高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡精品课后复习题

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2.2 化学平衡
分层解读
题型一 化学平衡状态
1．对于可逆反应M + N Q 达到平衡时，下列说法正确的是
A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等
B．M、N 全部变成了 Q
C．反应混合物各成分的百分含量不再变化
D．反应已经停止
【答案】C
【解析】A．反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，所以平衡时M、N、Q三种物质的量浓度不一定相等，故A错误；
B．该反应是可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度，故B错误；
C．反应混合物各成分的百分含量不再变化是化学平衡状态的判断依据，故C正确；
D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应速率不为0，反应不停止，故D错误；
故选C。
2．如图所示，下列有关反应的叙述错误的是

A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．t1前，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
【答案】C
【解析】A．反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故A正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度降低，则t1前正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，故B正确；
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，故C错误；
D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，故D正确；
故选C。
3．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO)
B．若单位时间内生成nmolNO的同时，消耗nmolNH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)=3v逆(H2O)
【答案】A
【解析】A．化学反应速率之比等于化学计量数之比，5v逆(NO)=4v逆(O2) =4v正(O2)，反应达到化学平衡，A叙述正确；
B．单位时间内生成nmolNO的同时，必然消耗nmolNH3，无法判断反应是否达到平衡状态，B叙述错误；
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，反应体系中各物质的浓度增大，则正反应速率增大，逆反应速率增大，C叙述错误；
D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，化学反应速率关系是：3v正(NH3)=2v逆(H2O)，D叙述错误；
答案为A。
4．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化
B．两个H—O键断裂的同时有两个C=O键断裂
C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化
D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
【答案】B
【解析】A.由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应可知，该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，所以混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B.两个键断裂表示的是正反应速率，两个C=O键断裂表示的是逆反应速率，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C.在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D.该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据，可知混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案：B。
5．在容积为2L的密闭容器中加入0.4mol水蒸气和足量粉末状的碳，一定温度下，发生反应，平衡时水蒸气的转化率为40%。下列说法不能表明该反应达到化学平衡状态的是（ ）
A．反应体系中气体的密度不再变化 B．
C． D．压强不再发生变化
【答案】B
【解析】A．该反应为气体体积增大的反应，而容器容积不变，随着反应进行，气体的总质量逐渐增大，故气体的密度逐渐增大，直至达到化学平衡，选项A不符合题意；
B．反应体系中是反应进行到一定程度的特殊点，与平衡无关，选项B符合题意；
C．
故平衡时，，选项C不符合题意；
D．该反应为气体体积增大的反应，故压强不变时，反应达到平衡状态，选项D不符合题意。
答案选B。
6．用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)
一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A．3v正(N2)=v正(H2) B．v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C．混合气体密度保持不变 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
【答案】C
【解析】A．3v正(N2)= v正(H2) ，都是正反应速率，不能作为平衡的标志，选项A错误；
B、v正(HCl)=4v正(SiCl4) ，都是正反应速率，不能作为平衡的标志，选项B错误；
C、该反应中有固体参与，所以气体的质量一直变化，则气体的密度在变化，达平衡时混合气体密度保持不变，选项C正确；
D、 c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 时不能说明正逆反应速率相等，不能判断达到平衡状态，选项D错误。
答案选C。
题型二 化学平衡常数
7．最近，各国科学家联合成功研制的一种新型催化剂，可在常压下将二氧化碳与氢气的混合气体转化为甲烷。在容积为VL的容器中进行该转化，相关情况如图所示。下列有关说法不正确的是

