还剩19页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024届高三新高考化学大一轮专题练习 （76份）
成套系列资料，整套一键下载
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学平衡
展开
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22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。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学平衡
一、单选题
1．（2023春·四川达州·高三统考期中）对于反应，下列有关说法不正确的是
A．在容器中充入4 mol 和5 mol ，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为20 mol
B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变
C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明该反应达到平衡伏态
D．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态
2．（2023秋·四川泸州·高三统考期末）温度一定，某恒容密闭容器中发生反应。下列能作为该反应达到平衡状态的判据的是
A．气体压强不再改变 B．与分子数比为3∶1
C． D．不发生改变
3．（2023秋·浙江温州·高三统考期末）下列描述能用勒夏特列原理解释的是
A．晶体溶于浓盐酸配制溶液
B．溶液中加入少量粉末后产生气泡速率变快
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
4．（2023秋·广东深圳·高三统考期末）工业上制备硫酸过程中涉及反应：。某密闭容器中投入一定量和，在、两不同压强下平衡时的含硫百分含量[的含硫百分含量为]随温度变化如图。下列说法正确的是
A． B．
C．逆反应速率： D．平衡常数：
5．（2023秋·广西玉林·高三统考期末）某可逆反应在容积为的密闭容器中进行，在各物质物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)，下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．反应开始至时，B的平均反应速率为
C．当时，说明该反应达到平衡状态
D．由图求得A平衡时的转化率为
6．（2023·湖南怀化·统考二模）二氧化碳催化加氢合成乙烯的热化学方程式为 ，恒压条件下，按进行反应，达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．图中曲线b表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
B．M点的平衡转化率为60%
C．保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的低
D．440K时反应达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中按投料，再次平衡时，的物质的量分数为0.39
7．（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）乙烯可用于制备乙醇： 。向10L某恒容密闭容器中通入2mol (g)和m mol (g)发生上述反应，测得(g)的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．
B．a、b点对应的平衡常数
C．a点对应的体系中，反应从开始到平衡的2min内，
D．b点对应的体系中，m=1.8
8．（2023秋·浙江台州·高三统考期末）一定温度下，将足量X投入恒容密闭容器中发生反应：。下列叙述中，不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A． B．容器中X的物质的量浓度保持不变
C．Y的体积分数保持不变 D．容器内的压强不再变化
9．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）与可合成。其主要反应为
反应I：
反应II：
起始按投料，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．一定温度下，适当增大可提高平衡转化率
C．，随温度升高甲醇的平衡产率增加
D．、压强下，反应II的平衡常数
10．（2023春·福建福州·高三统考阶段练习）采用高压氢还原法可以从溶液中直接提取金属粉末。以黄铜矿(含、，少量的等)为原料制备铜粉的流程如图：
以下说法错误的是
A．“废气”成分中含
B．“沉铁”时加入CuO的目的是调节pH
C．“滤液”中含有硫酸，可循环使用提高原料的利用率
D．“还原”时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
11．（2023秋·四川巴中·高三统考期末）恒温恒容，4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)经2min，B的浓度减少0.6mol•L-1，下列说法正确的是
A．用A表示的反应速率是0.4mol•L-1•min-1
B．气体的密度不再变化，则证明反应已经达到平衡状态
C．2min末的反应速率v(B)=0.3mol•L-1•min-1
D．分别用B、C表示反应的速率，其关系是：3v(B)=2v(C)
12．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现。
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：(
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是
A．升高温度，反应Ⅱ中的平衡产率增大
B．温度：
C．
D．时，反应Ⅲ的平衡常数
13．（2023春·四川南充·高三校考期中）吸热反应，若在恒容绝热的容器中发生，下列情况下能判断反应一定达到平衡状态的是
A．容器内混合气体摩尔质量不再改变 B．容器内的压强不再改变
C．容器内各气体浓度相等时 D．断开键的同时断裂键
二、多选题
14．（2023春·江西赣州·高三校考期中）一定温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g)，12s时生成0.8molC，A、B物质的量变化如图。下列说法错误的是
A．b=1，c=2
B．平衡时向容器中充入A，反应速率不变
C．平衡时气体总压强是起始的
D．若混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达平衡状态
三、非选择题
15．（2023春·四川遂宁·高三四川省蓬溪中学校校考期中）氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应：。下表为反应在温度下的部分实验数据：
