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选修4第二章化学平衡章末同步练习（解析版）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．在一密闭容器中，等物质的量的X和Y发生如下反应：X（g）＋2Y（g）2Z（g），反应达到平衡时，混合气体中X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等，则X的转化率为（ ）
A．40%
B．50%
C．60%
D．70%
【答案】A
设起始时X和Y的物质的量分别为n，反应达到平衡时X转化了n1mol：
，n－n1＋n－2n1＝2n1，n1＝，X的转化率为，A项正确，
答案选A。
2．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（ ）
编号
金属（粉末状）
物质的量（mol）
酸的浓度及体积
反应温度（℃）
A
Al
0.1
2mol.L-1盐酸10mL
60
B
Fe
0.1
1mol.L-1盐酸10mL
50
C
Mg
0.1
1mol.L-1盐酸10mL
60
D
Mg
0.1
1mol.L-1硫酸10mL
60
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
由金属的活泼性可知，Mg＞Al＞Fe，则Mg与酸反应生成氢气的速率快，A、B项错误；其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大，
D中c（H＋）大于C，反应速率快.
3．对于可逆反应A(g)+B(g)C(g)；△H﹤0，下列各图中表示的生成物C的百分含量(C%)与时间t的关系正确的是
A．
B．
C．D．
【答案】C
【解析】
试题分析：该反应是体积减小的、放热的可逆反应。A不正确，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短；温度高，不利于平衡向正反应方向移动，C的含量降低，B、D不正确，C正确，答案选C。
4．NO和CO都是汽车尾气中有害物质，它们能缓慢地起反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.8kJ/mol，利用该反应来净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是
A．增大压强同时加催化剂
B．降低温度
C．升高温度
D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】A
A.
由平衡移动原理知，增大压强平衡右移，NO转化率增大，反应速率加快，加催化剂反应速率也加快，A正确；
B.降低温度，反应速率减慢，且平衡左移，NO转化率降低，B错误；
C.升高温度平衡向左移动，速率加快，NO转化率减小，C错误；
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走，平衡右移，NO的转化率增大，但是反应的速率减小，D错误；
答案选A。
5．反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A．v(D)＝0.45mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.01mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.40mol·L－1·min－1
D．v(A)＝0.15mol·L－1·min－1
【答案】A
若以A的化学反应速率及单位为mol/(L?min)为基准，则根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知：
A．v(A)＝
；
B．v(A)＝
；
C．v(A)＝；
D．v(A)＝0.15mol·L－1·min－1；
故反应速率最快的为A；
答案选A。
6．硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法”，其主要反应之一为2SO2+O22SO3。下列有关该反应的说法不正确的是(
)
A．SO2和O2不可能全部转化为SO3
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．该反应从开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．工业上生产SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【答案】B
【解析】
A.
该反应为可逆反应，
SO2和O2不可能全部转化为SO3，故A项说法正确；
B.
反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相同，是动态平衡，速率不可能为零，故B项说法错误；
C.
该反应从开始到达到平衡的过程中，反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻正、逆反应速率相等达到平衡，故C项说法正确；
D.
工业上生产SO3，要考虑反应时间又要考虑转化率，即要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题，故D项说法正确。
7．2
mol
A与2
mol
B混合于2
L的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）若2
s后，A的转化率为50%，测得v（D）＝0.25
mol·L－1·s－1，下列推断正确的是（ ）
A．v（C）＝v（D）＝0.25
mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为25%
D．C的体积分数为20%
【答案】A
根据题中2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）可知，本题考查化学反应速率和化学平衡，运用化学反应速率之比等于化学计量数之比和勒夏特列原理分析。
A.
2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）可以用单位时间内各物质的物质的量浓度变化来表示，如v（A）＝；不同物质表示的速率间有v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d规律。反应中A转化2
mol×50%＝1
mol，B转化1
mol×＝1.5
mol，v（C）＝v（A）＝＝0.25
mol·L－1·s－1=
v（D），A项正确；
B．v（C）∶v（D）＝0.25
mol·L－1·s－1∶0.25
mol·L－1·s－1＝1∶1，z＝2，B项错误；
C．B的转化率为×100%＝75%，C项错误；
D．反应中A转化2
mol×50%＝1
mol，生成1molC，总物质的量减少0.5mol，C的体积分数也就是物质的量分数，为×100%≈28.6%，D项错误；
答案选A。
8．一定温度下可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）达平衡的标志是（
）
A．v正（N2）=v逆（N2）
B．v正（N2）=3v正（H2）
C．v正（H2）=3v逆（NH3）
D．N2、H2、NH3的体积比为1：3：2
【答案】A
A.
