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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡优秀随堂练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡优秀随堂练习题，共25页。试卷主要包含了影响化学平衡移动的因素等内容，欢迎下载使用。
2.2 化学平衡（精练）
题组一 化学平衡状态的判断
1．（2022·湖南·长沙市南雅中学高二阶段练习）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是
A．混合气体的压强不再变化 B．混合气体的密度不再变化
C． D．且不再变化
【答案】C
【解析】A．该反应体系温度和容积不变，反应的气体分子数改变，混合气体的压强发生变化，则当混合气体的压强不再变化，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．该反应体系容积不变，气体总质量发生改变，则混合气体的密度发生变化，则当混合气体的密度不再变化，能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．未指明反应速率的方向，其比值等于系数之比也不能说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D．且不再变化，即反应体系各组分浓度不再改变，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；故选C。
2．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
【答案】A
【解析】①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，能作为判断平衡标志，故①符合题意；②该反应是体积增大的反应，压强不断增大，当密闭容器中总压强不变，能作为判断平衡标志，故②符合题意；③密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增大，容器体积不变，密度增大，当密闭容器中混合气体的密度不变，则能作为判断平衡标志，故③符合题意；④氨气和二氧化碳按照物质的量之比2:1增加，因此相对分子质量始终不变，当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断平衡标志，故④不符合题意；⑤该反应条件是恒温密闭容器，温度不改变，当密闭容器中温度不变，不能作为判断平衡标志，故⑤不符合题意；⑥正向反应，氨气与二氧化碳始终按照2:1增加，CO2的体积分数始终不变，当密闭容器中CO2的体积分数不变，不能作为判断平衡标志，故⑥不符合题意；⑦正向反应，气体质量增加，当混合气体总质量不变，能作为判断平衡标志，故⑦符合题意；因此正确的有4个；故A符合题意。
综上所述，答案为A。
3．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 molH-O键断裂的同时，有2molH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③ B．②④⑤ C．②③ D．③④⑤
【答案】C
【解析】当2v正(H2O)=v逆(HF)，反应达到平衡状态，故①错误；SiF4的体积分数不再变化，说明各物质的物质的量浓度不再变化，反应达到平衡状态，故②正确；容器内气体压强不再变化，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故③正确；平衡时应有4 mol H- O键断裂的同时，有4 mol H- F键断裂，故④错误；该反应是在容积不变的密闭容器中进行，混合气体的体积不会变化，故⑤错误。能说明反应达到平衡状态的是②③。
4．（2022·四川省蒲江县蒲江中学高二阶段练习）在一定温度下的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达 到平衡状态的是
A．①③④⑤⑦ B．①②③ C．①②③④⑦ D．①②③⑦
【答案】B
【解析】①该反应是反应前后气体体积不等的反应，若混合气体的压强不变，则反应达到平衡状态，①正确；
②该反应反应前后气体的质量变化，容器的容积不变，所以混合气体的密度不变，反应达到平衡状态，②正确；
③反应物不是气体，生成物是气体，若混合气体的总物质的量不变，则反应达到平衡状态，③正确；
④只有生成物是气体，二者的物质的量的比始终不变，因此混合气体的平均相对分子质量总是不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，④错误；
⑤氨气和二氧化碳均为无色气体，不能根据混合气体的颜色变化判断平衡状态，⑤错误；
⑥反应物是固体，浓度不变，而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比，不能据此判断为平衡状态，⑥错误；
⑦只有生成物为气体，二者的含量始终不变，因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态，⑦错误；
综上分析，正确的为①②③，答案选B。
5．（2022·湖南·衡阳市一中高二阶段练习）一定温度下，在某恒容密闭容器中，对于可逆反应aN(g)+bM(g)cR(g)的下列叙述中，能作为判断该反应达到平衡状态标志的是
A．n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c
B．混合气体的密度不再随时间而改变
C．单位时间内，每消耗a mol N的同时生成b mol M
D．混合气体的总质量不再随时间而改变
【答案】C
【解析】A．n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c与投入量有关，不能作为判定平衡的依据，A错误；
B．由于质量守恒，恒容密闭容器，混合气体的密度不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，B错误；
C．单位时间内，每消耗a mol N的同时生成b mol M，证明v正=v逆，能作为判断该反应达到平衡状态标志，C正确；
D．由于质量一直处于守恒状态，混合气体的总质量不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，D错误；
答案选C。
6．（2022·河北武强中学高二期中）可逆反应：2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)，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、O2表示的反应速率之比为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．①④⑥⑦ B．①④⑤⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．②③④⑥⑦
【答案】A
【解析】①、单位时间内生成nmolO2的同时生成2n molNO2，说明正逆反应速率的相等，该反应达到平衡状态，故①正确；
②、单位时间内生成nmolO2的同时生2n molNO，只能说明单方向关系，不能说明正逆反应速率的关系，故②错误；
③、用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态，反应进行到任何时刻都成立的关系，不能说明达到了平衡，故③错误；
④、混合气体的颜色不变化，说明二氧化氮的浓度不变化，该反应达到平衡状态，故④正确；
⑤、该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以该反应不一定达到平衡状态，故⑤错误；
⑥、因该反应是物质的量在增大的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故⑥正确；
⑦、混合气体的平均相对分子质量=，混合气体的总质量是守恒的，物质的量只有达到平衡时才不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，故⑦正确；
故选A。
7．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在恒温恒容的密闭容器中进行的可逆反应 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，达到平衡状态的标志是
① 单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2
② NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 2∶2∶1 的状态
③ 混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①③⑤ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤
【答案】A
【解析】①单位时间内生成n molO2，同时生成2n molNO2，说明v正=v逆，达到平衡状态，故①正确；
②NO2、NO、O2的反应速率之比为2:2:1的状态不能说明v正=v逆，不一定达到平衡状态，故②错误；
③混合气体的颜色不在改变，说明气体NO2的浓度不变，达到平衡状态，故③正确；
④无论是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度不变，不能说明到达平衡状态，故④错误；
⑤混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比值，混合气体的质量不变，混合气体的平均相对分子质量不再改变，则说明容器中总的物质的量不变，此时能说明到达平衡状态，故⑤正确。
答案选A。
8．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部 B．①③④⑤ C．③⑤ D．①③④
【答案】D
【解析】①由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体分子数减小的反应，反应中混合气体平均相对分子质量增大，则其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡，故①符合题意；
②一个键断裂的同时，有3个键断裂都代表正反应速率，不能说明反应是已达到平衡，故②不符合题意；
③该反应是气体体积减小的反应，恒温恒容时，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明反应已达到平衡，故③符合题意；
④的体积分数都不再改变说明反应已达到平衡，故④符合题意；
⑤由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明反应是已达到平衡，故⑤不符合题意；
综上所述，①③④符合题意，故选D。
9．在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：2X(s)2Y(g)＋Z(g)，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2：1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A．①②⑤ B．①②⑥ C．②③⑤ D．②④⑤
【答案】B
【解析】①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故①正确；
②Y的浓度不再改变，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故②正确；
③Y与Z的物质的量之比始终为2:1，无法判断平衡状态，故③错误；
④2v(Y)正=v(Z)逆，不满足计量数关系，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故④错误；
⑤只有为Y、Z气体，且二者物质的量之比为2:1，则混合气体的平均相对分子质量为定值，不能用混合气体的平均相对分子质量判断平衡状态，故⑤错误；
⑥恒容条件下，气体的总质量发生改变，则混合气体的密度发生改变，容器内密度不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故⑥正确；
故选B。
10（2022·陕西省安康中学高二期末）在一恒温、恒容密闭容器中，发生反应：，下列能表明已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成，同时消耗了 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A．①②③ B．③④⑤ C．②③④ D．①②⑤
【答案】B
【解析】①密度= ，在恒温、恒容条件下建立化学平衡的过程中，气体的总质量、总体积不变，故密度不会变化，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，故①错误；
②生成1molD是正反应，消耗2molA也是正反应，不能说明正逆反应速率相等，故②错误；
