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(通用版)高考化学一轮复习一遍过专题26化学平衡(含解析)
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专题26 化学平衡
1．在一容积固定的密闭容器中，加入1 molCO2，2 molH2进行吸热反应，下列情况能说明反应一定达到平衡状态的是
A．容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变 B．生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2
C．容器内的气体总压强不再随时间改变 D．容器内CO2与H2的浓度相等
【答案】B
【解析】A. 混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量均是不变的，所以容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，A错误；B. 生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；C. 反应前后体积不变，容器内的气体总压强不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，C错误；D. 根据方程式可知二氧化碳和氢气均是生成物，容器内CO2与H2的浓度始终相等，不能说明反应达到平衡状态，D错误。
2．如图所示，800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是
A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol/(L·min)
C．开始时，正、逆反应同时开始
D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
【答案】C
【解析】A.由图示可知：A浓度减小，B、C浓度逐渐增加，则A为反应物，B、C为生成物，在2min内三种物质浓度变化比为：2:2:1，由于物质的浓度变化比等于方程式中物质的化学计量数的比，且最后三种物质都存在，因此该反应为可逆反应，方程式为2A(g)2B(g)+C(g)，A正确；B.由图可知前2 minA的△c(A)=0.2mol/L，所以υ(A)= =0.1mol/(L·min)，B正确；C.在反应开始时由于没有生成物C物质，因此反应是从正反应方向开始的，C错误；D.根据图示可知在2min时c(A)=0.2mol/L，c(B)=0.3mol/L，c(C)= 0.1mol/L，所以2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1，D正确。
3．在密闭容中加入2.0molSO2和1.0molO2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为( )
n(SO2)/mol
n(O2)/mol
n(SO3)/mol
A
2.0
1.0
0
B
1.0
0.8
1.0
C
0.20
0.10
1.80
D
0
0
2.0
【答案】C
【解析】反应2SO2+O22SO3是可逆反应，加入2.0mol SO2和1.0molO2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以正向进行SO2向生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2：1，所以SO2减小1mol，消耗氧气0.5mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5mol，不能是0.8mol，B错误，故合理选项是C。
4．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是( )
A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小
B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
C．反应达平衡状态时：v(CO)正=v(H2O)逆
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
【答案】C
【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，物质的浓度增大，反应速率加快，A错误；B.保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，由于反应体系的物质浓度不变，所以反应速率不变，B错误；C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变，用同一物质表示的反应速率相同，v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正= v(H2O)逆，C正确；D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，由于C是固体，物质的浓度不变，所以反应速率不变，D错误。
5．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(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．正、逆反应速率都等于零 B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存 D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化
【答案】D
【解析】A.在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态；故A错误；B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，故C错误； D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，故D正确；答案：D。
6．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
1.0
0
0.8
Ⅱ
500
1.0
a
0
0.5
Ⅲ
600
0.5
0.5
0.5
0.7
下列说法中正确的是
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol
D．若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
【答案】C
【解析】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)==0.32mol/L•min-1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol/L•min-1，故A错误；B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；
C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)，可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2 0
转化浓度(mol/L) 1.6 1.6 1.6
平衡浓度(mol/L) 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K==10，平衡时CO转化率：×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2a 0
转化浓度 (mol/L) 1 1 1
平衡浓度 (mol/L) 1 2a-1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K==10，解得：a=0.55mol，故C正确；
D．CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误。
7．在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是
A．单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI 生成
B．单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成
C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D．容器内混合气体的颜色不再变化
【答案】D
【解析】A.单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误；B.单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成，只表示逆反应，不能表明达到平衡状态，故B错误；C.该反应为气体分子数不变的反应，气体的总物质的量始终不变，体系内总压强始终不变，容器内气体的总压强不随时间的变化而变化不能表明反应达到平衡状态，故C错误；D.容器内混合气体的颜色不再变化，即I2(g)的浓度不再改变，表明反应达到平衡状态，故D正确。
8．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（）
A
B
C
D
升高温度，正反应方向平衡常数减小
0~3s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2 mol·L-1·s-1
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
【答案】B
【解析】A．达到平衡后，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故A错误；B．0～3s内，反应速率为v(NO2)= =0.2mol•L-1•s-1，故B正确；C．催化剂同等程度增大正逆反应速率，不影响平衡移动，故C错误；D．x为c(O2)时，增大浓度，平衡逆向移动，转化率减小，与图象不符，故D错误。
