2.2.1 化学平衡状态-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

**基本信息** 以“基础-能力-创新”三层递进设计，覆盖化学平衡状态理解、判断及计算，通过梯度化题型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| |----|----------|----------| |基础过关练|化学平衡状态特征、判断标志|6题，含速率曲线分析（如0~t₁段v正>v逆）、浓度范围判断（如2X+Y⇌2Z平衡浓度分析），夯实化学变化规律认知| |能力提升练|多反应体系平衡判断、三段式计算|5题，涉及甲/乙容器平衡状态比较、AlN制备平衡分析，培养科学思维的综合应用与模型建构| |创新题型|绝热刚性容器中平衡状态判断|1题，结合SO₂+NO₂⇌SO₃+NO新情境，考查压强与温度关系，体现科学探究与实践的创新意识|

第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第1课时　化学平衡状态 基础过关练 题组一　化学平衡状态的理解与应用 1.[2026重庆好教育联盟联考]一定条件下,在V L密闭容器中,某可逆反应的正反应速率与逆反应速率随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.0~t1 min内,反应速率v正>v逆 B.起始时该密闭容器中只充入了一定量的生成物 C.反应达平衡时,体系中的各物质的质量均保持不变 D.反应达平衡时,v正=v逆≠0 2.(易错题)[2026山东省实验中学月考]在一密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g)。已知反应过程中某一时刻X、Y、Z的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1。当反应达到平衡时,不可能存在的是 (　　) A.c(X)=0.5 mol·L-1 B.c(Y)+c(X)=0.5 mol·L-1 C.c(Y)+c(Z)=0.85 mol·L-1 D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75 mol·L-1 3.[2026安徽六安一中检测]向容积为1 L的密闭容器中通入一定量N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0。体系中各物质浓度随时间的变化如图所示。 下列有关说法正确的是 (　　) A.64 s时,反应达到化学平衡状态 B.达到化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深 C.容器中气体的总物质的量浓度最多为2.6 mol·L-1 D.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前,容器内气体的温度逐渐升高 题组二　化学平衡状态的判断 4.[2026山西三晋联盟名校联考]将一定量的固体NH4I置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:NH4I(s) NH3(g)+HI(g)。下列能表明该反应已达到平衡状态的是 (　　) A.容器内混合气体的密度保持不变 B.容器内物质的总质量保持不变 C.NH3(g)的体积分数不再改变 D.c(HI)∶c(NH3)=1∶1 5.[2026山东菏泽鄄城一中月考]焦煤与水蒸气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH>0,是煤气化过程中的主要反应之一,若该反应在恒温(700 ℃)、恒容的密闭体系中进行,测得的下列数据中,不能表明t时刻该反应达到平衡状态的是 (　　) A.t时刻,消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等 B.t时刻,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度不再改变 C.t时刻,混合气体的平均摩尔质量不再改变 D.t时刻,生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率相等 6.[2026广东茂名高州第四中学月考]下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是 (　　) A.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应体系中,H2与N2的物质的量之比保持3∶1 B.2NO2(g) N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变 C.CaCO3(s) CO2(g)+CaO(s),恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变 D.