【精品解析】【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题21 等效平衡

【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题21 等效平衡
一、选择题
1．（2023高二上·抚松月考）如表所示，在三个初始温度均为的容器中进行反应：，下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 反应物的起始投入量/ 平衡时
A B C
甲 恒温恒容 0 0 2 1.6
乙 恒容绝热 2 1 0 a
丙 恒温恒容 6 3 0 b
A．
B．
C．下该反应的平衡常数
D．平衡时A的正反应速率：
2．（2022·深圳模拟）恒容密闭容器中，与在不同温度下发生反应：，达到平衡时，各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数随温度升高而增大
B．曲线Y表示随温度的变化关系
C．提高投料比，可提高的平衡转化率
D．其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时
3．（2022高二上·兴宁月考）已知 △H＜0，向同温、同体积的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入2mol A(g)和1mol B(g)、1mol A(g)和0.5mol B(g)、2mol C(g)。恒温，恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（　　）
A．C的质量m：
B．容器内压强p：
C．c(A)与c(B)之比k：
D．反应放出或吸收热量的数值Q：
4．（2022高二上·重庆月考）在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g) +B(g)2D(g) ΔH 实验的相关条件和数据如下表所示： 下列说法正确的是（　　）
实验编号 实验I 实验II 实验III
反应温度/℃ 800 800 850
达到平衡时间/min 40 10 30
平衡时c(D)/(mol·L-1) 0.5 0.5 0.15
反应的能量变化 Q1 Q2 Q3
A．由表中信息可知：ΔH＞0
B．实验I达到平衡后，恒温条件下再向容器中通入1 mol A和1 mol D， 达到平衡时，c(D) = 1.0mol·L-1
C．实验II可能隐含的条件是使用催化剂，实验III，30 min 内：
v(D) = 0.05mol ·L-1 ·min-1
D．由表中信息可知： Q1=Q2＜Q3
5．（2022高二上·浙江月考）某温度下，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=2.25，该温度下，在体积均为10L的三个密闭容器中分别加入反应物，起始加入量如表所示，下列判断错误的是（　　）
起始量 甲 乙 丙
H2(mol) 1 2 2
CO2(mol) 1 1 2
A．反应开始时，甲中的反应速率最慢，丙中的反应速率最快
B．平衡时，甲和丙中CO2的转化率相等，均是60%
C．平衡时，乙中H2的转化率大于60%
D．平衡时，丙中c(H2)是0.08mol/L
6．（2022高二上·江西月考）500K时，在三个容积均为2L的恒容密闭容器中，发生反应：。实验测得，。其中、为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是（　　）
容器编号 起的时物质的量/mol 平衡时的物质的量/mol
I 0 0 1.2 0.4
II 0.4 1.0 0.6 　
III 0.7 1.2 0 　
A．到达平衡时，容器III中的体积分数小于50%
B．到达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为4：5
C．到达平衡时，容器II中比容器I中的大
D．当温度改变为T时。若、则
7．（2022高二上·开封月考）如图所示，初始体积均为1L的两容器，甲保持恒容，乙保持恒压。起始时关闭活塞K，向甲中充入1molPCl5(g)，乙中充入1molPCl3(g)和1molCl2(g)。恒温下，均发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。达平衡时，乙的容积为0.8L。下列说法错误的是（　　）
A．平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙
B．从乙中移走0.5molPCl3(g)，0.5molCl2(g)，再次平衡时乙中n(PCl5)=0.2mol
C．打开K一段时间，再次平衡时乙容器的体积为0.6L
D．甲中PCl5(g)的转化率小于60%
8．（2021高二上·台州期末）一定压强下，向10L密闭容器中充入
和
，发生反应：
。
的消耗速率(v)、
的消耗速率(v)、温度(T)三者的关系如图所示，以下说法中不正确的是（　　）
A．A，B，C三点对应状态下，达到平衡状态的是C
B．温度升高，平衡常数K减小
C．若投料改为通入
和
，
的平衡转化率不变
D．125℃，平衡时
的消耗速率为0.015
9．（2021高二上·汕尾期末）相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)△H=+197kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
容器编号 起始时各物质物 质 的量 /mol 平衡时反应中的能量变化
SO3 SO2 O2
① 2 0 0 吸收热量akJ
② 0 2 1 放出热 量 bkJ
③ 4 0 0 吸收热量ckJ
下列叙述正确的是（　　）
A．达平衡时O2的体积分数：①>③
B．热量关系：a一定等于b
C．①②③ 反应的平衡常数：③>①>②
D．①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态
10．（2021高二上·泾阳期中）在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表
物质的量 CO2 H2 CO H2O
甲 amol amol 0mol 0mol
乙 2amol amol 0mol 0mol
丙 0mol 0mol 2amol 2amol
丁 0mol 0mol amol amol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是（　　）
A．乙=丁＞丙=甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙=甲 D．丙＞乙＞丁=甲
11．（2021高二上·柳林期中）向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+xB(g) 2C(g) △H=akJ·mol-1。相关数据如表所示，反应过程中C的浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙 丙
容积 0.5L 0.5L 1.0L
温度 T1 T2 T2
反应物起始量 1.5molA0.5molB 1.5molA0.5molB 6molA2molB
A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.10mol·L-1·min-1
B．a>0，x=1
C．T2时，该反应的平衡常数为0.8
D．平衡时，C的体积分数：丙>乙
12．（2021高二上·玉门期中）某密闭容器中充入1molN2、3molH2，在温度恒定时达平衡，测得NH3为0.6mol。若该容器起始时充入2molN2、6molH2，同温下达到平衡，对容器内NH3物质的量的说法正确的是（　　）
A．若为恒容容器，n(NH3)<1.2mol B．若为恒压容器，n(NH3)=0.6mol
C．若为恒容容器，n(NH3)=1.2mol D．若为恒压容器，n(NH3)=1.2mol
13．（2021高二上·长春月考）如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始 ，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应： ；达到平衡时， ，则下列说法错误的是（　　）
A．反应开始时，B容器中化学反应速率快
B．A容器比B容器中X的转化率大
C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为2.4aL(连通管中气体体积不计)
D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大
14．（2021高二上·开封月考）温度为 时，向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和 ，发生反应： ．数据如下，下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙
反应物 CO CO
起始时物质的量(mol) 1.2 0.6 2.4 1.2
平衡时物质的量(mol) 0.9 0.3 a b
A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为13.2kJ
B． 时，反应的平衡常数
C．乙容器中，平衡时CO的转化率为35%
D．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍
15．（2021高二下·昆山期中）700℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g)，发生如下反应： ，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1＜t2)，下列说法错误的是（　　）
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80 　
t2 　 0.20
A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol/(L·min)
B．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入0.60 molCO和1.20 mol H2O (g)，则到达平衡时n(CO2)=0.40 mol
C．保持其他条件不变，若平衡后向容器中再充入0.40 mol CO和0.40 mol CO2，则平衡将向正反应方向移动
D．温度升至800℃，上述反应的平衡常数为0.64，则该反应的正反应为放热反应
16．（2020高二上·黄山期中）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1mol X(g)和2mol Y(g)发生反应： X(g)+mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述错误的是
A．m=2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1：1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol/L
17．（2020高二上·黑龙江期中）某温度时，发生反应2HI(g) H2(g)+I2(g)ΔH＞0，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2molHI；②3molHI；③1molH2与1molI2，分别达到平衡时，以下关系正确的是（　　）
A．平衡时，各容器的压强：②=①=③
B．平衡时，I2的浓度：②＞①＞③
C．平衡时，I2的体积分数：②=①=③
D．从反应开始到达平衡的时间：①＞②=③
18．（2020高二上·山西期中）已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol-1．向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3．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甲＝P丙＞2P乙
B．SO2的质量m：m甲＝m丙＞2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＝2k乙
D．甲乙中SO2的转化率分别为a 甲、a 乙，丙中SO3的转化率为a 丙：a 甲＞a 乙，a 甲+a 丙=1
19．（2020高二上·洛阳月考）已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H= 92.4 kJ·mol－1，在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol N2、6 mol H2 2 mol NH3
NH3的浓度（mol·L－1） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出Q1kJ 放出Q2kJ 吸收Q3kJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
A．Q3+92.4c1＝92.4
B．α2＋α3<1
C．2p1＝2p3D．达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大
20．（2020·赤峰模拟）700℃时，向容积为 的恒容密闭容器中充入一定量的CO和 ，发生如下反应： ，反应过程中测定的部分数据见表：
反应时间/min
0 0.30 0.60
20 0.10 　
30 　 0.20
下列说法正确的是（　　）
A．保持其他条件不变，升高温度，平衡时 ，则反应的
B．反应在 内的平均速率为
C．保持其他条件不变，再向平衡体系中同时通入 ，达到新平衡前v(正)＜v(逆)
D．相同温度下，若起始时向容器中充入 ，达到平衡时 转化率大于
21．（2019高二上·砀山月考）一定温度下，将 2mol NO2 装入 5 L 带活塞的密闭容器中，当反应 2NO2(g) N2O4(g)ΔH＝－60 kJ/mol 达到平衡时，恢复到原来的温度，测得此过程中体系向外界共释放了 40 kJ 的热量。 下列说法正确的是（　　）
A．温度升高，平衡常数 K 增大
