2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学平衡

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学平衡，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（2023·浙江·统考高考真题）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
A．AB．BC．CD．D
2．（2023秋·江苏·高三统考竞赛）下列方案设计、现象和结论都正确的是
A．AB．BC．CD．D
3．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为
。下列说法正确的是
A． 的晶胞如图所示
B．该反应在任何条件下均能自发
C．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能
D．2ml (g)和1ml (g)中所含化学键键能总和比2ml (g)中大196.6
4．（2023·全国·高三统考专题练习）在℃和℃()时，向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物，发生以下反应： ，平衡时与的关系如图所示。已知：p为气体的分压(单位为kPa)，，。
下列说法正确的是
A．直线a对应的温度是
B．℃时，
C．若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，的体积分数减小
D．升高温度时，增大m倍，增大n倍，则
5．（2023·湖南郴州·统考三模）下列实验目的、实验操作及实验现象都正确的是
A．AB．BC．CD．D
6．（2023春·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习）在新型的催化剂(主要成分是的合金)、压强为的条件下，利用和制备二甲醚()，反应为，实验测得CO的平衡转化率和二甲醚的产率随温度的变化曲线如图所示，下列有关说法错误的是

A．该反应是一个放热反应
B．该反应在加热时应迅速升温到
C．温度高于，的产率降低，说明高温催化剂对副反应选择性好
D．增大压强可以提高的产率
7．（2023春·广东·高三惠州一中校联考阶段练习）甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应：
反应Ⅰ：2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g) ΔH1=＋135.4 kJ·ml-1
反应Ⅱ：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH2=＋106.0 kJ·ml-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1 ml CH3OH(g)发生上述反应，反应相同时间，测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。(已知：HCOOCH3的选择性=)
下列说法错误的是
A．HCOOCH3(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH=+76.6 kJ·ml-1
B．实线代表的是CH3OH的转化率
C．553 K时，H2的体积分数为0.25
D．高于553 K时，虚线趋势下降可能是因为HCOOCH3分解
8．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）某温度下，将2ml H2和2ml I2充入密闭的刚性容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，该反应的v-t图像如图所示，t1时刻测定容器内HI的物质的量为1ml，t2时刻保持等温等容，抽走0.5ml HI。下列有关叙述不正确的是
A．该温度下2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常数K=2.25
B．反应过程中，可以利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡
C．t2时刻，抽取HI的瞬间，v′(逆)在图像上的变化应该是c点
D．t2时刻，抽取HI后再次达到平衡后H2的百分含量不变
9．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）将xmlH2A气体平均分成两份，分别通入容器①、容器②(容积均为1L)，其中一容器为绝热环境，另一容器为25℃恒温环境，在容器内均发生：2H2A(g)2H2(g)+A2(g) (25℃)，相关数据如下表：
下列说法正确的是
A．根据上表信息，可推算出x=18
B．容器①为25℃恒温环境，容器②为绝热环境
C．1～60min内，25℃恒温环境反应速率可表示为v(H2A生成)=0.05ml·L-1·min-1
D．可通过降低容器的温度，从而加快逆反应的速率，达到抑制H2A气体分解的目的
10．（2022春·辽宁大连·高三大连市第二十三中学校联考期中）下列设计的实验方案能达到实验目的的是
A．将通入溴水中，溴水褪色，证明具有漂白性
B．向无色溶液中加入盐酸酸化的溶液有白色沉淀出现，则该溶液中一定含有
C．向某溶液中加入溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，呈蓝色，则该溶液中一定有
D．验证反应是否可逆：向溶液中加入溶液，充分振荡，再滴加溶液，观察溶液是否变红
11．（2023春·河北石家庄·高三校联考期中）利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为，副反应为。在体积为2L的刚性容器中，通入1ml气态，在一定催化剂作用下，反应时间为5min时，分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。

下列有关说法错误的是
A．时，5min内生成甲醛的平均反应速率是
B．由图可知副反应的
C．以前，温度升高，平衡正向移动，使得甲醛的选择性增大
D．以后，甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高，催化剂对主反应的催化活性降低
12．（2023·辽宁·校联考一模）恒容密闭容器中发生反应，在不同时间下改变反应条件，各物质物质的量的变化如下图所示，已知在时刻是升高温度所引起的物质的量改变，下列说法错误的是

