2.2 化学平衡 练习（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二节　化学平衡
课时1　化学平衡的建立与化学平衡状态
1 下列有关可逆反应的说法不正确的是(　　)
A. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
B. 2HI H2＋I2是可逆反应
C. 2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应
D. 可逆反应中反应物和生成物同时存在
2 工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，在恒温恒容的容器中，可作为合成氨平衡标志的是(　　)
A. 混合气体的总物质的量不再变化
B. 混合气体的密度保持不变
C. 单位时间内生成3 mol H2同时消耗2 mol NH3
D. c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
3 一定条件下，将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，不能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A. v正(SO2)＝v逆(SO3)
B. 混合气体颜色保持不变
C. SO3和NO体积分数比保持不变
D. NO2的浓度保持不变
4 向容积为1.00 L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0。体系中各物质浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A. 64 s时反应达到化学平衡状态
B. 达到化学平衡前，混合体的颜色逐渐变深
C. 容器中气体的总物质的量浓度最多为2.6 mol/L
D. 若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前，容器内气体的温度逐渐升高
5 [2024盐城东台期末]一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生化学反应，各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断正确的是(　　)
A. 该反应的化学方程式为3B＋4C 5A＋2D
B. 反应进行到1 s时，v(A)＝v(B)
C. 反应进行到4 s时，反应停止
D. 反应进行到4 s时，A的平均反应速率为0.25 mol/(L·s)
6 在一定条件下，将0.3 mol CO2和0.2 mol H2通入2 L密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。下列关于该反应建立平衡的说法正确的是(　　)
A. 反应刚开始时，生成物浓度最大，正反应速率最小
B. 随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐增大
C. 达到平衡状态时，反应体系中CO2的浓度为0 mol/L
D. 该反应建立平衡过程中，vt(时间)图像如图所示
7 在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为 0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，达到平衡时浓度可能是(　　)
A. SO2、O2分别为0.4 mol/L、0.2 mol/L
B. SO2为0.25 mol/L
C. SO2、SO3均为0.15 mol/L
D. SO2为0.24 mol/L，SO3为0.14 mol/L
8 汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(　　)
① ② ③ ④ ⑤
A. ③④ B. ①④ C. ②④ D. ③⑤
9 Ⅰ. 在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量。
(1) 能说明2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。
(2) 能说明I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3) 能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是________。
(4) 能说明C(s)＋CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是________。
(5) 能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。
(6) 能说明5CO(g)＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
Ⅱ. 若上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？
(1)_______________，(2)_______________，
(3)_______________，(4)_______________。
10 光气(COCl2)常温下为无色气体，可用作有机合成、农药、药物、染料及其他化工制品的中间体。其发生的可逆反应在体积为5 L的密闭容器中进行，在0～4 min内各物质(均为气体)的物质的量变化情况如图所示。
(1) 反应至2 min时，Cl2的平均反应速率为________________。
(2) 该反应的化学方程式为________________________________________。