0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答：
(1)从反应开始到500 s，生成的平均速率_______。
(2)温度下，该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程式：_______，在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应：，下列说法不正确的是_______。
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．不可能100%转化为
C．该条件下当混合气体密度不再变化，反应达到最大限度
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
E.200℃时，转化率几乎为0，可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应：，该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示：
请解释正反应速率如图变化的原因：_______。
②氮的另一种氢化物肼()，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量，下列共价键的键能信息如表所示：
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应，则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
16．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1<2Q2 C． Q1=2Q2 d．2Q1>Q2
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 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
17．（2023·全国·高三专题练习）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是___________
A．增加CH4(g)用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g) D．加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx=___________ (写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 mol，达平衡时，α=0.90，b=0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为___________(结果保留两位有效数字)
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<0)
(1)在恒温恒容条件下，可作为反应①达到平衡状态的判断依据是___________(选填编号)。
A．混合气体密度不变
B．容器内压强不变
C．2v正(H2S)=v逆(CS2)
D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变
Ⅱ.在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2的组成的混合气体发生反应①，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如图所示。
(2)如图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是___________、___________(选填编号)。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是___________。
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如图表示800℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。
(4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为对应图中___________组图像(选填“A”“B”或“C”)；在三组图像中，C组图像中平均反应速率最低的可能原因是___________。
(5)未添加Co助剂时，无积碳，随着Co添加量的变化，积碳量变化如图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为___________。
参考答案：
1．A
【详解】A．是可逆反应，在容器中充入4 mol 和5 mol ，反应物不能完全反应，电子转移的物质的量小于20 mol，故A错误；
B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，各反应物和生成物的浓度都不发生变化，v(正)和v(逆)都不变，故B正确；
C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确；
D．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量变大，当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态，故D正确；
故选A。
2．A
【详解】A．该反应是体积减小的反应，正向反应，压强不断减小，当气体压强不再改变，则达到平衡，故A符合题意；
B．若加入的氢气和二氧化碳是按照方程式比例加入，则与分子数比始终是3∶1，因此当比值不变，不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；
C．，没有正逆反应，不能说明达到平衡，故C不符合题意；
D．反应的温度和压强不变，是不发生改变，因此不能作为判断平衡标志，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
3．A
【详解】A．易发生水解：，晶体溶于浓盐酸配制溶液，使水解平衡逆向移动，可以抑制水解，A正确；
B．作为催化剂，溶液中加入少量粉末后产生气泡速率变快，不影响反应的限度，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C．反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，但是缩小体积，气体浓度增大，体系颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，C错误；
D．合成氨反应为放热反应，升高温度，是为了使催化剂活性增大，加快反应速率，不能使平衡正向移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．由图可知温度越高，的含量越高，所以该反应的焓变，A项错误；
