2022届高考化学一轮复习同步练习：化学平衡状态和平衡移动

化学平衡状态和平衡移动

1.下列反应限度最大的是（）

A.工业合成氨的反应

B.工业制硫酸接触室中的反应

C.实验室制备乙酸乙酯

D.实验室用NaOH溶液吸收多余的Cl2

2.（2021•北京海淀区模拟）将0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-f'Fe^SOJs

溶液等体积混合后，“2Fe*+2I=ZFe"+L”，取混合液分别完成下列实验，能说

明溶液中存在化学平衡的是（）

实验编号实验操作实验现象

①滴入KSCN溶液溶液变红色

②滴入AgNOs溶液有黄色沉淀生成

③滴入K/Fe（CN”］溶液有蓝色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液变蓝色

A.①B.②和④C.③和④D.①和③

3.（2021•北京模拟）已知298K时，合成氨反应N2（g）+3H2（g）—2NH3（g）

△H=-92.0kJ-mol:将此温度下的1mol岫和3mol乩放在一密闭容器中，在

催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为（假定测量过程中没有能量损失）

A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJ

C.一定等于92.0kJD.无法确定

4.（2021•西安模拟）一定温度下，在某一恒容的密闭容器中发生反

应:X（s）+3Y（g）♦3Z（g）,不能说明该反应达到平衡状态的是)

A.X的质量不再变化

B.容器中的压强不再发生变化

C.混合气的平均相对分子质量不变

D.容器内混合气的密度不变

5.（2021•洛阳模拟）合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）02NH3（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.每消耗1mol岫的同时，有2molNH3生成

B.正、逆反应速率相等且都等于零

C.H2.弗、NH3的浓度均不再变化

D.B、NH3>D在容器中共存

6.北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作,合成了Y、

Sc（Y./NC,Sc/NC）单原子催化剂,用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的

反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（*表示稀土单原子催化剂）。

下列说法错误的是（）

-e-YI/NC-A-SCi/NC

…-0.141/

0--vr-Af-r-Q----------'O-*-------------------—---

J*

含：一

-1-0.885,士11.826

-2

**N,*NNH*NNHH*N*NH*NHH*NHHH

反应过程

A.Sc./NC比Y./NC更有利于吸附氮气

B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级可提高氨气的平衡转化率

C.使用Sc/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示

为*M+H-**NNH

D.升高温度可以提高氨气单位时间内的产率

7.(2021•武汉模拟)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()

A.澳水中存在化学平衡:BQ+HQ=HBr+HBrO,加入碳酸钢固体后，溶液颜色变浅

B.合成氨时不用常温而用500℃

C.钠与氯化钾共融制备钾:Na(l)+KCl(l)-K(g)+NaCl(l)

D.反应CO(g)+N02(g)—C02(g)+N0(g)△H<0,升温平衡体系颜色加深

8.(2021•杭州模拟)氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为

CH4(g)+2H20(g)1CO2(g)+4乩(g),反应过程中能量变化如图1所示：

(1)若已知某些化学键的键能用字母表示如表：(计算用含a、b、c、d字母表示)。

根据该反应制取1molFL要吸收或放出热量为。

化学键C—H0—HC=0H—H

键能(kj/mol)abcd

(2)在恒温恒容条件下反应,能说明该反应已达到平衡状态的是

a.2v正(C02)=v逆(H20)

b.容器内密度不再发生变化

c.平均相对分子质量不再发生变化

d.当4molC-H键断裂时.，同时有2molC=0键断裂

(3)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的

变化曲线如图2所示。根据图中数据，试填写下列空白：

①该反应的化学方程式为。

②反应开始至2min,气体Y的平均反应速率为。

9.对于NA(g)・2啦(g)在温度一定时,平衡体系中N0?的体积分数V(迅)%随压

强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。

(DA.C两点的反应速率的关系为AC(填或“二”)。

(2)当反应处于B状态时，v正v逆(填或J”)，A、B、C、D、E

各状态中，vE<V逆的是o

⑶由D状态转变为C状态后,混合气体的总物质的量会(填“增大”

或“减小”)o

(4)欲要求使E状态从水平方向到达C状态后,再沿平衡曲线达A状态,从理论上

来讲,可选用的条件是(填字母)。

A.从pi无限缓慢加压至p2,再由P2无限缓慢降压至P.

