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化学第二节 化学平衡第1课时习题
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这是一份化学第二节 化学平衡第1课时习题，共11页。
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(建议用时：40 min)
考点
题号
基础过关
能力提升
1.化学平衡常数的理解与应用
4
10,11,12,13
2.化学平衡状态的判断
1,2,3
3.有关化学平衡常数的计算
5,6,7
4.综合应用
8,9
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1．在恒容密闭容器中，CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应为CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)。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．正、逆反应速率都等于零 [][\*%]《~状元桥》教辅资源[勿#上^传]]
B．CO、H2S、COS、H2的浓度相等
C．CO、H2S、COS、H2的物质的量分数均不再变化
D．CO、H2S、COS、H2在容器中共存
答案 C
解析 达到化学平衡，正、逆反应速率相等，但都不等于零，A项不符合题意；达到化学平衡状态时CO、H2S、COS、H2的浓度不再改变，但不一定相等，即CO、H2S、COS、H2的浓度相等不一定达到平衡状态，B项不符合题意；CO、H2S、COS、H2的物质的量不再改变，其物质的量分数也不再变化，是化学平衡状态的特征标志，C项符合题意；CO、H2S、COS、H2在容器中共存，只能说是可逆反应，不能说达到平衡状态，D项不符合题意。
2．在一个绝热的体积一定的密闭容器中发生可逆反应N2(g) ＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0，下列各项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是( )
A．体系的压强不再改变
B．体系的温度不再改变
C．断裂1mol N≡N键的同时，也断裂6 mol N—H键 [][\]《状元桥》~^%教辅\资源[*勿上传]]
D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2
答案 D
解析 正反应体积减小，则体系的压强不再改变说明反应达到平衡状态，A项正确； 反应是绝热体系，则体系的温度不再改变说明反应达到平衡状态，B项正确；断裂1 mol N≡N 键的同时，也断裂6 mol N—H键，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，C项正确；无论反应是否达到平衡，反应消耗N2、H2与生成氨气的速率之比均为1∶3∶2，D项错误。
3．一定温度下，将纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于真空密闭恒容容器中(固体试样体积忽略不计)达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是( )
A．气体的总质量保持不变
B．NH3与CO2的质量比保持不变
C．2v(NH3)＝v(CO2)
D．混合气体的平均相对分子质量不变
答案 A []#版权归教~^辅公%@司[]
解析 气体为产物，产物不再增多，反应达到化学平衡状态，A项正确；无论反应是否达到平衡，NH3与CO2的质量比始终为(2×17)∶44，保持不变，B项错误；2v(NH3)＝v(CO2)，无法推出v(正)＝v(逆)，C项错误；由于只有产物为气体，反应无论是否平衡，平均相对分子质量始终为NH3和CO2的定量组合，D项错误。
4．在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是( )
A．K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
B．K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大
C．反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大
D．温度越高，达到平衡时，K值越大 []2~0@22\版新教材教%辅&备课资源[]
答案 B
解析 化学平衡常数K只与温度有关，可衡量反应正向进行的趋势，K越小，正向进行的程度越小，达到平衡时，反应物的转化率越小，A项错误；K越大，正向进行的程度越大，反应进行得越完全，生成物的含量越大，B项正确；K与温度有关，反应物的转化率越大，达到平衡时，K值不一定越大，C项错误；K与温度有关，若反应为吸热反应，升高温度K增大，若为放热反应，升高温度K减小，D项错误。
5．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2 min后该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。则下列判断正确的是( ) []2*022版新^\教材教~@辅备课资源[]
A．x＝2
B．2 min 内A的反应速率为 0.6 mol · L－1·min－1
C．B的转化率为40%
D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态