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．上述反应达到平衡时，NO2的转化率是 40%
D．若起始时向容器中充入 1.0 mol N2O4，保持温度不变，达到平衡时共吸收 20 kJ的热量
22．（2019高二上·宁夏期中）已知2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。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甲＝P丙> 2P乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙> 2Q乙
二、多选题
23．（2020高二下·徐州期末）初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：
容器 容器类型 初始体积 初始压强/Pa 反应物投入量/mol 平衡时Cl2的物质的量/mol
HCl O2 Cl2 H2O
I 恒温恒容 1L 4 1 0 0 1
II 绝热恒容 1L p2 0 0 2 2 a
III 恒温恒压 2L p3 8 2 0 0 b
下列说法正确的是（　　）
A．反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1
B．a＞1， b＞2
C．p2＝1.6×105Pa，p3＝4×105Pa
D．若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行
24．（2020高二下·苏州期末）在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) (正反应放热)。下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 平衡时SO3物质的量/mol
SO2 O2 SO3
I 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6
II 绝热恒容 1.0 L 2 1 0 a
III 恒温恒压 0.5 L 0 0 1 b
A．a＞1.6
B．b＜0.8
C．平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)
D．若起始时向容器I中充入1.0 mol　SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0molSO3(g)，则反应将向正反应方向进行
25．（2020高二下·合肥期中）在1L密闭容器中通入2mol氨气，在一定温度下，发生下列反应：2NH3 N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列几组物质，达到平衡时，容器内N2的含量仍为a%的是（　　）
A．3molH2和1molN2
B．2molNH3和1molN2
C．2molN2和3molH2
D．0.1molNH3，0.95molN2和2.85molH2
三、非选择题
26．（2021高二上·长春月考）请回答下列问题：
（1）Ⅰ．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)
若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为　 　mol。
（2）若开始时放入3molA和3 molB，到达平衡后，生成C的物质的量为　 　mol。
（3）若开始时放入xmolA、2 molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x =　 　mol，y =　 　mol。平衡时，B的物质的量可能大于，等于或小于2mol，作出判断的理由是　 　。
（4）若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是　 　
（5）Ⅱ．若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC．将b与(1)小题中的a进行比较　 　(选填一个编号)。
(甲)a＜b (乙)a＞b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】将甲容器中起始投入的2molC完全转化成A、B,则A、B的物质的量分别为2mol、1mol,与乙容器中反应物的起始投入量相同，由于乙容器是在绝热条件下进行的，故其平衡时的温度高于甲容器．该反应为放热反应，温度越高，反应物的转化率越小，a<1.6，A项错误；丙容器中反应物的起始投入量、体积均是甲容器的3倍，故丙容器可视为3个甲容器叠加，平衡时C的物质的量应等于4.8mol,B项错误；乙容器中的反应温度高，反应物的物质的量浓度比甲容器中的大，A的正反应速率比甲容器中的快，D项错误,故答案为：C。
【分析】等效平衡满足条件为：1.恒温恒容，一边倒后，起始物质的量相等，在互为等效平衡，达到平衡后各物质百分含量相等，转化率相等，可以进行对比计算。
2．【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线；等效平衡
【解析】【解答】A．由图可知，温度升高，H2的平衡浓度增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，该反应的平衡常数随温度升高而减小，故A不符合题意；
B．结合方程式可知，的变化量为变化量的，则曲线Y表示随温度的变化关系，故B不符合题意；
C．提高投料比即增大CO2的浓度，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故C符合题意；
D．其他条件不变，与在℃下反应，等效于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡正向移动，的浓度减小，当仍然大于与在℃下发生反应时的平衡浓度，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】AB．利用图像，根据影响化学平衡移动的因素分析；
C．增大一种反应物的量，可提高其它反应物的转化率，自身的转化率反应降低；
D．依据等效平衡原理分析。
3．【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol A和0.5molB，增大压强，平衡向正反应移动，A转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，A符合题意；
B．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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P甲=P丙＜2P乙，B不符合题意；
C．对于甲、乙，A、B起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（A）与c（B）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（A）与c（B）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2，C不符合题意；
D．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据等效平衡原理分析。
4．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；等效平衡
【解析】【解答】A.由实验Ⅰ、Ⅲ可知，温度升高，平衡时c(D)减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此该反应为放热反应，ΔH<0，A不符合题意；
B.实验Ⅰ达到平衡时，可得平衡三段式如下：
该温度下反应的平衡常数
平衡时再通入1molA和1molD，即通入A、D的浓度分别为c(A)=c(D)=0.5mol·L-1，加上原平衡体系中剩余的A、B的浓度，可得此时体系中c(A)=1mol·L-1，c(D)=1mol·L-1，此时，则Q=K，平衡不发生移动，因此c(D)=1mol·L-1，B符合题意；
C.实验Ⅱ中反应速率加快，但平衡不移动，因此改变的条件可能为加入催化剂；实验Ⅲ中30min内用D表示的反应速率，C不符合题意；
D.由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ中参与反应的A、B的量相等， 因此反应放出的热量相同；实验Ⅲ中参与反应的A、B比实验Ⅰ、Ⅱ少，因此反应放出的热量较少，所以Q1=Q2>Q3，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应；
B、结合等效平衡进行分析；
C、实验Ⅱ中温度、压强不变，反应速率加快，说明使用了催化剂，结合速率公式计算D表示的反应速率；
D、生成的D越多，则反应放出的热量越多；
5．【答案】C
【知识点】等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.恒温恒容条件下，反应物浓度越大，反应速率越快，所以化学反应速率：丙＞乙＞甲，化学反应速率最快的是丙、最慢的是甲，故A不符合题意；
B.开始时甲中c(H2)=c(CO2)==0.1mol/L，设甲中参加反应的c(H2)=xmol/L，则
化学平衡常数K==2.25，解得x=0.06，二氧化碳转化率=×100%=60%，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，则增大压强平衡不移动，所以甲、丙中二氧化碳的转化率都是60%，故B不符合题意；
C.根据B的计算，甲中平衡时氢气转化率=×100%=60%，乙与甲相比，增大氢气浓度，平衡正向移动，但是氢气转化率降低，所以氢气转化率小于60%，故C符合题意；
D.根据B的计算，甲中平衡时H2的浓度为0.04mol/L，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，增大压强平衡不移动，丙中平衡时氢气浓度是甲中2倍，则丙中平衡时氢气浓度为0.08mol/L，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据影响反应速率的因素分析；
B.利用“三段式”法计算；
C.根据B的计算，增大一种反应物的量，可提高其它反应物的转化率，自身的转化率反应降低；
D.根据B的计算，利用等效平衡分析。
6．【答案】A
【知识点】等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．若容器Ⅲ达到平衡时，SO2的体积分数为50%，，B的体积分数，解得x=0.05，则该时刻的，则SO2的体积分数为50%时反应还在正向进行，因此SO2的体积分数小于50%，故A符合题意；
B．若平衡时容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5，则容器II平衡时总物质的量为2.0mol，对容器II列三段式：
，则(0.2-x+0.5-2x+0.3+2x)mol/L×2L=2.0mol，解得x=0，说明反应已经达到平衡状态，而该时刻的，明显起始投料反应该逆向移动，两者出现矛盾，说明平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比不是4：5，故B不符合题意；
C．根据等效平衡，假设起始投入的O2、SO2全部转化为SO3，即容器II的反应相当投料为0.1mol、0.4mol、1.2mol，显然容器Ⅱ相当于容器Ⅰ的基础上增大压强，平衡正向移动，则容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小，故C不符合题意；
D．若k正=k逆，反应达平衡时，v正=v逆，，，则=，可得，由平衡表达式，可知温度为T时，K=1，而500K时， ，该反应 H<0说明是放热反应，升高温度，平衡常数变小，而KT500K，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．通过计算比较Qc与K的大小判断；
B．利用“三段式”法计算；
C．根据等效平衡分析；
D．依据速率常数分析。
7．【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．如在相同条件下，甲、乙为等效平衡，达到相同平衡状态，乙向逆反应方向进行，相当于在甲的基础上增大压强，则平衡逆向移动，PCl5(g)的体积分数增大，则平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙，故A不符合题意；
B．从乙中移走0.5mol PCl3(g)，0.5mol Cl2(g)，与原先为等效平衡，平衡不移动，浓度为原平衡的一半，则n(PCl5)=0.2mol，故B不符合题意；
C．打开K一段时间，再次平衡时乙容器的体积为0.6L，甲、乙达到相同平衡状态，总体积为1.6L，甲为1L，则乙为0.6L，故C不符合题意；
D．由A分析可知，平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙，乙中n(PCl5)=0.4mol，则甲中n(PCl5)＜0.4mol，可知甲中PCl5(g)的转化率大于60%，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据等效平衡原理分析。
8．【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．由图可知C点使
的消耗速率是
的消耗速率的2倍，可知此时正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，A、B两点处于平衡前，为非平衡状态，故A不符合题意；
B．C点平衡后，温度升高，
的消耗速率增大的程度大于
的消耗速率增大的程度的2倍，可知逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度，平衡逆向移动，则逆向吸热，正向放热，升高温度，K减小，故B不符合题意；
C．该反应前后气体分子数相等，等倍充入反应物，根据等效平衡可知，两平衡等效，最终
的平衡转化率不变，故C不符合题意；
