2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练20化学平衡常数及转化率化学反应的调控Word版附解析

这是一份2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练20化学平衡常数及转化率化学反应的调控Word版附解析，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.把6 ml A气体和5 ml B气体混合放入4 L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),5 min末该反应达到平衡,此时生成C的物质的量为2 ml,测定D的平均反应速率为0.1 ml·L-1·min-1,下列说法错误的是( )。
A.x=2
B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为0.75 ml·L-1
D.反应在恒温达平衡时,容器内压强为开始时的85%
答案:D
解析:D的平均反应速率为0.1 ml·L-1·min-1,则生成D的物质的量是0.1 ml·L-1·min-1×4 L×5 min=2 ml。根据物质的变化量之比等于方程式中各物质的化学计量数之比可知,x=2,A项正确。根据方程式可知,消耗A和B的物质的量分别是3 ml和1 ml,所以B的转化率是1ml5ml×100%=20%,B项正确。平衡时A的物质的量是6 ml-3 ml=3 ml,其浓度是3ml4 L=0.75 ml·L-1,C项正确。该反应前后气体分子总数不变,故无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强都不改变,D项错误。
2.某温度下,将3 ml A和2 ml B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min末反应达平衡,各物质的平衡浓度的关系为ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下将容器的容积扩大为原来的10倍,B的转化率不发生变化,则B的转化率为( )。
A.60% B.40%
C.24%D.4%
答案:A
解析:扩大容器容积为原来的10倍,B的转化率不变,则a=1。
设B的变化浓度为x ml·L-1,令容器的容积为1 L,则:
A(g) + B(g) C(g) + D(g)
起始浓度/(ml·L-1)3200
变化浓度/(ml·L-1)xxxx
平衡浓度/(ml·L-1)3-x2-xxx
根据平衡浓度的关系,(3-x)×(2-x)=x×x,解得x=1.2,则B的转化率为1.2ml2ml×100%=60%,A项正确。
3.浓度均为0.1 ml·L-1的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图,下列说法不正确的是( )。
A.平衡时CO与H2的物质的量比为1∶1
B.p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为p1α(p4),正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应进行,甲烷的转化率降低,故压强p4>p3>p2>p1,B项正确。压强为p4、1 100 ℃的条件下,达到平衡X点时甲烷的转化率为80%,甲烷的浓度变化量为0.1 ml·L-1×80%=0.08 ml·L-1,则v(CO2)=ΔcΔt=0.08ml·L-110min=0.008 ml·L-1·min-1,C项正确。由题图可知,当压强相同时,温度越高,CH4的平衡转化率越大,D项错误。
4.温度为T1时,在容积为10 L的恒容密闭容器中充入一定量的M(g)和N(g),发生反应M(g)+N(g)2P(g)+Q(g) ΔH>0。反应过程中的部分数据如表所示,下列说法正确的是( )。
A.若T2时该反应的化学平衡常数为0.64,则T1>T2
B.0~5 min内,用M表示的平均反应速率为0.4 ml·L-1·min-1
C.该反应在第8 min时v逆>v正
D.当M、N的转化率之比保持不变时,可判断该反应达到平衡状态
答案:A
解析:该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,平衡常数增大,根据表中数据可知,5 min时反应已达到平衡,故T1时该反应的化学平衡常数为(0.4)2×0.20.4×0.1=0.8,T2时该反应的化学平衡常数为0.64,故T1>T2,A项正确,C项错误。根据“三段式”可知,0~5 min内,用M表示的平均反应速率为v=ΔcΔt=0.2ml·L-15min=0.04 ml·L-1·min-1,B项错误。根据化学方程式M、N的化学计量数之比可知,两者的转化率之比始终保持不变,是个定值,故D项错误。
5.温度为T时,在容积不变的密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如表所示,下列说法正确的是( )。
A.平衡时,X的转化率为20%
B.当温度为T时,该反应的平衡常数为40
C.平衡后,增大体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2 min内,用Y的浓度变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:平衡时,X的转化率=(0.1-0.05)ml·L-10.1ml·L-1×100%=50%,A项错误;温度为T时,该反应的平衡常数K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×0.053=1 600,B项错误;该反应是气体分子数减小的反应,达平衡后,增大体系压强,v正、v逆均增大,平衡向正反应方向移动,C项错误;前2 min内,用Y的浓度变化量表示的平均反应速率v(Y)=3v(X)=3×0.02ml·L-12min=0.03 ml·L-1·min-1,D项正确。
6.科学家研究以太阳能为热源分解Fe3O4,最终循环分解水制H2,其中一步重要反应为2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH=a kJ·ml-1。在一定压强下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)-T曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )。
A.a>0
B.压强p1>p2
C.升高温度,该反应的平衡常数增大
D.将体系中O2分离出去,能提高Fe3O4的转化率
答案:B
解析:根据图像分析,压强一定,温度升高,Fe3O4的平衡转化率升高,该反应为吸热反应,ΔH>0,即a>0,A项正确;温度一定时,压强增大,平衡逆向移动,Fe3O4的平衡转化率降低,故p1KB。t/min
0
5
10
n(M)/ml
6.0
4.0
n(N)/ml
3.0
1.0
物质
X
Y
Z
初始浓度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
2 min时浓度/(ml·L-1)
0.08
a
b
平衡浓度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
物质
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OH(g)
浓度(ml·L-1)
1.8
1.8
0.4