CO2的平衡转化率随温度升高先增大后减小 D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为13，可提高CO2的平衡转化率 ‎②有利于提高CO2的平衡转化率的条件是________________________________________________________________________。‎ A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 ‎③350 ℃时，反应Ⅰ在t min时刻达到平衡，0～t min H2的平均反应速率v(H2)＝______。该温度下反应Ⅰ的平衡常数为______(用含a、V的代数式表示)。‎ ‎④温度高于400 ℃时，CH4的选择性降低的可能原因是__________________________________。‎ ‎13．(11分)[2019·山东潍坊期末]汽车尾气(用N2O表示)是空气污染源之一。回答下列问题：‎ ‎(1)用CO还原N2O的能量变化如图甲所示，则该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ - 22 -‎ 在相同温度和压强下，1 mol N2O和1 mol CO经过相同反应时间测得如下实验数据：‎ 实验 温度/℃‎ 催化剂 N2O转化率/%‎ 实验1‎ ‎400‎ 催化剂1‎ ‎9.5‎ ‎400‎ 催化剂2‎ ‎10.6‎ 实验2‎ ‎500‎ 催化剂1‎ ‎12.3‎ ‎500‎ 催化剂2‎ ‎13.5‎ 试分析在相同温度时，催化剂2催化下N2O的转化率更高的原因是________________________。‎ ‎(2)在容积均为1 L的密闭容器A(起始500 ℃，恒温)、B(起始500 ℃，绝热)两个容器中分别加入0.1 mol N2O、0.4 mol CO和相同催化剂。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。‎ 乙 ‎①B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的________曲线。‎ ‎②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，但不改变N2O的平衡转化率，在催化剂一定的情况下可采取的措施是________(答出1点即可)。‎ ‎③500 ℃该反应的化学平衡常数K＝________(用分数表示)。‎ ‎④实验测定该反应的反应速率v正＝k正·c(N2O)·c(CO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)，k正、k逆分别是正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。计算M处的＝________(保留两位小数)。‎ - 22 -‎ 课练24　化学平衡常数、转化率及相关计算 ‎[狂刷小题　夯基础]‎ ‎[练基础]‎ ‎1．D　对于气体分子数相等的反应，缩小体积，平衡不移动，产物浓度增大，反应物转化率和平衡常数都不变，A项错误；若增加产物的量，平衡逆向移动，反应物转化率减小，B项错误；对于吸热反应，升高温度，平衡向右移动，产物浓度增大，转化率和平衡常数都增大，C项错误；D项正确。‎ ‎2．B　增大压强，平衡左移，甲烷转化率降低，A项错误；升高温度，平衡右移，甲烷的转化率增大，B项正确；增大CO浓度，平衡左移，CH4的转化率减小，C项错误；更换催化剂，只能改变化学反应速率，平衡不移动，CH4的转化率不变，D项错误。‎ ‎3．A　化学反应的焓变与化学计量数有关，与反应温度无关，A项错误；Y为固体，增大压强时X的平衡转化率增大，说明n＜3，n＝1或2，B项正确；温度升高，X的平衡转化率降低，说明正反应是放热反应，所以，温度升高，平衡常数减小，C项正确；加入催化剂，只改变反应速率，能缩短达到平衡所需的时间，但平衡不发生移动，C的平衡体积分数不变，D项正确。‎ ‎4．C　设反应达到平衡时，有x mol·L－1 N2O5转化为N2O3，其中有y mol·L－1 N2O3转化为N2O，用三段法计算：‎ ‎　　　　　　　　(Ⅰ)N2O5N2O3＋O2　(Ⅱ)N2O3N2O＋O2‎ 开始(mol·L－1)　　 　4　　　0　 　 0　　　　x　　　0　　x - 22 -‎ 平衡(mol·L－1)　　 4－x　　 x　 　 x　 　 　x－y　　y　x＋y 依题意， 解得： 平衡时，c(N2O5)＝1 mol·L－1，A项错误；c(N2O)＝1.5 mol·L－1，B项错误；反应Ⅱ的平衡常数K＝＝＝4.5 mol·L－1，C项正确；N2O5的平衡转化率为×100%＝75%，D项错误。‎ ‎5．C　升高温度，平衡常数K增大，说明正反应是吸热反应，A项错误；温度相同，平衡常数K相等，B项错误；由反应方程式可知，该反应为气体分子数减小的反应，即该反应是熵减反应，C项正确；800 ℃时增大压强，该反应平衡向右移动，X的转化率增大，故2.0 MPa时X的转化率最大，D项错误。‎ ‎6．B　根据数据表知，升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应。‎ ‎7．