高中人教版 (2019)第二节 化学平衡综合训练题

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1．将溶液与混合，充分反应后将溶液分成四份，分别向①、②、③、④份混合溶液中加入2滴试液、溶液、淀粉试液、溶液，其中能较好地证明与之间发生了反应且为可逆反应的实验是
A．①②B．①③C．②④D．③④
2．在一定温度下，下列叙述不是可逆反应达到平衡的标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内生成amlA，同时生成3amlB；
③A、B、C的浓度不再变化；
④A、B、C的体积分数不再变化；
⑤混合气体的总压强不再变化；
⑥混合气体的物质的量不再变化；
⑦单位时间内消耗amlA，同时生成3amlB；
⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2。
A．②⑧B．②⑤⑧C．①③④⑦D．②⑤⑥⑧
3．在下列反应中，加入反应一段时间后，有关说法正确的是
A．只存在于CO和中B．存在于CO、、中
C．只存在于CO中D．只存在于CO、中
4．时，向真空恒容密闭容器中加入足量草酸锰固体(MnC2O4)，发生反应：。达到平衡时，。保持温度不变，将体积缩小至原来的一半且保持不变，达到二次平衡。与第一次平衡相比，第二次平衡时，下列说法错误的是
A．容器的压强不变B．不变C．的质量减小D．逆反应速率增大
5．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2ml/L、0.1ml/L、0.2ml/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4 ml/L，O2为0.2 ml/LB．SO2为0.25 ml/L
C．SO3为0.4 ml/LD．SO2、SO3均为0.15 ml/L
6．工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在2L恒容密闭容器中，充入一定量的和，在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为可逆反应，2min时反应达到了化学平衡状态
B．、和的物质的量浓度之比为2：1：2时，反应一定达到了化学平衡状态
C．反应开始至5min末，平均反应速率
D．通过调控反应条件，无法使的平衡转化率高于80%
7．把5.0g铝片投入到500mL0.5ml∙L-1稀硫酸中，反应产生氢气的速率随时间t的变化如图所示，下列推论错误的是

A．0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C．t=c时反应处平衡状态
D．t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低
8．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下发生反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，正反应速率随时间变化如图所示。由图得出结论正确的是
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．△t1=△t2时，a～b段平均正反应速率小于b～c段
9．恒温条件下，物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，该反应为放热反应，n(SO2)随时间变化关系如下表：
下列说法正确的是
A．当容器中气体的密度不变时，该反应达到平衡状态
B．该反应进行到第3分钟时，逆反应速率小于正反应速率
C．从反应开始到平衡时，用SO3表示的平均反应速率为0.01ml/(L·min)
D．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4
10． 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为，以铁触媒(主要成分是和)为催化剂。实验室用加热和固体混合物的方法，或将浓氨水与固体混合来制取少量氨气。工业上可利用氨气等制取硝酸。有关工业合成氨的反应下列有关说法正确的是
A．其它条件不变，升高温度，可提高活化分子百分数，加快反应速率
B．反应的(E表示键能)
C．断裂同时有形成，说明达该条件下的平衡状态
D．将氨气液化并移走，可提高原料的平衡转化率及平衡时的反应速率
11．一定条件下，在体积固定为的密闭容器中加入发生反应：，则下图中正确的是(表示混合气体的平均相对分子质量)
A． B． C． D．
12．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不在发生变化时，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。其中能说明反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A．①②③B．②④⑦C．①⑥⑦D．①②⑦
二、填空题（4大题）
13．回答下列问题：
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②4min时，υ正 υ逆(填“>”“<”或“=")。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：υ(X)=0.3ml·L-1·s-1，乙：υ(Y)=0.12ml·L-1·s-1，丙：υ(Z)=9.6ml·L-1·min-1.则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
④下列措施能增大该反应速率的是 (选填字母)
A．升高温度 B．恒容条件下充入Ar气
C．减小Z的浓度 D．将反应容器体积缩小
(2)反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，在一定温度下密闭容器内，能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 。
a．2υ逆(NO)=υ正(O2)
b．容器内压强保持不变
c．υ(NO2)=2υ(O2)
d．容器内的密度保持不变
e．容器内混合气体平均相对分子质量不变
f．c(NO)：c(O2)：c(NO2)=2：1：2
g．容器内气体颜色不变
(3)常见的烟道气中除去SO2的方法之一：2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l) (ΔH<0)，该反应的平衡常数表达式为 。若在2L的密闭容器中进行上述反应，经测定在5min内气体的质量减少了1.6g，则0～5min的平均反应速率υ(SO2)= 。
14．、等大气污染物的妥善处理对保护环境具有重要意义。
(1)某日8时，大连市空气质量监测数据如下：
主要污染物中会使雨水小于5.6的是 。
(2)汽车中的三元催化器能使尾气中的和发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。
①下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 。

②若在恒容密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A．和的物质的量之比不变 B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的压强保持不变 D．
(3)为研究如何增大和催化反应的速率，某课题组进行了以下实验探究。
回答下列问题：
①第I组实验中，达到平衡时的浓度为 。
②由曲线I、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，该化学反应速率将 (“增大”、“减小”或“无影响”)。
③由实验I和Ⅲ可得出的结论是 。
(4)柴油发动机在工作中会产生更多的，需要加尿素去除。其工作原理：尿素水溶液热解产生的与尾气中的在和催化剂的条件下发生反应生成无污染气体，写出还原的化学方程式 。
15．我国在汽车尾气和燃煤尾气的净化方面取得了一定成效。汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)温度下，内的平均反应速率 。
(2)当固体催化剂的质量一定时，将催化剂磨成粉末，则反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，转化率 。
(3)若在绝热、恒容的密闭体系中充入一定量的和气体进行该反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是 (填序号)。
a． b． c． d．
16．定条件下，发生反应 ，达到平衡后根据下列图像判断：
A． B．C． D．E.
