2.2.1 化学平衡状态、化学平衡常数（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** 本同步练习通过A层基础训练与B层能力提升的分层设计，实现从化学平衡常数概念、平衡状态判断到综合应用的递进，适配新授课分层巩固需求，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|平衡常数概念及表达式、简单平衡状态判断、基础转化率计算|单选题聚焦概念辨析（如平衡常数与浓度关系），填空题强化公式直接应用（如平衡常数计算），夯实化学变化规律认知| |B层|多反应平衡常数关系、复杂情境平衡判断、综合速率与平衡分析|单选题涉及图表数据解读（如浓度-时间曲线）、多条件平衡状态判断，填空题整合反应原理（如平衡常数与速率常数关联），提升证据推理与模型建构能力|

2.2.1 化学平衡状态、化学平衡常数（同步练习）原卷版 姓名：___________班级：___________ A层（基础训练） 一、单选题 1．下列关于化学平衡常数K的说法中，不正确的是 A．K与温度、反应物浓度、体系的压强等都有关 B．由K可以推断一个可逆反应进行的程度 C．K越大，平衡时反应物的转化率越大 D．某一时刻，反应的浓度商Q=K，此时反应处于平衡状态 2．下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 3．在某一密闭容器中发生反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 4．在的恒温下，向恒容密闭容器中通入3 mol甲烷和2 mol氮气发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的选项是 A．氮气与甲烷的物质的量之比保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C． D．断开1 mol C-H键的同时形成1 mol H-N键 5．一定温度下的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 A． B． C．浓度商等于化学平衡常数 D．体系内物质的总质量不变 6．已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为： 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是 A．该反应的化学方程式是： B．上述反应的正反应是放热反应 C．某温度下，在一定体积的密闭容器中加入CO和各1mol，达到平衡后，两者的转化率相等 D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是 7．在2 L恒容密闭容器中，充入和足量，在催化剂、500℃的条件下发生反应，一段时间后，存在于、、中。、的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．存在于中，说明该反应为可逆反应 B．时，正逆反应速率相等 C．在上述条件下，通入He，反应速率不变 D．体系压强不变时，说明反应已经达到平衡 8．在一定条件下，向密闭容器中加入2 mol和6 mol，发生反应。下列关于该反应的说法错误的是 A．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等 B．反应达到平衡时，容器内气体总物质的量不可能为4 mol C．反应达到平衡时，该反应中和的转化率不一定相等 D．反应达到平衡时，反应并没有停止 9．一定温度下，在容积为的恒容密闭容器中充入，发生反应：①，②，达到平衡时，测得为为，则该温度下的反应①平衡常数为 A． B． C． D． 10．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为：K= B．改变铁的用量，平衡常数将会发生改变 C．增大c(H2O)，能使该反应平衡常数减小 D．降低反应的温度，平衡常数一定变化 11．一定温度下，向恒容密闭容器中充入和发生反应 。后，的浓度为。下列有关说法错误的是 A．内， B．内，的物质的量减少了 C．末，的浓度为 D．继续反应达平衡后，的物质的量可以达到 12．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不发生变化 B．该反应的平衡常数K不发生变化 C．混合气体的密度不发生变化 D．消耗的O2速率与生成NO2的速率相等 13．已知：反应①，反应②。则和的关系为 A． B． C． D． 二、填空题 1．完成下列填空 (1)判断可逆反应进行的程度。通常K>105可认为反应彻底，K<10-5认为反应不能发生。 (2)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向。 对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：。 Q=K 体系处于平衡状态 Q<K 反应________向进行 Q>K 反应________向进行 (3)判断可逆反应的反应热 2．请写出下列反应的平衡常数。 (1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K1=________。 (2)N2(g)＋H2(g)NH3(g)　K2=________。 (3)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K3=________。 3．某温度下向10L恒容真空容器中充入3molCO(g)和3molH2O(g)，反应达平衡后H2(g)浓度为0.2mol/L。 (1)求该温度下CO(g)+H2O (g)⇌ CO2(g)+H2(g) 的平衡常数___________。 (2)保持相同温度，向该容器中充入4molCO2(g)和4molH2(g)反应达到平衡，求该反应中CO2(g)的平衡转化率___________。(保留三位有效数字) 4.某温度下，向容积为1L的密闭反应器中充入0.10mol SO3，发生2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的反应，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数是_________________。 5．CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气。 反应方程式为：CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)  ΔH = +247 kJ/mol 完成下列填空： (1)写出该反应的平衡常数表达式：____________________________。 (2)某温度下，反应的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol·L-1、0.5mol·L-1、0.25mol·L-1、0.25mol·L-1，此时，该反应化学反应速率________(选填“＞”“＜”或“=”)，说明原因_________________________________________________________________。 6．一定温度下，密闭容器中加入和，发生反应：，时，反应达到平衡状态，此时有发生了反应。 (1)在这10分钟内，______。 (2)平衡时的浓度是______，的转化率是________。 (3)平衡时容器内气体的总物质的量为________。 (4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是______(填序号)。 ①体系内压强不再改变                     ②容器内气体的密度不再改变 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变     ④ ⑤ 7．在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)　K1 反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)　K2 反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K3 反应③的K3与K1、K2的关系是K3=________。 B层（能力提升） 一、单选题 1．