届高考化学专题模拟试题精编化学平衡及反应方向.docx
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届高考化学专题模拟试题精编化学平衡及反应方向
化学平衡及反应方向
1．（2020·山西省实验中学质检）某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（
）如下表所示。
下列说法正确的是（ ）
X
Y
W
（起始状态）/mol
2
1
0
（平衡状态）/mol
1
0.5
1.5
A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是
B．升高温度，若W的体积分数减小，则此反应△H>0
C．增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D．该温度下，再向容器中通入3molW，达到平衡时，
【答案】D
【解析】A项，根据表中数据知，随着反应的进行，x、y的物质的量减小，w的物质的量增大，则x和y是反应物，w是生成物，参加反应的△n（x）=（2-1）mol=1mol，△n（y）=（1-0.5）mol=0.5mol，△n（w）=（1.5-0）mol=1.5mol，所以x、y、w的计量数之比=1mol：
0.5mol：
1.5mol=2：
1：
3，该反应方程式为2x（g）+y（g）⇌3w（g），该反应化学平衡常数K=
，故A错误；B项，升高温度，若w的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，所以△H＜0，故B错误；C项，该反应前后气体计量数之和不变，则压强不影响平衡移动，所以增大压强，正、逆反应速率均增大，但平衡不移动，故C错误；D项，反应前后气体的体积不变，则压强对平衡移动没有影响，该温度下，再向容器中通入3molw，相当于增大压强，平衡不移动，达到平衡时等效于加入4molx、2moly，则达到平衡时，n（x）=2mol，故D正确；故选D。
2．（2020·大同市高三年级第一次联合考试）中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂，实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，其过程如图。
下列有关说法正确的是（）
A．在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2O
B．中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
C．催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
D．该过程，CO2转化为汽油的转化率高达78％
【答案】B
【解析】A项，由流程图可知，CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃，根据元素和原子守恒可知，其反应为：
2CO2+6H2
CH=CH2+4H2O，故A错误；B项，中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物，是转化的关键，故B正确；C项，催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率，对平衡产率没有影响，故C错误；D项，由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率，故D错误；故选B。
3．（2020·抚顺一中2020届高三年级质检）温度分别为T1和T2时，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）+Y（g）
2Z（g），一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：
温度/K
t/min
t1
t2
t3
t4
T1
n（Y）/mol
0.14
0.12
0.10
0.10
T2
n（Y）/mol
0.13
0.09
0.08
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的正反应为放热反应
B．T2温度下此反应的平衡常数K=4
C．温度为T1时，0~t1时间段的平均速率υ（Z）=2.0×10－3mol·L－1·min－1
D．在T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大
【答案】B
【解析】A项，初始投料是相同的，比较表格中所给的数据可以看出，在时间t1时T2时的Y的物质的量小于T1，反应速率快慢说明了T2大于T1，t4时T2的容器中早已达平衡。
对于T1来说，T2相当于升温，升温后Y减少，说明升温使平衡右移，说明正向反应是吸热的，A项错误；B项，根据表格中数据，列出T2温度下的三段式：
X（g）+Y（g）
2Z（g）
初始0.160.160
变化0.080.080.16
平衡0.080.080.16
所以
，B项正确；C项，先据表格中数据求出温度为T1时，0-t1时段用Y表示的平均速率为
