高中化学同步讲义必修第二册：化学平衡状态及限度（精练）（原卷版）

6.2.2化学平衡状态及限度(精练)

题组一化学平衡状态

X_________________________________________________________________________________________________

1.(2023北京)一定温度下，在定容密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)^^=±CO2(g)+H2(g)0下列

能证明反应达到化学平衡状态的是

A.体系压强不再变化

B.CO的浓度不再变化

C.容器内气体总质量不再变化

D.生成的CO?与消耗的CO物质的量比为1：1

2.(2022辽宁本溪)在一定条件下，将2moicO和ImolSO)充入一恒容密闭容器中，发生反应：

SO2(g)+2CO(g).?^-2CO2(g)+S(l)A/7=-«kJmor',当达到平衡状态时，下列说法中正确的是

A.生成2moic。2B.放出akJ热量

C.含有3moi氧原子D.CO和C0?共有2moi

3.(2022陕西)一定温度下，纯净的氨基甲酸皴(NH2coONHQ置于真空密闭恒容容器中(固体体积忽略不计)

S

达到分解平衡：NH2COONH4()-2NH3(g)+CO2(g)«能证明反应达到化学平衡状态的是

A.N%与CO?的质量比保持不变B.气体的总物质的量保持不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变D.2V(NH3)=V(CC>2)

4.(2022四川)下列关于化学反应限度的说法正确的是

A.一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应

B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等

C.平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度相等

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

5.(2022四川)在恒温恒容密闭容器中，可逆反应X2(g)+2Y2(g)诲92XYz(g)达到平衡时的标志

VV

A.混合气体密度恒定不变B.v(X2)：(Y2)：(XY2)=1：2：2

C.混合气体的压强不再变化D.三种气体的体积分数相等

6.(2022秋•上海宝山)若反应2NOz(g)NzO/g)在容积可变的容器中进行，不能说明该反应已达到平

衡状态的是

A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变

B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变

C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变

D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变

7.(2022秋・安徽)一定温度下，向一个体积可变的密闭容器中充入ImolHl气体，发生反应：

2HI(g).-H2(g)+I2(g)o下列能说明该反应达到平衡状态的是

A.容器的体积不再发生变化B.气体的平均相对分子质量不再变化

C.气体的颜色不再发生变化D.HI(g)的分解速率为L(g)的生成速率的2倍

8.(2022陕西宝鸡)在一个不传热的恒容密闭容器中，可逆反应N2(g)+3H?(g)一•2N%(g)达到平衡的标志是

①反应速率VN2：V„；:VNHI=1:3:2②各组分的物质的量不变

③体系的压强不再发生变化④混合气体的密度不变(相同状况)

⑤体系的温度不再发生变化⑥2V正(Nj=v逆(NHJ

⑦单位时间内3molH—H键断裂参加反应，同时2molN—H键也断裂参加反应

A.①②③⑤⑥B.②③④⑤⑥C.②③⑤⑥D.②③④⑥⑦

9.(2022秋•新疆省直辖县级单位)将一定量纯净的氨基甲酸铁置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固

体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)^2NH3(g)+CO2(g)«能判断该反应

已达到化学平衡的是

①MNH3)*=2v(CC)2)逆

②密闭容器中总压强不变

③密闭容器中混合气体的密度不变

④密团容器中混合气体的平均相对分子质量不变

⑤密闭容器中"(NH.3)：〃(CO2)=2：1

⑥混合气体总质量不变

A.①②③④B.①②④⑥C.①②③⑥D.①③④⑤

10.(2022秋•北京丰台)在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O,(g)2SO,(g),下列证

