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选择性必修1第二节 化学平衡精练
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这是一份选择性必修1第二节 化学平衡精练，共22页。试卷主要包含了下列关于平衡常数的说法正确的是，已知下列反应的平衡常数，在恒容密闭容器中反应，已知等内容，欢迎下载使用。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
培优第一阶——基础过关练
1．下列关于平衡常数的说法正确的是
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示
B．可逆反应中，反应物的转化率增大，一定导致化学平衡常数增大
C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
2．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2B．K1-K2C．K1 ×K2D．K1/K2
3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1达到平衡状态，以下说法不正确的是
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
4．（2022·广西贵港·高二期末）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
5．（2022·陕西省汉中中学高二阶段练习）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) O2(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
6．（2022·河北正中实验中学高二开学考试）已知：X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0)，下列说法不正确的是
A．0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
7．（2022·重庆八中高二阶段练习）对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，NO的浓度保持不变
B．加入合适的催化剂，可使平衡正向移动
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，化学反应速率增大
8．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
9．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 mlH-O键断裂的同时，有2mlH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③B．②④⑤C．②③D．③④⑤
10．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）一定温度下，向恒容容器中充入1mlA和2mlB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2：3
C．混合气体总的压强不再变化
D．反应物A和B的转化率相等
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向B．逆反应方向C．处于平衡状态D．无法判断
12．（2022·云南·宣威市第三中学高二期末）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小B．变大C．不变D．无法确定
13．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部B．①③④⑤C．③⑤D．①③④
14．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．反应①的活化能小于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．t1时，B的消耗速率小于生成速率
D．t2时，
15．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：根据以上信息推断以下说法正确的是
A．此反应为放热反应
B．各物质的平衡浓度符合时，此时的温度为1000℃
C．该反应的化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，则此时上述反应向正反应方向进行
16．（2022·江西宜春·高二期末）下列关于反应的描述正确的是
A．使用催化剂，的平衡转化率增大
B．增大浓度，平衡常数K减小
C．当时，反应达到平衡状态
D．降低反应温度，反应物中活化分子百分数减少，反应速率减慢
17．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个B．5个C．6个D．7个
18．（2022·宁夏·永宁县永宁中学高二期末）实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g) ⇌pZ(g)进行探究。回答下列问题：
(1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①起始充入X的物质的量为_______。
②a：b：p =_______。
③Y的平衡转化率为_______。
④内的反应速率_______。
⑤下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)
A．容器内气体压强不再改变 B．混合气体密度不再改变 C．X的体积分数不再改变
(2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是_______(填序号)。
19．（2023·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习）完成下列填空
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①上述实验过程中，反应速率最大时间段是___________(选填字母作答)，该时间段反应速率最大的主要原因是___________。
A． B． C． D． E．
②求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(假设反应过程中溶液体积不变)。
(2)某温度下在容积为1L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___________。
②该反应达到平衡状态的标志是___________。
A．X的浓度不再改变
B．Y的体积分数在混合气体中保持不变
C．容器内气体的总压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
③反应进行到2min时，Y的转化率为___________。
④该反应达到平衡时的压强与起始的压强之比为___________。
20．（2022·福建福州·高二期末）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K=_______。已知：K300℃＞K350℃，则该反应是_______ 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是_______。用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
21．在容积为1L的密闭容器中发生如下反应：，开始时A为2ml、B为3ml，5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1。求：
(1)5min时B的物质的量浓度为___________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)=___________。
(3)x的值为___________，5min时容器中压强与起始压强之比为___________。
(4)若5min时该反应达到平衡，则平衡常数K=___________(计算结果保留两位有效数字)。
(5)下列可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填正确答案标号)。
A．压强不再改变
B．C的百分含量保持不变
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2
D．气体密度不再变化T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