D.125℃时，A点 的消耗速率(v)和 的消耗速率(v)均为0.015 ，说明反应未达平衡状态，且正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，当达到该温度下的平衡状态时， 的消耗速率(v)应大于0.015 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】在A点，Cl2与SCl2的消耗速率相等，则反应未达平衡；在B点，
的消耗速率v(
)=0.03
，在C点，
的消耗速率v（
）=0.06
，反应物与生成物的速率之比等于化学计量数之比，则反应达到平衡状态；继续升高温度，
的消耗速率大于Cl2的消耗速率的二倍，则平衡逆向移动，从而得出正反应为放热反应。
9．【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．①与③相比，起始物质的量③是①的2倍，相当于①平衡后增大压强，平衡逆向移动，氧气的体积分数减小，即达平衡时氧气的体积分数：①＞③，正确；
B．该反应为吸热反应，将二氧化硫和氧气转化为三氧化硫，物质的量与①相同，平衡时达到相同的平衡状态，则a+b=197，但无法判断二者的大小关系，错误；
C．平衡常数与温度有关，因温度相同，则三个容器内反应的平衡常数：③=①=②，错误；
D. 该反应中气体的质量不变，容器的体积不变，气体的密度始终不变，①中的密度不再改变时，不能说明反应已达到平衡状态，错误；
故选A。
【分析】将 ① 中的SO3“一边倒”，全部转化为SO2和O2的物质的量分别为2mol和1mol，达到平衡时与 ② 等效，将 ③ 中“一边倒”后全部转化为SO2和O2的物质的量分别为4mol和2mol，③在②的基础上相当于增大压强，在②的基础上平衡相当于逆向移动了。
A.达到平衡时 ① 与 ② 等效，③在②的基础上平衡相当于逆向移动了，O2的体积分数①>③；
B.①② 分别从正向和逆向建立平衡，且等效，所以a+b=197kJ；
C.温度相同，平衡常数相同；
D.只有气体参加反应和生成，容器体积恒定，密度始终不变。
10．【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】甲加入amolCO2、amolH2；乙加入2amolCO2、amolH2；根据等效平衡理论，丙相当于加入2amolCO2、2amolH2；丁相当于加入amolCO2、amolH2；乙和甲比，相当于多加入amolCO2，平衡正向移动，乙中CO的物质的量大于甲；丙和乙比，相当于多加入amolH2，平衡正向移动，丙中CO的物质的量大于乙；丁和甲的投料相同，甲、乙中CO的物质的量相同，所以n(CO)的大小顺序是丙＞乙＞丁=甲，
故答案为：D。
【分析】根据等效平衡理论分析。
11．【答案】C
【知识点】化学反应速率；等效平衡
【解析】【解答】A．据图可知10min内甲中Δc(C)=1.0mol/L，所以v(C)== 0.10mol·L-1·min-1，速率之比等于计量数之比，所以v(A)=0.5v(C)=0.05mol·L-1·min-1，A不符合题意；
B．比较甲与乙可知，乙先到达平衡，故温度T1＜T2，温度越高C的浓度越低，升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，a＜0，B不符合题意；
C．乙中平衡时A的转化率为=，丙中A的转化率为=，丙的容器体积为乙的2倍，投料为4倍，但达到的为等效平衡，说明该反应前后气体系数之和相等，所以x=1；乙中初始投料为3mol/L的A、1mol/L的B，平衡时C的浓度为1.0mol/L，根据方程式可知平衡时c(A)=2.5mol/L，c(B)=0.5mol/L，则平衡常数K==0.8，C符合题意；
D．根据C选项分析可知丙和乙达到等效平衡，所以C的体积分数：丙=乙，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．据，速率之比等于计量数之比计算；
B．升高温度，平衡吸热反应方向移动；
C．利用等效平衡计算；
D．根据等效平衡分析。
12．【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】若为恒容容器，则后者相当于是在前者的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大，平衡时氨气的物质的量大于1.2mol；
若为恒压容器，两途径中氮气与氢气的物质的量之比相等为1：3，则两次平衡是等效的，反应物转化率相等，后者平衡时NH3的物质的量为1.2mol；
故答案为：D。
【分析】此类题型即等效平衡的判断，恒容条件下，此时前后两次投料比相同，但是由于浓度增大，平衡朝正向移动；恒压条件下，由于两次平衡等效，因此最终物质的量相同。
13．【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】A．起始VA=VB=aL，B中的物质的量大于A中的物质的量，则B容器中的浓度大于A容器中的浓度，所以反应开始时，B容器反应速率大于A容器反应速率，故A不符合题意；
B．左侧A容器为恒温恒压条件，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，混合气体总物质的量为2mol×1.2=2.4mol，由方程式可知1molX反应时混合气体总物质的量增大1mol，即平衡时混合气体增大的物质的量等于消耗的X的物质的量，故反应的X为2.4mol-2mol=0.4mol，则X的转化率为 ×100%=40%；右侧B容器为恒温恒容条件，正反应为气体物质的量增大的反应，故平衡时B容器压强比A容器中压强大，等效在A平衡的基础上相当于增大压强，与A的平衡相比，平衡逆向移动，B中X的转化率小于A中X的转化率，故B不符合题意；
C．打开开关K，保持温度不变，再达平衡时，等效为开始加入3molX、3molY到达的平衡，恒温恒压下与A中平衡为等效平衡，反应物转化率不变，平衡时混合气体总物质的量为A中3倍，恒温恒压下压强之比等于物质的量之比，则开始加入3molX、3molY到达的平衡时总体积为1.2aL×3=3.6aL，B容器为aL，A容器体积为3.6aL-aL=2.6aL，故C符合题意；
D．该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的物质的量增大，导致A容器的体积增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、结合浓度对反应速率的影响分析；
B、根据恒温恒压、恒温恒容条件下，反应正向进行的程度大小分析；
C、结合等效平衡分析；
D、结合温度对平衡移动的影响分析；
14．【答案】D
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．热化学方程式表达的是消耗了1molCO，反应放热41kJ， 甲容器达到平衡CO消耗的物质的量1.2mol-0.9mol=0.3mol，反应放热0.3mol × 41kJ·mol -1 = 12.3kJ，A不符合题意；
B．
把平衡的浓度代入平衡常数表达式计算：K= = = ，B不符合题意；
C．乙和甲是等效平衡，乙和甲的转化率相等，平衡时CO的转化率为 ×100%= 25%，C 不符合题意；
D．乙和甲是等效平衡，乙起始投放物料是甲的两倍，达到平衡，乙中各对应物质物质的量浓度是甲的两倍，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据消耗的CO的物质的量和焓变计算；
B．列出三段式，根据K= 计算；
C．根据乙和甲是等效平衡分析；
D．根据乙和甲是等效平衡，但乙的起始投放物料是甲的两倍分析。
15．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数；等效平衡
【解析】【解答】A．t1 min内，△n(CO)=1.20 mol-0.80 mol=0.40 mol，△c(CO)= ，则v(CO)= mol/(L·min) ，同一化学反应用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式的化学计量数的比，则v(H2)= v(CO)= mol/(L·min)，A不符合题意；
B．若起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O(g)，与表格中充入量完全等效，表中t1 min内，△n(CO)=0.40 mol，同时消耗0.40 mol的H2O，t1 min时，n(H2O)=0.60 mol-0.40 mol=0.20 mol，而t2 min时，n(H2O)仍等于0.20 mol，说明在t1 min时，反应已达平衡，根据物质转化关系可知平衡时生成n(CO2)=0.40 mol，B不符合题意；
C．保持其它条件不变，反应温度不变，则化学平衡常数K不变， ， ， ，则平衡逆向移动，C符合题意；
D．在700℃时化学平衡常数为1，当温度为800℃时，化学平衡常数为0.64，温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，因此该反应的正反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据计算出一氧化碳的速率，再根据化学计量系数计算出氢气的速率即可
B.根据数据计算出在t1的各物质的量浓度即可判断达到平衡的时间范围
C.根据数据计算出浓度，计算出浓度商与平衡常数进行对比即可
D.先计算出平衡常数，根据800℃的平衡常数进行判断
16．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡
【解析】【解答】A．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X(g)+mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1mol Z(g)，则可等效为两等效平衡体系，在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变，但单位体积内体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动，但再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，则说明m+1=3，故m=2，A不符合题意；
B．同一化学反应的平衡常数只与温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，B不符合题意；
C．m=2，起始量X与Y之比为1：2，则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为1：2，故X与Y的平衡转化率之比为1：1，C不符合题意；
D．m=2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z的物质的量为：4mol×10%=0.4mol，故Z的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据等效平衡分析；
B．平衡常数只与温度有关；
C．根据起始量和转化量计算转化率；
D．根据反应前后气体总量不变计算；
17．【答案】C
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】根据等效平衡原理：若1mol H2与1molI2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度，百分含量，压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大；
A．由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以压强最大，故A不符合题意；
B．由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以②中I2的浓度最大，①和③是完全相同的等效平衡，二者I2的浓度相同，所以平衡时，I2的浓度：②＞①=③，故B不符合题意；
C．①②③都是等效平衡，所以三者中I2的体积分数相同，故C符合题意；
D．由于②中初始的量大，反应浓度大，反应速率快，所以到达平衡所用时间最短，所以②＜③，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】根据等效平衡的原理分析。在等温条件下，若反应中气态物质前后系数相等，按照原平衡的比例加入反应物或生成物，就可与原平衡等效。
18．【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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，故容器内压强p：P甲＝P丙＜2P乙，不符合题意；
B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故SO2的质量m：m甲＝m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，则SO2的质量m：m甲<2m乙，不符合题意；
C、对于甲、乙容器，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＝k乙，不符合题意；
D、恒温恒容条件下，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，反应物的转化率增大，则甲乙中SO2的转化率：a 甲＞a 乙 ，丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，则a 甲+a 丙=1，符合题意。
故答案为：D。
【分析】恒温恒容条件下，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，反应物的转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等。
19．【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】恒温恒容时，甲和丙为等效平衡。所以：α1＋α3=1、Q1+Q3=92.4、Q1=92.4c1(当生成2mol氨气时,放热92.4kJ,此时氨气的浓度为1mol/L)，所以A符合题意；乙中投料是甲的2倍，相当于在甲的基础上增大压强，平衡向右移动，氮气的转化率增大、氨气的体积分数增大、气体的压强减小，所以α2＋α3＞1 、 2p1＝2p3＞p2，故B、C、D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用等效平衡原理和勒夏特列原理可以判断得出结论。