③混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比，m（总）是定值而n（总）是变量，则混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态，故③正确；
④C (g)的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体的压强发生变化，所以混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，故⑤正确；
能表明反应已达到平衡状态的是③④⑤；
答案选B。
11．（2021·吉林·汪清县汪清第四中学高二阶段练习）某温度下，在一恒容容器中进行反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内，有1molA反应，同时有2molC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内，有2molC生成，同时有1molA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1：3：2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化
A．③④⑤⑥ B．①②③ C．②④⑥ D．②③⑤
【答案】D
【解析】①单位时间内，有1molA反应，同时有2molC生成，只表示正反应，无法说明反应已达到平衡，故①不选；
②正反应为气体体积减小的反应，在恒容容器中压强为变化的量，则容器内压强不随时间而变化说明反应已达到平衡，故②选；
③单位时间内，有2molC生成，同时有1molA生成说明正逆反应速率相等，则应已达到平衡，故③选；
④用 A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2，化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，无法说明反应已达到平衡，故④不选；
⑤气体的总质量不变，正反应为物质的量减少的反应，故气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量不随时间而变化，则反应已达到平衡，故⑤选；
⑥恒容容器气体体积不变，质量不变，则气体的密度为定值，气体的密度不随时间而变化无法说明应已达到平衡，故⑥不选；
故答案选：D。
12．（2022·江西省铜鼓中学高二开学考试）在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：2X(g)2Y(g)+Z(s)，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol X的同时消耗n mol Y
②Y的浓度不再改变
③X与Y的物质的量之比不变
④容器内密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥Y与Z的物质的量之比不变
A．①②⑤ B．①②③ C．②③④ D．④⑤⑥
【答案】C
【解析】①单位时间内生成n mol X的同时消耗n mol Y表示的都是反应逆向进行，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，①不符合题意；
②反应在恒温恒容密闭容器中进行，若反应正向进行，则Y的浓度会减小，若反应逆向进行，则Y的浓度会增大，若Y的浓度不再改变，则反应处于平衡状态，②符合题意；
③若反应正向进行，则X与Y的物质的量之比会减小，若反应逆向进行，则X与Y的物质的量之比会增大，若X与Y的物质的量之比不变，则反应正向进行的程度与反应逆向进行的程度相同，反应处于平衡状态，③符合题意；
④反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，该反应的正反应是气体质量发生改变的反应，若容器内密度不再改变，则气体的质量不变，反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应前后气体的物质的量不变，则无论反应是否达到平衡，混合气体的压强始终不变，因此不可据此判断反应是否达到平衡状态，⑤不符合题意；
⑥Y与Z都是生成物，二者的物质的量之比始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑥不符合题意；
故合理选项是②③④，故合理选项是C。
题组二 化学平衡常数
1．（2022·广西贺州·高二期末）某温度下气体反应体系达到化学平衡，平衡常数K=，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)
B．降低温度，正反应速率增大
C．该反应的焓变为负值
D．增大c(A)、c(B)，K增大
【答案】A
【解析】A．已知反应为气体反应体系，根据该反应的平衡常数表达式K=可知，该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)，A正确；
B．降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞几率减小，反应速率减慢，B错误；
C．若温度适当降低，F的浓度增加，说明降温平衡逆向进行，则该反应为吸热反应，该反应的焓变为正值，C错误；
D．温度不变，平衡常数不发生改变，D错误；
答案选A。
2．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向 B．逆反应方向 C．处于平衡状态 D．无法判断
【答案】A
【解析】Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1，Q=1
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
【答案】D
【解析】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q
D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误；
答案选D。
4．（2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高二期末）反应在1000K时，当总压为101kPa，气体组成是，，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】已知气体的体积分数等于气体的物质的量分数，则Kp=，则
，可见，则平衡正向移动，故答案为：A。
5．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2 B．K1-K2 C．K1 ×K2 D．K1/K2
【答案】D
【解析】根据平衡常数的定义可知，K1=、K2=，H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==；
故答案为D。
6．（2022·宁夏·石嘴山市第三中学高二阶段练习）二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。
下列说法错误的是
A．反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应 B．温度：
C．反应Ⅲ的 D．时反应Ⅲ的平衡常数
【答案】D
【解析】A．由于反应Ⅰ、Ⅱ的△H都小于零，所以反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应，A正确；
B．升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，所以，B正确；
C．根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ可得反应 ，C正确；
D．将已知方程式Ⅰ+Ⅱ可得CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)反应Ⅲ的平衡常数，D错误；
故选D。
7．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
【答案】D
【解析】A．化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，因此增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，平衡常数不变，A错误；
B．任何化学反应都有化学键的断裂与形成，因此化学反应都有能量变化，故改变反应的温度，化学平衡常数一定会发生变化，B错误；
C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体物质浓度不变，因此该反应的化学平衡常数K=，C错误；
D．根据选项C分析可知化学平衡常数K=，D正确；
故合理选项是D。
8．（2022·云南·宣威市第三中学高二期末）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定
【答案】C
【解析】，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
9．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末）已知下列反应： ；
；
则反应的平衡常数可以表示为
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】由平衡常数定义可知，，，反应的平衡常数，可知K=；
故答案选A。
10．（2022·河北·张家口市第一中学高二期中）在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
以下说法正确的是
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数的数值为 5×10-82
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞CO2＞H2O
D．增大压强，反应①、反应②、反应③的化学平衡常数分别为：不变、变大、变小
【答案】B
【解析】A． 该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1=，故A错误；
B． 该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数的数值为=5×10-82，故B正确；
C． 该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③的平衡常数分别为K1=1×1030、5×10-82、4×10-92，产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，故C错误；
D． 温度不变，平衡常数不变，故D错误；
故选B。
11．平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在25℃时，下列反应的平衡常数如下：
2NO(g)N2(g)+O2(g)；K1=1×10-30
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；K2=2×1081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g)；K3=4×10-92
(1)常温下，NO分解产生O2反应的平衡常数表达式为_____。
(2)常温下，水分解产生O2，此时平衡常数值约为____。
(3)常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为____>_____>____。____
【答案】(1)K=
(2)5×10-82
(3)NO>H2O>CO2
【解析】(1)各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是平衡常数，常温下，NO分解产生O2反应的平衡常数表达式为K=；
(2)由于互为可逆反应的平衡常数互为倒数，所以水分解产生O2的Kc===5×10-82；
(3)K越大，反应进行越彻底，比较K1、Kc、K3大小可知放出O2的倾向大小为NO>H2O>CO2。
题组三 影响化学平衡移动的因素
1．（2022·贵州·高二学业考试）在一定条件下，恒容密闭容器中反应达到平衡后，能使B的浓度增大的措施是
A．降温 B．升温 C．使用催化剂 D．减少A的浓度
【答案】B
【解析】A.该反应正反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，B的浓度减小，A错误；
B.该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，B的浓度增大，B正确；
C.加入催化剂，平衡不移动，B的浓度不变，C错误；
D.减少A的浓度，平衡逆向移动，B的浓度减小，D错误；故选B。
2．（2022·广西钦州·高二期末）对已达平衡的下列反应：，若增大压强，则所产生的影响正确的是
A．正、逆反应速率都增大，平衡不发生移动
B．正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