(1)表示升高温度，达到新平衡的是 (填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”，下同)，新平衡中C的质量分数 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
(2)表示降低压强，达到新平衡的是 ，A的转化率 。
(3)表示减少C的浓度，达到新平衡的是 。
(4)增加A的浓度，达到平衡后A的转化率 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
n(SO2)/ml
0.20
0.16
0.13
0.11
0.08
0.08
主要污染物
数值()
107
57
5
9
46
6
编号
催化剂的比表面积
I
280
80.0
II
280
120.0
III
360
80.0
参考答案：
1．B
【分析】由反应的离子方程式及题给数据知过量，因此应通过检验是否有剩余判断反应是否具有可逆性，通过检验混合溶液中是否有或存在确定间是否能发生反应，由于均可与碱反应且生成的极不稳定，故应通过检验有无生成确定反应是否发生；
【详解】根据分析应该通过试液来检验三价铁的存在，来证明反应的可逆性，通过淀粉来证明单质碘的存在，来证明反应是否发生；
故选B。
2．D
【详解】①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，该反应达到了化学平衡状态，故①不选；
②单位时间内生成amlA，同时生成3amlB，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到了平衡状态，故②选；
③A、B、C的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故③不选；
④A、B、C的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④不选；
⑤反应方程式两边气体的化学计量数之和相等，总压强为不变量，则总压强不再变化，不能说明达到了平衡状态，故⑤选；
⑥反应两边气体的体积相同，混合气体的物质的量是不变量，混合气体的物质的量不再变化，不能说明达到了平衡状态，故⑥选；
⑦单位时间内消耗amlA，同时生成 3amlB，说明正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，达到了平衡状态，故⑦不选；
⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2，不能判断各组分的分子数是否不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故⑧选；
故选D。
3．B
【详解】反应为可逆反应，根据可逆反应特点，反应物与生成物共存，加入反应一段时间后将存在于CO、、中，答案选B。
4．D
【详解】A．该反应的平衡常数K=c(CO)c(CO2)，温度不变平衡常数不变，且两者均为生成物，恒容密闭容器中两次平衡中的一氧化碳、二氧化碳物质的量不变，故两次平衡前后压强不变，A正确；
B．该反应的平衡常数K=c(CO)c(CO2)，结合方程式可知，c(CO)=c(CO2)，温度不变平衡常数不变，则与第一次平衡相比，第二次平衡时c(CO)不变，B正确；
C．缩小体积，相当于增大压强，压强增大，平衡向着气体体积减小的方向移动，故平衡逆向移动，则MnO的质量的减小，C正确；
D．结合AB分析可知，达到新平衡时，二氧化碳、一氧化碳浓度不变，则逆反应反应不变，D错误；
故选D。
5．B
【详解】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，SO2和O2的浓度浓度变化分别为：0.2ml/L、0.1ml/L，需要消耗三氧化硫的浓度为：0.2ml/L，由于该反应为可逆反应，实际变化浓度应小于三氧化硫的原有浓度0.2ml/L，所以达到平衡时SO2小于 0.4ml/L，O2小于0.2ml/L，故A错误；
B．SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度变化为0.2ml/L，该题中实际变化为0.05ml/L，小于0.2ml/L，故B正确；
C．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2ml/L，实际变化小于该值，故C错误；
D．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个浓度减小，另一个浓度一定增大，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．该反应为可逆反应，5min时反应达到了化学平衡状态，2min时反应未达到化学平衡状态，A错误；
B．、和的物质的量浓度之比为2：1：2时，反应可能达到了化学平衡状态(如5min以后)，也可能没有达到化学平衡状态(如2min瞬间)，B错误；
C．反应开始至5min末，按定义计算可得平均反应速率v(SO2)=0.8ml/(L⋅min)，C正确；
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，故可以使 的平衡转化率高于80%，D错误。
故选C。
7．C
【分析】由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，之后氢离子浓度减小，则反应速率减小，据此分析解答。
【详解】A．铝片表面有一层致密的Al2O3，Al2O3先与硫酸反应得到盐和水，无氢气放出，故A正确；
B．在反应过程中，浓度减小，反应速率减小，但反应放热，溶液温度升高，反应速率加快，且后者为主要因素，故B正确；
