2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学平衡

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学平衡
一、单选题
1．（2023·湖南·统考高考真题）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
2．（2023·浙江·统考高考真题）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：
  
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I2.5×1060
C．该反应在高温时可自发进行
D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
5．（2023春·江苏扬州·高三统考期中）在催化剂作用下，氧化可获得。其主要化学反应为：
反应I．
反应Ⅱ．
压强分别为、时，将和的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[的选择性]如图所示。下列说法正确的是

A．反应
B．
C．压强为，温度为210℃时，反应达平衡时，体系中
D．一定温度和压强下，可通过选择合适的催化剂提高反应速率和乙烯的选择性
6．（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
7．（2023·江苏南通·统考三模）通过反应可以制取晶体硅，该反应的平衡常数随温度升高逐渐增大。下列说法正确的是
A．反应、 B．反应平衡常数
C．每生成1mol Si，共形成4mol Si-Si共价键 D．其他条件一定，减小反应压强，平衡常数增大
8．（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验，将和通入容器中，在催化剂的作用下发生：
反应I：(主反应)；
反应II：
500℃时，将容器的体积压缩到原来的一半，在其他条件不变的情况下，平衡体系中变化正确的是
A．减小
B．反应I正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．的物质的量增加
D．重新平衡时增大
9．（2023·北京西城·统考二模）中国科学家首次用改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：
①
②
③
其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。

已知：i.
ii.450~500K，反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数
下列说法不正确的是
A．制乙二醇适宜的温度范围是470~480K
B．实验条件下反应③的活化的最高，升温更有利于反应③
C．减压可提高乙二醇的平衡产率
D．铜基催化剂用改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强
10．（2023·全国·高三统考专题练习）实验小组为探究反应：进行如下操作：在T℃(各物质均为气态)时，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列有关说法错误的是

A．d点处：
B．由图乙可知注射器的移动轨迹为N→P→M
C．若注射器隔热导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数
D．平衡时维持体积不变，再充入一定量，则的物质的量分数比原来小
11．（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）将amolX、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X的物质的量浓度如表所示：
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106

0.08
0.20
0.40
0.80
下列说法正确的是
A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为
C．2×105Pa时X的平衡转化率大于5×105Pa时X的平衡转化率
D．当压强为2×105Pa时，若再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为
12．（2023春·广东佛山·高三顺德市李兆基中学校考期中）下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是

A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B．步骤②“加压”可以加快反应速率，但压强过高，氨的产率会降低
C．步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃，因为在该温度下催化剂的活性最大
D．步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本

二、多选题
13．（2023春·山东·高三统考期中）已知和可以相互转化：(正反应为放热反应)。现将一定量和的混合气体通入一体积为的恒温密闭容器中，反应物物质的量浓度随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是
  
A．反应逆向进行
B．前内用表示的化学反应速率
C．若在时充入惰性气体使压强增大，平衡正向移动
D．时曲线发生变化的原因可能是向容器中添加
14．（2023春·山东·高三统考期中）用图示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
  
A．用图①装置探究温度对平衡的影响
B．用图②装置验证化学能与热能的转化
C．用图③装置验证镁和盐酸反应是放热反应
D．用图④装置验证原溶液无钾离子，用洁净铂丝蘸取待测液，在酒精灯火焰上灼烧，观察到火焰呈黄色

三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98kJ•mol-1。当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=_______，判断的依据是______。影响α的因素有_______。

(2)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H=+137kJ•mol-1。提高该反应平衡转化率的方法有______、______。
16．（2023·广东·模拟预测）Ⅰ.利用温室气体CO2和CH4制备燃料合成器，计算机模拟单个二氧化碳分子与甲烷分子的反应历程如图所示：

已知：leV为1电子伏特，表示一个电子(所带电量为-1.6×10-19C)经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气CO、H2总反应的热化学方程式为_______。
(2)向密闭容器，中充入等体积的CO2和CH4，测得平衡时压强对数lg p(CO2)和lg p(H2)的关系如图所示。(压强的单位为MPa)

①T1_______T2(填“>” “”“反应Ⅱ，故A正确；
B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I2.5MPa=p2，所以p1=5.0MPa 温度、压强和反应物的起始浓度(组成)
(2) 升高温度 减小压强(增大体积)

