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　第24练　化学平衡状态　化学平衡的移动
高考真题演练
1．(2024·浙江6月选考)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH1>0
Ⅱ.C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g)
ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是(　　)
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性＝×100%。
A．反应活化能：Ⅰ<Ⅱ
B．500 ℃时，0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)＝2.88×10－3 mol·L－1·min－1
C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷转化率
2．(2024·山东卷改编)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＞0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法正确的是(　　)
A．k1B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：＜
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
3．(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(　　)
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
4．(2023·山东卷改编)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：
已知反应初始E的浓度为0.10 mol·L－1，TFAA的浓度为0.08 mol·L－1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是(　　)
A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很大
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08 mol·L－1
5. (2023·海南卷改编)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)??C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．曲线①表示的是逆反应的v t关系
B．t2时刻体系处于平衡状态
C．反应进行到t1时，QD．催化剂存在时，v1、v2都增大
6．(2022·海南高考)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g) CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
7．有平衡体系：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)单位时间的产量，应采用的最佳反应条件是(　　)
A．高温、高压
B．低温、高压、催化剂
C．低温、低压
D．适宜温度、高压、催化剂
8．一定温度下，在某体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生可逆反应2A(g)＋B(g) 3C(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，下列说法正确的是(　　)
A．当容器内压强不变时说明反应已达到平衡
B．当反应达到平衡时：c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶3
C．当反应达到平衡时放出热量a kJ
D．其他条件不变，升高温度反应速率加快
9．在1 L恒温恒容的密闭容器中充入一定量N2O5，发生如下反应：
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g)　ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1
反应2：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(　　)
A．①②③⑤ B．②③④⑥
C．①③⑤⑥ D．②③④⑤
10．(2025·佛山市高三教学质量检测)密闭容器中，发生A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH1和A(g)＋B(g) D(g)　ΔH2两个竞争反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，物质C的浓度不变
B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大
C．反应2C(g) D(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
11．科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　)
A．甲图中改变的反应条件为升温
B．乙图中温度T2>T1，纵坐标可代表NO的百分含量
C．丙图中压强p1D．丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
12．水煤气制乙烯的反应原理为2CO(g)＋4H2(g) C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH。在压强为0.5 MPa的条件下，2 mol CO和4 mol H2反应，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．该反应的ΔH<0
B．X为C2H4(g)的变化曲线，Y为H2O(g)的变化曲线
C．压强为1 MPa时，虚线可能为H2的体积分数变化曲线
D．Z点H2的转化率约为66.7%
13．相同温度下，体积均为1 L的四个密闭容器中，保持温度和容器容积不变，以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下。[已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1]
容器 起始投料量 反应放出或吸收的热量/kJ
甲 2 mol SO2＋1 mol O2 a e
乙 1 mol SO2＋0.5 mol O2 b f
丙 2 mol SO3 c g
丁 2 mol SO2＋2 mol O2 d h
下列关系正确的是(　　)
A．a＝c；e＝g B．a＝2b；e>2f
C．a>d；e>h D．c＋98.3e＝196.6
14．向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol NO(g)和1 mol CO(g)发生反应：2NO(g)＋2CO(g)===2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足v甲>v乙，则下列说法错误的是(　　)
A．甲为绝热容器
B．NO的平衡转化率：甲>乙
C．除0时刻外，任意时刻的压强始终满足p甲>p乙
D．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
15．SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为2 L的密闭容器中充入1 mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)，图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是(　　)
A．2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH<0
B．55 ℃，0～10 min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.025 mol·L－1·min－1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82 ℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol，则此时v(逆)16．(2025·辽宁省辽阳市高三质量检测)异丁烯()是重要的化工原料，可由异丁醇()脱水制得。异丁醇催化脱水时发生如下反应：
