2.2化学平衡同步练习题一、选择题1．可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的化学平衡常数的表达式正确的是A．K
=B．K=C．K=D．K=2．在一定条件下，某恒容密闭容器中发生反应：，其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响
)的作用下，反应相同时间，A的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．平均反应速率：B．c点即时反应速率：v(正) 逆)C．时，催化剂活性：甲<乙D．后，甲中A的转化率下降的原因是温度升高，平衡逆向移动3．一定温度下，将足量X投入恒容密闭容器中发
生反应：。下列叙述中，不能说明该反应达到化学平衡状态的是A．B．容器中X的物质的量浓度保持不变C．Y的体积分数保持不变D．容器内的
压强不再变化4．若反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)在恒容密闭容器中进行，能说明该
反应已达到平衡状态的是A．v正(NO2)=2v正(NO)B．NO和Cl2的物质的量之比不变C．混合气体密度保持不变D．c(NO2)
：c(NO)：c(Cl2)=4：2：15．下列事实与解释或结论不相符的是选项事实解释或结论A苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色苯分子中含
有大π键而没有碳碳双键，大π键稳定性较强B是极性分子中只含有极性键C键角：水分子中O的孤电子对数比氨分子中N的多D取2mL 0.5
溶液于试管中，进行加热，发现溶液颜色变为黄绿色；后将试管置于冷水中，溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色溶液中存在以下平衡： ，在其他
条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度，平衡向放热反应方向移动A．AB．BC．CD．D6．利用反应 ，可净化汽车尾
气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是A．降低温度B．增大压强同时加催化剂C．恒温恒容时，充入惰性气体D．及时
将和从反应体系中移走7．下列化工生产中，所采取的条件或操作不能用勒夏特列原理解释的是A．工业制盐酸：向合成塔中通入过量氢气B．合成
氨：采用20-50MPa压强C．工业制硫酸：向接触室中通入过量空气D．联合制碱工业：向母液中加入食盐8．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KSCN后颜色变深B．使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气C．用排饱和食盐水的方法收集氯气D
．石灰石与稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，打开瓶塞，溶液中有气泡产生9．℃时，在一个体积为密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：。
反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是物质起始2分钟4分钟6分钟ABCA．前2分钟内，B的反应速率为B．4分钟时，反应已达
到平衡状态C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．该反应达到平衡后其限度无法改变10．在水溶液中，物质R容易发生二聚反应：
。不同温度(T)下，R溶于水所得溶液中R的浓度(mol/L)与时间的关系如图，下列说法不正确的是A．B．C．D．c点时，的浓度为0
.65 mol/L二、填空题11．某温度时，在2L密闭容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得
：(1)从反应开始至4min时，A的平均反应速率为_______。(2)该反应的化学方程式为_______。(3)该反应达到平衡时
的标志_______。A．V(正A)=V(逆B)B．V(正A)=2V(逆B)C．容器内压强不变D．容器内密度不变12．在2L的密闭
容器中有如图所示的反应，看图按要求回答下列问题：(1)图中，Ⅰ的反应物是_______，Ⅱ的生成物是_______。(2)在图Ⅱ中
，以0～10s内的平均反应速率计算，前10s中A的反应速率是_______(3)写出图中所示反应的化学方程式：Ⅰ_______，Ⅱ
_______。13．丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法，生产
过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：主反应：；副反应：。测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数()随温度(T)和压强(
