选择性必修1 第二章 第二节 化学平衡 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 勒夏特列原理是自然界一条重要的基本原理。下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )
A．NO 气体受压缩后，颜色先变深后变浅
2
B．对2HI(g) H(g)＋I(g)平衡体系加压，颜色迅速变深
2 2
C．合成氨工业采用高温、高压工艺提高氨的产率
D．配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑以防止Fe2＋被氧化
2． 一定温度下，在恒容的密闭容器中建立下列平衡：C(s)＋HO(g) CO(g)＋H(g)。不能确定
2 2
上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的平均密度不再发生变化
B．v (CO)＝v (H O)
正 逆 2
C．生成n mol CO的同时生成n mol H
2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
3． 在密闭容器中，反应X(g)＋Y(g) 2XY(g) ΔH>0，达到甲平衡。在仅改变某一条件后，
2 2
达到乙平衡，对此过程的分析正确的是( )
A．图Ⅰ是升高温度的变化情况 B．图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强的变化情况 D．图Ⅲ是升高温度的变化情况
4． 只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是( )
A．K值不变，平衡可能移动
B．平衡向右移动时，K值不一定变化
C．K值有变化，平衡一定移动
D．相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大2倍
5． 如图是温度和压强对反应X(？)＋Y(？)2Z(？)影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐
标表示反应达到平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( )
A．该反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z可能均为气态
C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
D．10 kPa时平衡常数为K 100 kPa时平衡常数为K ，则K ＞K
1, 2 1 2
6． 对于合成氨反应 N(g)＋3H(g) 2NH (g) ΔH<0，下列研究结
2 2 3
果和示意图相符的是
1
学科网（北京）股份有限公司选项 A B C D
研究 压强对反应的 温度对反应的 平衡体系增加N 对 催化剂对反应
2
结果 影响 影响 反应的影响 的影响
图示
7． Burns和Dainton研究发现Cl 与CO合成COCl 的反应机理如下：
2 2
①Cl(g) 2Cl·(g) 快
2
②CO(g)＋Cl·(g) COCl·(g) 快
③COCl·(g)＋Cl(g) COCl (g)＋Cl·(g) 慢
2 2
其中反应②存在v ＝k c(CO)·c(Cl·)、v ＝k c(COCl·)。下列说法正确的是( )
正 正 逆 逆
A．反应①的活化能大于反应③的
B．反应②的平衡常数K＝
C．要提高合成COCl 的速率，关键是提高反应②的速率
2
D．选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COCl 的平衡产率
2
8． 甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在容积可变的密闭容器中投入 0.5 mol
CO 和 1 mol H ，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H(g) CHOH(g)。实验测得平衡时
2 2 3
CHOH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是( )
3
A．p ＜p
总1 总2
B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态
C．图2中M点能正确表示600 K时该反应平衡常数的对数(lg K)
D．若p ＝0.25 MPa，则Y点的平衡常数K ＝32(MPa)－2
总1 p
9． 一定条件下，反应2NH (g) N(g)＋3H(g) ΔH>0，达到平衡时N 的体积分数与温度、压
3 2 2 2
强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．压强：p>p
1 2
B．b、c两点对应的平衡常数：K>K
c b
C．a点：2v (NH )＝3v (H )
正 3 逆 2
D．a点：NH 的转化率为
3
10．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(CO和H)在催化剂的作用下合成甲醇，
2
发生的反应为CO(g)＋2H(g) CHOH(g) ΔH＜0。一定条件下，往一密闭容器中充入一定
2 3
量的CO(g)与H(g)，该反应的平衡常数K随温度变化的曲线如图1所示，反应体系中CO的平
2
