第二章第二节化学平衡专项训练（含解析）2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修一

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页化学平衡专项训练（A级部专用）一、单选题（12题）1．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是A．SO2为0.4mol·L-1，O2为0.2mol·L-1 B．SO2为0.25mol·L-1C．SO2、SO3均为0.15mol·L-1 D．SO3为0.4mol·L-12．有一处于平衡状态的反应：X(s)+3Y(g)2Z(g)

ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是①高温

②低温

③高压

④低压

⑤加催化剂

⑥分离出ZA．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥3．已知反应2NH3N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应N2+3H22NH3的平衡常数为A．4 B．2 C．1 D．0.54．已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)；在密闭容器中进行，下图表示在不同反应时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是A．T1<T2、P1>P2、m+n>P，ΔH<0B．T1>T2、P1<P2、m+n<P，ΔH>0C．T1<T2、P1>P2、m+n<P，ΔH<0D．T1>T2、P1<P2、m+n>P，ΔH>05．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部6．可逆反应

，反应过程中，当其他条件不变时，物质C的质量(m)与温度(T)，反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是A．，B．增大压强，B的转化率减小C．若混合气体的密度不再变化，则该反应达到平衡状态D．7．在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数，恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．减低温度，逆反应速率增大C．若增大、，K值增大D．该反应的焓变为正值8．已知：(HF)2(g)2HF(g)

＞0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．温度：T1＜T2B．反应速率：v(b)＜v(a)C．平衡常数：K(a)=K(b)＜K(c)D．当时，9．用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为

，按照相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是A．温度：B．正反应速率：、C．平衡常数：、D．平均摩尔质量：、10．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示。X与Y两条曲线中，Y表示N2O4浓度随时间的变化，则下列说法不正确的是A．如混合气体的压强不再发生改变，说明反应已达化学平衡状态B．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b点C．25～30min内用NO2表示的平均化学反应速率是0.08mol·L-1·min-1D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加N2O4的浓度11．利用传感技术可探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在常温、100kPa条件下，往注射器中充入适量NO2气体，当活塞位置不变时，分别在t1、t2s时快速移动注射器活塞并保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化的曲线如图乙所示。下列说法中错误的是A．由B点到D点观察到注射器内气体颜色先变浅后逐渐变深B．由E点到F点注射器内气体颜色加深是平衡移动所致C．B、H两点对应的正反应速率vB=vHD．B点处NO2的转化率为6%12．研究反应2XY+3Z的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快B．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D．在0～10min之间，实验④的平均速率v(Y)=0.06mol/(L•min)二、填空题（4大题）13．用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知：反应I：4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)ΔH1反应II：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔH2(且|ΔH1|=2|ΔH2|)反应III：4NH3(g)+6NO2(g)⇌5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)ΔH3反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表温度/K反应I反应II已知：K1>K2>>298K1K2398(1)ΔH3=(用ΔH1、ΔH2的代数式表示)；推测反应III是反应(填“吸热”或“放热”)(2)相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v(NO)=。②下列说法不正确的是。A．单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡C．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)D．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数(3)恒温、恒压下，反应II达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。在其他条件不变时，再充入NO2气体，NO2体积分数(填“变大”、“变小”或“不变”)。14．在密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示。T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6(1)该反应的平衡常数表达式K=；由上表可知该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。(2)830℃时，向容器中充入2molCO2、8molH2，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数1.0(填“大于”“小于”或“等于”)，此时CO2的物质的量为。(3)下列有利于提高平衡时CO2转化率的措施有(填字母)。a．使用催化剂