下列标志可表明对应反应一定达到化学平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 B 恒温恒压 C 绝热恒容 压强不变 D 恒温恒容 初始时投入少量固体，混合气体的平均摩尔质量不变 A．A B．B C．C D．D 2．加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2 L密闭容器中充入9 mol N2O5，加热到T ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则T ℃时反应①的平衡常数的值为 A．10.4 B．8.7 C．7.6 D．5.5 3．一定条件下，在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol和1.6 mol，反应达到平衡时，的物质的量为0.8 mol。下列叙述正确的是 A．的转化率是60% B．该反应的平衡常数是12.5 C．平衡时混合气体的物质的量是2.6 mol D．平衡时气体的密度是 4．某温度下，恒容的密闭容器中进行可逆反应： ，下列叙述正确的是 A．该反应平衡常数的表达式为K= B．使用催化剂能提高X的平衡产率 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．增大压强，v正增大，v逆减小 5．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 6．在一定温度下的定容容器中，当下列状态不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体总物质的量 A．②③ B．①② C．①②③ D．④ 7．下列有关反应的说法正确的是 A．反应的平衡常数表达式 B．反应中若采用高分子分离膜及时分离出水，可以使反应的平衡常数增大 C．反应的(表示键能) D．其他条件不变，在低温下使用高效催化剂可提高CO2的平衡转化率 8．在一定的温度下，将2mol 和1mol 充入一定容积的密闭容器中进行下列反应：     ΔH=-197kJ/mol，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是 A．生成2mol B．的转化率等于100% C．放出热量小于197kJ D．达平衡过程中压强始终未改变 9．  ΔH>0。相同温度下，按初始物质不同进行两组实验，浓度随时间的变化如下表。下列分析不正确的是 时间/s 初始物质 0 20 40 60 80 实验a：c(N2O4)/mol·L-1 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 实验b：c(N2O4)/mol·L-1 c(NO2)/mol·L-1 0.10 0.20 …… A．该温度下化学平衡常数K=0.36 B．60～80s，实验a中反应处于平衡状态，N2O4的转化率为60% C．实验b中，反应向生成NO2的方向移动，直至达到平衡 D．实验a、b达到化学平衡后，提高温度，反应体系颜色均加深 10．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2+O22SO3，该反应是一个放热反应，如果反应在密闭容器中进行，下列说法错误的是 A．该反应中，SO2不能完全转化为SO3 B．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．升高温度可以减慢SO2的反应速率 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 11．实验室在恒温恒容密闭容器中模拟工业合成氨：。下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗1 mol 的同时生成2 mol B．容器内压强保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．、和的浓度之比为 12．时，将和充入恒容密闭容器中，发生可逆反应：，下列可证明反应达到平衡状态的是 A．气体的体积分数保持不变 B．容器内体系压强保持不变 C．容器中混合气体的密度保持不变 D．消耗速率是生成速率的两倍 13．研究NO2、SO2等无害化处理对治理大气污染具有重要的意义。已知： 一定条件下，将NO2和SO2气体按体积比1：2置于密闭容器中，下列叙述能说明该反应达平衡状态的是 A．混合气体的颜色保持不变 B．体系的压强保持不变 C． D． SO3和NO的体积比保持不变 14．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 ①2v正(NH3)=v逆(CO2) 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 15．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 16．某温度下，在2 L的密闭容器中进行反应，若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡，则下列说法正确的是 A．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 B．A、B的平衡转化率不相等 C．时，反应达到平衡 D．该反应的化学平衡常数表达式是 17．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，且反应前后压强之比为5：4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是K= B．此时，B的平衡转化率是40% C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D．增加B，B的平衡转化率升高 18．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 A．Y2为0.4 mol·L-1 B．Y2为0.3 mol·L-1 C．X2为0.2 mol·L-1 D．Z为0.4 mol·L-1 二、填空题 1．书写下列反应的K的表达式： (1)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) K=___________。 (2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3。 ①写出K1和K2的关系式___________。   ②写出K1和K3的关系式___________。 2．在一定温度下的恒容容器中，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。 (1)能说明达到平衡状态的是________(填序号，下同)。 (2)能说明达到平衡状态的是________。 (3)能说明达到平衡状态的是________。 (4)能说明达到平衡状态的是________。 (5)能说明达到平衡状态的是________。 3．工业上常用如下反应来消除污染： ，请回答下列有关问题（不考虑和的相互转化）： 时，在5 L恒容密闭容器中加入一定量的反应物，选用不同的催化剂A、B、C进行反应，产生的物质的量随时间的变化如图所示： (1)在催化剂A的作用下0~4 min内的___________________，三种条件下的活化能（a）、（B）、（C）中最大的是___________________。 (2)若在恒容密闭的绝热容器中按照充入反应物，在起始温度下发生反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是____________（填序号）。 a．容器中混合气体的压强不变   b．容器中混合气体的颜色不变 c．容器中混合气体的密度不变   d．容器中1 mol N-H键断裂的同时，有1 mol O-H键形成 e．容器中的温度保持不变 (3)其他条件相同，以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例的和，测得的去除率与温度的关系如图所示。若在、催化剂B的条件下，该反应速率，（、分别是正、逆反应速率常数），则该反应的平衡常数_________________________（用含、的代数式表示）。 4．Ⅰ．高炉炼铁发生的主要反应为。该反应在不同温度下的平衡常数如下。 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 (1)该反应的平衡常数表达式___________。 (2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、、CO和各1.0 mol，此时___________(填＞、＜或=)。反应经过10 min后达到平衡。该时间范围内反应的平均反应速率___________。 (3)欲提高高炉中CO的平衡转化率，可采取的措施是___________。 A．减少Fe的量 B．增加的量 C．移出部分 D．加入合适的催化剂 (4)下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___________ A．加入更多的的量 B．保持容积不变，充入CO使体系压强增大 C．将容器的容积缩小一半 D．压强不变，充入使容器容积增大 Ⅱ．已知化学反应： ①   ②   ③   三个反应的平衡常数分别为，和。 (5)___________0(填“＞”或“＜”)。 (6)根据反应①和反应②可推导出，与的关系式：___________。 5．将CO2作为资源进行再利用是重要的研究课题，工业上用CO2生产燃料甲醇的化学方程式：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题： (1)由CO2制备甲醇过程涉及反应如下： 反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1 反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2 反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3 已知反应、、的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1=___________(用K2、K3表示)。 (2)一定条件下，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下发生反应：    ①测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图所示，从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示化学反应速率为___________mol/(Lmin)，CO2的转化率为___________%。 ②下列措施能使增大的是___________(填标号)。 A．温度升高　　　　　　　　　　　　　　B．将H2O(g)从体系中分离出去 C．再充入1mol CO2和3mol H2　　　　　　D．充入He(g)使体系总压强增大 ③该反应在该温度下的化学平衡常数为___________(mol/L)-2。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol H2、0.9mol CO2、0.6mol CH3OH和0.6mol H2O，则反应向___________方向进行(“正反应”或“逆反应”)。 ④该反应在不同催化剂(、、)作用下，反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度变化如下图所示，其中d点在不同催化剂(、、)作用下CO2的转化率相同的原因是___________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2.1 化学平衡状态、化学平衡常数（同步练习）解析版 姓名：___________班级：___________ A层（基础训练） 一、单选题 1．下列关于化学平衡常数K的说法中，不正确的是 A．K与温度、反应物浓度、体系的压强等都有关 B．由K可以推断一个可逆反应进行的程度 C．K越大，平衡时反应物的转化率越大 D．某一时刻，反应的浓度商Q=K，此时反应处于平衡状态 【参考答案】A 【解析】A．化学平衡常数仅与温度有关，与反应物浓度、体系的压强均无关，A错误； B．平衡常数的大小可以反映可逆反应的进行程度，越大反应正向进行的程度越高，因此可由推断可逆反应进行的程度，B正确； C．越大，说明平衡状态下生成物浓度相对越大、反应物剩余浓度相对越小，反应物的转化率越大，C正确； D．浓度商与平衡常数的大小关系可判断反应状态，当时，正逆反应速率相等，反应处于平衡状态，D正确； 故选A。 2．下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 【参考答案】C 【解析】A．该反应平衡常数应为，A错误； B．该反应生成物包含气态，平衡常数应为，B错误； C．和均为固体，固体物质不写入平衡常数表达式，因此平衡常数为，C正确； D．为纯液体，纯液体不写入平衡常数表达式，平衡常数应为，D错误； 故选C。 3．在某一密闭容器中发生反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【参考答案】C 【解析】该反应中反应物为固体，不写入平衡常数表达式，生成物计量数为2、计量数为1，因此平衡常数表达式为，C正确； 故答案选C。 4．在的恒温下，向恒容密闭容器中通入3 mol甲烷和2 mol氮气发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的选项是 A．氮气与甲烷的物质的量之比保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C． D．断开1 mol C-H键的同时形成1 mol H-N键 【参考答案】B 【解析】A．通入的甲烷和氮气的投料比等于反应的化学计量数之比，反应过程中两者消耗的物质的量之比也等于计量数之比，故氮气与甲烷的物质的量之比始终为定值，该现象不能说明反应达到平衡，A错误； B．恒容容器体积不变，反应中有固体碳生成，混合气体的总质量为变量，根据，密度保持不变时说明气体总质量不再变化，反应达到平衡状态，B正确； C．该关系式未指明是正反应速率还是逆反应速率，无论反应是否平衡，正反应速率始终满足，不能说明反应达到平衡，C错误； D．断开C-H键为正反应过程，形成H-N键也为正反应过程，二者均描述正反应方向，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡，D错误； 故选B。 5．一定温度下的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 A． B． C．浓度商等于化学平衡常数 D．体系内物质的总质量不变 【参考答案】C 【解析】A．反应中和的化学计量数均为1，反应过程中两者浓度始终相等，浓度相等不代表浓度保持恒定，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．正逆反应速率之比等于化学计量数之比时反应达到平衡，平衡时应有，因此时正逆反应速率不相等，反应未达平衡，B错误； C．浓度商等于化学平衡常数时，说明各组分浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C正确； D．反应前后所有物质均为气体，根据质量守恒定律，密闭容器中体系总质量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故答案为C。 6．已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为： 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是 A．该反应的化学方程式是： B．上述反应的正反应是放热反应 C．某温度下，在一定体积的密闭容器中加入CO和各1mol，达到平衡后，两者的转化率相等 D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是 【参考答案】D 【解析】A．化学反应的平衡常数表达式为，平衡常数是生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，故反应物是一氧化碳和水，生成物是二氧化碳和氢气，反应的化学方程式是：，A正确； B．由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以该反应的正反应是放热反应，B正确； C．CO和初始物质的量及化学计量数均相同，故达到平衡后，两者的转化率相等，C正确； D．某温度下，如果平衡浓度符合关系式，则，对照表格可知温度是1000℃，D错误； 故选D。 7．在2 L恒容密闭容器中，充入和足量，在催化剂、500℃的条件下发生反应，一段时间后，存在于、、中。、的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．