D．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】B是固体，故该反应为气体体积增大的可逆反应，增大压强，各气体物质浓度均增大，所以正逆反应速率都加快，但平衡向气体体积减小的方向进行，即平衡向逆反应方向移动；答案选B。
3．（2022·江西赣州·高二期末）已知反应，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2mol，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如表：
序号
温度/℃
容器体积
CO转化率
平衡压强/Pa
①
200
50%
②
200
70%
③
350
50%
下列说法正确的是
A．平衡时反应速率；③>①>②
B．平衡时体系压强：
C．若容器体积，则
D．若实验②中CO和用量均加倍，则CO转化率小于70%
【答案】C
【解析】A．①、②的温度相同，而CO转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即v1>v2，因此反应速率：②>①，故A错误；
B．①与②比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不相等，因此平衡时体系压强P1∶P2≠5∶4，故B错误；
C．若容器体积V1>V3、温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即正向是放热反应，故C正确；
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩体积，CO转化率增大，则CO转化率>70%，故D错误；
故答案选C。
4．（2022·四川达州·高二期末）将2.00molX和1.00molY充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2x(g)+Y(g) 2Z(g)，达到平衡时X为1.40mol，如果此时移走1.00molX和0.50molY，保持温度和体积不变，再次达到平衡时，X的物质的量可能为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】平衡时移走1.00molX和0.50molY，与原平衡相比，可以等效为开始加入1.00 mol X和0.50molY达到的平衡，若平衡不移动，x的物质的量为0.70mol，该反应是气体体积减小的反应，移走1.00molX和0.50molY会减小容器的压强，平衡向逆反应方向移动，x的物质的量增大，但不可能为1.00mol，所以再次达到平衡时，X的物质的量介于0.70mol—1.00mol之间，可能为0.80mol，故选C。
5．（2022·上海市西南位育中学高二期末）在溶液中存在平衡。现要使平衡向逆方向移动且使增大的是
A．加热 B．通入HCl气体 C．加入NaOH溶液 D．加水稀释
【答案】B
【解析】A．加热促进平衡正向移动，增大，但是与题意不符，A错误；
B．通入HCl气体，氯化氢溶于水氢离子浓度增加，且平衡逆向移动，B正确；
C．加入NaOH溶液中和氢离子，故氢离子浓度减小，平衡正向移动，C错误；
D．加水稀释，氢离子浓度减小，D错误；
答案选B。
6．（2022·宁夏·银川二中高二期中）将CaCO3放入密闭的真空容器中，反应：CaCO3 (s) CaO(s)＋CO2(g)达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是
A．平衡常数减小 B．CaO物质的量不变 C．CO2浓度不变 D．CO2浓度变大
【答案】C
【解析】A．平衡常数K和温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；
B．缩小容器容积，压强增大，平衡逆向移动，n(CaO)减小，B错误；
C．K=c(CO2)，K不变，则c(CO2)也不变，C正确；
D．c(CO2)不变，D错误；
故选C。
7．（2022·云南保山·高二期中）反应X(g)+Y(g)⇌3Z(g) △H<0，达到平衡时，下列说法正确的是
A．减小容器体积，平衡向右移动 B．恒容时充入He气，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大
【答案】D
【解析】A．该反应气态物质反应前后总物质的量不相等，减小体积平衡向左移动，故A错误;
B．恒容时充入He气，各物质速率不变，平衡不移动，产率不变，故B错误;
C．增大X物质浓度，平衡正向移动，但X的转化率减小，故C错误;
D．降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，故D正确;
故答案选D。
8．（2022·广东潮州·高二期末）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
C．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】C
【解析】A．硫氰根离子和铁离子反应存在化学平衡，Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深，平衡向生成硫氰化铁方向移动，所以能用平衡移动原理解释，选项A不符合；
B．将氨气液化分离，平衡向正反应方向移动，提高氨气产率,符合勒夏特列原理，选项B不符合；
C．H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），该反应的反应前后气体计量数之和不变，所以压强不影响平衡移动，由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深，说明体积减小碘蒸气浓度增大，颜色加深，与平衡移动无关，所以不能用勒夏特里原理解释，选项C符合；
D．增大空气的量，即增大反应物浓度，平衡正向移动，所以可以提高二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，选项D不符合；
答案选C。
9．（2022·山西·临汾第一中学校高二期末）密闭容器中发生反应： ，根据下列图像，回答问题：
(1)下列时刻所改变的外界条件是_______；_______；_______。
(2)反应速率最快的时间段是_______。
(3)下列措施能增大正反应速率的是_______。
A．通入 B．分离出 C．降温 D．增大容积
【答案】(1) 升高温度 加入催化剂 减小压强
(2)
(3)A
【解析】(1)该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，t0～t1段，正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，t1～t2段，正逆反应速率都增大，但v正＜v逆，则平衡逆向移动，因为该反应前后气体体积改变，所以改变的条件只能是升高温度；
t3～t4段，正逆反应速率都增大且相等，则改变条件是加入催化剂；
t4～t5段，正逆反应速率都减小，且v正＜v逆，则平衡逆向移动，改变的条件是减小压强，故答案为：升高温度；加入加催化剂；减小压强；
(2)反应速率最大时应该是纵坐标最大时，反应速率最大的时间段是t3～t4段，故答案为：t3～t4段；
(3)A．通入可增加反应物的浓度，能增大正反应速率，A选；
B．分离出，生成物浓度减小，反应物浓度不变，不能增大正反应速率，B不选；
C．降温使正反应速率减慢，C不选；
D．增大容积，反应物浓度减小，正反应速率减慢，D不选；故选：A。
题组四 勒夏特列原理
1．（2022·上海交大附中高二阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．溶液中加入固体后颜色变深
B．工业合成氨中，采用高压的条件
C．由组成的平衡体系加压后颜色变深
D．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
【答案】C
【解析】A．硫氰合铁溶液中存在如下平衡：Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，向硫氰化铁溶液中加入固体硫氰化钾，硫氰酸根离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，硫氰化铁的浓度最大，溶液颜色变深，所以加入固体硫氰化钾后颜色变深能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的产率增大，所以工业合成氨中，采用高压的条件能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．氢气和碘蒸气反应生成碘化氢的反应为气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，则平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；
D．二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，使用过量的空气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，所以工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故选C。
2．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）下列不能用平衡移动原理解释的是
A．工业合成氨体系中及时分离氨气以提高原料转化率
B．工业上SO2催化氧化成SO3的反应，选用常压条件而不选用高压
C．将装有NO2的密封玻璃球浸在热水中，玻璃球颜色加深
D．用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，可减少Cl2的损失
【答案】B
【解析】A．工业合成氨体系中及时分离氨气，并将未反应的N2、H2再加入合成塔，既减少了生成物浓度，同时也增大反应物浓度，可以使平衡正向移动，从而可以提高原料转化率，A不符合题意；
B．工业上SO2催化氧化成SO3的反应是气体体积减小的反应，高压有利于SO2转化为SO3，选用常压条件而不选用高压，是常压下SO2的转化率很高，同时高压对设备要求也相应提高，导致经济成本也会相应增大，B符合题意；
C．NO2存在化学平衡：2NO2(g)N2O4(g)，该反应是气体体积减小的放热反应，将装有NO2的密封玻璃球浸在热水中，温度升高，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致玻璃球中c(NO2)增大，气体物质颜色加深，C不符合题意；
D．Cl2与反应存在化学平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，使用饱和食盐水时，由于HCl在水中溶解度很大，可以除去杂质HCl，同时由于溶液中c(Cl-)增大，化学平衡逆向移动，导致Cl2溶解量、反应量减小，因此可减少Cl2的损失，D不符合题意；
故合理选项是B。
3．（2022·重庆南开中学高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．用排饱和食盐水法收集氯气
B．加催化剂，使和在一定的条件下转化为
C．将球浸泡在热水中颜色加深
D．加压条件下有利于和H2反应生成
【答案】B
【解析】A．氯气溶于水发生可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO，在饱和食盐水中有大量的Cl-，可以阻止氯气溶在水中，故A可以用平衡移动原理解释；
B．催化剂不影响平衡，故B不能用平衡移动原理解释；
C．NO2和N2O4存在平衡：2NO2N2O4，该反应的正反应是放热的，升高温度，平衡逆向移动，NO2是红棕色的，N2O4是无色的，则混合气颜色加深，故C可以用平衡移动原理解释；
D．氮气和氢气合成氨气是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于合成氨，故D可以用平衡移动原理解释；
故选B。
4．（2022·江苏·马坝高中高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．合成氨工业中采用高压条件
B．用排饱和食盐水的方法收集
C．由、蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
D．及时分离从合成塔中出来的混合气，有利于合成氨
【答案】C
【解析】A．工业合成氨的反应为可逆反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，A错误；
B．氯气在水中发生，在饱和食盐水中，Cl-浓度较大，可降低氯气的溶解度，可用化学平衡移动原理解释，B错误；
C．由、蒸气、HI组成的平衡体系, 增大压强，体积变小，各物质浓度增大，颜色变深，平衡不移动，不能用化学平衡移动原理解释，C正确；
D．及时分离从合成塔中出来的混合气，可以降低氨气的浓度，有利于平衡正向移动，可用化学平衡移动原理解释，D错误；
故选C。
5．（2022·福建·泉州七中高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗
B．打开碳酸饮料会有大量气泡冒出
