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第二章 第二节 第1课时 化学平衡状态 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 下列理解不正确的是( )
A．化学平衡是一个动态平衡
B．化学平衡研究的对象主要是可逆反应
C．化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D．化学反应达到平衡时，正反应和逆反应速率相等，是对反应中不同物质而言
2． 14CO 与碳在高温条件下发生反应：14CO ＋C 2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C
2 2
的粒子有( )
A．14CO B．14CO、14CO
2 2
C．14CO、14CO、14C D．14CO
2
1
3． 一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO，发生反应：NO(g)+CO(g) N(g)
2
2
+CO (g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示,其中处于化学平衡状态的是( )
2
A．d B．b C．c D．a
4． 在一定条件下的恒温恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，反应：A(g)+3B(g)
2C(g)+D(g)不能表明已达平衡状态的是( )
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度 D．气体总物质的量
5． 一定温度下，体积不变的密闭容器中发生反应 4NH (g)＋5O(g) 4NO(g)＋6HO(g)，经2
3 2 2
min后达到平衡，NH 的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列说法正确的是( )
3
A．平衡时5v (O )＝4v (NO)
正 2 逆
B．2 min末的反应速率，用NO表示是0.3 mol·L－1·min－1
C．由混合气体的密度不再改变可判定反应达到平衡
D．由混合气体的压强不再改变可判定反应达到平衡
6． 工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为 CO(g)＋HO(g)
2
1
学科网（北京）股份有限公司CO(g)＋H(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是( )
2 2
A．单位时间内消耗2 mol的CO同时生成2 mol的CO
2
B．两个H—O键断裂的同时有一个H—H键断裂
C．反应容器内的压强不再发生变化
D．混合气体的相对分子质量不发生变化
7． 在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，当下列物理量不再变化
时，能够表明该反应已达平衡状态的是( )
A．混合气体的压强
B．混合气体的平均相对分子质量
C．A的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
8． 在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe O(s)＋3CO(g)
2 3
2Fe(s)＋3CO(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是( )
2
A．CO的生成速率与CO 的生成速率相等
2
B．气体密度不再变化
C．CO的质量不变
D．体系的压强不再发生变化
9． 在一定条件下，向2 L密闭容器中通入2 mol N 和6 mol H 发生反应：N(g)+3H(g)
2 2， 2 2
2NH (g)，以下选项能够说明反应已达到平衡状态的是( )
3
A．c(NH )∶c(H )∶c(N )=2∶3∶1
3 2 2
B．单位时间内1个 键断裂的同时，有6个N—H键形成
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．单位时间内有6个N—H键形成的同时，有3个H—H键断裂
10．已知：2HS(g)＋O(g) S(s)＋2HO(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)。T ℃时，在体积为2 L
2 2 2 2
的恒容密闭容器中，起始加入2 mol H S(g)和1 mol O (g)，达到平衡时生成0.6 mol S (s)。下列
2 2 2
说法能说明反应达到平衡状态的是( )
A．硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍
B．容器中混合气体的压强不变
C．反应放出的热量为0.3Q kJ
D．消耗2 mol H S(g)的同时生成2 mol H O(g)
2 2
11．在一密闭容器中进行反应:2SO(g)+O(g) 2SO (g),已知反应过程中某一时刻SO 、O 、SO
2 2 3 2 2 3
2
学科网（北京）股份有限公司的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A．SO 为0.4 mol/L,O 为0.2 mol/L
2 2
B．SO 、SO 均为0.8 mol/L
2 3
C．SO 为0.4 mol/L
3
D．SO 为0.35 mol/L
2
12．在容积可变的真空密闭容器中投入一定量草酸锰(MnC O)，发生反应:MnC O(s) MnO(s)
2 4 2 4
+CO(g)+CO (g)。在一定温度下达到平衡，测得混合气体总浓度为0.8 mol·L-1。若保持温度不变，
