6.1.2 化学反应的限度
课后分层练
1．500 ℃时， 将 2 mol N2 和 2.25 mol H2 充入体积为 10 L 的恒容密闭容器中， 反应达到平衡
时， NH3 的浓度不可能是( )
A．0.1 mol·L－1 B．0.12 mol·L－1
C．0.05 mol·L－1 D．0.16 mol·L－1
2．下列不属于可逆反应的是( )
A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B．N2 与 H2 在一定条件下可以生成 NH3，同时 NH3 又可分解为 N2 和 H2
C．电解水生成 H2 和 O2，H2 和 O2 转化为 H2O
D．SO2 溶于水和 H2SO3 分解
3．对化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是( )
A．当化学反应达到最大限度时反应速率为零
B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同
C．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
D．化学反应的限度与时间的长短无关
4．相同温度和压强下，在容积为 2 L 的密闭容器中发生反应：2HI(g) H 2(g)＋I2(g)，达
到平衡状态的标志是( )
A．c(H2)保持不变
B．c(H2)＝c(I2)
C．2v 正(HI)＝v 逆(I2)
D．断裂 2 mol H—I 共价键，同时生成 1 mol H—H 共价键
5．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)口口SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入 1 mol NO2、
2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是( )
A．NO2 中不可能含 18O
B．有 1 mol N18O 生成
C．S18O2 的物质的量不可能为 0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2 均含 18O 时，说明该反应达到平衡
6．可逆反应 2NO2(g)口口2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成 n mol O2 的同时，生成 2n mol NO2
②单位时间内生成 n mol O2 的同时，生成 2n mol NO
③用 NO2、NO 和 O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为 2∶2 ∶ 1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A. ①④⑥⑦ B. ②③④⑥
C. ①④⑤⑦ D. ①②⑥⑦
高温、高压
7．工业上合成氨反应为 N2(g)＋3H2(g)口口催口口2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的
反应速率，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
8．在密闭容器中发生反应 X(g)＋3Y(g)口口2Z(g)，若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol·L－1、
0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，在一定条件下， 当反应达到一定限度时， 各物质的浓度可能是( )
A．X 为 0.2 mol·L－1
B．Y 为 0.1 mol·L－1
C．Z 为 0.4 mol·L－1
D．Z 为 0.1 mol·L－1 时， Y 为 0.4 mol·L－1
9．在 1 273 K、100.0 kPa 条件下，乙烷生成乙烯的反应 C2H6(g) C 2H4(g)＋H2(g)达到平
衡后( )
A．C2 H6 的浓度保持不变
B．C2 H6 仍在不断分解，其浓度不断减小
C．C2 H6 的分解速率大于生成速率
D．C2 H4 仍在不断生成，其浓度不断增加
10．目前国际空间站处理 CO2 废气涉及的反应为 CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列关于该
反应的说法不正确的是( )
A．升高温度能加快该反应的速率
B．钌催化剂能加快该反应的速率
C．达到平衡时， v(正)＝v(逆)＝0
D．一定条件下，当 CO2 转化率达到最大值时，反应达到平衡
11．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的 CO、NO 和 NO2 等向大气的排放。 在催化转化器的前半部发生的反应为 2CO(g)＋2NO(g) 2CO 2(g)＋N2(g)。一定条件下， 下
列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A．正、逆反应速率都等于零
B．CO、NO、CO2、N2 的浓度相等
C．CO、NO、CO2、N2 在容器中共存
D．CO、NO、CO2、N2 的浓度均不再变化
12．对于密闭容器中的反应： N2(g)＋3H2(g) 2NH 3(g)，在 673 K、30 MPa 下，n(NH3)
和 n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．NH3 在点 a ′ 的正反应速率比点 b′ 的正反应速率更小
B．点 c 反应达到平衡
C．点 d(t1 时刻)和点 e(t2 时刻)处 n(N2)不一样
D．点 e 处 c(NH3)不再变化
13．某化学反应 2A(g)华华B(g)＋D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D 起始
浓度均为 0，反应物 A 的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