C．NO2与N2O4的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深
D．钠与氯化钾共融制备钾：Na(1)+KCl(l)K(g)+NaCl(l)
【答案】C
【解析】A．一氧化碳严重中毒者的血液后有如下平衡：CO+Hb•O2O2+Hb•CO，在高压氧舱中，生成物氧气浓度增大，平衡向逆反应方向移动，使Hb•CO转化为Hb•O2，恢复血红蛋白的输氧功能，则一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗能用化学平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．碳酸饮料中存在如下平衡：CO2(g） CO2(aq），打开碳酸饮料，气体压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳浓度增大，会有大量气泡冒出，则打开碳酸饮料会有大量气泡冒出能用化学平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系为：2NO2N2O4，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，混合气体颜色变浅，则加压缩小体积后颜色加深不能用化学平衡移动原理解释，故C符合题意；
D．金属钠的熔沸点大于金属钾，钠与氯化钾共融制备钾时，钾蒸气从平衡体系中逸出，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，有利于氯化钾转化为金属钾，则钠与氯化钾共融制备钾能用化学平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故选C。
6．（2022·辽宁朝阳·高二期中）反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．加压体系的颜色加深，可利用勒夏特列原理解释
B．该反应逆反应的活化能比正反应的活化能高
C．和总键能小于和的总键能
D．使用催化剂可降低过渡态的能量，提高活化分子的百分数
【答案】A
【解析】A．加压，平衡不移动，加压时由于容器体积减小，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，A项错误；
B．根据图像可知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，B项正确；
C．该反应的∆H=209kJ/mol-348kJ/mol=-139kJ/mol＜0，说明反应物N2O(g)和NO(g)的总键能小于生成物N2(g)和NO2(g)的总键能，C项正确；
D．使用催化剂可降低反应的活化能，即降低过渡态的能量，使更多的分子成为活化分子，提高活化分子的百分数，D项正确；答案选A。
题组五 综合运用
1．回答下列问题：
(1)高温下，在密闭容器中用还原可得到金属钨，其总反应为：，该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和为原料合成清洁能源二甲醚()，反应如下：。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母)，其判断理由是_______。
【答案】(1)K=
(2) a 正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小
【解析】(1)根据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数的表达式K=；故答案为K=；
(2)化学平衡常数只受温度的影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数减小，根据图像可知，曲线a表示该反应化学平衡常数随温度的变化；故答案为a；正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小。
2．（2022·四川达州·高二期末）甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)在恒容密闭容器进行反应I，测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①△H1____0，其理由是____。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____。
A．c(CO)=c(CO2) B．容器内CO2的体积分数保持不变
C．容器内气体密度保持不变 D．容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是____，图乙中t2时刻发生改变的条件是____。
④若1200℃时，在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，此时v(正)____v(逆)(填大于、小于或等于)，其理由是____。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II，若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2，测得容器中总压强为pkPa，5min时反应达到平衡，测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=____kPa·min-1。
②该温度下反应的平衡常数Kp=____(Kp是用分压表示的平衡常数)。
【答案】(1) ＞ 随着温度升高，化学平衡常数增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应， B 使用催化剂或增大压强 从体系中分离出H2或降低温度 小于 Qc＞K(1200℃)，平衡逆向移动
(2) (p-p0)
【解析】（1）①随着温度升高，化学平衡常数增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，△H1＞0；
②A．c(CO)=c(CO2) ，不能说明该反应达到化学平衡状态，A不符合题意；
B．容器内CO2的体积分数保持不变，则v正(CO2)= v逆(CO2)，说明该反应达到化学平衡状态，B符合题意；
C．反应前后，气体的质量不变，恒容容器内气体的体积不变，则气体的密度始终保持不变，故容器内气体密度保持不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，C不符合题意；
D．该反应是气体分子数不变的反应，则反应前后，容器内的压强保持不变，故容器中压强保持不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，D不符合题意；
故选B；
③图甲中，t2时刻， v正、v逆同幅度增大，平衡未发生移动，则t2时刻发生改变的条件可能是使用催化剂，且该反应是气体分子数不变的反应，增大压强也会增大v正、v逆，且平衡不移动，故图甲中t2时刻发生改变的条件是使用催化剂或增大压强；图乙中，t2时刻，c(CO2)增大，c(CO)减小，平衡逆向移动，t2时刻发生改变的条件可能是从体系中分离出H2，且该反应是吸热反应，降低温度也能使平衡逆向移动，故图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出H2或降低温度；
④Qc===4＞2.6=K(1200℃)，则平衡逆向移动，此时v(正)小于v(逆)。
（2）①设开始时，n(CO)=x mol，n(H2)=2x mol，Δn(CO)=y mol，则有
，反应前气体的总物质的量为3x mol，P1(H2)== ，平衡时气体的总物质的量为(3x-2y)mol，则有，则，，故平衡时P2(H2)==[]´p0 kPa=(p0-)kPa，则v(H2)===(p-p0) kPa·min-1；
②平衡时，P(H2)=(p0-)kPa，P(CO)==(p0-)kPa，P(CH3OH)= ===kPa，则KP===。
3．（2022·西藏·拉萨中学高二阶段练习）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，氮的氧化物是大气的污染物，请问：
(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为___________(用离子方程式表示)，0.1 mol•L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的pH ___________(填“增大”或“减小”)；若加入少量的明矾，溶液中的的浓度 ___________(填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为___________ ，平衡常数表达式为___________；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为___________mol。
(3)甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ·mol-1，甲醚可作燃料电池的燃料。已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)=2CH3OCH3(g)的反应热为___________；
(4)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+ 2CO2(g) CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H＜0
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______ (选填编号，注意大小写)
a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成
c．容器中气体密度不再改变
d．容器中气体压强不再改变
②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) NH3·H2O+OH- 减小 增大
(2) NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑ K= c(N2O)∙c2(H2O) 4
(3)-378.8kJ/mol
(4) a d 变小
【解析】(1)氨的水溶液中的NH3·H2O为弱碱，发生部分电离使溶液呈弱碱性，其原因为NH3·H2O+OH-，0.1 mol•L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，平衡逆向移动，从而使溶液的c(OH-)减小，pH减小；若加入少量的明矾，Al3+将与OH-结合为Al(OH)3沉淀，从而使平衡正向移动，溶液中的浓度增大。答案为：NH3·H2O+OH-；减小；增大；
(2)250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解反应为可逆反应，且分解生成N2O和H2O，则该分解反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑，平衡常数表达式为K= c(N2O)∙c2(H2O)；该反应中，电子转移的数目为4，则1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为4mol。答案为：NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑；K= c(N2O)∙c2(H2O)；4；
(3)依题意，可得出如下热化学方程式：
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1=-285.8 kJ·mol-1 ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-393.5 kJ·mol-1 ②
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H3=-1455 kJ·mol-1 ③
利用盖斯定律，将反应①×6+②×4-③×2，即得反应4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)=2CH3OCH3(g) ∆H=(-285.8 kJ·mol-1)×6+(-393.5 kJ·mol-1)×4-(-1455 kJ·mol-1)×2=-378.8kJ/mol。答案为：-378.8kJ/mol；
(4)①a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，a符合题意；
b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成，则反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，b不符合题意；
c．容器中气体的总质量不变，总体积不变，则密度始终不变，所以当密度不再改变时，反应不一定达平衡状态，c不符合题意；
d．容器中反应前后气体分子数不等，压强始终发生改变，当气体压强不再改变时，反应达平衡状态，d符合题意；故选a d；