20．【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】A.20min内△n(CO)=0.20mol，则△n(H2)=0.40mol，所以20min时容器内氢气的物质的为0.60mol-0.40mol=0.20mol，到30min时氢气的物质的量没有发生变化说明反应达到平衡，该过程中△n(CO)=0.20mol，△n(H2)=0.40mol，根据方程式可知平衡时n(CH3OH)=0.20mol，容器体积为1L，c(CH3OH)=0.20mol/L，温度升高c(CH3OH)减小，说明平衡左移，则正反应为放热反应，即△H<0，选项A符合题意；
B．容器体积为1L，20min内v(CO)= -1，同一时段内反应速率之比等于计量数之比，所以v(H2)=2 v(CO)=0.02mol·L-1·min-1，选项B不符合题意；
C．平衡时体系内n(CO)=0.10mol ，n(H2)=0.20mol，n(CH3OH)=0.20mol，若再通入0.10molCO、0.20mol H2、0.20mol CH3OH，同时将容器体积扩大为原来的2倍，则达到等效平衡，而保持其他条件不变，向容器中再通入0.20molCO、0.20mol H2、0.20mol CH3OH，相当于在等效平衡的基础上再加入0.10molCO，同时增大压强，则平衡右移，即v正>v逆，选项C不符合题意；
D．初始投料为0.30molCO和0.60molH2，若完全反应则生成0.30mol CH3OH，即该温度下向容器内加入0.30mol CH3OH可以达到完全一样的平衡状态，平衡时n(CH3OH)=0.20mol，CH3OH的转化率为 ，而加入1mol CH3OH相当于等效平衡的基础上加压，反应 的平衡会右移，导致CH3OH的转化率减小，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用等效平衡原理分析问题时，先假设一个能达到等效平衡的虚拟状态，再分析实际情况与虚拟状态相比改变的条件是什么，平衡会如何移动；也可以定量分析，本题中可用求出该温度下的平衡常数，改变投料之后可以计算该状态下的浓度商，与平衡常数进行比较，判断平衡移动的方向。
21．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. 该反应ΔH<0，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数 K减小，故A不符合题意；
B. 压缩气体体积，体系内体积减小，压强增大，平衡右移，但减小体积，体系内NO2浓度增大，混合气体的颜色变深，故B不符合题意；
C. 2mol NO2完全反应放出60 kJ的热量，则放出40 kJ的热量消耗NO2的物质的量为 mol，同时生成N2O4的物质的量为 mol，故NO2的转化率是 ×100%=66.7%，故C不符合题意；
D. 该平衡与原平衡等效，原平衡中最终生成N2O4的物质的量为 mol，则起始时向容器中充入 1.0 mol N2O4平衡时，只有 mol反应，则达到平衡时共吸收 20 kJ的热量，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题考查等效平衡的应用，要掌握建立等效平衡的几个固定模型，分析问题时，要先认清体系的外界条件是恒温恒容还是恒温恒压，常用确定等效平衡的方法为“一边倒”，即将不同的投料方式建立的平衡体系转化为与原平衡体系相同的投料方式，进行比较，从而确定是否是等效平衡。
22．【答案】B
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。
A.如果平衡不移动，p甲=p丙=2p乙，但乙加入的物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p甲=p丙<2p乙，A不符合题意；
B.根据A项分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m甲=m丙>2m乙，B符合题意；
C.加入的量均为2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，C不符合题意；
D.因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q甲和Q丙不一定相等，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等。
A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，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P甲=P丙＜2P乙；
B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙；
C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2：1；
D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故Q甲+G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。
23．【答案】B,D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)，生成液态水，气态水变液态水放出热量，因此ΔH＜－116 kJ·mol－1，故A不符合题意；
B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，故B符合题意；
C．根据阿伏加德罗定律PV=nRT可知，温度相同，体积相同，则压强之比等于物质的量之比 ，解得p2＝1.6×105 Pa，III容器体积和加入的物质的量都是I容器的2倍，因此压强相同p3＝2×105 Pa，故C不符合题意；
D． ，反应容器Ⅰ平衡常数 ，若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O， ，则反应向逆反应方向进行，故D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。
24．【答案】B,C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．II与I初始投入量相同，II为绝热恒容容器，该反应为放热反应，故II随着反应的进行，容器内气体温度升高，平衡时相当于对I容器升高温度，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则平衡时SO3的物质的量比I小，即a＜1.6，A不符合题意；
B．对于I中反应，开始时n(SO2)=2 mol，n(O2)=1 mol，平衡时n(SO3)=1.6 mol，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效开始状态是n(SO2)=1 mol，n(O2)=0 mol，物质的量是I的一半，容器的容积也是I的一半，则二者为等效开始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是0.8 mol，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从逆反应方向开始，反应发生使气体的压强增大，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上扩大容器的容积而导致减小压强，减小压强化学平衡逆向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比0.8 mol要少，即b＜0.8 mol，B符合题意；
C．II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时的正反应速率：平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)，C符合题意；
D．对于反应I，由于容器的容积是1 L，则开始时c(SO2)=2 mol÷1 L=2 mol/L，c(O2)=1 mol÷1 L=1 mol/L，平衡时c(SO3)=1.6 mol÷1 L=1.6 mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2 mol/L-1.6 mol/L=0.4 mol/L，c(O2)=1 mol/L- ×1.6 mol/L=0.2 mol/L，该反应的化学平衡常数K= =80，若开始时向I中加入1.0 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g)，由于容器的容积是1 L，则c(SO2)=1.0 mol/L，c(O2)=0.20 mol/L，c(SO3)= 4.0 mol/L，则Qc= =80=K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A.正反应反应，反应的进行温度升高，导致平衡左移，导致平衡时三氧化硫的浓度减小
B.相当于加压，使平衡向右移动，含量增大
C.温度增大，速率增大，故II温度高于I，因此速率大
D.先计算出I中的平衡常数，再根据给出数据计算出浓度商进行比较即可
25．【答案】A,D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】根据等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol，则达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%，
A.3molH2+1molN2按化学计量数转化到方程式的左边可得：n(NH3)=2mol，与初始量2molNH3相同，属于等效平衡，故A符合题意；
B.2molNH3+1molN2与初始量2molNH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故B不符合题意；
C.2molN2+3molH2按化学计量数转化到方程式的左边，可得：n(NH3)=2mol、n(N2)=1mol，与初始加入物质不同，不是等效平衡，故C不符合题意；
D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2，按化学计量数转化到方程式的左边可得：n(NH3)=2mol，与初始量2molNH3相同，属于等效平衡，故D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】反应2NH3 3H2+N2，在恒温恒容下，达到平衡时，容器内N2的百分含量也为a%，说明与原平衡是等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol即可，据此进行分析。
26．【答案】（1）1-a
（2）3a
（3）x= 2；y =3-3a；无法判断a的取值，若3a>1 则 n(B)<2mol，若3a=1 则 n(B)=2mol，若3a<1 则 n(B)>2mol
（4）
（5）（乙）；因为(5)中容积固定，而(1)中体积缩小，所以(5)达平衡时的压强小于(1)达平衡时的压强，减小压强，有利于平衡逆移，故反应达平衡后 a>b
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）达到平衡后，生成a mol C，则△n(A)=△n(C)=amol，故A的物质的量为1mol-amol=(1-a)mol，故答案为：1-a；
（2）恒温恒压下，若开始时放入3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时生成C为(1)中的3倍，即生成C为3amol，故答案为：3a；
（3）若开始时放入x mol A，2mol B和1mol C，完全转化到左边满足3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C，1molC转化可以得到1molA、1molB，则x=3-1=2，则平衡时A为3-3amol，平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍，即为3(1-a)mol，由于0＜a＜1，故3-3a可能大于、等于或小于2，故答案为：2；3-3a；无法判断a的取值，若3a>1 则 n(B)<2mol，若3a=1 则 n(B)=2mol，若3a<1 则 n(B)>2mol；
（4）由(3)分析可知，若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同，即C的物质的量分数为 = ；故答案为： ；
（5）在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amol C；在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC；反应A(g)+B(g) C(g)是气体体积减少的反应，在恒温恒容容器中，随反应进行压强减小，在恒温恒压容器中随反应进行，过程中的压强为保持恒压，体积减小，所以本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力，有利于逆向反应，因此平衡后a＞b；故答案为：（乙）；因为(5)中容积固定，而(1)中体积缩小，所以(5)达平衡时的压强小于(1)达平衡时的压强，减小压强，有利于平衡逆移，故反应达平衡后 a>b。
【分析】（1）根据生成C的物质的量，计算参与反应的A的物质的量，从而得出平衡时A的物质的量。
（2）结合等效平衡分析。
（3）结合等效平衡、平衡移动进行分析。
（4）由(3)分析可知，若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，据此计算。
（5）根据恒温恒压、恒温恒容条件下的等效平衡进行分析。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题21 等效平衡