2
将容器容积扩大至原来的2倍，达到新平衡时测得c(CO)=x mol·L-1。下列说法正确的是( )
2
A．当CO体积分数保持不变时表明反应达到平衡状态
B．当气体平均摩尔质量保持不变时表明反应达到平衡状态
C．达到新平衡时c(CO)=c(CO)=0.4 mol·L-1
2
D．x的取值范围:0.2<x<0.4
13．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下
反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，2 min后该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的
浓度为0.2 mol·L-1。则下列判断正确的是( )
A．x=2
B．2 min内A的反应速率为0.6 mol·L-1·min-1
C．B的转化率为40%
D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态
14．100 ℃时，把0.5 mol N O 通入容积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2
2 4
s时，NO 的浓度为0.02 mol·L-1。60 s时，反应已达到平衡状态，此时容器内的压强为开始时
2
的1.6倍。下列说法正确的是( )
A．0~2 s内用NO 表示的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
2 4
B．在2 s时容器内的压强为开始时的1.1倍
C．平衡时，n(N O)=0.25 mol
2 4
D．平衡时，NO 的转化率为40%
2 4
15．一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合充入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：
3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)，经 5 s 反应达平衡，在此 5 s 内 C 的平均反应速率为 0.2
mol·L-1·s-1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是( )
A．反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B．x=4
3
学科网（北京）股份有限公司C．若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D．反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
二、填空题（本题包括3个小题，共40分）
16．(12分)一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中，M、N的物质的量随时间变化的
曲线如图所示。
请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)在t 时刻，存在的等量关系是 ，此时反应是否达到化学平衡状态? (填
2
“是”或“否”)。
(3)在t 时刻，v (填“>”“<”或“=”)v ，理由是 。
3 正 逆
17．(14分)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下，在固定容积的密闭容器中进行可逆反应：N(g)＋3H(g) 2NH (g)。该可
2 2 3
逆反应达到平衡的标志是________(填字母)。
A．3v (H )＝2v (NH )
正 2 逆 3
B．单位时间生成m mol N 的同时生成3m mol H
2 2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
(2)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下表所示数据。请回答下
列问题：
时间/min CH/mol HO/mol CO/mol H/mol
4 2 2
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
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(CH)＝________________。
4
②反应在7～10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母)。
A．减少CH 的物质的量 B．降低温度
4
4
学科网（北京）股份有限公司C．升高温度 D．充入H
2
(3)氨的催化氧化：4NH ＋5O(g) 4NO(g)＋6HO(g)是工业制硝酸的
3 2 2
重要反应。在1 L密闭容器中充入4 mol NH (g)和5 mol O (g)，保持其
3 2
他条件不变，测得 c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的
ΔH______(填“>”“<”或“=” )0；T℃下，NH 的转化率为
0 3
。
18． (14分)一定条件下，容积为1 L的密闭容器中发生如下反应：SiF(g)＋2HO(g) SiO(s)＋
4 2 2
4HF(g) ΔH＝＋148.9 kJ·mol－1。
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母)。
a．4v (SiF)＝v (HF)
消耗 4 生成
b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化
d．HF的体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t>t)所示。
2 1
反应时间/min n(SiF)/mol n(H O)/mol
4 2
0 1.20 2.40
t 0.80 a
1
t b 1.60
2
通过a或b的值及化学平衡原理说明t 时反应是否达到化学平衡状态：
1
________________________________________________________________________。
(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填字母)。
a．一定向正反应方向移动 b．一定向逆反应方向移动
c．一定是减小压强造成的 d．一定是升高温度造成的
e．SiF 的平衡转化率一定增大
4
1．答案：D
解析：化学反应达到平衡时，对同种物质而言，其生成速率和消耗速率相等，D错。
2．答案：C
解析：14CO 与C反应生成14CO(正反应)的同时，逆反应14CO的分解(生成14CO 和14C)也在进行，
2 2
故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO、14CO、14C。
2
3．答案：A
解析：由题图可知,a、b、c的正、逆反应速率不相等,都未达到平衡状态;只有d的正、逆反应速率
相等,故处于化学平衡状态的是d,A正确。
5
学科网（北京）股份有限公司4．答案：B
解析：A．反应前后气体的体积不等，故混合气体的压强不再发生变化说明已达平衡状态，故 A不
选；B．密度= ，总质量不变，体积不变，故混合气体的密度不再发生变化不能作为判断是
否达到平衡状态的依据，故B选；C．B的物质的量浓度不再发生变化说明已达平衡状态，故C不
选；D．反应前后气体的化学计量数之和不等，故气体总物质的量不再发生变化说明已达平衡状态，
故D不选；
5．答案：D
解析：平衡时，4v (O )＝5v (NO)，A项错误；0～2 min内的平均反应速率，用NO表示是0.6
正 2 逆
mol·L－1/2 min＝0.3 mol·L－1·min－1，B项错误；容器体积不变，气体总质量不变，所以混合气体的
密度始终不变，C项错误；该反应为气体分子数增大的反应，容器体积不变，温度不变，混合气体
的压强是变量，当混合气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，D项正确。
6．答案：B
解析：A项描述的反应速率都是v ，无法判断是否达到平衡；B项说明HO的分解速率(v )与H
正 2 正 2
的消耗速率(v )相等，即v (H O)＝v (H O)，能判断反应达到平衡；C项，由于该反应前后气体的
逆 正 2 逆 2
物质的量不变，故压强始终不变，不能说明可逆反应达到平衡；D项，混合气体的质量不变，物质
的量不变，反应前后混合气体的相对分子质量不变，故不能说明反应达到平衡状态。
7．答案：B
解析：因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都
不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体
的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状
态。
8．答案：B
解析：A项，CO的生成速率为逆反应速率，CO 的生成速率为正反应速率，且CO、CO 的化学计
2 2
量数相等，则当v (CO)＝v (CO)时，达到化学平衡；B项，ρ＝，当m(气体)不变时，反应即达到
正 2 逆
平衡；C项，m(CO)不变，则n(CO)不变，反应达到平衡；D项，该反应是气体体积不变的反应，
反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不变不能作为反应达到平衡的标志。
9．答案：C
解析：c(NH )∶c(H )∶c(N )=2∶3∶1，并不能说明浓度不变，所以不一定是平衡状态，A错误；单
3 2 2
位时间内1个 键断裂，同时有6个N—H键形成，均是向正反应方向进行，未体现正反应速
6
学科网（北京）股份有限公司率与逆反应速率相等的关系，B错误；该反应是反应前后气体分子数不同的反应，未达到平衡前混
合气体的物质的量是变量，质量是定量，所以平均摩尔质量是变量，混合气体的平均相对分子质量
也是变量，则混合气体的平均相对分子质量不再改变时能说明反应达到平衡，C正确；单位时间内
有6个N—H键形成的同时，有3个H—H键断裂，均是向正反应方向进行，未体现正反应速率与
逆反应速率相等的关系，D错误。
10．答案：B
解析：硫化氢的浓度为氧气的2倍，不能说明反应达到平衡，A项错误；该反应是反应前后气体分
子数不等的反应，容器中混合气体的压强不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡，B项
正确；反应达到平衡时，生成0.6 mol S (s)，消耗的HS为1.2 mol，反应放出0.6Q kJ热量，故反
2 2
应放出0.3Q kJ热量时，未达到平衡，C项错误；根据已知热化学方程式可知，任何时间段，消耗
2 mol H S(g)的同时一定生成2 mol H O(g)，且可逆反应不能进行到底，D项错误。
2 2
11．答案：D
解析： 2SO (g) + O(g) 2SO (g)
2 2 3
某时刻 0.1 mol/L 0.05 mol/L 0.3 mol/L
极限转化 0.4 mol/L 0.2 mol/L 0
极限转化 0 0 0.4 mol/L
该反应为可逆反应，物质浓度范围：0<c(SO )<0.4 mol/L，0<c(O )<0.2 mol/L，0<c(SO )<0.4 mol/L。