②因为正反应为放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CH3OCH3的产率变小。答案为：a d；变小。
2.2 化学平衡（精练）
题组一 化学平衡状态的判断
1．（2022·湖南·长沙市南雅中学高二阶段练习）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是
A．混合气体的压强不再变化 B．混合气体的密度不再变化
C． D．且不再变化
【答案】C
【解析】A．该反应体系温度和容积不变，反应的气体分子数改变，混合气体的压强发生变化，则当混合气体的压强不再变化，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．该反应体系容积不变，气体总质量发生改变，则混合气体的密度发生变化，则当混合气体的密度不再变化，能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．未指明反应速率的方向，其比值等于系数之比也不能说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D．且不再变化，即反应体系各组分浓度不再改变，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；故选C。
2．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
【答案】A
【解析】①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，能作为判断平衡标志，故①符合题意；②该反应是体积增大的反应，压强不断增大，当密闭容器中总压强不变，能作为判断平衡标志，故②符合题意；③密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增大，容器体积不变，密度增大，当密闭容器中混合气体的密度不变，则能作为判断平衡标志，故③符合题意；④氨气和二氧化碳按照物质的量之比2:1增加，因此相对分子质量始终不变，当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断平衡标志，故④不符合题意；⑤该反应条件是恒温密闭容器，温度不改变，当密闭容器中温度不变，不能作为判断平衡标志，故⑤不符合题意；⑥正向反应，氨气与二氧化碳始终按照2:1增加，CO2的体积分数始终不变，当密闭容器中CO2的体积分数不变，不能作为判断平衡标志，故⑥不符合题意；⑦正向反应，气体质量增加，当混合气体总质量不变，能作为判断平衡标志，故⑦符合题意；因此正确的有4个；故A符合题意。
综上所述，答案为A。
3．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 molH-O键断裂的同时，有2molH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③ B．②④⑤ C．②③ D．③④⑤
【答案】C
【解析】当2v正(H2O)=v逆(HF)，反应达到平衡状态，故①错误；SiF4的体积分数不再变化，说明各物质的物质的量浓度不再变化，反应达到平衡状态，故②正确；容器内气体压强不再变化，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故③正确；平衡时应有4 mol H- O键断裂的同时，有4 mol H- F键断裂，故④错误；该反应是在容积不变的密闭容器中进行，混合气体的体积不会变化，故⑤错误。能说明反应达到平衡状态的是②③。
4．（2022·四川省蒲江县蒲江中学高二阶段练习）在一定温度下的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达 到平衡状态的是
A．①③④⑤⑦ B．①②③ C．①②③④⑦ D．①②③⑦
【答案】B
【解析】①该反应是反应前后气体体积不等的反应，若混合气体的压强不变，则反应达到平衡状态，①正确；
②该反应反应前后气体的质量变化，容器的容积不变，所以混合气体的密度不变，反应达到平衡状态，②正确；
③反应物不是气体，生成物是气体，若混合气体的总物质的量不变，则反应达到平衡状态，③正确；
④只有生成物是气体，二者的物质的量的比始终不变，因此混合气体的平均相对分子质量总是不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，④错误；
⑤氨气和二氧化碳均为无色气体，不能根据混合气体的颜色变化判断平衡状态，⑤错误；
⑥反应物是固体，浓度不变，而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比，不能据此判断为平衡状态，⑥错误；
⑦只有生成物为气体，二者的含量始终不变，因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态，⑦错误；
综上分析，正确的为①②③，答案选B。
5．（2022·湖南·衡阳市一中高二阶段练习）一定温度下，在某恒容密闭容器中，对于可逆反应aN(g)+bM(g)cR(g)的下列叙述中，能作为判断该反应达到平衡状态标志的是
A．n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c
B．混合气体的密度不再随时间而改变
C．单位时间内，每消耗a mol N的同时生成b mol M
D．混合气体的总质量不再随时间而改变
【答案】C
【解析】A．n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c与投入量有关，不能作为判定平衡的依据，A错误；
B．由于质量守恒，恒容密闭容器，混合气体的密度不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，B错误；
C．单位时间内，每消耗a mol N的同时生成b mol M，证明v正=v逆，能作为判断该反应达到平衡状态标志，C正确；
D．由于质量一直处于守恒状态，混合气体的总质量不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，D错误；
答案选C。
6．（2022·河北武强中学高二期中）可逆反应：2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)，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、O2表示的反应速率之比为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．①④⑥⑦ B．①④⑤⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．②③④⑥⑦
【答案】A
【解析】①、单位时间内生成nmolO2的同时生成2n molNO2，说明正逆反应速率的相等，该反应达到平衡状态，故①正确；
②、单位时间内生成nmolO2的同时生2n molNO，只能说明单方向关系，不能说明正逆反应速率的关系，故②错误；
③、用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态，反应进行到任何时刻都成立的关系，不能说明达到了平衡，故③错误；
④、混合气体的颜色不变化，说明二氧化氮的浓度不变化，该反应达到平衡状态，故④正确；
⑤、该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以该反应不一定达到平衡状态，故⑤错误；
⑥、因该反应是物质的量在增大的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故⑥正确；
⑦、混合气体的平均相对分子质量=，混合气体的总质量是守恒的，物质的量只有达到平衡时才不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，故⑦正确；
故选A。
7．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在恒温恒容的密闭容器中进行的可逆反应 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，达到平衡状态的标志是
① 单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2
② NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 2∶2∶1 的状态
③ 混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①③⑤ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤
【答案】A
【解析】①单位时间内生成n molO2，同时生成2n molNO2，说明v正=v逆，达到平衡状态，故①正确；
②NO2、NO、O2的反应速率之比为2:2:1的状态不能说明v正=v逆，不一定达到平衡状态，故②错误；
③混合气体的颜色不在改变，说明气体NO2的浓度不变，达到平衡状态，故③正确；
④无论是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度不变，不能说明到达平衡状态，故④错误；
⑤混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比值，混合气体的质量不变，混合气体的平均相对分子质量不再改变，则说明容器中总的物质的量不变，此时能说明到达平衡状态，故⑤正确。
答案选A。
8．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部 B．①③④⑤ C．③⑤ D．①③④
【答案】D
【解析】①由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体分子数减小的反应，反应中混合气体平均相对分子质量增大，则其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡，故①符合题意；
②一个键断裂的同时，有3个键断裂都代表正反应速率，不能说明反应是已达到平衡，故②不符合题意；
③该反应是气体体积减小的反应，恒温恒容时，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明反应已达到平衡，故③符合题意；
④的体积分数都不再改变说明反应已达到平衡，故④符合题意；
⑤由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明反应是已达到平衡，故⑤不符合题意；
综上所述，①③④符合题意，故选D。
9．在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：2X(s)2Y(g)＋Z(g)，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2：1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A．①②⑤ B．①②⑥ C．②③⑤ D．②④⑤
【答案】B
【解析】①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故①正确；
②Y的浓度不再改变，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故②正确；
③Y与Z的物质的量之比始终为2:1，无法判断平衡状态，故③错误；
④2v(Y)正=v(Z)逆，不满足计量数关系，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故④错误；
⑤只有为Y、Z气体，且二者物质的量之比为2:1，则混合气体的平均相对分子质量为定值，不能用混合气体的平均相对分子质量判断平衡状态，故⑤错误；
⑥恒容条件下，气体的总质量发生改变，则混合气体的密度发生改变，容器内密度不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故⑥正确；
故选B。
10（2022·陕西省安康中学高二期末）在一恒温、恒容密闭容器中，发生反应：，下列能表明已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成，同时消耗了 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A．①②③ B．③④⑤ C．②③④ D．①②⑤
【答案】B
【解析】①密度= ，在恒温、恒容条件下建立化学平衡的过程中，气体的总质量、总体积不变，故密度不会变化，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，故①错误；
②生成1molD是正反应，消耗2molA也是正反应，不能说明正逆反应速率相等，故②错误；
③混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比，m（总）是定值而n（总）是变量，则混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态，故③正确；
