高考化学一轮复习课时分层训练23化学平衡状态和平衡移动鲁科版
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【2019 最新】精选高考化学一轮复习课时分层训练 23 化学
平衡状态和平衡移动鲁科版
(建议用时：45 分钟)
A 级 基础达标
1．可逆反应 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在容积为 10 L 的密闭容器
中进行，开始时加入 2 mol N2 和 3 mol H2，达平衡时，NH3 的浓度不
可能达到( )
B．0.2 mol·L－1 A．0.1 mol·L－1
D．0.15 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1
B [2 mol N2 和 3 mol H2 反应，假设反应能够进行到底，则 3 mol
H2 完全反应，生成 2 mol NH3，此时 NH3 的浓度为 0.2 mol·L－1，
但由于是可逆反应，不能完全反应，所以 NH3 的浓度达不到 0.2
mol·L－1。]
2．对于反应 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，一定条件下达到平衡时，
下列关于平衡状态的说法不正确的是( )
A．v 正(SO2)＝2v 逆(O2)
B．n(SO2)∶n(O2)＝2∶1
C．c(SO2)的浓度不再变化
D．恒温恒容下的体系压强不变
B [平衡时，各组分的量保持恒定，但不一定为某一比值。]
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3．对于反应：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0，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
( )
【导学号：95160209】
D [从开始至平衡，由于容器容积增大，密度减小，达平衡后密
度不变，A 错；反应过程中，反应热不会变化，不是变量无法判断是
否达到平衡状态，与图像不符，B 错；N2O4 的正反应速率逐渐减小，
最后保持不变，NO2 的反应速率应从零开始，逐渐增大，最后保持不
变，C 错；转化率一定时达到平衡，D 对。]
4．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)＋
2B(g)C(g)＋D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是( )
【导学号：95160210】
①混合气体的密度不再变化时
②容器内气体的压强不再变化时
③混合气体的总物质的量不再变化时
④B 的物质的量浓度不再变化时
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑥当 v 正(B)＝2v 逆(C)
A．①④⑤⑥ B．②③⑥
C．②④⑤⑥ D．只有④
A [A 为固态，反应正向进行时气体质量增大，逆向进行时气体
质量减小，所以，密度不变时平衡，①正确；该反应前后气体体积不
变，所以压强不变时不一定平衡，②错误；该反应前后气体物质的量
相等，所以混合气体的总物质的量不变不一定平衡，③错误；B 的浓
度不变，说明反应达到平衡，④正确；混合气体的平均相对分子质量
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不再改变的状态，说明气体的质量不变，正、逆反应速率相等，反应
达到平衡，⑤正确；v 正(B)＝2v 逆(C)时，说明正、逆反应速率相等，
反应达到平衡，⑥正确。]
5．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋
2CO(g)2CO2(g)＋S(s) ΔH＜0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下
列有关说法正确的是( )
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高 SO2 的转化率
D．当容器中气体密度不变时，反应达到平衡
D [该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应，在反应达到
平衡之前，随着反应的进行，气体的总物质的量逐渐减小，则容器内
压强逐渐减小，A 项错误；硫是固体，分离出硫，气体反应物和生成
物浓度都不变，所以不影响反应速率，B 项错误；该反应的正反应是
放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，抑制了 SO2 的转化，
所以 SO2 的转化率降低，C 项错误；该反应反应前后气体质量不同，
反应过程中密度变化，密度不变时，说明已达到平衡，D 项正确。]
6．已知可逆反应：A(g)＋2B(s)C(s)＋D(g) ΔH>0。如图所示
为该可逆反应的正、逆反应速率(v)与时间(t)的关系示意图。如果在 t1
时刻改变以下条件：①加入 A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤
减少 C，符合图示的条件是( )
【导学号：95160211】
A．②③ B．①②
C．③④ D．④⑤
A [t1 时刻，①加入 A，正反应速率增大，逆反应速率不变，与
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图象不符；②加入催化剂，正、逆反应速率均增大，且增大程度相同，
与图象相符；③该反应为气体分子数不变的反应，加压，正、逆反应
速率均增大，且增大程度相同，与图象相符；④该反应的正反应为吸
热反应，升温，正、逆反应速率均增大，但增大程度不相同，与图象
不符；⑤C 为固体，减少 C，对正、逆反应速率无影响，与图象不
符。]
7．下列措施或事实不能用勒·夏特列原理解释的是( )
A．在合成氨的反应中，降温或加压有利于氨的合成
B．H2、I2、HI 平衡混合气体加压后颜色变深
C．Fe(SCN)3 溶液中加入固体 KSCN 后颜色变深
D．阴暗处密封有利于氯水的储存
B [合成氨反应为 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，正反应为气
体分子数减小的放热反应，降低温度和增大压强平衡均向正反应方向
移动，有利于氨的合成，A 项可用勒·夏特列原理解释。H2(g)＋
I2(g)2HI(g)，该反应在反应前后气体分子数不变，增大压强，I2 的
浓度增大，颜色加深，但平衡不移动，B 项不能用勒·夏特列原理解
释。Fe(SCN)3 溶液中存在平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)，加
入固体 KSCN 后，SCN－的浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色变深，
C 项可用勒·夏特列原理解释。氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHClO＋H＋
