2023屆新高考化學一輪復習化學平衡常數(shù)、轉化率及相關計算夯基礎

課練24化學平衡常數(shù)、轉化率及相關計算————————————狂刷小題·夯基礎————————————1.某可逆反應達到平衡狀態(tài)后，僅改變一個外界條件，達到新平衡時產(chǎn)物濃度增大，下列推斷合理的是（）A．反應物轉化率一定增大，平衡常數(shù)一定增大B.平衡一定向正反應方向移動，反應物轉化率增大C．平衡一定移動，平衡常數(shù)一定不變D．上述判斷都片面，不合理2.已知可逆反應3X（g）＋2Y（s）?nC（g）ΔH。若p1＜p2，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷下列說法不正確的是（注明：表格中數(shù)據(jù)為X的平衡轉化率）（）p1MPap2MPa400℃99.699.7500℃96.997.8A.其他條件不變，升高溫度，ΔH減小B．n可能等于2、1C．200℃的平衡常數(shù)大于600℃的平衡常數(shù)D．加入高效催化劑，不改變C的平衡體積分數(shù)3.在1.0L恒容密閉容器中加入4molN2O5，在一定溫度下發(fā)生反應：（Ⅰ）N2O5?N2O3＋O2，（Ⅱ）N2O3?N2O＋O2。達到平衡時c（O2）＝4.5mol·L－1、c（N2O3）＝1.5mol·L－1。下列推斷合理的是（）A．平衡時，c（N2O5）＝2mol·L－1B．平衡時，c（N2O）＝1mol·L－1C．反應Ⅱ的平衡常數(shù)K＝4.5mol·L－1D．N2O5的平衡轉化率為25%4.將一定量的X和Y加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：2X（g）＋Y（s）?G（g）＋3E（l）。忽略固體和液體的體積變化，平衡常數(shù)與溫度和壓強的關系如表所示：壓強/MPa平衡常數(shù)溫度/℃1.01.52.0300ab10.8516c50.2d800160ef下列判斷正確的是（）A．ΔH＜0B．a(chǎn)＞b＞10.8C．ΔS＜0D．800℃、1.0MPa時X的轉化率最大5.已知化學反應X（g）＋Y（g）?Z（g）＋G（g）ΔH的平衡常數(shù)與溫度的關系如表所示。溫度/℃60070083010001200平衡常數(shù)K1.71.11.00.60.4在830℃時，向2L密閉容器中投入amolX、bmolY氣體，反應并達到平衡狀態(tài)。下列說法不正確的是（）A．600℃和1200℃時該反應平衡常數(shù)的表達式相同B．該可逆反應的正反應是吸熱反應C．上述反應達到平衡時X的最大轉化率為50%D.上述反應達到平衡過程中密度、相對分子質量都不變6.已知：2CH3COCH3（l）eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3COCH2C（OH）（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3分別在0℃和20℃下反應，測得其轉化率（α）隨時間（t）變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是（）A.曲線Ⅱ表示20℃時的轉化反應B．升高溫度能提高反應物的平衡轉化率C．在a點時，曲線Ⅰ和Ⅱ表示反應的化學平衡常數(shù)相等D.化學反應速率的大小順序為：d＞b＞c7.以CO2和NH3為原料，通過反應：2NH3（g）＋CO2（g）?CO（NH2）2（l）＋H2O（l）合成尿素。該反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如表；在一定溫度和壓強下，原料氣中NH3和CO2的物質的量之比（氨碳比）與CO2平衡轉化率（α）的關系如圖所示。下列說法正確的是（）t/℃165175185195K111.974.150.634.8A.圖中B點處NH3的平衡轉化率為32%B．該反應平衡常數(shù)的表達式為eq\f(c[CO（NH2）2]·c（H2O）,c2（NH3）c（CO2）)C.該反應中反應物的總鍵能大于生成物的總鍵能D．氨碳比越高，合成CO（NH2）2時NH3的轉化率越高8.T℃時在2L密閉容器中使X（g）與Y（g）發(fā)生反應生成Z（g）。反應過程中X、Y、Z的濃度變化如圖Ⅰ所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2（T2＞T1）時，Y的體積分數(shù)（或Y的物質的量分數(shù)）與時間的關系如圖Ⅱ所示。則下列結論正確的是（）A.容器中發(fā)生的反應可表示為4X（g）＋Y（g）?2Z（g）B．反應進行的前3min內(nèi)，用X表示的反應速率v（X）＝0.3mol·L－1·min－1C．升高溫度，反應的化學平衡常數(shù)K增大D．若改變反應條件，使反應進程如圖Ⅲ所示，則改變的條件是增大壓強9.[2020·浙江7月選考]5mL0.1mol·L－1KI溶液與1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液發(fā)生反應：2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）?2Fe2＋（aq）＋I2（aq），達到平衡。