9．工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是（ ）
①适当提高氨的合成速率；②提高H2的转化率；③提高氨的产量；④催化剂在500℃时的活性最大
A．只有④ B．①② C．①③④ D．①④
【答案】D
【解析】合成氨发生：N2+3H22NH3 △H＜0；升高温度可增大反应速率，适当提高氨的合成速率，故①正确；该反应的正反应为放热反应，升高温度不是提高转化率，或氨气的产率故②、③错误；该温度时，催化剂的活性最大，有利于增大反应速率，提高产量，故④正确，故答案为D。
10．反应3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)的反应速率随时间变化如下图所示，在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是
A．t6～t7阶段，C的百分含量最大
B．t2～t3阶段，A的转化率最小
C．t3时，改变因素一定是使用了催化剂
D．t5时，改变因素一定是升高了温度
【答案】D
【解析】3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)说明该反应△H＜0，反应前后气体体积不变，压强对化学平衡无影响。由图中反应速率的变化可知，t1时速率增加且平衡逆向移动，改变条件为增了生成物的浓度，t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，t4时速率同等程度减小，改变的条件为减小了体系压强或使用了抑制剂，t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度。
t1时化学平衡逆向移动，A的转化率减小，C的百分含量减小，t3、t4时化学平衡不移动，t5时化学平衡逆向移动，A的转化率进一步减小，C的百分含量进一步减小，因此t6～t7阶段A的转化率最小，0～t1阶段C的百分含量最大。
A.0～t1阶段，C的百分含量最大，A错误；
B.t6～t7阶段A的转化率最小，B错误；
C.t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，C错误；
D.t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度，D正确；
故合理选项是D。
11．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2-(绿色)+4H2O[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-，下列说法中不正确的是 ( )
A．将CuCl2固体溶于少量水中得到绿色溶液
B．将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C．[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子
D．从上述平衡可以看出[Cu(H2O)4]2+比[CuCl4]2−稳定
【答案】D
【解析】A、将CuCl2固体溶于少量水中，则根据平衡方程式可知，主要是以[CuCl4]2－形式存在，得到绿色溶液，选项A正确；B、将CuCl2固体溶于大量水中，稀释有利于平衡向正反应方向进行，得到蓝色溶液，选项B正确；C、Cu2+具有空轨道，Cl-、H2O能提供孤电子对，[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子，选项C正确；D、从上述平衡不能看出[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2−的稳定性，选项D不正确。
12．恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH＜0。Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．0~5min内，以X表示的化学反应速率是0.02 mol·L－1·min－1
C．b点时该反应达到了最大限度，反应停止
D．t0min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1
【答案】D
【解析】A项、该反应的焓变ΔH＜0，为放热反应，故A错误；B项、由图可知，Y的物质的量的变化量为（1.0-0.8）mol=0.2mol，0~5min内，以Y表示的化学反应速率v（Y）===0.2mol·L－1·min－1，由化学计量数之比等于反应速率之比可知，v（X）=2 v（Y）=0.4mol·L－1·min－1，故B错误；C项、b点时Y的物质的量保持不变，说明该反应达到了化学平衡，平衡时正反应速率等于逆反应速率，反应没有停止，故C错误；D项、t0min时，该反应达到了化学平衡，Y的物质的量的变化量为（1.0-0.5）mol=0.5mol，由反应变化量之比等于化学计量数之比可知，平衡时c(Z)＝3c（Y）=3×=0.75 mol·L－1，故D正确。
13．合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下表是某次反应时NH3的浓度变化：
时间(min)
0
5
10
15
20
25
c(NH3)(mol·L-1)
0
0.30
0.44
0.50
0.50
0.53
下列说法正确的是
A．0～10 min时，用H2表示的平均反应速率为0.044mol·L-1·min-1
B．增大压强和降低温度均能加快合成氨的反应速率
C．由图表可知，该反应在15～20 min时处于化学平衡状态
D．反应中气体混合物的密度保持不变，说明该反应一定达到平衡状态
【答案】C
【解析】A、由表中数据计算0～10min时，计算氨气的反应速率v（NH3）=0.44mol·L－1/10min=0.044mol/（L·min）用，速率之比等于化学方程式计量数之比，H2表示的平均反应速率v（H2）=3v（NH3）/2=3×0.044/2 mol/（L·min）=0.066mol/（L·min），故A错误；B、降低温度反应速率降低，故B错误；C、反应在15～20 min时，氨的浓度保持不变，处于化学平衡状态，故C正确；D、反应物和生成物均为气体，总质量始终保持不变，体积也保持不变，反应中气体混合物的密度保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故D错误。
14．已知：稀Na3AsO3溶液、稀碘水和稀NaOH溶液混合，发生如下反应：AsO33- (aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l) ，反应一段时间后测得c(AsO43-)为a mol·L-1。下列说法能判断反应达到平衡状态的是
A．c(I ) ＝ 2a mol·L-1 B．v(I-) ＝ 2v(AsO33-)
C．c(AsO43-)/c(I )不再变化 D．溶液的pH不再变化
【答案】D
【解析】A、当c（AsO43－）=a mol·L-1时，由方程式可知浓度之比等于化学计量数之比，此时c（I－）=2a mol·L-1，不能确定是否达到平衡状态，故A错误；B、同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I－）=2v（AsO33－），故B错误；C、由方程式可知浓度之比等于化学计量数之比，c(AsO43－)/c(I )=1/2是定值不再变化，不能说明各物质的浓度不再变化，无法判断反应达到平衡状态，故C错误；D、溶液pH不变时，则c（OH－）也保持不变，反应达到平衡状态，故D正确。
15．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g) cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是( )
A．2s时，A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C．化学计量数之比b:c=1:4
D．12s时容器内的压强为起始的9/13倍
【答案】A
【解析】A、从反应开始到2s时，A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L，时间为2s，故v(A)= =0.15mol/(L•s)，选项A正确；B、图中交点时A反应末达平衡状态，反应还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A的生成速率，选项B错误；C、根据化学反应速率之比等于计量数之比，12s时B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故化学计量数之比b:c=0.2：0.4=1:2，选项C错误；D. 12s时A的浓度变化为0.6mol/L，B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故b=1，c=2，反应中气体体积不变，容器内的压强保持不变，选项D错误。
16．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：乙：其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是
A．恒温时，气体压强不再改变
B．断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
C．混合气体密度不变
D．单位时间内，消耗水蒸气质量与生产氢气质量比为9:1
【答案】B
【解析】A．恒温时，气体压强不再改变，乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，压强始终不变，所以压强不变无法判断乙是否达到平衡状态，故A错误；B．断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；C．混合气体密度不变，由于乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，容器的容积不变，所以密度始终不变，无法判断乙是否达到平衡状态，故C错误；D．单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9：1，水与氢气的物质的量之比为1：1，表示的都是正逆反应速率，无法判断正逆反应速率相等，故D错误。