B．图中纵轴表示的含硫面分含量随温度的变化，压强越大的平衡体积分数越小，所以，B项错误；
C．由图可知a、b两点对各物质的物质的量均相等，b点温度压强均较高，逆反应速率较大，则，C项正确；
D．该反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数：，D项错误；
故选C。
5．D
【详解】A．A、B、C的物质的量变化之比为2：1：2，则该反应的化学方程式为，故错误；
B．内，故B错误；
C．没有指明与的反应方向，不能判断达到平衡状态，故错误；
D．起始时为，反应中消耗，则平衡时的转化率为，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】由题中信息可知，随着温度的升高，CO2的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，的物质的量分数增大，和的物质的量分数减小，两生成物物质的量等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，b和c所表示的物质的物质的量分数之比为4：1，表示乙烯变化的曲线是c，表示变化曲线的是b，表示变化曲线的是a，
【详解】A．由分析可知，表示变化曲线的是b，故A正确；
B．M点H2和H2O的物质的量分数相等，根据已知条件列出“三段式”：
3-6x=4x，解得x=0.3，M点的平衡转化率为=60%，故B正确；
C．由题中信息可知，随着温度的升高，CO2的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，反应是放热反应，保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，温度会升高，平衡逆向移动，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的高，故C错误；
D．440K时反应达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中按投料，仍然等效于恒压条件下，按进行反应，由图可知，此时再次平衡时，的物质的量分数为0.39，故D正确；
故选C。
7．D
【详解】A．此反应为放热反应，b、c点的投料比相同，温度低，平衡向着正向移动，转化率高。b的转化率高，所以温度低，A错误：
B．此反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，则，B错误；
C．a点时，此时(g)与(g)的物质的量相等，即，据图中信息列三段式：
，容器容积为10L，反应时间是2min，故，C错误；
D．由a、b、c点可知，a、c点对应的平衡常数相等，b、c点对应的体系起始通入的反应物的物质的量相等，将c点对应体系列三段式：
，则，解得m=1.8，b、c点的X投料比相同，所以b点对应体系中，m=1.8，D正确；
故答案选D。
8．A
【详解】A．根据物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；
B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；
C． Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不选；
故选A。
9．D
【分析】反应Ⅰ中，故升温，平衡逆向移动，则转化的n(CO2)减小；，故升温，平衡正向移动，则生成的n(CO)增大，转化的n(CO2)增大；故在整个平衡体系中，二氧化碳的转化率有增大有减小，而一氧化碳选择性增大，故曲线①②表示CO选择性与温度关系，③④变式CO2的转化率与温度关系；
【详解】A．压强越大，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ不移动，故CO生成的n(CO)不变，总转化的n(CO2)增大，故CO选择性减小，故250℃时，B点压强大于A点压强，故P1＞P2，A错误；
B．一定温度下，适当增加相当于n(CO2)不变，n(H2)增大，故只增加氢气物质的量，则氢气转化率减小，B错误；
C．由图可知，150℃~250℃时，CO2的转化率减小，故主要以反应Ⅰ为主，即升温，反应Ⅰ逆向移动，故甲醇平衡产率减小，C错误；
D．由图可知，250℃时，二氧化碳转化率为20%，CO选择性为50%，设开始投入H2为3mol，CO2的物质的量为1mol，则平衡时，则CO2转化0.2mol，由CO选择性公式可知，，则生成n(CO)=0.1mol，由原子守恒可知，n(CH3OH)=0.1mol，由O原子守恒n(H2O)=0.2mol，H原子守恒，平衡时n(H2)=2.6mol，，D正确；
故答案为：D。
10．D
【分析】黄铜矿(含、，少量的等)在空气中灼烧，硫元素被氧化故得到废气含二氧化硫，灼烧后固体加硫酸酸浸，得到溶液含Fe2+、Fe3+、Cu2+等，二氧化硅不反应、被过滤即为浸渣，滤液中加过氧化氢，将Fe2+转变为Fe3+，加氧化铜调pH使铁离子完全沉淀除去、且不引入杂质离子，还原过程为高压氢气将Cu2+转变为Cu，反应为Cu2++H2=Cu+2H+。
【详解】A．据分析，“废气”成分中含，A项正确；
B． 铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子，氧化铜能消耗氢离子促进铁离子水解，故“沉铁”时加入CuO的目的是调节pH以使铁离子沉淀完全，B项正确；
C．还原过程将Cu2+转变为Cu，反应为Cu2++H2=Cu+2H+，则 “滤液”中含有硫酸，硫酸可用于酸浸，故硫酸可循环使用提高原料的利用率，C项正确；
D． 从“还原”反应看，“还原”时生成硫酸和铜，则增大溶液酸度使平衡左移、不利于Cu的生成，D项不正确；
答案选D。
11．B
【分析】A是固体，不能用为单位来表示其反应速率。0~2min内。在同一个反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，即，则0~2min内，。
【详解】A．反应物A是固体，因此一般不用浓度表示反应速率，A错误；
B．A是固体，反应正向进行会使气体质量增大，混合气体密度增大，因此当气体的密度不再变化，则证明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．2min内的平均反应速率，无法知道2min末的速度，C错误；
D．由分析可知，B、C表示的反应速率关系为：，D错误。
故本题选B。
12．B
【详解】A．反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的转化率减小，选项A错误；
B．反应Ⅱ为放热反应，温度越高，平衡常数越小，如图可知，，选项B正确；
C．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，选项C错误；
D．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，当温度为时，反应Ⅲ的平衡常数，选项D错误；
答案选B。
13．B