根据化学平衡状态的定义，当正逆反应速率相等时，说明反应达到平衡，故A符合题意；
B.
v正(N2)向正反应方向进行，v正(H2)向正反应方向进行，不符合化学状态的定义，v正（N2）=3v正（H2），不能说明反应达到平衡，故B不符合题意
C.
v正(H2)向正反应方向进行，v逆（NH3）向逆反应方向进行，但速率数值之比不等于化学计量数之比，v正（H2）=3v逆（NH3），不能说明反应达到平衡，故C不符合题意；
D.
不清楚充入气体体积或物质的量，无法通过体积比判断反应是否达到平衡，故D不符合题意；
答案选A。
9．用来表示可逆反应：2A(g)+B（g）3C（g）
ΔH
<0的正确图象是图中的
A．
B．
C．
D．
【答案】A
A.
，此图表示降低温度，C%增大，即降低温度，平衡正向移动，从而得出正反应为放热反应，A符合题意；
B.
，此图表示温度升高，正、逆反应速率减慢，与客观实际不符，B错误；
C.
，此图表示压强增大，平衡正向移动，反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数，与温度无关，C不符合题意；
D.
，此图表示相同压强时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，D不合题意。
故选A。
10．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，某些反应与平衡常数数值如下：
2NO（g）N2（g）＋O2（g） K1＝1×1030
2H2（g）＋O2（g）2H2O（g） K2＝2×1081
2CO2（g）2CO（g）＋O2（g） K3＝4×10－92
下列说法中正确的是（ ）
A．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的值约为5×10－80
B．常温下，最易分解放出O2的是水
C．K3＝
D．以上都不正确
【答案】C
A.
2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）
K2＝2×1081，所以2H2O（g）2H2（g）＋O2（g） K＝＝5×10－82，A项错误；
B.
NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少，反应倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，B项错误；
C.常温下，CO2分解产生O2的反应的平衡常数表达式K3＝，C项正确；
D.
C项正确，因此D项错误；
答案选C。
11．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是（
）
A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
B．高压比常压有利于合成NH3的反应
C．由H2、I2（g）、HI（g）气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
【答案】C
A.
NO2气体中存在2NO2N2O4，增大压强，缩小容器的体积，气体浓度增大，即气体颜色加深，增大压强，平衡向正反应方向进行，N2O4为无色气体，即气体颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B.
合成氨气：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，增大压强，平衡向正反应方向进行，可以用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C.
H2和I2反应H2(g)＋I2(g)
2HI(g)，增大压强平衡不移动，增大压强缩小容器的体积，组分浓度增大，则气体颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，故C符合题意；
D.氯水中存在：Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO，见光2HClO=2HCl＋O2↑，减小生成物浓度，促使平衡向正反应方向进行，即氯水颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
答案：C。
12．在一定条件下，将
1mol
A投入体积为1
L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)B(g)
+
xC(?)，(正反应放热)。经t
min后反应达到平衡，此时A的转化率为a，容器内压强变为原来的(1+1.5a)倍，则下列说法中正确的是（
）
A．C为气态或液态物质
B．x
=
3
C．x
=4
D．降温可降低A的转化率
【答案】C
已知反应物A的物质的量，A的转化率和平衡后的压强，可用三段式解答。
A(g)?B(g)
+
xC(?)
起始(mol/L)
1
0
0
变化(mol/L)
a
0.5a
0.5ax
平衡(mol/L)1-a
0.5a
0.5ax
A平衡后压强变大，说明生成物的总的物质的量大于反应物的总的物质的量，C必为气体，故A不选；
B.根据压强变为原来的(1+1.5a)倍：1-a+0.5a+0.5ax=1+1.5a，求得x=4，故B不选；
C.根据上述计算，x=4，故C选；
D.该反应的正反应放热，降低温度，平衡右移，A的转化率变大，故D不选。
故选C。
13．一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH＝－905.9kJ·mol－1，下列叙述正确的是（
）
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出热量为905.9kJ
B．平衡时v正(O2)＝v逆(NO)
C．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低
【答案】D
A.