B.从Pl突然加压至P2,再由P2无限缓慢降压至P1

C.从P1突然加压至P2,再由P2突然降压至P1

10.利用反应2N0(g)+2C0(g)-2C02(g)+N2(g)AH=-746.8kJ•mol',可净化汽

车尾气,如果要同时提高该反应的速率和N0的转化率,采取的措施是()

A.降低温度

B.增大压强

C.升高温度

D.及时将CO?和M从反应体系中移走

11.(2021•信阳模拟)在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：

EP：C(s)+H20(g)-=<0(g)+H2(g)

乙:C0(g)+H20(g)-C02(g)+H2(g)

现有下列状态：

①恒温时,气体压强不再改变；

②混合气体平均相对分子质量不再改变；

③各气体组成浓度相等；

④断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍；

⑤绝热反应体系中温度保持不变；

⑥混合气体密度不变；

⑦单位时间内，消耗水与生成氢气质量比为9：lo

其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()

A.④⑤B.①②⑤

C.③④⑥D.⑥⑦

12.可逆反应:2M2他)02山心)+02心)，其中NQ为红棕色气体,N0为无色气体,

在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是()

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolN02

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用N02>NO、O2表示的反应速率数值之比为2：2：1的状态

④混合气体的颜色不再改变

A.①④B.②③C.①③④D.①②③④

13.（2021•南充模拟）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）

A.Mg）、A（g）、HI（g）平衡体系加压后颜色变深

B.常温下,将pH=10的NH3-H20溶液稀释10倍,pH>9

C.利用TiCL水解制备TiO?时，需加入大量水并加热

D.向Mg（0H）2悬浊液中滴加FeCL溶液,有红褐色沉淀生成

14.（2021•太原模拟）（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在

200mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录

A.0〜1minB.1〜2minC.2〜3min

D.3〜4minE.4〜5min

②求2〜3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率.

（假设反应过程中溶液体积不变）。

（2）某温度下在容积为1L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间

变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是O

②该反应达到平衡状态的标志是O

A.X的浓度不再改变

B.Y的体积分数在混合气体中保持不变

C.容器内气体的总压强保持不变

D.容器内气体的总质量保持不变

③反应进行到2min时,Y的转化率为。

解析

1.下列反应限度最大的是（）

A.工业合成氨的反应

B.工业制硫酸接触室中的反应

C.实验室制备乙酸乙酯

D.实验室用NaOH溶液吸收多余的Cl2

解析：选D。工业合成氨的反应为可逆反应，不能进行彻底，工业制硫酸接触室中

的反应是二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，实验室制备乙酸乙酯是乙酸和

乙醇在浓硫酸作用下加热生成乙酸乙酯的反应为可逆反应，实验室用NaOH溶液

吸收多余的Ck不是可逆反应，进行彻底，反应限度最大，上述分析可知D选项反

应进行限度最大。

H

2.（2021•北京海淀区模拟）将0.2mol・L的KI溶液和0.05mol-LFe2（S04）3

溶液等体积混合后，“2Fe*+2「02Fe2++L”，取混合液分别完成下列实验,能说

明溶液中存在化学平衡的是（）

实验编号实验操作实验现象

①滴入KSCN溶液溶液变红色

②滴入AgNOs溶液有黄色沉淀生成

③滴入&［Fe(CN)6］溶液有蓝色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液变蓝色

A.①B.②和④C.③和④D.①和③

解析：选Ao将0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-LFezGOj,溶液等体积混

合后，「过量，若不是可逆反应，Fe，+全部转化为Fe2\则溶液中无Fe",故只需要证

明溶液中含Fe",即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。向溶液中滴入

KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe",即能说明反应存在平衡，故①正确；向

溶液中滴入AgN0：3溶液有黄色沉淀生成，溶液中I过量，无论是否存在平衡反应，

都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存在平衡，故②错误；无论反应存不存

在平衡，溶液中均存在Fe>,滴入K31Fe(CN)6］溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；

无论反应存不存在平衡，溶液中均有12,滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证

明存在平衡，故④错误。

3.(2021•北京模拟)已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H,(g)—2NH;i(g)

AH=-92.0kj・mo『,将此温度下的1mol岫和3mol也放在一密闭容器中，在

催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)

()