b．升温

c．增大CO2和H2的投料比(4)若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时反应的平衡移动方向为(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。(5)实验发现，其它条件不变，在相同时间内，向上述反应体系中投入一定量的CaO，H2的体积分数增大，实验结果如图所示。(已知：1微米=10-6米，1纳米=10-9米)。投入纳米CaO比微米CaO时，H2的体积分数更高的原因是。15．(I)(1)已知在448℃时，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为；反应1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数K3为(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(2)该反应的化学平衡常数表达式为K(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________A．容器中压强不变B．混合气体中c(CO)不变C．v正(H2)=v逆(H2O)D．c(CO2)=c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为℃(5)在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1，c(H2)为1.5mol·L-1，c(CO)为1mol·L-1，c(H2O)为3mol·L-1，此时反应达到平衡(填“是”或“否”)。16．已知2A2(g)＋B2(g)2C3(g)ΔH=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)，在一个有催化剂、容积不变的密闭容器中加入2molA2和1molB2，在500℃时充分反应，达到平衡时C3的浓度为wmol·L-1，放出热量为Q2kJ。(1)达到平衡时，A2的转化率为。(2)达到平衡后，若向原容器中通入少量的氩气，A2的转化率将(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若在原来的容器中，只加入2molC3，500℃时充分反应达到平衡后，吸收热量Q3kJ，C3的浓度(填“>”“<”或“=”)wmol·L-1，Q1、Q2、Q3之间满足何种关系：Q3=。(4)改变某一条件，得到如图的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，则下列结论正确的是_______(填序号)。A．反应速率：c>b>aB．达到平衡时A2的转化率：b>a>cC．T2>T1D．b点对应的状态，A2和B2的起始物质的量之比为2∶1(5)若将上述容器改为恒压容器，起始时加入4molA2和2molB2，500℃时充分反应达平衡后，放出热量Q4kJ，则Q2Q4(填“>”“<”或“=”)。(6)下列措施可以同时提高反应速率和B2转化率的是_______(填序号)。A．选择适当的催化剂 B．增大压强C．及时分离生成的C3 D．升高温度答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，各自的物质的量浓度范围为：0＜c(SO2)＜0.4mol·L-1，0＜c(O2)＜0.2mol·L-1，0＜c(SO3)＜0.4mol·L-1，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。【详解】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1，因可逆反应，实际变化应小于该值，所以SO2小于0.4mol·L-1，O2小于0.2mol·L-1，故A错误；B．根据上述分析可知，反应过程中的某时刻反应刚好达到平衡，SO2的浓度为0.25mol·L-1，故B正确；C．SO2的浓度减小0.05mol·L-1，根据化学反应过程中，转化量之比等于其化学计量数之比可知，SO3的浓度应增大0.05mol·L-1，SO3的浓度为0.25mol·L-1，上述数据不可能存在，故C错误；D．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2mol·L-1，实际变化小于该值，即SO3浓度小于0.4mol·L-1，故D错误；故选B。2．C【详解】反应X(s)+3Y(g)2Z(g)

