2026年新高考化学小题训练考点18化学平衡常数(原卷版+解析)

这是一份2026年新高考化学小题训练考点18化学平衡常数(原卷版+解析)，共16页。试卷主要包含了甲醇重整制氢涉及三个反应等内容，欢迎下载使用。
1．(2025·江苏省江阴市高三学情调研)利用甲烷可以除去SO2，反应为CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＜0
下列说法正确的是( )
A．该反应在任何温度下均可自发进行
B．该反应的平衡常数
C．该反应中每断开4ml碳氢σ键同时形成2ml碳氧σ键
D．其他条件相同，增大可提高SO2的平衡转化率
2．(2025·山西省部分学校高三月考)某温度下，将一定量NH4HCO3(s)置于容积不变密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＞0。已知Kp为压强平衡常数，分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是( )
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．若NH3体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态
C．若平衡后体系压强为pkPa，则该温度下的平衡常数为
D．若降温使体系中H2O(g) →H2O(l)，则反应速率和产率均能提高
3．(2025·云南省昆明市高三 “三诊一模”)甲醇重整制氢涉及三个反应：
反应Ⅰ．CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) K1
反应Ⅱ．CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) K2
反应Ⅲ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) K3
反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表：
下列说法正确的是( )
A．相同温度下，
B．反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行
C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，反应Ⅱ平衡逆移
D．时，向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中，均充入1ml CH3OH(g)与1mlH2O(g)，恒压条件下H2的平衡产率更高
4．(2025·浙江省温州市高三一模)1200℃下，将2.00mlCaCO3(s)置于1.0L真空密闭容器中，发生反应：
ⅰ.CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) ΔH＞0 K=0.5
ⅱ.2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)
tmin时，达到平衡状态，测得O2的体积分数为20%。下列说法不正确的是( )
A．若在下平衡，K＜0.5
B．若容器体积为0.5L，平衡时，CO的体积分数为40%
C．平衡时，n(CaO)=0.5 ml
D．
5．(2025·浙江省台州市高三一模)保持温度不变，在含足量HgI2(s)和一定量的溶液中，存在如下平衡关系：
HgI2(s)HgI2(aq) K1
HgI2(s)HgI+(aq)+ I-(aq) K2
HgI+(s)Hg2+(aq)+ I-(aq) K3
HgI2(s) + I-(aq)HgI3-(aq) K4
HgI3-(aq) +I-(aq)HgI42-(aq) K5
HgI2(s)Hg2+(aq)+2I-(aq) Ksp
K分别为平衡常数，设HgI2(s)的溶解度为sml/L。下列说法不正确的是( )
A．HgI2(s)的Ksp=K1×K2×K3
B．
C．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI+)一定减小
D．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI3-)一定增大
反应速率常数
6．(2025·河北省沧州市沧县中学高三月考)在某恒温条件下，在三个容积均为的刚性密闭容器中，均发生NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g) ＋CO2(g) ΔH＞0反应。已知：，，为速率常数，受温度影响。三个容器中的起始浓度如下，下列说法错误的是( )
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有
B．若升高温度，设，则a值将大于0.8
C．容器Ⅱ中起始时化学反应正向进行，达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比小于
D．在容器Ⅲ中，当消耗等于消耗时反应必定达到化学平衡状态
7．(2025·山东省日照市校际联合考试高三期中)一定温度下，向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应：M(g)＋N(g)X(g)＋Q(g)，该反应由两步完成：①M(g)＋N(g)Y(g)＋Q(g)，②Y(g)X(g)，其中反应②，。测得X、Y的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．0~30s，v(M)=0.05 ml·L-1·S-1
B．30s时，反应k逆：k正=0.4
C．总反应的反应速率由反应②决定
D．Y浓度达到最大值时，反应①未达到平衡状态，此时v正＞v逆
8．(2025·江西省南昌市东湖区南昌二中高三期中)向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g)，发生如下反应：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)，测得不同温度下PCl3(g)的转化率α与时间的关系如图所示。其速率方程为v正=k正·c(PCl3)·c(Cl2)，v逆=k逆·c(PCl5)(k正、k逆是速率常数，只与温度有关)。
下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH
C．升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
D．T1时，若平衡体系中c(Cl2)=0.25 ml·L-1，则=1/16
9．(2025·辽宁省点石联考高三期末考试)CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中CH3OH的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．M点和N点反应速率的比值：
C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内CH3OH的产量
D．M点CO2的平衡转化率为80%
10．(2025年1月•“八省联考”河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为和和分别为正，逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正，逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．E1＞E-1 B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时 D．加入催化剂可以提高N的平衡转化率
11．(2025·广西高三一模)硅烷法制备多晶硅的核心反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH＞0。已知，，、分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关，x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3(g)，不同温度下反应，测得反应体系中SiHCl3(g)的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．当v正(SiHCl3)=2v逆(SiH2Cl2)时可判断该反应已达平衡
B．平衡后温度由T1变为T2，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C．平衡后恒温下再加入SiHCl3(g)，再达平衡时不变