下列說法不正確的是（）A．加入苯，振蕩，平衡正向移動B．經(jīng)苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血紅色，表明該化學反應存在限度C.加入FeSO4固體，平衡逆向移動D．該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（Fe2＋）,c2（Fe3＋）·c2（I－）)10.[2020·江蘇卷]反應SiCl4（g）＋2H2（g）eq\o(=,\s\up7(高溫))Si（s）＋4HCl（g）可用于純硅的制備。下列有關該反應的說法正確的是（）A．該反應ΔH>0，ΔS<0B．該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(c4（HCl）,c（SiCl4）×c2（H2）)C．高溫下反應每生成1molSi需消耗2×22.4LH2D.用E表示鍵能，該反應ΔH＝4E（Si—Cl）＋2E（H—H）－4E（H—Cl）11.[天津卷]某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發(fā)生反應：X（g）＋mY（g）?3Z（g）。平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是（）A.m＝2B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同C．X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D．第二次平衡時，Z的濃度為0.4mol/L12.[2022·陜西摸底]在一定條件下，利用CO2合成CH3OH的反應為：CO2（g）＋3H2（g）?CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH1，研究發(fā)現(xiàn)，反應過程中會發(fā)生副反應：CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g）ΔH2，溫度對CH3OH、CO的產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法中不正確的是（）A．ΔH1＜0，ΔH2＞0B．增大壓強有利于加快合成反應的速率C．生產(chǎn)過程中，溫度越高越有利于提高CH3OH的產(chǎn)率D.合成CH3OH反應的平衡常數(shù)表達式是K＝eq\f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）)13.[2021·蓮塘一中、臨川二中聯(lián)考]T℃時，將2.0molA（g）和2.0molB（g）充入體積為2L的恒容密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：A（g）＋B（g）?2C（g）＋D（s）ΔH＜0。t時刻反應達到平衡時，C（g）為2.0mol。下列說法正確的是（）A．t時刻反應達到平衡時，A（g）的體積分數(shù)為20%B．T℃時該反應的化學平衡常數(shù)K＝2C．t時刻反應達到平衡后，縮小容器體積，平衡逆向移動D．相同條件下，若將1.0molA（g）和1.0molB（g）充入同樣容器，達到平衡后，A（g）的轉化率為0.514.生產(chǎn)硫酸的主要反應：2SO2（g）＋O2（g）?2SO3（g）ΔH＜0。圖中L（L1、L2）、X可分別代表壓強或溫度。下列說法正確的是（）A.X代表壓強B．L1＞L2C．A、B兩點對應的平衡常數(shù)相同D．一定溫度下，當混合氣中n（SO2）∶n（O2）∶n（SO3）＝2∶1∶2時，反應一定達到平衡15.T℃時，在恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO，在催化劑作用下發(fā)生反應：CO（g）＋2H2（g）?CH3OH（g）ΔH＜0。反應達到平衡時，CH3OH的體積分數(shù)與eq\f(n（H2）,n（CO）)的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．反應達平衡時，升高體系溫度，CO轉化率升高B．反應達平衡時，再充入一定量Ar，平衡右移，平衡常數(shù)不變C．容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化說明該反應達到平衡狀態(tài)D．eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5時達到平衡狀態(tài)，CH3OH的體積分數(shù)可能是圖中的F點16.[2022·汕頭一模]二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域，對節(jié)能減排有重要意義。已知反應：6H2（g）＋2CO2（g）eq\o(,\s\up7(催化劑))CH2=CH2（g）＋4H2O（g），溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖所示，下列說法不正確的是（）A．