存在于中，说明该反应为可逆反应 B．时，正逆反应速率相等 C．在上述条件下，通入He，反应速率不变 D．体系压强不变时，说明反应已经达到平衡 【参考答案】B 【解析】A．若反应不可逆，只会存在于中，现在中也存在，说明可以分解生成含的，证明该反应为可逆反应，A正确； B．时，和的物质的量仍在变化，反应未达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，二者不相等，B错误； C．恒容密闭容器中通入，反应体系中各反应物、生成物的浓度不变，因此反应速率不变，C正确； D．该反应为反应前后气体分子数不等的反应，体系压强为变量，当压强不变时，说明体系中各物质的量不再变化，反应达到平衡状态，D正确； 故答案为B。 8．在一定条件下，向密闭容器中加入2 mol和6 mol，发生反应。下列关于该反应的说法错误的是 A．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等 B．反应达到平衡时，容器内气体总物质的量不可能为4 mol C．反应达到平衡时，该反应中和的转化率不一定相等 D．反应达到平衡时，反应并没有停止 【参考答案】C 【解析】A．化学平衡的本质特征就是正、逆反应速率相等，A正确； B．该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，若和完全反应恰好生成，因此平衡时总物质的量一定大于，不可能为，B正确； C．初始加入和的物质的量之比为，恰好等于反应的化学计量数之比，反应中消耗和的物质的量之比也为，因此二者的转化率一定相等，“不一定相等”的说法错误，C错误； D．化学平衡是动态平衡，平衡时正、逆反应仍在进行，只是速率相等，反应没有停止，D正确； 故选C。 9．一定温度下，在容积为的恒容密闭容器中充入，发生反应：①，②，达到平衡时，测得为为，则该温度下的反应①平衡常数为 A． B． C． D． 【参考答案】C 【解析】已知初始，平衡时为，为，列三段式 故平衡时，，，则该温度下的反应平衡常数，故答案选C。 10．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为：K= B．改变铁的用量，平衡常数将会发生改变 C．增大c(H2O)，能使该反应平衡常数减小 D．降低反应的温度，平衡常数一定变化 【参考答案】D 【解析】A．平衡常数表达式中固体浓度不写入，Fe和Fe3O4均为固体，表达式应为K=，A错误； B．铁是固体，改变其用量不影响浓度，平衡常数仅由温度决定，B错误； C．平衡常数仅与温度有关，改变浓度不会影响平衡常数的大小，C错误； D．温度变化必然导致平衡常数变化，无论反应吸热还是放热，平衡都会发生移动，D正确； 故选D。 11．一定温度下，向恒容密闭容器中充入和发生反应 。后，的浓度为。下列有关说法错误的是 A．内， B．内，的物质的量减少了 C．末，的浓度为 D．继续反应达平衡后，的物质的量可以达到 【参考答案】D 【分析】根据题干信息，该反应容器的容积为2 L，的起始浓度为，的起始浓度为，4 min后NO的浓度为，据此可列式： 据此作答。 【解析】A．反应开始4 min后，NO浓度从0增加到，则，A正确； B．由分析可知，0~4 min内，的物质的量减少，B正确； C．由分析可知，在4 min末，的浓度为，C正确； D．该反应是可逆反应， 反应物无法完全转化为生成物，因此，平衡时NO物质的量小于0.4 mol，D错误； 故答案选D。 12．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不发生变化 B．该反应的平衡常数K不发生变化 C．混合气体的密度不发生变化 D．消耗的O2速率与生成NO2的速率相等 【参考答案】A 【解析】A．该反应前后气体总物质的量发生变化，恒温恒容条件下压强与气体总物质的量成正比，压强不变说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡，A正确； B．平衡常数K仅与温度有关，恒温条件下无论反应是否达到平衡，K均不变，无法说明反应达到平衡，B错误； C．反应中所有物质均为气态，混合气体总质量始终不变，恒温恒容时容器体积固定，由可知密度始终不变，无法说明反应达到平衡，C错误； D．消耗O2速率与生成NO2的速率均表示正反应速率，且二者计量数之比为1:2，速率相等时既不符合计量数关系，也不能说明正逆反应速率相等，无法说明反应达到平衡，D错误； 故答案选A。 13．已知：反应①，反应②。则和的关系为 A． B． C． D． 【参考答案】A 【解析】A．反应②是反应①的系数扩大2倍后的反应，平衡常数K2应为K1的平方，即，A正确； B．平衡常数与反应式的倍数关系为指数关系，而非线性比例，B错误； C．同理，2K1无法对应反应式扩大2倍后的平衡常数关系，C错误； D．若，则反应②应为反应①的倍，与题意矛盾，D错误； 故选A。 二、填空题 1．完成下列填空 (1)判断可逆反应进行的程度。通常K>105可认为反应彻底，K<10-5认为反应不能发生。 (2)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向。 对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：。 Q=K 体系处于平衡状态 Q<K 反应________向进行 Q>K 反应________向进行 (3)判断可逆反应的反应热 【参考答案】 正 逆 【解析】当时，体系中生成物浓度低于平衡浓度、反应物浓度高于平衡浓度，反应会正向进行，逐步提高生成物浓度、降低反应物浓度，直到达到平衡； 当时，体系中生成物浓度高于平衡浓度、反应物浓度低于平衡浓度，反应会逆向进行，逐步降低生成物浓度、提高反应物浓度，直到达到平衡。 2．请写出下列反应的平衡常数。 (1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K1=________。 (2)N2(g)＋H2(g)NH3(g)　K2=________。 (3)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K3=________。 【参考答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）根据化学平衡常数的定义，可逆反应的平衡常数等于生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值。对于反应 ，其平衡常数表达式为 。 （2）对于反应 ，化学计量数变为原来的 ，其平衡常数表达式为 。 （3） 对于反应 ，该反应为反应（1）的逆反应，其平衡常数表达式为 。 3．某温度下向10L恒容真空容器中充入3molCO(g)和3molH2O(g)，反应达平衡后H2(g)浓度为0.2mol/L。 (1)求该温度下CO(g)+H2O (g)⇌ CO2(g)+H2(g) 的平衡常数___________。 (2)保持相同温度，向该容器中充入4molCO2(g)和4molH2(g)反应达到平衡，求该反应中CO2(g)的平衡转化率___________。(保留三位有效数字) 【参考答案】(1) (2)（或） 【解析】（1）首先计算反应物初始浓度：容器体积为，初始、的物质的量均为，故初始浓度均为。由反应计量数关系可知，平衡时，剩余。代入平衡常数表达式：； （2）温度不变，平衡常数不变。初始充入和，二者初始浓度均为。设的平衡转化浓度为，则平衡时，，代入表达式：解得。的平衡转化率为：。 4.某温度下，向容积为1L的密闭反应器中充入0.10mol SO3，发生2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的反应，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数是_________________。 【参考答案】 【解析】起始时 的浓度为 。平衡时 的转化率为 ，则转化的 浓度为 。根据题意，实际发生的是 的分解反应，列出该反应的三段式： 题目要求计算的是反应 的平衡常数 ，其表达式为：将平衡浓度代入表达式中进行计算得出：。 5．CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气。 反应方程式为：CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)  ΔH = +247 kJ/mol 完成下列填空： (1)写出该反应的平衡常数表达式：____________________________。 (2)某温度下，反应的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol·L-1、0.5mol·L-1、0.25mol·L-1、0.25mol·L-1，此时，该反应化学反应速率________(选填“＞”“＜”或“=”)，说明原因_________________________________________________________________。 【参考答案】(1) (2)＞ 此时浓度商 ，反应向正反应方向进行。 【解析】（1）化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。根据反应方程式 ，其平衡常数表达式为 。 （2） 根据题干所给的各物质浓度，计算此时的浓度商 。因为 ，说明此时反应未达到平衡状态，且反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，即 。 6．一定温度下，密闭容器中加入和，发生反应：，时，反应达到平衡状态，此时有发生了反应。 (1)在这10分钟内，______。 (2)平衡时的浓度是______，的转化率是________。 (3)平衡时容器内气体的总物质的量为________。 (4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是______(填序号)。 ①体系内压强不再改变                     ②容器内气体的密度不再改变 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变     ④ ⑤ 【参考答案】(1) (2) (3)6.5 (4)①③④ 【解析】（1）根据平均反应速率定义，10min内，容器体积为10L，因此，代入得。 （2）根据反应计量数，反应的，因此平衡时生成的，； 的转化率为。 （3）对反应列三段式： 可知平衡时，，，，总物质的量为。 （4）①该反应前后气体总分子数发生变化。在恒温恒容条件下，体系压强与气体的总物质的量成正比。当体系压强不再改变时，说明气体的总物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①正确； ②反应物和生成物均为气体，气体总质量始终不变，且容器体积不变，因此混合气体的密度始终保持不变。密度不再改变不能作为判断反应是否达到平衡的标志，②错误； ③气体的总质量恒定不变，随着反应的进行，气体的总物质的量在发生改变，所以气体的平均相对分子质量也在改变。当平均相对分子质量不再改变时，说明气体的总物质的量不再变化，反应达到平衡状态，③正确； ④根据反应速率之比等于化学计量数之比，有 ，结合已知条件 ，可得 ，即 ，正、逆反应速率相等，说明反应已达平衡，④正确； ⑤各物质的物质的量之比等于化学计量数之比，只是反应过程中的某一种特定情况，不能说明各组分浓度不再发生变化，不能作为平衡标志，⑤错误； 综上所述，可以说明该反应已达平衡的是①③④。 7．在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)　K1 反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)　K2 反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K3 反应③的K3与K1、K2的关系是K3=________。 【参考答案】 【解析】根据平衡常数的定义，固体物质浓度视为常数，不写入平衡常数表达式，分别写出三个反应的平衡常数表达式：反应①：；反应②：；反应③：，将除以可得：，因此。 B层（能力提升） 一、单选题 1．下列标志可表明对应反应一定达到化学平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 B 恒温恒压 C 绝热恒容 压强不变 D 恒温恒容 初始时投入少量固体，混合气体的平均摩尔质量不变 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】C 【解析】A．平衡时不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，该反应应满足时才达到平衡，给出的速率关系不能说明反应平衡，A错误； B．仅为浓度的特定比值，与初始投料、转化率有关，无法说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡，B错误； C．该反应前后气体总物质的量不变，绝热恒容条件下，反应未达平衡时温度会发生变化，导致压强变化，当压强不变时说明温度不再改变，反应达到平衡状态，C正确； D．初始仅投入固体反应物，反应生成的与物质的量之比恒为，混合气体的平均摩尔质量始终为定值，故其不变不能说明反应达到平衡，D错误； 故选C。 2．加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2 L密闭容器中充入9 mol N2O5，加热到T ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则T ℃时反应①的平衡常数的值为 A．10.4 B．8.7 C．7.6 D．5.5 【参考答案】D 【解析】设反应①N2O5⇌N2O3+O2的转化物质的量为x mol，反应②N2O3⇌N2O+O2的转化物质的量为ymol。则平衡时n(N2O3)=x-y=3.4mol，n(O2)=x+y=9mol，联立可得x=6.2，y=2.8，所以平衡时n(N2O5)=9-6.2=2.8 mol。容器体积为2L，则c(N2O3)==1.7mol/L，c(O2)==4.5mol/L，c(N2O5)==1.4mol/L。反应①的平衡常数K==≈5.5，故答案选D。 3．一定条件下，在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol和1.6 mol，反应达到平衡时，的物质的量为0.8 mol。下列叙述正确的是 A．的转化率是60% B．该反应的平衡常数是12.5 C．平衡时混合气体的物质的量是2.6 mol D．平衡时气体的密度是 【参考答案】D 【分析】反应为 ，根据平衡时的物质的量为0.8 mol，由反应计量比，消耗氮气0.4mol、氢气1.2mol，平衡时氮气、氢气、氨气分别为0.6mol、0.4mol、0.8mol，总物质的量1.8 mol； 【解析】A．的转化率是，A错误； B．该反应的平衡常数是，B错误； C．平衡时混合气体的物质的量是1.8mol，C错误； D．平衡时气体总质量为1.0mol×28g/mol+1.6mol×2g/mol=31.2g，混合气体密度为=15.6g/L，D正确； 故选D。 4．某温度下，恒容的密闭容器中进行可逆反应： ，下列叙述正确的是 A．该反应平衡常数的表达式为K= B．使用催化剂能提高X的平衡产率 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．增大压强，v正增大，v逆减小 【参考答案】C 【解析】A．平衡常数表达式中纯固体（W）的浓度不写入，正确表达式应为K=，A错误； B．催化剂同等程度加快正、逆反应速率，不影响平衡产率，B错误； C．升高温度使分子的能量增加，从而增大活化分子的百分数，正、逆反应速率均加快，C正确； D．增大压强时，气体浓度均增大，v正和v逆均增大，而非v逆减小，D错误； 故选C。 5．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 【参考答案】D 【解析】A．化学平衡时各物质的物质的量浓度不再改变，平衡时各物质浓度比不一定等于化学计量数之比，所以、、和的物质的量浓度之比为1:3:1:1时反应不一定平衡，故不选A； B．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此不可能完全转化为，故不选B； C．化学平衡是动态平衡，平衡时正反应速率和逆反应速率相等但不为0，反应并未停止，故不选C； D．单位时间内消耗代表正反应速率，同时生成代表逆反应速率，二者速率比等于对应物质的化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故选D； 选D。 6．在一定温度下的定容容器中，当下列状态不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体总物质的量 A．②③ B．①② C．①②③ D．