D．T1温度下，平衡时
12．(2025·山东省齐鲁名校教研共同体高三下学期开学质量检测)工业生产丙烯的反应原理为C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH＞0。向密闭容器中充入一定量的丙烷发生该反应，测得丙烷平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知：①上述反应的(其中为速率常数，与温度有关)。
②C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的燃烧热(ΔH)依次为akJ·ml−1、bkJ·ml−1、ckJ·ml−1。
下列叙述正确的是( )
A．压强：p1＞p2 B．活化分子百分数：Z＞X＞Y
C．Y点的小于Z点的 D．a＜b+c
反应
398K
498K
598K
698K
798K
Ⅰ
0.5535
185.8
9939.5
Ⅱ
872.7
容器编号
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
I
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
考点18 化学平衡常数
化学平衡常数
1．(2025·江苏省江阴市高三学情调研)利用甲烷可以除去SO2，反应为CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＜0
下列说法正确的是( )
A．该反应在任何温度下均可自发进行
B．该反应的平衡常数
C．该反应中每断开4ml碳氢σ键同时形成2ml碳氧σ键
D．其他条件相同，增大可提高SO2的平衡转化率
【答案】C
【解析】A项，反应正向气体分子数减小，△Sk逆·c(PCl5)，得>，B正确；C项，据A分析：该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡逆向移动，说明k正增大的倍数小于k逆增大的倍数，C正确；D项，T1时，平衡时v正=k正·c(PCl3)·c(Cl2)=v逆=k逆·c(PCl5)，则，若平衡体系中c(Cl2)=0.25 ml·L-1，假设投料PCl3(g)和Cl2(g)均为aml/L，此时PCl3(g)转化率为80%，则反应0.8aml/L PCl3(g)、生成0.8aml/LPCl5(g)，则，D错误；故选D。
9．(2025·辽宁省点石联考高三期末考试)CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中CH3OH的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．M点和N点反应速率的比值：
C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内CH3OH的产量
D．M点CO2的平衡转化率为80%
【答案】B
【解析】A项，由图像可知，在投料比相同时，温度越高，CH3OH的体积分数越小，该反应为放热反应，ΔH＜0，故A正确；B项，在恒压密闭容器中，M点和N点投料比相同，温度不同，N点CH3OH的体积分数小于M点，则N点反应物的体积分数大于M点，可知N点反应物的浓度(用c2表示)大于M点(用c1表示)，则，故B错误；C项，催化剂能加快反应速率，可以提高单位时间内CH3OH的产量，故C正确；D项，M点投料比，设H2为3 ml、CO2为1 ml，列三段式：
平衡时混合气体总物质的量为，平衡体系中CH3OH的体积分数，解得，M点CO2的平衡转化率为80%，故D正确；故选B。
10．(2025年1月•“八省联考”河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为和和分别为正，逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正，逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．E1＞E-1 B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时 D．加入催化剂可以提高N的平衡转化率
【答案】B
【解析】从与关系图所示，随着温度升高，逐渐增大，且增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。A项，该反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即E1＜E-1，A错误；B项，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B正确；C项，达到平衡时正逆反应速率相等，则有，所以，C错误；D项，加入催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，不会提高N的平衡转化率，D错误；故选B。
11．(2025·广西高三一模)硅烷法制备多晶硅的核心反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH＞0。已知，，、分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关，x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3(g)，不同温度下反应，测得反应体系中SiHCl3(g)的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．当v正(SiHCl3)=2v逆(SiH2Cl2)时可判断该反应已达平衡
B．平衡后温度由T1变为T2，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C．平衡后恒温下再加入SiHCl3(g)，再达平衡时不变
D．T1温度下，平衡时
【答案】B
【解析】A项，正逆反应速率相同时反应达到平衡，故A正确；B项，、，反应平衡常数：，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值增大，则仅升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，故B错误；C项，恒容条件下再充入1mlSiHCl3，相当于增大压强，而2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，x(SiHCl3)不变，故C正确；D项，假设初始SiHCl3物质的量为1ml，则平衡时SiHCl3物质的量为0.8ml，转化的SiHCl3物质的量为0.2ml，则转化的SiH2Cl2、SiCl4物质的量各为0.1ml，即平衡时SiH2Cl2、SiCl4物质的量各为0.1ml，根据平衡时v正=v逆，则，，故D正确；故选B。
12．(2025·山东省齐鲁名校教研共同体高三下学期开学质量检测)工业生产丙烯的反应原理为C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH＞0。向密闭容器中充入一定量的丙烷发生该反应，测得丙烷平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知：①上述反应的(其中为速率常数，与温度有关)。
②C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的燃烧热(ΔH)依次为akJ·ml−1、bkJ·ml−1、ckJ·ml−1。
下列叙述正确的是( )
A．压强：p1＞p2 B．活化分子百分数：Z＞X＞Y
C．Y点的小于Z点的 D．a＜b+c
【答案】C
【解析】A项，反应是气体体积增大的反应，温度相同时，压强越小，C3H8的转化率越大，故压强：p1＜p2，故A错误；B项，X、Y点的温度相同，活化分子百分数相同，故B错误；C项，，平衡时v正=v逆，即，有，该反应吸热，温度越高K越大，故Y点的小于Z点的，故C正确；D项，C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的燃烧热(ΔH)依次为akJ·ml−1、bkJ·ml−1、ckJ·ml−1，即有：① ；② ；③ ；反应①-(反应②+③)可得题干中的反应，则a-b-c>0，即a>b+c，故D错误；故选C。
反应
398K
498K
598K
698K
798K
Ⅰ
0.5535
185.8
9939.5
Ⅱ
872.7
容器编号
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
I
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35