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 化学平衡常数
培优第一阶——基础过关练
1．下列关于平衡常数的说法正确的是
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示
B．可逆反应中，反应物的转化率增大，一定导致化学平衡常数增大
C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
【答案】C
【详解】A.在平衡常数表达式中，反应物浓度和生成物浓度都应用平衡浓度表示，故A错误；
B.同一反应，平化学衡常数只受温度影响，反应物的转化率增大，平衡常数不一定改变，故B错误；
C.平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，故C正确；
D.同一反应，化学平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强、催化剂等无关，故D错误；
答案选C。
2．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2B．K1-K2C．K1 ×K2D．K1/K2
【答案】D
【详解】根据平衡常数的定义可知，K1=、K2=，H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==；
故答案为D。
3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1达到平衡状态，以下说法不正确的是
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
【答案】D
【详解】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，QB．及时分离出N2，使c(N2)减小，而其它物质的浓度不变，则Q减小，QC．反应达到平衡前加入催化剂，可增大反应速率，提高一段时间内的反应物的转化率，但对平衡转化率不产生影响，故C项正确；
D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误；
答案选D。
4．（2022·广西贵港·高二期末）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
【答案】D
【详解】A．混合气的体积和质量在反应过程中不发生变化，所以密度始终不变，A项错误；
B．催化剂不能改变反应限度，B项错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，C项错误；
D．恒容密闭容器中充入稀有气体，反应物和生成物浓度不变，则反应速率不变，D项正确；
故选D。
5．（2022·陕西省汉中中学高二阶段练习）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) O2(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
【答案】A
【详解】A．若起始状态充入的H2与N2的物质的量之比为3:1，则3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比始终保持3:1，则不一定处于平衡状态，A符合；
B． 2NO2(g) N2O4(g) 正反应是体积减小的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，可以说明物质的量不再变化，则反应达到平衡状态， B不符合；
C．密度是气体的质量与容器容积的比值，CaCO3(s) CO2(g)＋CaO(s)体系中，恒温、恒容下气体质量、气体密度是变化的，则当反应体系中气体的密度保持不变可以说明反应达到平衡状态， C不符合；
D．颜色的深浅与浓度有关系，H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)在恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态， D不符合；
答案选A。
6．（2022·河北正中实验中学高二开学考试）已知：X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0)，下列说法不正确的是
A．0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
【答案】D
【详解】A．可逆反应中反应物不能完全转化为生成物，该反应为可逆反应，所以0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml，故A正确；
B．可逆反应达到平衡状态时，各物质浓度不变，所以该反应达到平衡状态时，X、Y、Z的浓度都不再发生变化，故B正确；
C．由热化学方程式可知，反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ，故C正确；
D．升高温度增大活化分子百分数，增大有效碰撞几率，则正逆反应速率都增大，故D错误；
故选：D。
7．（2022·重庆八中高二阶段练习）对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，NO的浓度保持不变
B．加入合适的催化剂，可使平衡正向移动
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，化学反应速率增大
【答案】A
【详解】A．达到化学平衡时，各组分的浓度保持不变，故A正确；
B．加入合适的催化剂，只改变反应速率，不影响平衡移动，故B错误；
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，反应体系中各组分的浓度都减小，则正逆反应速率都减小，故C错误；
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，各组分的浓度不变，化学反应速率不变，故D错误；
答案选A。
8．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
【答案】D
【详解】A．化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，因此增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，平衡常数不变，A错误；
B．任何化学反应都有化学键的断裂与形成，因此化学反应都有能量变化，故改变反应的温度，化学平衡常数一定会发生变化，B错误；
C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体物质浓度不变，因此该反应的化学平衡常数K=，C错误；
D．根据选项C分析可知化学平衡常数K=，D正确；
故合理选项是D。
9．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 mlH-O键断裂的同时，有2mlH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③B．②④⑤C．②③D．③④⑤
【答案】C
【详解】当2v正(H2O)=v逆(HF)，反应达到平衡状态，故①错误；SiF4的体积分数不再变化，说明各物质的物质的量浓度不再变化，反应达到平衡状态，故②正确；容器内气体压强不再变化，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故③正确；平衡时应有4 ml H- O键断裂的同时，有4 ml H- F键断裂，故④错误；该反应是在容积不变的密闭容器中进行，混合气体的体积不会变化，故⑤错误。能说明反应达到平衡状态的是②③。
10．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）一定温度下，向恒容容器中充入1mlA和2mlB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2：3
C．混合气体总的压强不再变化
D．反应物A和B的转化率相等
【答案】A
【详解】A．反应中有固体生成，当气体的总质量不变时达到平衡状态，此时混合气体的平均相对分子质量不变，可以判断达平衡，A正确；
B．消耗B与生成C均为正反应方向，不能判断达平衡，B错误；
C．反应前后气体分子数相同，恒容条件下混合气体总的压强一直不变，不能判断达平衡，C错误；
D．A和B按系数比投料，转化率一直相等，不能判断达平衡，D错误；
故选A。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向B．逆反应方向C．处于平衡状态D．无法判断
【答案】A
【详解】Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，Q=112．（2022·云南·宣威市第三中学高二期末）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小B．变大C．不变D．无法确定