一、选择题
1．（2023高二上·抚松月考）如表所示，在三个初始温度均为的容器中进行反应：，下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 反应物的起始投入量/ 平衡时
A B C
甲 恒温恒容 0 0 2 1.6
乙 恒容绝热 2 1 0 a
丙 恒温恒容 6 3 0 b
A．
B．
C．下该反应的平衡常数
D．平衡时A的正反应速率：
【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】将甲容器中起始投入的2molC完全转化成A、B,则A、B的物质的量分别为2mol、1mol,与乙容器中反应物的起始投入量相同，由于乙容器是在绝热条件下进行的，故其平衡时的温度高于甲容器．该反应为放热反应，温度越高，反应物的转化率越小，a<1.6，A项错误；丙容器中反应物的起始投入量、体积均是甲容器的3倍，故丙容器可视为3个甲容器叠加，平衡时C的物质的量应等于4.8mol,B项错误；乙容器中的反应温度高，反应物的物质的量浓度比甲容器中的大，A的正反应速率比甲容器中的快，D项错误,故答案为：C。
【分析】等效平衡满足条件为：1.恒温恒容，一边倒后，起始物质的量相等，在互为等效平衡，达到平衡后各物质百分含量相等，转化率相等，可以进行对比计算。
2．（2022·深圳模拟）恒容密闭容器中，与在不同温度下发生反应：，达到平衡时，各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数随温度升高而增大
B．曲线Y表示随温度的变化关系
C．提高投料比，可提高的平衡转化率
D．其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线；等效平衡
【解析】【解答】A．由图可知，温度升高，H2的平衡浓度增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，该反应的平衡常数随温度升高而减小，故A不符合题意；
B．结合方程式可知，的变化量为变化量的，则曲线Y表示随温度的变化关系，故B不符合题意；
C．提高投料比即增大CO2的浓度，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故C符合题意；
D．其他条件不变，与在℃下反应，等效于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡正向移动，的浓度减小，当仍然大于与在℃下发生反应时的平衡浓度，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】AB．利用图像，根据影响化学平衡移动的因素分析；
C．增大一种反应物的量，可提高其它反应物的转化率，自身的转化率反应降低；
D．依据等效平衡原理分析。
3．（2022高二上·兴宁月考）已知 △H＜0，向同温、同体积的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入2mol A(g)和1mol B(g)、1mol A(g)和0.5mol B(g)、2mol C(g)。恒温，恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（　　）
A．C的质量m：
B．容器内压强p：
C．c(A)与c(B)之比k：
D．反应放出或吸收热量的数值Q：
【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol A和0.5molB，增大压强，平衡向正反应移动，A转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，A符合题意；
B．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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P甲=P丙＜2P乙，B不符合题意；
C．对于甲、乙，A、B起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（A）与c（B）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（A）与c（B）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2，C不符合题意；
D．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据等效平衡原理分析。
4．（2022高二上·重庆月考）在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g) +B(g)2D(g) ΔH 实验的相关条件和数据如下表所示： 下列说法正确的是（　　）
实验编号 实验I 实验II 实验III
反应温度/℃ 800 800 850
达到平衡时间/min 40 10 30
平衡时c(D)/(mol·L-1) 0.5 0.5 0.15
反应的能量变化 Q1 Q2 Q3
A．由表中信息可知：ΔH＞0
B．实验I达到平衡后，恒温条件下再向容器中通入1 mol A和1 mol D， 达到平衡时，c(D) = 1.0mol·L-1
C．实验II可能隐含的条件是使用催化剂，实验III，30 min 内：
v(D) = 0.05mol ·L-1 ·min-1
D．由表中信息可知： Q1=Q2＜Q3
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；等效平衡
【解析】【解答】A.由实验Ⅰ、Ⅲ可知，温度升高，平衡时c(D)减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此该反应为放热反应，ΔH<0，A不符合题意；
B.实验Ⅰ达到平衡时，可得平衡三段式如下：
该温度下反应的平衡常数
平衡时再通入1molA和1molD，即通入A、D的浓度分别为c(A)=c(D)=0.5mol·L-1，加上原平衡体系中剩余的A、B的浓度，可得此时体系中c(A)=1mol·L-1，c(D)=1mol·L-1，此时，则Q=K，平衡不发生移动，因此c(D)=1mol·L-1，B符合题意；
C.实验Ⅱ中反应速率加快，但平衡不移动，因此改变的条件可能为加入催化剂；实验Ⅲ中30min内用D表示的反应速率，C不符合题意；
D.由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ中参与反应的A、B的量相等， 因此反应放出的热量相同；实验Ⅲ中参与反应的A、B比实验Ⅰ、Ⅱ少，因此反应放出的热量较少，所以Q1=Q2>Q3，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应；
B、结合等效平衡进行分析；
C、实验Ⅱ中温度、压强不变，反应速率加快，说明使用了催化剂，结合速率公式计算D表示的反应速率；
D、生成的D越多，则反应放出的热量越多；
5．（2022高二上·浙江月考）某温度下，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=2.25，该温度下，在体积均为10L的三个密闭容器中分别加入反应物，起始加入量如表所示，下列判断错误的是（　　）
起始量 甲 乙 丙
H2(mol) 1 2 2
CO2(mol) 1 1 2
A．反应开始时，甲中的反应速率最慢，丙中的反应速率最快
B．平衡时，甲和丙中CO2的转化率相等，均是60%
C．平衡时，乙中H2的转化率大于60%
D．平衡时，丙中c(H2)是0.08mol/L
【答案】C
【知识点】等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.恒温恒容条件下，反应物浓度越大，反应速率越快，所以化学反应速率：丙＞乙＞甲，化学反应速率最快的是丙、最慢的是甲，故A不符合题意；
B.开始时甲中c(H2)=c(CO2)==0.1mol/L，设甲中参加反应的c(H2)=xmol/L，则
化学平衡常数K==2.25，解得x=0.06，二氧化碳转化率=×100%=60%，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，则增大压强平衡不移动，所以甲、丙中二氧化碳的转化率都是60%，故B不符合题意；
C.根据B的计算，甲中平衡时氢气转化率=×100%=60%，乙与甲相比，增大氢气浓度，平衡正向移动，但是氢气转化率降低，所以氢气转化率小于60%，故C符合题意；
D.根据B的计算，甲中平衡时H2的浓度为0.04mol/L，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，增大压强平衡不移动，丙中平衡时氢气浓度是甲中2倍，则丙中平衡时氢气浓度为0.08mol/L，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据影响反应速率的因素分析；
B.利用“三段式”法计算；
C.根据B的计算，增大一种反应物的量，可提高其它反应物的转化率，自身的转化率反应降低；
D.根据B的计算，利用等效平衡分析。
6．（2022高二上·江西月考）500K时，在三个容积均为2L的恒容密闭容器中，发生反应：。实验测得，。其中、为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是（　　）
容器编号 起的时物质的量/mol 平衡时的物质的量/mol
I 0 0 1.2 0.4
II 0.4 1.0 0.6 　
III 0.7 1.2 0 　
A．到达平衡时，容器III中的体积分数小于50%
B．到达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为4：5
C．到达平衡时，容器II中比容器I中的大
D．当温度改变为T时。若、则
【答案】A
【知识点】等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．若容器Ⅲ达到平衡时，SO2的体积分数为50%，，B的体积分数，解得x=0.05，则该时刻的，则SO2的体积分数为50%时反应还在正向进行，因此SO2的体积分数小于50%，故A符合题意；
B．若平衡时容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5，则容器II平衡时总物质的量为2.0mol，对容器II列三段式：
，则(0.2-x+0.5-2x+0.3+2x)mol/L×2L=2.0mol，解得x=0，说明反应已经达到平衡状态，而该时刻的，明显起始投料反应该逆向移动，两者出现矛盾，说明平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比不是4：5，故B不符合题意；
C．根据等效平衡，假设起始投入的O2、SO2全部转化为SO3，即容器II的反应相当投料为0.1mol、0.4mol、1.2mol，显然容器Ⅱ相当于容器Ⅰ的基础上增大压强，平衡正向移动，则容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小，故C不符合题意；
D．若k正=k逆，反应达平衡时，v正=v逆，，，则=，可得，由平衡表达式，可知温度为T时，K=1，而500K时， ，该反应 H<0说明是放热反应，升高温度，平衡常数变小，而KT500K，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．通过计算比较Qc与K的大小判断；
B．利用“三段式”法计算；
C．根据等效平衡分析；
D．依据速率常数分析。
7．（2022高二上·开封月考）如图所示，初始体积均为1L的两容器，甲保持恒容，乙保持恒压。起始时关闭活塞K，向甲中充入1molPCl5(g)，乙中充入1molPCl3(g)和1molCl2(g)。恒温下，均发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。达平衡时，乙的容积为0.8L。下列说法错误的是（　　）
A．平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙
B．从乙中移走0.5molPCl3(g)，0.5molCl2(g)，再次平衡时乙中n(PCl5)=0.2mol
C．打开K一段时间，再次平衡时乙容器的体积为0.6L
D．甲中PCl5(g)的转化率小于60%
【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．如在相同条件下，甲、乙为等效平衡，达到相同平衡状态，乙向逆反应方向进行，相当于在甲的基础上增大压强，则平衡逆向移动，PCl5(g)的体积分数增大，则平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙，故A不符合题意；
B．从乙中移走0.5mol PCl3(g)，0.5mol Cl2(g)，与原先为等效平衡，平衡不移动，浓度为原平衡的一半，则n(PCl5)=0.2mol，故B不符合题意；
C．打开K一段时间，再次平衡时乙容器的体积为0.6L，甲、乙达到相同平衡状态，总体积为1.6L，甲为1L，则乙为0.6L，故C不符合题意；
D．由A分析可知，平衡时PCl5(g)的体积分数：甲＜乙，乙中n(PCl5)=0.4mol，则甲中n(PCl5)＜0.4mol，可知甲中PCl5(g)的转化率大于60%，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据等效平衡原理分析。
8．（2021高二上·台州期末）一定压强下，向10L密闭容器中充入
和
，发生反应：
。
的消耗速率(v)、
的消耗速率(v)、温度(T)三者的关系如图所示，以下说法中不正确的是（　　）
A．A，B，C三点对应状态下，达到平衡状态的是C
B．温度升高，平衡常数K减小
C．若投料改为通入
和
，
的平衡转化率不变
D．125℃，平衡时
的消耗速率为0.015
【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．由图可知C点使
的消耗速率是
的消耗速率的2倍，可知此时正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，A、B两点处于平衡前，为非平衡状态，故A不符合题意；
B．C点平衡后，温度升高，