(3) 不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a. 容器里的压强不变
b. X的浓度不再变化
c. 容器里的混合气体的密度保持不变
(4) 平衡时COCl2的转化率为________。
课时2　化学平衡常数
1 下列有关叙述正确的是(　　)
A. 化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关
B. 两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变
C. 化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
D. 温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
2 下列关于平衡常数K的说法正确的是(　　)
①平衡常数K只与反应本身及温度有关
②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K　③加入催化剂不改变平衡常数K　④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
3 1 000 K条件下，反应C(s)＋2H2(g) CH4(g)的平衡常数K＝8.28×107。当各气体的物质的量浓度分别为H2：0.7 mol/L、CH4：0.2 mol/L时，上述反应(　　)
A. 正向进行 B. 逆向进行
C. 达到平衡 D. 无法确定
4 对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是(　　)
A. K＝
B. K＝
C. 增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应的平衡常数增大
D. 改变反应的温度，平衡常数不一定变化
5 一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，发生反应①H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应②HI(g) H2(g)＋I2(g)。下列判断正确的是(　　)
A. 反应②的平衡常数为1
B. 反应②的平衡常数为0.5
C. 反应②达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 mol/L
D. 反应②达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 mol/L
6 在一定温度下，向2 L体积固定的密闭容器中加入1 mol HI，发生反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，测得H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是(　　)
t/min 1 2 3
n(H2)/ mol 0.06 0.1 0.1
A. 2 min内的HI的分解速率为0.05 mol/(L·min)
B. 该温度下，平衡时HI的转化率为10%
C. 该温度下的平衡常数为K1，温度升高10 ℃后平衡常数为K2，则K1>K2
D. 达到平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变
7 [2025北京一六一中学月考]工业上用甲烷催化法可以制取乙烯，发生反应为2CH4(g) C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0。T ℃，向体积为2 L 的密闭容器中充入1 mol CH4，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 0～20 min内，v(H2)＝0.04 mol/(L·min)
B. 反应在14 min时，v正(CH4)＝2v逆(C2H4)
C. 该反应的化学平衡常数K＝6.4
D. T ℃时，若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol，则反应正向进行
8 在300 mL的密闭容器中放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应 Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示。
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10-5
下列说法正确的是(　　)
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5
C. 80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol/L，则此时v正>v逆
D. 在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L
9 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题(图中涉及物质为气态)。
(1) 如图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________
______________________________________________________________________。
(2) 在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示。