【答案】C
【详解】，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
13．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部B．①③④⑤C．③⑤D．①③④
【答案】D
【详解】①由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体分子数减小的反应，反应中混合气体平均相对分子质量增大，则其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡，故①符合题意；
②一个键断裂的同时，有3个键断裂都代表正反应速率，不能说明反应是已达到平衡，故②不符合题意；
③该反应是气体体积减小的反应，恒温恒容时，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明反应已达到平衡，故③符合题意；
④的体积分数都不再改变说明反应已达到平衡，故④符合题意；
⑤由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明反应是已达到平衡，故⑤不符合题意；
综上所述，①③④符合题意，故选D。
14．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．反应①的活化能小于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．t1时，B的消耗速率小于生成速率
D．t2时，
【答案】C
【详解】A．由图可知，0-t1时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，A正确；
B．反应③的平衡常数 K=c(C)c(B) ，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K>1，B正确；
C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C错误；
D．由A→B，A→C可知其转化均为1:1，t2时，体系中没有A剩余，故c(C)+ c(B)= c(A)起始=c0，则c(C)=c0-c(B)，D正确；
故选C。
15．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：根据以上信息推断以下说法正确的是
A．此反应为放热反应
B．各物质的平衡浓度符合时，此时的温度为1000℃
C．该反应的化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，则此时上述反应向正反应方向进行
【答案】C
【详解】A．升高温度，平衡常数增大，此反应为吸热反应，故A错误；
B．各物质的平衡浓度符合时，即，此时的温度为700℃，故B错误；
C．化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大，故C正确；
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，，则此时上述反应向逆反应方向进行，故D错误；
选C。
16．（2022·江西宜春·高二期末）下列关于反应的描述正确的是
A．使用催化剂，的平衡转化率增大
B．增大浓度，平衡常数K减小
C．当时，反应达到平衡状态
D．降低反应温度，反应物中活化分子百分数减少，反应速率减慢
【答案】D
【详解】A．使用催化剂，不能改变平衡状态，的平衡转化率不变，A错误；
B．平衡常数只与温度有关系，增大浓度，平衡常数K不变，B错误；
C．当时说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C错误；
D．降低反应温度，导致反应物中活化分子百分数减少，因此反应速率减慢，D正确；
答案选D。
17．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个B．5个C．6个D．7个
【答案】A
【详解】①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，能作为判断平衡标志，故①符合题意；②该反应是体积增大的反应，压强不断增大，当密闭容器中总压强不变，能作为判断平衡标志，故②符合题意；③密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增大，容器体积不变，密度增大，当密闭容器中混合气体的密度不变，则能作为判断平衡标志，故③符合题意；④氨气和二氧化碳按照物质的量之比2:1增加，因此相对分子质量始终不变，当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断平衡标志，故④不符合题意；⑤该反应条件是恒温密闭容器，温度不改变，当密闭容器中温度不变，不能作为判断平衡标志，故⑤不符合题意；⑥正向反应，氨气与二氧化碳始终按照2:1增加，CO2的体积分数始终不变，当密闭容器中CO2的体积分数不变，不能作为判断平衡标志，故⑥不符合题意；⑦正向反应，气体质量增加，当混合气体总质量不变，能作为判断平衡标志，故⑦符合题意；因此正确的有4个；故A符合题意。
综上所述，答案为A。
18．（2022·宁夏·永宁县永宁中学高二期末）实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g) ⇌pZ(g)进行探究。回答下列问题：
(1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①起始充入X的物质的量为_______。
②a：b：p =_______。
③Y的平衡转化率为_______。
④内的反应速率_______。
⑤下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)
A．容器内气体压强不再改变 B．混合气体密度不再改变 C．X的体积分数不再改变
(2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是_______(填序号)。
【答案】(1) 1.0ml 1:2:3 50% 0.0375ml/(L·min) C
(2)②
【解析】(1)①由题干图示信息可知，起始充入X的物质的量浓度为0.1ml/L，则起始充入X的物质的量为n=cV=0.1ml/L×10L=1.0ml，故答案为：1.0ml；
②根据反应的变化量之比等于化学计量系数之比，则a：b：p =(0.1-0.05)：(0.2-0.1)：(0.15-0)=1:2:3，故答案为：1:2:3；
③由题干图示信息可知，Y的平衡转化率为=50%，故答案为：50%；
④由题干图示信息可知，内的反应速率=0.0375ml/(L·min)，故答案为：0.0375ml/(L·min)；
⑤A．由上述分析可知，方程式为X(g)+2Y(g) ⇌3Z(g)，则反应过程中容器的压强始终保持不变，则容器内气体压强不再改变不能说明反应达到平衡状态，A不合题意； B．反应过程中，容器内混合气体的密度始终保持不变，则混合气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，B不合题意； C．化学平衡的特征之一为各组分的浓度、百分含量保持不变，则X的体积分数不再改变说明反应达到平衡状态，C符合题意；故答案为：C；
(2)由上述分析可知，方程式为X(g)+2Y(g) ⇌3Z(g)，根据反应速率之比等于化学计量数之比，则①，②当时，，③当时，，则可知其中反应速率最快的是②，故答案为：②。
19．（2023·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习）完成下列填空
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①上述实验过程中，反应速率最大时间段是___________(选填字母作答)，该时间段反应速率最大的主要原因是___________。
A． B． C． D． E．
②求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(假设反应过程中溶液体积不变)。
(2)某温度下在容积为1L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___________。
②该反应达到平衡状态的标志是___________。
A．X的浓度不再改变
B．Y的体积分数在混合气体中保持不变
C．容器内气体的总压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
③反应进行到2min时，Y的转化率为___________。
④该反应达到平衡时的压强与起始的压强之比为___________。