的消耗速率增大的程度大于
的消耗速率增大的程度的2倍，可知逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度，平衡逆向移动，则逆向吸热，正向放热，升高温度，K减小，故B不符合题意；
C．该反应前后气体分子数相等，等倍充入反应物，根据等效平衡可知，两平衡等效，最终
的平衡转化率不变，故C不符合题意；
D.125℃时，A点 的消耗速率(v)和 的消耗速率(v)均为0.015 ，说明反应未达平衡状态，且正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，当达到该温度下的平衡状态时， 的消耗速率(v)应大于0.015 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】在A点，Cl2与SCl2的消耗速率相等，则反应未达平衡；在B点，
的消耗速率v(
)=0.03
，在C点，
的消耗速率v（
）=0.06
，反应物与生成物的速率之比等于化学计量数之比，则反应达到平衡状态；继续升高温度，
的消耗速率大于Cl2的消耗速率的二倍，则平衡逆向移动，从而得出正反应为放热反应。
9．（2021高二上·汕尾期末）相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)△H=+197kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
容器编号 起始时各物质物 质 的量 /mol 平衡时反应中的能量变化
SO3 SO2 O2
① 2 0 0 吸收热量akJ
② 0 2 1 放出热 量 bkJ
③ 4 0 0 吸收热量ckJ
下列叙述正确的是（　　）
A．达平衡时O2的体积分数：①>③
B．热量关系：a一定等于b
C．①②③ 反应的平衡常数：③>①>②
D．①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态
【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A．①与③相比，起始物质的量③是①的2倍，相当于①平衡后增大压强，平衡逆向移动，氧气的体积分数减小，即达平衡时氧气的体积分数：①＞③，正确；
B．该反应为吸热反应，将二氧化硫和氧气转化为三氧化硫，物质的量与①相同，平衡时达到相同的平衡状态，则a+b=197，但无法判断二者的大小关系，错误；
C．平衡常数与温度有关，因温度相同，则三个容器内反应的平衡常数：③=①=②，错误；
D. 该反应中气体的质量不变，容器的体积不变，气体的密度始终不变，①中的密度不再改变时，不能说明反应已达到平衡状态，错误；
故选A。
【分析】将 ① 中的SO3“一边倒”，全部转化为SO2和O2的物质的量分别为2mol和1mol，达到平衡时与 ② 等效，将 ③ 中“一边倒”后全部转化为SO2和O2的物质的量分别为4mol和2mol，③在②的基础上相当于增大压强，在②的基础上平衡相当于逆向移动了。
A.达到平衡时 ① 与 ② 等效，③在②的基础上平衡相当于逆向移动了，O2的体积分数①>③；
B.①② 分别从正向和逆向建立平衡，且等效，所以a+b=197kJ；
C.温度相同，平衡常数相同；
D.只有气体参加反应和生成，容器体积恒定，密度始终不变。
10．（2021高二上·泾阳期中）在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表
物质的量 CO2 H2 CO H2O
甲 amol amol 0mol 0mol
乙 2amol amol 0mol 0mol
丙 0mol 0mol 2amol 2amol
丁 0mol 0mol amol amol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是（　　）
A．乙=丁＞丙=甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙=甲 D．丙＞乙＞丁=甲
【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】甲加入amolCO2、amolH2；乙加入2amolCO2、amolH2；根据等效平衡理论，丙相当于加入2amolCO2、2amolH2；丁相当于加入amolCO2、amolH2；乙和甲比，相当于多加入amolCO2，平衡正向移动，乙中CO的物质的量大于甲；丙和乙比，相当于多加入amolH2，平衡正向移动，丙中CO的物质的量大于乙；丁和甲的投料相同，甲、乙中CO的物质的量相同，所以n(CO)的大小顺序是丙＞乙＞丁=甲，
故答案为：D。
【分析】根据等效平衡理论分析。
11．（2021高二上·柳林期中）向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+xB(g) 2C(g) △H=akJ·mol-1。相关数据如表所示，反应过程中C的浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙 丙
容积 0.5L 0.5L 1.0L
温度 T1 T2 T2
反应物起始量 1.5molA0.5molB 1.5molA0.5molB 6molA2molB
A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.10mol·L-1·min-1
B．a>0，x=1
C．T2时，该反应的平衡常数为0.8
D．平衡时，C的体积分数：丙>乙
【答案】C
【知识点】化学反应速率；等效平衡
【解析】【解答】A．据图可知10min内甲中Δc(C)=1.0mol/L，所以v(C)== 0.10mol·L-1·min-1，速率之比等于计量数之比，所以v(A)=0.5v(C)=0.05mol·L-1·min-1，A不符合题意；
B．比较甲与乙可知，乙先到达平衡，故温度T1＜T2，温度越高C的浓度越低，升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，a＜0，B不符合题意；
C．乙中平衡时A的转化率为=，丙中A的转化率为=，丙的容器体积为乙的2倍，投料为4倍，但达到的为等效平衡，说明该反应前后气体系数之和相等，所以x=1；乙中初始投料为3mol/L的A、1mol/L的B，平衡时C的浓度为1.0mol/L，根据方程式可知平衡时c(A)=2.5mol/L，c(B)=0.5mol/L，则平衡常数K==0.8，C符合题意；
D．根据C选项分析可知丙和乙达到等效平衡，所以C的体积分数：丙=乙，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．据，速率之比等于计量数之比计算；
B．升高温度，平衡吸热反应方向移动；
C．利用等效平衡计算；
D．根据等效平衡分析。
12．（2021高二上·玉门期中）某密闭容器中充入1molN2、3molH2，在温度恒定时达平衡，测得NH3为0.6mol。若该容器起始时充入2molN2、6molH2，同温下达到平衡，对容器内NH3物质的量的说法正确的是（　　）
A．若为恒容容器，n(NH3)<1.2mol B．若为恒压容器，n(NH3)=0.6mol
C．若为恒容容器，n(NH3)=1.2mol D．若为恒压容器，n(NH3)=1.2mol
【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】若为恒容容器，则后者相当于是在前者的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大，平衡时氨气的物质的量大于1.2mol；
若为恒压容器，两途径中氮气与氢气的物质的量之比相等为1：3，则两次平衡是等效的，反应物转化率相等，后者平衡时NH3的物质的量为1.2mol；
故答案为：D。
【分析】此类题型即等效平衡的判断，恒容条件下，此时前后两次投料比相同，但是由于浓度增大，平衡朝正向移动；恒压条件下，由于两次平衡等效，因此最终物质的量相同。
13．（2021高二上·长春月考）如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始 ，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应： ；达到平衡时， ，则下列说法错误的是（　　）
A．反应开始时，B容器中化学反应速率快
B．A容器比B容器中X的转化率大
C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为2.4aL(连通管中气体体积不计)
D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大
【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】A．起始VA=VB=aL，B中的物质的量大于A中的物质的量，则B容器中的浓度大于A容器中的浓度，所以反应开始时，B容器反应速率大于A容器反应速率，故A不符合题意；
B．左侧A容器为恒温恒压条件，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，混合气体总物质的量为2mol×1.2=2.4mol，由方程式可知1molX反应时混合气体总物质的量增大1mol，即平衡时混合气体增大的物质的量等于消耗的X的物质的量，故反应的X为2.4mol-2mol=0.4mol，则X的转化率为 ×100%=40%；右侧B容器为恒温恒容条件，正反应为气体物质的量增大的反应，故平衡时B容器压强比A容器中压强大，等效在A平衡的基础上相当于增大压强，与A的平衡相比，平衡逆向移动，B中X的转化率小于A中X的转化率，故B不符合题意；
C．打开开关K，保持温度不变，再达平衡时，等效为开始加入3molX、3molY到达的平衡，恒温恒压下与A中平衡为等效平衡，反应物转化率不变，平衡时混合气体总物质的量为A中3倍，恒温恒压下压强之比等于物质的量之比，则开始加入3molX、3molY到达的平衡时总体积为1.2aL×3=3.6aL，B容器为aL，A容器体积为3.6aL-aL=2.6aL，故C符合题意；
D．该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的物质的量增大，导致A容器的体积增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、结合浓度对反应速率的影响分析；
B、根据恒温恒压、恒温恒容条件下，反应正向进行的程度大小分析；
C、结合等效平衡分析；
D、结合温度对平衡移动的影响分析；
14．（2021高二上·开封月考）温度为 时，向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和 ，发生反应： ．数据如下，下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙
反应物 CO CO
起始时物质的量(mol) 1.2 0.6 2.4 1.2
平衡时物质的量(mol) 0.9 0.3 a b
A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为13.2kJ
B． 时，反应的平衡常数
C．乙容器中，平衡时CO的转化率为35%
D．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍
【答案】D
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．热化学方程式表达的是消耗了1molCO，反应放热41kJ， 甲容器达到平衡CO消耗的物质的量1.2mol-0.9mol=0.3mol，反应放热0.3mol × 41kJ·mol -1 = 12.3kJ，A不符合题意；
B．
把平衡的浓度代入平衡常数表达式计算：K= = = ，B不符合题意；
C．乙和甲是等效平衡，乙和甲的转化率相等，平衡时CO的转化率为 ×100%= 25%，C 不符合题意；
D．乙和甲是等效平衡，乙起始投放物料是甲的两倍，达到平衡，乙中各对应物质物质的量浓度是甲的两倍，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据消耗的CO的物质的量和焓变计算；
B．列出三段式，根据K= 计算；
C．根据乙和甲是等效平衡分析；
D．根据乙和甲是等效平衡，但乙的起始投放物料是甲的两倍分析。
15．（2021高二下·昆山期中）700℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g)，发生如下反应： ，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1＜t2)，下列说法错误的是（　　）
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80 　
t2 　 0.20
A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol/(L·min)
B．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入0.60 molCO和1.20 mol H2O (g)，则到达平衡时n(CO2)=0.40 mol
C．保持其他条件不变，若平衡后向容器中再充入0.40 mol CO和0.40 mol CO2，则平衡将向正反应方向移动
D．温度升至800℃，上述反应的平衡常数为0.64，则该反应的正反应为放热反应
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数；等效平衡
【解析】【解答】A．t1 min内，△n(CO)=1.20 mol-0.80 mol=0.40 mol，△c(CO)= ，则v(CO)= mol/(L·min) ，同一化学反应用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式的化学计量数的比，则v(H2)= v(CO)= mol/(L·min)，A不符合题意；
B．若起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O(g)，与表格中充入量完全等效，表中t1 min内，△n(CO)=0.40 mol，同时消耗0.40 mol的H2O，t1 min时，n(H2O)=0.60 mol-0.40 mol=0.20 mol，而t2 min时，n(H2O)仍等于0.20 mol，说明在t1 min时，反应已达平衡，根据物质转化关系可知平衡时生成n(CO2)=0.40 mol，B不符合题意；