，用Z表达的速率为用Y表达的速率的2倍，C项错误；D项，其他条件不变时，充入0.2molZ等效于在恒温恒容容器中充入0.1molX和0.1molY，即相当于起始加入0.26molX和0.26molY，该反应反应前后气体分子数相等，所以起始加入0.26molX和0.26molY与起始加入0.16molX和0.16molY为比例等效平衡，达到平衡时X的体积分数不变，D项错误；故选B。
4．（2020·北京市高三年级质量监测）80℃时，1L密闭容器中充入0.20molN2O4，发生反应N2O4
2NO2△H=+QkJ·mol﹣1（Q＞0），获得如下数据：
时间/s
0
20
40
60
80
100
c（NO2）/mol·L﹣1
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是（ ）
A．升高温度该反应的平衡常数K减小
B．20～40s内，v（N2O4）=0.004mol·L－1·s－1
C．100s时再通入0.40molN2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大
D．反应达平衡时，吸收的热量为0.15QkJ
【答案】D
【解析】A项，该反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，即正反应方向移动，平衡常数K增大，A项错误；B项，20∼40s内，
，则
，B项错误；C项，100s时再通入0.40molN2O4，相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，C项错误；D项，浓度不变时，说明反应已达平衡，反应达平衡时，生成NO2的物质的量为0.3mol/L×1L=0.3mol，由热化学方程式可知生成2molNO2吸收热量QkJ，所以生成0.3molNO2吸收热量0.15QkJ，D项正确；故选D。
5．（2020·杭州地区（含周边）重点中学高三上学期期中）在某密闭容器中发生化学反应2X（g）
Y（g）+Z（g），在其他条件相同肘，测得实验数据如下表：
根据表中数据，下列说法不正确的是（）
A．组别②中，X的转化率达到22%时，无法确定是否达到平衝
B．为缩短达到平衝所需的时间，可采取改进催化剂、増大压强等方法
C．组别①的转化率达19%时的反应速率比組別②中15%的快
D．已知正、逆反应速率关系：
，α为物质的量分数，若700C时的K=0.005，则25min时的
【答案】C
【解析】A项，组别②中，X的转化率达到22%时，无法确定200min后X的转化率，故无法判断是否达到平衝，A正确；B项，使用催化剂、増大压强等方法，均能加快反应速率，缩短达到平衝所需的时间，B正确；C项，组别①的反应温度比組別②低，故组別②反应速率较快，C错误；D项，25min时，X的转化率为10%，则
2X（g）
Y（g）+Z（g）
起始物质的量n00
改变物质的量n×10%0.05n0.05n
25min物质的量0.09n0.05n0.05n
α（X）=0.9，α（Y）=0.05，α（X）=0.05，所以
0.005×
=1.62，D正确。
6．（2020·浙江省之江教育评价联盟2020届高三第二次联考）在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO，进行反应C（s）+2NO（g）
N2（g）+CO2（g），测得各容器中c（NO）随反应时间t的变化情况如下表所示，下列说法正确的是（）
A．达到平衡状态时，2v正（NO）=v逆（N2）
B．活性炭的质量不再改变不能说明反应已达平衡状态
C．丙容器中，从反应开始到建立平衡时的平均反应速率为v（NO）>0.01125mol·L-1·min-1
D．由表格数据可知：
T＜400℃
【答案】C
【解析】A项，达到平衡状态时，v正（NO）=2v逆（N2），A错误；B项，活性炭的质量不再改变时，能说明反应已达平衡状态，B错误；C项，通过与甲容器进行比较可以发现，丙容器中，反应达平衡的时间短、且反应物的转化率低，说明丙容器中反应温度比甲高，升高温度平衡逆向移动，说明正反应放热。
从反应开始到建立平衡时的平均反应速率为v（NO）=
0.01125mol·L-1·min-1。
由于反应放热，溶液的温度升高，所以反应速率比计算值要大，C正确；D项，由C的分析可知，丙容器相当于甲容器升温，所以T>400℃，D错误。
故选C。
7．（2020·河北省衡水市衡水中学高三质检）下表是某同学探究Na2SO3溶液和铬（VI）盐溶液反应规律的实验记录，已知：
Cr2O72-（橙色）+H2O
2CrO42-（黄色）+2H+
序号
a
b
现象
1
2mL0.05mol·L−1K2Cr2O7溶液（pH=2）
3滴饱和Na2SO3溶液（pH=9）
溶液变绿色（含Cr3+）
2
2mL0.1mol·L−1K2CrO4溶液（pH=8）
3滴饱和Na2SO3溶液
溶液没有明显变化
3
2mL饱和Na2SO3溶液
3滴0.05mol·L−1K2Cr2O7溶液
溶液变黄色
4
2mL蒸馏水
3滴0.05mol·L−1K2Cr2O7溶液
溶液变成浅橙色
下列说法不正确的是（ ）
A．实验1中的绿色溶液中含有SO42-
B．实验1、2的a溶液中所含的离子种类相同
C．向实验3溶液中继续滴加过量硫酸可使溶液变为浅橙色