为可逆反应,不能完全转化,则4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出热量小于905.9kJ，故A错误；
B.
平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则平衡时5v正(O2)＝4v逆(NO)，故B错误；
C.
该反应为气体体积增大的反应,则降低压强,平衡正向移动,气体的物质的量增大,由M=
可知，混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；
D.
该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO含量降低，故D正确；
故选D。
14．在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
ΔH＞0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是(
)
A．0~5
min内，v(H2)＝0.1
mol·(L·min)－1
B．反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C．恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
D．10
min时，改变的外界条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】
A．0~5min内，由图中数据可知，v(CH4)=
=0.1mol/(L?min)，且v(H2)＝3v(CH4)，故v(H2)＝0.3
mol·(L·min)－1，故A项错误；
B．反应进行至12min时，CH4的转化率为：=75%，故B项错误；
C．由于该反应正向为体积增大的反应，因此缩小容器体积，平衡逆向移动，但平衡移动不能抵消产生的变化，因此平衡时H2浓度仍然较之前增大，故C项错误；
D．10min至12min内，由图可知反应速率较前5min内增大，且c(CH4)减小，平衡正向移动，结合题中条件（正反应吸热）可知改变的条件可能是升温，故D项正确；
故答案为D。
15．一定温度下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，向2.0
L恒容密闭容器中充入1.0
mol
COCl2(g)，反应过程中测得的有关数据见下表：
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.30
0.39
0.40
0.40
下列说法不正确的是
A．0～4s容器内的压强逐渐增大
B．生成Cl2的平均反应速率，0～2s比2～4s快
C．8s时向容器中再充入一定量的氦气，反应速率又会加快
D．该条件下，COCl2的最大转化率为40%
【答案】C
【解析】
A．COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)的正反应是气体体积增大的反应，所以0～4s容器内气体的物质的量逐渐增多大，因此容器的压强逐渐增大，A正确。
B．该反应是从正反应方向开始的，反应物的浓度越小，化学反应速率慢，由于随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，所以反应速率生成Cl2的平均反应速率，0～2s比2～4s快，B正确。
C．8s时向容器中再充入一定量的氦气，由于不能改变反应体系的任何一种物质的浓度，所以反应速率不变，C错误。
D．根据表格数据可知在反应达到平衡时，产生Cl20.40mol，根据反应方程式中物质的关系可知反应消耗COCl2的物质的量也是0.4mol，开始加入了1mol
COCl2,所以该条件下，COCl2的最大转化率为(0.4mol
÷1mol)×100%=40%，D正确。
答案选C。
16．若只改变某一条件，化学反应aA（g）+B（g）cC（g）的平衡变化图象如下（图中
p
表示压强，T
表示温度，α表示平衡转化率，v
表示反应速率，t
表示反应时间），据此分析下列说法正确的是
A．由图①，可以判断该反应为吸热反应
B．在图①中，若
p1>
p2，则此反应的系数：a
+
1C．在图②中，t0时刻改变的条件为移走部分生成物C
D．在图②中，
图像对应各点的正反应速率最大的是
d
【答案】D
【解析】
A．根据图知，同一压强下，升高温度，A的转化率降低，说明平衡逆向移动，所以逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故A错误；
B．若p1>
p2，即相同温度下压强越大A的转化率越高，说明增大压强平衡正向移动，则该反应为气体减少的反应，即a
+
1>c，故B错误；
C．据图可知t0时刻逆反应速率瞬间增大，而移走部分生成物C会使逆反应速率瞬间减小，故C错误；
D．据图可知t0时刻逆反应速率瞬间增大，而后逆反应速率逐渐减小，则该过程中正反应速率逐渐增大，直至正逆反应速率相等，所以d点正反应速率最大，故D正确；
综上所述答案为D。
17．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计，使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度
平衡气体总浓度
下列有关叙述正确的是
A．该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B．因该反应、，所以在低温下自发进行
C．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，体系中气体的浓度增大
D．根据表中数据，计算时的分解平衡常数约为
【答案】D
A．从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故A错误；
B．根据表中数据判断随着温度升高，平衡移动的方向，从而判断出正反应是吸热，所以焓变（△H）大于0，根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变（△S）大于0，所以在高温下自发进行，故B错误；