时间 实验序号 1 10 20 30 40 50 60
1 800 ℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 ℃ c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800 ℃ c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820 ℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验 1 中，在 10～20 min 时间内，以 A 表示的平均反应速率为 mol·L－1·min－1。 (2)实验 2 中， A 的初始浓度 c2 ＝ mol·L－1，反应经 20 min 就达到平衡， 可推测实验
2 中还隐含的条件是 。
(3)设实验 3 的化学反应速率为 v3，实验 1 的化学反应速率为 v1，则 v3 v1(填“ ＞”“ = ”
或“＜”)，且 c3 1.0 mol·L－1(填“ ＞”“ = ”或“＜”)。
(4)已知， 温度升高， 化学平衡向吸热方向移动， 比较实验 4 和实验 1，可推测该反应的正反
应是 反应(填“ 吸热”或“放热”)。
1．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)＋3H2(g)
高温、高压
口口催口口2NH3(g)(正反应为放热反应) ，673 K 、30 MPa 下，n(NH3)和 n(H2)随时间 t 变化
的关系如图所示。
下列叙述中正确的是( )
A ．c 点处正反应速率和逆反应速率相等
B ．a 点的正反应速率比 b 点的大
C ．d 点(t1 时刻)和 e 点(t2 时刻)处 n(N2)不同
D ．在 t2 时刻，正反应速率大于逆反应速率
2．在一定条件下发生反应： 2A(g)＋2B(g)口口xC(g)＋2D(g)，在 2 L 密闭容器中， 把 4 mol A
和 2 mol B 混合， 2 min 后达到平衡时生成 1.2 mol C，又测得反应速率 v(D) ＝0.2 mol·L－1·min
-1，下列说法正确的是( )
A．A 和 B 的转化率均是 20%
B．x ＝3
C．平衡时 A 的物质的量为 2.8 mol
D．平衡时气体压强比原来减小
3．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)口口CO(g)＋H2(g)。
下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．体系的压强不再发生变化
B．v 正(CO)＝v 逆(H2O)
C．生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2
D．1 mol H—H 键断裂的同时断裂 2 mol H—O 键
4．在一定温度下， 某容器内的某一反应中， X、Y 的物质的量随反应时间的变化曲线如图所
示，下列表述正确的是( )
A．t1 时， Y 的浓度是 X 的浓度的 2 倍
B．反应的化学方程式为 X口口2Y
C．t2 时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态
D．t3 时， X、Y 的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零
5．如图所示是 425 ℃时，在 1 L 密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。
①
下列叙述错误的是( )
A．图①中 t0 时，三种物质的物质的量相同
②
B ．图①中 t0 时，反应达到平衡状态
C ．图②中的可逆反应为 2HI(g) H 2(g)＋I2(g)
D ．图①②中当 c(HI) ＝3.16 mol·L－1 时，反应达到平衡状态
6 ．一定条件下，对于反应 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若 X 、Y 、Z 的起始浓度分别为 c1 、c2、 c3(均不为零)。达到平衡时， X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol·L－1 、0.3 mol·L－1 和 0.08 mol·L-
1 ，则下列判断不合理的是( )
①c1 ∶c2 ＝1 ∶3
②平衡时， Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3
③X 和 Y 的转化率不相等
④c1 的取值范围为 0＜c1＜0.14 mol·L－1
A . ①② B . ③④
C . ①④ D . ②③
7 ．在一密闭容器中加入 A 和 B，各物质的物质的量浓度随着反应的进行如图所示。下列说
法不正确的是( )
A ．该反应的化学方程式为 5A(g)＋4B(g) 4C(g)
B ．2 min 前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C ．用 B 的浓度变化表示 2 min 内的速率为 2 mol/(L·min)
D ．2 min 时，该反应达到平衡，此时 A 、B 、C 的浓度比为 5∶4 ∶4
8 ．在一定条件下， A 气体与 B 气体反应生成 C 气体。反应过程中， 反应物与生成物的浓度
随时间变化的曲线如图。回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0～t1 s 内 A 的反应速率为 。
(3)反应后与反应前的压强之比为 。
(4)(t1＋10)s 时，A 气体的体积分数为 ，此时 v 正(A) (填
“ > ”“ < ”或“ ＝”)v 逆(B)。
9 ．在 2 L 密闭容器中，800 ℃时，反应 2NO(g)＋O2(g)口口2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的