【详解】A．该反应为等体积反应，且在恒容容器中进行，无论反应是否达到平衡，混合气体摩尔质量始终不变，A错误；
B．该反应正反应为吸热反应，且在恒容绝热容器中反应，随着反应进行，容器内温度发生变化，则气体的压强也会变化，压强不变说明温度不变，反应达到平衡，B正确；
C．容器内各气体浓度相等，这取决于反应初始的投料比以及反应进行程度，不能说明反应达到平衡，C错误；
D．断开2molH—S键的同时断裂2molH—O键，此时反应才达到平衡状态，D错误；
故答案选B。
14．BC
【详解】A．12s时，反应达到平衡状态，生成0.8molC，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6-0.4)mol=1.2mol，(1.0-0.6)mol=0.4mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比可得：1.2:0.4:0.8=3:1:2，则b=1，c=2，故A正确；
B．容器容积不变，平衡时向容器中充入A，反应物浓度增大，反应速率加快，故B错误；
C．起始总物质的量为(1.6+1.0)mol=2.6mol，由A选项分析知，平衡时混合气体总物质的量为(0.4+0.6+0.8)mol=1.8mol，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，即平衡时气体总压强是起始的，故C错误；
D．由A选项分析知，该反应3A(g)+B(g)⇌2C(g)为气体体积减小的反应，则混合气体总的物质的量是个变量，反应前后混合气体的总质量不变，因此混合气体的平均相对分子质量是个变量，当其不变时，说明反应达平衡状态，故D正确；
故选BC。
15．(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1：1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；t3达到化学平衡状态； 287.5kJ/mol
【详解】（1）；
故答案为：；
（2）根据数据可知，1000s时反应达到平衡，；故答案为：50.4%；
（3）NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O，氧化剂与还原剂的比为1：1；
（4）A．刚开始反应时候，反应物浓度最大，生成物浓度最小，则正反应速率最大，逆反应速率最小，A正确；
B．该反应为可逆反应，则N2O5不可能100%转化，B正确；
C．根据公式，，反应前后质量不变，恒容容器的体积不变，则密度不变，C错误；
D．升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行，D正确；
E．分子间作用力决定物理性质，E错误；
故答案为：CE；
（5）①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；后达到化学平衡状态；
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=；
故答案为：287.5kJ/mol。
16．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·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 mol·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 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
17．(1)BC
(2) 0.43
【详解】（1）A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意；
B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意；
综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；
（2）恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α )mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b )mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2 )mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物质的量分数分别为、、、，因此，反应I的平衡常数Kx=；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，a =0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为。
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<0)，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则生成物增加，反应物减少，可知a、b表示的是生成物， c、d表示的是反应物，根据反应①的化学计量数，生成物中CS2的物质的量比H2小，则a表示H2，b表示CS2，同理，c表示的是H2S，d表示的是CH4，故答案为表示CH4、CS2变化的曲线分别是d、b。
（3）M点对应温度下，起始时n(CH4)∶n(H2S)=1∶2，设起始时n(CH4) =1mol, n(H2S)= 2mol，转化的CH4为x mol，则可得
M点对应温度下，平衡时，a表示的H2和d表示的CH4的物质的量分数相等，则可得关系式1-x=4x，x=0.2mol，则H2S的转化率= 。
（4）在反应①中，适当提高n(CH4)∶n(H2S)的比值可提高H2S转化率，当投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1时，即n(CH4)∶n(H2S)分别为1∶1、∶1、12∶1时，n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为三种组合中，n(CH4)∶n(H2S)的比值处于中间，则 H2S转化率也处于中间，则对应的图像是B组；根据题干可知，过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活，反应速率变慢，C组图像中H2S转化率最高，即n(CH4)∶n(H2S)比值最高，即n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，故C组图像中平均反应速率最低的可能原因是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）根据积碳量变化图所示，Co添加量越大，C的含量越高，原料气中只有CH4含有碳元素，则Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为CH4C＋H2。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学平衡