④C (g)的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体的压强发生变化，所以混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，故⑤正确；
能表明反应已达到平衡状态的是③④⑤；
答案选B。
11．（2021·吉林·汪清县汪清第四中学高二阶段练习）某温度下，在一恒容容器中进行反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内，有1molA反应，同时有2molC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内，有2molC生成，同时有1molA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1：3：2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化
A．③④⑤⑥ B．①②③ C．②④⑥ D．②③⑤
【答案】D
【解析】①单位时间内，有1molA反应，同时有2molC生成，只表示正反应，无法说明反应已达到平衡，故①不选；
②正反应为气体体积减小的反应，在恒容容器中压强为变化的量，则容器内压强不随时间而变化说明反应已达到平衡，故②选；
③单位时间内，有2molC生成，同时有1molA生成说明正逆反应速率相等，则应已达到平衡，故③选；
④用 A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2，化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，无法说明反应已达到平衡，故④不选；
⑤气体的总质量不变，正反应为物质的量减少的反应，故气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量不随时间而变化，则反应已达到平衡，故⑤选；
⑥恒容容器气体体积不变，质量不变，则气体的密度为定值，气体的密度不随时间而变化无法说明应已达到平衡，故⑥不选；
故答案选：D。
12．（2022·江西省铜鼓中学高二开学考试）在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：2X(g)2Y(g)+Z(s)，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol X的同时消耗n mol Y
②Y的浓度不再改变
③X与Y的物质的量之比不变
④容器内密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥Y与Z的物质的量之比不变
A．①②⑤ B．①②③ C．②③④ D．④⑤⑥
【答案】C
【解析】①单位时间内生成n mol X的同时消耗n mol Y表示的都是反应逆向进行，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，①不符合题意；
②反应在恒温恒容密闭容器中进行，若反应正向进行，则Y的浓度会减小，若反应逆向进行，则Y的浓度会增大，若Y的浓度不再改变，则反应处于平衡状态，②符合题意；
③若反应正向进行，则X与Y的物质的量之比会减小，若反应逆向进行，则X与Y的物质的量之比会增大，若X与Y的物质的量之比不变，则反应正向进行的程度与反应逆向进行的程度相同，反应处于平衡状态，③符合题意；
④反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，该反应的正反应是气体质量发生改变的反应，若容器内密度不再改变，则气体的质量不变，反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应前后气体的物质的量不变，则无论反应是否达到平衡，混合气体的压强始终不变，因此不可据此判断反应是否达到平衡状态，⑤不符合题意；
⑥Y与Z都是生成物，二者的物质的量之比始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑥不符合题意；
故合理选项是②③④，故合理选项是C。
题组二 化学平衡常数
1．（2022·广西贺州·高二期末）某温度下气体反应体系达到化学平衡，平衡常数K=，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)
B．降低温度，正反应速率增大
C．该反应的焓变为负值
D．增大c(A)、c(B)，K增大
【答案】A
【解析】A．已知反应为气体反应体系，根据该反应的平衡常数表达式K=可知，该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)，A正确；
B．降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞几率减小，反应速率减慢，B错误；
C．若温度适当降低，F的浓度增加，说明降温平衡逆向进行，则该反应为吸热反应，该反应的焓变为正值，C错误；
D．温度不变，平衡常数不发生改变，D错误；
答案选A。
2．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向 B．逆反应方向 C．处于平衡状态 D．无法判断
【答案】A
【解析】Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1，Q=1
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
【答案】D
【解析】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q
D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误；
答案选D。
4．（2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高二期末）反应在1000K时，当总压为101kPa，气体组成是，，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】已知气体的体积分数等于气体的物质的量分数，则Kp=，则
，可见，则平衡正向移动，故答案为：A。
5．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2 B．K1-K2 C．K1 ×K2 D．K1/K2
【答案】D
【解析】根据平衡常数的定义可知，K1=、K2=，H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==；
故答案为D。
6．（2022·宁夏·石嘴山市第三中学高二阶段练习）二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。
下列说法错误的是
A．反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应 B．温度：
C．反应Ⅲ的 D．时反应Ⅲ的平衡常数
【答案】D
【解析】A．由于反应Ⅰ、Ⅱ的△H都小于零，所以反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应，A正确；
B．升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，所以，B正确；
C．根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ可得反应 ，C正确；
D．将已知方程式Ⅰ+Ⅱ可得CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)反应Ⅲ的平衡常数，D错误；
故选D。
7．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
【答案】D
【解析】A．化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，因此增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，平衡常数不变，A错误；
B．任何化学反应都有化学键的断裂与形成，因此化学反应都有能量变化，故改变反应的温度，化学平衡常数一定会发生变化，B错误；
C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体物质浓度不变，因此该反应的化学平衡常数K=，C错误；
D．根据选项C分析可知化学平衡常数K=，D正确；
故合理选项是D。
8．（2022·云南·宣威市第三中学高二期末）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定
【答案】C
【解析】，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
9．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末）已知下列反应： ；
；
则反应的平衡常数可以表示为
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】由平衡常数定义可知，，，反应的平衡常数，可知K=；
故答案选A。
10．（2022·河北·张家口市第一中学高二期中）在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
以下说法正确的是
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数的数值为 5×10-82
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞CO2＞H2O
D．增大压强，反应①、反应②、反应③的化学平衡常数分别为：不变、变大、变小
【答案】B
【解析】A． 该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1=，故A错误；
B． 该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数的数值为=5×10-82，故B正确；
C． 该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③的平衡常数分别为K1=1×1030、5×10-82、4×10-92，产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，故C错误；
D． 温度不变，平衡常数不变，故D错误；
故选B。
11．平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在25℃时，下列反应的平衡常数如下：
2NO(g)N2(g)+O2(g)；K1=1×10-30
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；K2=2×1081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g)；K3=4×10-92
(1)常温下，NO分解产生O2反应的平衡常数表达式为_____。
(2)常温下，水分解产生O2，此时平衡常数值约为____。
(3)常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为____>_____>____。____
【答案】(1)K=
(2)5×10-82
(3)NO>H2O>CO2
【解析】(1)各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是平衡常数，常温下，NO分解产生O2反应的平衡常数表达式为K=；
(2)由于互为可逆反应的平衡常数互为倒数，所以水分解产生O2的Kc===5×10-82；
(3)K越大，反应进行越彻底，比较K1、Kc、K3大小可知放出O2的倾向大小为NO>H2O>CO2。
题组三 影响化学平衡移动的因素
1．（2022·贵州·高二学业考试）在一定条件下，恒容密闭容器中反应达到平衡后，能使B的浓度增大的措施是
A．降温 B．升温 C．使用催化剂 D．减少A的浓度
【答案】B
【解析】A.该反应正反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，B的浓度减小，A错误；
B.该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，B的浓度增大，B正确；
C.加入催化剂，平衡不移动，B的浓度不变，C错误；
D.减少A的浓度，平衡逆向移动，B的浓度减小，D错误；故选B。
2．（2022·广西钦州·高二期末）对已达平衡的下列反应：，若增大压强，则所产生的影响正确的是
A．正、逆反应速率都增大，平衡不发生移动
B．正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
D．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】B是固体，故该反应为气体体积增大的可逆反应，增大压强，各气体物质浓度均增大，所以正逆反应速率都加快，但平衡向气体体积减小的方向进行，即平衡向逆反应方向移动；答案选B。