D．实验4的目的是排除稀释对溶液颜色变化造成的影响
【答案】C
【解析】A项，实验1中K2Cr2O7与Na2SO3发生了氧化还原反应，Na2SO3被氧化为Na2SO4，K2Cr2O7被还原为Cr3+，溶液呈绿色，故A正确；B项，实验1、2中的a溶液中都存在平衡：
Cr2O72-（橙色）+H2O
2CrO42-（黄色）+2H+，故溶液中所含的离子种类相同，故B正确；C项，Na2SO3溶液呈碱性，滴加3滴0.05mol·L−1K2Cr2O7溶液，平衡Cr2O72-（橙色）+H2O
2CrO42-（黄色）+2H+向正向移动，溶液呈黄色；若向实验3溶液中继续滴加过量硫酸，则在酸性条件下，K2Cr2O7与Na2SO3发生氧化还原反应，溶液变绿色，故C错误；D项，实验4和实验3相比，b溶液相同，a为等体积的蒸馏水，溶液由黄色变成浅橙色，颜色反而加深，故可排除稀释对溶液颜色变化造成的影响，故D正确。
故选C。
8．（2020·抚顺一中高三年级调研）已知2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）ΔH＝－197kJ·mol－1。
向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：
（甲）2molSO2和1molO2；（乙）1molSO2和0.5molO2；（丙）2molSO3和1molO2。
恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）
A．容器内压强P：
P丙＞P甲＝2P乙
B．气体的总物质的量n：
n丙＞n甲＞n乙
C．SO3的体积分数∮：
∮甲＝∮丙＞∮乙
D．反应热量的数值Q：
197＞Q丙＞Q甲＞Q乙
【答案】B
【解析】A项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故压强P甲＜P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故P乙＜P甲＜2P乙，故A错误；B项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，达到平衡时n丙＞n甲。
甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1molSO2和0.5molO2，故达到平衡时n丙＞n甲＞n乙，故B正确；C项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故平衡时SO3的体积分数∮甲＜∮丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1molSO2和0.5molO2，增大压强，平衡向正反应移动，故平衡时SO3的体积分数∮甲＞∮乙，故C错误；D项，丙相当于是在甲的基础上又增加1mol氧气，故Q甲+Q丙＜197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，但Q甲与Q丙的大小不能确定，故D错误。
故选B。
9．（2020·北京101中学高三质检）CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。
反应如下：
反应ⅰ：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）∆H1=﹣58kJ·mol-1
反应ⅱ：
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）∆H2=+42kJ·mol-1
下列说法不正确的是（）
A．增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率
B．增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行，反应ⅰ的平衡常数增大
C．升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限度同时增加
D．选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率
【答案】B
【解析】A项，增大氢气浓度平衡正向移动导致二氧化碳消耗增大，所以二氧化碳转化率增大，故A正确；B项，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，增大压强，反应i的平衡正向移动，所以向生成甲醇的方向移动，但是化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，所以增大压强反应i的平衡常数不变，故B错误；C项，升高温度任何化学反应速率都增大，升高温度平衡向吸热方向移动，升高温度反应ii向正向移动，则反应ii的反应限度增大，故C正确；D项，催化剂具有选择性和专一性、高效性，所以选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率，故D正确；故选B。
10．（2020·河北省邢台市高三第二次月考）一定温度下，在2L的密闭容器中加入2molX和3molY，发生如下反应：
2X（g）＋3Y（g）
4Z（g）＋W（g）△H<0，反应10min后达到平衡，此时W的浓度为0.25mol·L－1。
下列说法正确的是（）
A．前5min内，反应的平均速率v（Z）＝0.1mol·L－1·min－1
B．其他条件不变时，将反应容器的体积缩小一半，W的平衡浓度为0.5mol·L－1
C．保持温度不变，10min后向容器中再加入1molX和1.5molY，重新达到平衡时，X的转化率大于50%
D．若反应在绝热容器中进行，其他条件不变，反应达到平衡时Y的浓度小于0.75mol·L－1
【答案】B
【解析】2X（g）＋3Y（g）
4Z（g）＋W（g）
起始物质的量浓度（mol/L）11.500
变化物质的量浓度（mol/L）0.50.7510.25
平衡物质的量浓度（mol/L）0.50.7510.25
X的转化率为
=50%；A项，反应前10min时，反应的平均速率v（Z）＝
=0.1mol·L－1·min－1，但无法计算前5min时反应的平均速率v（Z），故A错误；B项，其他条件不变时，将反应容器的体积缩小一半，W的浓度瞬间变为0.5mol·L－1，因平衡不移动，则W的平衡浓度仍为0.5mol·L－1，故B正确；C项，保持温度不变，10min后向容器中再加入1molX和1.5molY，相当于起始时是2molX和3molY，由于反应容器由原体积的2倍缩小为原体积的过程中，平衡不移动，则重新达到平衡时，X的转化率不变，仍为50%，故C错误；D项，反应正方向为放热反应，若反应在绝热容器中进行，达到平衡时容器内温度会升高，则平衡会逆向移动，平衡时Y的浓度大于0.75mol·L－1，故D错误；故选B。
11．（2020·四川省遂宁二中高三质检）温度为T1时，将气体X和气体Y各1.6mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）+Y（g）
2Z（g），一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是（ ）
t/min
2
4
7
9
n（Y）/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
A．反应0～4min的平均速率v（Z）=0.25mol·L－1·min－1
B．T1时，反应的平衡常数K1=1.2
C．其他条件不变，9min后，向容器中再充入1.6molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时X的浓度减小，Y的转化率增大
D．其他条件不变，若降温到T2达到平衡时，平衡常数K2=4，则此反应的△H＜0
【答案】D
【解析】A项，由表中数据可求得前4min内消耗Y为0.10mol，v（Y）=
，所以v（Z）=2v（Y）=0.05mol/（L·min），A错误；
B项，由表中数据可知7min时反应到达平衡，反应的三段式为：
X（g）+Y（g）
2Z（g）
起始浓度（mol/L）0.16 0.16 0
变化量（mol/L）0.06 0.06 0.12
平衡浓度（mol/L）0.1 0.1 0.12
所以平衡常数K=
，B错误；C项，其他条件不变，9min时是平衡状态，再充入1.6molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时Y的转化率增大，由于X加入量大于平衡移动消耗量，所以再次达到平衡时，X的浓度增大，C错误；D项，T1时，平衡常数K=1.44，降温到T2达到平衡时，平衡常数K2=4，说明降低温度平衡正向移动，使K增大，所以该反应正向为放热反应，D正确；故选D。
12．（2020·吉林省吉林市普通中学高三第二次调研测试）为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
（1）已知：
①N2（g）＋O2（g）⇌2NO（g）ΔH＝＋180.5kJ/mol；
②CO的燃烧热为283.0kJ/mol。
则2NO（g）＋2CO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g）ΔH＝________kJ/mol。
（2）在恒温、恒容条件下，将2.0molNO和1.0molCO充入一个容积为2L的密闭容器中发生上述反应，反应过程中部分物质的物质的量（n）变化如图所示。
①N2在0～9min内的平均反应速率v（N2）＝________mol/（L•min）；
②第9min时氮气的产率为________；
③第12min时改变的反应条件可能为_______（填字母代号）；
A．升高温度B．加入NOC．加催化剂D．减小压强E.降低温度
④若在第24min将NO与N2的浓度同时增加到原来的2倍，化学平衡______移动（填“向正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）。
（3）若将反应容器改为恒温容积可变的恒压密闭容器，压强为P=3.0MPa，反应物加入的物质的量不变，达到平衡时CO的转化率为50%，该温度下此反应平衡常数Kp＝______
【答案】
（1）-746.5
（2）0.011（3）40%（4）E（5）向正反应方向（6）0.10Mpa-1
【解析】
（1）已知①N2（g）＋O2（g）