答案 C
解析 由题意知，2 min后c(D)＝0.4 mol/L，c(C)＝0.2 mol/L，因此 x＝1，A 项错误；2 min内Δc(A)＝0.6 mol/L，v(A)＝＝＝ 0.3 mol/(L·min)，B项错误；反应消耗n(B)＝0.4 mol，B的转化率 α(B)＝×100% ＝ 40%，C项正确；反应物、生成物均为气体，反应前后总质量不变，在恒容容器中，密度为定值，故密度不变，不能作为平衡标志，D项错误。
6．在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂，使之发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，一段时间后达到平衡，平衡时容器内气体的总物质的量为起始时的90%。下列说法正确的是( )
A．达到平衡时SO2的转化率约为33.3%
B．达到平衡时反应放出的热量为294.9 kJ
C．平衡时SO3的物质的量为2 mol
D．达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 mol·L－1·min－1 []%2022~版@新教^材教辅备课资源&[]
答案 A
解析 设SO2的转化率为x，根据三段式可知，
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
开始(mol) 3 2 0
转化(mol) 3x 1.5x 3x [][\*]《#状元桥》教辅资源[&勿上^传]%]
平衡(mol) 3－3x 2－1.5x 3x
平衡时容器内气体的总物质的量为起始时的90%，则3－3x＋(2－1.5x)＋3x＝(3＋2)×90%，解得x＝。达到平衡时SO2的转化率约为33.3%，A项正确；达到平衡时反应放出的热量为196.6 kJ ×3x ＝196.6 kJ，B项错误；平衡时SO3的物质的量为3x mol ＝1 mol，C项错误；无法确定平衡时容器的体积，无法计算化学反应速率，D项错误。
7．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行反应2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( )
A．前2 min D的平均反应速率为1.2 mol/(L·min)
B．此时B的平衡转化率是40%
C．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态
D．该温度下平衡常数K＝432
答案 B [][\@]《状元桥%》教~辅资源[勿#上\传]]
解析 2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行反应2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，列三段式得： []~\版%权归教辅公^司[&]
2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)
开始(mol) 4 2 0 0 []版#%权归教辅公~司\[*]
转化(mol) 3.2 1.6 1.6 4.8
平衡(mol) 0.8 0.4 1.6 4.8
v(D)＝＝＝1.2 mol·L－1·min－1，A项正确；达到平衡时，参加反应的B的物质的量为4.8 mol÷3＝1.6 mol，故B的转化率为×100%＝80%，B项错误；该反应有固体物质生成，故反应过程中气体混合物质量逐渐减小，在恒容容器中，密度也随着反应的进行逐渐减小，达到平衡后，密度保持不变，C项正确；该温度下平衡常数K＝＝＝432，D项正确。 [][\]《状元@桥》教^~\辅资源[勿上传]%]
8．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如表。回答下列问题： [][\]《*状~元#桥》@教辅资&源[勿上传]]
温度/ ℃
700
800
900
1 000
1 200
平衡常数
0.5
0.6
1.0
1.6
2.0
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH__0(填“＜”“＞”“＝”)。
(2)900 ℃ 时，向一个固定容积为2 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若反应初始到2 s内A浓度变化为0.05 mol·L－1，则A的平均反应速率v(A)＝____，该反应达到平衡时A的转化率为____。
(3)判断反应是否达到平衡的依据为__(填字母代号)。
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变 []@~版权^归教辅*公司%[]
c．c(A)不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 []版权@~归*教辅公%司[\]
(4)1 200 ℃时，若向另一相同容器中充入0.30 mol A、0.40 mol B、0.40 mol C和0.50 mol D，则此时v正__v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
解析 (1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比(固体和纯液体除外)，所以该反应的化学平衡常数K＝。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，即ΔH＞0。(2)v(A)＝＝0.025 mol/(L·s)，设A的浓度变化为x mol·L－1，由已知条件，列出反应的三段式，可得： []2&02#2~版新教^材教辅\备课资源[]