变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上图中， A 点处 v 正 v 逆(填“大于”“ 小于”或“等于”)。
(2)图中表示 NO2 变化的曲线是 。用 O2 表示从 0～2 s 内该反应的平均速率 v =
。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。
a ．v(NO2) ＝2v(O2)
b ．容器内压强保持不变
c ．v 逆(NO) ＝2v 正(O2)
d ．容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a ．及时分离出 NO2 气体
b ．适当升高温度
c ．增大 O2 的浓度
d ．选择高效的催化剂6.1.2 化学反应的限度
课后分层练
1．500 ℃时， 将 2 mol N2 和 2.25 mol H2 充入体积为 10 L 的恒容密闭容器中， 反应达到平衡
时， NH3 的浓度不可能是( )
A．0.1 mol·L－1 B．0.12 mol·L－1
C．0.05 mol·L－1 D．0.16 mol·L－1
[答案] D
高温、高压 [解析]由题干信息可知， N2 和 H2 发生反应生成 NH3，反应的方程式为 N2＋3H2 口口催口口
2NH3 ，该反应 中 N2 过量 ，假设 2.25 mol H2 完全反应 ，则生成 NH3 的物质 的量为 1.5 mol，浓度为 0.15 mol·L－1，但该反应是可逆反应，H2 不可能完全转化为 NH3，因此达到平
衡时， NH3 的浓度小于 0.15 mol·L－1，D 选项符合题意。
2．下列不属于可逆反应的是( )
A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B．N2 与 H2 在一定条件下可以生成 NH3，同时 NH3 又可分解为 N2 和 H2
C．电解水生成 H2 和 O2，H2 和 O2 转化为 H2O
D．SO2 溶于水和 H2SO3 分解
[答案] C
[解析]可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反
应。电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，反应条件不同，不是可逆反应。
3．对化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是( )
A．当化学反应达到最大限度时反应速率为零
B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同
C．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
D．化学反应的限度与时间的长短无关
[答案] A
[解析]A 项反应达到最大限度时 v 正 ＝v 逆≠0，A 项错误；同一化学反应，条件改变，化学平
衡可能被破坏， 反应限度可能就会被改变， B 项正确； 任何可逆反应都有一定的限度， 当反 应达到限度时，即反应达到化学平衡，此时 v(正)＝v(逆)，对同一可逆反应，达到化学平衡
时，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时间长短无关。
4．相同温度和压强下，在容积为 2 L 的密闭容器中发生反应：2HI(g) H 2(g)＋I2(g)，达
到平衡状态的标志是( )
A．c(H2)保持不变
B．c(H2)＝c(I2)
C．2v 正(HI)＝v 逆(I2)
D．断裂 2 mol H—I 共价键，同时生成 1 mol H—H 共价键
[答案] A
[解析]在一定条件下的可逆反应中，如果正、逆反应速率相等，各组分的百分含量保持不变， 则达到化学平衡状态。 A 项， c(H2)保持不变， 符合要求； B 项， c(H2)＝c(I2)，不一定是保持 不变， 不符合要求； C 项， 应为 v 正(HI)＝2v 逆(I2)，错误； D 项， 断裂 2 mol H—I 共价键是正
反应，同时生成 1 mol H—H 共价键，也是正反应，错误。
5．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)口口SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入 1 mol NO2、
2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是( )
A．NO2 中不可能含 18O
B．有 1 mol N18O 生成
C．S18O2 的物质的量不可能为 0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2 均含 18O 时，说明该反应达到平衡
[答案] C
[解析]该反应为可逆反应，则通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、 NO、NO2 均含 18O，故 A 错误； 该反应为可逆反应， 反应物不可能完全反应， 所以通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有 1 mol N18O 生成， 故 B 错误； 该反应为可逆反应， 反应物不可 能完全反应， 所以通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，则 NO2、S18O2 消耗都小于 1 mol，所以 S18O2 的物质的量不可能为 0.8 mol，故 C 正确； 该反应为可逆反应， SO2、SO3、NO、NO2 均含 18O
时，不能说明该反应达到平衡，故 D 错误。
6．可逆反应 2NO2(g)口口2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成 n mol O2 的同时，生成 2n mol NO2
②单位时间内生成 n mol O2 的同时，生成 2n mol NO