3．（2022·江西赣州·高二期末）已知反应，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2mol，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如表：
序号
温度/℃
容器体积
CO转化率
平衡压强/Pa
①
200
50%
②
200
70%
③
350
50%
下列说法正确的是
A．平衡时反应速率；③>①>②
B．平衡时体系压强：
C．若容器体积，则
D．若实验②中CO和用量均加倍，则CO转化率小于70%
【答案】C
【解析】A．①、②的温度相同，而CO转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即v1>v2，因此反应速率：②>①，故A错误；
B．①与②比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不相等，因此平衡时体系压强P1∶P2≠5∶4，故B错误；
C．若容器体积V1>V3、温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即正向是放热反应，故C正确；
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩体积，CO转化率增大，则CO转化率>70%，故D错误；
故答案选C。
4．（2022·四川达州·高二期末）将2.00molX和1.00molY充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2x(g)+Y(g) 2Z(g)，达到平衡时X为1.40mol，如果此时移走1.00molX和0.50molY，保持温度和体积不变，再次达到平衡时，X的物质的量可能为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】平衡时移走1.00molX和0.50molY，与原平衡相比，可以等效为开始加入1.00 mol X和0.50molY达到的平衡，若平衡不移动，x的物质的量为0.70mol，该反应是气体体积减小的反应，移走1.00molX和0.50molY会减小容器的压强，平衡向逆反应方向移动，x的物质的量增大，但不可能为1.00mol，所以再次达到平衡时，X的物质的量介于0.70mol—1.00mol之间，可能为0.80mol，故选C。
5．（2022·上海市西南位育中学高二期末）在溶液中存在平衡。现要使平衡向逆方向移动且使增大的是
A．加热 B．通入HCl气体 C．加入NaOH溶液 D．加水稀释
【答案】B
【解析】A．加热促进平衡正向移动，增大，但是与题意不符，A错误；
B．通入HCl气体，氯化氢溶于水氢离子浓度增加，且平衡逆向移动，B正确；
C．加入NaOH溶液中和氢离子，故氢离子浓度减小，平衡正向移动，C错误；
D．加水稀释，氢离子浓度减小，D错误；
答案选B。
6．（2022·宁夏·银川二中高二期中）将CaCO3放入密闭的真空容器中，反应：CaCO3 (s) CaO(s)＋CO2(g)达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是
A．平衡常数减小 B．CaO物质的量不变 C．CO2浓度不变 D．CO2浓度变大
【答案】C
【解析】A．平衡常数K和温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；
B．缩小容器容积，压强增大，平衡逆向移动，n(CaO)减小，B错误；
C．K=c(CO2)，K不变，则c(CO2)也不变，C正确；
D．c(CO2)不变，D错误；
故选C。
7．（2022·云南保山·高二期中）反应X(g)+Y(g)⇌3Z(g) △H<0，达到平衡时，下列说法正确的是
A．减小容器体积，平衡向右移动 B．恒容时充入He气，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大
【答案】D
【解析】A．该反应气态物质反应前后总物质的量不相等，减小体积平衡向左移动，故A错误;
B．恒容时充入He气，各物质速率不变，平衡不移动，产率不变，故B错误;
C．增大X物质浓度，平衡正向移动，但X的转化率减小，故C错误;
D．降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，故D正确;
故答案选D。
8．（2022·广东潮州·高二期末）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
C．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】C
【解析】A．硫氰根离子和铁离子反应存在化学平衡，Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深，平衡向生成硫氰化铁方向移动，所以能用平衡移动原理解释，选项A不符合；
B．将氨气液化分离，平衡向正反应方向移动，提高氨气产率,符合勒夏特列原理，选项B不符合；
C．H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），该反应的反应前后气体计量数之和不变，所以压强不影响平衡移动，由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深，说明体积减小碘蒸气浓度增大，颜色加深，与平衡移动无关，所以不能用勒夏特里原理解释，选项C符合；
D．增大空气的量，即增大反应物浓度，平衡正向移动，所以可以提高二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，选项D不符合；
答案选C。
9．（2022·山西·临汾第一中学校高二期末）密闭容器中发生反应： ，根据下列图像，回答问题：
(1)下列时刻所改变的外界条件是_______；_______；_______。
(2)反应速率最快的时间段是_______。
(3)下列措施能增大正反应速率的是_______。
A．通入 B．分离出 C．降温 D．增大容积
【答案】(1) 升高温度 加入催化剂 减小压强
(2)
(3)A
【解析】(1)该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，t0～t1段，正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，t1～t2段，正逆反应速率都增大，但v正＜v逆，则平衡逆向移动，因为该反应前后气体体积改变，所以改变的条件只能是升高温度；
t3～t4段，正逆反应速率都增大且相等，则改变条件是加入催化剂；
t4～t5段，正逆反应速率都减小，且v正＜v逆，则平衡逆向移动，改变的条件是减小压强，故答案为：升高温度；加入加催化剂；减小压强；
(2)反应速率最大时应该是纵坐标最大时，反应速率最大的时间段是t3～t4段，故答案为：t3～t4段；
(3)A．通入可增加反应物的浓度，能增大正反应速率，A选；
B．分离出，生成物浓度减小，反应物浓度不变，不能增大正反应速率，B不选；
C．降温使正反应速率减慢，C不选；
D．增大容积，反应物浓度减小，正反应速率减慢，D不选；故选：A。
题组四 勒夏特列原理
1．（2022·上海交大附中高二阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．溶液中加入固体后颜色变深
B．工业合成氨中，采用高压的条件
C．由组成的平衡体系加压后颜色变深
D．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
【答案】C
【解析】A．硫氰合铁溶液中存在如下平衡：Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，向硫氰化铁溶液中加入固体硫氰化钾，硫氰酸根离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，硫氰化铁的浓度最大，溶液颜色变深，所以加入固体硫氰化钾后颜色变深能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的产率增大，所以工业合成氨中，采用高压的条件能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．氢气和碘蒸气反应生成碘化氢的反应为气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，则平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；
D．二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，使用过量的空气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，所以工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故选C。
2．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）下列不能用平衡移动原理解释的是
A．工业合成氨体系中及时分离氨气以提高原料转化率
B．工业上SO2催化氧化成SO3的反应，选用常压条件而不选用高压
C．将装有NO2的密封玻璃球浸在热水中，玻璃球颜色加深
D．用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，可减少Cl2的损失
【答案】B
【解析】A．工业合成氨体系中及时分离氨气，并将未反应的N2、H2再加入合成塔，既减少了生成物浓度，同时也增大反应物浓度，可以使平衡正向移动，从而可以提高原料转化率，A不符合题意；
B．工业上SO2催化氧化成SO3的反应是气体体积减小的反应，高压有利于SO2转化为SO3，选用常压条件而不选用高压，是常压下SO2的转化率很高，同时高压对设备要求也相应提高，导致经济成本也会相应增大，B符合题意；
C．NO2存在化学平衡：2NO2(g)N2O4(g)，该反应是气体体积减小的放热反应，将装有NO2的密封玻璃球浸在热水中，温度升高，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致玻璃球中c(NO2)增大，气体物质颜色加深，C不符合题意；
D．Cl2与反应存在化学平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，使用饱和食盐水时，由于HCl在水中溶解度很大，可以除去杂质HCl，同时由于溶液中c(Cl-)增大，化学平衡逆向移动，导致Cl2溶解量、反应量减小，因此可减少Cl2的损失，D不符合题意；
故合理选项是B。
3．（2022·重庆南开中学高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．用排饱和食盐水法收集氯气
B．加催化剂，使和在一定的条件下转化为
C．将球浸泡在热水中颜色加深
D．加压条件下有利于和H2反应生成
【答案】B
【解析】A．氯气溶于水发生可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO，在饱和食盐水中有大量的Cl-，可以阻止氯气溶在水中，故A可以用平衡移动原理解释；
B．催化剂不影响平衡，故B不能用平衡移动原理解释；
C．NO2和N2O4存在平衡：2NO2N2O4，该反应的正反应是放热的，升高温度，平衡逆向移动，NO2是红棕色的，N2O4是无色的，则混合气颜色加深，故C可以用平衡移动原理解释；
D．氮气和氢气合成氨气是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于合成氨，故D可以用平衡移动原理解释；
故选B。
4．（2022·江苏·马坝高中高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．合成氨工业中采用高压条件
B．用排饱和食盐水的方法收集
C．由、蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
D．及时分离从合成塔中出来的混合气，有利于合成氨
【答案】C
【解析】A．工业合成氨的反应为可逆反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，A错误；
B．氯气在水中发生，在饱和食盐水中，Cl-浓度较大，可降低氯气的溶解度，可用化学平衡移动原理解释，B错误；
C．由、蒸气、HI组成的平衡体系, 增大压强，体积变小，各物质浓度增大，颜色变深，平衡不移动，不能用化学平衡移动原理解释，C正确；
D．及时分离从合成塔中出来的混合气，可以降低氨气的浓度，有利于平衡正向移动，可用化学平衡移动原理解释，D错误；
故选C。
5．（2022·福建·泉州七中高二期中）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A．一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗
B．打开碳酸饮料会有大量气泡冒出
C．NO2与N2O4的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深
D．钠与氯化钾共融制备钾：Na(1)+KCl(l)K(g)+NaCl(l)
【答案】C