A(g) ＋ B(g) === C(g) ＋ D(g)
起始(mol·L－1) 0.1 0.4 0 0
变化(mol·L－1 ) x x x x
平衡(mol·L－1 ) 0.1－x 0.4－x x x
900 ℃时，K＝＝1，解得x＝0.08，故达到平衡时A的转化率为×100%＝80%。(3)该反应发生前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡，a项错误；混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，b项错误；可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，c项正确；单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按1∶1生成C、D的物质的量，不能说明到达平衡，d项错误。(4)1 200 ℃ 时，Qc＝≈1.67
(3)c (4)大于
9．乙烯(C2H4)是重要的化工原料，乙炔(C2H2)选择性加氢合成乙烯是科学家当前关注的热点。
(1)70 ℃ 时，反应 C2H2(g) ＋H2(g)C2H4(g) ΔH＝ －174 kJ·mol－1在刚性容器中达到平衡。
测得在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v＝0.585 [p(C2H2)]－0.36·[p(H2)]0.85，p(H2)—定时，若 p1(C2H2) >p2(C2H2)，则 v1__v2(填“>”“<”或“＝”)。
(2)在催化剂作用下，110 ℃时按体积比V( C2H2)∶V( H2) ＝1∶4充入刚性容器中，发生反应C2H2 ＋ H2C2H4、C2H2 ＋2H2C2H6。若乙炔完全反应时，乙烯的体积分数为20% ，则H2的转化率为________,_C2H4的选择性为____。(C2H4的选择性＝×100%)
解析 (1)在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v＝0.585[p(C2H2)]－0.36·[p(H2)]0.85，p(H2)一定时，p(C2H2)越大，v越小，若p1(C2H2)＞p2(C2H2)，则v1＜v2。(2)在催化剂作用下，110 ℃ 时按体积比V(C2H2)∶V(H2)＝1∶4充入刚性容器中，发生反应C2H2＋H2C2H4、C2H2＋2H2C2H6，乙炔完全反应时，乙烯的体积分数为20%，设乙炔的物质的量为x，氢气的物质的量为4x，生成的乙烯物质的量为y，则有 []2022版&\^新教%材教@辅备课资源[]
C2H2＋H2C2H4 , C2H2 ＋ 2H2 C2H6
y y y (x－y) 2(x－y) (x－y)
反应后气体中剩余的氢气为4x－[y＋2(x－y)]，乙烯的物质的量为y，乙烷为(x－y)，反应后混合气体总物质的量为4x－[y＋2(x－y)]＋y＋(x－y)＝3x＋y，则×100%＝20%，解得y＝x，氢气转化率＝×100%＝×100%＝×100%＝31.25%，C2H4的选择性＝×100%＝×100%＝×100%＝75%。 [][\]《状元桥》教辅资源^[&~勿上传]\@]
答案 (1)＜ (2)31.25% 75%
10．298 K时，将10 mL a mol·L－1 Na3AsO3、10 mL a mol·L－1 I2和10 mL NaOH溶液混合，发生反应AsO(aq) ＋ I2(aq) ＋ 2OH－(aq)AsO(aq) ＋ 2I－(aq) ＋ H2O(l)，溶液中c(I－)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是( )
[]@[\%]《&状元桥》教辅资源^[勿上\传]]
A．溶液的pH不再变化 []\2@022版新教%材教辅&备课资^源[]
B．v正(I－)＝2v逆(AsO) []版权归教辅公@司~#\&[]
C．不再变化
D．c(AsO)＝2b mol·L－1
答案 D
解析 达到平衡状态时，溶液中c(OH－)不再改变，则溶液的pH不再变化，A项与题意不符；v正(I－)＝2v逆(AsO)，反应方向相反，速率之比等于化学计量数之比，B项能判断达到平衡状态；未平衡时，c(I－)增大，c(AsO)减小，则增大，达到平衡状态时比值则不再变化，C项与题意不符；c(AsO)＝2b mol·L－1时，不能判断是否达到平衡状态，D项符合题意。
11．碳酸钠作固硫剂并用氢气还原辉钼矿(主要成分为MoS2)的原理为MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)。实验测得平衡时气体的体积分数随温度变化曲线如图，已知A点压强为0.1 MPa，则该点对应的平衡常数Kp(提示：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)为( )
A．4×10－4(MPa)2 B．4×10－3(MPa)2
C．2×10－2(MPa)2 D．2×10－2MPa
答案 A
解析 图中A点氢气和水蒸气的体积分数相等，均为40%，而由反应方程式可知一氧化碳的体积分数为水蒸气的一半，即为20%，说明氢气、一氧化碳和水蒸气的物质的量之比为2∶1∶2，所以p(H2)＝ p(H2O)＝×0.1 MPa＝0.04 MPa，p(CO)＝×0.1 MPa＝0.02 MPa，所以Kp＝＝4×10－4(MPa)2，A项正确。
