2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学平衡

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学平衡，共21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练习--化学平衡
一、单选题
1．（2023·全国·高三专题练习）在恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生分解反应：，测得不同起始浓度和不同催化剂表面积时Z的浓度随时间的变化如表所示。下列说法错误的是
编号

0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x

③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40

A．实验①，100 min时反应达到平衡状态
B．实验②，60 min时反应处于平衡状态
C．相同条件下，增大催化剂的表面积，Z的平衡转化率不变
D．相同条件下，增加Z的浓度，反应速率增大
2．（2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考期中）甲醇脱氢法制工艺过程涉及如下反应：
反应Ⅰ：  
反应Ⅱ：  
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 mol 气体发生上述反应，反应相同时间，测得的转化率和的选择性随温度变化如图所示。(已知：的选择性=)下列说法错误的是

A．  
B．虚线代表的是的转化率
C．553K时，的产量为0.05 mol
D．低于553K时，温度越高，生成的越多
3．（2023·全国·高三专题练习）汽车尾气中NO产生的反应为     。一定条件下，等物质的量和在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下随时间(t)的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是

A．温度T下、0-40s内
B．M点小于N点
C．曲线b对应的条件改变可能是充入氧气
D．若曲线b对应的条件改变是升高温度，则
4．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模）1889 年，Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=(R，C均为常数)。已知2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ，经历反应1和反应2两步：
反应1：2NO(g) N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2：N2O2(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH2= -65. 7 kJ·mol-1
两步反应的活化能Ea1 < Ea2。某课题组通过实验绘制出两步反应lnK、lnk随 的变化曲线如图所示(K表示平衡常数) ，下列说法中不正确的是

A．2molNO与1molO2充分反应，放出热量小于112kJ
B．曲线③表示的是k2随的变化关系
C．温度越高，单位时间内NO的转化率可能越低
D．相同条件下，O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著
5．（2023·山东·高三专题练习）葡萄糖在碱性条件下和亚甲基蓝溶液混合后，蓝色会消失，经振荡，无色溶液又恢复蓝色，此过程可以反复多次。现用培养皿盛放上述溶液，将蓝牙音箱、白色亚克力板、培养皿由下至上放置，打开音箱(设置音频为60赫兹，音量为60分贝)，振荡使空气中的氧气进入溶液，一段时间后，培养皿中呈现波纹状颜色变化。

以下分析不符合事实的是
A．颜色变化的过程是可逆反应
B．蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程
C．升高温度，不一定能加快溶液变蓝的过程
D．波腹处更容易呈现蓝色的原因是此处氧气浓度更大
6．（2022·浙江·高三期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高三氧化硫的转化率
B．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅
C．光照新制氯水时，溶液的pH逐渐减小
D．硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3，工业上常加入V2O5做催化剂
7．（2022·浙江·高三期中）在容积为2L的恒容密闭容器中充入P(g)和Q(g)，发生反应P(g)+2Q(g)3R(g)+4S(s) △H。所得数据如下表：
组号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
n(P)
n(Q)
n(R)
n(S)
①
500
0.10
0.80
0.24
0.32
②
500
0.20
1.60
x

③
700
0.10
0.30
0.18
0.24
以下说法正确的是
A．②中反应的的平衡常数K=60 B．该反应的△H>0
C．根据题目信息不能确定x的值 D．反应达到平衡后增大压强，平衡逆向移动
8．（2023春·云南·高三校联考阶段练习）为减少对环境造成的㬌响，发电厂试图将废气中的进行合理利用，以获得重要工业产品。研究发现与合成的反应机理如下：
①快；
②快；
③慢。
反应②的速率方程，、、是速率常数。下列说法错误的是
A．反应②的平衡常数
B．反应①和②的活化能均大于反应③的活化能
C．要提高合成的速率，关链是提高反应③的速率
D．使用合适的催化剂不能增大平衡时的体积分数
9．（2023春·山西运城·高三康杰中学校考期中）在Fe+催化作用下，C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．X为C2H5OH，是中间产物之一
B．过程①~⑥，Fe元素的化合价均发生了变化
C．增加Fe+的量，C2H6平衡转化率不变
D．每消耗1molN2O，可制备0.5molCH3CHO
10．（2023·广东·高三专题练习）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列关于次氯酸盐性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A．将足量的二氧化碳通入溶液中：
B．验证“84”消毒液与洁则剂不能混合的原因：
C．用溶液吸收废气中的制石膏乳：
D．将硫酸铬溶液滴入含的强碱性溶液中：
11．（2023春·上海嘉定·高三上海市育才中学校考阶段练习）已知合成氨反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)＋QkJ(Q>0)。某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示：(图中T表示温度，n表示起始时H2物质的量)。下列说法错误的是