17．反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A．增大容器容积 B．升高反应温度
C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体
【答案】D
【解析】A.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，A不符合题意；B.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B不符合题意；C.分离出部分氢气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C不符合题意；D.等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D符合题意。
18．在密闭容器中，一定量混合气体发生下列反应：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) ，达到平衡后，测得C气体的浓度为0.5mol/L。恒温下，将密闭容器的体积缩小为1/2 ，再达平衡时，测得C气体的浓度为0.9mol/L。则下列叙述正确的是
A．C的体积分数增大 B．平衡向右移动
C．B的转化率提高 D．a+b < c+d
【答案】D
【解析】A项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，生成物C的体积分数减小，故A错误；B项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，故B错误；C项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，反应物B的转化率减小，故C错误；D项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，说明反应物气体物质的量比生成物小，则a+b＜c+d，故D正确。
19．一定温度下，在体积为10L的密闭容器中，3molX和1molY进行应：2X（g）+Y（g） Z（g），经2min达到平衡，生成0.6mol Z，下列说法正确的是
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.01 mol/（L·s）
B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度为原来的1/2
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H<0
【答案】D
【解析】A项、经2min达到平衡，生成0.6molZ，Z的浓度变化量为0.06mol/L，Z的反应速率v（Z）为0.06mol/L÷120s＝0.0005mol/（L•s），根据化学反应速率之比等于化学质量数之比，由方程式可知v（X）=2v（Z）=2×0.0005mol/（L•s）=0.00lmol/（L•s），故A错误；B项、将容器体积变为20L，若平衡不移动，Z的浓度变为原来的1/2，该反应是一个气体体积减小的反应，体系的压强减小，平衡向逆反应方向移动，Z的平衡浓度小于原来的1/2，故B错误；C项、该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物Y的转化率增大，故C错误；D项、升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度，平衡向吸热方向移动，则正反应的△H＜0，故D正确。
20．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K＝____，ΔH＝___(填“<”、“>”或“＝”)0。
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20molA和0.80molB，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1。则6 s时c(A)＝____mol·L－1，C的物质的量为___mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为____，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为_____。
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为_____。
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
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
【答案】 < 0.022 0.09 80% 80% c
【解析】 (1)可逆反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数表达式K=，由表中数据可知，温度升高平衡常数降低，平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：；＜；
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1，则6s内△c(A)=0.003mol•L-1•s-1×6s=0.018mol/L，A减少的物质的量为0.018 mol·L－1×5L＝0.09mol，根据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09mol；A的起始浓度为=0.04mol/L，故6s时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L；
设平衡时A的浓度变化量为x，则：
A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g)
开始(mol/L)： 0.04 0.16 0 0
变化(mol/L)： x x x x
平衡(mol/L)：0.04-x 0.16-x x x
故=1，解得x=0.032 mol/L，所以平衡时A的转化率为×100%=80%；体积不变，充入1mol氩气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，A的转化率不变，仍为80%，故答案为：0.022；0.09；80%；80%；
(3)a．该反应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，故a不选；b．该反应前后气体的体积不变，混合气体的质量不变，气体的密度始终不变，故b不选；c．可逆反应到达平衡时，各物质的浓度不变，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，故c选；d．C和D都是生成物，生成的量和计量数成正比，单位时间里生成C和D的物质的量始终相等，不能说明到达平衡，故d不选；故答案为：c。
21．在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
(1)反应为_______ (填“吸热”或“放热”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s，反应速率v(N2O4)为__________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为_____________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.001 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，
②温度T时反应的平衡常数K2_________。
【答案】吸热 0.001mol·L-1·s-1 k1=0.36 > k2=0.65
【解析】 (1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v(N2O4)==0.0010mol•L-1•s-1；K1===0.36；
(2)①改变温度后，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应吸热，升高温度平衡正向移动，故T＞100℃；
②平衡时，c(NO2)=0.120mol•L-1+0.0010mol•L-1•s-1×10s×2=0.14mol•L-1，c(N2O4)=0.040mol•L-1-0.0010mol•L-1•s-1×10s=0.030mol•L-1，则平衡常数K2===0.65。
22．(Ⅰ)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/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(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2 mol·L－1，c(H2)为1.5 mol·L－1，c(CO)为1 mol·L－1，c(H2O)为3 mol·L－1，则下一时刻，反应将________(填“正向”或“逆向”)进行。
【答案】 7 吸热 BC 830 逆向
【解析】 (Ⅰ) 反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)与反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，则K2为=；反应H2(g)＋I2(g)HI(g)的计量数为反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的一半，则K3＝==7，故答案为：；7；
(Ⅱ) （1）平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则反应的平衡常数K=，故答案为：；
（2）通过表中K和t的关系可知，温度越高，K值越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）A、该反应为气体的物质的量不变的反应，则容器中压强始终不变，容器中压强不变不能说明反应达到平衡状态；
B、混合气体中c（CO）不变，说明反应达到平衡状态；
C、υ（H2）正=υ（H2O）逆，则对于氢气来说正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态；
D、c（CO2）=c（CO），该反应不一定达到平衡，浓度关系取决于反应物的起始量和转化率；
故答案为：BC；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，化学平衡常数K==1，此时温度由表中数据可知为830 ℃，故答案为：830；
（5）800 ℃时，浓度熵Qc＝=＝1＞0.9，所以反应向逆反应方向进行，故答案为：逆向。
23．在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g) Y(g) ΔH<0，X的
物质的量n(x)随时间t变化的曲线如下图所示（图中两曲线分别代表有无催化剂的情形）
（1）下列措施不能提高反应速率的是____。
A 升高温度 B 加入适量X C 增大压强 D 及时分离出Y
（2）反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)＝_____，X的转化率为____；
（3）____线表示使用催化剂的情形（填“实”或“虚”）；
（4）图中c点对应的速率关系是(正)____(逆) （填“大于”“小于”或“等于”）；
（5）反应进行到a点时放出的热量 _______反应进行到b点时放出的热量（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】D 0.005 mol·(L·min)-1 25% 虚 等于 小于
【解析】（1）对于反应2X(g) Y(g)来说，
A. 升高温度，化学反应速率加快，A项错误；
B. 加入适量X，增大了X的浓度，化学反应速率加快，B项错误；
C. 增大压强，化学反应速率加快，C项错误；
D. 及时分离出Y，减小Y的浓度，化学反应速率减慢，D项正确；
答案选D；
（2）反应从开始到a点，X的物质的量减少0.4mol-0.3mol=0.1mol，则0.01 mol·(L·min)-1，根据反应的计量数可以看出，v(Y)＝ v(X)＝0.005 mol·(L·min)-1；X的转化率为×100%=25%；
（3）催化剂可加快化学反应速率，缩短反应的时间，从图中可以看出虚线表示使用催化剂的情形；
（4）c点反应达到限度，正反应速率等于逆反应速率，即（正）等于（逆）；
（5）a点时，反应向正向进行，知道达到平衡状态，而b点反应刚好达到平衡状态，又正反应为放热反应，则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量，故答案为：小于。
24．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) 该反应为吸热反应。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正______ν逆(填“>”“<”或“=”)；
(2)4分钟内，CO2的转化率为__________；CO的平均反应速率v(CO)＝_________；
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是______________(选填序号)
①降低温度 ②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持体积不变，充入He使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是__________________(选填序号)
①v(CO2)＝v(CO)
②单位时间内生成n molCO2的同时生成n mol CO
③ 容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
【答案】> 71.4％ 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④
【解析】 (1)关键图象可知：在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此V正>V逆；
(2)根据图象可知：在反应开始时加入了CO2浓度是0.7mol/L，平衡时CO2浓度是0.2mol/L，反应转化的浓度是0.5mol/L，所以CO2在4分钟内，达到平衡时的转化率为×100%=×100%=71.4％；根据化学反应速率的定义式可知在4分钟内CO的平均反应速率v(CO)==0.125mol·L-1·min-1；
(3)①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①符合题意；
②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②不符合题意；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系是物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③符合题意；
④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意；
故合理选项是①③；
(4)①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①错误；
②单位时间内生成n molCO2的同时必然会消耗nmolCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确；
③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误；
④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④正确；
故合理选项是②④。
25．某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在体积为1L密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始物质的量为0，反应物A的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表：
时间
实验序号
1
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，在10～20 min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
(2)实验2中，A的初始浓度C2=______mol·L-1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_______________。
(3)设实验3的化学反应速率为υ3，实验1的化学反应速率为υ1，则υ3 ______υ1(填“＞”“=”或“＜”)，且C3为_________mol·L-1。
(4)根据实验数据推测该反应的正反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)
(5)向实验2的平衡体系中充入A、B、D各0.5mol 平衡_______________移动(填“正向”“逆向”或“不”)
【答案】0.013 1.0 催化剂 > 1.2 吸热 逆向
【解析】
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内A的浓度减少0.80－0.67=0.13mol/L，所以A的平均反应速率为v(A)=Δc/Δt=0.13mol/L÷10min=0.013mol/（L·min），故答案为：0.013。
（2）该反应是反应前后物质的量不变的可逆反应，实验1与实验2温度相同，实验1与实验2达到平衡状态时A的物质的量浓度相同，且B、D的起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同均为1.0mol/L，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同且达到时实验2的时间较短，所以实验2与实验1是等效平衡，所以实验2只能是使用了催化剂，故答案为：1.0，催化剂。
（3）实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，实验1与实验3相比较，温度相同，10～20 min时，实验3的浓度减少量大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即υ3＞υ1，
实验1在40min时反应达到平衡，
2A(g)B(g)+D(g)
起始（mol/L） 1.0 0 0
反应（mol/L） 0.50 0.25 0.25
平衡（mol/L） 0.50 0.25 0.25
该温度下的平衡常数K==0.25
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数是不变的，
2A(g)B(g)+D(g)
起始（mol/L） C3 0 0
反应（mol/L） 0.6 0.30 0.30
平衡（mol/L）C3-0.6 0.30 0.30
该温度下的平衡常数K==0.25，解得C3=1.2mol/L。
故答案为：＞，1.2。
（4）比较实验4和实验1，由于实验4的温度高于实验1，而开始时的物质浓度相同，达到平衡时的浓度实验1高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，由于升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应方向是吸热反应，故答案为：吸热。
（5）实验2与实验1温度相同，则平衡常数K=0.25，向实验2的平衡体系中充入A、B、D各0.5mol，则
2A(g)B(g)+D(g)
平衡（mol/L） 0.50 0.25 0.25