p)变化的趋势分别如图1和图2所示：(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考
虑，该数值越高越好，从图1和图2中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是________(填字母)。A． B． C． D． (2)
有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素，认为的反应温度比或更合适，从反应原理角度分析其理由可能是_________________
_______。(3)图2中，随压强增大，平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是_______________
_________。三、计算题14．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4
mol，B为6mol，5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率(D)为0.2mol/(L·min)。计算：（
1）5min末A的物质的量浓度为___；（2）前5min内用B表示的化学反应速率(B)为___；（3）化学方程式中n值为___。1
5．可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示（A，B，C均为气体）（1）该反应的化学方程
式为______________；（2）从开始至2 min，C的平均反应速率为__________；（3）2 min时，A的转化率
为 ________；（4）1～2min和2～3min这两个时间段中，反应限度最大的时间段为___________；1min时，v
（正）_______v（逆）；（5）恒温恒容下，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），达到平衡的标志有______A 3v正（
H2）=2v逆（NH3）B 混合气体总质量不在随时间变化C 容器内的压强不再随时间而变化D N2、H2、NH3的浓度之比为1：2：
3E 单位时间生成nmolN2，同时消耗3nmolH2F 断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成四、实验题16．I．H2O2能缓
慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果，设计了如
图甲、乙、丙所示的三组实验。(1)定性分析：可以通过观察甲装置的_______现象，而定性得出关于Fe3+和Cu2+催化效果的结论
。有同学认为该实验不能比较Fe3+和Cu2+的催化效果，理由是_______。(2)定量测定：用乙装置做对照试验，仪器A的名称是_
______。实验时组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的
是_______。实验时以2min时间为准，需要测量的数据是_______。(其它可能影响实验的因素均已忽略)II．CO2可用于合
成多种化工原料。用 CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1(3)在
体积为 1 L 的恒容密闭容器中发生反应 A，如图是在三种投料，即[n(CO2)，n(H2)]分别为：[1mol，3mol]、[1
mol，4mol]、[1mol，6mol]下，反应温度对 CO2平衡转化率影响的曲线。①反应A的ΔH1_______0(填“＞”或
“<”)。②曲线c对应的投料是_______。(4)在一定条件下，利用 CO2合成 CH3OH 的反应过程中会有副反应：CO2(g
) + H2(g)?CO(g) + H2O(g)。压强一定时，将初始投料比一定的 CO2和H2按一定流速通过催化剂甲，经过相同时间
(反应均未达到平衡)时，温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 1 所示，温度对CO2的转化率影响如图2所示。由图像可知，升高温
度，CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低，其原因是_______。17．某实验小组采用下列实验探究外界条件对化学反应速率及其化学
平衡的影响。按要求回答下列问题。实验Ⅰ：探究浓度对反应速率的影响。(1)已知实验Ⅰ中和的产物分别为和，为了观察到明显的现象，初始时
至少为_______。(2)在实验中，草酸溶液与酸性溶液反应时，褪色总是先慢后快。甲同学据此提出以下假设：假设1：反应放热假设2：
生成对反应有催化作用乙同学用如下实验证明假设2成立：实验编号室温下，试管中所加试剂及用量溶液酸性溶液溶液a2.001.001.00
0b2.001.000V则实验b中_______，若实验b中完全退色所需时间为，忽略混合前后体积的微小变化，用的浓度变化表示的反应