A．由图可知，T1＞T2
B．a、b、c三点中，b点时H2的转化率最大
C．a、b、c三点的平衡常数K值相等，c点化学反应速率最快
D．若容器容积为2 L，b点对应的n＝0.15 mol，测得平衡时H2、N2的转化率均为60%，则平衡时N2的物质的量浓度为0.01mol·L－1
12．（2023春·福建福州·高三福州三中校考期中）向密闭容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2，发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)，S2Cl2与SCl2的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是

A．a为v(SCl2)随温度的变化曲线
B．该反应正反应为放热反应
C．0℃下反应一段时间，S2Cl2的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氦气，平衡不移动

二、多选题
13．（2023秋·山东威海·高三统考期末）常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸，发生反应：。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是
A．保持不变 B．溶液不再变化
C． D．保持不变
14．（2022秋·广西南宁·高三校考阶段练习）3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中，发生的反应如下：3A(g)+B(g)xC(g)＋2D(g)，5 min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1，下列结论正确的是
A．A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1 B．平衡时，B的转化率为40％
C．平衡时，C的浓度为0.25 mol·L-1 D．平衡时，容器内压强为原来的0.8倍

三、非选择题
15．（2022·全国·高三专题练习）由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一，也是我国科学家2021年发布的由CO2人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一、已知：

反应②：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)    △H=+40.9kJ•mol-1
反应③：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)    △H=+90.4kJ•mol-1
某研究小组采用上述催化剂，向密闭容器中通入3molH2和1molCO2，只发生反应①和反应②，在不同条件下达到平衡，在T=300℃下甲醇的物质的量分数φ(CH3OH)随压强P的变化、在p=600kPa下φ(CH3OH)随温度T的变化，如图所示。