A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJ

C.一定等于92.0kJD.无法确定

解析：选A。将此温度下的1molM和3mol乩放在一密闭容器中，在催化剂存

在时进行反应，1mol用不能完全转化，则放出热量减小，由热化学方程式可知，

一定小于92.0kjo

4.（2021•西安模拟）一定温度下，在某一恒容的密闭容器中发生反

应:X（s）+3Y（g）=3Z（g）,不能说明该反应达到平衡状态的是（）

A.X的质量不再变化

B.容器中的压强不再发生变化

C.混合气的平均相对分子质量不变

D.容器内混合气的密度不变

解析：选B。X的质量不变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故A

不选；该反应前后气体体积不变，则压强为定值，不能根据容器中的压强判断平

衡状态，故B选;X为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的物质的量为定值，

则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气的平均相对分子质量不变时，

表明达到平衡状态，故C不选;X为固体，混合气体总质量为变量，容器容积不变，

则混合气体的密度为变量，当容器内混合气的密度不变时，表明正逆反应速率相

等，达到平衡状态，故D不选。

5.（2021•洛阳模拟）合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）『2NH3（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.每消耗1molM的同时，有2molNH3生成

B.正、逆反应速率相等且都等于零

C.H2.N2>NH3的浓度均不再变化

D.H2、NH3>D在容器中共存

解析：选C。每消耗1molN2的同叱有2moiNH3生成，表示的都是正反应方向，

无法判断反应已经达到平衡状态，故A错误；化学平衡状态为动态平衡，平衡时正

逆反应速率相等但不等于零，故B错误;乩、岫、NL的浓度均不再变化，表明正逆

反应速率相等，该反应达到平衡状态，故正确；该反应为可逆反应，乩、

CNH3>N2

在容器中始终共存，无法判断平衡状态，故D错误。

6.北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作,合成了Y、

Sc（Y./NC,Sc/NC）单原子催化剂,用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的

反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（*表示稀土单原子催化剂）。

下列说法错误的是（）

-e-Y|/NC-A-Sc(/NC

!产、

CA-0141/\c

o•'.@公D；=w，--------1--------丁O、-------------------

-1­-9885*'、：\」826

-2J—।----------1------------1-----------1-----------1-----------1-----------1----------1~~

**N,*NNH*NNHH*N*NH*NHH*NHHH

反应过程

A.Sc./NC比Y./NC更有利于吸附氮气

B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级可提高氨气的平衡转化率

C.使用Sc/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示

为*g+H-*NNH

D.升高温度可以提高氨气单位时间内的产率

解析：选B。由图可知，使用Sc】/NC的反应活化能小于使用匕/NC的反应活化能,

说明Sc】/NC比Y/NC更有利于吸附N2,故A正确；催化剂只能改变反应的活化能,

不影响平衡移动，实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级可加快反应速率，氨

气的平衡转化率不变，故B错误；由图可知，使用Sc./NC单原子催化剂时,*岫与H

结合生成*NNH的活化能最大，则历程中最大能垒的反应为*岫+H-*NNH,故C正确;

由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应，△*(),

升高温度平衡逆向移动，但化学反应速率加快，可提高氯气单位时间内的产率，

故D正确。

7.(2021•武汉模拟)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()

A.溪水中存在化学平衡:BQ+HQ=HBr+HBrO,加入碳酸钢固体后，溶液颜色变浅

B.合成氨时不用常温而用500℃

C.钠与氯化钾共融制备钾:Na(1)+KC1(1)=K(g)+NaCl(1)

D.反应CO(g)+N02(g)=CO2(g)+N0(g)AH<0,升温平衡体系颜色加深

解析：选B。澳水中存在化学平衡:Bn+ILOHBr+HBrO,加入碳酸领固体后，HBr

浓度减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅，能够用勒夏特列原理解释，故A不选；合

成氨反应是放热反应，温度高可加快反应速率但平衡会向逆反应方向移动，不利

于合成氨，合成氨采用500℃主要考虑反应速率和催化剂活性，不能用勒夏特列

原理解释，故B选;钠与氯化钾共融制备钾:Na(l)+KC1(1)1K(g)+NaCl(l),K(g)