【答案】(1) C 因反应放热，温度升高，反应速率增大 0.05ml/(L∙min)
(2) 3X+Y2Z ABC 10%
【解析】(1)①在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min五个时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，生成气体体积越大的时间段，反应速率越大，由此可知反应速率最大的时间段为2~3min，故选C；该时间段反应速率最大的主要原因是锌与盐酸反应放热，导致体系温度升高，反应速率增大；
②在2~3min内，n(H2)==0.005ml，根据反应的化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，由各物质物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，可得到关系式：2HCl~H2，所以消耗HCl的物质的量为0.01ml，则2~3min内v(HCl)==0.05ml/(L∙min)。
(2)①物质的量的变化之比等于化学计量数之比，根据分析，该反应的化学方程式是；
②判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1．v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
A．X的浓度随反应过程的改变而改变，保持不变时即达到平衡状态，A符合题意；
B．Y的体积分数在混合气体中随反应过程的改变而改变，保持不变时即达到平衡状态，B符合题意；
C．器内气体压强随着正向进行减小，逆向进行增大，保持不变时即达平衡状态，C符合题意；
D．反应物和生成物都是气体，根据质量守恒，容器内气体的总质量一直都不变，不能作为判断依据，D不符合题意；
故选ABC。
③由图中可知，Y的起始物质的量是1.0ml，2min时Y的物质的量是0.9ml，转化率为；
④根据pV=nRT可知，在温度和体积相同的情况下，压强与物质的量成正比，因此达到平衡时的压强与起始的压强之比==。
20．（2022·福建福州·高二期末）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K=_______。已知：K300℃＞K350℃，则该反应是_______ 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是_______。用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
【答案】(1) 放热
(2) b 3.0×10-3 ml·(L·s)-1 1.5×10-3 ml·(L·s)-1
(3)bc
(4)c
【解析】(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数表达式为K=，因为升温平衡向吸热反应方向进行，已知K(300℃)＞K(350℃)，温度越高平衡常数越小，升温平衡逆向进行，则该正反应为放热反应。故答案为；放热；
(2)由表中数据可知从3s开始，NO的物质的量为0.007ml，不再变化，说明3s时反应达到平衡。NO2是产物，随反应进行浓度增大。从开始到建立平衡NO浓度的变化量Δc(NO)=(0.020ml−0.007ml)/2L=0.0065ml/L，根据反应方程式，NO2平衡时浓度也为0.0065ml/L，所以图中表示NO2变化的曲线是b；2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=Δn/VΔt=(0.020ml−0.008ml)/(2L × 2s)=3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1=1.5×10−3ml⋅L−1⋅s−1。故答案为b；3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1；1.5×10−3ml⋅L−1⋅s−1；
(3)a．未指明正逆速率，若均表示同一方向反应速率，v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍，不能说明达到平衡，故a不选；b．容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变时，说明反应到达平衡，故b选；c．不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，v逆(NO)：v正(O2) =2：1，即v逆(NO)=2v正(O2)，故c选；d．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，容器内密度保持不变不能说明达到平衡，故d不选。故答案为bc；
(4)a．及时分离出NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a不选；b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b不选；c．增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c选；d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d不选。故答案为c。
21．在容积为1L的密闭容器中发生如下反应：，开始时A为2ml、B为3ml，5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1。求：
(1)5min时B的物质的量浓度为___________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)=___________。
(3)x的值为___________，5min时容器中压强与起始压强之比为___________。
(4)若5min时该反应达到平衡，则平衡常数K=___________(计算结果保留两位有效数字)。
(5)下列可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填正确答案标号)。
A．压强不再改变
B．C的百分含量保持不变
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2
D．气体密度不再变化
【答案】(1)2
(2)
(3) 1 11：10
(4)0.28
(5)AB
【解析】5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：：0.1=3：x，解得x=1；若5min时该反应达到平衡，平衡时A、B、C、D的浓度为=1.5ml/L、=2ml/L、=1.5ml/L、=0.5ml/L，反应的平衡常数K=≈0.28。
(1)由分析可知，5min时B的物质的量浓度为2ml/L，故答案为：2ml/L；
(2)由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：v(A)= v(D)= 0.1，故答案为：0.1；
(3)由分析可知，x=1；由容器中压强与起始压强之比等于容器中物质的量与起始物质的量之比可得：5min时容器中压强与起始压强之比为(1.5ml/L+2ml/L+1.5ml/L+0.5ml/L)：5ml/L=11：10，故答案为：1；11：10；
(4)由分析可知，反应的平衡常数K为0.28，故答案为：0.28；
(5)A．该反应是气体体积增大的反应，压强不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．C的百分含量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故错误；
D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，恒容密闭容器中气体的密度始终不变，则气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故错误；
故选AB。T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
培优第一阶——基础过关练
1．下列关于平衡常数的说法正确的是
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示
B．可逆反应中，反应物的转化率增大，一定导致化学平衡常数增大
C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
2．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2B．K1-K2C．K1 ×K2D．K1/K2
3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1达到平衡状态，以下说法不正确的是