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变 能力提升练 题组一　化学平衡状态的综合判断 1.[2026湖南娄底一中月考]在两个恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应: 甲:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。现有下列状态: ①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②恒温时,气体压强不再改变 ③各气体浓度相等 ④绝热时,反应体系温度保持不变 ⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变 ⑦单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9∶1 其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是 (　　) A.①②⑤　　　　B.③④⑥　　　　C.⑥⑦　　　　D.④⑤ 2.(易错题)[2026山东聊城一中期中]AlN是一种新型无机非金属材料,制备原理是Al2O3(s)+N2(g)+3C(s) 2AlN(s)+3CO(g)　ΔH>0。1 700 ℃下,在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应,下列情况不能判断反应达到平衡状态的是 (　　) A.气体密度不再变化 B.Al2O3的物质的量不再变化 C.气体总压强不再变化 D.气体平均摩尔质量不随时间变化 3.[2026江西师范大学附属中学测试]保持温度恒定,向某恒容密闭容器中按体积比1∶3∶1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)及反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。已知:分压=总压×物质的量分数,则下列情况不能作为反应Ⅰ达到平衡状态判据的是 (　　) A.H2与H2O的总物质的量不再变化 B.容器内总压强不再改变 C.混合气体的平均摩尔质量不再变化 D.Ar的分压不再改变 题组二　化学平衡状态的相关计算 4.[2025四川泸州二中月考]在5 L密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol O2,在恒温恒容条件下发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),2 min后NO的物质的量增加了0.4 mol,下列说法错误的是 (　　) A.开始时刻与2 min末容器内压强之比为9∶10 B.2 min内的v(O2)=0.05 mol/(L·min) C.2 min内NH3的转化率是40% D.当容器内混合气体密度不再发生变化时,反应不一定平衡 5.[2026山西三晋联盟名校联考]一定温度下,向容积为V的恒容密闭容器中充入0.16 mol M(g)和0.1 mol N(g)发生反应:3M(g)+N(g) 2R(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),8 min时反应达到平衡,生成R的物质的量为0.08 mol,反应过程中M、N的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。回答下列问题: (1)该容器的容积V=　　　　L。  (2)t min时,M的物质的量为　　　　mol,R的物质的量分数为　　　　%,此时放出的热量为　　　　Q kJ。  (3)反应达平衡时,混合气体的总压强与反应前混合气体的总压强之比为　　　　。  创新题型 创新点　从绝热刚性容器的角度考查化学平衡状态的判断 6.[2026辽宁鞍山联考]向一个2 L的绝热刚性容器中通入3 mol SO2和3 mol NO2,在一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的关系如图所示,下列结论错误的是 (　　) A.m点时反应达到了平衡状态 B.该反应是放热反应 C.体系压强不再变化,说明反应达到平衡 D.从反应开始至达到平衡,逆反应速率逐渐增大 答案与分层梯度式解析 第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第1课时　化学平衡状态 基础过关练 1.B　由题图可知,0~t1 min内,v正始终在v逆上方,即v正>v逆(破题关键),A正确;题图中起始时v正>0、v逆=0,则起始充入的是反应物,B错误;反应达平衡时,各物质的质量均保持不变,C正确;化学平衡是一种动态平衡,反应达平衡时,v正=v逆≠0,D正确。  