A．101KPa、120℃时，该反应的平衡常数表达式为
B．断裂1molC=O键、2molH—H键所吸收的能量小于形成2molC—H键、2molO—H键所释放的能量
C．300℃时，从反应开始到达到平衡的这段时间，平均反应速率
D．其他条件不变，缩小容器容积，二氧化碳的平衡转化率增大，平衡常数不变
【答案】A
【解析】A.根据题目信息，可推知发生的反应为，由于、120℃时，水为气态，故此时该反应的，A错误；
B.结合图像可知，温度较高时，的平衡物质的量较小，说明该反应的正反应为放热反应，故断裂键、键所吸收的能量小于形成键、键所释放的能量，B正确；
C.300℃时，从反应开始到达到平衡的这段时间，平均反应速率，故，C正确；
D.其他条件不变，缩小容器容积，体系中各物质浓度均增大，相当于加压，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，温度不变，平衡常数不变，D正确。
答案选A。
8．1000 K时，反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)的K =8.28×107，当H2、CH4气体物质的量浓度分别为0.7 mol·L－1 、0.2 mol·L－1 时，上述反应
A．正向移动 B．逆向移动 C．达到平衡 D．不一定
【答案】A
【解析】当H2、CH4气体物质的量浓度分别为0.7 mol·L－1 、0.2 mol·L－1 时， 9．下列关于平衡常数的说法正确的是：
A．K不变，平衡可能移动
B．同一个反应的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍
C．K值越大，反应速率也越快
D．对于合成氨反应，压强增大，平衡右移，K增大
【答案】A
【解析】A. K值只与温度有关，影响化学平衡的因素主要有浓度、温度、压强等。如在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，K值不变，但平衡发生移动，所以K值不变，平衡可能移动，A项正确；
B. 相同条件下，同一个反应，其方程式的计量数增大2倍，K值应为原来的平方，B项错误；
C. K值表示反应进行的程度，其值越大，则说明正向进行的程度越大，与反应速率无关，C项错误；
D. 合成氨反应为N2(g)+3H2 (g)2NH3(g)，此反应是气体体积减小的反应，则压强增大，平衡右移，但K值只与温度有关，温度不变，则K值不变，D项错误；
答案选A。
10．关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（ ）
A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1
C．温度越高，K值越大
D．化学平衡常数随温度的改变而改变
【答案】C
【解析】A选项，同一反应，平化学衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，故A正确；
B选项，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1，故B正确；
C选项，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应或放热反应；升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡常数不一定增大，故C错误；
D选项，平化学衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强无关，故D正确；
综上所述，答案为C。
11．温度为T1时，将气体X和气体Y各1.6mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）+Y（g）2Z（g），一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是（　　）
t/min
2
4
7
9
n（Y）/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
A．反应0～4min的平均速率v（Z）=0.25 mol·L－1·min－1
B．T1时，反应的平衡常数K1=1.2
C．其他条件不变，9min后，向容器中再充入1.6molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时X的浓度减小，Y的转化率增大
D．其他条件不变，若降温到T2达到平衡时，平衡常数K2=4，则此反应的△H＜0
【答案】D
【解析】A．由表中数据可求得前4min内消耗Y为0.10mol，v(Y)=，所以v (Z)=2 v (Y)=0.025mol/(L·min)，A错误；
B．由表中数据可知7min时反应到达平衡，反应的三段式为
X(g) + Y(g) 2Z(g)
起始浓度(mol/L)0.16    0.16      0
变化量(mol/L) 0.06    0.06    0.12
平衡浓度(mol/L）0.1    0.1    0.12
所以平衡常数K=，B错误；
C．其他条件不变，9min时是平衡状态，再充入1.6molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时Y的转化率增大，由于X加入量大于平衡移动消耗量，所以再次达到平衡时，X的浓度增大，C错误；
D．T1时，平衡常数K=1.44，降温到T2达到平衡时，平衡常数K2=4，说明降低温度平衡正向移动，使K增大，所以该反应正向为放热反应， D正确；
故合理选项是D。
12．某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入A气体、B气体，其浓度分别为2 mol/L，1 mol/L，且发生如下反应：3A(g)+2B(g) ⇋4C(?)+2D(?)已知“?”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为5：4，则下列说法中正确的是（ ）
①该反应的化学平衡常数表达式为：
②此时B的转化率为35%
③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变
④增加C的量，A、B转化率不变
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】C