C．该反应不是可逆反应，没有平衡状态，故C错误；
D．随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小，故D正确；
故选C。
8．D
【详解】A．反应在c点后速率还发生改变，c点没有达到平衡状态，故A错误；
B．随反应进行，反应物浓度逐渐减小，反应物浓度：a点大于b点，故B错误；
C．a→c点正反应速率加快，说明温度升高反应放热，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错误；
D．根据图示，△t1=△t2时，a～b段平均正反应速率小于b～c段，故D正确；
选D。
9．B
【详解】A．恒容密闭容器中，气体的质量、体积均不变，则混合气体的密度始终不变，密度不变时，不能判定反应是否达到平衡状态，故A错误；
B．由表中数据可知该反应进行到第3分钟时，没有达到平衡状态，平衡正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，故B正确；
C．由表格数据可知，4min时达到平衡，消耗二氧化硫为0.20ml-0.08ml=0.12ml，即生成SO3为0.12ml，由v=可知用SO3表示的平均反应速率为 =0.015 ml/(L•min)，故C错误；
D．开始SO2和O2的物质的量分别为0.2ml、0.1ml，由表格数据可知平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08ml、0.04ml、0.12ml，由压强之比等于物质的量之比可知，达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为=4：5，故D错误；
故选：B。
10．A
【详解】A．其它条件不变，升高温度，可使更多的分子转化成活化分子，从而提高了活化分子百分数，加快反应速率，A正确；
B．反应物总键能-生成物总键能，氮气中含有的是氮氮三键，不是氮氮单键，，B错误；
C．断裂是逆反应，形成也是逆反应，不能说明正逆反应速率相等，则不能说明是否达到平衡状态，C错误；
D．将氨气液化并移走即降低氨气的浓度，原料的平衡转化率增大但反应速率减小，D错误；
故选A。
11．C
【详解】A．开始投入SO3，它是生成物，只有逆反应速率，正反应速率为0，图像上v正、v逆标反了，选项A错误；
B．根据方程式可知SO2比O2生成的多，题图中下面两条线标的物质反了，选项B错误；
C．据可知，气体的总质量不变，而反应向逆反应方向进行，n变大，故M变小，达到平衡时不再变化，选项C正确；
D．反应向逆反应方向进行，据=可知，气体的总质量不变，体积固定，始终不变，选项D错误；
答案选C。
12．A
【详解】①该反应是反应前后气体体积不等的反应，若混合气体的压强不变，则反应达到平衡状态，①正确；
②该反应反应前后气体的质量变化，容器的容积不变，所以混合气体的密度不变，反应达到平衡状态，②正确；
③反应物不是气体，生成物是气体，若混合气体的总物质的量不变，则反应达到平衡状态，③正确；
④只有生成物是气体，二者的物质的量的比始终不变，因此混合气体的平均相对分子质量总是不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，④错误；
⑤氨气和二氧化碳均为无色气体，不能根据混合气体的颜色变化判断平衡状态，⑤错误；
⑥反应物是固体，浓度不变，而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比，不能据此判断为平衡状态，⑥错误；
⑦只有生成物为气体，二者的含量始终不变，因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态，⑦错误；
综上分析，正确的为①②③，答案选A。
13．(1) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) > 乙>甲>丙 AD
(2)beg
(3) 0.005ml/(L•min)
【详解】（1）①反应过程中，X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6：0.2：0.4=3：1：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；
②4min时X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，说明此时反应正向进行，正反应速率>逆反应速率；
③确定X的速率为：
甲：v(X)=0.3ml·L-1·s-1；
乙：v(Y)=0.12ml·L-1·s-1，故v(X)=3×0.12ml·L-1·s-1=0.36ml·L-1·s-1；
丙：v(Z)=9.6ml·L-1·min-1==0.16ml·L-1·s-1，故v(X)=×0.16ml·L-1·s-1=0.24ml·L-1·s-1，故最快的是乙，最慢的是丙，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为：乙＞甲＞丙；
④A．升高温度，反应速率增大，A正确；
B．恒容条件下充入Ar气，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，B错误；
C．减小Z的浓度，生成物浓度减小，反应向正反应方向进行，随着反应进行反应物浓度也减小，反应物和生成物浓度都减小，反应速率减小，C错误；
D．将反应容器体积缩小，反应物浓度增大，且随着反应进行生成物浓度也增大，反应速率增大，D正确；
综上所述AD正确；
故答案为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；＞；乙＞甲＞丙；AD。