④ 【参考答案】A 【解析】①该反应前后气体分子数不变，恒温恒容条件下，反应前后压强始终不变，不能判断达到平衡状态，①不符合题意； ②该反应前后气体总质量增大，恒温恒容条件下，密度不变时说明气体总质量不变，反应达到平衡状态，②符合题意； ③B的物质的量浓度不变是平衡状态的特征标志，③符合题意； ④反应前后气体分子数不变，气体总物质的量始终为恒定值，其不变无法说明反应达平衡，④不符合题意； 故选A。 7．下列有关反应的说法正确的是 A．反应的平衡常数表达式 B．反应中若采用高分子分离膜及时分离出水，可以使反应的平衡常数增大 C．反应的(表示键能) D．其他条件不变，在低温下使用高效催化剂可提高CO2的平衡转化率 【参考答案】A 【解析】A．该反应中所有反应物、生成物均为气体，平衡常数的定义为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，题干中表达式书写符合规则，A正确； B．平衡常数只与温度有关，温度不变时平衡常数不变，及时分离出水仅能使平衡正向移动，不会改变平衡常数，B错误； C．反应焓变反应物总键能生成物总键能，该反应中：反应物总键能为，生成物总键能为，因此，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，因此无法改变​的平衡转化率，D错误； 故选A。 8．在一定的温度下，将2mol 和1mol 充入一定容积的密闭容器中进行下列反应：     ΔH=-197kJ/mol，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是 A．生成2mol B．的转化率等于100% C．放出热量小于197kJ D．达平衡过程中压强始终未改变 【参考答案】C 【解析】A．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，因此生成的物质的量小于2mol，A错误； B．可逆反应中反应物无法完全消耗，的转化率小于100%，B错误； C．热化学方程式中对应2mol 和1mol 完全反应的焓变，由于反应不能进行到底，实际放出的热量小于197kJ，C正确； D．该反应为气体分子数减小的反应，恒温恒容条件下，反应正向进行时气体总物质的量减小，压强逐渐降低，直到平衡后压强才保持不变，平衡过程中压强发生改变，D错误； 故选C。 9．  ΔH>0。相同温度下，按初始物质不同进行两组实验，浓度随时间的变化如下表。下列分析不正确的是 时间/s 初始物质 0 20 40 60 80 实验a：c(N2O4)/mol·L-1 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 实验b：c(N2O4)/mol·L-1 c(NO2)/mol·L-1 0.10 0.20 …… A．该温度下化学平衡常数K=0.36 B．60～80s，实验a中反应处于平衡状态，N2O4的转化率为60% C．实验b中，反应向生成NO2的方向移动，直至达到平衡 D．实验a、b达到化学平衡后，提高温度，反应体系颜色均加深 【参考答案】C 【解析】A．实验a达到平衡时（60s后），，根据反应的计量关系，转化的浓度为，因此平衡时，平衡常数，A正确； B．，实验a中浓度不再变化，处于平衡状态，转化率为，B正确； C． 实验b初始状态下，浓度商，该温度下平衡常数，，说明反应会向逆反应方向（生成的方向）移动，而非生成的方向，C错误； D．该反应，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，浓度增大，体系颜色均加深，D正确； 故选C。 10．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2+O22SO3，该反应是一个放热反应，如果反应在密闭容器中进行，下列说法错误的是 A．该反应中，SO2不能完全转化为SO3 B．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．升高温度可以减慢SO2的反应速率 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 【参考答案】C 【解析】A．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，因此不能完全转化为，A正确； B．催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，缩短达到平衡的时间，提高生产效率，B正确； C．升高温度会使体系中活化分子百分数增大，无论反应是吸热还是放热，反应速率均会增大，不会减慢的反应速率，C错误； D．通过调控温度、压强、反应物浓度等条件，可以使平衡正向移动，提高该反应进行的程度，D正确； 故选C。 11．实验室在恒温恒容密闭容器中模拟工业合成氨：。下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗1 mol 的同时生成2 mol B．容器内压强保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．、和的浓度之比为 【参考答案】B 【解析】A．单位时间内消耗和生成均为正反应方向的变化，无论反应是否达到平衡，二者物质的量变化之比始终为，不能说明正逆反应速率相等，A错误； B．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，恒温恒容条件下，容器内压强与气体总物质的量成正比，压强不变说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡状态，B正确； C．反应前后所有物质均为气体，混合气体总质量不变，恒容容器体积固定，根据，密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C错误； D．、、的浓度之比为仅代表某一时刻的浓度关系，与初始投料、转化率有关，不能说明各物质浓度不再变化，无法判断反应达到平衡，D错误； 故选B。 12．时，将和充入恒容密闭容器中，发生可逆反应：，下列可证明反应达到平衡状态的是 A．气体的体积分数保持不变 B．容器内体系压强保持不变 C．容器中混合气体的密度保持不变 D．消耗速率是生成速率的两倍 【参考答案】B 【解析】A．设反应中CO转化量为，则CO体积分数为，反应过程中CO体积分数始终不变，A不能证明达到平衡； B．该反应前后气体总物质的量减小，恒容条件下体系压强与气体总物质的量成正比，压强不变说明气体总物质的量不再变化，B可证明反应达到平衡； C．反应前后均为气体，根据质量守恒混合气体总质量不变，容器恒容则体积不变，由可知密度始终为定值，C不能证明达到平衡； D．消耗和生成都代表正反应速率，无论是否平衡，二者速率比始终为，无法说明正逆反应速率相等，D不能证明达到平衡； 故答案为B。 13．研究NO2、SO2等无害化处理对治理大气污染具有重要的意义。已知： 一定条件下，将NO2和SO2气体按体积比1：2置于密闭容器中，下列叙述能说明该反应达平衡状态的是 A．混合气体的颜色保持不变 B．体系的压强保持不变 C． D． SO3和NO的体积比保持不变 【参考答案】A 【解析】A．混合气体的颜色由的浓度决定，颜色保持不变说明的浓度不再变化，反应达到平衡状态，A符合题意； B．该反应为气体分子数不变的反应，体系的压强始终保持不变，压强不变不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．未指明、的方向，若均为正反应或均为逆反应速率，二者相等不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，C不符合题意； D．和均为生成物，反应开始后二者的体积比始终为，体积比保持不变不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选A。 14．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 ①2v正(NH3)=v逆(CO2) 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 【参考答案】A 【解析】①：平衡时正逆速率比等于化学计量数之比，正确关系应为，①错误。 ②：反应正向进行时气体总物质的量不断增大，恒容恒温下压强随气体总物质的量增大而增大，总压强是变量，总压强不变说明达到平衡，②正确。 ③：混合气体密度，容器容积不变，反应过程中气体总质量不断增大，是变量，密度不变说明达到平衡，③正确。 ④：无论是否平衡，反应生成的和始终为，体积分数始终为定值，不变不能说明平衡，④错误。 ⑤：混合气体中和物质的量比始终为，平均相对分子质量始终为定值，不变不能说明平衡，⑤错误。 ⑥：无论是否平衡，始终为，是定值，不能说明平衡，⑥错误。 ⑦：反应正向进行时气体总物质的量不断增大，总物质的量是变量，总物质的量不变说明达到平衡，⑦正确。 ⑧：各组分物质的量浓度不再改变是化学平衡的定义标志，⑧正确。 符合题意的为②③⑦⑧，故答案选A。 15．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 【参考答案】C 【解析】逐一分析判断依据： ① 浓度比等于化学计量数比可能仅为某一时刻的浓度关系，平衡要求各组分浓度保持恒定而非成固定比例，①错误； ② 平衡时正逆反应速率需满足计量数比例，应为2v正(O2)=v逆(NO2)，给定关系不满足平衡要求，②错误； ③ 该反应前后气体分子数不等，反应过程中混合气体总物质的量为变量，其不再变化时说明反应达平衡，③正确； ④ 恒温密闭容器体积恒定，反应体系全为气体、总质量守恒，根据ρ=m/V，密度始终为定值，无法说明平衡，④错误； ⑤ 平均摩尔质量M=m/n，总质量m恒定，总物质的量n为变量，故M为变量，其保持不变时说明反应达平衡，⑤正确； ⑥ 体系中只有NO2有色，颜色不变说明NO2浓度恒定，反应达平衡，⑥正确； 符合题意的说法包含③⑤⑥，故答案为C。 16．某温度下，在2 L的密闭容器中进行反应，若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡，则下列说法正确的是 A．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 B．A、B的平衡转化率不相等 C．时，反应达到平衡 D．该反应的化学平衡常数表达式是 【参考答案】C 【解析】A．化学平衡常数仅受温度影响，增大体系压强温度不变，平衡常数不变，A错误； B．起始时A、B的物质的量之比等于化学计量数之比，反应消耗的A、B的物质的量之比也等于化学计量数之比，故二者平衡转化率相等，B错误； C．反应达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即，整理得，故该状态下反应达到平衡，C正确； D．C为固体，平衡常数表达式中固体浓度不纳入计算，正确的平衡常数表达式为，D错误； 故答案选C。 17．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，且反应前后压强之比为5：4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是K= B．此时，B的平衡转化率是40% C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D．增加B，B的平衡转化率升高 【参考答案】B 【解析】A．C为固体，不写在K的表达式中，正确的平衡常数表达式应为，A错误； B．同温同体积条件下，气体压强之比等于物质的量之比，反应前气体总物质的量为，平衡时气体总物质的量为，反应后气体总物质的量减少；由反应式可知每消耗B，气体总物质的量减少，因此消耗B的物质的量为，B的平衡转化率为，B正确； C．该反应为气体分子数减少的反应，增大压强平衡向右移动，但化学平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误； D．增加B的浓度，平衡正向移动，A的平衡转化率升高，但B自身的平衡转化率会降低，D错误； 故答案为：B。 18．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 A．Y2为0.4 mol·L-1 B．Y2为0.3 mol·L-1 C．X2为0.2 mol·L-1 D．Z为0.4 mol·L-1 【参考答案】B 【分析】本题利用极值法结合可逆反应“不能进行完全”的特点，确定各物质平衡浓度的范围：已知反应 ，起始浓度 、、，假设反应完全正向进行：列三段式 故极端浓度为：，，，由于可逆反应不能完全进行，实际浓度满足：，，； 假设反应完全逆向进行：列三段式故极端浓度为：，，，同理可得：，，，最终得到平衡浓度范围：，，。 【解析】A．，超出范围，A错误； B．，在范围内，B正确； C．，超出范围，C错误； D．，超出范围，D错误； 故选B。 二、填空题 1．书写下列反应的K的表达式： (1)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) K=___________。 (2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3。 ①写出K1和K2的关系式___________。   ②写出K1和K3的关系式___________。 【参考答案】(1) (2) K1= 【解析】（1）平衡常数表达式中固体物质浓度视为常数，不列入表达式，仅保留气态物质的浓度幂之积的比值，故。 （2）① 反应系数变为原来的时，平衡常数变为原平衡常数的次方，因此，即； ② 第三个反应是第一个反应的逆反应且系数变为原来的，逆反应平衡常数为正反应平衡常数的倒数，系数乘则对原平衡常数开次方，故，整理得，故关系式为。 2．在一定温度下的恒容容器中，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。 (1)能说明达到平衡状态的是________(填序号，下同)。 (2)能说明达到平衡状态的是________。 (3)能说明达到平衡状态的是________。 (4)能说明达到平衡状态的是________。 (5)能说明达到平衡状态的是________。 【参考答案】(1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①②③④⑦ (4)①②③ (5)②④⑦ 【解析】（1）该反应为气体分子数减小的反应，所有物质均为气态且体系无色。①反应前后气体总物质的量变化，恒容下压强不变说明反应达平衡；②混合气体总质量、体积均恒定，密度始终不变，无法判断平衡；③气体总物质的量随反应变化，其不变时达平衡；④平均相对分子质量，不变变化，故不变时达平衡；⑤体系无有色气体，颜色始终不变，无法判断；⑥浓度比等于化学计量数之比是随机状态，不一定平衡；⑦某种气体百分含量不变说明各组分浓度恒定，达平衡，故①③④⑦正确； （2）该反应为气体分子数不变的反应，所有物质均为气态，为紫色。①反应前后气体总物质的量不变，恒容下压强始终不变，无法判断平衡；②混合气体总质量、体积均恒定，始终不变，无法判断平衡；③气体总物质的量始终不变，无法判断平衡；④，、均恒定，始终不变，无法判断平衡；⑤颜色不变说明浓度恒定，达平衡；⑥浓度比等于化学计量数之比不能说明平衡；⑦气体百分含量不变说明达平衡，故⑤⑦正确； （3）该反应为气体分子数增大的反应，有固体碳参与，体系气体无色。①反应前后气体总物质的量变化，恒容下压强不变说明达平衡；②反应中气体总质量随固体参与反应发生变化，体积恒定，故不变时达平衡；③气体总物质的量随反应变化，其不变时达平衡；④，气体的、均随反应变化，不变时达平衡；⑤体系无有色气体，颜色始终不变，无法判断；⑥浓度比等于化学计量数之比不能说明平衡；⑦气体百分含量不变说明达平衡，故①②③④⑦正确； （4）该反应反应物为固体，生成物为两种气体，气体分子数增大。①反应前后气体总物质的量变化，恒容下压强不变说明达平衡；②反应中气体总质量随固体分解发生变化，体积恒定，故不变时达平衡；③气体总物质的量随反应变化，其不变时达平衡；④生成物和物质的量之比始终为2:1，平均相对分子质量恒定为26，无法判断平衡；⑤体系无有色气体，颜色始终不变，无法判断；⑥两种气体浓度比始终为2:1，不能说明平衡；⑦两种气体百分含量始终为固定值，无法判断平衡，故①②③正确； （5）该反应为气体分子数不变的反应，有固体参与反应和生成，体系气体无色。①反应前后气体总物质的量不变，恒容下压强始终不变，无法判断平衡；②反应中气体总质量随固体的消耗和生成发生变化，体积恒定，故不变时达平衡；③气体总物质的量始终不变，无法判断平衡；④，气体的变化、恒定，故不变时达平衡；⑤体系无有色气体，颜色始终不变，无法判断；⑥浓度比等于化学计量数之比不能说明平衡；⑦气体百分含量不变说明达平衡，故②④⑦正确。 3．工业上常用如下反应来消除污染： ，请回答下列有关问题（不考虑和的相互转化）： 时，在5 L恒容密闭容器中加入一定量的反应物，选用不同的催化剂A、B、C进行反应，产生的物质的量随时间的变化如图所示： (1)在催化剂A的作用下0~4 min内的___________________，三种条件下的活化能（a）、（B）、（C）中最大的是___________________。 (2)若在恒容密闭的绝热容器中按照充入反应物，在起始温度下发生反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是____________（填序号）。 