速率为_______(保留2位有效数字)。实验Ⅱ：探究浓度对化学平衡的影响。(3)试管乙中的现象是_______，重新达到平衡时转
化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。向试管丙中加入固体，平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
【参考答案】一、选择题1．B解析：化学平衡常数是：在一定温度下，反应达到平衡后，生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积
之比，用K表示，K值表达式中，固体的浓度是常数故不出现，该反应中铁、四氧化三铁是固体，因此化学平衡常数的表达式为：K=；故答案选B
。2．C解析：A．反应相同时间，A的转化率b点大于a点，平均反应速率：，故A错误；B．相同温度下，乙容器中A的转化率大于甲，说明c
点未达平衡状态，故c点即时反应速率：v(正)>v(逆)，故B错误；C．时，反应相同时间，乙容器中A的转化率大于甲，说明催化剂活性：
甲<乙，故C正确；D．后，甲中A的转化率下降的原因是温度升高，催化剂的活性降低，反应速率减慢，故D错误；选C。3．A解析：A．根据
物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；C．
Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不
选；故选A。4．C解析：A．v正(NO2)=2v正(NO)都是指正反应速率，所以不能说明达到平衡状态，故A不选；B．NO和Cl2是
生成物，按照系数比生成，所以NO和Cl2的物质的量之比一直不变，所以不能说明达到平衡状态，故B不选；C．混合气体密度不变，说明气体
总质量不变，该反应是气体质量发生变化的反应，所以能说明达到平衡状态，故C选；D．c(NO2)：c (NO)：c (Cl2)=4：2
：1，气体浓度之比等于计量数之比，不能说明浓度不再改变，所以不能说明反应达到平衡状态，故D不选；答案选C。5．B解析：A．苯分子中
含有大π键而没有碳碳双键，大π键稳定性较强，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故A正确；B．是极性分子，其中含有极性键H-O键和非极性键
O-O键，故B错误；C．H2O和NH3的中心原子O和N都是sp3杂化，杂化轨道都是正四面体构型，但孤电子对间的排斥力比成键电子对间
的排斥力大，且孤电子对越多，斥力越大，键角被压缩得越小，而H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，所以H2O的键角比NH3的键
角小，故C正确；D．溶液中存在以下平衡： ，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，转化为，溶液颜色变为黄绿色；降低温度，平衡逆
向移动，转化为，溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色，故D正确；故选B。6．B【分析】提高该反应的速率可以采取增大压强、使用催化剂、升高
温度等，同时提高NO的转化率，应采取措施使平衡向正反应方向移动，结合平衡移动原理分析解答。解析：A．降低温度，反应速率减小，故A不
选；B．增大压强平衡正向移动，的转化率增大，且增大压强同时加催化剂，均加快反应速率，故B选；C．恒温恒容时，充入惰性气体，参加反应
物质的浓度未发生变化，平衡不移动，转化率不变，故C不选；D．及时将和从反应体系中移走，反应速率减小，故D不选；答案选B。7．A解析
：A．氢气和氯气的反应不是可逆反应，不能用勒夏特列原理解释，故A符合题意；B．生成氨气的反应为气体分子数减小的反应，增大压强利于平
衡正向减小，利于氨气的生成，用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；C．向接触室中通入过量空气，促使二氧化硫和氧气反应转化为三氧化硫，
能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；D．联合制碱工业中向母液中加入食盐，提高氯离子浓度，利于氯化铵结晶析出，能用勒夏特列原理解释
，故D不符合题意；故选A。8．B【分析】勒夏特列原理是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改
变的方向移动；勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，若与可逆过程无关，与平衡移动无关，则不能用勒夏特列原理解释。解析：A．溶液中加
入固体KSCN，c[]增大，平衡正向移动，颜色加深，能用勒夏特列原理解释，故A错误；B．催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，