再充入0.5mol 1.0 0.75 0.75
Q==0.5625，Q＞K，则反应向逆反应方向移动，故答案为：逆向。
专题26 化学平衡
1．在一容积固定的密闭容器中，加入1 molCO2，2 molH2进行吸热反应，下列情况能说明反应一定达到平衡状态的是
A．容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变 B．生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2
C．容器内的气体总压强不再随时间改变 D．容器内CO2与H2的浓度相等
【答案】B
【解析】A. 混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量均是不变的，所以容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，A错误；B. 生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；C. 反应前后体积不变，容器内的气体总压强不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，C错误；D. 根据方程式可知二氧化碳和氢气均是生成物，容器内CO2与H2的浓度始终相等，不能说明反应达到平衡状态，D错误。
2．如图所示，800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是
A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol/(L·min)
C．开始时，正、逆反应同时开始
D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
【答案】C
【解析】A.由图示可知：A浓度减小，B、C浓度逐渐增加，则A为反应物，B、C为生成物，在2min内三种物质浓度变化比为：2:2:1，由于物质的浓度变化比等于方程式中物质的化学计量数的比，且最后三种物质都存在，因此该反应为可逆反应，方程式为2A(g)2B(g)+C(g)，A正确；B.由图可知前2 minA的△c(A)=0.2mol/L，所以υ(A)= =0.1mol/(L·min)，B正确；C.在反应开始时由于没有生成物C物质，因此反应是从正反应方向开始的，C错误；D.根据图示可知在2min时c(A)=0.2mol/L，c(B)=0.3mol/L，c(C)= 0.1mol/L，所以2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1，D正确。
3．在密闭容中加入2.0molSO2和1.0molO2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为( )
n(SO2)/mol
n(O2)/mol
n(SO3)/mol
A
2.0
1.0
0
B
1.0
0.8
1.0
C
0.20
0.10
1.80
D
0
0
2.0
【答案】C
【解析】反应2SO2+O22SO3是可逆反应，加入2.0mol SO2和1.0molO2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以正向进行SO2向生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2：1，所以SO2减小1mol，消耗氧气0.5mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5mol，不能是0.8mol，B错误，故合理选项是C。
4．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是( )
A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小
B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
C．反应达平衡状态时：v(CO)正=v(H2O)逆
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
【答案】C
【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，物质的浓度增大，反应速率加快，A错误；B.保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，由于反应体系的物质浓度不变，所以反应速率不变，B错误；C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变，用同一物质表示的反应速率相同，v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正= v(H2O)逆，C正确；D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，由于C是固体，物质的浓度不变，所以反应速率不变，D错误。
5．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(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．正、逆反应速率都等于零 B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存 D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化
【答案】D
【解析】A.在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态；故A错误；B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，故C错误； D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，故D正确；答案：D。
6．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
1.0
0
0.8
Ⅱ
500
1.0
a
0
0.5
Ⅲ
600
0.5
0.5
0.5
0.7
下列说法中正确的是
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol
D．若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
【答案】C
【解析】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)==0.32mol/L•min-1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol/L•min-1，故A错误；B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；
C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)，可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2 0
转化浓度(mol/L) 1.6 1.6 1.6
平衡浓度(mol/L) 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K==10，平衡时CO转化率：×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2a 0
转化浓度 (mol/L) 1 1 1
平衡浓度 (mol/L) 1 2a-1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K==10，解得：a=0.55mol，故C正确；
D．CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误。
7．在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是
A．单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI 生成
B．单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成
C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D．容器内混合气体的颜色不再变化
【答案】D
【解析】A.单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误；B.单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成，只表示逆反应，不能表明达到平衡状态，故B错误；C.该反应为气体分子数不变的反应，气体的总物质的量始终不变，体系内总压强始终不变，容器内气体的总压强不随时间的变化而变化不能表明反应达到平衡状态，故C错误；D.容器内混合气体的颜色不再变化，即I2(g)的浓度不再改变，表明反应达到平衡状态，故D正确。
8．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（）
A
B
C
D
升高温度，正反应方向平衡常数减小
0~3s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2 mol·L-1·s-1
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
【答案】B
【解析】A．达到平衡后，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故A错误；B．0～3s内，反应速率为v(NO2)= =0.2mol•L-1•s-1，故B正确；C．催化剂同等程度增大正逆反应速率，不影响平衡移动，故C错误；D．x为c(O2)时，增大浓度，平衡逆向移动，转化率减小，与图象不符，故D错误。
9．工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是（ ）