③用 NO2、NO 和 O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为 2∶2 ∶ 1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A. ①④⑥⑦ B. ②③④⑥
C. ①④⑤⑦ D. ①②⑥⑦
[答案] A
[解析]单位时间内生成n mol O2 必同时消耗 2n mol NO2，而生成 2n mol NO2 必同时消耗 n mol O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。③中无论反应是否达到化学平衡状 态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比。④有色气体的颜色 不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。 ⑤体积固定， 气体的质量反应前后不变， 无论是否达到化学平衡状态， 气体的密度始终不变。 ⑥反应前后气体的体积不相等， 压强不变， 意味着各物质的含量不再变化， 说明反应已达到 化学平衡状态。⑦由于反应前后气体的质量不变， 气体的平均相对分子质量不变时， 说明气
体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。故选 A。
高温、高压
7．工业上合成氨反应为 N2(g)＋3H2(g)日日催日日2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的
反应速率，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
[答案] C
[解析]A 项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不 是越高越好， 故错误； B 项， 压强大反应速率快， 但压强过高会增加设备的成本， 因此实际 生产中的压强不是越高越好，故错误；C 项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；
D 项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。
8．在密闭容器中发生反应 X(g)＋3Y(g)日日2Z(g)，若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol·L－1、
0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，在一定条件下， 当反应达到一定限度时， 各物质的浓度可能是( )
A ．X 为 0.2 mol·L－1
B ．Y 为 0.1 mol·L－1
C ．Z 为 0.4 mol·L－1
D ．Z 为 0.1 mol·L－1 时， Y 为 0.4 mol·L－1
[答案] B
[解析]化学反应的限度决定了可逆反应中的各成分是不能完全转化的，反应可能正向进行， 也可能逆向进行，所以当反应达到一定限度时各物质的浓度范围为 009 ．在 1 273 K 、100.0 kPa 条件下，乙烷生成乙烯的反应 C2H6(g) C 2H4(g)＋H2(g)达到平
衡后( )
A ．C2 H6 的浓度保持不变
B ．C2 H6 仍在不断分解，其浓度不断减小
C ．C2 H6 的分解速率大于生成速率
D ．C2 H4 仍在不断生成，其浓度不断增加
[答案] A
[解析]浓度保持不变说明反应达到平衡状态， A 正确； 化学平衡是动态平衡， C2H6 仍在不断 分解， 其浓度保持不变， B 错误； 达到平衡状态时正、逆反应速率相同， 所以 C2H6 的分解 速率等于生成速率， C 错误；化学平衡是动态平衡，C2H4 仍在不断生成，其浓度保持不变，
D 错误。
10 ．目前国际空间站处理 CO2 废气涉及的反应为 CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列关于该
反应的说法不正确的是( )
A ．升高温度能加快该反应的速率
B ．钌催化剂能加快该反应的速率
C ．达到平衡时， v(正) ＝v(逆) ＝0
D ．一定条件下，当 CO2 转化率达到最大值时，反应达到平衡
[答案] C
[解析]升高温度，反应速率加快， A 正确；催化剂可以加快反应的速率， B 正确；化学平
衡是动态平衡， 当反应达到化学平衡时， v(正) ＝v(逆)＞0, C 错误； 一定条件下， 反应达到平
衡时，反应物的转化率达到最大， D 正确。
11 ．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的 CO 、NO 和 NO2 等向大气的排放。 在催化转化器的前半部发生的反应为 2CO(g)＋2NO(g) 2CO 2(g)＋N2(g)。一定条件下， 下
列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A ．正、逆反应速率都等于零
B ．CO 、NO 、CO2 、N2 的浓度相等
C ．CO 、NO 、CO2 、N2 在容器中共存
D ．CO 、NO 、CO2 、N2 的浓度均不再变化
[答案] D
[解析]在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反 应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态， A 错误； CO 、NO 、CO2 、N2 的浓度 相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态， B 错误；可逆反应 中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器， CO 、NO 、CO2 、N2 在容器中共存不能说明 为平衡状态， C 错误； CO 、NO 、CO2 、N2 的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，
D 正确。