温度/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
①随着温度的改变，K1________(填“＝”或“≠”)K2。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。
a. 容器内c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)为 1∶3∶2
b. v正(N2)＝3v逆(H2)
c. 容器内压强保持不变
d. 混合气体的密度保持不变
③在400 ℃时，当测得NH3、N2、H2的物质的量分别为1 mol、2 mol、3 mol时，则该反应的v正(N2)________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(N2)。
10 [2025南京十三中期中]研究脱除烟气中的SO2、NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。
(1) 烟气中的NO可在催化剂作用下用NH3还原。已知：
Ⅰ. 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905 kJ/mol
Ⅱ. N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol
①有氧条件下，NH3与NO反应生成N2，热化学方程式为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝________kJ/mol。
将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得相同时间内NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。
②温度低于350 ℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是______
______________________________________________________________________。
③温度高于450 ℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________
______________________________________________________________________。
(2) 臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3脱硝发生反应2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)　ΔH<0。T ℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3，反应过程中测定的部分数据如表：
t/s 0 3 6 12 24
n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80
①反应在0～3 s内的平均速率v(NO2)＝________mol/(L·s)。
②下列描述能说明上述反应已经达到平衡的是________(填字母)。
a. 混合气体的密度不再变化
b．单位时间内消耗2 mol NO2的同时生成1 mol O2
c．v正(NO2)＝2v逆(N2O5)
d．混合气体压强不再变化
③T ℃时，上述脱硝反应的平衡常数K＝________。
(3) 尿素[CO(NH2)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中的SO2，其反应为SO2＋CO(NH2)2＋2H2O===(NH4)2SO3＋CO2。若吸收烟气时同时通入少量ClO2，可同时实现脱硫、脱硝。
①脱硝的反应分为两步。
第一步：5NO＋2ClO2＋H2O===5NO2＋2HCl。
第二步：NO2和CO(NH2)2反应生成N2和CO2。
第二步的化学反应方程式为________________________________________。
②将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10% CO(NH2)2溶液，其他条件相同，不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图所示。通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是__________________________________________________________
______________________________________________________________________。
11 [2025扬州中学月考]合成甲醇是CO2转化利用的主要研究方向，过程中涉及的主要反应为
Ⅰ. CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.01 kJ/mol
Ⅱ. CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.17 kJ/mol
(1) 反应Ⅰ的平衡常数表达式为________________________。
(2) 一定条件下，在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2 mol H2，只发生反应Ⅰ。下列表述能说明反应Ⅰ已达平衡状态的是________(填字母)。
a .容器内压强保持不变
b.容器内气体的密度保持不变