12．在一定温度下，改变起始时n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是( )
A．b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行 []2022\#版新教材教*辅备&~课资源[]
B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最大
C．a、b、c点均为平衡点，b点时SO2的转化率最大
D．a、b、c三点的平衡常数：Kb>Kc>Ka
答案 B
解析 题图中横坐标为起始时SO2的物质的量，纵坐标为平衡时SO3的体积分数，曲线上的点对应的状态均为平衡状态，A项错误；改变的只有起始时n(SO2)，n(O2)不变，起始n(SO2)越小，SO2的转化率越大，故a点SO2的转化率最大，B项正确，C项错误；温度不变，则平衡常数不变，D项错误。 [][\]%《状^元桥》\教辅资@源[*勿上传]]
13．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。
(1)已知：2C(s)＋O2(g)2CO(g) K1
C(s)＋O2(g)CO2(g) K2
N2(g)＋O2(g)2NO(g) K3
①反应2CO(g) ＋2NO(g)N2(g) ＋2CO2(g) 的K＝____。(用K1、K2、K3表示)
②在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2CO(g) ＋2NO(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 [][\]&《~状元桥》教辅资源[#勿上传]*\]
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正(CO)＝v逆(N2)
F．t min内生成2 mol N2同时消耗1 mol CO2 [][\]《状元%~桥》@教辅资源[勿*上传]&]
(2)向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如表所示。
条件
保持温度 T/ ℃
时间
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
NO物质的量/mol
2.0
1.4
1.0
0.70
0.50
0.40
0.40
N2物质的量/mol
0
0.3
0.50
0.65
0.75
0.80
0.80
①0～5 min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)＝________，最终达平衡时NO的转化率α＝____，T ℃下的平衡常数K＝____。 [][\@]《状元桥%》教~辅资源[勿#上\传]]
②保持温度T ℃不变，向该2 L密闭容器中加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应向____方向进行(填“正反应”或“逆反应”)；最终达平衡时容器中气体的平均摩尔质量为____g·mol －1。
解析 (1)①将已知反应依次标号为①、②、③，根据盖斯定律可知，目标方程式可由②×2－①－③得到，则 K＝。②反应条件为恒温恒容，该反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g) ＋2CO2(g)的正反应为气体物质的量减小的反应。 随反应的进行，气体压强减小，压强为变化的量，故当混合气体的压强保持不变时，能表明反应达到平衡状态，A项符合；容器容积不变，气体总质量不变，则气体密度始终不变，故混合气体的密度保持不变不能表明反应达到平衡状态，B项不符合；随反应的进行，气体总质量不变，气体总物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量保持增大，平均相对分子质量为变化的量，故混合气体的平均相对分子质量保持不变能表明反应达到平衡状态，C项符合；气体的总质量始终保持不变，故不能表明反应达到平衡状态，D项不符合； 2v正(CO)＝v逆(N2)不能表明正、逆反应速率相等，故不能表明反应达到平衡状态，应为v正(CO)＝2v逆(N2)时，反应达到平衡状态，E项不符合；t min内生成2 mol N2同时消耗1 mol CO2不能表明正、逆反应速率相等，故不能表明反应达到平衡状态，应为 t min内生成1 mol N2同时消耗2 mol CO2，反应达到平衡状态，F项不符合。(2)①0～5 min内，生成N2 0.3 mol，则生成CO2 0.3 mol，以CO2表示的该反应速率v(CO2)＝＝0.03 mol·L－1·min－1；最终达平衡时NO的转化量为2.0 mol－0.4 mol＝1.6 mol，故NO的转化率α＝×100%＝80%；根据表格数据可列出三段式：
C(s) ＋ 2NO(g)N2(g) ＋ CO2(g)
起始(mol/L) 1 0 0
转化(mol/L) 0.8 0.4 0.4
平衡(mol/L) 0.2 0.4 0.4
T ℃下的平衡常数K＝＝＝4。②保持温度T ℃不变，向该2 L密闭容器中加入该四种反应混合物各2 mol，则此时的浓度商Q＝＝＝1
起始(mol/L) 1 1 1
转化(mol/L) 2x x x
平衡(mol/L) 1－2x 1＋x 1＋x [][\]《*@状元桥》教辅%资源#\[勿上传]]
则K＝＝＝4，解得x＝0.2 mol/L，故最终达平衡时NO为0.6 mol/L×2 L＝1.2 mol，N2为1.2 mol/L×2 L＝2.4 mol，CO2为1.2 mol/L×2 L＝2.4 mol，则达平衡时，容器中气体的平均摩尔质量为