a．容器中混合气体的压强不变   b．容器中混合气体的颜色不变 c．容器中混合气体的密度不变   d．容器中1 mol N-H键断裂的同时，有1 mol O-H键形成 e．容器中的温度保持不变 (3)其他条件相同，以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例的和，测得的去除率与温度的关系如图所示。若在、催化剂B的条件下，该反应速率，（、分别是正、逆反应速率常数），则该反应的平衡常数_________________________（用含、的代数式表示）。 【参考答案】(1) Ea（C） (2)cd (3) 【解析】（1）0~4 min内催化剂A作用下生成，根据反应计量关系，转化的，容器体积为5 L，因此；活化能越大，反应越慢，图中C催化下生成的速率最慢(相同时间生成的氮气最少)，因此最大。 （2）该反应是气体分子数增大的放热反应，在绝热恒容容器中： a．压强不变时，说明气体总物质的量、温度都不再变化，反应达到平衡，a不符合题意； b．为红棕色气体，颜色不变代表浓度不变，反应达到平衡，b不符合题意； c．恒容容器中气体总质量不变，密度始终为定值，密度不变不能判断平衡，c符合题意； d．1 mol N-H键断裂代表消耗，1 mol O-H键形成代表生成，根据计量关系，正反应中消耗的同时应生成，始终满足反应计量比，不能判断平衡，d符合题意； e．绝热容器中温度不变，说明正逆反应程度相当，反应达到平衡，e不符合题意； 因此不能判断平衡的是cd。 （3）反应达到平衡时，即，整理得平衡常数。 4．Ⅰ．高炉炼铁发生的主要反应为。该反应在不同温度下的平衡常数如下。 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 (1)该反应的平衡常数表达式___________。 (2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、、CO和各1.0 mol，此时___________(填＞、＜或=)。反应经过10 min后达到平衡。该时间范围内反应的平均反应速率___________。 (3)欲提高高炉中CO的平衡转化率，可采取的措施是___________。 A．减少Fe的量 B．增加的量 C．移出部分 D．加入合适的催化剂 (4)下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___________ A．加入更多的的量 B．保持容积不变，充入CO使体系压强增大 C．将容器的容积缩小一半 D．压强不变，充入使容器容积增大 Ⅱ．已知化学反应： ①   ②   ③   三个反应的平衡常数分别为，和。 (5)___________0(填“＞”或“＜”)。 (6)根据反应①和反应②可推导出，与的关系式：___________。 【参考答案】(1) (2)＞ 0.006 mol•L-1•min-1 (3)C (4)A (5)＞ (6) 【解析】（1）平衡常数只考虑气体组分的浓度，固体不参与。反应中气体为和，且化学计量数均为 1，因此：； （2）1000℃时，反应浓度商，由于，反应正向进行，故；令平衡时变化的CO的物质的量为xmol，则： 1000℃时，K=4.0，所以=4，解得：x=0.6，所以v(CO2)==0.006 mol•L-1•min-1； （3）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡的移动，CO的平衡转化率不变，故A不选； B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡的移动，CO的平衡转化率不变，故B不选； C．移出部分CO2，CO2浓度减小，平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率增大，故C选； D．加入合适的催化剂，平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故D不选； 故选C； （4）A．是固体，增加其量不改变其浓度或表面积，反应速率几乎不变，故A选； B．浓度增大，反应速率加快，故B不选； C．容积缩小一半，气体浓度增大，反应速率加快，故C不选； D．压强不变，充入：容积增大，气体分压和浓度减小，反应速率减慢，故D不选； 故选A； （5）根据盖斯定律，反应③可由 反应①－反应② 得到：，已知 ，，所以：； （6）平衡常数表达式：，由表达式可得：。 5．将CO2作为资源进行再利用是重要的研究课题，工业上用CO2生产燃料甲醇的化学方程式：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题： (1)由CO2制备甲醇过程涉及反应如下： 反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1 反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2 反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3 已知反应、、的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1=___________(用K2、K3表示)。 (2)一定条件下，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下发生反应：    ①测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图所示，从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示化学反应速率为___________mol/(Lmin)，CO2的转化率为___________%。 ②下列措施能使增大的是___________(填标号)。 A．温度升高　　　　　　　　　　　　　　B．将H2O(g)从体系中分离出去 C．再充入1mol CO2和3mol H2　　　　　　D．充入He(g)使体系总压强增大 ③该反应在该温度下的化学平衡常数为___________(mol/L)-2。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol H2、0.9mol CO2、0.6mol CH3OH和0.6mol H2O，则反应向___________方向进行(“正反应”或“逆反应”)。 ④该反应在不同催化剂(、、)作用下，反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度变化如下图所示，其中d点在不同催化剂(、、)作用下CO2的转化率相同的原因是___________。 【参考答案】(1) (2)0.225 75 BC 逆反应 在此温度下反应均达到平衡状态，催化剂不影响平衡转化率 【解析】（1）反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ，则。 （2）①根据三段式分析，，；CO2的转化率为。 ②A．从能量变化可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，温度升高，反应平衡逆移，减小、增大，比值减小，A错误； B．将H2O(g)从体系中分离出去，平衡正移，增大、减小，比值增大，B正确； C．再充入1mol和3mol，等效于加压，压强增大，平衡正向移动，增大，C正确； D．充入He(g)使体系总压强增大，恒容密闭容器体积不变，反应有关的各物质浓度不变，速率不变，平衡不移动，不变，D错误； 故选BC。 ③；若温度不变在此容器（1 L恒容）中开始充入0.3mol H2、0.9mol CO2、0.6mol CH3OH和0.6mol H2O，则 ，则反应向逆反应方向进行。 ④由图知，温度低于850 ℃时，相同时间内，相同温度，不同催化剂（催化效率不同）反应速率不同，转化率不同，说明反应均为达平衡状态，在850 ℃时，催化剂Ⅰ和Ⅱ在相同时间，转化率相同，反应达平衡状态，催化剂Ⅲ催化效率低，速率慢，反应未平衡，相同时间转化率低于平衡转化率；温度升高到d点温度，催化剂Ⅰ和Ⅱ（在850 ℃时达平衡）的反应平衡逆移（该反应为放热反应），催化剂Ⅲ反应速率加快，反应已经达到平衡状态（转化率相同），故d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是在此温度下反应均达到平衡状态，催化剂不影响平衡转化率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $