2025版高考化学一轮总复习真题演练第7章化学反应速率和化学平衡第24讲化学平衡状态及平衡移动

这是一份2025版高考化学一轮总复习真题演练第7章化学反应速率和化学平衡第24讲化学平衡状态及平衡移动，共4页。试卷主要包含了掌握一个原理，明确两个解题技巧等内容，欢迎下载使用。

近几年高考对化学反应平衡的考查，以工业生产为背景，结合化学反应机理、化学平衡图像或图表考查化学平衡状态的判断、外界条件对化学平衡的影响及与化学反应速率结合的综合应用。
真 题 演 练
1．(2023·北京，4,3分)下列事实能用平衡移动原理解释的是( B )
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
[解析] MnO2催化H2O2分解，使反应速率加快，与平衡移动无关；烧瓶内存在反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，NO2的量增多，颜色加深；铁钉放入浓硝酸中，发生钝化现象，铁钉表面产生了致密的氧化膜，阻止反应继续进行，加热时氧化膜被破坏，铁钉继续与浓硝酸反应，产生红棕色气体NO2，与平衡移动无关；锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量CuSO4固体，发生反应Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，可形成Cu-Zn原电池，使反应速率加快，与平衡移动无关；综上所述可知选B。
2．(2023·江苏，13,3分)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·ml－1
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ·ml－1
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为eq \f(n生成CH4,n反应CO2)×100%。下列说法正确的是( D )
A．反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·ml－1
B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃
D．450 ℃时，提高eq \f(n起始H2,n起始CO2)的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值
[解析] 已知反应①：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·ml－1，反应②：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ·ml－1。根据盖斯定律，反应①－2×反应②得2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g) ΔH＝－164.7 kJ·ml－1－2×41.2 kJ·ml－1＝－247.1 kJ·ml－1，A项错误；反应①的ΔH<0，升高温度，反应①平衡逆向移动，CH4的平衡选择性减小，B项错误；根据题图，CO2实际转化率在350～400 ℃范围内最高，最佳温度范围约为350～400 ℃，C项错误；450 ℃时，提高eq \f(n起始H2,n起始CO2)的值或增大压强，均能使反应①平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，能达到X点，D项正确。
3．(2022·辽宁卷，18节选)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1 ΔS＝－200 J·K－1·ml－1。
回答下列问题：
(1)合成氨反应在常温下 能 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2) 高 (填“高”或“低”，下同)温有利于提高反应速率， 低 温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案二：M-LiH复合催化剂。
下列说法正确的是 a (填字母)。
a．300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高
(4)某合成氨速率方程为：v＝kcα(N2)cβ(H2)·cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝ －1 。
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为 a (填字母)。
a．有利于平衡正向移动
b．防止催化剂中毒
c．提高正反应速率
[解析] (1)合成氨反应，常温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4 kJ·ml－1－298 K×(－0.2 kJ·K－1·ml－1)＝－32.8 kJ·ml－1<0，故合成氨反应在常温下能自发进行。
(2)其他条件不变，升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快；合成氨反应是放热反应，要提高平衡转化率，即使反应平衡正向移动，应降低温度。
(3)300 ℃时，复合催化剂催化时反应速率比单一催化剂催化时大很多，说明复合催化剂比单一催化剂效率更高，a正确；同温同压下，复合催化剂能提高反应速率，但不能使平衡发生移动，故不能提高氨的平衡产率，b错误；温度过高，复合催化剂可能会失去活性，催化效率反而降低，c错误。
(4)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·(0.1p)γ，联立可得γ＝－1。合成氨过程中，不断分离出氨，降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，平衡向正反应方向移动，但不会提高正反应速率，a正确，c错误；反应主产物(即氨)不能使催化剂中毒，b错误。
本讲要点速记：
1．化学平衡状态判断的两个根本依据
(1)v正＝v逆(实质)。
(2)各组分浓度或质量保持不变(现象)。
2．化学平衡状态的五个特征
逆、等、动、定、变。
3．影响化学平衡移动的三个外界因素
(1)浓度；(2)压强；(3)温度。
4．掌握一个原理
勒夏特列原理(化学平衡移动原理)。
5．明确两个解题技巧
(1)判断反应是否达到平衡的依据：应该变的不变了就平衡了(变量不变)。
(2)判断平衡移动的方向的依据：平衡向着减弱外界条件影响的方向移动。
6．掌握等效平衡的解题方法——极值思维法实
验
eq \f(cN2,ml·L－1)
eq \f(cH2,ml·L－1)
eq \f(cNH3,ml·L－1)
eq \f(v,ml·L－1·s－1)
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q