2
学科网（北京）股份有限公司衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示，下列说法错误的是( )
A．图1中曲线a能正确反映该反应的平衡常数与温度的变化关系
B．图2中p＞p＞p
1 2 3
C．在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等
D．若α(CO)＝α(H )(H 的平衡转化率)，则合成气中＝2.0
2 2
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．（12分）在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g)＋B(g)
2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为k mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比
作为起始物质：
①4 mol A＋2 mol B ②2 mol A＋1 mol B＋2 mol C ③2 mol C＋1 mol B
④2 mol C ⑤1 mol A＋0.5 mol B＋1 mol C
(1)达到平衡后，C的物质的量浓度仍是k mol/L的是________(填序号)。
(2)若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它
们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平
衡时完全相同，填写：
Ⅰ.若a＝0，b＝0，则c＝________。
Ⅱ.若a＝0.5，则b＝________，c＝________。
Ⅲ.a、b、c的取值必须满足的一般条件是________；________。(用两个方程式表示，一个只含
a、c，另一个只含b、c)
12．(10分)某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间
的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为_______________________。
(2) 反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率v(Z)＝
。
(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热
交换)，则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t～t 内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因
1 6
素，则下列说法正确的是________(填标号)。
A．在t 时增大了压强
1
3
学科网（北京）股份有限公司B．在t 时加入催化剂
3
C．在t 时降低了温度
4
D．t～t 时X的转化率最高
2 3
13．（12 分）在一密闭容器中投入 1 mol CO 和 2 mol H 发生反应 CO(g)＋2H(g)
2 2
CHOH(g)，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化关系如图1所示。
3
(1)压强p________p(填“＞”“＜”或“＝”)。
1 2
(2)M、N两点的化学反应速率：v ________v (填“＞”“＜”或“＝”)。
M N
(3)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(K )，
p
则M点时，平衡常数K ＝________(p＝5 MPa)。
p 1
(4)甲、乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1 mol CO和2 mol H ，向乙中加入2 mol
2
CO和4 mol H ，测得不同温度下 CO的平衡转化率如图 2所示，则 L、M两点容器内压强：
2
p(M)________2p(L)，平衡常数：K(M)________K(L)( 填“＞”“＜”或“＝”)。
14．(12分)甲烷是重要的气体燃料和化工原料。回答下列问题：
(1)利用甲烷制备合成气的化学方程式CH(g)＋HO(g) CO(g)＋3H(g)一定温度下，在恒容
4 2 2
的密闭容器中发生上述反应，下列表示反应达到平衡状态的有 (填标号)。
A．v (CH) = v (H O)
正 4 逆 2
B．气体压强不再变化
C．单位时间每消耗1 mol CH ，同时产生3 mol H
4 2
D．CH 与H 的物质的量之比为1∶3
4 2
(2)在某密闭容器中通入2 mol CH 和2 mol H O(g)，在不同条件下发生反应CH(g) ＋HO(g)
4 2 4 2
CO(g)＋3H(g)，测得平衡时CH 的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
2 4
① p p （填“＞”“＜”或“＝”），该反应为 （填“吸
1 2
热”或“放热”）反应。
② m、n、q三点的化学平衡常数大小关系为________。
③ 若q点对应的纵坐标为30，此时甲烷的转化率为 ，该条件
下的化学平衡常数K =________（用含有p 的表达式表示。用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫
p 1
压强平衡常数K ，已知分压＝总压×气体物质的量分数）
p
15．（14分）三氯氢硅（SiHCl ）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
3
4
学科网（北京）股份有限公司反应2SiHCl (g) == SiHCl(g)＋SiCl (g)采用大孔弱碱性阴离子交换树
3 2 2 4
脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl 的转化率随时间变化的结果如图所示。
3
(1) 343 K时反应的平衡转化率α= %。平衡常数K =______
343K
（保留2位小数）。
(2)在343 K下：要提高SiHCl 转化率，可采取的措施是___________；
3
要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。
(3)比较a、b处反应速率大小：υ________υ（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v
a b
＝v －v ＝k x2SiHCl －k xSiHClxSiCl ，k 、k 分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量
正 逆 正 3 逆 2 2 4 正 逆
分数，计算a处的 =______（保留1位小数）。
1.答案：A
解析：2NO (g) NO(g)的反应体系中，加压时平衡向正反应方向移动，但加压的瞬间c(NO )浓
2 2 4 2
度增大，颜色变深，然后浓度再逐渐减小，颜色先变深后变浅，可以用勒夏特列原理解释，故A正
确；反应2HI(g) H(g)＋I(g)是气体体积不变的反应，加压时平衡不移动，但因体积减小，c(I)
2 2 2
增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理来解释，故B错误；N(g)＋3H(g) 2NH (g) ΔH<0，加
2 2 3
压有利于反应正向进行，但升温却抑制反应的正向进行，不能用勒夏特列原理解释，故 C错误；配
制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑来防止Fe2＋的氧化，发生的反应是不可逆过程，故D错误。
2.答案：C
解析：A项，碳是固体，混合气体的平均密度＝总质量/体积，体积一定，气体的总质量可变，密
度可变，所以混合气体的平均密度不再发生变化，能说明已达到化学平衡状态；B项，根据反应可
知，v (CO)＝v (H O)，若v (CO)＝v (H O)，则v (H O)＝v (H O)，说明反应达到平衡状态；C
正 正 2 正 逆 2 正 2 逆 2
项，生成n mol CO的同时生成n mol H ，不能说明反应达到平衡状态，故选C；D项，1 mol H—
2
H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，断裂2 mol H—O键同时生成1 mol H—H键，说明反应达到平
衡状态。
3.答案：A
解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，从平衡右移可知，正反应速率更大，A项正确；扩大容
器体积，即减小体系压强，正、逆反应速率均减小，因是气体分子数不变的反应，故平衡不移动，
B项错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，但平衡不移动，C项错误；升高温度，
反应速率加快，达到平衡的时间缩短，平衡右移，新平衡时XY%应增大，D项错误。
4.答案：D
解析：因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，
K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的
5
学科网（北京）股份有限公司方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为K，D项错误。
5.答案：C
解析：由题图可知，温度越高，反应达到平衡时混合气体中 Z的体积分数越大，说明平衡正向移动，
则正反应为吸热反应，A错误。相同温度下，压强越大，平衡时混合气体中Z的体积分数越小，说
明平衡逆向移动，则该反应的正反应为气体分子总数增大的反应，Z为气态，X和Y中只有一种是
气态，若X、Y、Z同时为气态，反应前后气体的化学计量数之和相等，则增大压强，平衡不移动，
Z的体积分数不变，B错误，C正确。平衡常数只与温度有关，与压强无关，同一温度下，改变压
强，平衡常数不变，D错误。
6.答案：C
解析：该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反
应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，A错误；因该反应是放热反应，升高温度化
学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符， B错误；反应平衡
后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，
逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，C正确；因催化剂对化学平衡无影响，但催化
剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，D错误。
7.答案：B
解析：选B A项，反应①为快反应，反应③为慢反应，活化能越小，反应速率越快，反应①的活
化能小于反应③，错误；B项，平衡时正、逆反应速率相等，则k c(CO)·c(Cl·)＝k c(COCl·)，即
正 逆
得K＝＝，正确；C项，反应③反应速率较慢，要提高合成COCl 的速率，关键是提高反应③的速
2
率，错误；D项，催化剂能加快反应速率，但不能影响平衡移动，则选择合适的催化剂能加快该反
应的速率，不能提高COCl 的平衡产率，错误。
2
8.答案：B
解析：压强增大，CO(g)＋2H(g)CH OH(g)平衡正向移动，甲醇物质的量增大，故p ＞p ，
2 3 总1 总2
A错误；ρ＝，气体质量不变，容器容积可变，达到平衡时，容器容积不变，则 ρ不变，故混合气
体的密度不再发生变化可说明该反应已达到平衡状态，B正确；由图1可知，压强一定时，升高温
度，甲醇的物质的量减少，平衡逆向移动，则 lg K减小，由图2知，500 K时，lg K对应的点为
Q，升温lg K减小，故N点能正确表示600 K时该反应平衡常数的对数(lg K)，C错误；X、Y点温
度相同，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25 mol，则列三段式可得：
CO(g)＋2H(g)CHOH(g)
2 3
起始量/mol 0.5 1 0
转化量/mol 0.25 0.5 0.25
平衡量/mol 0.25 0.5 0.25
则K(Y)＝K(X)＝
＝64(MPa)－2，D错误。
到平衡状态，C错误；压缩容器容积过程中平衡逆向移动，n(H NCOONH )增大，D错误。
2 4
6
学科网（北京）股份有限公司9.答案：B
解析：该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N 的体积分数越小，则p
K ，故B正
c b
确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v (NH )＝2v (H )，故C错误；对于反应2NH N(g)
正 3 逆 2 3 2
＋3H(g)，假设反应前氨的物质的量为1 mol，反应的氨的物质的量为x mol，则＝0.1，解得x＝，
2
因此氨的转化率为，故D错误。
10.答案：C
解析 由题干可知该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故题图 1中曲线
a能正确反映该反应的平衡常数和温度的变化关系，A正确；该反应是气体分子数减少的反应，增
大压强，平衡正向移动，α(CO)增大，故其他条件不变时，压强越大，CO的平衡转化率越大，p ＞
1
p ＞p ，B正确；其他条件不变，温度升高，CO的平衡转化率减小，其他条件不变，压强增大，
2 3
CO的平衡转化率增大，故在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)可能相等，C错误；当反应物的
投料比等于化学计量数之比时，反应物的转化率相等，故＝2.0时α(CO)＝α(H )，D正确。
2
11. 答案 (1)④⑤
(2)Ⅰ.2 Ⅱ.0.25 1.5 Ⅲ.a＋c＝2 b＋c/2＝1
解析 (1)该反应m＋n≠p＋q且条件为恒温、恒容，所以要满足“等量等效”。将②③④⑤的加料
方式全部进行“一边倒”转化为反应物A和B的量后，只有④⑤的加料方式与2 mol A和1 mol B
的加料方式完全一致。(2)根据“一边倒”的方式进行转化，即a mol A＋b mol B＋c mol C等价转
化为a mol A＋b mol B＋(c mol A＋c/2 mol B)。
12. 答案 （1）3X＋Y 2Z (2分) （2）0.05 mol·L-1·min-1 (2分)
（3）① 0.9 (2分) ② 放热 (2分) （4） B (2分)
解析：（1）反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，
且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2，所以反应的化学方程式为3X＋Y
2Z。
（2）反应开始至2 min，用气体Z表示的平均反应速率为v＝＝0.05 mol·L-1·min-1。
（3）①根据图像可知，反应开始时混合气体的物质的量＝(1.0＋1.0)mol＝2.0 mol，达到平衡
状态时混合气体物质的量＝(0.9＋0.7＋0.2)mol＝1.8 mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等
于其压强之比，所以平衡状态时体系的压强是开始时的＝0.9倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的，则压强增大，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度
升高，说明正反应为放热反应。
（4）A项，在t 时，正反应速率不变，逆反应速率增大，说明t 时增大了生成物浓度，错误；
1 1
B项，X、Y、Z均为气体，3X＋Y 2Z为不等体积的可逆反应，在t 时，正、逆反应速率增大
3
相同的倍数，说明在t 时加入催化剂，正确；C项，在t 时，正、逆反应速率都减小且逆反应速率
3 4
