统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练16化学平衡及移动（附解析）

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有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A.1min时，Z的浓度大于0.20ml·L－1
B.2min时，加入0.20mlZ，此时v正(Z)＜v逆(Z)
C.3min时，Y的体积分数约为33.3%
D.5min时，X的物质的量为1.4ml
2．[2023·浙江6月]一定条件下，1­苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl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Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
3．[2023·辽宁卷]某小组进行实验，向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) (aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
4.[江苏卷]N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝－116.4kJ·ml－1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NOx转化为N2，也可将水体中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 转化为N2。对于反应2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)，下列说法正确的是 ( )
A.该反应的ΔH<0，ΔS<0
B.反应的平衡常数可表示为K＝eq \f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同，增大eq \f(n（O2）,n（NO）)，NO的转化率下降
5．[2023·北京丰台区期末]某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g) ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01ml·L－1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是 ( )
A.CO2的平衡转化率为60%
B.升高温度平衡常数K增大
C.该温度下反应的平衡常数K＝2.25
D.若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01ml·L－1，则反应逆向进行
6．[2023·广东汕头期末]我国为实现碳达峰、碳中和不断发展创新CO2综合利用的技术。某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的反应，反应的原理为CO2(g)＋CH4(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)。向容积为1L的密闭容器中充入1mlCH4和1mlCO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.压强：p2>p1
C.1100℃时，该反应的平衡常数为12.96
D.反应达到平衡后向容器内再充入1mlCH4和1mlCO2，此时CO2的平衡转化率会增大
7．[2023·山东德州二模]在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)＋2NO(g)⇌2H2O(g)＋N2(g)，N2的瞬时生成速率v＝k·cm(H2)c2(NO)。控制NO起始浓度为0.5ml·L－1，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.由题可知，该反应的速率常数k为15
B.随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C.达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，则NO转化率减小
D.H2起始浓度为0.2ml·L－1，某时刻NO的浓度为0.4ml·L－1，则N2的瞬时生成速率为0.24ml·L－1
8．[2023·重庆八中月考]下列关于化学平衡的说法正确的是( )
A.3CH4(g)＋2N2(g)⇌3C(s)＋4NH3(g)，反应达到平衡时，3v(CH4)＝4v(NH3)
B.反应：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0，改变A点的温度、压强，使其变为B点或C点，由图可知，体系颜色：A点比B、C点更深
C.在恒温恒压条件下，N2(g)＋3H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2NH3(g)，达到平衡时各物质的物质的量均为1ml，再充入3mlN2，平衡正向移动
D.恒温恒容条件下，CaO(s)＋CO2(g)⇌CaCO3(s)，容器中含足量CaO和CaCO3固体，达到平衡后再充入CO2，达到新平衡时，容器内的压强不变
9．[2023·山东联考]回收利用CO是工业生产的一项新课题，某项新技术研究成果为甲醇与CO反应制备乙酸，其反应为CH3OH(g)＋CO(g)⇌CH3COOH(l)，测得甲醇的转化率随温度的变化如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.温度升高，平衡常数K增大
B.当温度为T1时，该反应的正反应速率：B点>A点
C.缩小容器容积，既能加快反应速率，又能提高甲醇的转化率
D.选择合适的催化剂可以降低反应活化能并提高平衡产率
10．[2023·山西联考]煤燃烧排放的烟气中含有SO2，SO2易形成酸雨，污染大气。采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硫，发生反应：ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) (aq)＋2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) (aq)⇌2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) (aq)＋Cl－(aq) ΔH。在不同温度下，测得反应中SO2的压强变化如图所示，下列说法错误的是( )
A.ΔH<0
B.该反应的平衡常数表达式为
K＝eq \f(c2（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c（Cl－）,c（ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）·c2（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）)
C.减小压强，有利于该反应朝正反应方向进行
D.平衡常数：K(a)>K(b)>K(c)
练16 化学平衡及移动
1．答案：B
解析：反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0～1min内Z的平均生成速率大于0～2min内的，故1min时，Z的浓度大于0.20ml·L－1，A正确；4min时生成的Z的物质的量为0.15ml·L－1·min－1×4min×1L＝0.6ml，6min时生成的Z的物质的量为0.10ml·L－1·min－1×6min×1L＝0.6ml，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生成了amlY，列三段式：
2X（s）⇌Y（g）＋2Z（g）
初始量/ml 2.0 0 0
转化量/ml2aa2a
平衡量/ml2.0－2aa0.6
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3ml·L－1，Z的平衡浓度为0.6ml·L－1，平衡常数K＝c2（Z）·c（Y）＝0.108，2min时Y的浓度为0.2ml·L－1，Z的浓度为0.4ml·L－1，加入0.2mlZ后Z的浓度变为0.6ml·L－1，Qc＝c2（Z）·c（Y）＝0.072v逆（Z），B错误；反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，eq \f(V（Y）,V（Z）)＝eq \f(1,2)，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知5min时反应处于平衡状态，此时生成Z为0.6ml，则X的转化量为0.6ml，初始X的物质的量为2ml，剩余X的物质的量为1.4ml，D正确。