反应1(主反应)： (异丁烯，g)＋H2O(g)　ΔH1
反应2(副反应)：
保持压强为100 MPa不变，向一定体积的密闭容器中充入V(异丁醇)∶V(N2)＝1∶1的混合气体(N2不参与反应)，平衡时所得异丁醇的转化率、异丁烯的产率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．反应1为消去反应，反应2为加成反应
B．保持其他条件不变，升高温度，反应1和反应2平衡均向正反应方向移动
C．100 MPa、200 ℃时，V(异丁醇)∶V(N2)起始比值越小，平衡时异丁烯的产率越高
D．100 MPa、200 ℃时，若起始时将V(异丁醇)∶V(N2)＝1∶1改为V(异丁醇)∶V[H2O(g)]＝1∶1，平衡时异丁烯的产率降低
二、非选择题
17．甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)利用光能和催化剂，CO2和H2O(g)可转化为CH4：CO2(g)＋2H2O(g) CH4(g)＋2O2(g)，如图为在恒温、紫外光照射、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下，在体积为1 L的密闭容器中，CH4的量随光照时间的变化。
①反应开始后的16小时内，在第______种催化剂作用下，收集的CH4较多。
②实验测得当温度高于560 ℃，O2的平均生成速率明显下降，原因可能是__________________________。
(2)工业上常用CH4和水蒸气在一定条件下的恒温恒容密闭容器中制取H2：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。
下列说法无法说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a．CH4体积分数不再变化
b．气体的压强不再变化
c．体系的密度保持不变
d．消耗1 mol CH4的同时消耗3 mol H2
18．丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应。
反应Ⅰ.2C3H8(g)＋O2(g) 2C3H6(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－238 kJ/mol
反应Ⅱ.2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g)　ΔH2＝－484 kJ/mol
(1)若丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)的逆反应活化能为a kJ/mol，则正反应活化能为________ kJ/mol。
(2)在恒温恒压容器中发生反应Ⅰ，下列能说明反应已达到平衡状态的有________(填标号)。
A．每断裂1 mol O===O，同时生成4 mol O—H
B．ΔH不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．v正(C3H6)＝v逆(C3H6)
(3)在恒温条件下，1 mol C3H8(g)发生丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)，测得平衡时C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)________Kc(B)(填“<”“>”或“＝”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)＝__________MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
　第24练　化学平衡状态　化学平衡的移动（解析版）
高考真题演练
1．(2024·浙江6月选考)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH1>0
Ⅱ.C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g)
ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是(　　)
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性＝×100%。
A．反应活化能：Ⅰ<Ⅱ
B．500 ℃时，0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)＝2.88×10－3 mol·L－1·min－1
C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷转化率
答案：D
解析：由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500 ℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%＝0.18 mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80%＝0.144 mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144 mol，则0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)＝＝2.88×10－3 mol·L－1·min－1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。
2．(2024·山东卷改编)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＞0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法正确的是(　　)
A．k1B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：＜
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
答案：B
解析：由题图可知，T1比T2反应速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。根据分析，T1比T2反应速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A错误；反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，则＝eq \f(k1c（H2）c1（CO2）,k2c（H2）c2（CO2）)，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则＜，B正确；温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线改变，C错误；T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D错误。
3．(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(　　)
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
答案：B
解析：MnO2会催化H2O2分解，与平衡移动无关；NO2转化为N2O4的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，与平衡移动有关；常温下，铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量NO2，与平衡移动无关；加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关。
4．(2023·山东卷改编)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：
已知反应初始E的浓度为0.10 mol·L－1，TFAA的浓度为0.08 mol·L－1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是(　　)
A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很大
