新高考2024版高考化学一轮复习微专题小练习专练37化学平衡常数及转化率计算

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A.该反应的ΔH<0
B.a为n（H2O）随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
2.[2022·海南卷]某温度下，反应
CH2===CH2（g）＋H2O（g）⇌CH3CH2OH（g）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是（ ）
A.增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH（g）的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的H2O（g），平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的CH2===CH2（g），
CH2===CH2（g）的平衡转化率增大
3.[2023·专题模块测试]K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是（ ）
A.在500 ℃、20 MPa条件下，在5 L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大
B.室温下K（HCN）C.25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3达平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大、减小或不变
4.[2023·湖南师大附中高三月考]N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应2N2O5（g）⇌4NO2（g）＋O2（g） ΔH>0，T1温度下的部分实验数据如下表所示。
下列说法正确的是（ ）
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1 000 s时N2O5（g）转化率为50%
C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5（g）浓度为2.98 ml·L－1，则T1D．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K15.[2023·福建福州质检]在1 L的密闭容器中充入2 ml N2和7 ml H2，发生反应N2＋3H2⇌2NH3，保持其他条件不变，相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．该反应是放热反应
B．a、c两点对应的压强：paC．温度为T1 K时，N2的平衡转化率为50%
D．温度为T1 K时，再加入1 ml N2和1 ml NH3，平衡向正反应方向移动
6.[2023·邢台市高三月考]已知反应：2NO（g）＋2H2（g）===N2（g）＋2H2O（g）生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx（NO）·cy（H2），k是速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．关系式中x＝1、y＝2
B．800 ℃时，k的值为8×104
C．若800 ℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3 ml·L－l，则生成N2的初始速率为5.12×10－3 ml·（L·s）－1
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数k将增大
7.[2023·河北沧州七校联盟期中]在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 ml CO2和3 ml H2，发生反应：CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示（注：T1、T2均高于300 ℃）。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔH>0
B．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时化学平衡常数增大
C．T2时，反应达到平衡时消耗H2的平均反应速率v（H2）＝ eq \f(3nB,2tB) ml·L－1·min－1
D．T2时，该反应的化学平衡常数为 eq \f(n eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) ,4)
8.[2023·山东历城二中月考]已知反应：A（g）＋B（g）⇌C（g）＋D（g），在一定压强下，按x＝ eq \f(n（B）,n（A）) （A的物质的量始终为1 ml）向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时，A气体的体积分数（V%）与温度（T）、x的关系。图乙表示x＝2时，正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中x2<1
B．图乙中，A线表示正反应的平衡常数
C．由图乙可知，T1时K＝1，B的转化率约为33.3%
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减小
9.[2023·江苏基地学校联考]在恒容密闭容器中发生反应：4HCl（g）＋O2（g）⇌2Cl2（g）＋2H2O（g）。下列有关说法正确的是（ ）
A.该反应的ΔH>0
B．400 ℃时，该反应的平衡常数为 eq \f(81,4)
C．400 ℃时，若X>8，则α2>75%
D．400 ℃时，向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 ml O2（g）和1 ml Cl2（g），此时v（正）专练37 化学平衡常数及转化率计算
1．C 温度越高，达到平衡时，H2的物质的量越少，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的ΔH>0，A项错误；结合热化学方程式中各物质的状态，由图象曲线变化趋势可知a上面的曲线为n（H2O）随温度的变化曲线，B项错误；化学方程式中反应前后气体分子数相等，故向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动，C项正确；BaSO4为固态，向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率不变，D项错误。
2．C 该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可使平衡向正反应方向移动，故v正>v逆，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A错误；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH（g）的浓度，B错误；恒容下，充入一定量的H2O（g），H2O（g）的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2===CH2（g），平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2（g）的平衡转化率减小，D错误。
3．D 化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，使用催化剂加快反应速率，平衡不移动，化学平衡常数不变，故A错误；相同温度下CH3COOH、HCN的电离度与起始浓度、同离子效应等有关，故B错误；水的离子积适用于稀的酸、碱、盐溶液，一定温度下，水的离子积是常数，25 ℃时，盐酸和NH4I（aq）中Kw相等，故C错误；改变压强平衡发生移动，SO2的转化率可能增大、减小，使用催化剂平衡不移动，故D正确。