2．答案：C
解析：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A正确；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Ⅰ<反应Ⅱ，故B正确；增加HCl浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低，故C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。综上所述，答案为C。
3．答案：D
解析：向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；已知I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) （aq）为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I－与I2发生反应I－＋I2⇌Ieq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))，生成I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 使溶液颜色加深，B项正确；I2在水中存在溶解平衡I2（s）⇌I2（aq），Zn与I2反应生成的I－与I2（aq）反应生成I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，I2（aq）浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；答案选D。
4．答案：A
解析：A项，根据题给信息ΔH<0可知，该反应为放热反应，同时该反应为气体化学计量数减小的反应，故ΔS<0，正确；B项，该反应的平衡常数为K＝eq \f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)，错误；C项，催化剂不能改变焓变，错误；D项，若n（NO）不变，增大n（O2），即eq \f(n（O2）,n（NO）)增大，此时平衡正向移动，NO转化率增大，错误。
5．答案：D
解析：根据题目已知信息，列三段式：
H2（g）＋CO2（g）⇌H2O（g）＋CO（g）
起始浓度/（ml·L－1） 0.01 0.01 0 0
转化浓度/（ml·L－1）
平衡浓度/（ml·L－1）
因此，二氧化碳的平衡转化率为60%，A正确；此反应的正反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，B正确；依据选项A中的三段式可知，该温度下平衡常数K＝eq \f(c（H2O）·c（CO）,c（CO2）·c（H2）)＝eq \f(0.006×0.006,0.004×0.004)＝2.25，C正确；若初始H2（g）、CO2（g）、H2O（g）、CO（g）浓度均为0.01ml·L－1，则此时浓度商Qc＝eq \f(0.01×0.01,0.01×0.01)＝16．答案：C
解析：由题图可知，当压强相同时，温度升高，CO2的平衡转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，故该反应的ΔH>0，A错误；由题图可知，当温度相同时，p2压强下CO2的平衡转化率更大，结合化学方程式CO2（g）＋CH4（g）⇌2CO（g）＋2H2（g）可知，该反应的正反应为气体总分子数增大的反应，增大压强，化学平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，故压强：p2 CO2（g） ＋ CH4（g）⇌2CO（g）＋2H2（g）
起始浓度/（ml·L－1）1100
转化浓度/（ml·L－1）
平衡浓度/（ml·L－1）
该反应的平衡常数为K＝eq \f(c2（CO）·c2（H2）,c（CO2）·c（CH4）)＝12.96，C正确；反应达到平衡后向容器内再充入1mlCH4和1mlCO2，容器容积不变，相当于对体系加压，化学平衡逆向移动，故此时CO2的平衡转化率会减小，D错误。
7．答案：A
解析：NO起始浓度为0.5ml·L－1，由图像可知，N2的瞬时生成速率与H2起始浓度呈线性关系，则m＝1，将数据（0.2，0.75）代入v＝k·c（H2）c2（NO），该反应的速率常数k＝eq \f(v,c（H2）c2（NO）)＝eq \f(0.75,0.2×0.52)＝15，A项正确；同一反应，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B项错误；化学平衡状态的判断、达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，新平衡与原平衡相比，相当于加压，平衡正向移动，则NO转化率增大，C项错误；由2H2（g）＋2NO（g）⇌2H2O（g）＋N2（g）可知，NO起始浓度为0.5ml·L－1，某时刻NO的浓度为0.4ml·L－1，变化量为0.1ml·L－1，则此时H2的浓度为0.2ml·L－1－0.1ml·L－1＝0.1ml·L－1，N2的瞬时生成速率v＝15c（H2）c2（NO）＝15×0.1×0.42ml·L－1·s－1＝0.24ml·L－1·s－1，单位错误，D项错误。
8．答案：D
解析：若要用CH4与NH3的反应速率表示反应达到平衡，应该是4v正（CH4）＝3v逆（NH3），A错误；由于A到C是加压，NO2与N2O4浓度均变大，平衡右移，达到新平衡时NO2的浓度大于原平衡时浓度，因此颜色深度：C>A，A到B体系温度降低，平衡右移，NO2浓度下降，颜色深度：A>B，B错误；因为反应条件为恒压，假设总压为p总，由于温度不变，Kp不变，原本的Kp＝eq \f(p2（NH3）,p（N2）·p3（H2）)，由题可知，平衡时，各物质的物质的量为1ml，则有p（NH3）＝p（N2）＝p（H2）＝eq \f(1,3)p总，则Kp＝eq \f(9,p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(总)) )，充入3mlN2后，此时的Qc＝eq \f(p′2（NH3）,p′（N2）·p′3（H2）)，p′（NH3）＝eq \f(1,6)p总＝p′（H2），p′（N2）＝eq \f(4,6)p总＝eq \f(2,3)p总，代入可得Qc＝eq \f(9,p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(总)) )，Qc＝Kp，平衡不移动，C错误；由于温度不变，压强平衡常数Kp不变，而Kp＝p（CO2），因此平衡时CO2的压强不变，D正确。
9．答案：C
解析：由图可知，随着温度升高，甲醇的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡常数K减小，A错误；由图可知，T1温度下A点未达到平衡，反应向正反应方向进行，该反应的正反应速率：A点>B点，B错误；缩小容器的容积，相当于增大体系压强，反应速率加快，且平衡正向移动，甲醇的转化率提高，C正确；催化剂可以降低活化能，但不能提高平衡产率，D错误。
10．答案：C
解析：SO2的平衡分压的负对数随温度的升高而减小，说明温度越高，SO2的平衡分压越大，即SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的浓度越大，则升高温度，化学平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，ΔH<0，A正确；根据化学平衡常数的计算公式可知，该反应的化学平衡常数K＝eq \f(c2（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c（Cl－）,c（ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）·c2（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）)，B正确；减小压强，SO2在溶液中的溶解度会减小，导致SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 浓度减小，化学平衡逆向移动，因此减小压强不利于该反应朝正反应方向进行，C错误；升高温度，化学平衡逆向移动，化学平衡常数减小，温度：T（a）K（b）>K（c），D正确。
时间段/min
产物Z的平均生成
速率/ml·L－1·min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：I2＋I－⇌Ieq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
C
紫黑色晶体消失
I2(aq)的消耗使溶解平衡
I2(s)⇌I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn与有色物质发生了置换反应