c. v正(CO2)＝3v逆(H2)
d. 容器内各气体的浓度保持不变
(3) CO加氢也可合成甲醇，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1、p2的大小关系是p1________(填“＞”“＜”或“＝”)p2。
②A、B两点的平衡常数KA、KB的大小关系是________________。
(4) 在T2 ℃、p2下，向一容积为2 L的密闭容器内充入0.3 mol CO与0.4 mol H2，发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
①平衡时H2的体积分数是________；平衡后再充入1.0 mol CO后重新达到平衡，则CO的转化率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，的值________。
②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如表，此时v正________
(填“>”“<”或“＝”)v逆。
物质 CO H2 CH3OH
物质的量/mol 0.1 0.2 0.2
课时3　化学平衡的移动
1 [2025镇江一中月考]下列事实与化学平衡——勒夏特列原理无关的是(　　)
A. 在暗室中将H2和F2混合发生剧烈反应生成HF
B. 夏天，将冰镇啤酒倒入杯中产生大量泡沫
C. 在浓氨水中加入生石灰可以制备少量NH3
D. 从海水中提Br2过程中，先加稀硫酸酸化海水，再通入Cl2
2 [2025南京外国语学校期中]下列关于工业合成氨的叙述错误的是(　　)
A. 高压有利于提高反应速率和N2、H2的转化率
B. 温度越高，N2、H2的转化率越高
C. 在工业合成氨中，N2、H2的循环利用可降低成本
D. 及时从反应体系中分离出液氨有利于平衡正向移动
3 [2025南航苏州附中月考]CH4消除NO2的反应为CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　)
A. 该反应中反应物的能量总和小于生成物的能量总和
B. 增大压强(缩小容器容积)，化学反应速率加快是因为活化分子百分数变大
C. 反应中生成22.4 L N2，转移电子数目为8×6.02×1023
D. 实际应用中，适当增加CH4的量有利于消除NO2，减轻空气污染程度
4 [2025南京六校联合体月考]对于反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH<0，下列说法正确的是(　　)
A. 1 mol N—H断裂的同时有1 mol O—H断裂，说明反应达到该条件下的平衡状态
B. 该反应的平衡常数可表达为K＝
C. 适当降温加压可提高NH3的平衡转化率
D. 分离出NO(g)，v正增大，平衡正向移动
5 [2025镇江句容高级中学月考]下列说法正确的是(　　)
A. 反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡后，增大压强，平衡移动使气体颜色变深
B. 反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，恒温恒压下，充入惰性气体，平衡向左移动，达到新平衡时混合气体的颜色比条件改变前深
C. 反应2X(g)＋Y(s) Z(s)达到平衡后，恒温恒容下，充入X(g)，平衡向右移动，达到新平衡时气体X浓度不变
D. 反应NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)达到平衡后，恒温恒容下，充入HCl(g)，平衡不移动
6 一定温度下，反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)＝0.11 mmol/L，c(HI)＝0.78 mmol/L。相同温度下，按下列4组初始浓度进行实验，反应最可能逆向进行的是(　　)
A B C D
c(I2)/(mmol/L) 1.00 0.22 0.44 0.11
c(H2)/(mmol/L) 1.00 0.22 0.44 0.44
c(HI)/(mmol/L) 1.00 1.56 4.00 1.56
注：1 mmol/L＝10-3 mol/L。
7 [2025南京外国语学校期中]下列图像和叙述错误的是(　　)
甲 乙 丙 丁
A. 图甲：该图像表示的反应方程式为2A 3B＋C，反应速率v(A)＝0.4 mol/(L·s)
B. 图乙：某温度下发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，t1时刻改变的条件可能是加压
C. 图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大
D. 图丁：对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)　ΔH<0，m＋n>p
8 [2025南师附中月考]t ℃时，一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，平衡后测得B气体的浓度为0.6 mol/L，其他条件不变，将密闭容器容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4 mol/L。下列叙述错误的是(　　)
A. a＋bB. 重新达到平衡时，A(g)的浓度减小
C. 重新达到平衡时，D(g)的体积分数减小
D. 重新达到平衡时，v逆(A)＝v正(C)
9 [2025常州中学期中]向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A. c点反应没有达到平衡
B. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态
D. NO2浓度：b点>c点
10 [2025南京外国语学校期中]一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B. 650 ℃时，反应达到平衡后，CO2的转化率为25.0%
C. T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡逆向移动
D. 高温和高压均有利于提高CO2的转化率
11 [2025南通、徐州等十校联考]目前，常利用催化技术将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。为研究不同条件下对该化学反应的影响。某课题组按下表数据进行了实验探究。实验中使用了等质量的同种催化剂，测得CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
编号 T/℃ c(NO)/(mol/L) c(CO)/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0
Ⅱ 6.50×10-3 4.00×10-3 120
Ⅲ 360 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0
A. 实验Ⅱ的反应温度为280 ℃
B. 由实验Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，该化学反应的反应速率增大
C. 实验Ⅰ达到平衡时，NO的浓度为4.50×10-3 mol/L
D. 该反应的反应热ΔH<0
12 使用丙烯(C3H6)可将汽车尾气中的NOx还原为N2除去，主要反应为
反应Ⅰ：2C3H6(g)＋18NO(g)===6CO2(g)＋9N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－5 202 kJ/mol；
反应Ⅱ：4C3H6(g)＋18NO2(g)===12CO2(g)＋9N2(g)＋12H2O(g)　ΔH＝－1 890 kJ/mol；
反应Ⅲ：2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－3 141 kJ/mol。
将一定比例的C3H6、NO2、NO、O2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，C3H6、NOx(NO和NO2)的转化率和N2的选择性与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的焓变ΔH＝－717 kJ/mol
B. 高效去除汽车尾气中的NOx，需选择高温下NOx转化率高和N2选择性高的催化剂
C. 350～400 ℃之间，NOx的转化率迅速下降的主要原因是催化剂的活性下降
D. 400～550 ℃之间，主要以反应Ⅲ为主
13 在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s) 2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度(填“增大”“减小”或“不变”)及平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)如何变化？
(1) 增加C(s)，则平衡________，c(CO2)________。
(2) 保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡________，c(CO2)________。
(3) 保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)________。
(4) 保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)________。
14 在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH＜0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变(填“增大”“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
(1) 升高温度，反应速率将________，平衡将________。
(2) 加入正催化剂，反应速率将________，平衡将________。
(3) 充入更多的H2，反应速率将________，平衡将________。
(4) 扩大容器的体积，反应速率将________，平衡将________。
(5) 容器体积不变，通入氖气，反应速率将________，平衡将________。
15 某一密封体系中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，如图所示是某一时间段中反应速率与时间的曲线关系图。
回答下列问题。
(1) 处于平衡状态的时间段是__________、__________、__________。
(2) t1、t3时刻体系中分别是什么条件发生了变化：_______________、_______________。
(3) 下列各时间段时，氨的百分含量最低的是________(填字母)。
A. t0～t1　B. t2～t3　C. t3～t4　D. t5～t6
第二节　化学平衡
课时1　化学平衡的建立与化学平衡状态
1 C