所以不能用勒夏特列原理解释，故B正确；C．存在，氯化钠溶解导致溶液中氯离子浓度增大而抑制氯气和水反应，所以可以用排饱和食盐水方法收
集氯气，所以能用勒夏特利原理解释，故C错误；D．石灰石和稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，打开瓶塞，压强减小，导致正向移动，所以溶液中有
气泡产生，能用勒夏特列原理解释，故D错误；故答案选B。9．B解析：A．前2分钟内，物质A的反应的量为0.6mol，跟好化学方程式可
知，反应B的物质的量为1.2mol，则B的反应速率为，A错误；B．反应进行4 min时B物质的物质的量减少1.8 mol，根据物质
反应转化关系可知同时产生C的物质的量为=2.7 mol，反应进行到6 min时C的物质的量仍然是2.7 mol，说明在4 min时
该反应已经达到了平衡状态，B正确；C．升高温度，无论是放热反应还是吸热反应的化学反应速率都会增大，因此升高温度，正反应速率增大，逆
反应速率也增大，C错误；D．化学反应限度是在一定条件下维持，当外界条件发生改变时，化学反应限度被破坏，就会建立新条件下新的化学反应
限度，D错误；故选B。10．C解析：A．在T2下先到平衡，说明其温度高，A正确；B．随着反应进行，物质的浓度逐渐减小，反应速率减慢
，B正确；C．c点时温度高，但浓度小，故ac点的速率不能进行比较，C错误；D． ，D正确；故选C。二、填空题11．(1)0.05m
ol/(mol·min)(2)2A(g)B(g)(3)BC解析：（1）由题图可知，4min时，n(A)=0.4mol，n(A)=0
.8mol-0.4mol=0.4mol，0到4min内c(A)==0.2mol·L-1，。（2）根据题中图象，0到4min内，A物
质的量减少0.4mol，A是反应物，B物质的量增加0.2mol，B是生成物，各物质的物质的量变化量之比为n(A)∶n(B)=0.4
mol∶0.2mol=2∶1，一段时间后A、B的物质的量不再改变且均不为0，证明该反应达到化学平衡状态，此反应为可逆反应，所以该反
应的化学方程式是2A(g)B(g)。（3）A.速率之比不等于系数比，错；B.一正一逆且速率之比等于系数比，对；C.A、B均为气体，
反应前后气体的物质的量变化，即压强变化，压强不变则达到了平衡，对；D.容器体积不变，质量不变，即密度一直不变，密度不变不一定达到了
平衡，错；故选BC。12． A BC 0.04mol/(L?s) 3A＝B+2C A?B+2C解
析：(1)图Ⅰ、Ⅱ分析图象变化可知，都是A的浓度随反应进行不断减小至不变，BC浓度随反应进行二不断增加至不变化，所以A为反应物，B
C为生成物；故答案为：A；BC；(2)在Ⅱ图中图象分析可知反应的速率匀速进行，计算10s时A的反应速率V（A）＝＝0.04mol/
（L?s）；故答案为：0.04mol/（L?s）；(3)上述分析和图象变化可知，Ⅰ反应中，10s末，A浓度变化为1.2mol/L，
B、C的浓度从0变化为0.4mol/L，0.8mol/L，说明该反应不是可逆反应，c（A）：c（B）：c（C）＝1.2：0.4：0
.8＝3：1：2，反应的化学方程式为：3A＝B+2C；Ⅱ反应中，10s末，A浓度变化为1.2mol/L﹣0.8mol/L＝0.4m
ol/L，B、C的浓度从0变化为0.4mol/L，0.8mol/L，说明该反应不是可逆反应，c（A）：c（B）：c（C）＝0.4：
0.4：0.8＝1：1：2，反应的化学方程式为：A?B+2C；故答案为：3A＝B+2C；A?B+2C．13．(1)C(2)的反应速
率比快，比的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度(3)压强增大，生成乙烯的副
反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大解析：（1）由题可知乙烯越少越好，再结合图像1和图像2可知，
最适宜的温度为，压强越大，乙烯的含量越低，故选C。（2）结合图1数据并综合考虑各种因素，认为的反应温度比或更合适，原因为：的反应速
率比快，比的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度。（3）图2中，随压强增大，
平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势压强增大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大。三
、计算题14．5mol/L 2【分析】本题重点考查化学平衡的有关计算，重点利用三段式进行计算，总体难题不大。解析：根据化学平衡的三
段式计算可知：故（1）5min末A的物质的量浓度为，故答案为：1.5mol/L；（2）前5min内用B表示的化学反应速率(B)为，
故答案为：；（3）根据化学计量系数比等于转化量之比，故有：，解得：n=2，故答案为：2。15． 2A（g）+B（g）2C（
g） 0.2mol/(L·min) 40% 2～3min ＞ CE解析：（1）根据图象分析