12．对于密闭容器中的反应： N2(g)＋3H2(g) 2NH 3(g)，在 673 K、30 MPa 下，n(NH3)
和 n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A ．NH3 在点 a ′ 的正反应速率比点 b′ 的正反应速率更小
B ．点 c 反应达到平衡
C ．点 d(t1 时刻)和点 e(t2 时刻)处 n(N2)不一样
D ．点 e 处 c(NH3)不再变化
[答案] D
[解析]A 项，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率逐渐减小，则 a ′ 点的正反应速 率比 b′ 点大，错误；B 项，c 点反应物和生成物的物质的量相等，没有达到平衡状态，错误； C 项，d 点和 e 点都处于平衡状态，n(N2)不变，d 点和 e 点处 n(N2)相等，错误；D 项，e 点
处于平衡状态，点 e 处 c(NH3)不再变化，正确。
13．某化学反应 2A(g)口口B(g)＋D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D 起始
浓度均为 0，反应物 A 的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
时间 实验序号 1 10 20 30 40 50 60
1 800 ℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 ℃ c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800 ℃ c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820 ℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验 1 中，在 10～20 min 时间内，以 A 表示的平均反应速率为 mol·L－1·min－1。 (2)实验 2 中， A 的初始浓度 c2 ＝ mol·L－1，反应经 20 min 就达到平衡， 可推测实验
2 中还隐含的条件是 。
(3)设实验 3 的化学反应速率为 v3，实验 1 的化学反应速率为 v1，则 v3 v1(填“ ＞”“ = ”
或“＜”)，且 c3 1.0 mol·L－1(填“ ＞”“ = ”或“＜”)。
(4)已知， 温度升高， 化学平衡向吸热方向移动， 比较实验 4 和实验 1，可推测该反应的正反
应是 反应(填“ 吸热”或“放热”)。
[答案] (1)0.013 (2)1.0 加入催化剂 (3)＞ ＞ (4)吸热
[解析](1)v = ＝口0. ·L－1 ＝0.013 mol·L－1·min－1 。(2)根据实验 1 、2 的数据分
析， 温度相同， 达到平衡后 A 的物质的量浓度相同， 且 B 、D 起始浓度均为 0，所以两组实 验中 A 的起始浓度相同，为 1.0 mol·L－1 ；温度相同，达到平衡后 A 的物质的量浓度相同，
但达到平衡时实验 2 的时间较短，所以只能是加入催化剂。(3)实验 1 、3 比较，温度相同，
10～20 min 时，实验 3 的浓度减少量大于实验 1 的，所以实验 3 的反应速率大于实验 1 的， 即 v3 ＞v1 ；根据相同条件下， 浓度对化学反应速率的影响判断， 实验 3 的起始浓度大于实验 1 的， 即 c3＞1.0 mol·L－1 。(4)根据已知信息， 温度升高， 化学平衡向吸热方向移动， 实验 4 与实验 1 比较，温度升高，达到平衡时 A 的平衡浓度减小；温度升高，化学平衡向吸热方
向移动，所以正反应是吸热反应。
1．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)＋3H2(g)
高温、高压
口口催口口2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa 下，n(NH3)和 n(H2)随时间 t 变化
的关系如图所示。
下列叙述中正确的是( )
A．c 点处正反应速率和逆反应速率相等
B．a 点的正反应速率比 b 点的大
C．d 点(t1 时刻)和 e 点(t2 时刻)处 n(N2)不同
D．在 t2 时刻，正反应速率大于逆反应速率
[答案] B
[解析]c 点反应物和生成物的物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率 不相等， A 错误； 从 a 点到 b 点， 氢气的物质的量在逐渐减小， 即其物质的量浓度在逐渐减 小， 所以正反应的反应速率在逐渐减小， 即 a 点的正反应速率比 b 点的大， B 正确； d 点和 e 点都处于平衡状态，n(N2)不变，即 d 点和 e 点处 n(N2)相等，C 错误；在 t2 时刻，该反应处
于化学平衡状态，所以正、逆反应速率相等， D 错误。
2．在一定条件下发生反应： 2A(g)＋2B(g)口口xC(g)＋2D(g)，在 2 L 密闭容器中， 把 4 mol A 和 2 mol B 混合， 2 min 后达到平衡时生成 1.2 mol C，又测得反应速率 v(D) ＝0.2 mol·L－1·min
-1，下列说法正确的是( )
A．A 和 B 的转化率均是 20%
B．x ＝3
C．平衡时 A 的物质的量为 2.8 mol
D．平衡时气体压强比原来减小
[答案] B
[解析]2 min 时生成 n(D)＝0.2 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝0.8 mol，根据方程式知， n(A)(消耗)
=n(B)(消耗)＝n(D)(生成)＝0.8 mol，A 的转化率为×100%＝08l ×100%＝20%，
B 的转化率为08l ×100%＝40%，故 A 错误；相同时间内 v(C)＝12mol·L－1·min－1 ＝0.3