2 A　随着反应进行，混合气体的总物质的量是变量，当其不变时，能说明合成氨反应达到平衡状态，A符合题意；恒温恒容下，气体总质量m、总体积V均不是变量，故随着反应进行，混合气体的密度是恒量，当其不变时，不能说明合成氨反应达到平衡状态，B不符合题意；单位时间内生成3 mol H2同时消耗2 mol NH3，均表示逆反应，不能说明合成氨反应达到平衡状态，C不符合题意；c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2时，不能说明合成氨反应达到平衡状态，D不符合题意。
3 C　v正(SO2)＝v逆(SO3)，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；当体系的颜色不再发生改变时，NO2的浓度不再发生变化，能说明反应达到平衡状态，B、D不符合题意；SO3和NO体积分数比是恒量，一直为1，不能说明反应达到平衡状态，C符合题意。
4 B　64 s后N2O4和NO2的浓度依然发生改变，故64 s时反应未达到化学平衡状态，A错误；由图知，达到化学平衡前，NO2的浓度逐渐增大，故混合体的颜色逐渐变深，B正确；由图知，达到平衡时，容器中气体的总物质的量浓度最多为1.8 mol/L，C错误；该反应为吸热反应，若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前，容器内气体的温度逐渐降低，D错误。
5 A　4 s时，B、C、A、D的改变量分别是0.6 mol、0.8 mol、1.0 mol、0.4 mol，其系数比为3∶4∶5∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C 5A＋2D，A正确；速率比等于系数比，A、B的系数比不为1，故反应进行到1 s时，v(A)≠v(B)，B错误；反应进行到4 s时，处于平衡状态，反应并未停止，C错误；反应开始至4 s时，v(A)＝＝0.125 mol/(L·s)，D错误。
6 A　7 B
8 A　①达到平衡时，v正应保持不变；②图中达到平衡时，CO、CO2的改变量不是1∶1；③w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变；④因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化；⑤ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。
9 Ⅰ. (1) ①③④⑦　(2) ⑤⑦　(3) ①③④⑤⑦　(4) ①②③④⑦　(5) ①②③　
(6) ②④⑦
Ⅱ. (1) ②③④⑦　(2) ⑤⑦　(3) ②③④⑤⑦　(4) ②③④⑦
解析：“变量”不变：在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量，如果不再发生变化，即达到平衡状态。Ⅰ. ①混合气体的压强取决于反应过程中的气体分子数，在反应前后气体分子数不相等的(1)(3)(4)(5)中属于“变量”。②混合气体的密度取决于反应过程中是否有固体参与或容器体积，在有固体参与的反应(4)(5)(6)中属于“变量”。③混合气体的总物质的量取决于反应过程中的气体分子数，在反应前后气体分子数不相等的(1)(3)(4)(5)中属于“变量”。④混合气体的平均相对分子质量取决于反应过程中气体质量与气体分子数的比值，在只有气体参与的且反应前后气体分子数不相等的(1)(3)、反应中含有非气体的(4)(6)中都属于“变量”。⑤混合气体的颜色在有不同颜色气体参与反应的(2)(3)中属于“变量”。⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比不属于判断反应是否达到平衡的标志。⑦某种气体的百分含量在有气体参与反应物和生成物的(1)(2)(3)(4)(6)中属于“变量”。Ⅱ. 分析同理。
10 (1) 0.02 mol/(L·min)
(2) COCl2 CO＋Cl2　(3) c　(4) 25%
课时2　化学平衡常数
1 D　2 D　3 A　4 B　
5 B　反应①达到平衡时，c(H2)＝c(I2)＝0.5 mol/L，c(HI)＝1 mol/L，则平衡常数K1＝＝＝4，而反应②的平衡常数K2＝ ＝＝0.5，A错误，B正确；设反应②达平衡时c(H2)＝x mol/L，则平衡时c(I2)＝x mol/L，c(HI)＝(0.5－2x) mol/L，K2＝＝0.5，解得x＝0.125，故平衡时c(H2)＝0.125 mol/L，c(HI)＝0.25 mol/L，C、D错误。
6 A
7 D　由图知，20 min时，Δn(CH4)＝1.0 mol－0.2 mol＝0.8 mol，v(H2)＝v(CH4)＝＝0.02 mol/(L·min)，A错误；14 min时未达到平衡状态，v正(CH4)≠2v逆(C2H4)，B错误；平衡时，CH4、C2H4、H2的浓度依次为0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L，则平衡常数K＝＝3.2，C错误；浓度商Q＝＝0.5<平衡常数K＝3.2，则反应正向进行，D正确。
8 D　
9 (1) NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ/mol　(2) ①≠　②c　③＞
解析：(1) 根据1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，ΔH＝134 kJ/mol－368 kJ/mol＝－234 kJ/mol，反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)