一、单选题
1．（2023春·四川达州·高三统考期中）对于反应，下列有关说法不正确的是
A．在容器中充入4 mol 和5 mol ，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为20 mol
B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变
C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明该反应达到平衡伏态
D．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态
2．（2023秋·四川泸州·高三统考期末）温度一定，某恒容密闭容器中发生反应。下列能作为该反应达到平衡状态的判据的是
A．气体压强不再改变 B．与分子数比为3∶1
C． D．不发生改变
3．（2023秋·浙江温州·高三统考期末）下列描述能用勒夏特列原理解释的是
A．晶体溶于浓盐酸配制溶液
B．溶液中加入少量粉末后产生气泡速率变快
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
4．（2023秋·广东深圳·高三统考期末）工业上制备硫酸过程中涉及反应：。某密闭容器中投入一定量和，在、两不同压强下平衡时的含硫百分含量[的含硫百分含量为]随温度变化如图。下列说法正确的是
A． B．
C．逆反应速率： D．平衡常数：
5．（2023秋·广西玉林·高三统考期末）某可逆反应在容积为的密闭容器中进行，在各物质物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)，下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．反应开始至时，B的平均反应速率为
C．当时，说明该反应达到平衡状态
D．由图求得A平衡时的转化率为
6．（2023·湖南怀化·统考二模）二氧化碳催化加氢合成乙烯的热化学方程式为 ，恒压条件下，按进行反应，达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．图中曲线b表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
B．M点的平衡转化率为60%
C．保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的低
D．440K时反应达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中按投料，再次平衡时，的物质的量分数为0.39
7．（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）乙烯可用于制备乙醇： 。向10L某恒容密闭容器中通入2mol (g)和m mol (g)发生上述反应，测得(g)的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．
B．a、b点对应的平衡常数
C．a点对应的体系中，反应从开始到平衡的2min内，
D．b点对应的体系中，m=1.8
8．（2023秋·浙江台州·高三统考期末）一定温度下，将足量X投入恒容密闭容器中发生反应：。下列叙述中，不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A． B．容器中X的物质的量浓度保持不变
C．Y的体积分数保持不变 D．容器内的压强不再变化
9．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）与可合成。其主要反应为
反应I：
反应II：
起始按投料，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．一定温度下，适当增大可提高平衡转化率
C．，随温度升高甲醇的平衡产率增加
D．、压强下，反应II的平衡常数
10．（2023春·福建福州·高三统考阶段练习）采用高压氢还原法可以从溶液中直接提取金属粉末。以黄铜矿(含、，少量的等)为原料制备铜粉的流程如图：
以下说法错误的是
A．“废气”成分中含
B．“沉铁”时加入CuO的目的是调节pH
C．“滤液”中含有硫酸，可循环使用提高原料的利用率
D．“还原”时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
11．（2023秋·四川巴中·高三统考期末）恒温恒容，4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)经2min，B的浓度减少0.6mol•L-1，下列说法正确的是
A．用A表示的反应速率是0.4mol•L-1•min-1
B．气体的密度不再变化，则证明反应已经达到平衡状态
C．2min末的反应速率v(B)=0.3mol•L-1•min-1
D．分别用B、C表示反应的速率，其关系是：3v(B)=2v(C)
12．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现。
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：(
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是
A．升高温度，反应Ⅱ中的平衡产率增大
B．温度：
C．
D．时，反应Ⅲ的平衡常数
13．（2023春·四川南充·高三校考期中）吸热反应，若在恒容绝热的容器中发生，下列情况下能判断反应一定达到平衡状态的是
A．容器内混合气体摩尔质量不再改变 B．容器内的压强不再改变
C．容器内各气体浓度相等时 D．断开键的同时断裂键
二、多选题
14．（2023春·江西赣州·高三校考期中）一定温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g)，12s时生成0.8molC，A、B物质的量变化如图。下列说法错误的是
A．b=1，c=2
B．平衡时向容器中充入A，反应速率不变
C．平衡时气体总压强是起始的
D．若混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达平衡状态
三、非选择题
15．（2023春·四川遂宁·高三四川省蓬溪中学校校考期中）氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应：。下表为反应在温度下的部分实验数据：
0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答：
(1)从反应开始到500 s，生成的平均速率_______。
(2)温度下，该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程式：_______，在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应：，下列说法不正确的是_______。
