2.2.1 化学平衡状态 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 聚焦化学平衡核心知识，分层设计从概念辨析到综合应用，梯度合理，适配新授课知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|可逆反应概念及平衡状态基本特征|第1题通过具体反应实例辨析可逆反应，强化物质变化观念| |应用理解|平衡标志判断及图像分析|第3题结合反应曲线分析速率与平衡关系，培养证据推理能力| |综合探究|实验设计与数据处理及复杂平衡问题|第12题通过浓度数据计算反应速率并判断平衡状态，体现科学探究与模型建构|

1．下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．SO2溶于水生成H2SO3和H2SO3分解 B．H2与I2化合生成HI和HI分解 C．SO2与 O2化合生成SO3和SO3分解 D．NH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl分解 答案：D 2．在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0的可逆反应达到化学平衡状态时，下列说法不正确的是　(　　) A.反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B．反应体系中压强恒定 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．反应体系中温度不变 解析：选A。可逆反应达到化学平衡状态时，反应物与生成物的浓度不一定相等，A项错误。 3． 在673 K、30 MPa下，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)中n(NH3)和n(H2)随时间变化的曲线如右图所示。下列叙述正确的是(　　) A．d点和e点处的n(N2)不同 B．c点处反应达到化学平衡状态 C．a点的正反应速率比b点的大 D．e点反应达到化学平衡状态，反应停止 解析：选C。d点和e点氨和氢气的物质的量已经不再发生变化，化学反应达到平衡状态，两点对应的n(N2)相同，故A错误；化学反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不再发生变化，而c点之后氨和氢气的物质的量仍在变化，故c点处反应未达到平衡状态，故B错误；曲线斜率表示化学反应速率，a点处曲线斜率比b点处的大，故a点的正反应速率比b点的大，故C正确；化学平衡是一种动态平衡，正、逆反应速率相等但不为零，e点反应仍在进行，故D错误。 4．(2025·云南卷改编)对于反应C2H5OH(g)＋H2O(g)===2H2(g)＋CH3COOH(g)，一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是(　　) ①容器内的压强不再变化　②混合气体的密度不再变化　③CH3COOH的体积分数不再变化 ④单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 解析：选B。恒温恒容下发生反应C2H5OH(g)＋H2O(g)===2H2(g)＋CH3COOH(g)，该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，①符合题意；容器容积始终保持不变，气体总质量始终保持不变，则混合气体的密度是定量，混合气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，②不符合题意；CH3COOH的体积分数不再变化，说明其物质的量不再改变，反应达到平衡状态，③符合题意；单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2均是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，④不符合题意。 5．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)，该反应在恒容密闭容器中进行。下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．单位时间内消耗1 mol H2O的同时生成1 mol H2 B．两个H—O断裂的同时有两个C===O断裂 C．反应容器内的气体密度不再发生变化 D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 解析：选B。单位时间内消耗1 mol H2O，表示的是正反应速率，生成1 mol H2表示的也是正反应速率，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；两个H—O断裂表示的是正反应速率，两个C===O断裂表示的是逆反应速率，且正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；混合气体的质量和容器容积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C项错误；该反应是气体的总物质的量不变的可逆反应，根据＝，混合气体的平均相对分子质量始终不发生变化，所以混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。 6．已知：K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+的试剂，若溶液中存在Fe2+，将产生蓝色沉淀。将0.2 mol·L-1KI溶液和0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2”的是(　　) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A.① B．②和④ C．③和④ D．②和③ 解析：选A。将0.2 mol·L-1KI溶液和0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合，I－过量，只要证明Fe3+存在即可说明存在化学平衡“2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2”。①检验铁离子、②检验碘离子、③检验亚铁离子、④检验碘单质，所以①能证明溶液中存在化学平衡。 7．一定温度下，反应N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4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.①② B．②④ C．③④ D．①④ 解析：选D。①该反应在恒压密闭容器中进行，反应混合物的质量始终保持不变，但容器容积会增大，气体密度先减小后保持不变，示意图正确且能说明反应达到平衡状态；②一定温度下，ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；③该反应起始充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，曲线趋势不正确；④N2O4的转化率先增大后保持不变，示意图正确且能说明反应达到平衡状态。 8．(2026·安阳高二统考)在T ℃下，某容积为2 L 的密闭容器内，有A、B、C、D、E五种物质参与同一个化学反应，其中A、B、C、D(A、B、C为气体)四种物质的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示，E为该反应的一种气体生成物，且生成物E在化学方程式中的化学计量数与B的相同。请回答下列问题： (1)该反应的反应物为________。 (2)在0～2 min内，v(C)＝________mol·L-1·min-1，v(E)＝________mol·L-1·min-1。 (3)该反应达到平衡状态的时刻是t＝________min时，达到平衡状态的标志有________(填字母)。 a．A和C的物质的量相等 b．B的物质的量不变 c．A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2∶1 d．压强不变 (4)物质D在反应中的作用是____________________________________。 解析：由题图可知，t＝2 min时各物质的物质的量不再发生改变，说明反应达到平衡状态，0～2 min，A、B的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，E为该反应的一种气体生成物，且生成物E在化学方程式中的化学计量数与B的相同，D在反应前后物质的量不变，即质量不变，是该反应的催化剂，由化学方程式中的化学计量数之比等于相应物质的物质的量变化量之比，可写出该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)2C(g)＋E(g)。(2)在0～2 min内，v(C)＝＝0.5 mol·L-1·min-1，v(E)＝v(C)＝0.25 mol·L-1·min-1。(3)由题图可知，t＝2 min时各物质的物质的量不再发生改变，说明反应达到平衡状态。由题图可知，A和C的物质的量相等时反应未达到平衡状态，a项不选；B的物质的量不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，b项选；当A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2∶1时，B的正反应速率与B的逆反应速率之比为1∶1，即v正(B)＝v逆(B)，反应达到平衡状态，c项选；由反应的化学方程式可知，反应前后气体的物质的量未发生改变，故压强不变不能说明反应达到平衡状态，d项不选。 答案：(1)A、B　(2)0.5　0.25　(3)2　bc　 (4)作为催化剂 9．下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是(　　) 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬ 2SO3(g) 混合气体的密度不变 B 恒温恒压 NH2COONH4(s)⥫⥬ 2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变 C 恒温恒容 H2(g)＋I2(g)⥫⥬ 2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI) D 恒温恒压 2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4) 解析：选C。恒温恒容，气体的质量和容器的容积不变，无论反应是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，A不符合题意；该反应中只有生成物是气体，无论反应是否达到平衡状态，NH3在混合气体中的百分含量始终不变，B不符合题意；在任何时刻都存在2v正(H2)＝v正(HI)，若2v正(H2)＝v逆(HI)，则v正(HI)＝v逆(HI)，反应达到平衡状态，C符合题意；c(NO2)＝2c(N2O4)不能说明物质浓度不再变化，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意。 10．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2 C．c2的取值范围为0＜c2＜0.4 mol·L-1 D．c1的取值范围为0＜c1＜0.1 mol·L-1 解析：选B。由于X、Y的平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A不正确；平衡时，vY(生成)∶vZ(生成)＝3∶2，B正确；由可逆反应的特点可知，0＜c1＜0.14 mol·L-1、0＜c2＜0.42 mol·L-1，C、D不正确。 11．(2026·鞍山高二检测)如下图所示是用计算机制作的在不同条件下、同一密闭容器中进行的反应Y(g)⥫⥬X(g)的进程图解，图中的“”代表X，“”代表Y。已知：起始时n(X)＋n(Y)＝2 mol。下列说法错误的是(　　) A．①②的交点处v正(X)＝v逆(Y) B．③中的重合线既表示X和Y的物质的量相等，又表示该反应达到了平衡状态 C．达到平衡时，：②>③>① D．③中达到平衡状态时，n(X)＝1 mol 解析：选A。①②中的交点表示X和Y的物质的量相等，并不表示反应达到平衡状态，所以①②的交点处v正(X)≠v逆(Y)，A项错误；由题图可知，达到平衡状态时，：②>③>①，C项正确；由题图可知，③中达到平衡状态时，X和Y的物质的量分数均为50%，又知起始时X和Y的物质的量之和为2 mol，且该反应是反应前后气体分子数不变的反应，故平衡时混合气体的总物质的量为2 mol，故n(X)＝2 mol×50%＝1 mol，B、D项正确。 12．(2026·大理高二统考)超声速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为2NO＋2CO⥫⥬2CO2＋N2。假设常温下在恒容的密闭容器中发生上述反应，试解答下列问题： (1)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。 A．NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1　 B．v正(NO)＝v逆(CO2) C．消耗CO的物质的量与生成N2的物质的量之比为2∶1 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 (2)平衡后向容器中充入Ne，反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，某科学家在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/ (mol·L-1) 1.00× 10-3 4.50× 10-4 2.50× 10-4 1.50× 10-4 1.00× 10-4 1.00× 10-4 c(CO)/ (mol·L-1) 3.60× 10-3 3.05× 10-3 2.85× 10-3 2.75× 10-3 x 2.70× 10-3 从表中数据分析可知： ①x＝________。 ②前2 s内的平均反应速率v(N2)＝________mol·L-1·s-1。 解析：(1)NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1，无法说明正、逆反应速率相等，不能判断反应达到化学平衡状态，A错误；v正(NO)＝v逆(CO2)，正、逆反应速率相等，说明反应达到化学平衡状态，B正确；消耗CO与生成N2均代表正反应，不能判断反应达到化学平衡状态，C错误；正反应为气体物质的量减少的反应，平均相对分子质量增大，故混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应达到化学平衡状态，D正确。(2)平衡后向容器中充入Ne，因为是恒容密闭容器，反应物和生成物的浓度不变，故反应速率不变。(3)①参加反应的NO、CO的物质的量之比为1∶1，根据表格数据，4 s内消耗NO的浓度为0.9×10-3mol·L-1，消耗CO的浓度也为0.9×10-3mol·L-1，所以4 s时CO的浓度为3.60×10-3mol·L-1－0.9×10-3mol·L-1＝2.70×10-3mol·L-1，所以x＝2.70×10-3。②前2 s内Δc(NO)＝0.75×10-3mol·L-1，根据方程式可知，Δc(N2)＝Δc(NO)＝0.375×10-3mol·L-1，v(N2)＝＝1.875×10-4mol·L-1·s-1。 答案：(1)BD　(2)不变　(3)①2.70×10-3 ②1.875×10-4 学科网（北京）股份有限公司 $