正反應為放熱反應B．化學平衡常數(shù)：KM>KNC．當溫度高于250℃時，催化劑的催化效率降低是因為平衡逆向移動引起的D．若初始投料比n（H2）∶n（CO2）＝3∶1，則圖中M點的乙烯體積分數(shù)約為7.7%17.[2022·華附、省實、廣雅、深中四校聯(lián)考]已知：N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝－mkJ·mol－1。在2L密閉容器中通入3molH2和1molN2，測得不同溫度下，NH3的產(chǎn)率隨時間變化如圖所示。下列有關說法正確的是（）A.ΔH>0，T2>T1B．達到平衡時，T1溫度對應反應放出熱量為mkJC.平衡時，通入氬氣平衡正向移動D．平衡常數(shù)：Ka<Kc狂刷小題夯基礎[練基礎]1．D對于氣體分子數(shù)相等的反應，縮小體積，平衡不移動，產(chǎn)物濃度增大，反應物轉化率和平衡常數(shù)都不變，A項錯誤；若增加產(chǎn)物的量，平衡逆向移動，反應物轉化率減小，B項錯誤；對于吸熱反應，升高溫度，平衡向右移動，產(chǎn)物濃度增大，轉化率和平衡常數(shù)都增大，C項錯誤；D項正確。2．A化學反應的焓變與化學計量數(shù)有關，與反應溫度無關，A項錯誤；Y為固體，增大壓強時X的平衡轉化率增大，說明n＜3，n＝1或2，B項正確；溫度升高，X的平衡轉化率降低，說明正反應是放熱反應，所以，溫度升高，平衡常數(shù)減小，C項正確；加入催化劑，只改變反應速率，能縮短達到平衡所需的時間，但平衡不發(fā)生移動，C的平衡體積分數(shù)不變，D項正確。3．C設反應達到平衡時，有xmol·L－1N2O5轉化為N2O3，其中有ymol·L－1N2O3轉化為N2O，用三段法計算：（Ⅰ）N2O5?N2O3＋O2（Ⅱ）N2O3?N2O＋O2開始（mol·L－1）400x0x平衡（mol·L－1）4－xxxx－yyx＋y依題意，eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＋y＝4.5,x－y＝1.5))解得：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3,y＝1.5))平衡時，c（N2O5）＝1mol·L－1，A項錯誤；c（N2O）＝1.5mol·L－1，B項錯誤；反應Ⅱ的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（O2）·c（N2O）,c（N2O3）)＝eq\f(4.5mol·L－1×1.5mol·L－1,1.5mol·L－1)＝4.5mol·L－1，C項正確；N2O5的平衡轉化率為eq\f(3mol,4mol)×100%＝75%，D項錯誤。4．C升高溫度，平衡常數(shù)K增大，說明正反應是吸熱反應，A項錯誤；溫度相同，平衡常數(shù)K相等，B項錯誤；由反應方程式可知，該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，即該反應是熵減反應，C項正確；800℃時增大壓強，該反應平衡向右移動，X的轉化率增大，故2.0MPa時X的轉化率最大，D項錯誤。5．B根據(jù)數(shù)據(jù)表知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明正反應是放熱反應。6．D根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”可知，曲線Ⅰ先達到平衡狀態(tài)，因此曲線Ⅰ對應的溫度較高，曲線Ⅰ表示20℃時的轉化反應，A項錯誤；曲線Ⅰ溫度較高，但平衡轉化率較低，故升高溫度能降低反應物的平衡轉化率，B項錯誤；a點時，雖然曲線Ⅰ和Ⅱ表示的CH3COCH3的轉化率相等，但化學平衡常數(shù)僅與溫度有關，對應溫度不同，平衡常數(shù)不相等，C項錯誤；d、b點處溫度比c點處高，反應速率比c點快，d點處比b點處轉化率低，故d點處反應物濃度大，反應速率快，故化學反應速率的大小順序為：d＞b＞c，D項正確。7．A對B點，設CO2起始物質的量為mmol，則NH3起始物質的量為4mmol，根據(jù)三段式有2NH3（g）＋CO2（g）?CO（NH2）2（l）＋H2O（l）起始/mol4mm轉化/mol1.28m0.64m平衡/mol2.72m0.36m所以圖中B點處NH3的平衡轉化率為eq\f(1.28m,4m)×100%＝32%，A項正確；由于該反應中CO（NH2）2和H2O均為液態(tài)，故平衡常數(shù)表達式應為eq\f(1,c2（NH3）·c（CO2）)，B項錯誤；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明升高溫度會使平衡逆向移動，所以該反應的正反應為放熱反應，則該反應中反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能，C項錯誤；增大氨碳比，相當于增加氨氣的濃度，根據(jù)勒夏特列原理知，雖然平衡向正反應方向移動，但氨氣的轉化率降低，D項錯誤。8．