C．到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数不变，因此体系中气体的浓度不变，故C错误；
D．根据表中数据，平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol/L，容器内气体的浓度之比为2：1，故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L，代入平衡常数表达式：K=（3.2×10-3）2×1.6×10-3=，故D正确；
答案选D。
18．已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)
?H＝﹣a
kJ·molˉ1(a＞0)，下列说法不正确的是
A．0.1
mol
X和0.2
mol
Y充分反应生成Z，放出能量一定小于0.1
a
kJ
B．Y的起始浓度不能为零，平衡浓度也不能为零
C．在其他条件不变的情况下，降低反应温度，正、逆反应速率均减小
D．当反应达到平衡状态时，一定存在3v(Y)正=2v(Z)逆
【答案】B
A．该反应是可逆反应，
0.1
mol
X和0.2
mol
Y充分反应生成Z，放出能量一定小于0.1
a
kJ，故A正确；
B．平衡可以从逆向建立，Y的起始浓度可以为零，平衡浓度不可能为零，故B错误；
C．在其他条件不变的情况下，降低反应温度，正、逆反应速率均减小，平衡会发生移动，故C正确；
D．当反应达到平衡状态时，由正反应速率与逆反应速率相等，用不同物质来表示时，速率比等于方程式计量数之比，一定存在3v(Y)正=2v(Z)逆，故D正确；
故选B。
19．中国科技大学改进Pd/Al2O3催化H2还原CO2的生产工艺，其机理如图所示，下列说法不正确的是（
）
A．金属钯是优良的贮氢材料
B．①→②为CO2发生加成反应
C．④中CO被氧化为CH3OH
D．总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
【答案】C
A．从图中看出，金属钯既能吸收氢，同时又能释放氢，所以是优良的贮氢材料，A正确；
B．①→②中，CO2分子中的一个碳氧双键发生断裂，从而发生加成反应，B正确；
C．④中CO被还原为CH3OH，C不正确；
D．从①→④，CO2与H2在Pd/Al2O3催化剂表面反应，最终生成甲烷和水，则总反应为CO2+4H2CH4+2H2O，D正确；
故选C。
20．下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示（
）
下列说法正确的悬（
）
A．△H1<0，△H2>0
B．反应①②③的反应热满足关系：△H2-△H1=△H3
C．反应①②③的平衡常数满足关系；K1·K2=K3
D．要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取升温措施
【答案】B
【解析】
A．由表格数据可知，升高温度时K1增大、K2减小，则△H1＞0，△H2＜0，故A错误；
B．由盖斯定律可知，②-①得到③，则焓变为△H2-△H1=△H3，故B正确；
C．K为指数关系，结合②-①得到③可知，则平衡常数K3为反应②与反应①的平衡常数商，即=K3，故C错误；
D．由随温度升高而减小可知，反应③为放热反应，则向正反应方向移动，可采取降温措施，故D错误；
故选B。
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．一定条件下，反应室(容积恒定为2
L)中有反应：A(g)＋2B(g)＝C(g)。
(1)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A．反应中A与B的物质的量浓度之比为1∶2
B．混合气体总物质的量不再变化
C．混合气体的密度不随时间的变化而变化
D．2v正(A)＝v逆(B)
(2)1
mol
A(g)与2
mol
B(g)在催化剂作用下在反应室反应生成C(g)，A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①p1________(填“＜”、“＞”或“＝”，下同)p2，正反应的ΔH________0。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。
A．升高温度
B．恒温恒容再充入A
C．恒温恒容再充入B
D．恒温恒容再充入1
mol
C
(3)100
℃时将1
mol
A和2
mol
B通入反应室，保持温度不变，10
min末C(g)的浓度为0.05
mol·L－1，则10
min末B的转化率为________，此时v正_______v逆(填“＜”、“＞”或“＝”)。
【答案】BD
＜
＜
CD
10%
＞
【解析】
（1）A.反应中A与B的物质的量浓度之比为1:2，不一定达到化学平衡状态，故A错误；
B.反应前后气体系数和不相等，混合气体总物质的量不再变化，达到了平衡状态，故B正确；
C.混合气体的密度=m/V，气体总质量是不变的，体积不变，密度始终不随时间的变化而变化，故C错误；
D.2v正(A)＝v逆(B)，证明正逆反应速率是相等的，故D正确；
答案：BD
（2）①根据图中信息知道，温度升高，A的转化率减小，化学平衡逆向移动，所以反应是放热反应，焓变小于零；温度不变，压强越大，A的转化率越大，所以P1＜P2；
答案：＜
＜
②A.升高温度，平衡逆向移动，所以比值减小，故A错误；
B.恒温恒容再充入A，分子分母均增大，但是分母增加的程度大，所以比值减小，故B错误；
C.恒温恒容再充入B，平衡正向移动，所以比值增大，故C正确；
D.恒温恒容再充入1molC，相当于增大压强，平衡逆向移动，比值增大，故D正确；
答案：CD
（4）设B的变化量是x，则
A（g）+
2B（g）C（g）
初始浓度：
0.5
1
0
变化浓度1：
0.5x
x
0.5x
末态浓度：0.5-0.5x
1-x
0.5x
变化浓度2：
0.25
0.5
0.25
平衡浓度：
0.25
0.5
0.25
10min末C（g）的浓度为0.05mol/L，即此时0.5x=0.05，所以x=0.1，所以B的转化率是0.1/1×100%=10%，此时Qc=≈0.14；K==4，所以Qc＜K，化学平衡正向移动，即正反应速率大于逆反应速率；答案：10%
＞。