图中M点的φ(CH3OH)高于N点的原因是_____。
16．（2022春·江苏盐城·高三校考阶段练习）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    △H＜0。该反应的化学平衡常数表达式是K=____。
(2)已知平衡常数K与温度T的关系如表：
T/℃
400
300
平衡常数K
K1
K2
①试判断K1_____K2(填写“>”=”或“0，B正确；
C．根据②中反应的平衡常数可计算x的值，C错误；
D．该反应前后无气体体积变化，则改变压强，反应平衡不发生移动，D错误；
故选B。
8．B
【详解】A．反应②存在，，平衡时正逆反应速率相等，则K=，A正确；
B．活化能越小，反应速率越快，则反应①和②的活化能小于反应③的活化能，B错误；
C．慢反应决定整个反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确；
D．催化剂不影响平衡移动，则选择合适的催化剂能加快该反应的速率，而平衡不移动则COC12的体积分数不变，D正确；
故选B。
9．C
【分析】根据反应机理图示，是反应物，是生成物，其余为中间产物。
【详解】A．根据反应③，X为，是生成物，A错误；
B．根据反应③④，涉及的中间产物中Fe元素化合价相同，B错误；
C．是催化剂，增加的量时，实质是增加的量，催化剂只改变反应速率，不改变反应物的平衡转化率，C正确；
D．反应③显示其是制备过程的副反应，会生成X（乙醇），因此每消耗1molN2O，制备不了0.5molCH3CHO，D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．足量二氧化碳通入溶液生成的是，离子方程式为：，A错误；
B．“84”消毒液与洁厕剂混合的离子方程式为，因生成有毒的氯气，因此两者不能混合使用，B正确；
C．生成的微溶于水不能拆，离子反应为：，C错误；
D．强碱性溶液不生成，离子反应为：，D错误；
故选：B。
11．B
【详解】A．由图可知，n（H2）相同时，温度T2对应氨气含量高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则T1＞T2，A正确；
B．a、b、c三点，n（H2）越大，平衡正向移动的程度越大，N2的转化率越大，H2的转化率却越小，a点时氢气的物质的量最小，a点H2的转化率最高，B错误；
C．温度不变化学平衡常数不变，故a、b、c三点的平衡常数K值相等，c点时H2起始的物质的量浓度最大，化学反应速率最快，C正确；
D．b点时，初始加入n（H2）=0.15mol，n（N2）为xmol，平衡时H2和N2的转化率均为60%，则转化的氢气为0.09mol，则：，则×100%=60%，则x=0.05mol，则平衡时N2的物质的量浓度为=0.01 mol•L-1，D正确；
故答案为：B。
12．C
【分析】根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)可知，用S2Cl2的消耗速率表示正反应速率和用SCl2的消耗速率表示逆反应速率，平衡时二者之比为1:2，图中A、B点处于平衡状态对应的温度为250℃，A点表示的反应速率是B点的2倍，则曲线a表示v(SCl2)；300℃时，SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的2倍，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应。
【详解】A．由方程式S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)可知，平衡时SCl2的反应速率是S2Cl2的两倍，则a为v(SCl2)随温度的变化曲线，故A正确；
B．图中A、B点处于平衡状态对应的温度为250℃，300℃时，SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的2倍，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故B正确；
C．0℃时，SCl2的消耗速率等于S2Cl2的消耗速率，则SCl2的消耗速率小于S2Cl2的消耗速率的2倍，说明平衡正向进行，S2Cl2的物质的量减少，故C错误；
D．反应达到平衡后向体系中充入氦气，反应物和生成物的浓度都不发生变化，平衡不移动，故D正确；
故选C。
13．BC
【详解】A．与反应物和生成物的能量高低有关，在一定条件下始终保持恒定，因此不能据此判断平衡状态，故A不符合题意；
B．溶液不再变化说明溶液中氢离子浓度不变，则反应达到平衡状态，故B符合题意；
C．根据速率比等于化学计量数之比可知：，若，则，正反应速率等于逆反应速率反应达到平衡状态，不能据此判断平衡状态，故C符合题意；
D．和的起始量之比为1：2，结合反应可知两者变化量之比也为1：2，则 始终保持1：2恒定不变，不能据此判断平衡状态，故D不符合题意；
故选：BC。
14．AC
【详解】5min后反应达到平衡，容器内压强变小，则有x+2＜3+1，x＜2，只能为x=1，D的平均反应速率为0.1mol/（L•min），生成n（D）=2L×5min×0.1mol/（L•min）=1mol，则：
A．v（A）==0.15mol/（L•min），故A正确；
B．B的转化率==20%，故B错误；
C．平衡时C的浓度为0.5mol÷2L=0.25mol/L，故C正确；
D．恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时，容器内压强为原来的倍，故D错误，
故选AC。
15．反应①为放热反应，且正反应是气体体积减小的反应，M点相对于N点，温度更低，压强更大，有利于反应①平衡正向移动，φ(CH3OH)增大
【详解】反应①为气体体积减小的放热反应，由图可知，M点相对于N点温度更低，压强更大，有利于反应①平衡向正反应方向移动，导致甲醇的体积分数增大，故答案为：反应①为放热反应，且正反应是气体体积减小的反应，M点相对于N点，温度更低，压强更大，有利于反应①平衡正向移动，φ(CH3OH)增大。
16．(1)
(2) ＜ bd