【解析】反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强比为5：4，故反应后气体体积减小，故C、D至少一种不为气体；在一个2L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度为2mol/L和1mol/L；则A气体，B气体的物质的量分别为2mol/L×2L=4mol，1mol/L×2L=2mol，则反应前气体总的物质的量为4mol+2mol=6mol；测得反应前后压强比为5：4，故平衡时气体总的物质的量为6mol×4/5=4.8mol；生成1.6molC，则生成D的物质的量为1.6×2/4=0.8mol，反应的B的物质的量为1.6×2/4=0.8mol，反应A的物质的量为1.6×3/4=1.2mol，则平衡时，A、B、C、D的物质的量分别为4mol-1.2mol=2.8mol、2mol-0.8mol=1.2mol、1.6mol、0.8mol，平衡时气体总的物质的量为6mol×=4.8mol，故D为气体，C不为气体．①C不为气体，故C不能出现在平衡常数的表达式中，故①错误；②反应的B的物质的量为0.8mol，故B的平衡转化率为×100%=40%，故②错误；③反应后气体体积减小，故增大该体系压强，平衡向右移动；平衡常数与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，故③正确；④C不为气体，故增加C的量，平衡不移动，故A、B转化率不变，故④正确；故说法中正确的是③④，答案选C。
13．高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO（固）＋CO（气）⇌Fe（固）＋CO2（气）ΔH＞0
（1）则该反应中平衡常数表达式K＝_________________
（2）已知1100℃时K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_______平衡常数K值___（均填增大，减小或不变）.
（3）1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025mol·L－1，c(CO)＝0.1mol·L－1，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态________（选填是或否），此时化学反应速率v正____v逆（选填＞，＜，＝）。
【答案】 增大 增大 否 >
【解析】(1)FeO(固)+CO(气)⇌Fe(固)+CO2(气)△H>0，平衡常数K=，
故答案为；
(2)已知1100℃时K=0.263，ΔH＞0，反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值会增大，平衡常数增大；
故答案为增大；增大；
(3)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol⋅L−1，c(CO)=0.1mol⋅L−1，浓度商Q==0.25v逆，
故答案为否；>。
题型三 化学平衡的移动及影响因素
14．相同温度下，有体积相同的甲、乙两个容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2，分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是
A．化学反应速率：乙＞甲
B．平衡后N2的浓度：乙＞甲
C．H2的平衡转化率：乙＞甲
D．平衡混合气体中H2的体积分数：乙＞甲
【答案】D
【解析】A．因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍，乙容器中压强大于甲，反应速率快，故A不符合题意；
B．根据分析，平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动，丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大，容器乙中N2的浓度＞容器甲中N2的浓度，故B不符合题意；
C．根据分析，平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动，H2的平衡转化率：容器乙＞容器甲，故C不符合题意；
D．将乙容器的体积压缩至与甲相等(如图中丙)，则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动，平衡混合气体中H2的体积分数：容器甲＞容器乙，故D符合题意；
答案选D。
15．现有容积相同的两密闭容器A和B，保持温度为，同时向A、B中分别加入a mol、b mol碘化氢(a＞b)，待反应达到平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．从反应开始到建立平衡所需时间：tA＞tB
B．平衡时的浓度：
C．平衡时碘蒸气在混合气体中的体积分数：A容器大于B容器
D．平衡时HI的转化率：
【答案】D
【解析】A．容器A中反应物的浓度大，体系的压强大，反应速率快，达到平衡需要的时间少，则反应时间tA＜tB，A错误；
B．该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，由于A中加入的反应物多，所以达到平衡时，A容器中各物质的浓度要比B容器中的大，则浓度：cA(I2)＞cB(I2)，B错误；
C．该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，物质的含量不变，故平衡时碘蒸气在混合气体中的体积分数相同，C错误；
D．该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，平衡时HI的转化率相同，D正确；
故合理选项是D。
16．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
①铁在潮湿的空气中易生锈
②二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡体系，缩小容器体积后混合气体颜色加深
③合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施
④用钠与氦化钾共融的方法制备气态钾：
⑤反应　△H＜0，达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深
A．①④ B．①② C．②⑤ D．②③
【答案】B
【解析】①铁在潮湿的空气中生锈是钢铁发生的吸氧腐蚀，属于原电池反应，不能使用勒夏特列原理解释，①选；
②该反应的正反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积，化学平衡向产生N2O4的正向移动，从平衡移动角度分析混合气体的颜色应该比压缩的瞬间浅，但平衡移动的趋势是微弱的，总的来说达到平衡时颜色要比原平衡深。混合气体颜色变深，是由于体积缩小使c(NO2)变大，不能用勒夏特列原理解释，②选；
③合成氨反应是放热反应，理论上降低温度可以使平衡正向移动，能够提高氨的产率，能用勒夏特列原理解释，③不选；
④反应产生的金属K为气态，从体系中分离出来而使化学平衡正向移动。能用勒夏特列原理解释，④不选；
⑤反应　△H＜0达到化学平衡后，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致c(NO2)变大，体系的颜色加深，能用勒夏特列原理解释，⑤不选；
综上分析可知，不能用勒夏特列原理解释的是①②，故合理选项是B。
17．已知反应：，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水中，把烧瓶B放入冰水中，如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)（ ）