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．不可能100%转化为
C．该条件下当混合气体密度不再变化，反应达到最大限度
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
E.200℃时，转化率几乎为0，可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应：，该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示：
请解释正反应速率如图变化的原因：_______。
②氮的另一种氢化物肼()，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量，下列共价键的键能信息如表所示：
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应，则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
16．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1<2Q2 C． Q1=2Q2 d．2Q1>Q2
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 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
17．（2023·全国·高三专题练习）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是___________
A．增加CH4(g)用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g) D．加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx=___________ (写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 mol，达平衡时，α=0.90，b=0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为___________(结果保留两位有效数字)
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<0)
(1)在恒温恒容条件下，可作为反应①达到平衡状态的判断依据是___________(选填编号)。
A．混合气体密度不变
B．容器内压强不变
C．2v正(H2S)=v逆(CS2)
D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变
Ⅱ.在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2的组成的混合气体发生反应①，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如图所示。
(2)如图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是___________、___________(选填编号)。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是___________。
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如图表示800℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。
(4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为对应图中___________组图像(选填“A”“B”或“C”)；在三组图像中，C组图像中平均反应速率最低的可能原因是___________。
(5)未添加Co助剂时，无积碳，随着Co添加量的变化，积碳量变化如图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为___________。
参考答案：
1．A
【详解】A．是可逆反应，在容器中充入4 mol 和5 mol ，反应物不能完全反应，电子转移的物质的量小于20 mol，故A错误；
B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，各反应物和生成物的浓度都不发生变化，v(正)和v(逆)都不变，故B正确；
C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确；
D．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量变大，当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态，故D正确；
故选A。
2．A
【详解】A．该反应是体积减小的反应，正向反应，压强不断减小，当气体压强不再改变，则达到平衡，故A符合题意；
B．若加入的氢气和二氧化碳是按照方程式比例加入，则与分子数比始终是3∶1，因此当比值不变，不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；
C．，没有正逆反应，不能说明达到平衡，故C不符合题意；
D．反应的温度和压强不变，是不发生改变，因此不能作为判断平衡标志，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
3．A
【详解】A．易发生水解：，晶体溶于浓盐酸配制溶液，使水解平衡逆向移动，可以抑制水解，A正确；
B．作为催化剂，溶液中加入少量粉末后产生气泡速率变快，不影响反应的限度，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C．反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，但是缩小体积，气体浓度增大，体系颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，C错误；
D．合成氨反应为放热反应，升高温度，是为了使催化剂活性增大，加快反应速率，不能使平衡正向移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．由图可知温度越高，的含量越高，所以该反应的焓变，A项错误；
B．图中纵轴表示的含硫面分含量随温度的变化，压强越大的平衡体积分数越小，所以，B项错误；
C．由图可知a、b两点对各物质的物质的量均相等，b点温度压强均较高，逆反应速率较大，则，C项正确；
D．该反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数：，D项错误；
故选C。
5．D
【详解】A．A、B、C的物质的量变化之比为2：1：2，则该反应的化学方程式为，故错误；
B．内，故B错误；
C．没有指明与的反应方向，不能判断达到平衡状态，故错误；