22．在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如表：
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2
①试判断K1_____K2（填写“＞”，“=”或“＜”）。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__（填字母）。
a.单位时间内，消耗1molN2的同时生成2molNH3
b.v（N2）正=3v（H2）逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
【答案】>
c
①化学平衡常数只受温度的影响，该反应放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，即K1>K2；
答案：>；
②a.
消耗N2，生成NH3，反应都是向正反应方向进行，不能符合化学平衡状态的定义，因此单位时间内，消耗1molN2的同时生成2molNH3，不能说明反应达到平衡，故a不符合题意；
b.
不同物质的正逆反应速率之比等于其化学计量数之比是平衡状态，故b不符合题意；
c.
容器为恒容状态，反应前后气体系数之和不相等，相同条件下，压强之比等于物质的量之比，因此压强不变，说明反应达到平衡，故c符合题意；
d.
组分都是气体，气体质量不变，容器为恒容，容器体积不变，根据密度的定义，则密度始终保持不变，即密度不变，不能说明该反应达到平衡，故d不符合题意；
答案：c。
23．如图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的情况。
试回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为________。
（2）0～t1s内气体B的平均反应速率为________。
（3）(t1＋10)s时，B的物质的量分数为______，此时v正(A)_____v逆(B)(填“＞”“＜”或“＝”),D点是否处于平衡状态_________(填“是”或“否”)。
（4）下列关于该反应的说法正确的是________
(填序号)。
a．到达t1时刻该反应已停止
b．在t1时刻之前，气体B的消耗速率大于它的生成速率
c．在t1时刻，气体C的正反应速率等于逆反应速率
（5）容器中(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为____。
【答案】3A+B2C
33.33%
＞
是
bc
9:13
（1）由分析可知该反应的化学方程式为3A+B2C，故答案为：3A+B2C；
（2）根据速率计算公式，0～t1s内气体B的平均反应速率为v（B）==，故答案为：；
（3）在t1时刻该反应已经达到化学平衡状态，此时B的物质的量分数为，(t1＋10)s时，反应已达化学平衡状态，B的物质的量分数不变，仍为33.33%；平衡时A的正反应速率等于逆反应速率，根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比，但化学计量系数A＞B，则A的正反应速率大于B的逆反应速率；D点处于t1s和(t1＋10)s之间，反应已经处于平衡状态，故答案为：33.33%；＞；是；
（4）a．根据图像可知，到达t1时刻该反应已经处于平衡状态，化学平衡状态是动态平衡，该反应没有停止，故a错误；
b．在t1时刻之前，反应正向进行，气体B的消耗速率大于它的生成速率，故b正确；
c．在t1时刻，反应已经达到化学平衡状态，则气体C的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；
综上所述，故答案为：bc；
（5）设该容器的容积为VL，起始的总物质的量为（0.8+0.5）Vmol=1.3Vmol，平衡时总物质的量为（0.2+0.3+0.4）Vmol=0.9Vmol，相同条件下，压强之比等于物质的量之比，所以(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为0.9Vmol：1.3Vmol=9:13，故答案为：9:13。
24．高炉炼铁过程中发生的主要反应为
Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
1
000
1
150
1
300
平衡常数
4．0
3．7
3．5
请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=____，ΔH____(填“>”“<”或“=”)0。
（2）在一个容积为10
L的密闭容器中，1
000
℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0
mol，反应经过10
min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=____、CO的平衡转化率=____。
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是____。
A．减少Fe的量
B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂
【答案】K=
<
0.006
mol·(L·min)-1
60%
C
【解析】
（1）平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示，故K=；由表中数据可知，随着温度升高，平衡常数减小，表明平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反应，故ΔH<0。
（2）
K==4.0，x=0.06，v(CO2)==0.006
mol·(L·min)-1，CO转化率=×100%=60%。
（3）A、B项中，增加或减少固体的量不会影响化学平衡移动，故不可以；
C项，移出部分CO2，可以增大CO转化率；
D项，提高反应温度，平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小；
E项，减小容器的容积，即加压，平衡不移动，CO的转化率不变；
F项，催化剂不影响化学平衡移动，故不影响CO转化率。