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
4．（2022·广西贵港·高二期末）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
5．（2022·陕西省汉中中学高二阶段练习）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) O2(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
6．（2022·河北正中实验中学高二开学考试）已知：X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0)，下列说法不正确的是
A．0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
7．（2022·重庆八中高二阶段练习）对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，NO的浓度保持不变
B．加入合适的催化剂，可使平衡正向移动
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，化学反应速率增大
8．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
9．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 mlH-O键断裂的同时，有2mlH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③B．②④⑤C．②③D．③④⑤
10．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）一定温度下，向恒容容器中充入1mlA和2mlB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2：3
C．混合气体总的压强不再变化
D．反应物A和B的转化率相等
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向B．逆反应方向C．处于平衡状态D．无法判断
12．（2022·云南·宣威市第三中学高二期末）反应达到平衡后，保持温度不变，再通入，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小B．变大C．不变D．无法确定
13．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部B．①③④⑤C．③⑤D．①③④
14．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．反应①的活化能小于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．t1时，B的消耗速率小于生成速率
D．t2时，
15．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：根据以上信息推断以下说法正确的是
A．此反应为放热反应
B．各物质的平衡浓度符合时，此时的温度为1000℃
C．该反应的化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，则此时上述反应向正反应方向进行
16．（2022·江西宜春·高二期末）下列关于反应的描述正确的是
A．使用催化剂，的平衡转化率增大
B．增大浓度，平衡常数K减小
C．当时，反应达到平衡状态
D．降低反应温度，反应物中活化分子百分数减少，反应速率减慢
17．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个B．5个C．6个D．7个
18．（2022·宁夏·永宁县永宁中学高二期末）实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g) ⇌pZ(g)进行探究。回答下列问题：
(1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①起始充入X的物质的量为_______。
②a：b：p =_______。
③Y的平衡转化率为_______。
④内的反应速率_______。
⑤下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)
A．容器内气体压强不再改变 B．混合气体密度不再改变 C．X的体积分数不再改变
(2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是_______(填序号)。
19．（2023·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习）完成下列填空
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①上述实验过程中，反应速率最大时间段是___________(选填字母作答)，该时间段反应速率最大的主要原因是___________。
A． B． C． D． E．
②求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(假设反应过程中溶液体积不变)。
(2)某温度下在容积为1L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___________。
②该反应达到平衡状态的标志是___________。
A．X的浓度不再改变
B．Y的体积分数在混合气体中保持不变
C．容器内气体的总压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
③反应进行到2min时，Y的转化率为___________。
④该反应达到平衡时的压强与起始的压强之比为___________。
20．（2022·福建福州·高二期末）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K=_______。已知：K300℃＞K350℃，则该反应是_______ 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是_______。用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
21．在容积为1L的密闭容器中发生如下反应：，开始时A为2ml、B为3ml，5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1。求：
(1)5min时B的物质的量浓度为___________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)=___________。
(3)x的值为___________，5min时容器中压强与起始压强之比为___________。
(4)若5min时该反应达到平衡，则平衡常数K=___________(计算结果保留两位有效数字)。
(5)下列可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填正确答案标号)。
A．压强不再改变
B．C的百分含量保持不变
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2
D．气体密度不再变化T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
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 化学平衡常数
培优第一阶——基础过关练
1．下列关于平衡常数的说法正确的是
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示
B．可逆反应中，反应物的转化率增大，一定导致化学平衡常数增大
C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
【答案】C
【详解】A.在平衡常数表达式中，反应物浓度和生成物浓度都应用平衡浓度表示，故A错误；
B.同一反应，平化学衡常数只受温度影响，反应物的转化率增大，平衡常数不一定改变，故B错误；
C.平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，故C正确；
D.同一反应，化学平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强、催化剂等无关，故D错误；
答案选C。
2．已知下列反应的平衡常数：H2(g) +S(s)=H2S(g)，K1；S(s)+ O2(g)=SO2(g)， K2 ；则反应H2(g) +SO2(g)=O2(g) +H2S(g)的平衡常数是
A．K1+K2B．K1-K2C．K1 ×K2D．K1/K2