CD　根据“先拐先平数值大”可知，曲线Ⅰ先达到平衡状态，因此曲线Ⅰ对应的温度较高，曲线Ⅰ表示20℃时的转化反应，A项错误；曲线Ⅰ温度较高，但平衡转化率较低，故升高温度能降低反应物的平衡转化率，B项错误；a点时，虽然曲线Ⅰ和Ⅱ表示的CH3COCH3的转化率相等，但化学平衡常数仅与温度有关，对应温度不同，平衡常数不相等，C项正确；d、b点处温度比c点处高，反应速率比c点快，d点处比b点处转化率低，故d点处反应物浓度大，反应速率快，故化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c，D项正确。‎ ‎8．A　对B点，设CO2起始物质的量为m mol，则NH3起始物质的量为4m mol，根据三段式有 ‎　 　 　　2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)‎ 起始/mol　　4m　　　m 转化/mol　1.28m　　0.64m 平衡/mol　2.72m　　0.36m 所以图中B点处NH3的平衡转化率为×100%＝32%，A项正确；由于该反应中CO(NH2)2和H2O均为液态，故平衡常数表达式应为，B项错误；根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明升高温度会使平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，则该反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，C项错误；增大氨碳比，相当于增加氨气的浓度，根据勒夏特列原理知，虽然平衡向正反应方向移动，但氨气的转化率降低，D项错误。‎ ‎[练高考]‎ ‎1．BD　本题考查化学平衡移动和平衡常数的计算。由图像中的虚线与温度的变化关系可知，其他条件相同时升高温度，NO的平衡转化率降低，所以正反应是放热反应，即ΔH＜0，A错误；X点没有达到平衡状态，该条件下平衡时NO的转化率大于X - 22 -‎ 点对应的转化率，所以延长时间可提高NO的转化率，B正确；增大O2的浓度可增大NO的平衡转化率，C错误；由于NO的平衡转化率为50%，所以达到平衡时c(NO)＝c(NO2)、c(O2)＜5.0×10－4 mol·L－1，平衡常数K＝＞2 000，D正确。‎ ‎2．D　由于在平衡后加入1 mol Z(g)，相当于增大压强，各组分体积分数不变，说明平衡不移动，则反应前后气体物质的量相等，即m＝2，A项正确；化学平衡常数K只与温度有关，B项正确；反应后n(X)＝3 mol×30%＝0.9 mol，n(Y)＝3 mol×60%＝1.8 mol，二者转化率都为10%，C项正确；再加入1 mol Z，反应后n(Z)＝4 mol×10%＝0.4 mol，则c(Z)＝n(Z)/V＝0.2 mol/L，D项错误。‎ ‎3．A　A项，根据平衡常数表达式和反应平衡时各物质的浓度，正确；B项，密度等于气体的总质量除以体积，反应中气体质量不会改变，恒容容器容积也不变，故密度不变，错误；C项，催化剂只能加快反应的速率，平衡不会移动，和图像不符，错误；D项，从图形可知b线先到达平衡状态，则b线表示的温度高，而平衡时b线表示的氮气浓度低，表明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，错误。‎ ‎4．B　A项，550 ℃时，若充入惰性气体，体积增大，反应体系中反应物和产物的分压均减小，v正、v逆均减小，平衡右移；B项，650 ℃时，设CO2起始体积为1 L，平衡后转化体积为x L，则 ‎　　　　　　　 C(s)＋CO2(g)2CO(g)‎ 起始体积/(L)：　　　　　　1　　　　　0‎ 转化体积/(L)：　　　　　　x　　 　 　 2x 平衡体积/(L)：　　　　　1－x　　 　 　2x 平衡时CO的体积分数为40%，则＝40%，x＝0.25，则CO2的转化率为25.0%；C项，由图像知，T ℃平衡时，CO2和CO的体积分数相等，若充入等体积的CO2和CO，由于在恒压容器中，则平衡不移动；D项，925 ℃时，平衡时CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数为4%，则Kp＝＝23.04p总。‎ ‎5．CD　对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4 mol SO3等效于在相同条件下反应物投入量为4 mol SO2和2 mol O2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，v2>v1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c2＞2c1，p2＜2p1，α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，容器1和容器2温度相同，K1＝K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，v3>v1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3＜c1，p3＞p1，α3(SO2)＜α1(SO2)，K3＜K1。根据上述分析，v2＞v1，c2＞2c1，A错误；K3＜K1，p2＜2p1，p3＞p1，则p2＜2p3，B错误；v3＞v1，α3(SO2)＜α1(SO2‎ - 22 -‎ ‎)，C正确；c2＞2c1，c3＜c1，则c2＞2c3，α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，α3(SO2)＜α1(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1，D正确。