2NO（g）ΔH＝＋180.5kJ/mol，又知CO的燃烧热为−283.0kJ/mol，可得热化学方程式：
②CO（g）＋
O2（g）=CO2（g）ΔH＝−283.0kJ/mol，根据盖斯定律，②×2−①可得：
2NO（g）＋2CO（g）
N2（g）＋2CO2（g）ΔH＝−746.5kJ/mol；
（2）①0−9min内N2浓度变化为：
＝0.1mol/L，则N2在0−9min内的平均反应速率为：
v（N2）＝
＝0.011mol•L−1•min−1；②由图像可知，9min时n（N2）=0.2mol，根据反应方程式可知，N2理论产量为0.5mol，则产率为
=40%；③由图可知，反应2NO（g）＋2CO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g）中氮气浓度增大，NO、CO浓度减小，则平衡向正反应方向移动；A项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，与图像不符，故A错误；B项，加入NO，则n（NO）增大，与图象不相符，故B错误；C项，加催化剂，平衡不发生移动，各物质的浓度不变，故C错误；D项，反应正向是体积减小的反应，减小压强，则平衡逆向移动，NO、CO浓度增大，N2浓度减小，故D错误；E项，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，与图像相符，故E正确；④由图可知，第24min时，n（NO）=1.4mol，n（CO）=0.4mol，n（N2）=0.3mol，根据化学方程式可知n（CO2）=0.6mol，则反应的平衡常数为：
=0.69，将NO与N2的浓度同时增加到原来的2倍，则n（NO）=2.8mol，n（N2）=0.6mol，则
=0.34<0.69，所以平衡向正反应方向移动；（3）由CO的转化率为50%，可得：
则该温度下此反应平衡常数Kp=
0.10MPa-1。
13．（2020·吉林省吉林市普通高中高三调研测试）对一个可逆反应来说，升高温度下列物理量一定增大的是（）
A.反应速率B.平衡常数C.催化剂的活性D.焓变
【答案】A
【解析】A项，升高温度，单位体积内活化分子的百分数增大，反应速率增大，A正确；B项，若正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆向移动，化学反应平衡常数减小，若正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正向移动，化学反应平衡常数增大，B错误；C项，催化剂都具有一定的活性最强的温度范围，绝大多数的催化剂，升高温度，活性增强，但温度过高，催化剂会变性，C错误；D项，焓变只与反应的始态与终态有关，D错误。
14．（2020·廊坊市高中联合体高三化学）下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是（）
A．新制的氯水在光照下颜色变浅
B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
C．在合成氨的反应中，加压有利于氨的合成
D．Fe（SCN）3溶液中加入NaOH后溶液颜色变浅
【答案】B
【解析】A项，Cl2＋H2O
HCl＋HClO，2HClO
2HCl＋O2↑，HClO在光照条件下发生分解，HClO的浓度减小，使得Cl2与水反应的平衡正向移动，颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B项，H2＋I2
2HI，加压，由于反应前后气体体积不变，加压平衡不发生移动，不能用勒夏特别原理解释，而颜色变深，是由于体积减小，I2的浓度变大，颜色变深，B符合题意；C项，N2＋3H2
2NH3，增大压强，平衡正向移动，有利于氨气的生成，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意；D项，Fe3＋＋3SCN－
Fe（SCN）3，加入NaOH，Fe3＋与OH－反应生成Fe（OH）3沉淀，Fe3＋浓度减小，平衡逆向移动，Fe（SCN）3减小，颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意；故选B。
15．（2020·上海市浦东新区高三第一次模拟）下列有关可逆反应：
mA（g）+nB（？
）
pC（g）+qD（s）
分析中，一定正确的是（ ）
A．增大压强，平衡不移动，则m＝p
B．升高温度，A的转化率减小，则正反应是吸热反应
C．保持容器体积不变，移走C，平衡向右移动，正反应速率增大
D．保持容器体积不变，加入B，容器中D的质量增加，则B是气体
【答案】D
【解析】A项，增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；B项，升高温度，A的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；C项，移走C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；D项，加入B，容器中
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