2.C　若反应正向进行,假设能完全反应,则 　　　　2X(g)+Y(g) 2Z(g) c某时刻/(mol·L-1) 0.3 0.1 0.4 c终/(mol·L-1) 0.1 0 0.6 若反应逆向进行,假设能完全反应,则 　　　　2X(g)+Y(g) 2Z(g) c某时刻/(mol·L-1) 0.3 0.1 0.4 c终/(mol·L-1) 0.7 0.3 0 0.1 mol·L-1<c(X)<0.7 mol·L-1、0.1 mol·L-1<c(Y)+c(X)<1 mol·L-1,A、B项可能;平衡时,0.3 mol·L-1<c(Y)+c(Z)<0.6 mol·L-1(易错点),C项不可能;平衡时,0.7 mol·L-1<c(X)+c(Y)+c(Z)<1.0 mol·L-1,D项可能。  易错分析　本题容易将c(Y)、c(Z)的最大值、最小值直接相加对C项进行判断,需注意Y、Z中一种为反应物,另一种必为生成物,也就是一种物质的物质的量增加时,另一种物质的物质的量必减少。题给反应逆向进行时c(Y)<0.3 mol·L-1、c(Z)>0,题给反应正向进行时c(Y)>0、c(Z)<0.6 mol·L-1,则0.3 mol·L-1<c(Y)+c(Z)<0.6 mol·L-1。 3.B　由题图可知,64 s后NO2和N2O4的浓度依然发生改变,说明64 s时正、逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡状态,A错误;NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,由题图可看出,随着反应的进行,NO2的浓度持续增大直至达到化学平衡状态,则达到化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深,B正确;可逆反应不能进行到底,根据题图信息,当达到平衡时,容器中气体的总物质的量浓度最大,为1.8 mol·L-1,C错误;N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0,该反应为吸热反应,若容器与外界无热传递,则反应达到平衡前,容器内气体的温度逐渐降低,D错误。 4.A　根据ρ=,容积不变,混合气体的质量会随反应进行发生变化,当混合气体的密度保持不变时,即混合气体的质量不再变化,说明反应达到化学平衡状态,A正确;由质量守恒定律知,容器内物质的总质量始终保持不变,因此容器内物质的总质量保持不变,不能说明反应达到化学平衡状态,B错误;题述反应生成等物质的量的NH3和HI,两者体积分数始终为50%,且两者浓度之比始终为1∶1,则当NH3(g)的体积分数不再改变、c(HI)∶c(NH3)=1∶1时,不能说明反应达到平衡状态,C、D错误。 陷阱突破　通常情况下,根据组分的体积分数不变,推断出反应达到平衡状态,但具体问题具体分析,NH4I(s)在恒温、恒容密闭容器中反应,反应生成等物质的量的NH3(g)和HI(g),则NH3(g)的体积分数始终保持不变,所以不能作为反应达到平衡的标志。 5.A　t时刻,消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率都是正反应速率(易错点),不能表明该反应达到平衡状态,A符合题意;当H2O(g)、CO(g)、H2(g)浓度不再变化时,反应达到平衡状态,B不符合题意;混合气体的平均摩尔质量=,该值不再改变,则反应中气体的m(总)、n(总)不变,反应达到平衡状态,C不符合题意;生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率分别指v正、v逆,二者相等时,反应达到平衡状态,D不符合题意。 6.A　若初始投料H2与N2的物质的量之比为3∶1,无论反应是否平衡,物质的量之比始终不变,A符合题意;2NO2(g) N2O4(g)反应前后气体分子数发生改变,恒温、恒容下气体压强与物质的量成正比,反应体系中气体压强不变,表明反应达到平衡,B不符合题意;恒温、恒容下反应体系中气体密度不变,说明CO2的质量不变,表明反应达到平衡,C不符合题意;反应体系中气体颜色保持不变,说明Br2(g)的浓度不再改变,则反应达到平衡,D不符合题意。 