《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

10.(2024·吉林长春模拟)在盛有CuO/Cu₂O载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应：2Cu₂O(s)+O₂(g)⇌4CuO(s) ΔH，平衡时O₂的体积分数φ(O₂)随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）

A.该反应在低温条件下能自发进行
B.在1030℃时加入催化剂，平衡时φ(O₂)＞21％
C.1030℃时，当气体密度不再随时间变化而变化时，反应达到了平衡状态
D.985℃达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后，O₂的浓度不变

答案： 升高温度，氧气含量增加，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，且正反应为熵减的反应，根据ΔH - TΔS＜0反应可以自发进行，可知该反应在低温条件下能自发进行，A正确;催化剂通常能加快反应但不影响平衡的移动，不改变氧气含量，B错误;恒容密闭容器中，气体体积不变，气体的质量逐渐减少，所以密度一直在减小，当密度不变时，反应达到了平衡状态，C正确;985℃达到平衡状态后，充入纯氧不影响平衡常数，K = c⁻¹(O₂)，则再次达到平衡后，φ(O₂)=10%，O₂的浓度不变，D正确。

11.(2024·安徽省“皖南八校”4月联考)一定温度下，在1 L恒容密闭容器中，发生“甲烷重整”反应：CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)，其原理如下所示。

已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示：

下列说法错误的是（ ）
A.物质a可能是FeO
B.该反应在任何温度下均可自发进行
C.若减小n(CH₄)∶n(H₂O)的值，则CH₄的平衡转化率增大
D.1000℃下，若容器中n(CH₄)=n(H₂O)=n(H₂)=1 mol、n(CO)=2 mol，则反应处于平衡状态

答案： 由反应①可知，氢元素被还原，则铁元素被氧化，所以物质a可能是FeO，A正确;该反应的ΔS＞0，根据表中数据，升高温度，化学平衡常数增大，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，根据ΔH - TΔS＜0反应可自发进行，可知该反应在高温下可能自发进行，B错误;若减小n(CH₄)∶n(H₂O)的值，即相当于增大水蒸气的浓度，化学平衡正向移动，则CH₄的平衡转化率增大，C正确;1000℃下，若容器中n(CH₄)=n(H₂O)=n(H₂)=1mol、n(CO)=2mol，则Q = $\frac{c(CO)\cdot c^{3}(H_{2})}{c(CH_{4})\cdot c(H_{2}O)}=\frac{\frac{2mol}{1L}\times(\frac{1mol}{1L})^{3}}{\frac{1mol}{1L}\times\frac{1mol}{1L}} = 2 = K$，此时反应处于平衡状态，D正确。

12.(2024·辽宁省名校联盟高三模拟)向体积均为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol O₂和4 mol HBr，发生反应：4HBr(g)+O₂(g)⇌2Br₂(g)+2H₂O(g) ΔH。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）

A.正反应在较低温度下能自发进行
B.乙在恒温条件下进行，ΔH＜0
C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D.甲条件下平衡常数K小于20.25

答案： 由图可知，正反应是放热反应，ΔH＜0，气体分子数减小，ΔS＜0，ΔG = ΔH - TΔS，ΔG＜0反应自发进行，故该反应在较低温度下能自发进行，A项正确;反应初始时曲线甲压强增大，说明甲在绝热条件下进行，乙在恒温条件下进行，B项正确;平衡时，Tₐ＞Tₑ，a点的反应物浓度大于c点的反应物浓度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确;在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，列三段式如下:
4HBr(g)+O₂(g)⇌2Br₂(g)+2H₂O(g)
起始n/mol　　4　　　　　1　　　　　0　　　　0
转化n/mol　　4x　　　　x　　　　　2x　　　　2x
b点n/mol　　4 - 4x　　　1 - x　　　2x　　　　2x
(4 + 1)∶(5 - x)=20p∶17p，解得x = 0.75，b点浓度商Q = $\frac{1.5^{2}\times1.5^{2}}{0.25}$ L·mol⁻¹ = 20.25 L·mol⁻¹，a、b点总压强相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a点HBr的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q，D项错误。

13.(2024·江苏宿迁模拟)T₁时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40 mol·L⁻¹、0.96 mol·L⁻¹，起始压强为p₀，反应达到平衡状态时压强为p，$\frac{p₀}{p}=\frac{17}{15}$。下列说法错误的是（ ）
A.T₁时，A的平衡转化率为80％
B.T₁时，K = 20，Kₚ = $\frac{24}{p}$
C.T₁达到平衡时，再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则平衡将正向移动
D.T₂时（T₂＞T₁），平衡常数为10，可知该反应为放热反应

答案： 设反应达平衡时，C的浓度为2x mol·L⁻¹，列出三段式:
2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)
起始c/(mol·L⁻¹) 0.40 0.96 0
转化c/(mol·L⁻¹) 2x x 2x
平衡c/(mol·L⁻¹) 0.40 - 2x 0.96 - x 2x
恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则$\frac{0.40 + 0.96}{0.40 - 2x + 0.96 - x + 2x}=\frac{17}{15}$，解得x = 0.16，故A的平衡转化率为$\frac{2\times0.16}{0.40}\times100\% = 80\%$，A项正确;平衡时，K = $\frac{0.32^{2}}{0.08^{2}\times0.8}=20$，A、B、C的平衡分压分别为$\frac{0.08}{0.08 + 0.8 + 0.32}p=\frac{1}{15}p$，$\frac{0.8}{0.08 + 0.8 + 0.32}p=\frac{2}{3}p$、$\frac{0.32}{0.08 + 0.8 + 0.32}p=\frac{4}{15}p$，则Kₚ = $\frac{(\frac{4}{15}p)^{2}}{(\frac{1}{15}p)^{2}\times\frac{2}{3}p}=\frac{24}{p}$，B项正确;保持体积不变，混合气体中再充入0.08mol C和0.20mol B，则C和B的浓度分别为0.40mol·L⁻¹和1.00mol·L⁻¹，故Q = $\frac{0.40^{2}}{0.08^{2}\times1.00}=25＞K$，反应平衡逆向移动，C项错误;温度升高，K减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。