＝34.8 g/mol。
答案 (1)① K＝ ②AC (2)①0.03 mol·L－1·min－1
80% 4 ②正反应 34. 8
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考点
题号
基础过关
能力提升
1.化学平衡常数的理解与应用
4
10,11,12,13
2.化学平衡状态的判断
1,2,3
3.有关化学平衡常数的计算
5,6,7
4.综合应用
8,9
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1．在恒容密闭容器中，CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应为CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A．正、逆反应速率都等于零 [][\*%]《~状元桥》教辅资源[勿#上^传]]
B．CO、H2S、COS、H2的浓度相等
C．CO、H2S、COS、H2的物质的量分数均不再变化
D．CO、H2S、COS、H2在容器中共存
答案 C
解析 达到化学平衡，正、逆反应速率相等，但都不等于零，A项不符合题意；达到化学平衡状态时CO、H2S、COS、H2的浓度不再改变，但不一定相等，即CO、H2S、COS、H2的浓度相等不一定达到平衡状态，B项不符合题意；CO、H2S、COS、H2的物质的量不再改变，其物质的量分数也不再变化，是化学平衡状态的特征标志，C项符合题意；CO、H2S、COS、H2在容器中共存，只能说是可逆反应，不能说达到平衡状态，D项不符合题意。
2．在一个绝热的体积一定的密闭容器中发生可逆反应N2(g) ＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0，下列各项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是( )
A．体系的压强不再改变
B．体系的温度不再改变
C．断裂1mol N≡N键的同时，也断裂6 mol N—H键 [][\]《状元桥》~^%教辅\资源[*勿上传]]
D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2
答案 D
解析 正反应体积减小，则体系的压强不再改变说明反应达到平衡状态，A项正确； 反应是绝热体系，则体系的温度不再改变说明反应达到平衡状态，B项正确；断裂1 mol N≡N 键的同时，也断裂6 mol N—H键，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，C项正确；无论反应是否达到平衡，反应消耗N2、H2与生成氨气的速率之比均为1∶3∶2，D项错误。
3．一定温度下，将纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于真空密闭恒容容器中(固体试样体积忽略不计)达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是( )
A．气体的总质量保持不变
B．NH3与CO2的质量比保持不变
C．2v(NH3)＝v(CO2)
D．混合气体的平均相对分子质量不变
答案 A []#版权归教~^辅公%@司[]
解析 气体为产物，产物不再增多，反应达到化学平衡状态，A项正确；无论反应是否达到平衡，NH3与CO2的质量比始终为(2×17)∶44，保持不变，B项错误；2v(NH3)＝v(CO2)，无法推出v(正)＝v(逆)，C项错误；由于只有产物为气体，反应无论是否平衡，平均相对分子质量始终为NH3和CO2的定量组合，D项错误。
4．在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是( )
A．K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
B．K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大
C．反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大
D．温度越高，达到平衡时，K值越大 []2~0@22\版新教材教%辅&备课资源[]
答案 B
解析 化学平衡常数K只与温度有关，可衡量反应正向进行的趋势，K越小，正向进行的程度越小，达到平衡时，反应物的转化率越小，A项错误；K越大，正向进行的程度越大，反应进行得越完全，生成物的含量越大，B项正确；K与温度有关，反应物的转化率越大，达到平衡时，K值不一定越大，C项错误；K与温度有关，若反应为吸热反应，升高温度K增大，若为放热反应，升高温度K减小，D项错误。
5．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2 min后该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。则下列判断正确的是( ) []2*022版新^\教材教~@辅备课资源[]
A．x＝2
B．2 min 内A的反应速率为 0.6 mol · L－1·min－1
C．B的转化率为40%
D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态
答案 C
解析 由题意知，2 min后c(D)＝0.4 mol/L，c(C)＝0.2 mol/L，因此 x＝1，A 项错误；2 min内Δc(A)＝0.6 mol/L，v(A)＝＝＝ 0.3 mol/(L·min)，B项错误；反应消耗n(B)＝0.4 mol，B的转化率 α(B)＝×100% ＝ 40%，C项正确；反应物、生成物均为气体，反应前后总质量不变，在恒容容器中，密度为定值，故密度不变，不能作为平衡标志，D项错误。