D．起始时为，反应中消耗，则平衡时的转化率为，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】由题中信息可知，随着温度的升高，CO2的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，的物质的量分数增大，和的物质的量分数减小，两生成物物质的量等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，b和c所表示的物质的物质的量分数之比为4：1，表示乙烯变化的曲线是c，表示变化曲线的是b，表示变化曲线的是a，
【详解】A．由分析可知，表示变化曲线的是b，故A正确；
B．M点H2和H2O的物质的量分数相等，根据已知条件列出“三段式”：
3-6x=4x，解得x=0.3，M点的平衡转化率为=60%，故B正确；
C．由题中信息可知，随着温度的升高，CO2的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，反应是放热反应，保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，温度会升高，平衡逆向移动，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的高，故C错误；
D．440K时反应达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中按投料，仍然等效于恒压条件下，按进行反应，由图可知，此时再次平衡时，的物质的量分数为0.39，故D正确；
故选C。
7．D
【详解】A．此反应为放热反应，b、c点的投料比相同，温度低，平衡向着正向移动，转化率高。b的转化率高，所以温度低，A错误：
B．此反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，则，B错误；
C．a点时，此时(g)与(g)的物质的量相等，即，据图中信息列三段式：
，容器容积为10L，反应时间是2min，故，C错误；
D．由a、b、c点可知，a、c点对应的平衡常数相等，b、c点对应的体系起始通入的反应物的物质的量相等，将c点对应体系列三段式：
，则，解得m=1.8，b、c点的X投料比相同，所以b点对应体系中，m=1.8，D正确；
故答案选D。
8．A
【详解】A．根据物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；
B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；
C． Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不选；
故选A。
9．D
【分析】反应Ⅰ中，故升温，平衡逆向移动，则转化的n(CO2)减小；，故升温，平衡正向移动，则生成的n(CO)增大，转化的n(CO2)增大；故在整个平衡体系中，二氧化碳的转化率有增大有减小，而一氧化碳选择性增大，故曲线①②表示CO选择性与温度关系，③④变式CO2的转化率与温度关系；
【详解】A．压强越大，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ不移动，故CO生成的n(CO)不变，总转化的n(CO2)增大，故CO选择性减小，故250℃时，B点压强大于A点压强，故P1＞P2，A错误；
B．一定温度下，适当增加相当于n(CO2)不变，n(H2)增大，故只增加氢气物质的量，则氢气转化率减小，B错误；
C．由图可知，150℃~250℃时，CO2的转化率减小，故主要以反应Ⅰ为主，即升温，反应Ⅰ逆向移动，故甲醇平衡产率减小，C错误；
D．由图可知，250℃时，二氧化碳转化率为20%，CO选择性为50%，设开始投入H2为3mol，CO2的物质的量为1mol，则平衡时，则CO2转化0.2mol，由CO选择性公式可知，，则生成n(CO)=0.1mol，由原子守恒可知，n(CH3OH)=0.1mol，由O原子守恒n(H2O)=0.2mol，H原子守恒，平衡时n(H2)=2.6mol，，D正确；
故答案为：D。
10．D
【分析】黄铜矿(含、，少量的等)在空气中灼烧，硫元素被氧化故得到废气含二氧化硫，灼烧后固体加硫酸酸浸，得到溶液含Fe2+、Fe3+、Cu2+等，二氧化硅不反应、被过滤即为浸渣，滤液中加过氧化氢，将Fe2+转变为Fe3+，加氧化铜调pH使铁离子完全沉淀除去、且不引入杂质离子，还原过程为高压氢气将Cu2+转变为Cu，反应为Cu2++H2=Cu+2H+。
【详解】A．据分析，“废气”成分中含，A项正确；
B． 铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子，氧化铜能消耗氢离子促进铁离子水解，故“沉铁”时加入CuO的目的是调节pH以使铁离子沉淀完全，B项正确；
C．还原过程将Cu2+转变为Cu，反应为Cu2++H2=Cu+2H+，则 “滤液”中含有硫酸，硫酸可用于酸浸，故硫酸可循环使用提高原料的利用率，C项正确；
D． 从“还原”反应看，“还原”时生成硫酸和铜，则增大溶液酸度使平衡左移、不利于Cu的生成，D项不正确；
答案选D。
11．B
【分析】A是固体，不能用为单位来表示其反应速率。0~2min内。在同一个反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，即，则0~2min内，。
【详解】A．反应物A是固体，因此一般不用浓度表示反应速率，A错误；
B．A是固体，反应正向进行会使气体质量增大，混合气体密度增大，因此当气体的密度不再变化，则证明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．2min内的平均反应速率，无法知道2min末的速度，C错误；
D．由分析可知，B、C表示的反应速率关系为：，D错误。
故本题选B。
12．B
【详解】A．反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的转化率减小，选项A错误；
B．反应Ⅱ为放热反应，温度越高，平衡常数越小，如图可知，，选项B正确；
C．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，选项C错误；
D．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，当温度为时，反应Ⅲ的平衡常数，选项D错误；
答案选B。
13．B
【详解】A．该反应为等体积反应，且在恒容容器中进行，无论反应是否达到平衡，混合气体摩尔质量始终不变，A错误；
B．该反应正反应为吸热反应，且在恒容绝热容器中反应，随着反应进行，容器内温度发生变化，则气体的压强也会变化，压强不变说明温度不变，反应达到平衡，B正确；
C．容器内各气体浓度相等，这取决于反应初始的投料比以及反应进行程度，不能说明反应达到平衡，C错误；
D．断开2molH—S键的同时断裂2molH—O键，此时反应才达到平衡状态，D错误；
故答案选B。
14．BC