【答案】D
【详解】根据平衡常数的定义可知，K1=、K2=，H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==；
故答案为D。
3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1达到平衡状态，以下说法不正确的是
A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率
D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动
【答案】D
【详解】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q
D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误；
答案选D。
4．（2022·广西贵港·高二期末）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
【答案】D
【详解】A．混合气的体积和质量在反应过程中不发生变化，所以密度始终不变，A项错误；
B．催化剂不能改变反应限度，B项错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，C项错误；
D．恒容密闭容器中充入稀有气体，反应物和生成物浓度不变，则反应速率不变，D项正确；
故选D。
5．（2022·陕西省汉中中学高二阶段练习）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) O2(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
【答案】A
【详解】A．若起始状态充入的H2与N2的物质的量之比为3:1，则3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比始终保持3:1，则不一定处于平衡状态，A符合；
B． 2NO2(g) N2O4(g) 正反应是体积减小的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，可以说明物质的量不再变化，则反应达到平衡状态， B不符合；
C．密度是气体的质量与容器容积的比值，CaCO3(s) CO2(g)＋CaO(s)体系中，恒温、恒容下气体质量、气体密度是变化的，则当反应体系中气体的密度保持不变可以说明反应达到平衡状态， C不符合；
D．颜色的深浅与浓度有关系，H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)在恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态， D不符合；
答案选A。
6．（2022·河北正中实验中学高二开学考试）已知：X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0)，下列说法不正确的是
A．0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
【答案】D
【详解】A．可逆反应中反应物不能完全转化为生成物，该反应为可逆反应，所以0.1ml X和0.2ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml，故A正确；
B．可逆反应达到平衡状态时，各物质浓度不变，所以该反应达到平衡状态时，X、Y、Z的浓度都不再发生变化，故B正确；
C．由热化学方程式可知，反应生成3ml Z(g)时，反应放出的总热量为a kJ，故C正确；
D．升高温度增大活化分子百分数，增大有效碰撞几率，则正逆反应速率都增大，故D错误；
故选：D。
7．（2022·重庆八中高二阶段练习）对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，NO的浓度保持不变
B．加入合适的催化剂，可使平衡正向移动
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，化学反应速率增大
【答案】A
【详解】A．达到化学平衡时，各组分的浓度保持不变，故A正确；
B．加入合适的催化剂，只改变反应速率，不影响平衡移动，故B错误；
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，反应体系中各组分的浓度都减小，则正逆反应速率都减小，故C错误；
D．保持容器容积不变，向其中加入1mlHe，各组分的浓度不变，化学反应速率不变，故D错误；
答案选A。
8．（2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末）对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，(注意：用[H2]表示氢气的浓度，其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
A．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
B．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
C．K=
D．K=
【答案】D
【详解】A．化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，因此增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，平衡常数不变，A错误；
B．任何化学反应都有化学键的断裂与形成，因此化学反应都有能量变化，故改变反应的温度，化学平衡常数一定会发生变化，B错误；
C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体物质浓度不变，因此该反应的化学平衡常数K=，C错误；
D．根据选项C分析可知化学平衡常数K=，D正确；
故合理选项是D。
9．（2022·上海交大附中高二阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①v正 (H2O) =2v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4 mlH-O键断裂的同时，有2mlH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A．①②③B．②④⑤C．②③D．③④⑤
【答案】C
【详解】当2v正(H2O)=v逆(HF)，反应达到平衡状态，故①错误；SiF4的体积分数不再变化，说明各物质的物质的量浓度不再变化，反应达到平衡状态，故②正确；容器内气体压强不再变化，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故③正确；平衡时应有4 ml H- O键断裂的同时，有4 ml H- F键断裂，故④错误；该反应是在容积不变的密闭容器中进行，混合气体的体积不会变化，故⑤错误。能说明反应达到平衡状态的是②③。
10．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）一定温度下，向恒容容器中充入1mlA和2mlB发生反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)。下列能判断该反应达到平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．单位时间内消耗B的物质的量与生成C的物质的量之比为2：3
C．混合气体总的压强不再变化
D．反应物A和B的转化率相等
【答案】A
【详解】A．反应中有固体生成，当气体的总质量不变时达到平衡状态，此时混合气体的平均相对分子质量不变，可以判断达平衡，A正确；
B．消耗B与生成C均为正反应方向，不能判断达平衡，B错误；
C．反应前后气体分子数相同，恒容条件下混合气体总的压强一直不变，不能判断达平衡，C错误；
D．A和B按系数比投料，转化率一直相等，不能判断达平衡，D错误；
故选A。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）已知298.15K时，可逆反应：Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，则此时反应进行的方向是
A．正反应方向B．逆反应方向C．处于平衡状态D．无法判断
【答案】A
【详解】Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10ml·L-1，Q=1
A．变小B．变大C．不变D．无法确定
【答案】C
【详解】，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