‎ ‎[练模拟]‎ ‎1．C　由题图可知，随着温度的升高，CH3OH的产率逐渐减小，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)平衡逆向移动，则ΔH1＜0；CO的产率随温度的升高而逐渐增大，CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)平衡正向移动，则ΔH2＞0，A项正确，C项错误；对于有气体参与的反应，压强越大反应速率越快，所以增大压强有利于加快合成反应的速率，B项正确；合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝，D项正确。‎ ‎2．A　M点CO2的平衡转化率为50%，设通入的CO2为a mol，则通入的H2为2a mol，反应的CO2为0.5a mol，反应的H2为1.5a mol，生成乙烯0.25a mol，生成H2O a mol，故M点H2的体积分数为×100%＝22.2%，A项错误；M点的温度比N点高，且M点对应温度下催化剂的催化效率最高，故生成乙烯的速率：v(M)＞v(N)，B项正确；由题给图像可知250 ℃左右催化剂的催化效率最高，C项正确；由题给图像可知，随着温度升高CO2的平衡转化率降低，即升高温度可使平衡逆向移动，则温度越高，CO2的体积分数越高，D项正确。‎ ‎3．D　根据三段式法可得 ‎　　　 A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)‎ n始/mol　　2.0　　2.0‎ n变/mol　　1.0　　1.0　　2.0‎ n平/mol　　1.0　　1.0　　2.0‎ t时刻反应达到平衡时，A(g)的体积分数为×100%＝25%，故A错误；T ℃时该反应的化学平衡常数K＝＝4，故B错误；该反应是反应前后气体分子数不变的反应，缩小容器体积，平衡不移动，故C错误；温度相同，平衡常数不变，令A的转化率为x，K＝＝4，解得x＝0.5，故D正确。‎ ‎4．B　从图中可以看出，起始时，X的物质的量为2 mol，充入Y的物质的量为4 mol，根据三段式法达到平衡时，X、Y、Z的物质的量之比一定不为1:2:1，A错误；从图中可以看出，a点时反应未达到平衡，反应正向进行，故a点时正反应速率大于逆反应速率，B正确；该反应为放热反应，反应达到平衡后，降低温度，平衡正向移动，X的浓度减小，不能实现c点到d点的转化，C错误；平衡时，c(X)＝0.25 mol·L－1，n(X)＝0.5‎ - 22 -‎ ‎ mol，故X的平衡转化率为(2－0.5)÷2×100%＝75%，D错误。‎ ‎[综合测评　提能力]‎ ‎1．D　本题综合考查外界条件对反应速率、反应物转化率和平衡常数的影响。焦炭是固体，增加焦炭的用量，反应速率不变，A错误。增加SiO2的用量，平衡不移动，焦炭的转化率不变，B错误。增大压强，正、逆反应速率均增大，C错误。配平反应方程式可得：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g)，则平衡常数可表示为K＝；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，D正确。‎ ‎2．C　设E、F起始的物质的量分别为a mol、b mol，在达到平衡时消耗E为x mol，消耗F为4x mol。:＝15%:60%＝1:4，则a＝b。故选C。‎ ‎3．B　本题考查化学平衡常数的计算。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(H2S)＝4.0 mol·L－1，则分解的c(H2S)＝0.5 mol·L－1，从而推知第一步反应生成的c(NH3)＝4.0 mol·L－1＋0.5 mol·L－1＝4.5 mol·L－1，故第一步反应的平衡常数K＝c(NH3)·c(H2S)＝4.5×4.0＝18。‎ ‎4．D　本题考查化学反应速率、化学平衡常数和平衡图像分析。反应开始至3 min，反应生成0.4 mol A(g)，则有v(A)＝≈0.066 7 mol·L－1·min－1，A正确；反应开始至3 min，消耗D及生成A、B的物质的量分别为0.4 mol、0.4 mol和0.2 mol，D、A、B的物质的量之比为0.4 mol:0.4 mol:0.2 mol＝2:2:1，则该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)＋B(g)，故平衡常数表达式为K＝c2(A)·c(B)，B正确；若该反应的ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，n(D)减小，n(A)、n(B)增大，与图像相符合，C正确；D为固体，增加D的物质的量，平衡不移动，n(A)不变，曲线b符合，D错误。‎ ‎5．D　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1，该反应气体的物质的量减小，属于熵减小的反应，ΔS<0，ΔH<0，当温度较低时ΔH－TΔS<0，反应一定自发进行，故A错误；5 min后达到平衡，CO的转化率为50%，则Δc(CO)＝1 mol/L×50%＝0.5 mol/L，所以Δc(H2)＝1 mol/L，则v(H2)＝＝0.2 mol/(L·min)，故B错误；催化剂对化学平衡无响应，其它条件不变的情况下，加入催化剂平衡不移动，则CO的转化率不变，故C错误；该温度到达平衡时，c(CO)＝0.5 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L－2×0.5 mol/L＝1.4 mol/L，c(CH3OH)＝0.5 mol/L，所以该温度下，平衡常数K＝＝，若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，则平衡时c′(CO)＝4 mol/L－2 mol/L＝2 mol/L，令平衡时氢气的浓度为y mol/L，所以＝，解得y - 22 -‎ ‎＝1.4，故a＝2 mol/L×2＋1.4 mol/L＝5.4 mol/L，故D正确。‎ ‎6．B　本题考查化学平衡常数、平衡转化率的书写及计算。反应开始时加入4 mol A和2 mol B，平衡时测得反应前后气体的压强之比为5:4(相同温度下测量)，根据阿伏加德罗定律推知，反应后气体总物质的量为×6mol＝4.8 mol。达到平衡时，测得生成1.6 mol C，则有：‎ ‎　　　　 3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)‎ 起始量/mol 4 2 0 0‎ 转化量/mol 1.2 0.8 1.6 0.8‎ 平衡量/mol 2.8 1.2 1.6 0.8‎ 由于平衡时气体总物质的量为4.8 mol，则C是固体或纯液体，D是气体，故平衡常数表达式为K＝，A错误。平衡时，B的转化率为×100%＝40%，B正确。增大压强，平衡向右移动，由于温度不变，则化学平衡常数K不变，C错误。C是固体或纯液体，增加C的量，平衡不移动，B的平衡转化率不变，D错误。‎ ‎7．C　w增大，CH2===CHCH3的转化率增大，则φ减小，由上述分析可知：w2>w1＝1，A项正确；由图甲知，w一定时，温度升高，φ增大，说明正反应为放热反应，故温度升高，正反应平衡常数减小，故图乙中曲线A、B分别表示逆反应的平衡常数、正反应的平衡常数，B项正确；由图乙可知，T1时平衡常数为1，设起始时CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为a mol和2a mol，达到平衡时转化的Cl2的物质的量为x mol，根据三段式法进行计算：‎ 则＝1，解得x＝a，则Cl2的平衡转化率为a÷2a×100%≈33.3%，C项错误；该反应在反应前后气体分子数不变，正反应放热，在恒容绝热装置中进行题述反应，体系内温度升高，根据pV＝nRT知，达到平衡时装置内的气体压强将增大，D项正确。‎ ‎8．AC　本题考查化学反应速率的计算、化学平衡移动及分析等。该反应的ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，A正确；20～40 s内，Δc(NO2)＝0.08 mol·L－1，则有v(NO2)＝＝0.004 mol·L－1·s－1，v(N2O4)＝v(NO2)＝0.002 mol·L－1·s－1，B错误；反应达到平衡时，生成的NO2为0.30 mol·L－1×2 L＝0.60 mol，则反应吸收的热量为0.30Q kJ，C正确；达到平衡后，再通入0.40 mol N2O4，相当于保持n(N2O4)不变，缩小容器的容积，而缩小容积、增大压强时，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，D错误。‎ ‎9．AD　温度越高，反应速率越快，建立平衡需要的时间越短，根据图像，T1>T2，升高温度，二氧化碳的量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A正确；根据上述分析，T1>T2，升高温度，二氧化碳的量增大，说明平衡逆向移动，T1、T2对应的平衡常数K1v逆，故C正确；温度越高，反应速率越大，温度高时反应速率大，达到平衡用时较小，故D错误。故选C。‎ ‎11．答案：(1)0.234 mol·L－1　(2)<　(3)0.031‎ ‎(4)v(5～6)>v(2～3)＝v(12～13)‎ ‎(5)>　在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大 解析：(1)第8 min时的平衡常数K＝＝＝0.234。(2)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)v(2～3)＝v(12～13)。(5)在5～6 min和15～16 min时反应温度相同，但15～16 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。‎ ‎12．答案：(1)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－166.6 kJ·mol－1‎ ‎(2)①CD　②B　③ mol·L－1·min－1　 ‎④催化剂的活性降低(其他合理答案均可)‎ 解析：本题综合考查盖斯定律的应用、化学平衡图像及分析、化学反应速率和化学平衡常数的计算。