C．保持其它条件不变，反应温度不变，则化学平衡常数K不变， ， ， ，则平衡逆向移动，C符合题意；
D．在700℃时化学平衡常数为1，当温度为800℃时，化学平衡常数为0.64，温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，因此该反应的正反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据计算出一氧化碳的速率，再根据化学计量系数计算出氢气的速率即可
B.根据数据计算出在t1的各物质的量浓度即可判断达到平衡的时间范围
C.根据数据计算出浓度，计算出浓度商与平衡常数进行对比即可
D.先计算出平衡常数，根据800℃的平衡常数进行判断
16．（2020高二上·黄山期中）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1mol X(g)和2mol Y(g)发生反应： X(g)+mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述错误的是
A．m=2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1：1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol/L
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡
【解析】【解答】A．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X(g)+mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1mol Z(g)，则可等效为两等效平衡体系，在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变，但单位体积内体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动，但再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，则说明m+1=3，故m=2，A不符合题意；
B．同一化学反应的平衡常数只与温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，B不符合题意；
C．m=2，起始量X与Y之比为1：2，则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为1：2，故X与Y的平衡转化率之比为1：1，C不符合题意；
D．m=2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z的物质的量为：4mol×10%=0.4mol，故Z的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据等效平衡分析；
B．平衡常数只与温度有关；
C．根据起始量和转化量计算转化率；
D．根据反应前后气体总量不变计算；
17．（2020高二上·黑龙江期中）某温度时，发生反应2HI(g) H2(g)+I2(g)ΔH＞0，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2molHI；②3molHI；③1molH2与1molI2，分别达到平衡时，以下关系正确的是（　　）
A．平衡时，各容器的压强：②=①=③
B．平衡时，I2的浓度：②＞①＞③
C．平衡时，I2的体积分数：②=①=③
D．从反应开始到达平衡的时间：①＞②=③
【答案】C
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】根据等效平衡原理：若1mol H2与1molI2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度，百分含量，压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大；
A．由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以压强最大，故A不符合题意；
B．由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以②中I2的浓度最大，①和③是完全相同的等效平衡，二者I2的浓度相同，所以平衡时，I2的浓度：②＞①=③，故B不符合题意；
C．①②③都是等效平衡，所以三者中I2的体积分数相同，故C符合题意；
D．由于②中初始的量大，反应浓度大，反应速率快，所以到达平衡所用时间最短，所以②＜③，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】根据等效平衡的原理分析。在等温条件下，若反应中气态物质前后系数相等，按照原平衡的比例加入反应物或生成物，就可与原平衡等效。
18．（2020高二上·山西期中）已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol-1．向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3．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甲＝P丙＞2P乙
B．SO2的质量m：m甲＝m丙＞2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＝2k乙
D．甲乙中SO2的转化率分别为a 甲、a 乙，丙中SO3的转化率为a 丙：a 甲＞a 乙，a 甲+a 丙=1
【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，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，故容器内压强p：P甲＝P丙＜2P乙，不符合题意；
B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故SO2的质量m：m甲＝m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，则SO2的质量m：m甲<2m乙，不符合题意；
C、对于甲、乙容器，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＝k乙，不符合题意；
D、恒温恒容条件下，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，反应物的转化率增大，则甲乙中SO2的转化率：a 甲＞a 乙 ，丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，则a 甲+a 丙=1，符合题意。
故答案为：D。
【分析】恒温恒容条件下，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，反应物的转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等。
19．（2020高二上·洛阳月考）已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H= 92.4 kJ·mol－1，在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是（　　）
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol N2、6 mol H2 2 mol NH3
NH3的浓度（mol·L－1） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出Q1kJ 放出Q2kJ 吸收Q3kJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
A．Q3+92.4c1＝92.4
B．α2＋α3<1
C．2p1＝2p3D．达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大
【答案】A
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】恒温恒容时，甲和丙为等效平衡。所以：α1＋α3=1、Q1+Q3=92.4、Q1=92.4c1(当生成2mol氨气时,放热92.4kJ,此时氨气的浓度为1mol/L)，所以A符合题意；乙中投料是甲的2倍，相当于在甲的基础上增大压强，平衡向右移动，氮气的转化率增大、氨气的体积分数增大、气体的压强减小，所以α2＋α3＞1 、 2p1＝2p3＞p2，故B、C、D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用等效平衡原理和勒夏特列原理可以判断得出结论。
20．（2020·赤峰模拟）700℃时，向容积为 的恒容密闭容器中充入一定量的CO和 ，发生如下反应： ，反应过程中测定的部分数据见表：
反应时间/min
0 0.30 0.60
20 0.10 　
30 　 0.20
下列说法正确的是（　　）
A．保持其他条件不变，升高温度，平衡时 ，则反应的
B．反应在 内的平均速率为
C．保持其他条件不变，再向平衡体系中同时通入 ，达到新平衡前v(正)＜v(逆)
D．相同温度下，若起始时向容器中充入 ，达到平衡时 转化率大于
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡
【解析】【解答】A.20min内△n(CO)=0.20mol，则△n(H2)=0.40mol，所以20min时容器内氢气的物质的为0.60mol-0.40mol=0.20mol，到30min时氢气的物质的量没有发生变化说明反应达到平衡，该过程中△n(CO)=0.20mol，△n(H2)=0.40mol，根据方程式可知平衡时n(CH3OH)=0.20mol，容器体积为1L，c(CH3OH)=0.20mol/L，温度升高c(CH3OH)减小，说明平衡左移，则正反应为放热反应，即△H<0，选项A符合题意；
B．容器体积为1L，20min内v(CO)= -1，同一时段内反应速率之比等于计量数之比，所以v(H2)=2 v(CO)=0.02mol·L-1·min-1，选项B不符合题意；
C．平衡时体系内n(CO)=0.10mol ，n(H2)=0.20mol，n(CH3OH)=0.20mol，若再通入0.10molCO、0.20mol H2、0.20mol CH3OH，同时将容器体积扩大为原来的2倍，则达到等效平衡，而保持其他条件不变，向容器中再通入0.20molCO、0.20mol H2、0.20mol CH3OH，相当于在等效平衡的基础上再加入0.10molCO，同时增大压强，则平衡右移，即v正>v逆，选项C不符合题意；
D．初始投料为0.30molCO和0.60molH2，若完全反应则生成0.30mol CH3OH，即该温度下向容器内加入0.30mol CH3OH可以达到完全一样的平衡状态，平衡时n(CH3OH)=0.20mol，CH3OH的转化率为 ，而加入1mol CH3OH相当于等效平衡的基础上加压，反应 的平衡会右移，导致CH3OH的转化率减小，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用等效平衡原理分析问题时，先假设一个能达到等效平衡的虚拟状态，再分析实际情况与虚拟状态相比改变的条件是什么，平衡会如何移动；也可以定量分析，本题中可用求出该温度下的平衡常数，改变投料之后可以计算该状态下的浓度商，与平衡常数进行比较，判断平衡移动的方向。
21．（2019高二上·砀山月考）一定温度下，将 2mol NO2 装入 5 L 带活塞的密闭容器中，当反应 2NO2(g) N2O4(g)ΔH＝－60 kJ/mol 达到平衡时，恢复到原来的温度，测得此过程中体系向外界共释放了 40 kJ 的热量。 下列说法正确的是（　　）
A．温度升高，平衡常数 K 增大
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．上述反应达到平衡时，NO2的转化率是 40%
D．若起始时向容器中充入 1.0 mol N2O4，保持温度不变，达到平衡时共吸收 20 kJ的热量
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. 该反应ΔH<0，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数 K减小，故A不符合题意；
B. 压缩气体体积，体系内体积减小，压强增大，平衡右移，但减小体积，体系内NO2浓度增大，混合气体的颜色变深，故B不符合题意；
C. 2mol NO2完全反应放出60 kJ的热量，则放出40 kJ的热量消耗NO2的物质的量为 mol，同时生成N2O4的物质的量为 mol，故NO2的转化率是 ×100%=66.7%，故C不符合题意；
D. 该平衡与原平衡等效，原平衡中最终生成N2O4的物质的量为 mol，则起始时向容器中充入 1.0 mol N2O4平衡时，只有 mol反应，则达到平衡时共吸收 20 kJ的热量，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题考查等效平衡的应用，要掌握建立等效平衡的几个固定模型，分析问题时，要先认清体系的外界条件是恒温恒容还是恒温恒压，常用确定等效平衡的方法为“一边倒”，即将不同的投料方式建立的平衡体系转化为与原平衡体系相同的投料方式，进行比较，从而确定是否是等效平衡。
22．（2019高二上·宁夏期中）已知2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。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甲＝P丙> 2P乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙> 2Q乙
【答案】B
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。