能力提升练 1.D 甲 乙 结论 ① 反应前后气体n(总)发生改变,当不变时,反应达到平衡 反应前后气体n(总)不变,无论反应是否达到平衡,始终不变 不符合 题意 ② 反应前后n(总)发生改变,当压强不变时,反应达到平衡 反应前后气体n(总)不变,压强不变,不能表明反应达到平衡 ③ 各气体浓度相等,不能表明反应达到平衡 ④ 绝热时,反应体系中温度保持不变,说明反应达到平衡状态 符合 题意 ⑤ 断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍,说明v逆=v正,则反应达到平衡状态 ⑥ 有固体参加反应,混合气体密度不变,表明反应达到平衡 混合气体的质量、体积不变,无论反应是否达到平衡,混合气体密度都不变 不符合 题意 ⑦ 单位时间内,消耗m[H2O(g)]与生成m[H2(g)]之比为9∶1,均为正反应速率,不能说明反应达到平衡状态 2.D　恒容密闭容器,气体总质量为变量,当气体密度不变时表明反应达到平衡状态,A不符合题意;n(Al2O3)随反应的进行不断减小,当n(Al2O3)不变时表明反应达到平衡状态,B不符合题意;气体由1 mol变为3 mol,气体压强不断增大,当气体总压强不变时表明反应达到平衡状态,C不符合题意;N2和CO的摩尔质量都是28 g/mol,混合气体平均摩尔质量为定值,故气体平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态(易错点),D符合题意。  3.D　H2与H2O参与反应Ⅰ、Ⅱ,当H2与H2O的总物质的量不再变化,说明反应Ⅰ达到平衡,A不符合题意;容器内总压强不变,说明气体总物质的量不变,反应Ⅱ、Ⅰ均达到平衡,B不符合题意;气体总质量不变,混合气体的平均摩尔质量不变,说明气体的n(总)不变,反应Ⅱ、Ⅰ均达到平衡,C不符合题意;设初始投入CO2、H2和Ar分别为1 mol、3 mol和1 mol,初始、某一时刻压强分别为p0、p1,则初始时Ar的分压为p0×=0.2p0,反应Ⅰ前后气体分子数不变,反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,设反应Ⅱ转化y mol CO2,根据差量法计算,混合气体共(5-2y) mol,则p1=p0×,Ar的分压为p1×=p0××=0.2p0,Ar的分压始终不变,不能作为反应Ⅰ达到平衡的依据,D符合题意。 4.A　根据题意,列三段式得: 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) n始/mol 1 1 0 0 Δn/mol 0.4 0.5 0.4 0.6 2 min/mol 0.6 0.5 0.4 0.6 反应前气体的n(总)=1 mol+1 mol=2 mol,2 min末气体的n(总)=(0.6+0.5+0.4+0.6) mol=2.1 mol,恒温恒容下,气体的物质的量之比等于压强之比,故压强之比为2∶2.1,即20∶21,A错误;2 min内Δn(O2)=0.5 mol,则v(O2)==0.05 mol/(L·min),且NH3的转化率为×100%=40%,B、C正确;反应中所有物质均为气体,反应过程中混合气体的总质量、容器容积始终不变,则混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,D正确。 5.答案　(1)2　(2)0.07　30　0.03　(3)9∶13 解析　(1)起始时充入0.16 mol M(g)和0.1 mol N(g)时,由题图可知,c(M)=0.08 mol·L-1,则V==2 L。 (2)由题图可知,t min时,c(M)=c(N),设转化x mol N,列三段式得: 　　　　3M(g)　+　N(g) 2R(g) 起始/mol 0.16 0.1 0 转化/mol 3x x 2x t min/mol 0.16-3x 0.1-x 2x 0.16-3x=0.1-x,解得x=0.03,则t min时,n(M)=(0.16-3×0.03) mol=0.07 mol,R的物质的量分数为×100%=30%,放出的热量为0.03Q kJ。 (3)反应达到平衡时,生成0.08 mol R,则平衡时n(M)=(0.16-×0.08) mol=0.04 mol,n(N)=(0.1-×0.08) mol=0.06 mol,混合气体的n(总)=(0.08+0.04+0.06) mol=0.18 mol,恒温恒容下,反应达到平衡时,混合气体的总压强与反应前混合气体的总压强之比为0.18 mol∶0.26 mol=9∶13。 6.A　题图中,v(正)在反应过程中持续变化,m点时反应没有达到平衡状态,A错误;v(正)先增大后减小,则a→m段,v(正)增大是容器内温度升高引起的,则该反应是放热反应,B正确;该反应体系中,气体的物质的量、容器容积始终不变,当体系压强不变时,即温度不变,此时正反应放出的热量与逆反应吸收的热量相等(易错点),反应达到平衡状态,C正确;在达到平衡前,生成物浓度逐渐增大,容器内温度逐渐升高,则v(逆)逐渐增大,D正确。 易错分析　本题容易根据题述反应是反应前后气体的物质的量不变的反应,误认为体系压强不变不能说明反应达到平衡状态而误选C项,但题中给出“绝热刚性容器”这一信息,说明在反应过程中不存在与外界的热量交换,根据pV=nRT分析,当n、V不变时,p不变即温度不变,反应达到平衡状态。 7 学科网（北京）股份有限公司 $