＋Cl－，光照下 HClO 会发生分解，从而使溶液中 HClO 浓度降低，平
衡向生成 HClO 的方向移动，所以阴暗处密封有利于氯水的储存，D
项可用勒·夏特列原理解释。]
8．(2018·衡水模拟)某温度下，反应 2A(g)B(g) ΔH>0，在密
闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应
再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是 ( )
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A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了 B 气体，
则 a
b
B [A 项，充入 B 气体后平衡时压强变大，正向反应程度变大，
变小，即 a>b；B 项，充入 B 气体，新平衡状态与原平衡等效，不变，
即 a＝b；C 项，升温，平衡右移，变小，即 a>b；D 项，相当于减压，
平衡左移，变大，即 a0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．生产过程中，温度越高越有利于提高 CH3OH 的产率
D．合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是 K＝cCH3OH·cH2O
cCO2·c3H2
C [由题图可知，随着温度的升高，CH3OH 的产率逐渐减小，
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)平衡逆向移动，则 ΔH1<0；CO 的
产率随温度的升高而逐渐增大，CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)平衡正
向移动，则 ΔH2>0，A 项正确，C 项错误；对于有气体参与的反应，
压强越大反应速率越快，所以增大压强有利于加快合成反应的速率，
B 项正确；合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是 K＝，D 项正确。]
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10．(2018·沧州模拟)向某密闭容器中加入 0.15 mol·L－1 A、
0.05 mol·L－1 C 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应，各
物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～t1 时 c(B)未画出，t1 时
c(B)增大到 0.05 mol·L－1]。
乙图为 t2 时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随
时间变化的情况。
【导学号：95160213】
(1)若 t4 时改变的条件为减小压强，则 B 的起始物质的量浓度为
________mol·L－1。
(2)若 t5 时改变的条件是升温，此时 v(正)>v(逆)，若 A 的物质
的量减少 0.03 mol 时，容器与外界的热交换总量为 a kJ，写出反应
的 热 化 学 方 程 式 ：
___________________________________________________________
__________
_______________________________________________________
________。
(3)t3 时改变的某一反应条件可能是________(填字母)。
a．使用催化剂 b．增大压强 c．增大反应物浓度
(4) 在 恒 温 恒 压 下 通 入 惰 性 气 体 ， v( 正 )______v( 逆 )( 填
“>”“＝”或“<”)。
【解析】 (1) 根据题意：A 、C 的系数之比为 0.09∶0.06 ＝
3∶2，再根据改变压强，平衡不移动可知反应为等体反应，所以方程
式为 3A(g)2C(g)＋B(g)。故 c(B)＝(0.05－0.03) mol·L－1＝0.02
mol·L－1。
(2)升温，v(正)>v(逆)，反应为吸热反应，故热化学方程式为
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3A(g)B(g)＋2C(g) ΔH＝＋100a kJ·mol－1。
(3)t3 时，改变条件，v(正)＝v(逆)且增大，又因反应为等体反
应，故条件为增大压强或使用催化剂。
(4)恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，等体反应平衡不移
动，v(正)＝v(逆)。
【答案】 (1)0.02
(2)3A(g)2C(g)＋B(g) ΔH＝＋100a kJ·mol－1
(3)ab (4)＝
11．合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中
起着重要作用。
【导学号：95160214】
(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示，纵轴为平
衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比
(H/M)。
在 OA 段，氢溶解于 M 中形成固溶体 MHx，随着氢气压强的增大，H/M
逐渐增大；在 AB 段，MHx 与氢气发生氢化反应生成氢化物 MHy ，氢化
反应方程式为 zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s) ΔH1(Ⅰ)；在 B 点，氢化反
应结束，进一步增大氢气压强，H/M 几乎不变。反应(Ⅰ)中 z＝
________(用含 x 和 y 的代数式表示)。温度为 T1 时，2 g 某合金 4 min
内吸收氢气 240 mL，吸氢速率 v＝________mL·g－1·min－1 。反应
(Ⅰ)的焓变 ΔH1(Ⅰ)________0(填“>”“＝”或“<”)。
(2)η 表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占
其总吸氢量的比例，则温度为 T1、T2 时，η(T1)________η(T2)(填
“>”“＝”或“<”)。当反应(Ⅰ)处于图中 a 点时，保持温度不变，
向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应(Ⅰ) 可能处于图中的
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________点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过________或
________的方式释放氢气。
【解析】 (1)在反应(Ⅰ)中，zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)，由方程
式两边氢原子个数守恒得 zx＋2＝zy，z＝；温度为 T1 时，2 g 某合