为气态，逸出后生成物浓度减小，平衡正向移动，能够用勒夏特列原理解释，故C

不选；反应CO(g)+NO2(g)TO2(g)+N0(g)△*0,升温平衡逆向移动，二氧化氮

增多，平衡体系颜色加深，可用勒夏特列原理解释，故D不选。

8.(2021•杭州模拟)氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为

CH1(g)+2H20(g)-CO2(g)+4乩(g),反应过程中能量变化如图1所示：

(1)若已知某些化学键的键能用字母表示如表：(计算用含a、b、c、d字母表示)。

根据该反应制取1molFL要吸收或放出热量为

化学键C-H0—HC=0H—H

键能(kj/mol)abcd

(2)在恒温恒容条件下反应,能说明该反应已达到平衡状态的是o

a.2v正(C02)=v逆(H20)

b.容器内密度不再发生变化

c.平均相对分子质量不再发生变化

d.当4molC-H键断裂时，同时有2molC-0键断裂

(3)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的

变化曲线如图2所示。根据图中数据，试填写下列空白：

①该反应的化学方程式为o

②反应开始至2min,气体Y的平均反应速率为。

解析：(1)一个化学反应的反应热可以由反应物的键能总和减去生成物的键能总

和计算，根据表格数据，该反应的反应热为+(4a+4b-2c-4d)kJ•mol-1,即每生成4

mol氢气需要从外界吸收(4a+4b-2c-4d)kJ的能量，当生成1mol氢气时，需要吸

收-X(4a+4b-2c-4d)=(a+b—d)kJ的能量。⑵当2V正如)=4逆(H20)时，即二

氧化碳的生成速率与水的生成速率比为1：2时，可以判断化学反应达到平衡状

态，a正确；根据质量守恒定律，反应体系内的总质量不发生变化，反应容器的体

积不变，体系中混合气体的密度恒不变，不能判断反应达到平衡,b错误；随着反

应的不断进行，反应体系中总物质的量逐渐增大，当反应达到平衡时，体系中总

物质的量不再发生变化，体系中的平均相对分子质量不再发生变化，可以判断反

应达到平衡,c正确；断裂4moiC—H键指的是CH4的消耗速率，断裂2moiC-0

键指的是CO2的消耗速率，当反应物的消耗速率与生成物的消耗速率比等于化学

计量数比时，可以判断反应达到平衡,d正确；

⑶①根据图示，起始时X物质为1mol,平衡时为0.7mol,消耗了0.3mol;起始

时Z物质为1mol,平衡时为0.9mol,消耗了0.1mol;起始时Y物质为0mol,

平衡时为0.2mol,生成了0.2mol,故X、Z为反应物,Y为生成物，故该反应的化

O.27noi

学方程式为3X+Z=2Y；②2min内Y物质的反应速率v="J=

4t2min

1-1

0.05moI,L,min0

答案：(1)(a+b-J-d)kJ(2)a、c、d

2

⑶①3X+Z=2Y(2)0.05mol•L'-min1

9.对于N20..(g)—2N02(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数V(N02)%随压

强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。

(1)A、C两点的反应速率的关系为AC(填“>”或“=”)。

⑵当反应处于B状态时,v正v逆(填或J”)，A、B、C、D、E

各状态中，v正〈V逆的是o

(3)由D状态转变为C状态后，混合气体的总物质的量会(填“增大”

或“减小”)o

(4)欲要求使E状态从水平方向到达C状态后，再沿平衡曲线达A状态,从理论上

来讲,可选用的条件是(填字母)。

A.从PI无限缓慢加压至p2,再由P2无限缓慢降压至P1

B.从P突然加压至P2,再由P2无限缓慢降压至P.

C.从P1突然加压至P2,再由P2突然降压至P1

解析：(1)由于C点的压强大于A点的压强，所以正反应速率A〈C;(2)当反应处于

B状态时，为平衡状态，v『v逆,A、B、C三点都在平衡线上，所以此三点的正逆反

应速率相等。D点要达到平衡，必须降低NO2的体积分数，也就是逆向建立平衡，

从而得出v正<v逆。E点要达到平衡，必须提高NO2的体积分数，也就是正向建立平

衡，从而得出vQv逆；(3)根据图象知，由D状态转变为C状态，二氧化氮含量减小，

该反应向逆反应方向移动，则混合气体的物质的量减小；(4)对于压强的改变，当

快速加压时，平衡未移动，但压强迅速增大，反映在图象上就是纵坐标不变，横坐

标迅速增大；当缓慢加压时，平衡不断被破坏，但又不断建立新的平衡,所以缓慢

加压时,N02的体积百分含量的变化应不断地在平衡曲线上滑动。所以“使E状态

从水平方向到达C状态”，应突然加压；由C沿平衡曲线以到达A状态，应缓慢降

压。

答案：(1)<(2)=D⑶减小(4)B

1

10.利用反应2N0(g)+2C0(g)^=-2C02(g)+N2(g)AH=-746.8kJ•moU,可净化汽

车尾气,如果要同时提高该反应的速率和N0的转化率,采取的措施是()