A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应的逆反应为放热反应
【答案】D
【解析】A．升高温度，正、逆反应速率都加快，A正确；
B．B烧杯内放的是冰水，温度降低，烧瓶内气体颜色变浅，说明降低温度，化学平衡向生成N2O4的正方向移动，导致B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B正确；
C．容器的容积不变，混合气体的质量不变，则A、B两个烧瓶内气体的密度都不变，C正确；
D．放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故的正反应为放热反应，则其逆反应为吸热反应，D错误；
故合理选项是D。
18．用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO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：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c)、v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)、K(b)=K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＜M(c)、M(b)＞M(d)
【答案】C
【解析】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越小；则可知M(a)>M(c)，M(b)>M(d)，D错误；
答案选C。
题型四 等效平衡
19．在1 L密闭容器中通入2 mol NH3，在一定温度下发生反应:2NH3N2+3H2，达到平衡状态时，N2的物质的量分数为a%，维持容器的容积和温度不变，分别通入下列几组物质，达到平衡状态时，容器内N2的物质的量分数仍为a%的是
A．3 mol H2和1 mol NH3
B．2 mol N2和3 mol H2
C．1 mol N2和3 mol NH3
D．0.1 mol NH3、0.95 mol N2、2.85 mol H2
【答案】D
【解析】根据等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol，则达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。
A.3molH2+1mol NH3与初始量2molNH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故A错误；
B. 2molN2+3molH2按化学计量数转化到方程式的左边可得：n(NH3)=2mol、n(N2)=1mol，不属于等效平衡，故B错误；
C. 1molN2+3molNH3与初始量2molNH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故C错误；
D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n(NH3)=2mol，属于等效平衡，故D正确；
故选D。
20．在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应： 。时刻达到平衡后，在时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是