【详解】（1）5.0 MPa、550℃时，α=0.975。该反应正向为气体分子数减小的反应，温度相同时增大压强，化学平衡向正向移动，SO2的平衡转化率(α)增大，5.0MPa>2.5MPa=p2，故p1=5.0MPa。故判断依据：该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。5.0MPa>2.5MPa=p2，所以p1=5.0MPa；影响α的因素：由图像可得温度升高，α减小，压强增大，α增大。另外起始充入的SO2与O2的物质的量之比影响SO2的平衡转化率，故影响因素为温度、压强和反应物的起始浓度(组成)。
（2）由于该反应为吸热反应、且为气体分子数增大的反应，因此可通过升高温度、减小压强(增大体积)等提高该反应的平衡转化率。
16．(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol
(2) > 0.01
(3) L2 两个反应均为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致丙烷转化率降低 温度高于T2K时，反应 ⅱ 几乎不发生(反应 ii 的平衡常数几乎为0)
(4) CH3OH

【详解】（1）反应物CO2(g)+CH4(g)的能量为E1，生成物2CO(g)+2H2(g)的能量为E5，该反应为吸热反应，热化学反应式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol；
（2）①反应吸热，温度上升则平衡向右移动，H2的物质的量增大，根据图示可知T1>T2；②由图可知温度为T1，平衡时当p(H2)=p(CO)=100.5,，有p(CO2)=p(CH4)=102，则Kp==0.01 MPa2
（3）①从两个反应的化学计量数和投料比看，可知丙烷的转化率要低于氧气，所以L2代表丙烷的转化率；②由于T1K后反应达到平衡，两个反应均为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致丙烷转化率降低；③当温度达到T2K时，O2和丙烷的转化率相同，且起始投料比n(C3H8)：n(O2)=2∶1，可以判断温度达到T2K后，反应ⅱ不发生，只发生反应ⅰ。
（4）①反应ⅰ为吸热反应，反应ⅱ和ⅲ为吸热反应，当温度上升，则反应ⅰ正向进行，反应ⅱ和ⅲ逆向进行，所以CO的物质的量分数增加，X代表CO，CH3OH和H2O的物质的量分数减少，但由于反应ⅰ中有H2O生成，所以H2O减少的物质的量分数少于CH3OH，所以Y代表CH3OH，Z代表H2O；
②根据各组分的物质的量分数随温度变化图可知当温度大于220℃时，>3且随温度上升而增加，由此可绘制出对应曲线。
17．(1)增大
(2) < 活化能越小，相同条件下单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快
(3)

【详解】（1）温度升高，化学反应速率加快，所以温度升高将使、、、的数值增大。
（2）反应I的反应速率快，反应II的反应速率慢，根据碰撞理论，活化能越小，在相同条件下单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。因此，反应I与反应II活化能的大小关系为。
（3）反应I，反应II，由反应I+反应II得总反应，所以整个反应的逆反应速率决定于，即，故；整个反应均达到平衡时有，，，则，，则，。
18．(1)BC
(2) 放热 12 逆向移动
(3) 减小 d

【详解】（1）A．增加用量，反应Ⅰ正向移动，但甲烷的转化率降低，故不选A；
B．反应Ⅰ正反应气体物质的量增大，恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，反应Ⅰ正向移动，甲烷转化率增大，故选B；
C．移除，CO浓度降低，反应Ⅰ正向移动，甲烷转化率增大，故选C；
D．催化剂不能使平衡移动，加入催化剂，甲烷转化率不变，故不选D；
选BC。
（2）①由上图可知，随温度升高，CO2的平衡转化率降低，该反应为放热反应。
②时，CO2的平衡转化率为40%，

该反应的平衡常数12。
③y点达到平衡后，保持恒温、恒压，再向该容器中充入和，，平衡将逆向移动。
（3）正反应放热，升高温度平衡逆向移动，说明温度对逆反应速率影响大于正反应速率，升高温度时，减小；温度对逆反应速率影响大，则ac代表逆反应速率常数，bd代表正反应速率常数，y点温度大于x点，所以d点表示x点的。