‎ ‎(1)将题给三个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①＋②－③可得：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)，则有ΔH＝(－485.6 kJ·mol－1)＋(－75 kJ·mol－1)－(－394 kJ·mol－1)＝－166.6 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①由图甲可知，350 ℃下反应至t min时，CO2的转化率达到最大值，此时CO2的转化率为80%，温度高于350 ℃时，CO2的转化率降低，说明升温平衡逆向移动，则300 ℃时处于平衡建立的过程，此时反应正向进行，则有v(正)>v(逆)，A正确，C错误；由图乙可知，温度高于400 ℃时，升高温度，CO的选择性提高，CH4的选择性降低，则温度影响产物的选择性，B正确；原来CO2和H2的初始体积比为0.2a mol:0.8a mol＝1:4，其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1:3，相当于降低初始反应物中H2的含量，则CO2的平衡转化率降低，D错误。‎ ‎②反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＜0，则该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应，欲提高CO2的平衡转化率，可采取的措施是增大压强、降低温度。‎ - 22 -‎ ‎③起始充入0.2a mol CO2和0.8a mol H2，在350 ℃时，反应Ⅰ在t min时刻达到平衡，此时CO2的转化率为80%，即反应中消耗CO20.2a mol×80%＝0.16a mol，则有：‎ ‎　　　 　CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)‎ 起始量/mol　0.2a　 　0.8a　　　　0　　　0‎ 转化量/mol　0.16a　　0.64a　 　0.16a　 0.32a 平衡量/mol　0.04a　　0.16a　 　0.16a　 0.32a 则有v(H2)＝＝ mol·L－1·min－1。该温度下反应Ⅰ的平衡常数K＝＝。‎ ‎④温度高于400 ℃时，CH4的选择性降低可能与催化剂的活性降低有关。‎ ‎13．答案：(1)N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－362.8 kJ·mol－1　数据表明反应未达到平衡，在催化剂2催化下，反应的活化能更低，反应速率快，经过相同反应时间，N2O的转化率更高 ‎(2)①a　②缩小容器容积　③　④1.69‎ 解析：本题综合考查热化学方程式的书写、化学平衡图像、化学平衡移动及分析、化学平衡常数的计算等。(1)由图甲可知，1 mol N2O(g)和1 mol CO(g)具有的总能量比1 mol N2(g)和1 mol CO2(g)具有的总能量高362.8 kJ，据此写出CO还原N2O的热化学方程式。图甲中催化剂2作用下反应活化能降低的程度比催化剂1更多。因催化剂不影响反应达到平衡时反应物的转化率，由表中数据可知，相同温度时，催化剂2催化下N2O的转化率比使用催化剂1时高，说明反应未达平衡，因在催化剂2催化下，反应的活化能更低，反应速率快，故经过相同反应时间，N2O的转化率更高。(2)①反应N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)的ΔH＜0，容器B(绝热)的起始温度为500 ℃，反应正向进行放出热量，体系的温度升高，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，故表示B容器中N2O的转化率随时间的变化关系的是a曲线。‎ ‎②该反应的正反应是气体总分子数不变的放热反应，缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，但不改变N2O的平衡转化率，可采取的措施是缩小容器容积(增大压强)。‎ ‎③图乙中b曲线对应A容器中N2O的转化率，达到平衡时N2O转化率为25%，则有：‎ ‎　　　　　　　　　　N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)‎ 起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.4 0 0‎ 转化浓度/(mol·L－1) 0.025 0.025 0.025 0.025‎ 平衡浓度/(mol·L－1) 0.075 0.375 0.025 0.025‎ 则500 ℃时该反应的化学平衡常数K＝＝＝。‎ - 22 -‎ ‎④由③分析可知，500 ℃恒温容器中达到平衡时，N2O(g)、CO(g)、N2(g)和CO2(g)的平衡浓度(mol·L－1)分别为0.075、0.375、0.025、0.025，则有v正＝k正·c(N2O)·c(CO)＝k正×0.075×0.375，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)＝k逆×0.025×0.025；达到平衡时v正＝v逆，则有k正×0.075×0.375＝k逆×0.025×0.025，据此可得＝；M点对应的N2O的转化率为20%，此时N2O(g)、CO(g)、N2(g)和CO2(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.08、0.38、0.02、0.02，则有＝≈1.69。‎ - 22 -‎