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08 mol·L－1
答案：A
解析：一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：①E＋TFAA―→F，②F―→G，③G??H＋TFAA。t1之后的某时刻，H为0.02 mol·L－1，此时TFAA的浓度仍为0，则表明0.10 mol·L－1 E、起始时的0.08 mol·L－1 TFAA、G分解生成的0.02 mol·L－1 TFAA全部参加反应，生成0.10 mol·L－1 F；在t2时刻，H约为0.08 mol·L－1，TFAA约为0.06 mol·L－1，G约为0.01 mol·L－1，则F约为0.01 mol·L－1。t1时刻，H的浓度小于0.02 mol·L－1，此时反应③生成TFAA的浓度小于0.02 mol·L－1，则参加反应E的浓度小于0.1 mol·L－1，所以体系中有E存在，A正确；由上述分析可知，t2时刻，体系中有F存在，B不正确；t＝0时TFAA的浓度瞬间为0，表明E和TFAA生成F的反应速率很快，则反应的活化能很小，C不正确；由上述分析可知只有G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08 mol·L－1，而G??H＋TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于0.08 mol·L－1，D不正确。
5. (2023·海南卷改编)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)??C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．曲线①表示的是逆反应的v t关系
B．t2时刻体系处于平衡状态
C．反应进行到t1时，QD．催化剂存在时，v1、v2都增大
答案：A
解析：反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v t关系，曲线②表示的是逆反应的v t关系，A错误。
6．(2022·海南高考)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g) CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
答案：C
7．有平衡体系：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)单位时间的产量，应采用的最佳反应条件是(　　)
A．高温、高压
B．低温、高压、催化剂
C．低温、低压
D．适宜温度、高压、催化剂
答案：D
8．一定温度下，在某体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生可逆反应2A(g)＋B(g) 3C(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，下列说法正确的是(　　)
A．当容器内压强不变时说明反应已达到平衡
B．当反应达到平衡时：c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶3
C．当反应达到平衡时放出热量a kJ
D．其他条件不变，升高温度反应速率加快
答案：D
9．在1 L恒温恒容的密闭容器中充入一定量N2O5，发生如下反应：
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g)　ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1
反应2：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(　　)
A．①②③⑤ B．②③④⑥
C．①③⑤⑥ D．②③④⑤
答案：B
解析：①反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密度始终不变，故不能判断是否达到平衡；⑤反应1不是可逆反应，O2的物质的量保持不变，说明反应1已反应完全，但不能据此判断反应2是否达到平衡。
10．(2025·佛山市高三教学质量检测)密闭容器中，发生A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH1和A(g)＋B(g) D(g)　ΔH2两个竞争反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，物质C的浓度不变
B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大
C．反应2C(g) D(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
答案：D
解析：增大压强，A(g)＋B(g)??D(g)平衡正向移动，A(g)和B(g)的浓度减小，则A(g)＋B(g)??2C(g)的平衡逆向移动，物质C的浓度减小，A错误；根据图像，可知A(g)＋B(g)??D(g)为放热反应，故升高温度，该反应平衡逆向移动，体系内D的浓度减小，B错误；由盖斯定律，第二个反应－第一个反应，可得：2C(g)??D(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1，C错误；由题图可知，相比催化剂Ⅰ，加入催化剂Ⅱ，A(g)＋B(g) 2C(g)的活化能增大，A(g)＋B(g) D(g)的活化能降低，则加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成，D正确。
11．科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　)
A．甲图中改变的反应条件为升温
B．乙图中温度T2>T1，纵坐标可代表NO的百分含量
C．丙图中压强p1D．丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
答案：A
解析：由乙图所示信息可知，T2时反应速率更快，故温度T2>T1，温度升高，平衡逆向移动，而纵坐标所示的数值减小，则纵坐标不可能代表NO的百分含量，B错误；由丙图所示信息可知，p2时的反应速率更大，故压强p112．水煤气制乙烯的反应原理为2CO(g)＋4H2(g) C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH。在压强为0.5 MPa的条件下，2 mol CO和4 mol H2反应，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．该反应的ΔH<0
B．X为C2H4(g)的变化曲线，Y为H2O(g)的变化曲线
C．压强为1 MPa时，虚线可能为H2的体积分数变化曲线
D．Z点H2的转化率约为66.7%
答案：D
解析：由题图知，随温度升高，氢气体积分数减小，说明平衡正向移动，升温平衡向吸热反应方向移动，反应的ΔH＞0，A错误；升温平衡正向移动，C2H4(g)和H2O(g)体积分数增大，H2O(g)的体积分数是C2H4(g)的2倍，X为H2O(g)的变化曲线，Y为C2H4(g)的变化曲线，B错误；正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，压强为1 MPa时，H2的体积分数减小，C错误；设Z点时生成a mol C2H4(g)，列三段式：
2CO(g)＋4H2(g) C2H4(g)＋2H2O(g)
起始（mol） 2 4 0 0
变化(mol)) 2a 4a a 2a
平衡(mol)) 2－2a 4－4a a 2a
由题图知Z点时H2(g)与H2O(g)的体积分数相等，则4－4a＝2a，a≈0.667，所以H2的转化率约为66.7%，D正确。
13．相同温度下，体积均为1 L的四个密闭容器中，保持温度和容器容积不变，以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下。[已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1]
容器 起始投料量 反应放出或吸收的热量/kJ
甲 2 mol SO2＋1 mol O2 a e
乙 1 mol SO2＋0.5 mol O2 b f
丙 2 mol SO3 c g
丁 2 mol SO2＋2 mol O2 d h
下列关系正确的是(　　)
A．a＝c；e＝g B．a＝2b；e>2f
C．a>d；e>h D．c＋98.3e＝196.6
答案：D
14．向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol NO(g)和1 mol CO(g)发生反应：2NO(g)＋2CO(g)===2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足v甲>v乙，则下列说法错误的是(　　)