ΔH＜0，正反应是气体体积减小的放热反应，①升高温度，平衡向逆向(吸热)反应移动；②降低温度，平衡向正向(放热)反应移动；③压强增大，平衡向正向(气体体积减小)方向移动；④降低压强，平衡向逆向(气体体积增大)方向移动；⑤加催化剂不会引起化学平衡的移动；⑥分离出Z，即减小生成物的浓度，平衡正向移动；综上所述，②③⑥符合题意，C项正确；故选C。3．A【详解】相同温度下，同一可逆反应的正逆平衡常数互为倒数关系，已知反应2NH3⇌N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，则该条件下反应N2+3H2⇌2NH3的平衡常数K==4，故选A。4．B【详解】根据“先拐先平，数值大”，可知P1<P2，T1>T2；增大压强，B在混合气体中的百分含量增大，说明平衡逆向移动，可知正反应气体系数和增大，m+n<P；升高温度，B在混合气体中的百分含量减小，说明平衡正向移动，可知正反应吸热，ΔH>0，故选B。5．A【详解】①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，则反应达平衡状态；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO，反应进行的方向相同，虽然物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，但反应不一定达平衡状态；③不管反应是否达到平衡，都存在NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态，所以此时反应不一定达平衡状态；④混合气体的颜色不再改变，则表明NO2的浓度保持不变，反应达平衡状态；⑤混合气体的质量、体积始终不变，则密度始终不变，所以密度不再改变时，反应不一定达平衡状态；⑥反应前后气体的分子数不等，随着反应的进行，压强不断发生改变，当混合气体的压强不再改变时，反应达平衡状态；⑦混合气体的质量不变，随着反应的进行，混合气体的物质的量不断发生改变，当平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡状态；综合以上分析，①④⑥⑦正确，故选A。6．C【详解】A．根据“先拐先平，数值大”可知，，温度越高，平衡时物质C的质量(m)越小，故此反应的正反应为放热反应，，A错误；B．由题图分析压强和反应速率的关系可知，增大压强，平衡正向移动，则该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，增大压强，B的转化率增大，B错误；C．由于D是固体，所以反应过程中气体质量是变量，混合气体的密度不再变化即达到平衡状态，C正确；D．正反应为气体物质的量减小的反应，则，但与的大小无法判断，D错误；故答案选C。7．D【详解】A．由K值表达式可知，该反应的化学方程式为，A错误；B．减低温度，正、逆反应速率均减小，B错误；C．温度影响K值，若增大、，K值不变；C错误；D．若温度适当降低，D的浓度增加，说明平衡逆向移动，则正反应为吸热反应，焓变为正值，D正确；故选D。8．D【详解】A．由图象可知，b、c两个点的压强相同，T2温度下c点对应的平均摩尔质量大于T1温度下b点对应的平均摩尔质量，即T1到T2，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，T2＜T1，故A错误；B．b点对应的温度T1和压强均大于a点对应的温度T2和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快，所以反应速率v(b)>v(a)，B错误；C．由于温度T2＜T1，该反应的正反应为吸热反应，温度越高，平衡常数K越大，所以平衡常数K(b)>K(a)=K(c)，C错误；D．当时，即平均相对分子质量为30时，设HF物质的量为xmol，(HF)2的物质的量为ymol，则=30，解得：x:y=1:1，即，D正确；答案选D。9．C【详解】A．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的转化率越大，则T1＜T2＜T3，A错误；B．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，故温度T1＜T3，温度越高，反应速率越快，故v(a)＜v(c)；b、d两点温度相同，压强越大，反应速率越大，b点大于d点压强，则v(b)＞v(d)，B错误；C．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，故温度T1＜T3，降低温度平衡向正反应方向移动，则K(a)＞K(c)，平衡常数只与温度有关，b、d两点温度相同，平衡常数相同，则K(b)=K(d)，C正确；D．CO转化率的越大，气体的物质的量越小，而气体的总质量不变，由可知，M越大；则可知M(a)>M(c)，M(b)>M(d)，D错误；答案选C。10．D【详解】A．反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应是气体物质的量减小的反应，如压强不再发生改变，即各气体的物质的量不再发生改变，说明反应已达化学平衡状态，A正确；B．由图可知：只有b点各种物质的浓度不变，说明b点反应处于平衡状态，B正确；C．