ΔH＝－234 kJ/mol。(2) ①化学平衡常数与温度有关，温度改变，K改变，故K1≠K2。②N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，反应是气体体积减小的放热反应。a项，容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；b项，不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3v正(N2)＝v逆(H2)是平衡状态，v正(N2)＝3v逆(H2)反应没有达到平衡状态；c项，容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达到平衡状态；d项，如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态。③400 ℃时，在0.5 L容器中，NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为2 mol/L、4 mol/L、6 mol/L，400 ℃时，浓度商Q＝＝0.004 6＜K＝0.5，说明反应正向进行，因此v正(N2)＞v逆(N2)。
10 (1) ①－1 627　②温度升高、催化剂活性增强，化学反应速率加快　③温度高于450 ℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率
(2) ①0.12　②cd　③40
(3) ①6NO2＋4CO(NH2)2===7N2＋4CO2＋8H2O　②ClO2与NO在溶液中反应生成HCl和NO2，溶液的酸性增强，SO2的溶解度减小；NO2消耗尿素，使得与SO2反应的尿素减少
解析：(1) ①根据盖斯定律，Ⅰ－Ⅱ×4可得4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g)，则ΔH＝(－905－180.5×4) kJ/mol＝－1 627 kJ/mol。②温度低于350 ℃时，测得相同时间内NOx转化率随温度而增大，则该温度范围内反应速率逐渐增大。反应速率逐渐增大的原因有2个：温度升高使反应速率增大、催化剂活性增强使反应速率增大。催化剂的活性与温度相关，在适宜的温度范围内，催化效果最佳。③温度高于450 ℃时，NOx转化率已降低为负值，说明NOx的量比反应开始前还多，可能原因是NH3与O2反应生成NOx，但同时仍有NOx被NH3还原，故NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率。(2) ①v(NO2)＝2v(O2)＝2×＝0.12 mol/(L·s)。②恒容密闭容器中，混合气体的总质量m不变，混合气体的体积V不变，则混合气体的密度始终不变，不能说明反应已经达到平衡，a错误；消耗2 mol NO2、生成1 mol O2均属于正反应，不能说明反应已经达到平衡，b错误；v正(NO2)＝2v逆(N2O5)，能说明反应已经达到平衡，c正确；随着反应进行，混合气体总物质的量减小，混合气体的体积V不变，故混合气体压强逐渐减小，混合气体压强不再变化，能说明反应已经达到平衡，d正确。③12 s时，反应达到平衡状态，列三段式，
2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)
起始/mol 2 1 0 0
转化/mol 1.6 0.8 0.8 0.8
平衡/mol 0.4 0.2 0.8 0.8
平衡常数K＝＝＝40。(3) ②不通ClO2时只能脱硫，通少量ClO2时可同时实现脱硫、脱硝，通少量ClO2时SO2的去除率较低，可能是由脱硝反应引起，脱硝的第一步反应中有HCl生成，酸性条件下，SO2的溶解度减小，可使SO2的去除率降低；脱硫的原料是CO(NH2)2，由脱硝的第二步反应知，SO2、NO2会竞争消耗CO(NH2)2，与SO2反应的CO(NH2)2的量减少，可使SO2的去除率降低。
11 (1) K＝
(2) ad　(3) ①<　②KA＝KB
(4) ①25%　减小　增大　②>
解析：(2) 恒容密闭容器中，随着反应的进行，混合气体总物质的量减小，容器内压强减小，容器内压强保持不变，能说明反应Ⅰ已达到平衡状态，a正确；恒容密闭容器中，随着反应的进行，混合气体总质量m不变，气体总体积V不变，容器内气体的密度始终保持不变，不能说明反应Ⅰ已达平衡状态，b错误；3v正(CO2)＝v逆(H2)时，反应Ⅰ已达到平衡状态，v正(CO2)＝3v逆(H2)时，不能说明反应Ⅰ已达到平衡状态，c错误；容器内各气体的浓度保持不变，能说明反应Ⅰ已达到平衡状态，d正确。(3) ①相同温度下，增大压强，CO的平衡转化率增大，故p1CO(g)　＋　2H2(g) CH3OH(g)
起始量/mol 0.3 0.4 0
变化量/mol 0.3×0.5 0.3 0.15
平衡量/mol 0.15 0.1 0.15
平衡时H2的体积分数＝×100%＝25%。平衡后再加入1.0 mol CO，达到新平衡后，H2的转化率增大，CO的转化率减小。c(H2)减小，＝增大。②该温度下的平衡常数K＝＝400，浓度商Q＝＝＝200v逆。
课时3　化学平衡的移动
1 A　H2和F2的反应不涉及平衡移动，与勒夏特列原理无关，A符合题意；压强减小、升高温度，CO2从啤酒中逸出，H2CO3 H2O＋CO2↑平衡正向移动，与勒夏特列原理有关，B不符合题意；生石灰与水反应放热，升高温度，NH3从浓氨水中逸出，NH3·H2O H2O＋NH3↑平衡正向移动，与勒夏特列原理有关，C不符合题意；酸化海水后，海水中c(H＋)增大，Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO平衡逆向移动，与勒夏特列原理有关，D不符合题意。
2 B　合成氨是气体分子数减小的反应，增大压强(压缩容器容积)，各物质浓度增大且反应正向进行程度增大，故有利于提高反应速率和N2、H2的转化率，A正确；合成氨是放热反应，升高温度，反应正向进行程度减小，故N2、H2的转化率降低，B错误；反应物循环利用可提高原料利用率，降低成本，C正确；及时从反应体系中分离出液氨，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，D正确。