6．在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂，使之发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，一段时间后达到平衡，平衡时容器内气体的总物质的量为起始时的90%。下列说法正确的是( )
A．达到平衡时SO2的转化率约为33.3%
B．达到平衡时反应放出的热量为294.9 kJ
C．平衡时SO3的物质的量为2 mol
D．达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 mol·L－1·min－1 []%2022~版@新教^材教辅备课资源&[]
答案 A
解析 设SO2的转化率为x，根据三段式可知，
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
开始(mol) 3 2 0
转化(mol) 3x 1.5x 3x [][\*]《#状元桥》教辅资源[&勿上^传]%]
平衡(mol) 3－3x 2－1.5x 3x
平衡时容器内气体的总物质的量为起始时的90%，则3－3x＋(2－1.5x)＋3x＝(3＋2)×90%，解得x＝。达到平衡时SO2的转化率约为33.3%，A项正确；达到平衡时反应放出的热量为196.6 kJ ×3x ＝196.6 kJ，B项错误；平衡时SO3的物质的量为3x mol ＝1 mol，C项错误；无法确定平衡时容器的体积，无法计算化学反应速率，D项错误。
7．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行反应2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( )
A．前2 min D的平均反应速率为1.2 mol/(L·min)
B．此时B的平衡转化率是40%
C．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态
D．该温度下平衡常数K＝432
答案 B [][\@]《状元桥%》教~辅资源[勿#上\传]]
解析 2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行反应2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，列三段式得： []~\版%权归教辅公^司[&]
2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)
开始(mol) 4 2 0 0 []版#%权归教辅公~司\[*]
转化(mol) 3.2 1.6 1.6 4.8
平衡(mol) 0.8 0.4 1.6 4.8
v(D)＝＝＝1.2 mol·L－1·min－1，A项正确；达到平衡时，参加反应的B的物质的量为4.8 mol÷3＝1.6 mol，故B的转化率为×100%＝80%，B项错误；该反应有固体物质生成，故反应过程中气体混合物质量逐渐减小，在恒容容器中，密度也随着反应的进行逐渐减小，达到平衡后，密度保持不变，C项正确；该温度下平衡常数K＝＝＝432，D项正确。 [][\]《状元@桥》教^~\辅资源[勿上传]%]
8．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如表。回答下列问题： [][\]《*状~元#桥》@教辅资&源[勿上传]]
温度/ ℃
700
800
900
1 000
1 200
平衡常数
0.5
0.6
1.0
1.6
2.0
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH__0(填“＜”“＞”“＝”)。
(2)900 ℃ 时，向一个固定容积为2 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若反应初始到2 s内A浓度变化为0.05 mol·L－1，则A的平均反应速率v(A)＝____，该反应达到平衡时A的转化率为____。
(3)判断反应是否达到平衡的依据为__(填字母代号)。
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变 []@~版权^归教辅*公司%[]
c．c(A)不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 []版权@~归*教辅公%司[\]
(4)1 200 ℃时，若向另一相同容器中充入0.30 mol A、0.40 mol B、0.40 mol C和0.50 mol D，则此时v正__v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
解析 (1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比(固体和纯液体除外)，所以该反应的化学平衡常数K＝。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，即ΔH＞0。(2)v(A)＝＝0.025 mol/(L·s)，设A的浓度变化为x mol·L－1，由已知条件，列出反应的三段式，可得： []2&02#2~版新教^材教辅\备课资源[]
A(g) ＋ B(g) === C(g) ＋ D(g)
起始(mol·L－1) 0.1 0.4 0 0