mol·L－1·min－1，v(C)∶v(D)＝x ∶2＝0.3 mol·L－1·min－1∶0.2 mol·L－1·min－1 ＝3 ∶2，则 x ＝3，故 B 正确；平衡时 n(A)＝(4－0.8)mol＝3.2 mol，故 C 错误；恒温恒容条件下，气体压强与气体 物质的量成正比，反应前后气体的化学计量数之和增大，则反应前后气体总物质的量增大，
所以平衡时气体压强比原来增大，故 D 错误。
3．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)口口CO(g)＋H2(g)。
下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．体系的压强不再发生变化
B．v 正(CO)＝v 逆(H2O)
C．生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2
D．1 mol H—H 键断裂的同时断裂 2 mol H—O 键
[答案] C
[解析]A 项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达 到化学平衡状态；B 项，CO 的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状 态； C 项， 生成 CO、H2 均表示反应向正反应方向进行， 没有表示出正、逆反应速率的关系， 不能说明反应已达化学平衡状态；D 项，H—H 键断裂和 H—O 键断裂是两个相反的反应方 向， 1 mol H—H 键断裂的同时断裂 2 mol H—O 键， 即消耗 1 mol H2 的同时消耗了 1 mol
H2O，可知 H2 的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。
4．在一定温度下， 某容器内的某一反应中， X、Y 的物质的量随反应时间的变化曲线如图所
示，下列表述正确的是( )
A．t1 时， Y 的浓度是 X 的浓度的 2 倍
B．反应的化学方程式为 X口口2Y
C．t2 时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态
D．t3 时， X、Y 的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零
[答案] A
[解析]A 项， 由图像知， 反应中 Y 的物质的量减少， X 的物质的量增多， 则 Y 为反应物， X 为生成物，Y、X 的物质的量变化量之比为(8－2)∶(5－2) ＝6 ∶3 ＝2 ∶ 1， 则化学方程式为 2Y口口X，t1 时 X 的物质的量为 3 mol，Y 的物质的量为 6 mol，因此 Y 的浓度是 X 的 2 倍， 故 A 项正确，B 项错误；在 t2 时，X 和 Y 的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆 反应速率不相等，故 C 项错误；在 t3 时，X 和 Y 的物质的量不再随时间的变化而变化，反
应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故 D 项错误。
5．如图所示是 425 ℃时，在 1 L 密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。
① ②
下列叙述错误的是( )
A．图①中 t0 时，三种物质的物质的量相同
B．图①中 t0 时，反应达到平衡状态
C．图②中的可逆反应为 2HI(g) H 2(g)＋I2(g)
D．图①②中当 c(HI)＝3.16 mol·L－1 时，反应达到平衡状态
[答案] B
[解析]图①中 t0 时， 三种物质的物质的量浓度相等， 由于体系恒容， 所以三者的物质的量也 相等，A 项正确；t0 后各物质的物质的量浓度发生改变，即 t0 时反应没有达到平衡状态，B 项错误； 由图②可知， 该图表示的可逆反应为 2HI(g )H2(g )＋I2(g )，C 项正确；
图① 、②中，当 c(HI)＝3.16 mol·L－1 时，两容器中的反应均达到平衡状态， D 项正确。
6．一定条件下，对于反应 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若 X 、Y、Z 的起始浓度分别为 c1 、c2、 c3(均不为零)。达到平衡时， X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1 和 0.08 mol·L-
1，则下列判断不合理的是( )
①c1 ∶c2 ＝1 ∶3
②平衡时， Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3
③X 和 Y 的转化率不相等
④c1 的取值范围为 0＜c1＜0.14 mol·L－1
A . ①② B . ③④
C . ①④ D . ②③
[答案] D
[解析]浓度变化关系： X(g)＋3Y(g) 2Z(g)
c 起始/(mol·L－1) c1 c2 c3
c 平衡/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为 1∶3，所以反应中 X 和 Y 必然以 1∶3 消耗， 因 为达平衡时 X 和 Y 浓度之比为 1∶3，故 c1 ∶c2 ＝1 ∶3 ，①正确； 平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比 应该和化学方程式中对应化学计量数之比相等，故 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2 ，②错误； 平衡浓度比为 1∶3，转化浓度比亦为 1∶3，故 X 和 Y 转化率相等， ③错误； 运用极限法， 假 设 Z 完全转化为反应物，c1 的极限值为 0.14 mol·L－1，而题设 c1＞0，反应又是可逆的，④
正确。
7 ．在一密闭容器中加入 A 和 B，各物质的物质的量浓度随着反应的进行如图所示。下列说
法不正确的是( )
A ．该反应的化学方程式为 5A(g)＋4B(g) 4C(g)
B ．2 min 前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C ．用 B 的浓度变化表示 2 min 内的速率为 2 mol/(L·min)