①适当提高氨的合成速率；②提高H2的转化率；③提高氨的产量；④催化剂在500℃时的活性最大
A．只有④ B．①② C．①③④ D．①④
【答案】D
【解析】合成氨发生：N2+3H22NH3 △H＜0；升高温度可增大反应速率，适当提高氨的合成速率，故①正确；该反应的正反应为放热反应，升高温度不是提高转化率，或氨气的产率故②、③错误；该温度时，催化剂的活性最大，有利于增大反应速率，提高产量，故④正确，故答案为D。
10．反应3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)的反应速率随时间变化如下图所示，在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是
A．t6～t7阶段，C的百分含量最大
B．t2～t3阶段，A的转化率最小
C．t3时，改变因素一定是使用了催化剂
D．t5时，改变因素一定是升高了温度
【答案】D
【解析】3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)说明该反应△H＜0，反应前后气体体积不变，压强对化学平衡无影响。由图中反应速率的变化可知，t1时速率增加且平衡逆向移动，改变条件为增了生成物的浓度，t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，t4时速率同等程度减小，改变的条件为减小了体系压强或使用了抑制剂，t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度。
t1时化学平衡逆向移动，A的转化率减小，C的百分含量减小，t3、t4时化学平衡不移动，t5时化学平衡逆向移动，A的转化率进一步减小，C的百分含量进一步减小，因此t6～t7阶段A的转化率最小，0～t1阶段C的百分含量最大。
A.0～t1阶段，C的百分含量最大，A错误；
B.t6～t7阶段A的转化率最小，B错误；
C.t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，C错误；
D.t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度，D正确；
故合理选项是D。
11．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2-(绿色)+4H2O[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-，下列说法中不正确的是 ( )
A．将CuCl2固体溶于少量水中得到绿色溶液
B．将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C．[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子
D．从上述平衡可以看出[Cu(H2O)4]2+比[CuCl4]2−稳定
【答案】D
【解析】A、将CuCl2固体溶于少量水中，则根据平衡方程式可知，主要是以[CuCl4]2－形式存在，得到绿色溶液，选项A正确；B、将CuCl2固体溶于大量水中，稀释有利于平衡向正反应方向进行，得到蓝色溶液，选项B正确；C、Cu2+具有空轨道，Cl-、H2O能提供孤电子对，[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子，选项C正确；D、从上述平衡不能看出[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2−的稳定性，选项D不正确。
12．恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH＜0。Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．0~5min内，以X表示的化学反应速率是0.02 mol·L－1·min－1
C．b点时该反应达到了最大限度，反应停止
D．t0min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1
【答案】D
【解析】A项、该反应的焓变ΔH＜0，为放热反应，故A错误；B项、由图可知，Y的物质的量的变化量为（1.0-0.8）mol=0.2mol，0~5min内，以Y表示的化学反应速率v（Y）===0.2mol·L－1·min－1，由化学计量数之比等于反应速率之比可知，v（X）=2 v（Y）=0.4mol·L－1·min－1，故B错误；C项、b点时Y的物质的量保持不变，说明该反应达到了化学平衡，平衡时正反应速率等于逆反应速率，反应没有停止，故C错误；D项、t0min时，该反应达到了化学平衡，Y的物质的量的变化量为（1.0-0.5）mol=0.5mol，由反应变化量之比等于化学计量数之比可知，平衡时c(Z)＝3c（Y）=3×=0.75 mol·L－1，故D正确。
13．合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下表是某次反应时NH3的浓度变化：
时间(min)
0
5
10
15
20
25
c(NH3)(mol·L-1)
0
0.30
0.44
0.50
0.50
0.53
下列说法正确的是
A．0～10 min时，用H2表示的平均反应速率为0.044mol·L-1·min-1
B．增大压强和降低温度均能加快合成氨的反应速率
C．由图表可知，该反应在15～20 min时处于化学平衡状态
D．反应中气体混合物的密度保持不变，说明该反应一定达到平衡状态
【答案】C
【解析】A、由表中数据计算0～10min时，计算氨气的反应速率v（NH3）=0.44mol·L－1/10min=0.044mol/（L·min）用，速率之比等于化学方程式计量数之比，H2表示的平均反应速率v（H2）=3v（NH3）/2=3×0.044/2 mol/（L·min）=0.066mol/（L·min），故A错误；B、降低温度反应速率降低，故B错误；C、反应在15～20 min时，氨的浓度保持不变，处于化学平衡状态，故C正确；D、反应物和生成物均为气体，总质量始终保持不变，体积也保持不变，反应中气体混合物的密度保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故D错误。
14．已知：稀Na3AsO3溶液、稀碘水和稀NaOH溶液混合，发生如下反应：AsO33- (aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l) ，反应一段时间后测得c(AsO43-)为a mol·L-1。下列说法能判断反应达到平衡状态的是
A．c(I ) ＝ 2a mol·L-1 B．v(I-) ＝ 2v(AsO33-)
C．c(AsO43-)/c(I )不再变化 D．溶液的pH不再变化
【答案】D
【解析】A、当c（AsO43－）=a mol·L-1时，由方程式可知浓度之比等于化学计量数之比，此时c（I－）=2a mol·L-1，不能确定是否达到平衡状态，故A错误；B、同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I－）=2v（AsO33－），故B错误；C、由方程式可知浓度之比等于化学计量数之比，c(AsO43－)/c(I )=1/2是定值不再变化，不能说明各物质的浓度不再变化，无法判断反应达到平衡状态，故C错误；D、溶液pH不变时，则c（OH－）也保持不变，反应达到平衡状态，故D正确。
15．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g) cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是( )
A．2s时，A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C．化学计量数之比b:c=1:4
D．12s时容器内的压强为起始的9/13倍
【答案】A
【解析】A、从反应开始到2s时，A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L，时间为2s，故v(A)= =0.15mol/(L•s)，选项A正确；B、图中交点时A反应末达平衡状态，反应还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A的生成速率，选项B错误；C、根据化学反应速率之比等于计量数之比，12s时B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故化学计量数之比b:c=0.2：0.4=1:2，选项C错误；D. 12s时A的浓度变化为0.6mol/L，B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故b=1，c=2，反应中气体体积不变，容器内的压强保持不变，选项D错误。
16．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：乙：其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是
A．恒温时，气体压强不再改变
B．断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
C．混合气体密度不变
D．单位时间内，消耗水蒸气质量与生产氢气质量比为9:1
【答案】B
【解析】A．恒温时，气体压强不再改变，乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，压强始终不变，所以压强不变无法判断乙是否达到平衡状态，故A错误；B．断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；C．混合气体密度不变，由于乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，容器的容积不变，所以密度始终不变，无法判断乙是否达到平衡状态，故C错误；D．单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9：1，水与氢气的物质的量之比为1：1，表示的都是正逆反应速率，无法判断正逆反应速率相等，故D错误。