A．该反应
B．在时刻改变的条件可能是减小压强
C．加入催化剂平衡正向移动
D．若使A的转化率增大，可以加入一定量的B物质
13．（2023春·北京东城·高三北京一七一中校考期中）工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①；②。该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的CO。其主要原因是
A．CO过量B．CO与铁矿石接触不充分
C．炼铁高炉的高度不够D．上述反应有一定的限度
二、多选题
14．（2023·全国·高三专题练习）25℃时，将20mL3xml•L-1Na3AsO3、20mL3xml•L-1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)=AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．0~t1min用H2O表示的平均反应速率为ml•L-1•min-1
B．当2v正(AsO)=v逆(I-)时，反应达到平衡状态
C．a点的逆反应速率小于b点的正反应速率
D．平衡时溶液的pH=13，则该反应的平衡常数K=
三、非选择题
15．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）高温条件下，H2S可以发生热解反应：2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH>0。
(1)在某温度下，将1ml H2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应，当下述各量不再改变时，能说明反应已经达到平衡的是___________
a.体系的压强 b.混合气体的质量 c.容器的体积
d.混合气体的平均摩尔质量 e.混合气体中H2S的体积分数
(2)在某温度T1℃、100KPa下，将1mlH2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应，平衡时混合气体中H2S和H2的分压相等，H2S的平衡转化率为___________，若达平衡时容器的体积为2L，则该温度下该反应的平衡常数为___________。
(3)在某温度T2℃、100KPa下，将1mlH2S气体和n mlAr(n分别等于0、1、2、3、4)同时放入上述恒压密闭容器中，热分解反应过程中H2S的转化率随时间的变化(已知1.7秒时均已达到平衡)如图所示：

①图中n=4对应的曲线为___________，判断的依据是___________
②通过与(2)中数据的对比，可判断出T1___________T2(填“>”、“ 2Q2 b． Q1Q2
Ⅱ． 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。

(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a． v(A)=2v(B)
b．容器内混合气体的密度保持不变
c．2v正(A)=v逆(B)
d．容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里，通入一定量的A、B、C，发生上述反应。达平衡后，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度 ②加入正催化剂 ③减小容器容积
Ⅲ．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：