A．时，
B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，的体积分数：
C．时刻改变的条件可以是向密闭容器中加入
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：
【答案】C
【解析】A．由题图可知，时，反应正向进行，，时，反应达到平衡，，A错误；
B． 时刻改变条件后达到新平衡时，逆反应速率不变，说明和原平衡等效，平衡不移动，A的体积分数：，B错误；
C．向容积可变的密闭容器中加入C，逆反应速率瞬间增大，正反应速率瞬间减小，因为是等温、等压条件，再次建立的平衡与原平衡等效平衡不移动，符合图像，C正确；
D．时刻改变条件后达到新平衡时逆反应速率不变，说明和原平衡等效，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数不变，D错误；
故选C。
21．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH=-192kJ·mol-1。向M、N中都通入amolX和bmolY的混合气体，初始时M、N两容器的容积相同，保持两容器的温度相同且恒定不变。下列说法一定正确的是

A．平衡时，X的体积分数：M B．若向N中再充入amolX和bmolY，则平衡时，X的转化率：M>N
C．若a∶b=1∶3，当M中放出172.8kJ热量时，X的转化率为90%
D．若a=1.2，b=1，并且N中达到平衡时体积为2L，此时含有0.4molZ，则再通入0.36molX时，υ(正)<υ(逆)
【答案】D
【解析】A．N中为恒压，M中随反应进行压强减小，反应过程中N中压强大于M中压强，增大压强，平衡向正反应方向移动，故平衡时，X的体积分数：M＞N，故A项错误；B．向N中再充入a mol X和b mol Y后达到平衡时的状态与未充入X、Y前相同，即互为等效平衡，根据A的分析可以知道，平衡时X的转化率：M＜N，故B项错误；C．反应初始时X的物质的量未知，故转化率未知，故C项错误；D．若a=1.2，b=1，并且N中达到平衡时体积为2 L，此时含有0.4 mol Z，则：
          X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）
n0 1.2mol    1mol       0mol
Δn 0.2mol    0.6mol     0.4mol
n平 1mol      0.4mol     0.4mol
则平衡常数K=(0.4/2)2/(1/2)×(0.4/2) 3=10L2/mol2，反应温度不变，故通入X前后平衡常数不变，未再通入X前，平衡时气体总物质的量为1.8 mol，通入0.36 mol X后，气体总物质的量为2.16 mol，由体积比与物质的量比成正比可以知道：1.8/2.16=2/V，计算得出通入X后的体积V=2.4 L，浓度商Qc=(0.4/2.4)2/(1.36/2.4)×(0.4/2.4) 3=10.59＞K，故反应应向逆反应方向进行，则通入0.36 mol X时，υ（正）＜υ（逆），故D项正确。综上，本题选D。
22．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后，生成了a mol HBr。在相同条件下，若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变，则以下推断中一定正确的是
①x、y、z应满足的关系为4x+z=2y　②达到平衡时HBr的物质的量为[(x+y+z)/3]a mol　③达到平衡时HBr的物质的量为a mol　④x、y、z应满足的关系为x+y=z
A．①② B．②③ C．③④ D．①②③
【答案】A
【解析】在容器中充入1molH2和2molBr2达到平衡后生成amolHBr．在相同条件下，若起始时加入H2、Br2、HBr分别为xmol、ymol、zmol（均不为0），达到平衡时，各组分百分含量和原平衡相同，则建立的是等效平衡；由于该反应是气体体积不变的反应，将所有量按照反应转化成H2(g)和Br2（g），只要满足n（H2）：n（Br2）=1mol：2mol=1：2即可。①根据极限转化的思想，将zmol的HBr极限转化为反应物，要实现等效平衡的建立，则相当于的投料符合：氢气：x+=1，溴单质：y+=2，整理得到：4x+z=2y，故①正确；②反应两边气体的体积不变，在容器中充入1molH2和2molBr2达到平衡后气体的物质的量还是3mol，则溴化氢的百分含量为，加入H2、Br2、HBr分别为xmol、ymol、zmol（均不为0），达到平衡时两个平衡中溴化氢的百分含量相等，设达到平衡时HBr物质的量为X，则=，所以X=（）amol，即达到平衡时HBr物质的量为（）amol，故②正确；③根据②的分析可知，达到平衡时溴化氢的物质的量为：（）amol，x+y+z不一定等于3，故③错误；④根据①可知，4x+z=2y，所以x+y不一定等于z，故④错误；根据分析可知，正确的为①②，故选A。
23．在等温等容的条件下，已知可逆反应，起始时各物质的物质的量如表所示：
序号
A
B
C
D
①




②




③




④




⑤




（1）上述各反应达到平衡时，互为等效平衡的是_________________________________。互为等效平衡的反应达到平衡后，相同的物理量有________________________________。
（2）达到平衡后，①放出的热量为，⑤吸收的热量为，则、、的定量关系为__________________________。
【答案】①③⑤ 各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数
【解析】根据上述分析可知，
（1）恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系），改变起始加入物质的物质的量，等价转化后，如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等，即对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效，①③⑤互为等效平衡；互为等效平衡的反应达到平衡后，各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数相同，故答案为：①③⑤；各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数；
（2）反应①与反应⑤是等效平衡，因此反应①放出的热量与反应⑤吸收的热量之和为该反应的反应热，即。