据能说明反应一定达到化学平衡状态的是

A.单位时间内消耗2nmolSO2，同时生成2nmOISO3

B.体系内物质的总质量保持不变

2

C.SOp。2、so,同时在容器中存在

D.Q=K

11.（2022黑龙江佳木斯）反应X（s）+2Y（g）-2W（g）A//=-akJmoll（a>0）,一定温度下，在恒容的密闭容

器中，加入ImolX和2moiY发生反应，下列说法正确的是

A.当容器中气体的压强不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态

B.当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1:2

C.当Y与W的物质的量浓度之比为1:1时，表明该反应一定已到达平衡状态

D.当容器内气体的密度不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态

11.（2021秋•四川成都•高二校考期中）H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、

容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4（S）■2NH3（g）+CO2（g）,能说明该反应达到平衡状态的是

①每生成34gNH,的同时消耗44gCO2

②混合气体的平均相对分子质量不变

③NH3的体积分数保持不变

④混合气体的密度保持不变

⑤C（NH3）：C（CO2）=2：1

A.①③⑤B.①④C.①②④D.①③④

12.（2022春•陕西西安•高一高新一中校考阶段练习）可逆反应：2NCh2NO+O2在体积固定的密闭容器

中，达到平衡状态的标志是

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用NO2,NO、Ch的物质的量浓度变化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.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

13.（2022秋・江西宜春）恒温恒容，可逆反应Nz（g）+3H2（g）=2NH3（g）（条件:高温、高压、催化剂）达到

平衡的标志是

3

①NH生成的速率和分解的速率相等

3NH3

②N,、&、NH,的浓度相等

③体系压强不变

④单位时间内nmolH-H键断裂，同时2nmolN-H键形成

⑤混合气体的密度不变

⑥2、H”NH、的分子数之比为1：3：2

⑦气体的平均相对分子质量不变

A.①②③④⑤⑦B.①③④⑦C.①③⑤⑦D.①③⑦

题组二化学反应条件的控制与优化

A

1.（2022浙江•高一期中）工业合成氨的流程图如下图所示：

下列有关工业合成氨生产条件的分析正确的是

A.步骤①中“净化”的步骤没有必要

B.步骤②采用的压强是2xl（）7pa,因为在该压强下催化剂的活性最大

C.步骤③温度可高于500°C,因为温度升高，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本

2.（2022秋.上海静）关于合成氨工业的说法错误的是

A.合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率

B.工业上一般选择400-500℃的主要原因是让铁触媒的活性大，反应速率快

C.从合成氨的原理出发，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成本大幅度提升，

所以实际工业中往往采用常压

D.为了防止催化剂“中毒”，原料气需要经过净化

3.（2021.上海）在工业生产硫酸的过程中，发生如下反应：2sO2（g）+O2（g）脩*2SO3（g）+Q，下列叙述中不

正确的是

A.矿石粉碎的目的是使原料充分利用，并增大接触面使反应速率加快

4

B.接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高

C.沸腾炉中出来的混合气需要洗涤，目的是防止催化剂中毒

D.接触室用450℃的高温，使催化剂活性最佳，更能促进平衡向正反应方向移动

4.(2022江苏)已知反应：SO2(g)+NO2(g).SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ・moH,运用该反应处理废气时有

关说法正确的是

A.增大压强有利于反应自发进行B.该反应不能完全消除废气

C.降低反应温度可提高去除效率D.升高反应温度可提高废气转化率

题组三化学反应速率图像问题

1.(2022河南南阳•高一校考阶段练习)一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反

应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是

A.该反应的化学方程式为3B+4cU6A+3D

B.反应进行到Is时，u(A)=u(D)

C.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等

D.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.025mol-(L-s)T

2.(2022云南)用下图所示的实验装置分别进行镁条与X(25mLO.2mol/L盐酸)和镁条与Y(50mLO.lmol/L

盐酸)的实验，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是()

带有刻度的试管

5

3.(2023江西)如图所示为反应：的反应速v(N2)的变化的图象，则横坐标不可

能是()

A.反应时间B.温度C.压强D.N2的浓度

4.(2022甘肃)在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)+B(g).3C(g)；AH<0,某研究小