（2）a．2v逆(NO)=v正(O2)，v正(O2)=v正(NO)， NO正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，a错误；
b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b正确；
c．v(NO2)=2v(O2)，该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c错误；
d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，容器内的密度始终不变，d错误；
e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均分子质量不变，说明反应达到平衡，e正确；
f．c(NO)∶c(O2)∶c(NO2)=2∶1∶2与反应的初始投料比及反应进行程度有关，正逆反应速率是否相等未知，无法说明反应达到平衡，f错误；
g，NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g正确；
故答案为：beg。
（3）根据反应方程式可知平衡常数K=；若在2L的密闭容器中进行上述反应，结合化学方程式定量关系计算，2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ，根据反应过程中质量守恒可知，气体质量减少的质量等于生成的硫的质量，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g，则生成硫的质量为1.6g，物质的量为0.05ml，根据方程式可知消耗的SO2的物质的量为0.05ml，则0～5min的平均反应速率υ(SO2)=；
故答案为：K=；0.005ml/(L•min)。
14．(1)和
(2) PtO-CeO2-OMS、250℃ B
(3) 增大 一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大
(4)
【详解】（1）和均属于酸性氧化物，溶于水分别生成硝酸和亚硫酸，故主要污染物中会使雨水小于5.6的是和；
（2）①由图知，当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在250℃左右时的转化率已经比较高了，故该反应最佳的催化剂与温度为：PtO-CeO2-OMS、250℃；
②A．由于充入的和的物质的量分别为和，反应时消耗的和的物质的量相同，那么当和的物质的量之比不变时，说明反应达到了平衡，A不符合题意；
B．气体总质量不变，容器恒容，则混合气体的密度一直不变，故密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态，B符合题意；
C．该反应前后气体的总物质的量不同，那么在恒温恒容条件下，混合气体的压强一直在变化，当混合气体的压强保持不变时说明反应达到了平衡，C不符合题意；
D．说明正逆反应程度相当，反应达到了平衡，D不符合题意；
故选B;
（3）①由图知，第I组实验中，从开始反应到达到平衡，的浓度减少了，则的浓度也减少这么多，达到平衡时的浓度为；
②实验I和Ⅱ的反应物浓度相同而Ⅱ中催化剂比表面积较大，由图中I、Ⅱ对应的曲线知，二者平衡时各组分浓度相同，但曲线Ⅱ先达到平衡，说明增大催化剂比表面积，该化学反应速率将增大；
③实验I和Ⅲ的反应物浓度和催化剂比表面积均相同，Ⅲ的温度高于I，由图中I、Ⅲ对应的曲线知，曲线Ⅲ先达到平衡，故由实验I和Ⅲ可得出的结论是：一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；
（4）反应生成的无污染气体为氮气，则与尾气中的在和催化剂的条件下发生了氧化还原反应，化学方程式为：
。
15．(1)0.05ml/(L•s)
(2) 增大 不变
(3)bd
【详解】（1）由图得出v(CO2)= =0.1ml/(L•s)，依据速率比等于物质计量数之比，得出v(N2)=0.05ml/(L•s)。
（2）将催化剂磨成粉末，可增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率；催化剂不会影响平衡移动，只会改变反应速率，所以反应速率增大CO的转化率不变。
（3）a．由于0时刻无产物，所以v逆起点为0，故a错误；
b．因为在绝热容器中进行，该反应放热，导致体系温度升高，平衡常数减小，除非达到平衡，体系温度才不会发生变化，从而化学平衡常数K不变，故b正确；
c．n(CO2)与n(NO)相等，物质之间量的关系不能表示其浓度不变，不能作为达到平衡状态的依据，故c错误；
d．NO质量分数不变，符合化学平衡状态的定义，故d正确；
故答案为：bd。
16．(1) B 减小
(2) C 减小
(3)E
(4)减小
【详解】（1）升高温度，正、逆反应速率均瞬间增大，化学平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，新平衡中C的质量分数减小，对应图象为B；
故答案是：B；减小；
（2）降低压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，即向逆反应方向移动，正、逆反应速率均减小，A的转化率也减小，对应图象为C；
故答案是：C；减小；
（3）减少C的量，即减小产物的浓度，正反应速率瞬时不变，逆反应速率瞬时减小，平衡正向移动，对应图象为E；
故答案是：E；
（4）增加A的量，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，平衡正向移动，A的转化率减小，另一种反应物B的转化率增大，对应图象为A；
故答案是：减小。