3 D　该反应为放热反应，反应物的能量总和大于生成物的能量总和，A错误；增大压强(缩小容器容积)，化学反应速率加快是因为单位体积内活化分子总数增加，但活化分子百分数不变，B错误；未指明是标准状况，C错误；增大一种反应物的浓度，可以提高另外一种反应物的转化率，故适当增加CH4的量有利于消除NO2，减轻空气污染程度，D正确。
4 A　N—H断裂是正反应，O—H断裂是逆反应，1 mol N—H断裂的同时有1 mol O—H断裂，则v正＝v逆，说明反应达到该条件下的平衡状态，A正确；该反应的平衡常数表达式为K＝，B错误；该反应是气体分子数增大的放热反应，加压可使NH3的平衡转化率降低，C错误；分离出NO(g)，生成物浓度减小的瞬间，v正不变，v逆减小，v正>v逆，平衡正向移动，D错误。
5 C　该反应前后气体分子总数不变，增大压强，平衡不移动，A错误；恒温恒压下，充入惰性气体，容器容积增大，相当于减压，平衡向左移动，但NO2不能恢复到原平衡时的浓度，故达到新平衡时混合气体的颜色比条件改变前浅，B错误；增大反应物的浓度，平衡向右移动，温度不变，平衡常数K＝不变，故气体X浓度不变，C正确；恒温恒容下，充入HCl(g)，HCl与NH3化合生成NH4Cl，NH3的浓度减小，平衡正向移动，D错误。
6 C　题中缺少c(H2)，无法计算K，则不能通过Q与K的关系判断平衡的移动方向，但可比较4个选项中Q的大小关系，Q越大，则可能逆向移动。根据计算可知，Q(C)的值最大，故选C。
7 A　容器容积未知，物质状态未知，无法计算反应速率，A错误；该反应是气体分子数不变的反应，t1 s后，正、逆反应速率同等程度增大，则改变的条件可能是加压或使用催化剂，B正确；升高一定温度后，v正>v逆，反应正向进行程度增大，说明正反应是吸热反应，则升高温度，该反应平衡常数增大，C正确；“先拐先平”，则T1>T2、p1p，D正确。
8 A　其他条件不变，将密闭容器的容积扩大1倍，若平衡不移动，则B气体的浓度为0.3 mol/L，实际上B的浓度变为0.4 mol/L，说明平衡逆向移动，则a＋b>c＋d，A错误；平衡移动可以削弱A(g)浓度减小的改变，但重新达到平衡时，A(g)的浓度仍然比条件改变前小，B正确；由B项分析类推，C正确；重新达到平衡时，cv逆(A)＝av正(C)，即v逆(A)＝v正(C)，D正确。
9 B　绝热恒容密闭容器中，v正先增大后减小，说明该反应是放热反应，前期，反应放出的热量使v正增大，后期，反应物浓度减小使v正减小，c点后v正持续减小，说明反应没有达到平衡，A正确；正反应的活化能－逆反应的活化能＝ΔH<0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；该反应是气体分子总数不变的反应，绝热恒容密闭容器中，气体压强不变，说明无热量变化，此时反应处于平衡状态，C正确；达到平衡之前，NO2一直在发生反应，浓度持续减小，故NO2浓度：b点>c点，D正确。
10 B　恒压密闭容器中，充入惰性气体，容器容积增大，各气体浓度均减小，则v正、v逆均减小，分压减小，平衡正向移动，A错误；650 ℃时，反应达到平衡后，φ(CO)＝40%，φ(CO2)＝60%，设平衡时气体分子总数为a mol，由C(s)＋CO2(g) 2CO(g)知，初始时，n(CO2)＝60%×a mol＋＝80%a mol，CO2的转化率＝×100%＝25.0%，B正确；T ℃时，反应达到平衡后，CO和CO2的体积分数都为50%，故充入等体积的CO2和CO后，依然是平衡状态，平衡不移动，C错误；该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，CO2的转化率降低，D错误。
11 C　根据单一变量原则，实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，则温度应该相同，故实验Ⅱ的反应温度为280 ℃，A正确； 实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，结合坐标图可知，增大催化剂的比表面积，化学反应速率增大，B正确；化学方程式为2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，实验Ⅰ达到平衡时，Δc(NO)＝Δc(CO)＝(4.00－1.00)×10-3 mol/L＝3.00×10-3 mol/L，则c(NO)＝c0(NO)－Δc(NO)＝6.50×10-3－3.00×10-3 mol/L＝3.50×10-3 mol/L，C错误；对比反应Ⅰ、Ⅲ，温度升高，平衡时CO浓度降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，ΔH<0，D正确。
12 B　根据盖斯定律，可得目标反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，ΔH＝＝－717 kJ/mol，A正确；反应Ⅰ和反应Ⅱ为去除NOx的反应，均为放热反应，则去除汽车尾气中的NOx，应选择相对低温下NOx转化率高和N2选择性高的催化剂，B错误；350～400 ℃之间，NOx的转化率迅速下降，说明反应速率明显减小，催化剂催化能力减弱，活性降低，C正确；400～550 ℃之间，C3H6的转化率较高且未有明显下降，NOx的转化率有明显降低及N2的选择性有明显降低，说明C3H6的转化以反应Ⅲ为主，D正确。
13 (1) 不移动　不变　(2) 正向移动　减小
(3) 不移动　不变　(4) 正向移动　增大
14 (1) 增大　逆向移动　(2) 增大　不移动
(3) 增大　正向移动　(4) 减小　不移动
(5) 不变　不移动
15 (1) t0～t1　t2～t4　t5～t6　(2) 升高温度　加催化剂　(3) D