组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是溶液进行下列实验，结合

实验，下列说法正确的是

A.图I表示的是t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响

B.图II表示的一定是L时刻加入催化剂后对反应速率的影响

C.图HI表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高

D.图ni表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高

5.(2022北京)下列图像与对应叙述相符的是

A.图①表示已达平衡的某反应在to时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件一定是加入催化

剂

6

B.图②表示Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中电流强度的变化，在T时加入了H2O2

C.图③表示同温度下、同体积pH=l的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线，其中曲线H为盐

酸

D.图④表示向NaOH溶液中通入CCh,溶液中水电离出的c(FT)变化曲线，则最高点d处溶液中的溶质为

NaHCCh

6.(2022.全国•高三专题练习)例2已知可逆反应2A(g)+B(g).2C(g),根据表中的数据判断下列图像错误

的是()

、压强「MPa

A的特化PlP2

40095.699.7

50092.997«

C

的

百

分

含

肃

7.(2022江西)已知Nth和N2O4可以相互转化：2NO2(g).N2O4(g)；AW<0o在恒温条件下将一定量NO2

和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的

是

A.a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处与平衡状态

B.前lOmin内用v(N02)表示的化学反应速率为0.06mol/(L・min)

C.25min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L

D.图中的两条曲线，X是表示N2O4浓度随时间的变化曲线

7

8.(2022秋•河南洛阳)在1L密闭容器中，用足量的CaCCh与100mL稀盐酸反应制取CO2,反应生成CO?

的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已按标准状况折算)。下列分析不正确的是

A.EF段反应速率加快的原因是反应体系的温度上升

B.FG段反应速率减慢的原因是稀盐酸的浓度不断减小

C.EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04mol・L'•min1

D.OE、EF、FG三段中，用CO2表示的平均反应速率之比为2:4:1

9.(2022河北)合成氨反应：N2(g)+3H2(g).'2NH3(g)A//<0o在反应过程中，逆反应速率的变化如图所

示，下列说法正确的是

A.口时一定是增加了生成物B.t2时使用了催化剂

C.t3时增大了压强D.t4时一定是降低了温度

10.(2022广东)(1)对于反应mA(g)+nB(g)=-pC(g)+qD(g)

A的转化率

(2)对于反应mA(g)+nB(g)=士pC(g)+qD(g)

8

A的料化率

J0110Pa

I.OI-KfPa

1・10?

T正反应热m+np+q

正反应_热m+n_p+q

(4)对于反应mA(g)+nB(g)=^pC(g)有如图所示的关系，则:

9

C:该反应正反应为反应

题组四化学反应速率的综合运用

1.(2022甘肃)I.某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如

(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为o

II.在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g)T2NCh(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表:

时间/S012345

n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

⑵上述反应____(填“是”或“不是")可逆反应，原因

(3)如图所示，表示NO?变化曲线的是

tc/molL'1

(4)平衡时NO的转化率=

10

III.某学习小组为了研究外界条件对H2O2溶液的分解速率的影响，设计了如下实验。

蒸储水初始温度

10%H2O22moi•L"FeCb

实验110mL0mL0滴20℃

实验210mL0mL3滴20℃

实验310mL0mL0滴40℃

实验48mLVmL3滴20℃

学习小组的同学在实验中发现实验1无明显现象，实验2〜4均有气泡冒出，反应速率各不相同。根据表中

数据回答相关问题：

(5)实验2中发生反应的化学方程式为。

(6)实验1、3可得出的结论是o

(7)实验和探究浓度对H2O2溶液分解速率的影响。

(8)实验4中的V=0

2.(2022福建)(1)一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:

②10s后的某一时刻(口)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示:

''反应速卡

Ohtin

则下列说法符合该图像的是。

A.h时刻，增大了X的浓度B.ti时刻，升高了体系温度

11

c.ti时刻，缩小了容器体积D.h时刻，使用了催化剂

⑵在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2co(g)+2N0(g).N2(g)+2CO2(g),能表明已达到平衡状态的标