4．B 该反应ΔH>0，ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知高温有利于自发进行，故A项错误；T1温度下，反应到1 000 s时，反应已达到平衡状态，平衡时，c（N2O5）＝2.50 ml·L－1，N2O5的浓度减小了2.50 ml·L－1，转化率为 eq \f(2.50,5.00) ×100%＝50%，则生成的c（NO2）＝5.00 ml·L－1，c（O2）＝1.25 ml·L－1，平衡常数K1＝ eq \f(5.004×1.25,2.52) ＝125，故B项正确；其他条件不变时，T2温度下，1 000 s时，c（N2O5）＝2.98 ml·L－1>2.50 ml·L－1，则平衡向逆反应方向移动，正反应方向为吸热反应，则T1>T2，故C项错误；正反应为吸热反应，则温度越高，越有利于反应向正反应方向进行，即平衡常数越大，若T1>T2，则K1>K2，故D项错误。
5．D 图中a→b为建立平衡的过程，b→c为平衡移动的过程，平衡后，升高温度NH3的浓度降低，故该反应为放热反应，A项正确；a、c两点NH3的浓度相等，c点的温度高于a点，则压强pa eq \f(1,16) ，故平衡逆向移动，D项错误。
6．A 由实验数据1和2可知，c（H2）不变，c（NO）扩大1倍，反应速率扩大为原来的 eq \f(1.92×10－3,4.80×10－4) ＝4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c（NO）不变，c（H2）扩大1倍，反应速率扩大为原来的 eq \f(1.92×10－3,9.6×10－4) ＝2倍，则y＝1，故A错误；根据数据1可知800 ℃时，k的值为 eq \f(1.92×10－3,c2（NO）×c（H2）) ＝ eq \f(1.92×10－3,（2.00×10－3）2×（6.00×10－3）) ＝8×104，故B正确；若800 ℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3ml·L－1，则生成N2的初始速率v＝k×c2（NO）·c（H2）＝8×104×（4.00×10－3）2×（4.00×10－3）＝5.12×10－3 ml·（L·s）－1，故C正确；温度升高，反应速率加快，则当浓度和其它条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，故D正确。
7．C 由图可知，当其他条件相同时，T2时反应速率较快，则温度：T2>T1，T2时反应达到平衡时甲醇的物质的量小于T1时，则说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；正反应为放热反应，处于A点的反应体系从T1变到T2，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，B错误；在化学反应中物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，由图可知T2时，反应达到平衡时Δn（CH3OH）＝nB，Δn（H2）∶Δn（CH3OH）＝3∶1，则Δn（H2）＝3nB，消耗H2的平均反应速率v（H2）＝ eq \f(3nB,2tB) ml·L－1·min－1，C正确；由三段式：
CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）
起始量/ml 1 3 0 0
变化量/ml nB 3nB nB nB
平衡量/ml 1－nB 3－3nB nB nB
可知T2时，该反应的化学平衡常数K＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(nB,2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1－nB,2)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3－3nB,2)))\s\up12(3)) ＝ eq \f(4n eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) ,27（1－nB）4) ，D错误。
8．C 增大B的物质的量，平衡正向移动，A的体积分数减小，则甲中x2>1，A项错误；由图甲可知，升高温度A的体积分数增大，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度正反应的K减小，乙中曲线B表示正反应的平衡常数，B项错误；由图乙可知，T1时x＝2，K＝1，设B的转化量为a ml，容器的容积为V L，列三段式：
A（g）＋B（g）⇌C（g）＋D（g）
起始量/ml 1 2 0 0
转化量/ml aaaa
平衡量/ml 1－a 2－aaa
K＝ eq \f(\f(a,V)×\f(a,V),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1－a,V)))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2－a,V)))) ＝1，解得a＝ eq \f(2,3) ，则B的转化率为 eq \f(\f(2,3) ml,2 ml) ×100%≈33.3%，C项正确；由于该反应为气体分子数不变的放热反应，恒容绝热装置中进行该反应，气体体积、物质的量不变，温度升高，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D项错误。
9．B 由题意可知，升高温度，HCl平衡转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A错误；400 ℃时，根据反应列出三段式：
4HCl（g）＋O2（g）⇌2Cl2（g）＋2H2O（g）
起始量/ml 4 1 0 0
转化量/ml 3 eq \f(3,4) eq \f(6,4) eq \f(6,4)
平衡量/ml 1 eq \f(1,4) eq \f(6,4) eq \f(6,4)
因为容积是1 L，所以平衡常数K＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,4)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,4)))\s\up12(2),14×\f(1,4)) ＝ eq \f(81,4) ，故B正确；若X＝8，则容器Ⅱ中和容器Ⅰ中达到的平衡是等效平衡，若X>8，HCl浓度增大，但自身转化率降低，故C错误；当向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 ml O2（g）和1 ml Cl2（g），Q＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(10,4)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,4)))\s\up12(2),14×\f(5,4)) ＝ eq \f(45,4) < eq \f(81,4) ，反应正向进行，v（正）>v（逆），故D错误。
t/s
0
500
1 000
1 500
c（N2O5）/（ml·L－1）
5.00
3.52
2.50
2.50
实验数据
初始浓度
生成N2的初始速率/ml·（L·s）－1
c（NO）/ml·L－1
c（H2）/ml·L－1
1
2.00×10－3
6.00×10－3
1.92×10－3
2
1.00×10－3
6.00×10－3
4.80×10－4
3
2.00×10－3
3.00×10－3
9.60×10－4
容积/L
投料
200 ℃时HCl平衡转化率
400 ℃时HCl平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 ml HCl（g）、1 ml O2（g）
90%
75%
容器Ⅱ
2
X ml HCl（g）、2 ml O2（g）
α1
α2