【详解】（1）由反应，可知该反应的化学平衡常数表达式为；
（2）①由可知，该反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，则；
②a.在工业合成氨中催化剂活性最适合的温度为，所以才用较高温度，则与勒夏特列原理无关，故a不选；
b．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，即减小生成物浓度，平衡正向移动，符合勒夏特列原理，故选b；
c．催化剂只能缩短化学平衡所需的时间，不能改变反应限度，则与勒夏特列原理无关，故c不选；
d．由于该反应为非等体积反应，所以增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，符合勒夏特列原理，故选d；
答案选bd。
17．(1)2mol/L
(2)0.1mol/(L∙min)
(3)2
(4)④
(5)bc
(6) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) 0.075mol/(L∙min)

【详解】（1）5min时测得C为3mol，则5min内消耗的B为2mol，5min时B的物质的量为6mol-2mol=4mol，B的物质的量浓度为=2mol/L；答案为：2mol/L。
（2）5min时测得C为3mol，则5min内消耗的A为1mol，5min内用A表示的化学反应速率v(A)===0.1mol/(L∙min)；答案为：0.1mol/(L∙min)。
（3）由于化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(A)：v(D)=0.1mol/(L∙min)：0.2mol/(L∙min)=1：n，解得n=2；答案为：2。
（4）①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ；
②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 ，则v(A)=v(B)=×0.5mol/(L∙s)=0.25mol/(L∙s)=15mol/(L∙min)；
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ，则v(A)=v(C)=×4.5mol/(L∙min)=1.5mol/(L∙min)；
④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1，则v(A)=v(D)=×0.8mol/(L∙s)=0.4mol/(L∙s)=24mol/(L∙min)；
反应速率由快到慢的顺序为④＞②＞①＞③，反应速率最快的是④；答案为：④。
（5）a．v(B)=2v(A)没有指明反应速率的方向，不能说明反应已经达到平衡状态，a项不符合题意；
b．该反应反应前后气体的化学计量数之和不相等，建立平衡的过程中气体总物质的量增大，在恒温恒容容器中，容器内压强增大，容器内压强保持不变能说明反应已经达到平衡状态，b项符合题意；
c．单位时间内生成1molA时，消耗2molB，说明正、逆反应速率相等，能说明反应已经达到平衡状态，c项符合题意；
d．该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，在恒容容器中，容器内的密度始终保持不变，容器内密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态，d项不符合题意；
答案选bc。
（6）①0~2min内X、Y物质的量随着时间的推移逐渐减小，X、Y为反应物，Z物质的量随着时间的推移逐渐增大，Z为生成物，2min时反应达到平衡状态，0~2min内X、Y、Z物质的量的改变值依次为0.3mol(1.0mol-0.7mol)、0.1mol(1.0mol-0.9mol)、0.2mol(0.2mol-0mol)，则X、Y、Z的化学计量数之比为3：1：2，反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；答案为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。
②反应开始～2min，气体X的平均反应速率v(X)===0.075mol/(L∙min)；答案为：0.075mol/(L∙min)。
18．(1)
(2) b、c 0.05mol•L-1•min-1 2
(3) 升温 减小SO3浓度

【解析】（1）
已知：
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
依据盖斯定律将方程式2×②－①得方程式③，则K3=，故答案为：；
（2）
①a.恒容条件下，容器体积始终保持不变，不能据此判断平衡状态，故错误；
b.反应前后气体的物质的量减小，压强越小，当容器压强保持不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
c.只有氯气有色，当气体颜色保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
d.v（ClNO）=v（NO）时，反应方向未知，无法确定是否达到平衡状态，故错误；
故选bc；
②v（ClNO）=1mol/L÷10min=0.1mol/（L·min），同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，据此得v（Cl2）=0.5v（ClNO）=0.5×0.1mol/（L·min）=0.05mol/（L·min），故答案为：0.05 mol•L-1•min-1；
③开始c（NO）=4mol÷2L=2mol/L、c（Cl2）=2mol÷2L=1mol/L，依据三段式可知

化学平衡常数K==2L/mol，故答案为：2L/mol；
（3）
a时逆反应速率大于正反应速率，且正逆反应速率都增大，说明平衡应向逆反应方向移动，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果，b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，若增大压强时，平衡向正反应方向移动，则正逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，图象应为。