A.降低温度

B.增大压强

C.升高温度

D.及时将CO2和M从反应体系中移走

解析：选B。降低温度，化学反应速率减慢，化学平衡向放热方向移动，即正反应

方向，N0的转化率增大，故A错误；增大压强平衡向正反应方向移动，N0的转化率

增大，且化学反应速率加快，故B正确；升高温度，化学反应速率加快，化学平衡向

吸热方向移动，即逆反应方向，NO的转化率减小，故C错误;将CO?和岫从反应体

系中移走，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，但反应速率减小，故D错误。

11.(2021•信阳模拟)在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：

甲：C(s)+HzO(g)一C0(g)+H2(g)

乙:CO(g)+比0(g)-CO2(g)+H2(g)

现有下列状态：

①恒温时,气体压强不再改变；

②混合气体平均相对分子质量不再改变；

③各气体组成浓度相等；

④断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍；

⑤绝热反应体系中温度保持不变；

⑥混合气体密度不变；

⑦单位时间内，消耗水与生成氢气质量比为9：1。

其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()

A.④⑤B.①②⑤

C.③④⑥D.⑥⑦

解析：选A。乙为气体体积不变的反应，压强始终不变，气体压强不再改变时，反

应乙不一定达到平衡状态，故①错误；乙中混合气体总质量、总物质的量为定值,

则混合气体平均相对分子质量始终不变，故②错误；各气体组成浓度相等，无法

判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故③错误；断裂氢氧键

速率是断裂氢氢键速率的2倍，甲和乙容器中正逆反应速率都相等，均达到平衡

状态，故④正确；两个反应蛤变均不为零，绝热反应体系中温度为变量，当混合气

体的温度保持不变时，表明正逆反应速率相等，均达到平衡状态，故⑤正确；乙中

混合气体的总质量、容器体积都是定值，则混合气体密度始终不变，乙容器中不

能根据混合气体密度判断平衡状态，故⑥错误；单位时间内，消耗水与生成氢气

质量比为9：1,表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故⑦错误；结合分析

可知，能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的为④⑤。

12.可逆反应:2刖2（曲・2曲（4+02（山，其中NO2为红棕色气体,NO为无色气体，

在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolN02

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用N02>NO、O2表示的反应速率数值之比为2：2：1的状态

④混合气体的颜色不再改变

A.①④B.②③C.①③④D.①②③④

解析：选A。单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2,表示的为正逆反

应速率，且满足化学计量数关系，说明达到平衡状态，故①正确；单位时间内生成

nmolO2的同时生成2nmolNO,表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率

是否相等，故②错误；化学反应速率与化学计量数成正比，则用NO2、NO、O2表示的

反应速率数值之比始终为2：2：1,无法据此判断平衡状态，故③错误；混合气体

的颜色不再改变，表明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故④正确。

13.（2021•南充模拟）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）

A.H2（g）.A（g）、HI（g）平衡体系加压后颜色变深

B.常温下,将pH=10的NH3-H20溶液稀释10倍,pH>9

C.利用TiCL水解制备TiO?时，需加入大量水并加热

D.向Mg（0H）2悬浊液中滴加FeCL溶液,有红褐色沉淀生成

解析：选A。存在平衡Hz(g)+l2(g)02HI(g),该反应前后气体的体积不变，增大

压强，平衡不移动，增大平衡体系的压强，气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色

变深，不能用勒夏特列原理解释，故A选；弱电解质存在电离平衡，加水稀释促进

电离，常温下，将pH=10的NH3•同0溶液稀释10倍后，pH应是9,但NH3・乩0继续

电离出氢氧根离子，溶液pH>9,能用勒夏特列原理解释，故B不选；盐的水解是吸

热反应，加热可促进TiCL水解，从而制备TiOz,则能用勒夏特列原理解释，故