，A与B为反应物，随着反应的进行，物质的量减少，C为生成物，随着反应的进行，物质的量增多，反应达到平衡的过程中，△n（A）=5 m
ol -3 mol=2mol，△n（B）=2 mol-1 mol=1mol，△n（C）=4 mol-2 mol=2mol，根据反应
的转化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，则化学方程式应为：2A（g）+B（g）2C（g）；（2）反应时间为△t=2min，容
器容积为V=5L，△n（C）=4 mol-2 mol=2mol，从开始至2 min，C的平均反应速率为＝0.2mol/(L·min
)；（3）A起始物质的量为5mol，因此2 min时，A的转化率为×100%=40%；（4）当物质的浓度不再发生变化时反应达到最大
限度，则1～2min和2～3min这两个时间段中，反应限度最大的时间段为2～3min；1min时反应正向进行，所以v（正）＞v（逆
）；（5）A. 3v正（H2）=2v逆（NH3）不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，A错误；B. 根据质量守恒定律可知混合气
体总质量始终不变，不能进行说明，B错误；C. 正反应体积减小，压强是变量，因此容器内的压强不再随时间而变化说明反应达到平衡状态，C
正确；D. N2、H2、NH3的浓度之比为1：2：3不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，D错误；E. 单位时间生成nmo
lN2，同时消耗3nmolH2说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，E正确；F. 断开一个N≡N键的同时有6个N－H键生成均表示正反
应速率，不一定达到平衡状态，F错误；故答案选CE。四、实验题16．(1) 产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁
的冷热程度等) 实验使用的催化剂的阴离子种类和浓度均不同，其可能影响反应速率(2) 分液漏斗 检查装置的气密性
在同温同压下，反应2min收集气体的体积(3) ＜ [1mol，6mol](4)升高温度，反应 B(副反应)的速
率增加得比反应(A)快【分析】Ⅰ．H2O2在不同催化剂作用下分解速率不同；通过测量单位时间内生成氢气的体积或生成相同体积的氢气所需
时间可以测定H2O2分解的速率。解析：（1）H2O2分解生成氧气且放热，可以通过观察甲装置产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成
的先后或试管壁的冷热程度等)，定性得出关于Fe3+和Cu2+催化效果的结论。但由于实验使用的催化剂的阴离子种类和浓度均不同，其可能
影响反应速率，所以该实验不能准确比较Fe3+和Cu2+的催化效果；（2）根据仪器构造可知，仪器A为分液漏斗。实验时组装好装置乙，关
闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，若活塞能回到原来的位置，证明装置的气密性良好。实验时以2min时间为准，需要测量的
数据是在同温同压下，反应2min收集气体的体积；（3）①从图像可以看出，随温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向
移动，所以该反应的正反应是放热反应，ΔH1＜0；②投入的CO2均为1mol，氢气投入的越多，平衡正移的程度越大，CO2的转化率越大，所以曲线c对应的投料是[1mol，6mol]；（4）经过相同时间(反应均未达到平衡)时，升高温度，反应速率加快，CO2的实际转化率提高，但由于升高温度，反应 B(副反应)的速率增加得比反应(A)快，导致甲醇的产率降低。17．(1)(2) 1.00(“1”或“1.0”均可)(3) 溶液红色加深 减小 不【分析】Ⅰ.利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证变量单一，除变量外的其他反应条件相同；Ⅱ.如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。解析：（1）和反应的离子方程式为，出现明显现象时紫色褪去，则初始时至少为，故答案为：；（2）实验a和实验b形成对照，验证生成Mn2+对反应有催化作用，则实验a和b中应只有Mn2+一个变量，溶液的总体积相等，则V=1.00；若实验b中完全退色所需时间为4min，则用的浓度变化表示的反应速率为，故答案为：1.00；；（3）FeCl3和KSCN发生反应，试管乙中加入饱和FeCl3溶液，增大了Fe3+的浓度，该反应的平衡正向移动，则观察到溶液红色加深；加入饱和FeCl3溶液，c(Fe3+) 增大，则重新达到平衡时Fe3+转化率减小；加入KCl固体，由于氯离子和钾离子均不参与反应，则平衡不移动，故答案为：溶液红色加深；减小；不。 |
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