A.如果平衡不移动，p甲=p丙=2p乙，但乙加入的物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p甲=p丙<2p乙，A不符合题意；
B.根据A项分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m甲=m丙>2m乙，B符合题意；
C.加入的量均为2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，C不符合题意；
D.因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q甲和Q丙不一定相等，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等。
A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，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P甲=P丙＜2P乙；
B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙；
C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2：1；
D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故Q甲+G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。
二、多选题
23．（2020高二下·徐州期末）初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：
容器 容器类型 初始体积 初始压强/Pa 反应物投入量/mol 平衡时Cl2的物质的量/mol
HCl O2 Cl2 H2O
I 恒温恒容 1L 4 1 0 0 1
II 绝热恒容 1L p2 0 0 2 2 a
III 恒温恒压 2L p3 8 2 0 0 b
下列说法正确的是（　　）
A．反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1
B．a＞1， b＞2
C．p2＝1.6×105Pa，p3＝4×105Pa
D．若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行
【答案】B,D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)，生成液态水，气态水变液态水放出热量，因此ΔH＜－116 kJ·mol－1，故A不符合题意；
B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，故B符合题意；
C．根据阿伏加德罗定律PV=nRT可知，温度相同，体积相同，则压强之比等于物质的量之比 ，解得p2＝1.6×105 Pa，III容器体积和加入的物质的量都是I容器的2倍，因此压强相同p3＝2×105 Pa，故C不符合题意；
D． ，反应容器Ⅰ平衡常数 ，若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O， ，则反应向逆反应方向进行，故D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。
24．（2020高二下·苏州期末）在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) (正反应放热)。下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 平衡时SO3物质的量/mol
SO2 O2 SO3
I 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6
II 绝热恒容 1.0 L 2 1 0 a
III 恒温恒压 0.5 L 0 0 1 b
A．a＞1.6
B．b＜0.8
C．平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)
D．若起始时向容器I中充入1.0 mol　SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0molSO3(g)，则反应将向正反应方向进行
【答案】B,C
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．II与I初始投入量相同，II为绝热恒容容器，该反应为放热反应，故II随着反应的进行，容器内气体温度升高，平衡时相当于对I容器升高温度，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则平衡时SO3的物质的量比I小，即a＜1.6，A不符合题意；
B．对于I中反应，开始时n(SO2)=2 mol，n(O2)=1 mol，平衡时n(SO3)=1.6 mol，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效开始状态是n(SO2)=1 mol，n(O2)=0 mol，物质的量是I的一半，容器的容积也是I的一半，则二者为等效开始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是0.8 mol，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从逆反应方向开始，反应发生使气体的压强增大，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上扩大容器的容积而导致减小压强，减小压强化学平衡逆向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比0.8 mol要少，即b＜0.8 mol，B符合题意；
C．II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时的正反应速率：平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)，C符合题意；
D．对于反应I，由于容器的容积是1 L，则开始时c(SO2)=2 mol÷1 L=2 mol/L，c(O2)=1 mol÷1 L=1 mol/L，平衡时c(SO3)=1.6 mol÷1 L=1.6 mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2 mol/L-1.6 mol/L=0.4 mol/L，c(O2)=1 mol/L- ×1.6 mol/L=0.2 mol/L，该反应的化学平衡常数K= =80，若开始时向I中加入1.0 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g)，由于容器的容积是1 L，则c(SO2)=1.0 mol/L，c(O2)=0.20 mol/L，c(SO3)= 4.0 mol/L，则Qc= =80=K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A.正反应反应，反应的进行温度升高，导致平衡左移，导致平衡时三氧化硫的浓度减小
B.相当于加压，使平衡向右移动，含量增大
C.温度增大，速率增大，故II温度高于I，因此速率大
D.先计算出I中的平衡常数，再根据给出数据计算出浓度商进行比较即可
25．（2020高二下·合肥期中）在1L密闭容器中通入2mol氨气，在一定温度下，发生下列反应：2NH3 N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列几组物质，达到平衡时，容器内N2的含量仍为a%的是（　　）
A．3molH2和1molN2
B．2molNH3和1molN2
C．2molN2和3molH2
D．0.1molNH3，0.95molN2和2.85molH2
【答案】A,D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】根据等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol，则达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%，
A.3molH2+1molN2按化学计量数转化到方程式的左边可得：n(NH3)=2mol，与初始量2molNH3相同，属于等效平衡，故A符合题意；
B.2molNH3+1molN2与初始量2molNH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故B不符合题意；
C.2molN2+3molH2按化学计量数转化到方程式的左边，可得：n(NH3)=2mol、n(N2)=1mol，与初始加入物质不同，不是等效平衡，故C不符合题意；
D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2，按化学计量数转化到方程式的左边可得：n(NH3)=2mol，与初始量2molNH3相同，属于等效平衡，故D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】反应2NH3 3H2+N2，在恒温恒容下，达到平衡时，容器内N2的百分含量也为a%，说明与原平衡是等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol即可，据此进行分析。
三、非选择题
26．（2021高二上·长春月考）请回答下列问题：
（1）Ⅰ．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)
若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为　 　mol。
（2）若开始时放入3molA和3 molB，到达平衡后，生成C的物质的量为　 　mol。
（3）若开始时放入xmolA、2 molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x =　 　mol，y =　 　mol。平衡时，B的物质的量可能大于，等于或小于2mol，作出判断的理由是　 　。
（4）若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是　 　
（5）Ⅱ．若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC．将b与(1)小题中的a进行比较　 　(选填一个编号)。
(甲)a＜b (乙)a＞b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是　 　。
【答案】（1）1-a
（2）3a
（3）x= 2；y =3-3a；无法判断a的取值，若3a>1 则 n(B)<2mol，若3a=1 则 n(B)=2mol，若3a<1 则 n(B)>2mol
（4）
（5）（乙）；因为(5)中容积固定，而(1)中体积缩小，所以(5)达平衡时的压强小于(1)达平衡时的压强，减小压强，有利于平衡逆移，故反应达平衡后 a>b
【知识点】化学平衡移动原理；等效平衡；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）达到平衡后，生成a mol C，则△n(A)=△n(C)=amol，故A的物质的量为1mol-amol=(1-a)mol，故答案为：1-a；
（2）恒温恒压下，若开始时放入3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时生成C为(1)中的3倍，即生成C为3amol，故答案为：3a；
（3）若开始时放入x mol A，2mol B和1mol C，完全转化到左边满足3mol A和3mol B，与(1)中A、B的物质的量之比均为1：1，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C，1molC转化可以得到1molA、1molB，则x=3-1=2，则平衡时A为3-3amol，平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍，即为3(1-a)mol，由于0＜a＜1，故3-3a可能大于、等于或小于2，故答案为：2；3-3a；无法判断a的取值，若3a>1 则 n(B)<2mol，若3a=1 则 n(B)=2mol，若3a<1 则 n(B)>2mol；
（4）由(3)分析可知，若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同，即C的物质的量分数为 = ；故答案为： ；
（5）在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amol C；在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC；反应A(g)+B(g) C(g)是气体体积减少的反应，在恒温恒容容器中，随反应进行压强减小，在恒温恒压容器中随反应进行，过程中的压强为保持恒压，体积减小，所以本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力，有利于逆向反应，因此平衡后a＞b；故答案为：（乙）；因为(5)中容积固定，而(1)中体积缩小，所以(5)达平衡时的压强小于(1)达平衡时的压强，减小压强，有利于平衡逆移，故反应达平衡后 a>b。
【分析】（1）根据生成C的物质的量，计算参与反应的A的物质的量，从而得出平衡时A的物质的量。
（2）结合等效平衡分析。
（3）结合等效平衡、平衡移动进行分析。
（4）由(3)分析可知，若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，等效为开始加入6mol A和6mol B，与(1)中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，据此计算。
（5）根据恒温恒压、恒温恒容条件下的等效平衡进行分析。
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