17．反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A．增大容器容积 B．升高反应温度
C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体
【答案】D
【解析】A.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，A不符合题意；B.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B不符合题意；C.分离出部分氢气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C不符合题意；D.等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D符合题意。
18．在密闭容器中，一定量混合气体发生下列反应：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) ，达到平衡后，测得C气体的浓度为0.5mol/L。恒温下，将密闭容器的体积缩小为1/2 ，再达平衡时，测得C气体的浓度为0.9mol/L。则下列叙述正确的是
A．C的体积分数增大 B．平衡向右移动
C．B的转化率提高 D．a+b < c+d
【答案】D
【解析】A项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，生成物C的体积分数减小，故A错误；B项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，故B错误；C项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，反应物B的转化率减小，故C错误；D项、增大压强，平衡向化学计量数减小的逆反应方向移动，说明反应物气体物质的量比生成物小，则a+b＜c+d，故D正确。
19．一定温度下，在体积为10L的密闭容器中，3molX和1molY进行应：2X（g）+Y（g） Z（g），经2min达到平衡，生成0.6mol Z，下列说法正确的是
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.01 mol/（L·s）
B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度为原来的1/2
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H<0
【答案】D
【解析】A项、经2min达到平衡，生成0.6molZ，Z的浓度变化量为0.06mol/L，Z的反应速率v（Z）为0.06mol/L÷120s＝0.0005mol/（L•s），根据化学反应速率之比等于化学质量数之比，由方程式可知v（X）=2v（Z）=2×0.0005mol/（L•s）=0.00lmol/（L•s），故A错误；B项、将容器体积变为20L，若平衡不移动，Z的浓度变为原来的1/2，该反应是一个气体体积减小的反应，体系的压强减小，平衡向逆反应方向移动，Z的平衡浓度小于原来的1/2，故B错误；C项、该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物Y的转化率增大，故C错误；D项、升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度，平衡向吸热方向移动，则正反应的△H＜0，故D正确。
20．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K＝____，ΔH＝___(填“<”、“>”或“＝”)0。
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20molA和0.80molB，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1。则6 s时c(A)＝____mol·L－1，C的物质的量为___mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为____，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为_____。
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为_____。
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
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
【答案】 < 0.022 0.09 80% 80% c
【解析】 (1)可逆反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数表达式K=，由表中数据可知，温度升高平衡常数降低，平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：；＜；
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1，则6s内△c(A)=0.003mol•L-1•s-1×6s=0.018mol/L，A减少的物质的量为0.018 mol·L－1×5L＝0.09mol，根据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09mol；A的起始浓度为=0.04mol/L，故6s时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L；
设平衡时A的浓度变化量为x，则：
A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g)
开始(mol/L)： 0.04 0.16 0 0
变化(mol/L)： x x x x
平衡(mol/L)：0.04-x 0.16-x x x
故=1，解得x=0.032 mol/L，所以平衡时A的转化率为×100%=80%；体积不变，充入1mol氩气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，A的转化率不变，仍为80%，故答案为：0.022；0.09；80%；80%；
(3)a．该反应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，故a不选；b．该反应前后气体的体积不变，混合气体的质量不变，气体的密度始终不变，故b不选；c．可逆反应到达平衡时，各物质的浓度不变，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，故c选；d．C和D都是生成物，生成的量和计量数成正比，单位时间里生成C和D的物质的量始终相等，不能说明到达平衡，故d不选；故答案为：c。
21．在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
(1)反应为_______ (填“吸热”或“放热”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s，反应速率v(N2O4)为__________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为_____________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.001 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，
②温度T时反应的平衡常数K2_________。
【答案】吸热 0.001mol·L-1·s-1 k1=0.36 > k2=0.65
【解析】 (1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v(N2O4)==0.0010mol•L-1•s-1；K1===0.36；
(2)①改变温度后，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应吸热，升高温度平衡正向移动，故T＞100℃；
②平衡时，c(NO2)=0.120mol•L-1+0.0010mol•L-1•s-1×10s×2=0.14mol•L-1，c(N2O4)=0.040mol•L-1-0.0010mol•L-1•s-1×10s=0.030mol•L-1，则平衡常数K2===0.65。
22．(Ⅰ)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/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(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2 mol·L－1，c(H2)为1.5 mol·L－1，c(CO)为1 mol·L－1，c(H2O)为3 mol·L－1，则下一时刻，反应将________(填“正向”或“逆向”)进行。
【答案】 7 吸热 BC 830 逆向
【解析】 (Ⅰ) 反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)与反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，则K2为=；反应H2(g)＋I2(g)HI(g)的计量数为反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的一半，则K3＝==7，故答案为：；7；
(Ⅱ) （1）平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则反应的平衡常数K=，故答案为：；
（2）通过表中K和t的关系可知，温度越高，K值越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）A、该反应为气体的物质的量不变的反应，则容器中压强始终不变，容器中压强不变不能说明反应达到平衡状态；