【详解】A．12s时，反应达到平衡状态，生成0.8molC，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6-0.4)mol=1.2mol，(1.0-0.6)mol=0.4mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比可得：1.2:0.4:0.8=3:1:2，则b=1，c=2，故A正确；
B．容器容积不变，平衡时向容器中充入A，反应物浓度增大，反应速率加快，故B错误；
C．起始总物质的量为(1.6+1.0)mol=2.6mol，由A选项分析知，平衡时混合气体总物质的量为(0.4+0.6+0.8)mol=1.8mol，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，即平衡时气体总压强是起始的，故C错误；
D．由A选项分析知，该反应3A(g)+B(g)⇌2C(g)为气体体积减小的反应，则混合气体总的物质的量是个变量，反应前后混合气体的总质量不变，因此混合气体的平均相对分子质量是个变量，当其不变时，说明反应达平衡状态，故D正确；
故选BC。
15．(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1：1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；t3达到化学平衡状态； 287.5kJ/mol
【详解】（1）；
故答案为：；
（2）根据数据可知，1000s时反应达到平衡，；故答案为：50.4%；
（3）NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O，氧化剂与还原剂的比为1：1；
（4）A．刚开始反应时候，反应物浓度最大，生成物浓度最小，则正反应速率最大，逆反应速率最小，A正确；
B．该反应为可逆反应，则N2O5不可能100%转化，B正确；
C．根据公式，，反应前后质量不变，恒容容器的体积不变，则密度不变，C错误；
D．升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行，D正确；
E．分子间作用力决定物理性质，E错误；
故答案为：CE；
（5）①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；后达到化学平衡状态；
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=；
故答案为：287.5kJ/mol。
16．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·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 mol·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 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
17．(1)BC
(2) 0.43
【详解】（1）A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意；
B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意；
综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；
（2）恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α )mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b )mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2 )mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物质的量分数分别为、、、，因此，反应I的平衡常数Kx=；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，a =0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为。
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<0)，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则生成物增加，反应物减少，可知a、b表示的是生成物， c、d表示的是反应物，根据反应①的化学计量数，生成物中CS2的物质的量比H2小，则a表示H2，b表示CS2，同理，c表示的是H2S，d表示的是CH4，故答案为表示CH4、CS2变化的曲线分别是d、b。
（3）M点对应温度下，起始时n(CH4)∶n(H2S)=1∶2，设起始时n(CH4) =1mol, n(H2S)= 2mol，转化的CH4为x mol，则可得
M点对应温度下，平衡时，a表示的H2和d表示的CH4的物质的量分数相等，则可得关系式1-x=4x，x=0.2mol，则H2S的转化率= 。
（4）在反应①中，适当提高n(CH4)∶n(H2S)的比值可提高H2S转化率，当投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1时，即n(CH4)∶n(H2S)分别为1∶1、∶1、12∶1时，n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为三种组合中，n(CH4)∶n(H2S)的比值处于中间，则 H2S转化率也处于中间，则对应的图像是B组；根据题干可知，过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活，反应速率变慢，C组图像中H2S转化率最高，即n(CH4)∶n(H2S)比值最高，即n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，故C组图像中平均反应速率最低的可能原因是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）根据积碳量变化图所示，Co添加量越大，C的含量越高，原料气中只有CH4含有碳元素，则Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为CH4C＋H2。
相关试卷
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，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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24页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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18页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