金 4 min 内吸收氢气 240 mL，吸氢速率 v＝＝30 mL·g－1·min－1。
因为 T1η(T2)；当反应
处于图中 a 点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量 H2，H2 压
强增大，H/M 逐渐增大，由图像可知，气体压强在 B 点以前是不改变
的，故反应(Ⅰ)可能处于图中的 c 点；该贮氢合金要释放氢气，应该
使反应(Ⅰ)左移，根据平衡移动原理，可以通过升高温度或减小压强
的方式使反应向左移动。
【答案】 (1) 30 < (2)> c 加热 减压
B 级 能力提升
12．一定条件下，在体积为 10 L 的密闭容器中，1 mol X 和 1 mol
Y 进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经 60 s 达到平衡，生成 0.3 mol Z。
下列说法正确的是( )
A．0～60 s，以 X 的浓度变化表示的反应速率为 0.001 mol·L－
1·s－1
B．将容器体积变为 20 L，Z 的平衡浓度变为原来的1
2
C．若增大压强，则物质 Y 的转化率减小
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D．若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的 ΔH>0
A [ 2X(g)＋Y(g)Z(g)
起始/(mol) 1 1 0
转化/(mol) 0.6 0.3 0.3
平衡/(mol) 0.4 0.7 0.3
v(X)＝＝0.001 mol·L－1·s－1，A 项正确；将容器体积变为 20
L，化学平衡逆向移动，Z 的平衡浓度小于原来的，B 项不正确；若增
大压强，则化学平衡正向移动，物质 Y 的转化率增大，C 项不正确；
若升高温度，X 的体积分数增大，说明化学平衡逆向移动，则逆反应
为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0，D 项不正确。]
13．(1)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，
容积为 2 L 的恒容密闭容器中测得如表所示数据。
时间/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol)
0 0.40 1.00 0 0
5 a 0.80 c 0.60
7 0.20 b 0.20 d
10 0.21 0.81 0.19 0.64
请回答下列问题：
【导学号：95160215】
① 分析表中数据，判断 5 min 时反应是否处于平衡状态？
________(填“是”或“否”)，前 5 min 反应的平均反应速率 v(CH4)＝
________。
②该温度下，上述反应的平衡常数 K＝________。
③7～10 min，CO 的物质的量减少的原因可能是______(填字母)。
A．减少 CH4 的物质的量
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B．降低温度
C．升高温度
D．充入 H2
(2)氨的催化氧化：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工业制
硝酸的重要反应。在 1 L 密闭容器中充入 4 mol NH3(g)和 5 mol
O2(g)，保持其他条件不变，测得 c(NO)与温度的关系如图所示。该反
应的 ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)；T0 温度下，NH3 的转化
率为________。
【解析】 (1)①根据反应 CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，结
合表中数据 5 min 时 H2 为 0.60 mol，可知 CO 为 0.20 mol，即 c＝0.20，
则 a＝0.20,7 min 时各物质的物质的量与 5 min 时相同，所以 5 min
时反应已达到平衡状态；v(CH4)＝＝0.02 mol·L－1·min－1。②该
温度下平衡时，[CH4]＝0.10 mol·L－1，[H2O]＝0.40 mol·L－1，[CO]
＝0.10 mol·L－1，[H2]＝0.30 mol·L－1，则 K＝＝0.067 5 mol2·L
－2。③10min 时，只有 CO 的物质的量减少，其他物质的物质的量都
增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选 D。(2)由题
给图像可知，NO 的浓度达到最大后，随温度升高，NO 的浓度又逐渐
减小，所以该反应的 ΔH＜0，T0 时，[NO]＝3.0 mol·L－1，则反应
消耗的 n(NH3)＝3.0 mol，NH3 的转化率为×100%＝75%。
【答案】 (1)① 是 0.02 mol·L －1·min －1 ②0.067 5
mol2·L－2 ③D (2)＜ 75%
1．如图所示，三个烧瓶中分别充满 NO2 气体并分别放置在盛有
下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入 CaO，在(2)中不加其
他任何物质，在(3)中加入 NH4Cl 晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)
中红棕色变浅。
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[已知反应 2NO2(红棕色)N2O4(无色)]
下列叙述正确的是 ( )
A．2NO2N2O4 是放热反应
B．NH4Cl 溶于水时放出热量
C．烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D．烧瓶(3)中气体的压强增大
A [加 CaO 放热，加 NH4Cl 吸热，温度高颜色深，说明 2NO2N2O4
的 ΔH<0。]
2．(2018·绵阳模拟)在一定温度下，将等量的气体分别通入起
始容积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中，使其发生反应，t0 时容器Ⅰ中达
到化学平衡，X、Y、Z 的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断
正确的是( )
A．该反应的化学方程式为 3X＋2Y2Z
B．若两容器中均达到平衡时，两容器的体积 V(Ⅰ)＜V(Ⅱ)，则
容器Ⅱ达到平衡所需时间小于 t0
C．若两容器中均达到平衡时，两容器中 Z 的物质的量分数相同，
则 Y 为固体或液体
D．若达平衡后，对容器Ⅱ升高温度时，其体积增大，说明 Z 发
生的反应为吸热反应
C [根据图象知，Z 是反应物，X、Y 是生成物，达到平衡后，生
成 1.8 mol X，生成 1.2 mol Y，消耗 1.8 mol Z，则化学方程式为 3Z3X
＋2Y，A 错误；反应的化学方程式为 3Z3X＋2Y，若两容器中均达到平
衡时，两容器的体积 V(Ⅰ)
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