25．Ⅰ.已知某可逆反应：aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)。请回答下列问题：
(1)根据实验测定结果，描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后，反应速率与时间的关系图像(如图1所示)，有利于提高D产量的变化过程是图像中的______段；引起该变化过程的外界条件是_________________________________________。
(2)根据实验测定结果描绘出了图2。由此图像可以得出，升高温度，上述平衡将向____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；反应计量数之间的关系：a＋b______c＋d(填“大于”、“小于”、“等于”或“不确定”)。
Ⅱ.工业合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。请回答下列问题：
(1)在一定条件下2L的密闭容器中进行实验，并测得下列数据：
物质
N2
H2
NH3
起始(mol)
2
7
0
10s(mol)
1.6
平衡时(mol)
2
则10s内，用氢气表示的化学反应速率是______，该反应的化学平衡常数是________。
(2)根据混合气体各成分的物质性质，你认为工业上将氨气从混合气体中分离出来的措施是________，从而达到反应气体循环利用的目的。实验室检验氨气的方法是__________。
【答案】t3～t4
增加反应物的浓度或增大A浓度或增大B浓度
逆反应
大于
0.12mol/(L·s)
0.25
降温使NH3成为液体，与N2和H2分离开
用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口或试管口，弱试纸变蓝色，说明存在氨气
【解析】
I.（1）t3时刻改变的条件，只增加正反应速率，逆反应速率不变，即增加反应物的浓度，反应向正反应方向进行，即D的物质的量增大，t5时刻，反应向逆反应方向进行，消耗D，有利于提高D产量的变化过程是图像中的t3～t4；
（2）根据图像2，随着温度的升高，C的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向是放热反应，△H<0；等温下，压强增大，C的体积分数增大，即增大压强，平衡向正反应方向进行，a＋b>c＋d；
II.（1）10s内，生成NH3的物质的量为1.6mol，此时消耗H2的物质的量为)=2.4mol，根据化学反应速率数学表达式，v(H2)==0.12mol/(L·s)；达到平衡时，n(NH3)=2mol，n(H2)=4mol，n(N2)=1mol，根据平衡常数的表达式，K=12/0.5×23=0.25；
（2）NH3易液化，可以采用降温使NH3成为液体，与N2和H2分离开；NH3是中学阶段学过的唯一一种碱性气体，检验时可以采用用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口或试管口，弱试纸变蓝色，说明存在氨气。
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选修4第二章化学平衡章末同步练习（原卷版）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．在一密闭容器中，等物质的量的X和Y发生如下反应：X（g）＋2Y（g）2Z（g），反应达到平衡时，混合气体中X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等，则X的转化率为（ ）
A．40%
B．50%
C．60%
D．70%
2．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（ ）
编号
金属（粉末状）
物质的量（mol）
酸的浓度及体积
反应温度（℃）
A
Al
0.1
2mol.L-1盐酸10mL
60
B
Fe
0.1
1mol.L-1盐酸10mL
50
C
Mg
0.1
1mol.L-1盐酸10mL
60
D
Mg
0.1
1mol.L-1硫酸10mL
60
A．A
B．B
C．C
D．D
3．对于可逆反应A(g)+B(g)C(g)；△H﹤0，下列各图中表示的生成物C的百分含量(C%)与时间t的关系正确的是
A．
B．
C．
D．
4．NO和CO都是汽车尾气中有害物质，它们能缓慢地起反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.8kJ/mol，利用该反应来净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是
A．增大压强同时加催化剂
B．降低温度
C．升高温度
D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
5．反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A．v(D)＝0.45mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.01mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.40mol·L－1·min－1
D．v(A)＝0.15mol·L－1·min－1
6．硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法”，其主要反应之一为2SO2+O22SO3。下列有关该反应的说法不正确的是(
)
A．SO2和O2不可能全部转化为SO3
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．该反应从开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．工业上生产SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
7．2
mol
A与2
mol
B混合于2
L的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）若2