13．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）可以证明可逆反应已达到平衡状态的是
①其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个键断裂的同时，有3个键断裂
③恒温恒容时，体系压强不再改变
④的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时，混合气体密度保持不变
A．全部B．①③④⑤C．③⑤D．①③④
【答案】D
【详解】①由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体分子数减小的反应，反应中混合气体平均相对分子质量增大，则其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡，故①符合题意；
②一个键断裂的同时，有3个键断裂都代表正反应速率，不能说明反应是已达到平衡，故②不符合题意；
③该反应是气体体积减小的反应，恒温恒容时，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明反应已达到平衡，故③符合题意；
④的体积分数都不再改变说明反应已达到平衡，故④符合题意；
⑤由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明反应是已达到平衡，故⑤不符合题意；
综上所述，①③④符合题意，故选D。
14．（2022·广东·广州市第十六中学高二期中）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．反应①的活化能小于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．t1时，B的消耗速率小于生成速率
D．t2时，
【答案】C
【详解】A．由图可知，0-t1时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，A正确；
B．反应③的平衡常数 K=c(C)c(B) ，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K>1，B正确；
C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C错误；
D．由A→B，A→C可知其转化均为1:1，t2时，体系中没有A剩余，故c(C)+ c(B)= c(A)起始=c0，则c(C)=c0-c(B)，D正确；
故选C。
15．（2022·新疆·新源县教育局高二期末）在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：根据以上信息推断以下说法正确的是
A．此反应为放热反应
B．各物质的平衡浓度符合时，此时的温度为1000℃
C．该反应的化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，则此时上述反应向正反应方向进行
【答案】C
【详解】A．升高温度，平衡常数增大，此反应为吸热反应，故A错误；
B．各物质的平衡浓度符合时，即，此时的温度为700℃，故B错误；
C．化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大，故C正确；
D．若 1200℃时，某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(ml·L- 1)分别为2、2、4、4，，则此时上述反应向逆反应方向进行，故D错误；
选C。
16．（2022·江西宜春·高二期末）下列关于反应的描述正确的是
A．使用催化剂，的平衡转化率增大
B．增大浓度，平衡常数K减小
C．当时，反应达到平衡状态
D．降低反应温度，反应物中活化分子百分数减少，反应速率减慢
【答案】D
【详解】A．使用催化剂，不能改变平衡状态，的平衡转化率不变，A错误；
B．平衡常数只与温度有关系，增大浓度，平衡常数K不变，B错误；
C．当时说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C错误；
D．降低反应温度，导致反应物中活化分子百分数减少，因此反应速率减慢，D正确；
答案选D。
17．（2022·湖南·益阳市第一中学高二期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容器，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．4个B．5个C．6个D．7个
【答案】A
【详解】①υ(NH3)正=2υ(CO2)逆，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，能作为判断平衡标志，故①符合题意；②该反应是体积增大的反应，压强不断增大，当密闭容器中总压强不变，能作为判断平衡标志，故②符合题意；③密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增大，容器体积不变，密度增大，当密闭容器中混合气体的密度不变，则能作为判断平衡标志，故③符合题意；④氨气和二氧化碳按照物质的量之比2:1增加，因此相对分子质量始终不变，当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断平衡标志，故④不符合题意；⑤该反应条件是恒温密闭容器，温度不改变，当密闭容器中温度不变，不能作为判断平衡标志，故⑤不符合题意；⑥正向反应，氨气与二氧化碳始终按照2:1增加，CO2的体积分数始终不变，当密闭容器中CO2的体积分数不变，不能作为判断平衡标志，故⑥不符合题意；⑦正向反应，气体质量增加，当混合气体总质量不变，能作为判断平衡标志，故⑦符合题意；因此正确的有4个；故A符合题意。
综上所述，答案为A。
18．（2022·宁夏·永宁县永宁中学高二期末）实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g) ⇌pZ(g)进行探究。回答下列问题：
(1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①起始充入X的物质的量为_______。
②a：b：p =_______。
③Y的平衡转化率为_______。
④内的反应速率_______。
⑤下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)
A．容器内气体压强不再改变 B．混合气体密度不再改变 C．X的体积分数不再改变
(2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是_______(填序号)。
【答案】(1) 1.0ml 1:2:3 50% 0.0375ml/(L·min) C
(2)②
【解析】(1)①由题干图示信息可知，起始充入X的物质的量浓度为0.1ml/L，则起始充入X的物质的量为n=cV=0.1ml/L×10L=1.0ml，故答案为：1.0ml；
②根据反应的变化量之比等于化学计量系数之比，则a：b：p =(0.1-0.05)：(0.2-0.1)：(0.15-0)=1:2:3，故答案为：1:2:3；
③由题干图示信息可知，Y的平衡转化率为=50%，故答案为：50%；
④由题干图示信息可知，内的反应速率=0.0375ml/(L·min)，故答案为：0.0375ml/(L·min)；
⑤A．由上述分析可知，方程式为X(g)+2Y(g) ⇌3Z(g)，则反应过程中容器的压强始终保持不变，则容器内气体压强不再改变不能说明反应达到平衡状态，A不合题意； B．反应过程中，容器内混合气体的密度始终保持不变，则混合气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，B不合题意； C．化学平衡的特征之一为各组分的浓度、百分含量保持不变，则X的体积分数不再改变说明反应达到平衡状态，C符合题意；故答案为：C；
(2)由上述分析可知，方程式为X(g)+2Y(g) ⇌3Z(g)，根据反应速率之比等于化学计量数之比，则①，②当时，，③当时，，则可知其中反应速率最快的是②，故答案为：②。
19．（2023·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习）完成下列填空
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①上述实验过程中，反应速率最大时间段是___________(选填字母作答)，该时间段反应速率最大的主要原因是___________。
A． B． C． D． E．
②求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(假设反应过程中溶液体积不变)。
(2)某温度下在容积为1L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___________。
②该反应达到平衡状态的标志是___________。