C由題圖Ⅰ可知，0～3min內(nèi)，X減少0.6mol，Y減少0.2mol，Z增加0.4mol，根據(jù)同一反應中不同物質的化學計量數(shù)之比等于物質的量變化之比，知X、Y、Z的化學計量數(shù)之比為0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，故化學方程式為3X（g）＋Y（g）?2Z（g），A項錯誤；反應進行的前3min內(nèi)，v（X）＝eq\f(0.6mol,2L×3min)＝0.1mol·L－1·min－1，B項錯誤；根據(jù)題圖Ⅱ知，溫度升高，Y的體積分數(shù)減小，說明3X（g）＋Y（g）?2Z（g）平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，C項正確；由題圖Ⅰ和題圖Ⅲ知，達到平衡時，反應物和生成物的物質的量的變化量保持不變，但達到平衡所用時間減少，說明改變的條件不影響化學平衡的移動，只影響反應速率，且該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，所以改變的條件只能是使用了催化劑，D項錯誤。[練高考]9．D碘易溶于苯，加入苯，碘進入到苯中，使水溶液中碘的濃度減小，平衡正向移動，A項正確；如果反應能進行到底，則經(jīng)過苯兩次萃取后溶液中不會有Fe3＋，加入KSCN，溶液不會呈血紅色，溶液呈血紅色說明此反應是可逆反應，有反應限度，B項正確；加入FeSO4，二價鐵離子濃度增大，平衡逆向移動，C項正確；該反應的平衡常數(shù)K＝c2（Fe2＋）·c（I2）/[c2（Fe3＋）·c2（I－）]，D項錯誤。10．B氫氣還原SiCl4制單質硅為吸熱反應，ΔH>0，該反應為氣體分子數(shù)增大的反應，ΔS>0，A項錯誤；反應的平衡常數(shù)為氣態(tài)生成物濃度的冪之積與氣態(tài)反應物濃度的冪之積的比值，B項正確；C項未指明H2所處的狀態(tài)，無法用22.4L·mol－1計算H2的體積，C項錯誤；反應的ΔH等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，D項錯誤。11．D由于在平衡后加入1molZ（g），相當于增大壓強，各組分體積分數(shù)不變，說明平衡不移動，則反應前后氣體物質的量相等，即m＝2，A項正確；化學平衡常數(shù)K只與溫度有關，B項正確；反應后n（X）＝3mol×30%＝0.9mol，n（Y）＝3mol×60%＝1.8mol，二者轉化率都為10%，C項正確；再加入1molZ，反應后n（Z）＝4mol×10%＝0.4mol，則c（Z）＝n（Z）/V＝0.2mol/L，D項錯誤。[練模擬]12．C由題圖可知，隨著溫度的升高，CH3OH的產(chǎn)率逐漸減小，CO2（g）＋3H2（g）?CH3OH（g）＋H2O（g）平衡逆向移動，則ΔH1＜0；CO的產(chǎn)率隨溫度的升高而逐漸增大，CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g）平衡正向移動，則ΔH2＞0，A項正確，C項錯誤；對于有氣體參與的反應，壓強越大反應速率越快，所以增大壓強有利于加快合成反應的速率，B項正確；合成CH3OH反應的平衡常數(shù)表達式是K＝eq\f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）)，D項正確。13．D根據(jù)三段式法可得A（g）＋B（g）?2C（g）＋D（s）n始/mol2.02.00n變/mol1.01.02.0n平/mol1.01.02.0t時刻反應達到平衡時，A（g）的體積分數(shù)為eq\f(1.0,4.0)×100%＝25%，故A錯誤；T℃時該反應的化學平衡常數(shù)K＝eq\f(12,0.5×0.5)＝4，故B錯誤；該反應是反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，縮小容器體積，平衡不移動，故C錯誤；溫度相同，平衡常數(shù)不變，令A的轉化率為x，K＝eq\f(（\f(2x,2)）2,（\f(1.0－x,2)）2)＝4，解得x＝0.5，故D正確。14．B若X代表壓強，則L代表溫度，溫度相同時，增大壓強，平衡正向移動，SO2的平衡轉化率增大，與圖像不符合，A錯誤。結合A項分析推知，X代表溫度，L代表壓強；溫度相同時，增大壓強，平衡正向移動，SO2的平衡轉化率增大，則壓強：L1＞L2，B正確。溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小；由于溫度：A＜B，則平衡常數(shù)：K（A）>K（B），C錯誤。溫度一定，達到平衡狀態(tài)時，n（SO2）、n（O2）和n（SO3）均保持不變，但其比值不一定等于對應的化學計量數(shù)之比，D錯誤。15．D氣體投料比等于化學計量數(shù)之比時，平衡時生成物的體積分數(shù)最大，當eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5時，達到平衡狀態(tài)，CH3OH的體積分數(shù)比C點時對應的CH3OH的體積分數(shù)小，可