B、混合气体中c（CO）不变，说明反应达到平衡状态；
C、υ（H2）正=υ（H2O）逆，则对于氢气来说正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态；
D、c（CO2）=c（CO），该反应不一定达到平衡，浓度关系取决于反应物的起始量和转化率；
故答案为：BC；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，化学平衡常数K==1，此时温度由表中数据可知为830 ℃，故答案为：830；
（5）800 ℃时，浓度熵Qc＝=＝1＞0.9，所以反应向逆反应方向进行，故答案为：逆向。
23．在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g) Y(g) ΔH<0，X的
物质的量n(x)随时间t变化的曲线如下图所示（图中两曲线分别代表有无催化剂的情形）
（1）下列措施不能提高反应速率的是____。
A 升高温度 B 加入适量X C 增大压强 D 及时分离出Y
（2）反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)＝_____，X的转化率为____；
（3）____线表示使用催化剂的情形（填“实”或“虚”）；
（4）图中c点对应的速率关系是(正)____(逆) （填“大于”“小于”或“等于”）；
（5）反应进行到a点时放出的热量 _______反应进行到b点时放出的热量（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】D 0.005 mol·(L·min)-1 25% 虚 等于 小于
【解析】（1）对于反应2X(g) Y(g)来说，
A. 升高温度，化学反应速率加快，A项错误；
B. 加入适量X，增大了X的浓度，化学反应速率加快，B项错误；
C. 增大压强，化学反应速率加快，C项错误；
D. 及时分离出Y，减小Y的浓度，化学反应速率减慢，D项正确；
答案选D；
（2）反应从开始到a点，X的物质的量减少0.4mol-0.3mol=0.1mol，则0.01 mol·(L·min)-1，根据反应的计量数可以看出，v(Y)＝ v(X)＝0.005 mol·(L·min)-1；X的转化率为×100%=25%；
（3）催化剂可加快化学反应速率，缩短反应的时间，从图中可以看出虚线表示使用催化剂的情形；
（4）c点反应达到限度，正反应速率等于逆反应速率，即（正）等于（逆）；
（5）a点时，反应向正向进行，知道达到平衡状态，而b点反应刚好达到平衡状态，又正反应为放热反应，则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量，故答案为：小于。
24．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) 该反应为吸热反应。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正______ν逆(填“>”“<”或“=”)；
(2)4分钟内，CO2的转化率为__________；CO的平均反应速率v(CO)＝_________；
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是______________(选填序号)
①降低温度 ②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持体积不变，充入He使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是__________________(选填序号)
①v(CO2)＝v(CO)
②单位时间内生成n molCO2的同时生成n mol CO
③ 容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
【答案】> 71.4％ 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④
【解析】 (1)关键图象可知：在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此V正>V逆；
(2)根据图象可知：在反应开始时加入了CO2浓度是0.7mol/L，平衡时CO2浓度是0.2mol/L，反应转化的浓度是0.5mol/L，所以CO2在4分钟内，达到平衡时的转化率为×100%=×100%=71.4％；根据化学反应速率的定义式可知在4分钟内CO的平均反应速率v(CO)==0.125mol·L-1·min-1；
(3)①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①符合题意；
②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②不符合题意；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系是物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③符合题意；
④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意；
故合理选项是①③；
(4)①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①错误；
②单位时间内生成n molCO2的同时必然会消耗nmolCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确；
③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误；
④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④正确；
故合理选项是②④。
25．某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在体积为1L密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始物质的量为0，反应物A的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表：
时间
实验序号
1
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，在10～20 min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
(2)实验2中，A的初始浓度C2=______mol·L-1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_______________。
(3)设实验3的化学反应速率为υ3，实验1的化学反应速率为υ1，则υ3 ______υ1(填“＞”“=”或“＜”)，且C3为_________mol·L-1。
(4)根据实验数据推测该反应的正反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)
(5)向实验2的平衡体系中充入A、B、D各0.5mol 平衡_______________移动(填“正向”“逆向”或“不”)
【答案】0.013 1.0 催化剂 > 1.2 吸热 逆向
【解析】
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内A的浓度减少0.80－0.67=0.13mol/L，所以A的平均反应速率为v(A)=Δc/Δt=0.13mol/L÷10min=0.013mol/（L·min），故答案为：0.013。
（2）该反应是反应前后物质的量不变的可逆反应，实验1与实验2温度相同，实验1与实验2达到平衡状态时A的物质的量浓度相同，且B、D的起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同均为1.0mol/L，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同且达到时实验2的时间较短，所以实验2与实验1是等效平衡，所以实验2只能是使用了催化剂，故答案为：1.0，催化剂。
（3）实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，实验1与实验3相比较，温度相同，10～20 min时，实验3的浓度减少量大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即υ3＞υ1，
实验1在40min时反应达到平衡，
2A(g)B(g)+D(g)
起始（mol/L） 1.0 0 0
反应（mol/L） 0.50 0.25 0.25
平衡（mol/L） 0.50 0.25 0.25
该温度下的平衡常数K==0.25
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数是不变的，
2A(g)B(g)+D(g)
起始（mol/L） C3 0 0
反应（mol/L） 0.6 0.30 0.30
平衡（mol/L）C3-0.6 0.30 0.30
该温度下的平衡常数K==0.25，解得C3=1.2mol/L。
故答案为：＞，1.2。
（4）比较实验4和实验1，由于实验4的温度高于实验1，而开始时的物质浓度相同，达到平衡时的浓度实验1高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，由于升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应方向是吸热反应，故答案为：吸热。
（5）实验2与实验1温度相同，则平衡常数K=0.25，向实验2的平衡体系中充入A、B、D各0.5mol，则
2A(g)B(g)+D(g)
平衡（mol/L） 0.50 0.25 0.25
再充入0.5mol 1.0 0.75 0.75
Q==0.5625，Q＞K，则反应向逆反应方向移动，故答案为：逆向。
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