A．X的浓度不再改变
B．Y的体积分数在混合气体中保持不变
C．容器内气体的总压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
③反应进行到2min时，Y的转化率为___________。
④该反应达到平衡时的压强与起始的压强之比为___________。
【答案】(1) C 因反应放热，温度升高，反应速率增大 0.05ml/(L∙min)
(2) 3X+Y2Z ABC 10%
【解析】(1)①在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min五个时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，生成气体体积越大的时间段，反应速率越大，由此可知反应速率最大的时间段为2~3min，故选C；该时间段反应速率最大的主要原因是锌与盐酸反应放热，导致体系温度升高，反应速率增大；
②在2~3min内，n(H2)==0.005ml，根据反应的化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，由各物质物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，可得到关系式：2HCl~H2，所以消耗HCl的物质的量为0.01ml，则2~3min内v(HCl)==0.05ml/(L∙min)。
(2)①物质的量的变化之比等于化学计量数之比，根据分析，该反应的化学方程式是；
②判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1．v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
A．X的浓度随反应过程的改变而改变，保持不变时即达到平衡状态，A符合题意；
B．Y的体积分数在混合气体中随反应过程的改变而改变，保持不变时即达到平衡状态，B符合题意；
C．器内气体压强随着正向进行减小，逆向进行增大，保持不变时即达平衡状态，C符合题意；
D．反应物和生成物都是气体，根据质量守恒，容器内气体的总质量一直都不变，不能作为判断依据，D不符合题意；
故选ABC。
③由图中可知，Y的起始物质的量是1.0ml，2min时Y的物质的量是0.9ml，转化率为；
④根据pV=nRT可知，在温度和体积相同的情况下，压强与物质的量成正比，因此达到平衡时的压强与起始的压强之比==。
20．（2022·福建福州·高二期末）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K=_______。已知：K300℃＞K350℃，则该反应是_______ 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是_______。用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= _______ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
【答案】(1) 放热
(2) b 3.0×10-3 ml·(L·s)-1 1.5×10-3 ml·(L·s)-1
(3)bc
(4)c
【解析】(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数表达式为K=，因为升温平衡向吸热反应方向进行，已知K(300℃)＞K(350℃)，温度越高平衡常数越小，升温平衡逆向进行，则该正反应为放热反应。故答案为；放热；
(2)由表中数据可知从3s开始，NO的物质的量为0.007ml，不再变化，说明3s时反应达到平衡。NO2是产物，随反应进行浓度增大。从开始到建立平衡NO浓度的变化量Δc(NO)=(0.020ml−0.007ml)/2L=0.0065ml/L，根据反应方程式，NO2平衡时浓度也为0.0065ml/L，所以图中表示NO2变化的曲线是b；2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=Δn/VΔt=(0.020ml−0.008ml)/(2L × 2s)=3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1=1.5×10−3ml⋅L−1⋅s−1。故答案为b；3.0×10−3ml⋅L−1⋅s−1；1.5×10−3ml⋅L−1⋅s−1；
(3)a．未指明正逆速率，若均表示同一方向反应速率，v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍，不能说明达到平衡，故a不选；b．容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变时，说明反应到达平衡，故b选；c．不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，v逆(NO)：v正(O2) =2：1，即v逆(NO)=2v正(O2)，故c选；d．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，容器内密度保持不变不能说明达到平衡，故d不选。故答案为bc；
(4)a．及时分离出NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a不选；b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b不选；c．增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c选；d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d不选。故答案为c。
21．在容积为1L的密闭容器中发生如下反应：，开始时A为2ml、B为3ml，5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1。求：
(1)5min时B的物质的量浓度为___________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)=___________。
(3)x的值为___________，5min时容器中压强与起始压强之比为___________。
(4)若5min时该反应达到平衡，则平衡常数K=___________(计算结果保留两位有效数字)。
(5)下列可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填正确答案标号)。
A．压强不再改变
B．C的百分含量保持不变
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2
D．气体密度不再变化
【答案】(1)2
(2)
(3) 1 11：10
(4)0.28
(5)AB
【解析】5min时测得C为1.5ml，用D表示的平均反应速率为0.1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：：0.1=3：x，解得x=1；若5min时该反应达到平衡，平衡时A、B、C、D的浓度为=1.5ml/L、=2ml/L、=1.5ml/L、=0.5ml/L，反应的平衡常数K=≈0.28。
(1)由分析可知，5min时B的物质的量浓度为2ml/L，故答案为：2ml/L；
(2)由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：v(A)= v(D)= 0.1，故答案为：0.1；
(3)由分析可知，x=1；由容器中压强与起始压强之比等于容器中物质的量与起始物质的量之比可得：5min时容器中压强与起始压强之比为(1.5ml/L+2ml/L+1.5ml/L+0.5ml/L)：5ml/L=11：10，故答案为：1；11：10；
(4)由分析可知，反应的平衡常数K为0.28，故答案为：0.28；
(5)A．该反应是气体体积增大的反应，压强不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．C的百分含量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为1：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故错误；
D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，恒容密闭容器中气体的密度始终不变，则气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故错误；
故选AB。T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
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