2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练41化学平衡常数及转化率计算

这是一份2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练41化学平衡常数及转化率计算，共6页。

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
答案：C
解析：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．[2024·吉林卷]异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 ml·kg－1·h－1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
答案：A
解析：3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4­失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4­失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；0～3 h内平均速率v(异山梨醇)＝ eq \f(0.042 ml·kg－1,3 h) ＝0.014 ml·kg－1·h－1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
3．[2024·江苏南通一模]反应2C2H4(g)＋6NO(g)＋3O2(g)===4CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)可用于去除氮氧化物。Cu＋催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应过程中，Cu＋参与反应，降低了反应的焓变
B．该反应的平衡常数
K＝ eq \f(c4（CO2）·c3（N2）,c2（C2H4）·c6（NO）·c3（O2）)
C．其他条件不变时，增大 eq \f(n（O2）,n（NO）) ，NO的平衡转化率减小
D．步骤Ⅲ中每消耗1 ml Cu＋(NO2)，转移电子数目为4×6.02×1023
答案：D
解析：先分析题干情境：
再分析图像情境：
4．[2024·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K1答案：B
解析：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.
[2024·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
答案：D
解析：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．[2024·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
答案：A
解析：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．[2024·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(2,B) ,4)
答案：C
解析：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(2,B) ,27（1－nB）4) ，D错误。
8．[2024·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
答案：C
解析：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．[2024·合肥市质量检测]合成氨原料气中的杂质CO需预先用吸收液处理，其反应为[Cu(NH3)2]＋(aq)＋CO(g)＋NH3(g)⇌[Cu(NH3)3CO]＋(aq) ΔH<0，吸收液在一定条件下可再生。下列叙述正确的是( )
A．CO中σ键和π键个数之比为1∶1
B．上述反应在高温条件下可自发进行
C．增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
D．吸收液再生的适宜条件是高温和低压
答案：D
解析：CO分子结构中C和O之间形成三个共价键，其中有1个σ键、2个π键，则σ键和π键个数之比为1∶2，A项错误；由题知，该反应为放热、熵减的反应，ΔH<0，ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS<0反应能自发进行，可知该反应在低温条件下可自发进行，B项错误；化学平衡常数只与温度有关，与压强无关，因此增大压强，平衡正向移动，但平衡常数不变，C项错误；吸收液再生需使题给反应平衡左移，故适宜的条件是高温和低压，D项正确。
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