A．甲为绝热容器
B．NO的平衡转化率：甲>乙
C．除0时刻外，任意时刻的压强始终满足p甲>p乙
D．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
答案：B
解析：甲为绝热容器，甲中温度高于乙，该反应为放热反应，温度升高使平衡逆向移动，会降低NO的平衡转化率，因此乙中NO的平衡转化率高于甲，故B错误。
15．SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为2 L的密闭容器中充入1 mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)，图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是(　　)
A．2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH<0
B．55 ℃，0～10 min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.025 mol·L－1·min－1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82 ℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol，则此时v(逆)答案：D
解析：温度升高，SCl2的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，根据化学平衡移动原理，升温平衡向吸热方向移动，知该反应的ΔH>0，A错误；55 ℃，0～10 min，SCl2(g)的转化率为50%，v(SCl2)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，则v(S2Cl2)＝v(SCl2)＝0.0125 mol·L－1·min－1，B错误；反应体系中的物质全为气体，气体质量不变，反应前后气体分子数不变，即气体物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，C错误；由题图可知，82 ℃反应达平衡时SCl2的转化率为90%，列三段式：
2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)
初始浓度(mol·L－1) 0.5 0 0
转化浓度(mol·L－1) 0.45 0.225 0.225
平衡浓度(mol·L－1) 0.05 0.225 0.225
则该温度下平衡常数K＝＝20.25，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol，则此时的浓度商Q＝＝116．(2025·辽宁省辽阳市高三质量检测)异丁烯()是重要的化工原料，可由异丁醇()脱水制得。异丁醇催化脱水时发生如下反应：
反应1(主反应)： (异丁烯，g)＋H2O(g)　ΔH1
反应2(副反应)：
保持压强为100 MPa不变，向一定体积的密闭容器中充入V(异丁醇)∶V(N2)＝1∶1的混合气体(N2不参与反应)，平衡时所得异丁醇的转化率、异丁烯的产率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．反应1为消去反应，反应2为加成反应
B．保持其他条件不变，升高温度，反应1和反应2平衡均向正反应方向移动
C．100 MPa、200 ℃时，V(异丁醇)∶V(N2)起始比值越小，平衡时异丁烯的产率越高
D．100 MPa、200 ℃时，若起始时将V(异丁醇)∶V(N2)＝1∶1改为V(异丁醇)∶V[H2O(g)]＝1∶1，平衡时异丁烯的产率降低
答案：B
解析：反应1为醇的消去反应，反应2为烯烃的加成反应，A正确；随着温度的升高，异丁醇的平衡转化率、异丁烯的平衡产率均增大，且异丁烯平衡产率增加幅度远大于异丁醇平衡转化率增大的幅度，说明反应1正向移动，为吸热反应，反应2逆向移动，为放热反应，B错误；反应1为气体分子数增大的反应、反应2为气体分子数减小的反应；压强不变，一定体积的密闭容器中，200 ℃时，V(异丁醇)∶V(N2)起始比值减小，相当于减小异丁醇投料，使得反应物分压减小，则相当于在原有平衡基础上反应1正向移动而反应2逆向移动，导致平衡时异丁烯的产率增大，C正确；100 MPa、200 ℃时，若起始时将N2换成H2O(g)，则增加水的浓度导致反应1逆向移动，使得平衡时异丁烯的产率降低，D正确。
二、非选择题
17．甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)利用光能和催化剂，CO2和H2O(g)可转化为CH4：CO2(g)＋2H2O(g) CH4(g)＋2O2(g)，如图为在恒温、紫外光照射、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下，在体积为1 L的密闭容器中，CH4的量随光照时间的变化。
①反应开始后的16小时内，在第______种催化剂作用下，收集的CH4较多。
②实验测得当温度高于560 ℃，O2的平均生成速率明显下降，原因可能是__________________________。
(2)工业上常用CH4和水蒸气在一定条件下的恒温恒容密闭容器中制取H2：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。
下列说法无法说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a．CH4体积分数不再变化
b．气体的压强不再变化
c．体系的密度保持不变
d．消耗1 mol CH4的同时消耗3 mol H2
答案：(1)①Ⅱ　②催化剂失去活性　(2)c
18．丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应。
反应Ⅰ.2C3H8(g)＋O2(g) 2C3H6(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－238 kJ/mol
反应Ⅱ.2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g)　ΔH2＝－484 kJ/mol
(1)若丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)的逆反应活化能为a kJ/mol，则正反应活化能为________ kJ/mol。
(2)在恒温恒压容器中发生反应Ⅰ，下列能说明反应已达到平衡状态的有________(填标号)。
A．每断裂1 mol O===O，同时生成4 mol O—H
B．ΔH不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．v正(C3H6)＝v逆(C3H6)
(3)在恒温条件下，1 mol C3H8(g)发生丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)，测得平衡时C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)________Kc(B)(填“<”“>”或“＝”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)＝__________MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
答案：(1)(a＋123)　(2)CD　(3)①＝　②
解析：(2)在恒温恒压容器中发生反应Ⅰ，反应时每断裂1 mol O===O，必然同时生成4 mol O—H，不能据此说明反应达到平衡；ΔH仅与方程式系数有关，方程式不变，ΔH不变，故不能说明反应达到平衡。
(3)②设C点时C3H8转化的物质的量为x mol，列三段式：
　　　　 C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)
1 0 0
x x x
1－x x x
由题图可知，C点时C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量浓度相等，则1－x＝x，解得x＝0.5，则平衡时总的物质的量为1.5 mol，C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)＝
＝ MPa。
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