变化(mol·L－1 ) x x x x
平衡(mol·L－1 ) 0.1－x 0.4－x x x
900 ℃时，K＝＝1，解得x＝0.08，故达到平衡时A的转化率为×100%＝80%。(3)该反应发生前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡，a项错误；混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，b项错误；可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，c项正确；单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按1∶1生成C、D的物质的量，不能说明到达平衡，d项错误。(4)1 200 ℃ 时，Qc＝≈1.67
(3)c (4)大于
9．乙烯(C2H4)是重要的化工原料，乙炔(C2H2)选择性加氢合成乙烯是科学家当前关注的热点。
(1)70 ℃ 时，反应 C2H2(g) ＋H2(g)C2H4(g) ΔH＝ －174 kJ·mol－1在刚性容器中达到平衡。
测得在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v＝0.585 [p(C2H2)]－0.36·[p(H2)]0.85，p(H2)—定时，若 p1(C2H2) >p2(C2H2)，则 v1__v2(填“>”“<”或“＝”)。
(2)在催化剂作用下，110 ℃时按体积比V( C2H2)∶V( H2) ＝1∶4充入刚性容器中，发生反应C2H2 ＋ H2C2H4、C2H2 ＋2H2C2H6。若乙炔完全反应时，乙烯的体积分数为20% ，则H2的转化率为________,_C2H4的选择性为____。(C2H4的选择性＝×100%)
解析 (1)在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v＝0.585[p(C2H2)]－0.36·[p(H2)]0.85，p(H2)一定时，p(C2H2)越大，v越小，若p1(C2H2)＞p2(C2H2)，则v1＜v2。(2)在催化剂作用下，110 ℃ 时按体积比V(C2H2)∶V(H2)＝1∶4充入刚性容器中，发生反应C2H2＋H2C2H4、C2H2＋2H2C2H6，乙炔完全反应时，乙烯的体积分数为20%，设乙炔的物质的量为x，氢气的物质的量为4x，生成的乙烯物质的量为y，则有 []2022版&\^新教%材教@辅备课资源[]
C2H2＋H2C2H4 , C2H2 ＋ 2H2 C2H6
y y y (x－y) 2(x－y) (x－y)
反应后气体中剩余的氢气为4x－[y＋2(x－y)]，乙烯的物质的量为y，乙烷为(x－y)，反应后混合气体总物质的量为4x－[y＋2(x－y)]＋y＋(x－y)＝3x＋y，则×100%＝20%，解得y＝x，氢气转化率＝×100%＝×100%＝×100%＝31.25%，C2H4的选择性＝×100%＝×100%＝×100%＝75%。 [][\]《状元桥》教辅资源^[&~勿上传]\@]
答案 (1)＜ (2)31.25% 75%
10．298 K时，将10 mL a mol·L－1 Na3AsO3、10 mL a mol·L－1 I2和10 mL NaOH溶液混合，发生反应AsO(aq) ＋ I2(aq) ＋ 2OH－(aq)AsO(aq) ＋ 2I－(aq) ＋ H2O(l)，溶液中c(I－)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是( )
[]@[\%]《&状元桥》教辅资源^[勿上\传]]
A．溶液的pH不再变化 []\2@022版新教%材教辅&备课资^源[]
B．v正(I－)＝2v逆(AsO) []版权归教辅公@司~#\&[]
C．不再变化
D．c(AsO)＝2b mol·L－1
答案 D
解析 达到平衡状态时，溶液中c(OH－)不再改变，则溶液的pH不再变化，A项与题意不符；v正(I－)＝2v逆(AsO)，反应方向相反，速率之比等于化学计量数之比，B项能判断达到平衡状态；未平衡时，c(I－)增大，c(AsO)减小，则增大，达到平衡状态时比值则不再变化，C项与题意不符；c(AsO)＝2b mol·L－1时，不能判断是否达到平衡状态，D项符合题意。
11．碳酸钠作固硫剂并用氢气还原辉钼矿(主要成分为MoS2)的原理为MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)。实验测得平衡时气体的体积分数随温度变化曲线如图，已知A点压强为0.1 MPa，则该点对应的平衡常数Kp(提示：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)为( )
A．4×10－4(MPa)2 B．4×10－3(MPa)2
C．2×10－2(MPa)2 D．2×10－2MPa
答案 A
解析 图中A点氢气和水蒸气的体积分数相等，均为40%，而由反应方程式可知一氧化碳的体积分数为水蒸气的一半，即为20%，说明氢气、一氧化碳和水蒸气的物质的量之比为2∶1∶2，所以p(H2)＝ p(H2O)＝×0.1 MPa＝0.04 MPa，p(CO)＝×0.1 MPa＝0.02 MPa，所以Kp＝＝4×10－4(MPa)2，A项正确。
12．在一定温度下，改变起始时n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是( )
A．b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行 []2022\#版新教材教*辅备&~课资源[]