大于正反应速率，由上述分析可知，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，应该是正、逆反
应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，错误；D项，由图像可知，在t 时改变条件平衡逆向
1
移动，X的转化率减小，在t 时加入催化剂平衡不移动，X的转化率不变，在t 时改变条件平衡逆
3 4
向移动，X的转化率减小，所以在t～t 时X的转化率最高，错误。
0 1
7
学科网（北京）股份有限公司13.答案：(1)＞ (2)＞ (3)(MPa)－2 (4)＞ ＜
解析：(1)根据反应方程式，增大压强，平衡向正反应方向移动，CHOH物质的量增多，根据图像，
3
作等温线，p 对应甲醇的物质的量大于p 时的，因此p ＞p ；(2)M、N两点温度相等，M点的压强
1 2 1 2
大于N点压强，压强越大，反应速率越快，v(M)＞v(N)；(3)利用“三段式”进行分析，M点
CHOH物质的量为0.25 mol，因此有
3
CO(g)＋2H(g) CHOH(g)
2 3
n始 1 2 0
n消 0.25 0.50 0.25
n平 0.75 1.5 0.25
平衡常数K ＝＝；
p
(4)M点和L点，CO的转化率相同，因为体积相同，且乙中气体是甲中气体的2倍，则相同温
度时p(M)＝2p(L)，M点温度高，因此p(M)＞2p(L)；平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，
温度越高反应进行的限度越小，平衡常数越小，因此K(M)＜K(L)。
14．答案（1）AB （2）① ＞ 吸热 ② Kq＞Kn＞Km ③ 25% 0.03P 2
1
解析：（1）v (CH) = v (H O) 可得出v (H O) = v (H O) 达到化学平衡，A正确；该反应是反
正 4 正 2 正 2 逆 2
应前后气体体积改变的反应，所以恒容下，压强不变既平衡。B正确；C指相同反应方向 ，不能
判断；CH 与H 的物质的量之比为1∶3,不能说明物质的量及物质的量浓度不变，无法判断平衡状态。
4 2
（2）①该反应是气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，甲烷体积分数增多，故P＞
1
P；观察图像可知，温度升高，甲烷的体积分数减少，说明平衡正向移动，故该反应为吸热反应。
2
②平衡常数只与温度有关，温度升高，K值增大。
③ CH(g) ＋ HO(g) CO(g) ＋ 3H(g)
4 2 2
起始物质的量/mol 2 2 0 0
转化物质的量/mol x x x 3 x
平衡物质的量/mol 2- x 2- x x 3x
（2- x）/ (2- x＋2- x＋ x＋3x ) = 0.3 x = 0.5 mol, 甲烷的转化率为25%。
CH(g) 、HO(g)、CO(g) 、3H(g)的物质的分数分别为：3/10、3/10、1/10、3/10
4 2 2
( 1 ) 3 3
×P1 ×( ×P1)
K = 10 10 = 0.03 P2。
P 1
( 3 ) ( 3 )
×P1 × ×P1
10 10
15．答案（1）22 0.02
（2）及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度)
（3）大于 1.3
8
学科网（北京）股份有限公司解析：（1）由题图可知，343 K时反应的平衡转化率α＝22%。设起始时SiHCl (g)的浓度为1
3
mol·L-1，则有
2SiHCl (g) SiHCl(g)＋SiCl (g)
3 2 2 4
起始浓度/mol·L-1 1 0 0
转化浓度/mol·L-1 0.22 0.11 0.11
平衡浓度/mol·L-1 0.78 0.11 0.11
则343 K时该反应的平衡常数K ＝0.11×0.11/(0.782) ≈ 0.02。
343 K
（2）在343 K时，要提高SiHCl 转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；
3
要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进
催化剂等。
（3）温度越高，反应速率越快，a点温度为343 K，b点温度为323 K，故反应速率：v＞v 。反应
a b
速率v＝v －v ＝k x2SiHCl －k xSiHClxSiCl ，则有v ＝k x2SiHCl ，v ＝k xSiHClxSiCl ，
正 逆 正 3 逆 2 2 4 正 正 3 逆 逆 2 2 4
343 K下反应达到平衡状态时v ＝v ，即k x2SiHCl ＝k xSiHClxSiCl ，此时SiHCl 的平衡转化
正 逆 正 3 逆 2 2 4 3
率α＝22%，经计算可得SiHCl 、SiHCl 、SiCl 的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k
3 2 2 4 正
K
×0.782＝k ×0.112， 正=0.02。a处SiHCl 的平衡转化率α＝20%，此时SiHCl 、SiHCl 、SiCl 的
逆 K 3 3 2 2 4
逆
物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，
所以 =0.8； = =0.1；所以
9
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