D ．2 min 时，该反应达到平衡，此时 A 、B 、C 的浓度比为 5∶4 ∶4
[答案] D
[解析]A 项， 由图可得， 当(6－1) mol·L－1A 反应， 同时有(7－3) mol/L B 反应， 生成 4 mol·L -1 C，故该反应的化学方程式为 5A(g)＋4B(g) 4C(g)，A 正确； B 项，2 min 前， 反应物 A 和 B 减少， 生成物 C 增多， 所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大， B 正确； C 项，
用 B 的浓度变化表示 2 min 内的速率为(7－3) mol·L－1÷2 min ＝2 mol/(L·min)，C 正确；D 项，
如图， 2 min 时该反应达到平衡，此时 A 、B 、C 的浓度比为 1∶3 ∶4 ，D 错误。
8 ．在一定条件下， A 气体与 B 气体反应生成 C 气体。反应过程中， 反应物与生成物的浓度
随时间变化的曲线如图。回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0～t1 s 内 A 的反应速率为 。
(3)反应后与反应前的压强之比为 。
(4)(t1＋10)s 时，A 气体的体积分数为 ，此时 v 正(A) (填
“ > ”“ < ”或“ ＝”)v 逆(B)。
[答案] (1)3A＋B 2C
(2)
mol·L－1·s－1 (3)9∶13 (4)22.2% ＞
[解析] (1)从 0 到 t1 s 时， Δc(A) ＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1 ＝0.6 mol·L－1，Δc(B) ＝0.5 mol·L - 1－0.3 mol·L－ 1 ＝0.2 mol·L － 1 ，Δc(C) ＝0.4 mol·L － 1 ，三者之比为 Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C) ＝0.6
mol·L－1∶0.2 mol·L－1∶0.4 mol·L－1 ＝3 ∶ 1 ∶2，所以化学方程式为 3A＋B 2C。
(2)0～t1 s 内 A 的反应速率为0.6 ·L－1 ＝. mol·L－1·s－1。
(3)反应后与反应前的压强之比等于物质的量之比，为 9∶13。
(4)A 气体的体积分数为 ＝≈22.2%；在 t1～(t1＋10)s 反应处于平衡状态， v 正(A)
=3v 逆(B)，故 v 正(A)＞v 逆(B)。
9 ．在 2 L 密闭容器中，800 ℃时，反应 2NO(g)＋O2(g)乌乌2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的
变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上图中， A 点处 v 正 v 逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示 NO2 变化的曲线是 。用 O2 表示从 0～2 s 内该反应的平均速率 v =
。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v 逆(NO)＝2v 正(O2)
d．容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a．及时分离出 NO2 气体
b．适当升高温度
c．增大 O2 的浓度
d．选择高效的催化剂
[答案] (1)大于 (2)b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1 (3)bc (4)bcd
[解析](1)图中表明 A 点的反应时间小于 1 s，表格中数据表明在 0～1 s 内 n(NO)呈减小状态，
则反应 2NO(g)＋O2(g)口口2NO2(g)在正向进行， v 正 ＞v 逆。
(2)上述反应正向进行， 则 c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到 平衡，n(NO)的减小量为 0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，则 n(NO2)的增加量为 0.013 mol。 上述反应容器的容积为 2 L，则平衡时 c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，则表示 NO2 变化的曲线是 b。表格中数据表明， 在 0～2 s 内 n(NO)减小量为 0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，则 n(O2)
的减小量为 0.006 mol，容器容积为 2 L，则 Δc(O2)＝0.003 mol·L－1，反应时间为 2 s，根据 v
= 计算得 v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。
(3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v 正(NO2)＝2v 逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应 速率相等，v(NO2)＝2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，
则在恒温、恒容下气体总压强不守恒； 在达到平衡之后气体总物质的量守恒， 则在恒温、恒
容下气体总压强守恒。总之， 上述反应的容器内压强保持不变， 说明反应已经到达平衡。上 述反应，在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明
反应达到平衡。
(4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；
反之，可使化学反应速率减小。
