2024届高三新高考化学大一轮专题训练：化学平衡

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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年高考湖南卷化学真题）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
2．（2023春·山西大同·高三大同一中校考阶段练习）下列实验内容能达到相应实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
向1mL，溶液中加入5mL溶液，充分反应后，加入2mL苯，充分振荡、静置，分液后将水层分装于两支小试管中，向其中一支小试管中滴加5~6滴15%的溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色
证明与之间的反应属于可逆反应
B
室温时，将等体积、等物质的量浓度的、，溶液分别加入等体积的30%的溶液中，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究、催化效果的优劣
C
取两支试管，分别加入5mL4%、5mL12%的溶液，向其中一支试管中加入少量粉末，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究浓度对反应速率的影响
D
将相同体积相同浓度的稀硫酸分别加入两支试管中，再向两支试管中分别加入不同体积、等浓度的溶液，将两支试管分别放入盛有等温等量的热水的烧杯中，观察并比较两支试管中出现浑浊现象的快慢
探究浓度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·山东聊城·校联考三模）时，将足量某碳酸氢盐固体置于真空恒容密闭容器中发生反应：，该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为。下列说法正确的是
A．当混合气体中的体积分数不变时，说明该反应达到平衡
B．向平衡体系中加入适量增大
C．向平衡体系中充入适量，逆反应速率增大
D．时，该反应的化学平衡常数为
4．（2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考二模）下列装置或操作能达到相应实验目的的是
  
A．甲装置用于酸性溶液滴定溶液
B．乙装置用于判断，且可转化成
C．丙装置可用于吸收氨气，且能防止倒吸
D．丁装置可用于除去氯气中的HCl
5．（2023春·广西玉林·高三博白县中学校考期中）在密闭容器中，反应　，达到如下图甲平衡，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是
  
A．图Ⅰ是增大反应物的浓度
B．图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强
D．图Ⅲ是升高温度
6．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者

B
探究氢离子浓度对、相互转化的影响
向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色
增大氢离子浓度，转化平衡向生成的方向移动
C
探究反应物浓度对反应速率的影响
分别向体积为20mL浓度为的稀硫酸和的浓硫酸中加入2g锌粉，比较收集相同体积的气体所需的时间
反应物浓度越大，收集相同体积的气体所需的时间越短，反应速率越快
D
检验是否变质
向溶液中加入硫酸酸化的KSCN溶液，溶液呈血红色
说明已变质
A．A B．B C．C D．D
7．（2023春·浙江·高三校联考期中）一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：

0
2
4
6
8

0
1.6
2.8
3.6
3.6
下列说法正确的是
A．4s内反应的平均速率
B．该反应的平衡常数
C．此温度下，若该容器中有、和，则反应逆向进行
D．当容器内密度保持不变时，该反应达到平衡状态
8．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）在一定条件下的密闭容器中，进行反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．正、逆反应速率相等且等于零 B．SO2、O2、SO3的浓度相等
C．SO2的浓度保持不变 D．SO2、O2、SO3的体积比为2∶1∶2
9．（2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习）下列由实验操作、现象得到的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向5mL 0.1 溶液中先加入2mL 0.4 NaOH溶液，再加入1mL 0.1 溶液
溶液中先出现蓝色沉淀，后出现黑色沉淀

B
向某溶液中滴入少量氯化钡溶液
产生白色沉淀
溶液中可能含有
C
将盛有气体的密闭容器压缩体积
气体颜色先变深后变浅
平衡向消耗气体的方向移动
D
将适量氯水滴入石蕊溶液中
石蕊溶液先变红后褪色
氯水具有酸性和漂白性
A．A B．B C．C D．D
10．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习）既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产并进而制得硫酸等，其反应原理为：。对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．和所含键能总和比所含键能小
C．反应达平衡后再通入的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
11．（2023·北京朝阳·统考二模）钛酸钡是电子陶瓷基础母体原料，超细微粉体的制备方法如下。
  
已知：
下列说法不正确的是
A．向中先加入，可防止其水解生成
B．得到溶液1的反应：
C．加入过量氨水，有利于提高的产率
D．“煅烧”得到的气体A是和的混合物
12．（2023·江苏·统考二模）用粗硅制备多晶硅，主要发生的反应有：①；。下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②的化学平衡常数
C．制备多晶硅的过程中应设法循环使用和HCl
D．1mol晶体硅中含有4mol Si—Si键
13．（2023·辽宁大连·统考二模）在恒温恒容密闭容器中投入和在一定条件下充分反应，该反应是工业制硫酸的反应之一、和的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．达到平衡时，的平均反应速率为
B．10分钟时反应达到平衡，且此时的平衡转化率为50%
C．容器内气体原子总数不再发生变化，能判断该反应达到平衡状态
D．在实际工业生产中，上述反应的反应条件是合适催化剂，加热，不需要加压
14．（2023·辽宁·校联考模拟预测）在同温同容且恒温恒容的两个密闭容器Ⅰ，Ⅱ中分别发生：，此反应的，，、为速率常数，测得数据如下表，下列说法正确的是
容器
起始浓度/mol/L
平衡浓度/mol/L




Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2


A．若容器Ⅰ两分钟达到平衡，则0~2分钟反应平均速率
B．向平衡后的容器中再加入，重新达平衡后，的体积分数减小
C．容器Ⅱ中起始时速率
D．该反应、随催化剂和温度的改变而改变，但不随浓度和压强的改变而改变

二、非选择题
15．（2023春·广东广州·高三广州市白云中学校考期中）在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间
0
1
2
3
4
5

10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00

3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
前2s内的平均反应速率___________，从表格看，已达化学平衡的时间段为：___________。
(2)如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后，发生反应，已知是红棕色气体，是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。

下列叙述正确的是___________。
a．时，反应未达到平衡，浓度在减小
b．时，反应达到平衡，反应不再进行
c．各物质浓度不再变化    
d．各物质浓度相等
e．，浓度增大    
f．反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下，与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇：。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据：___________，___________。
实验编号
(℃)


①
180

0.1
②


5
③
350

5
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A． B．
C． D．
16．（2023·全国·高三专题练习）CH4–CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

积碳反应
CH4(g)= C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)
ΔH/(kJ·mol−1)
75
172
活化能/
(kJ·mol−1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
由上表判断，催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是___________(填标号)。

A．K积、K消均增加        B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加    D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
17．（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． Q1Q2
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。
18．（2023·全国·高三专题练习）1 mol CH3CH2OH和1 mol H2O充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550 K时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表所示。
t/min
0
20
40
60
80
100
x(H2)/%
0
15
29
40
48
48
上述反应中，正反应速率v正=k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v逆=k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=___________(以Kx和k正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k逆=75mol·L-1·min-1，在t=80 min时，v逆=___________。

参考答案：
1．B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：，故B错误；
C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确；
答案选B。
2．A
【详解】A．向溶液中加入溶液，FeCl3不足，充分反应后，水层中加入KSCN后溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，则证明与之间的反应属于可逆反应， A正确；
B．室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，、中的阴阳离子都不同，不能根据两支试管中气泡产生的快慢探究、催化效果的优劣，B错误；
C．两支试管中双氧水浓度不同、催化剂不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，C错误；
D．混合后两支试管中硫酸浓度不同、浓度不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，D错误；
故选A。
3．C
【详解】A．反应中H2O和CO2按照1：1产生，则反应中CO2的体积分数一直为50%，CO2体积分数不变无法判断化学平衡，A项不符合题意；
B．加入固体不改变物质的浓度平衡不移动，CO的浓度不发生变化，B项不符合题意；
C．充入CO2增加了产物浓度，v逆速率增大，平衡逆向，C项符合题意；
D．平衡时气体总浓度为c0mol/L，则c(CO2)=c(H2O)= mol/L，计算K=×=0.25，D项不符合题意；
故选C。
4．C
【详解】A．酸性高锰酸钾具有强氧化性，能够腐蚀橡胶，应选酸式滴定管盛放，A错误；
B．浓度相同，小的先沉淀，先出现红褐色沉淀，则，但不能说明可转化成，B错误；
C．氨气为极性分子极易溶于水，不溶于，且的密度大于水。导管口插在中，氨气不溶解，逸出后被水吸收，可防止倒吸，C正确；
D．食盐水可抑制氯气的溶解，HCl极易溶于水，可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl，但装置应长管进短管出，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．图I在某一时刻正逆反应速率都增大，若只是增大反应物的浓度，只有正反应速率增大，逆反应速率不变，A错误；
B．图II正逆速率都增大，但增大程度相同，可能是增大压强或加入催化剂的变化情况，因为该反应是前后气体分子数相同的反应，增大压强，正逆速率都增大，但仍相等，平衡不移动，B错误；
C．图III中t时刻的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应 是气体体积不变的放热反应，增大压强平衡不移动，升高温度，平衡逆向移动，则图III是升高温度，故C错误；
D．由C可知，图Ⅲ是升高温度，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．CH3COONH4中水解，，会消耗CH3COO−水解生成的OH−，测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能说明Kh(CH3COO−)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。
18． 1.47 mol·L-1·min-1
【详解】平衡时v正=v逆，可得k正·x2(CO)·x4(H2)=k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，Kx=，则k逆=；t=80min时，H2的物质的量分数为48%，则CO的物质的量分数为24%，CH3CH2OH、H2O的物质的量分数均为14%。v逆=k逆x(CH3CH2OH)·x(H2O)=75mol·L-1·min-1×0.14×0.14=1.47 mol·L-1·min-1。