(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等，导线中转移0.3 ml电子时，两电极质量相差___________ g。
17．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题
(1)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率为___________kPa/s，在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为___________
(2)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=2∶13∶85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k、k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C3H8(g)＋O2(g)=2C3H6(g)＋2H2O(g) k
反应Ⅲ：2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2＋6H2O(g) k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)= k p(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为___________，其理由是___________
18．（2023·上海·模拟预测）Ⅰ.H2S与CH4重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应如下：①CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)＋Q(Q
【详解】（1）a．该体系为恒压体系，不管是否达到平衡该体系的压强都恒定不变，a不能说明反应已经达到平衡；
b．该体系的生成物和反应物都是气体，不管是否达到平衡该体系中混合气体的质量都保持恒定，b不能说明反应已经达到平衡；
c．该反应中气体反应物的系数之和小于气体生成物的系数之和，未达到平衡则体系中气体分子数不确定，则容器的体积会变化，达到平衡则容器的体积保持不变，c能说明反应已经达到平衡；
d．体系内的混合气体的总质量确定，未达到平衡则气体总分子数目不恒定，因此混合气体的平均摩尔质量也会变化，达到平衡则混合气体的平均摩尔质量保持不变，d能说明反应已经达到平衡；
e．混合气体中H2S的体积分数和反应程度有关，达到平衡则混合气体中H2S的体积分数恒定，e能说明反应已经达到平衡。
答案选cde。
（2）平衡时混合气体中H2S和H2的分压相等，说明平衡时有n(H2S)=n(H2)，则设xmlH2S转化为了生成物，则有1-x=x，解得x=0.5，则H2S的平衡转化率为。若达平衡时容器的体积为2L，则根据题意，平衡时c(H2S)=0.25ml/L，c(H2)=0.25ml/L，c(S2)=0.125ml/L，则K=ml/L。
（3）①该体系恒压，通入稀有气体相当于给体系减压，该反应中反应物中气体的系数小于产物中气体的系数，减压平衡正移，H2S的转化率增大，通入的稀有气体越多，H2S的转化率越大，因此n=4时H2S的转化率最大，应对应曲线e。
②该反应是吸热反应，升高温度则平衡正移，H2S的转化率则更高，当温度为T1时，H2S的转化率为50%，当温度为T2时，H2S的转化率(n=0)小于50%，则T1＞T2。
16．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1ml·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18
【详解】（1）①根据反应过程中，断键时吸收能量，形成键的时候放热，工业合成氨反应N2+3H22NH3中，断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ，形成键时放出的能量是6×391=2346kJ，故放出的多，放出了能量为93kJ，该反应是放热反应，故答案为放热；
②由于该反应是可逆反应，实际反应放出的热量小于理论值，故Q1>2Q2，故选a；
（2）根据图像判断，减小的物质是反应物，增大的物质生成物，变化量之比是化学计量数之比，反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2；且因为2min后各物质都存在，且物质的量不变，说明达到该反应是可逆反应，故方程式为：2A(g)+B(g) 2C(g)；
（3）反应开始至2min时，B的平均反应速率 ml·L-1·min-1；
（4）a．速率没有说明正逆，不能判断是否达到平衡装置，a不符合题意；
b．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，b不符合题意；
c．不同物质的速率比值不等于系数比，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，c不符合题意；
d．容器内各物质浓度保持不变，说明平衡不再移动，能作为平衡标志，故d符合题意；
故选答案d；
（5）根据速率的影响因素进行判断，降低温度时速率会减小，加入正催化剂会加快反应速率，减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快，故选①；
（6）乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，负极反应式为；
（7）丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾，反应消耗氢氧根离子，故溶液碱性减弱；
（8）甲装置中两电极质量相等，反应时铁极溶解生成亚铁离子，Pt极上铜离子得到电子析出铜单质，导线中转移0.3 ml电子时，铁极减小0.15ml铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15ml铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
17．(1) 2 H2和C3H6都消耗O2
(2) 先增大后减小 反应开始时，体系中主要发生反应Ⅱ，c(C3H6)逐渐增大，随反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小
【详解】（1）0~1.2s内的C3H6分压由0增大到2.4kPa，则生成C3H6的平均速率为2.4/1.2=2 kPa/s；若只发生反应I、Ⅱ，C3H6的分压应大于H2和H2O的分压，但由图b可知，随着反应进行，p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，故体系中还发生反应2C3H6+9O2==6CO2+3H2O、2H2+O2==2H2O的反应，消耗O2，导致C3H8和O2的消耗速率之比小于2∶1；
（2）反应开始时，反应Ⅱ向右进行，c(C3H6)逐渐增大，且体系中以反应Ⅱ为主，随反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小，故丙烯的浓度随时间的变化趋势为先增大后减小。
18．(1)BD
(2) d b
(3)20%
(4) B C组中n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，CH4比例过高使催化剂Al2O3失活，反应速率小
(5)CH4C＋H2
【详解】（1）A．恒温恒容下，容积不变，容器内的气体质量也不变，则无论反应是否平衡，密度都不变，故混合气体密度不变不能作为反应①达到平衡的判断依据，故A不符合题意；
B．反应①中可逆符号前后的气体化学计量数之和不相等，则容器内的压强不变时，说明容器内气体不在增加减少，反应达到最大限度，即达到平衡状态，故B符合题意；
C．根据反应①的化学计算数，2v正(H2S)=4v正(CS2)=v逆(CS2)，即同一物质的正逆反应速率不相等，说明反应没有达到平衡状态，故C不符合题意；
D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变，说明CH4与H2的物质的量分数不在发生变化，说明体系反应达到最大限度，说明达到平衡状态，故D符合题意；
答案BD。
（2）根据平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化图所示，c、d的物质的量分数随温度升高是逐渐减小的，a、b是逐渐增大的，由于反应①是吸热反应(Q