s后，A的转化率为50%，测得v（D）＝0.25
mol·L－1·s－1，下列推断正确的是（ ）
A．v（C）＝v（D）＝0.25
mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为25%
D．C的体积分数为20%
8．一定温度下可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）达平衡的标志是（
）
A．v正（N2）=v逆（N2）
B．v正（N2）=3v正（H2）
C．v正（H2）=3v逆（NH3）
D．N2、H2、NH3的体积比为1：3：2
9．用来表示可逆反应：2A(g)+B（g）3C（g）
ΔH
<0的正确图象是图中的
A．
B．
C．
D．
10．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，某些反应与平衡常数数值如下：
2NO（g）N2（g）＋O2（g） K1＝1×1030
2H2（g）＋O2（g）2H2O（g） K2＝2×1081
2CO2（g）2CO（g）＋O2（g） K3＝4×10－92
下列说法中正确的是（ ）
A．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的值约为5×10－80
B．常温下，最易分解放出O2的是水
C．K3＝
D．以上都不正确
11．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是（
）
A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
B．高压比常压有利于合成NH3的反应
C．由H2、I2（g）、HI（g）气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
12．在一定条件下，将
1mol
A投入体积为1
L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)
B(g)
+
xC(?)，(正反应放热)。经t
min后反应达到平衡，此时A的转化率为a，容器内压强变为原来的(1+1.5a)倍，则下列说法中正确的是（
）
A．C为气态或液态物质
B．x
=
3
C．x
=4
D．降温可降低A的转化率
13．一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH＝－905.9kJ·mol－1，下列叙述正确的是（
）
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出热量为905.9kJ
B．平衡时v正(O2)＝v逆(NO)
C．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低
14．在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
ΔH＞0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是(
)
A．0~5
min内，v(H2)＝0.1
mol·(L·min)－1
B．反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C．恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
D．10
min时，改变的外界条件可能是升高温度
15．一定温度下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，向2.0
L恒容密闭容器中充入1.0
mol
COCl2(g)，反应过程中测得的有关数据见下表：
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.30
0.39
0.40
0.40
下列说法不正确的是
A．0～4s容器内的压强逐渐增大
B．生成Cl2的平均反应速率，0～2s比2～4s快
C．8s时向容器中再充入一定量的氦气，反应速率又会加快
D．该条件下，COCl2的最大转化率为40%
16．若只改变某一条件，化学反应aA（g）+B（g）cC（g）的平衡变化图象如下（图中
p
表示压强，T
表示温度，α表示平衡转化率，v
表示反应速率，t
表示反应时间），据此分析下列说法正确的是
A．由图①，可以判断该反应为吸热反应
B．在图①中，若
p1>
p2，则此反应的系数：a
+
1C．在图②中，t0时刻改变的条件为移走部分生成物C
D．在图②中，
图像对应各点的正反应速率最大的是
d
17．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计，使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度
平衡气体总浓度
下列有关叙述正确的是
A．该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B．因该反应、，所以在低温下自发进行
C．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，体系中气体的浓度增大
D．根据表中数据，计算时的分解平衡常数约为
18．已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)
?H＝﹣a
kJ·molˉ1(a＞0)，下列说法不正确的是
A．0.1
mol
X和0.2
mol
Y充分反应生成Z，放出能量一定小于0.1
a
kJ
B．Y的起始浓度不能为零，平衡浓度也不能为零
C．在其他条件不变的情况下，降低反应温度，正、逆反应速率均减小
D．当反应达到平衡状态时，一定存在3v(Y)正=2v(Z)逆
19．中国科技大学改进Pd/Al2O3催化H2还原CO2的生产工艺，其机理如图所示，下列说法不正确的是（
）
A．金属钯是优良的贮氢材料
B．①→②为CO2发生加成反应
C．④中CO被氧化为CH3OH
D．总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