B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最大
C．a、b、c点均为平衡点，b点时SO2的转化率最大
D．a、b、c三点的平衡常数：Kb>Kc>Ka
答案 B
解析 题图中横坐标为起始时SO2的物质的量，纵坐标为平衡时SO3的体积分数，曲线上的点对应的状态均为平衡状态，A项错误；改变的只有起始时n(SO2)，n(O2)不变，起始n(SO2)越小，SO2的转化率越大，故a点SO2的转化率最大，B项正确，C项错误；温度不变，则平衡常数不变，D项错误。 [][\]%《状^元桥》\教辅资@源[*勿上传]]
13．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。
(1)已知：2C(s)＋O2(g)2CO(g) K1
C(s)＋O2(g)CO2(g) K2
N2(g)＋O2(g)2NO(g) K3
①反应2CO(g) ＋2NO(g)N2(g) ＋2CO2(g) 的K＝____。(用K1、K2、K3表示)
②在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2CO(g) ＋2NO(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 [][\]&《~状元桥》教辅资源[#勿上传]*\]
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正(CO)＝v逆(N2)
F．t min内生成2 mol N2同时消耗1 mol CO2 [][\]《状元%~桥》@教辅资源[勿*上传]&]
(2)向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如表所示。
条件
保持温度 T/ ℃
时间
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
NO物质的量/mol
2.0
1.4
1.0
0.70
0.50
0.40
0.40
N2物质的量/mol
0
0.3
0.50
0.65
0.75
0.80
0.80
①0～5 min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)＝________，最终达平衡时NO的转化率α＝____，T ℃下的平衡常数K＝____。 [][\@]《状元桥%》教~辅资源[勿#上\传]]
②保持温度T ℃不变，向该2 L密闭容器中加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应向____方向进行(填“正反应”或“逆反应”)；最终达平衡时容器中气体的平均摩尔质量为____g·mol －1。
解析 (1)①将已知反应依次标号为①、②、③，根据盖斯定律可知，目标方程式可由②×2－①－③得到，则 K＝。②反应条件为恒温恒容，该反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g) ＋2CO2(g)的正反应为气体物质的量减小的反应。 随反应的进行，气体压强减小，压强为变化的量，故当混合气体的压强保持不变时，能表明反应达到平衡状态，A项符合；容器容积不变，气体总质量不变，则气体密度始终不变，故混合气体的密度保持不变不能表明反应达到平衡状态，B项不符合；随反应的进行，气体总质量不变，气体总物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量保持增大，平均相对分子质量为变化的量，故混合气体的平均相对分子质量保持不变能表明反应达到平衡状态，C项符合；气体的总质量始终保持不变，故不能表明反应达到平衡状态，D项不符合； 2v正(CO)＝v逆(N2)不能表明正、逆反应速率相等，故不能表明反应达到平衡状态，应为v正(CO)＝2v逆(N2)时，反应达到平衡状态，E项不符合；t min内生成2 mol N2同时消耗1 mol CO2不能表明正、逆反应速率相等，故不能表明反应达到平衡状态，应为 t min内生成1 mol N2同时消耗2 mol CO2，反应达到平衡状态，F项不符合。(2)①0～5 min内，生成N2 0.3 mol，则生成CO2 0.3 mol，以CO2表示的该反应速率v(CO2)＝＝0.03 mol·L－1·min－1；最终达平衡时NO的转化量为2.0 mol－0.4 mol＝1.6 mol，故NO的转化率α＝×100%＝80%；根据表格数据可列出三段式：
C(s) ＋ 2NO(g)N2(g) ＋ CO2(g)
起始(mol/L) 1 0 0
转化(mol/L) 0.8 0.4 0.4
平衡(mol/L) 0.2 0.4 0.4
T ℃下的平衡常数K＝＝＝4。②保持温度T ℃不变，向该2 L密闭容器中加入该四种反应混合物各2 mol，则此时的浓度商Q＝＝＝1
起始(mol/L) 1 1 1
转化(mol/L) 2x x x
平衡(mol/L) 1－2x 1＋x 1＋x [][\]《*@状元桥》教辅%资源#\[勿上传]]
则K＝＝＝4，解得x＝0.2 mol/L，故最终达平衡时NO为0.6 mol/L×2 L＝1.2 mol，N2为1.2 mol/L×2 L＝2.4 mol，CO2为1.2 mol/L×2 L＝2.4 mol，则达平衡时，容器中气体的平均摩尔质量为
＝34.8 g/mol。
答案 (1)① K＝ ②AC (2)①0.03 mol·L－1·min－1
80% 4 ②正反应 34. 8
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