图中曲线Y表示N2O4，曲线X表示NO2，25～30min内N2O4的浓度改变0.2mol/L，则v(N2O4)=，则v(NO2)=2v(N2O4)=0.08mol/(L·min)，C正确；D．图中Y表示N2O4浓度，X表示NO2的浓度变化，由图中25min时物质浓度变化可知：改变的体积是增加NO2的浓度，D错误；故合理选项是D。11．B【详解】A．由B点到D点，气体压强减小，气体的体积增大，观察到注射器内气体颜色先变浅，然后化学平衡逆向移动使气体颜色又逐渐变深，A正确；B．由E点到F点，气体压强增大，注射器内气体体积变小，气体颜色加深；然后化学平衡向气体体积减小的正向移动，使气体颜色逐渐变浅，颜色加深是由于气体体积减小使气体浓度增大所致，与化学平衡移动无关，B错误；C．B、H两点的气体压强相同，温度相同，二者处于同一化学平衡状态，则对应的正反应速率vB=vH，C正确；D．反应开始时总压强是100kPa，B点处压强是97kPa，减少3kPa，根据物质反应转化关系可知：反应消耗6kPaNO2，由于在恒温恒容时气体的物质的量的比等于压强之比，故NO2的转化率为，D正确；故合理选项是B。12．D【详解】A．①②温度相同，但浓度不同，①浓度较大，可得出增大反应物浓度，化学反应速率加快，选项A正确；B．实验②④起始浓度相同，但温度不同，④反应速率较大，可得出：升高温度，化学反应速率加快，选项B正确；C．②③温度、浓度相同，③反应速率较大，应为加入催化剂，选项C正确；D．在之间，实验④X的浓度变化为，则，选项D错误。答案选D。13．(1)ΔH1﹣3ΔH2吸热(2)0.375mol•L﹣1•min﹣1CD(3)不变【详解】（1）已知K1>K1′，说明随温度升高，K减小，则反应Ⅰ为放热反应，ΔH1＜0；K2>K2′，说明随温度升高，K减小，则反应Ⅱ为放热反应，ΔH2＜0；反应Ⅰ﹣反应Ⅱ×3得到反应Ⅲ，则ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2，已知|ΔH1|=2|ΔH2|，所以ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2=|ΔH2|>0，即反应Ⅲ为吸热反应；（2）①已知4分钟时氮气为2.5mol，则消耗的NO为3mol，所以v(NO)==0.375mol•L﹣1•min﹣1；②单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率，N—H键断裂表示正速率，单位时间内H—O键与N﹣H键断裂的数目相等时，则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4∶6，则正逆速率之比等于4∶6，说明反应已经达到平衡，故A不选；该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，故B不选；相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)＜Ea(B)＜Ea(C)，故C选；增大压强能使反应速率加快，是因为增大了活化分子数，而活化分子百分数不变，故D选；故选CD。（3）一定条件下，反应Ⅱ2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2，在其它条件不变时，恒温恒压条件下，再充入NO2气体，则与原来的平衡为等效，则NO2体积分数不变。14．(1)吸热(2)等于0.4mol(3)b(4)逆反应方向(5)相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大，吸收CO2的速率更快；在相同时间内消耗CO2的量更多，导致c(CO2)降低更大，使平衡逆向移动的程度更大，所以投入纳米CaO，氢气的体积分数更高【详解】（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该反应的平衡常数表达式K=；由上表可知随之温度升高平衡常数逐渐增大，说明升高温度平衡正向进行，所以该反应为吸热反应。（2）830℃时，向容器中充入2molCO2、8molH2，保持温度不变，反应达到平衡后，由于平衡常数只与温度有关系，则其平衡常数等于1.0。设平衡时消耗二氧化碳的物质的量是xmol，则剩余二氧化碳是2mol－xmol、氢气是8mol－xmol、一氧化碳和水蒸气均是xmol，由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则，解得x＝1.6，所以此时CO2的物质的量为0.4mol。（3）a．使用催化剂不能影响平衡，CO2转化率不变；b．正反应吸热，升温平衡正向进行，CO2转化率增大；c．增大CO2和H2的投料比有利于增大氢气的转化率，CO2转化率降低；答案选b；（4）若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时浓度熵为＞2.6，所以反应的平衡移动方向为逆反应方向。（5）由于相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大，吸收CO2的速率更快；在相同时间内消耗CO2的量更多，导致c(CO2)降低更大，使平衡逆向移动的程度更大，所以投入纳米CaO，氢气的体积分数更高。15．(1)1/497(2)(3)BC(4)830(5)否【详解】（1）第2个反应是第1个反应的逆反应，平衡常数互为倒数关系，即K2==；第3个反应的化学计量数与第1个相比，缩小为原来的一半，平衡常数也会发