20．下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示（
）
下列说法正确的悬（
）
A．△H1<0，△H2>0
B．反应①②③的反应热满足关系：△H2-△H1=△H3
C．反应①②③的平衡常数满足关系；K1·K2=K3
D．要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取升温措施
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．一定条件下，反应室(容积恒定为2
L)中有反应：A(g)＋2B(g)＝C(g)。
(1)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A．反应中A与B的物质的量浓度之比为1∶2
B．混合气体总物质的量不再变化
C．混合气体的密度不随时间的变化而变化
D．2v正(A)＝v逆(B)
(2)1
mol
A(g)与2
mol
B(g)在催化剂作用下在反应室反应生成C(g)，A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①p1________(填“＜”、“＞”或“＝”，下同)p2，正反应的ΔH________0。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。
A．升高温度
B．恒温恒容再充入A
C．恒温恒容再充入B
D．恒温恒容再充入1
mol
C
(3)100
℃时将1
mol
A和2
mol
B通入反应室，保持温度不变，10
min末C(g)的浓度为0.05
mol·L－1，则10
min末B的转化率为________，此时v正_______v逆(填“＜”、“＞”或“＝”)。
22．在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如表：
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2
①试判断K1_____K2（填写“＞”，“=”或“＜”）。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__（填字母）。
a.单位时间内，消耗1molN2的同时生成2molNH3
b.v（N2）正=3v（H2）逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
23．如图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的情况。
试回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为________。
（2）0～t1s内气体B的平均反应速率为________。
（3）(t1＋10)s时，B的物质的量分数为______，此时v正(A)_____v逆(B)(填“＞”“＜”或“＝”),D点是否处于平衡状态_________(填“是”或“否”)。
（4）下列关于该反应的说法正确的是________
(填序号)。
a．到达t1时刻该反应已停止
b．在t1时刻之前，气体B的消耗速率大于它的生成速率
c．在t1时刻，气体C的正反应速率等于逆反应速率
（5）容器中(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为____。
24．高炉炼铁过程中发生的主要反应为
Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
1
000
1
150
1
300
平衡常数
4．0
3．7
3．5
请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=____，ΔH____(填“>”“<”或“=”)0。
（2）在一个容积为10
L的密闭容器中，1
000
℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0
mol，反应经过10
min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=____、CO的平衡转化率=____。
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是____。
A．减少Fe的量
B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂
25．Ⅰ.已知某可逆反应：aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)。请回答下列问题：
(1)根据实验测定结果，描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后，反应速率与时间的关系图像(如图1所示)，有利于提高D产量的变化过程是图像中的______段；引起该变化过程的外界条件是_________________________________________。
(2)根据实验测定结果描绘出了图2。由此图像可以得出，升高温度，上述平衡将向____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；反应计量数之间的关系：a＋b______c＋d(填“大于”、“小于”、“等于”或“不确定”)。
Ⅱ.工业合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。请回答下列问题：
(1)在一定条件下2L的密闭容器中进行实验，并测得下列数据：
物质
N2
H2
NH3
起始(mol)
2
7
0
10s(mol)
1.6
平衡时(mol)
2
则10s内，用氢气表示的化学反应速率是______，该反应的化学平衡常数是________。
(2)根据混合气体各成分的物质性质，你认为工业上将氨气从混合气体中分离出来的措施是________，从而达到反应气体循环利用的目的。实验室检验氨气的方法是__________。
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