【解析】A．一氧化碳严重中毒者的血液后有如下平衡：CO+Hb•O2O2+Hb•CO，在高压氧舱中，生成物氧气浓度增大，平衡向逆反应方向移动，使Hb•CO转化为Hb•O2，恢复血红蛋白的输氧功能，则一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗能用化学平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．碳酸饮料中存在如下平衡：CO2(g） CO2(aq），打开碳酸饮料，气体压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳浓度增大，会有大量气泡冒出，则打开碳酸饮料会有大量气泡冒出能用化学平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系为：2NO2N2O4，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，混合气体颜色变浅，则加压缩小体积后颜色加深不能用化学平衡移动原理解释，故C符合题意；
D．金属钠的熔沸点大于金属钾，钠与氯化钾共融制备钾时，钾蒸气从平衡体系中逸出，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，有利于氯化钾转化为金属钾，则钠与氯化钾共融制备钾能用化学平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故选C。
6．（2022·辽宁朝阳·高二期中）反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．加压体系的颜色加深，可利用勒夏特列原理解释
B．该反应逆反应的活化能比正反应的活化能高
C．和总键能小于和的总键能
D．使用催化剂可降低过渡态的能量，提高活化分子的百分数
【答案】A
【解析】A．加压，平衡不移动，加压时由于容器体积减小，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，A项错误；
B．根据图像可知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，B项正确；
C．该反应的∆H=209kJ/mol-348kJ/mol=-139kJ/mol＜0，说明反应物N2O(g)和NO(g)的总键能小于生成物N2(g)和NO2(g)的总键能，C项正确；
D．使用催化剂可降低反应的活化能，即降低过渡态的能量，使更多的分子成为活化分子，提高活化分子的百分数，D项正确；答案选A。
题组五 综合运用
1．回答下列问题：
(1)高温下，在密闭容器中用还原可得到金属钨，其总反应为：，该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和为原料合成清洁能源二甲醚()，反应如下：。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母)，其判断理由是_______。
【答案】(1)K=
(2) a 正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小
【解析】(1)根据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数的表达式K=；故答案为K=；
(2)化学平衡常数只受温度的影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数减小，根据图像可知，曲线a表示该反应化学平衡常数随温度的变化；故答案为a；正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小。
2．（2022·四川达州·高二期末）甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)在恒容密闭容器进行反应I，测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①△H1____0，其理由是____。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____。
A．c(CO)=c(CO2) B．容器内CO2的体积分数保持不变
C．容器内气体密度保持不变 D．容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是____，图乙中t2时刻发生改变的条件是____。
④若1200℃时，在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，此时v(正)____v(逆)(填大于、小于或等于)，其理由是____。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II，若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2，测得容器中总压强为pkPa，5min时反应达到平衡，测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=____kPa·min-1。
②该温度下反应的平衡常数Kp=____(Kp是用分压表示的平衡常数)。
【答案】(1) ＞ 随着温度升高，化学平衡常数增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应， B 使用催化剂或增大压强 从体系中分离出H2或降低温度 小于 Qc＞K(1200℃)，平衡逆向移动
(2) (p-p0)
【解析】（1）①随着温度升高，化学平衡常数增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，△H1＞0；
②A．c(CO)=c(CO2) ，不能说明该反应达到化学平衡状态，A不符合题意；
B．容器内CO2的体积分数保持不变，则v正(CO2)= v逆(CO2)，说明该反应达到化学平衡状态，B符合题意；
C．反应前后，气体的质量不变，恒容容器内气体的体积不变，则气体的密度始终保持不变，故容器内气体密度保持不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，C不符合题意；
D．该反应是气体分子数不变的反应，则反应前后，容器内的压强保持不变，故容器中压强保持不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，D不符合题意；
故选B；
③图甲中，t2时刻， v正、v逆同幅度增大，平衡未发生移动，则t2时刻发生改变的条件可能是使用催化剂，且该反应是气体分子数不变的反应，增大压强也会增大v正、v逆，且平衡不移动，故图甲中t2时刻发生改变的条件是使用催化剂或增大压强；图乙中，t2时刻，c(CO2)增大，c(CO)减小，平衡逆向移动，t2时刻发生改变的条件可能是从体系中分离出H2，且该反应是吸热反应，降低温度也能使平衡逆向移动，故图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出H2或降低温度；
④Qc===4＞2.6=K(1200℃)，则平衡逆向移动，此时v(正)小于v(逆)。
（2）①设开始时，n(CO)=x mol，n(H2)=2x mol，Δn(CO)=y mol，则有
，反应前气体的总物质的量为3x mol，P1(H2)== ，平衡时气体的总物质的量为(3x-2y)mol，则有，则，，故平衡时P2(H2)==[]´p0 kPa=(p0-)kPa，则v(H2)===(p-p0) kPa·min-1；
②平衡时，P(H2)=(p0-)kPa，P(CO)==(p0-)kPa，P(CH3OH)= ===kPa，则KP===。
3．（2022·西藏·拉萨中学高二阶段练习）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，氮的氧化物是大气的污染物，请问：
(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为___________(用离子方程式表示)，0.1 mol•L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的pH ___________(填“增大”或“减小”)；若加入少量的明矾，溶液中的的浓度 ___________(填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为___________ ，平衡常数表达式为___________；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为___________mol。
(3)甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ·mol-1，甲醚可作燃料电池的燃料。已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)=2CH3OCH3(g)的反应热为___________；
(4)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+ 2CO2(g) CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H＜0
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______ (选填编号，注意大小写)
a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成
c．容器中气体密度不再改变
d．容器中气体压强不再改变
②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) NH3·H2O+OH- 减小 增大
(2) NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑ K= c(N2O)∙c2(H2O) 4
(3)-378.8kJ/mol
(4) a d 变小
【解析】(1)氨的水溶液中的NH3·H2O为弱碱，发生部分电离使溶液呈弱碱性，其原因为NH3·H2O+OH-，0.1 mol•L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，平衡逆向移动，从而使溶液的c(OH-)减小，pH减小；若加入少量的明矾，Al3+将与OH-结合为Al(OH)3沉淀，从而使平衡正向移动，溶液中的浓度增大。答案为：NH3·H2O+OH-；减小；增大；
(2)250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解反应为可逆反应，且分解生成N2O和H2O，则该分解反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑，平衡常数表达式为K= c(N2O)∙c2(H2O)；该反应中，电子转移的数目为4，则1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为4mol。答案为：NH4NO3N2O↑ + 2H2O↑；K= c(N2O)∙c2(H2O)；4；
(3)依题意，可得出如下热化学方程式：
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1=-285.8 kJ·mol-1 ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-393.5 kJ·mol-1 ②
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H3=-1455 kJ·mol-1 ③
利用盖斯定律，将反应①×6+②×4-③×2，即得反应4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)=2CH3OCH3(g) ∆H=(-285.8 kJ·mol-1)×6+(-393.5 kJ·mol-1)×4-(-1455 kJ·mol-1)×2=-378.8kJ/mol。答案为：-378.8kJ/mol；
(4)①a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，a符合题意；
b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成，则反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，b不符合题意；
c．容器中气体的总质量不变，总体积不变，则密度始终不变，所以当密度不再改变时，反应不一定达平衡状态，c不符合题意；
d．容器中反应前后气体分子数不等，压强始终发生改变，当气体压强不再改变时，反应达平衡状态，d符合题意；故选a d；
②因为正反应为放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CH3OCH3的产率变小。答案为：a d；变小。
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