2.2 化学平衡 同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 分层清晰，从化学平衡状态特点到平衡常数，梯度递进，覆盖核心知识点，强化科学思维与化学观念。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |化学平衡状态的特点|物质浓度关系、反应限度|基础辨析题，如可逆反应特征判断，夯实化学平衡本质理解| |化学平衡状态的判断标志|速率关系、压强、密度等判据|多条件综合判断题，如恒容/恒压体系平衡标志分析，培养证据推理能力| |化学平衡常数|表达式、计算、影响因素|数据表格与图表分析题，如K值计算及温度对平衡影响，深化定量思维与模型建构|

第二章 第二节 化学平衡 同步练习 一．选择题 (一)化学平衡状态的特点 1.工业上可用和合成甲醇，发生反应：，向密闭容器中充入和发生上述反应，在一定条件下达到平衡。平衡时，下列有关说法正确的是 A．、、和的物质的量浓度之比一定为1:3:1:1 B．完全转化为 C．正反应速率和逆反应速率都为0，反应停止 D．单位时间内消耗，同时生成 2.在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 mol/L、为0.2 mol/L B．、均为0.15 mol/L C．为0.25 mol/L D．为0.4 mol/L 3. 将的KI溶液和的溶液充分混合，分别取混合液完成下列实验，其中一定能说明反应液中存在平衡“”的是 选项 实验操作 实验现象 A 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 B 滴入KSCN溶液 溶液变红色 C 滴入溶液 有黄色沉淀生成 D 滴入溶液 有蓝色沉淀生成 (二)化学平衡状态的判断标志 4. 在恒温密闭容器中反应体系中，下列能够说明反应已达到平衡状态的是 ①；　②； ③混合气体总物质的量不再变化；　　　④混合气体的密度不再变化； ⑤混合气体平均摩尔质量保持不变；　　⑥容器内气体的颜色不再变化 A．①②③⑤ B．④⑤⑥ C．③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 5.一定温度下，反应的焓变为。该温度下现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①④ B．①② C．③④ D．全部 6.工业上制备高纯多晶硅的核心反应为。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A．反应体系中 B．恒温恒容密闭容器中，体系的总压强不再改变 C．单位时间内断裂键，同时形成键 D．恒温恒容密闭容器中，混合气体的密度不再发生变化 7.在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列各项不再发生变化时，表明反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已经达到化学平衡状态的有 ①混合气体的压强                         ②混合气体的密度                  ③A的物质的量    ④混合气体的总物质的量                ⑤               ⑥C和D的浓度之比为2：1 ⑦单位时间内生成n mol D的同时消耗3n mol的B                ⑧混合气体的平均相对分子质量 A．②③⑦⑧ B．③⑥⑦⑧ C．②③⑧ D．①③⑥⑧ 8.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡。该反应达到平衡的标志是 ①   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密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变      ⑥密闭容器中c(NH3)：c(CO2)=2：1 ⑦密闭容器中混合气体的总物质的量不变     ⑧各组分的物质的量浓度不再改变 A． ②③⑦⑧ B．①②③⑦ C．①②③⑧ D．②③④⑧ 9.在恒容绝热密闭容器中进行如下可逆反应： ，下列不能表明该反应已达到化学平衡状态的是 A．的体积分数不再变化 B．容器内气体压强不再变化 C．每消耗的同时生成 D．平衡常数不再变化 （三)化学平衡常数 10.已知相同条件下有： ① ； ② ； ③ 。 则平衡常数、、的关系正确的是 A． B． C． D． 11.温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中均发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v消耗(NO2)=k正×c2(NO2)，v逆=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k逆×c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。 容器编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 下列说法正确的是 A．容器Ⅱ达到平衡前，v正<v逆 B．达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50% C．设K为该反应的化学平衡常数，则有K= D．温度为T1，反应达平衡时，容器Ⅱ中的平衡常数K=0.8 12. 在830 K时，在容积不变的容器中发生可逆反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。若起始时n(CO)=2 mol，n(H2O)=8mol，达到平衡后，此时的平衡常数K=1，下列说法正确的是 A．该反应达到平衡时CO的转化率为60% B．达到平衡后继续加入1molCO使反应正向移动，K增大 C．达到平衡后CO2的体积分数为16% D．在此温度下在开始加入n(CO)=4mol，n(H2O)=4mol，达到平衡后前后压强之比为1：2 13.已知反应的平衡常数K值与温度的关系如表所示。800℃时，向一个的密闭容器中充入和，末达平衡。下列说法正确的是 温度/℃ 700 800 1000 K值 0.6 1.0 1.4 A．平衡常数表达式 B．该反应是放热反应 C．容器体积减小为原来的一半，平衡向正反应方向移动 D．某温度下，若平衡浓度符合关系式c2(A)=c(C)·c(D)，此时温度为800℃ 14. 对于气相反应，用某组分的平衡压强代替物质的量浓度[)]也可表示平衡常数(记作)。已知反应，在时的平衡常数，则下列说法正确的是 A． B．升高温度，若增大，则该反应为吸热反应 C．该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，减小 D．时，反应的平衡常数 二．填空题 15. Ⅰ、已知反应过程的能量变化如图所示： (1)请求出反应ΔH=_________。 (2)又知，请根据题给条件求出反应的焓变ΔH=_________。 Ⅱ、已知400℃时的K=0.5. (3)400℃时，的K＇=_________（填数值）。 (4)400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应_________（填“>”“<”“=”或“不能确定”）。 (5)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO（g）和（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据： 实验编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO CO 1 650 4 2 1.6 2.4 5 2 900 2 1 0.4 1.6 3 ①平衡常数K（650℃）_________K（900℃）（填“大于”，“小于”或“等于”） ②K（900℃）=_________。 ③若将实验2中CO和的物质的量加倍，则平衡时的物质的量浓度为_________。 16.甲醇(CH3OH)制烯烃(MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术。煤制烯烃主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。 (1)煤的液化发生的主要反应之一为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)   ΔH，在不同温度下，K(500℃)=2.5，K(700℃)=0.2。 ①ΔH___________(填“>”、“<”或“=”)0。 ②若反应在容积为2 L的密闭容器中进行，500℃测得某时刻体系内H2、CO、CH3OH物质的量分别为2 mol、1 mol、3 mol，则此时生成CH3OH的速率___________(填“>”、“<”或“=”)消耗CH3OH的速率。 (2)甲醇制烯烃的主要反应有： Ⅰ．2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)   ΔH1=-20.9 kJ·mol-1 Ⅱ．3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)   ΔH2=-98.1 kJ·mol-1 ①计算2C3H6(g)3C2H4(g)的ΔH=___________kJ⋅mol-1。 ②恒压条件下，加入N2(g)作为稀释剂，反应Ⅰ中C2H4的产率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③在T K、10 MPa的恒压密闭容器中，充入1 mol CH3OH发生反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时，甲醇的转化率为80%，C2H4的物质的量为0.2 mol，则C2H4的选择性S(C2H4)=___________%[]，反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=___________MPa(Kp为用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (3)某实验室控制反应温度为400℃，在相同的反应体系中分别装填等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行两种催化剂上发生反应Ⅰ、Ⅱ的对比研究。得到如下实验数据：(选择性：转化的甲醇中生成C2H4和C3H6的百分比) 已知：反应中会发生副反应：2CH3OHCH3OCH3+H2O。 下列说法错误的是___________(填字母)。 A．反应进行一段时间后甲醇的转化率下降，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂 B．使用Cat.2反应2 h后C2H4和C3H6的选择性下降，可能的原因是生成副产物CH3OCH3 C．使用Cat.1产生的烯烃主要为C3H6，使用Cat.2产生的烯烃主要为C2H4 D．无论使用Cat.1还是使用Cat.2，都能提高活化分子的百分数 17 . 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数数值如下： 可逆反应 平衡常数数值 温度 500℃ 800℃ I． 2.5 0.15 II． 1.0 2.5 III． 请回答下列问题： (1)根据反应可推导出、与之间的关系，则_____________(用、表示)。 (2)反应Ⅲ的___________0(填“>”或“<”)，该反应在___________条件下可自发进行(填字母)。 A．高温       B．低温       C．任何温度 (3)恒温恒容时，只发生反应Ⅲ，不能作为该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。 A．容器内气体的总压强不再变化 B．容器内气体的平均摩尔质量不再变化 C． D．容器内气体的密度不再变化 (4)一定条件下，向恒容密闭容器中加入1 mol 和3 mol ： ①若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，测得不同容积容器中的平衡转化率随温度的变化关系如图： A、B点对应的正反应速率：__________(填“>”、“=”或“<”)，原因为___________________。 ②若一定温度下，只发生反应Ⅲ，起始压强为200 MPa，反应经达到平衡，此时体系压强为120 MPa，水蒸气的分压，则内，该反应的平均反应速率__________(用含的代数式表示)；已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可计算压强平衡常数，则反应Ⅲ的压强平衡常数__________(写出计算式即可)。 18.我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。在此背景下，催化CO2转化为高附加值化学品，为解决全球能源危机与实现“碳中和”提供了一个有潜力的方案。主要反应为： Ⅰ．       Ⅱ．       Ⅲ．    回答下列问题： (1)   ________。若将一定量的CO2和H2通入恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，则升高温度，________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)反应Ⅱ的机理包括3种路径(主要步骤如图，图中标注数据为各基元反应活化能)，在A路径中，决速步骤的能垒是________eV。 (3)某课题组模拟了和在不同温度下发生反应Ⅰ、Ⅱ时的平衡组分如图所示。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是___________，计算时相关反应的平衡常数________(列出计算式即可，分压总压物质的量分数)。 答案 一．选择题 1. D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.C 7.C 8.A 9.BC 10.C 11.D 12.C 13.D 14.B 二．填空题 15.(1)-198 (2)-42.5 (3) 2 (4)= (5) 大于 1/6 0.4mol/L 16. (1) < < (2)+133.5 增大 50 24 (3)C 17.(1)K1·K2 (2)< B (3)D (4)> 投料相同且A、B点的平衡转化率相等时，A点的温度和压强均大于B点，因此A点的反应速率更快 90/t 1 18.（1） -207 减小 （2）1.47 （3）CO 学科网（北京）股份有限公司 $