志有()

A.混合气体的压强保持不变B.混合气体的密度保持不变

C.混合气体的平均相对分子质量保持不变D.气体的总质量

E.2v,i；(CO)=v逆(N2)F.tmin内生成2molN2同时消耗ImolCCh

⑶向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2N0(g)-N2(g)+CO2(g),NO和

N2的物质的量变化如下表所示。

条件保持温度为T/C

时间05minlOmin15min20min25min30min

NO物质的量/mol2.01.41.00.700.500.400.40

N2物质的量/mol00.30.500.650.750.800.80

①0〜5min内，以表示的该反应速率v(C02)=，最终达平衡时NO的转化率a=,该温度T℃

下的平衡常数K=0

②保持温度T℃不变，向该2L密闭容器中加入该四种反应混合物各2mol,则此时反应_______移动(填“正

向“、“逆向”或"不，')；最终达平衡时容器中气体的平均摩尔质量为g-mol-1

3.(2022广东深圳)回答下列问题：

(1)某研究性学习小组利用Na2s2O3溶液和稀硫酸溶液的反应生成单质硫和二氧化硫，探究浓度和温度对化

学反应速率的影响，进行了如下实验：

有关物质

实验

实验浑浊所需时

温度稀硫酸溶液Na2s2O3溶液H2O

序号间/s

/K

V/mLc/mol-L",V/mLc/mol-L-1WmL

A29820.150.10tl

BT,20.140.1V/8

C31320.1v20.11t2

12

①写出该反应的离子方程式：o

②匕=、Ti=;丫2=«

③实验A、B两个实验对比，可以研究的问题是：

(2)在微生物作用的条件下，NH：经过两步反应被氧化成NO；。两步反应的能量变化示意图如下:

反应过程

(第二步反应)

1molNH；(aq)全部氧化成NO；(aq)的热化学方程式是

(3)有人用图3进行H2O2与MnCh反应的速率测定实验。

①有人认为可将装置改进为图4,你认为是否合理(选填“合理”或“不合理

¥气管

图4

②实验中，加入10ml2moi/L的H2O2，反应10s时，收集至lj22.4mL氧气，则这10s内，用过氧化氢表示的

反应速率是mol/(L-s)»

4.(202四川)向一个容积为2L的密闭容器中充入4moi/LA和6moi/LB,在恒温恒容下发生反应：4A(g)+6B(g)

峰44c(g)+xD(g),经5min后达到平衡状态，测得A的浓度为2moi/L、测得D的化学反应速率为0.4

mol/(L«min)o

⑴到达平衡前V正____V以填或者y")，到达平衡后V正_____P以填“>”、"V”或者"=”)。

13

(2)增大压强反应速率(填“加快”或者“减慢”)，降低温度反应速率(填“加快”或者“减慢

(3)反应开始至平衡时，C的浓度增加了,以B的浓度变化表示该反应的平均速率v(B)=

(4)到达平衡后A的转化率为。

(5)D的化学计量数x为o

(6)该条件下反应一段时间，下列能说明反应达到平衡状态的是o

A.气体的密度保持不变B.气体的压强保持不变的状态

C.4vXA)=6vXB)D.B与C浓度保持不变的状态

(7)随着反应的进行发现正反应速率逐渐减小，其原因是o

(8)反应前与到达平衡后的压强之比为。

5.(2022秋,天津北辰)回答下列问题：

I.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题

物质ClBr,i

22HC1HBrHIH2

键能/日243193151432366298436

⑴下列氧化物中最稳定的是(填字母代号)。

A.HC1B.HBrC.HI

⑵按照反应％+出=2HI,生成2moiHI(填“吸收”或“放出”)的热量为kJ。

II.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根

据图中数据填写下列空白：

(3)该反应的化学方程式为；

(4)从开始至2min,A的平均反应速率为；

(5)2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时(填"大”，"小”或“相等