2 2 3
12．答案：D
解析：由反应的化学方程式可知，CO、CO 是气体产物，且二者的物质的量及体积相同，其他物质
2
都呈固态，则反应过程中，CO的体积分数和CO 体积分数始终相等，均为50%，所以混合气体中
2
CO的体积分数保持不变不能说明反应达到平衡状态，A错误；由反应的化学方程式可知，CO、
CO 是气体产物，且二者的物质的量相等，设生成的CO、CO 都是y mol，气体平均摩尔质量恒为
2 2
28 y+44 y
g·mol-1=36 g·mol-1，当气体平均摩尔质量保持不变时不能说明反应达到平衡状态，B错
2y
误；在一定温度下达到平衡，测得混合气体总浓度为0.8 mol·L-1，由A可知，CO的体积分数和
CO 体积分数始终相等，均为50%，达到新平衡时c(CO)=c(CO)=0.4 mol·L-1，C正确、D错误。
2 2
13．答案：C
解析：由题意可知 2 min 后c(D)=0.4 mol·L-1，c(C)=0.2 mol·L-1，因此 x=1，A项错误；2 min 内
Δc(A)
Δc(A)=0.6 mol·L-1，v(A)= =0.3 mol·L-1·min-1，B项错误；反应消耗的n(B)=0.4 mol，α(B)=
2min
7
学科网（北京）股份有限公司0.4mol
×100%=40%，C项正确；反应物、生成物均为气体，体积不变，密度始终不变，不能说
1mol
明反应达到平衡状态，D项错误。
14．答案：B
解析：NO 和NO 之间存在转化关系：
2 4 2
NO(g) 2NO (g)
2 4 2
起始物质的量/mol 0.5 0
2 s内转化物质的量/mol 0.05 0.02×5
2 s时物质的量/mol 0.5-0.05 0.02×5
0.05mol
v(N O)= =0.005 mol·L-1·s-1，A项错误；2 s时气体总的物质的量为0.5 mol-0.05 mol+0.02
2 4
2 s×5 L
mol·L-1×5 L=0.55 mol，则2 s时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为0.55∶0.5=11∶10，B项
正确；反应达到平衡状态时，设有x mol NO 参加反应，则
2 4
NO(g) 2NO (g)
2 4 2
起始物质的量/mol 0.5 0
转化物质的量/mol x 2x
平衡物质的量/mol 0.5-x 2x
(0.5+x)mol
达到平衡状态时，气体总的物质的量为0.5 mol-x mol+2x mol=(0.5+x) mol,则 =1.6，
0.5mol
0.3mol
解得 x=0.3，平衡体系中含 0.2 mol N O ，C 项错误；平衡时，NO 的转化率为
2 4 2 4 0.5mol
×100%=60%，D项错误。
15．答案：D
解析：经5 s反应达到平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1，则生成C的物质的量为
x 2mol
0.2 mol·L-1·s-1×2 L×5 s=2 mol，同时生成1 mol D，则 = ,解得x=4，列“三段式”如下：
2 1mol
3A(g)+B(s) 4C(g)+2D(g)
起始(mol) 2.5 2.5 0 0
转化(mol) 1.5 0.5 2 1
平衡(mol) 1 1.5 2 1
转化的量
结合转化率= ×100%及物质的量之比等于压强之比进行计算。
起始的量
8
学科网（北京）股份有限公司1.5
反应达到平衡状态时A的转化率为 ×100%=60%，A正确；x=4，B正确；B为固体，气体的质
2.5
量为变量，体积不变，则混合气体的密度不再变化时该可逆反应达到化学平衡状态，C正确；反应
达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为(1+2+1)∶2.5=8∶5，D错误。
16．答案： (1)2N M (2)n(M)=n(N) 否
(3)= M和N的物质的量不再随时间发生变化,说明反应已达到平衡状态
解析：(1)当N减少6 mol时，M增加3 mol，所以化学方程式为2N M。(2)t 时刻,n(M)=n(N)=4
2
mol，t 时刻后，N的物质的量继续减小，M的物质的量继续增加，故反应未达到平衡状态。(3)t 时
2 3
刻，M和N的物质的量均不再发生变化，此时反应已达到平衡状态。
17．答案：(1)C (2)①是 0.02 mol·L－1·min－1 ②D (3)＜ 75%
解析：(1)3v (NH )＝2v (H )时反应达到平衡，A项错误；生成m mol N ，必生成3m mol H ，但
逆 3 正 2 2 2
反应不一定达到平衡，B项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明
反应达到平衡状态，C项正确；混合气体总质量不变，容器容积不变，所以混合气体的密度始终不
变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。(2)①根据反应：CH(g)＋
4
HO(g)CO(g)＋3H(g)，结合表中数据 5 min 时 H 为 0.60 mol，可知 CO 为 0.20 mol，即 c＝
2 2 2
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时反应达到平衡状态；
v(CH)＝＝0.02 mol·L－1·min－1。②10 min时，只有CO的物质的量减少，其他物质的物质的量都增
4
加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，故选D。(3)由图像可知，NO的浓度达到最大值
后，随温度升高，NO的浓度又逐渐减小，所以该反应的 ΔH＜0；T ℃时，c(NO)＝3.0 mol·L－1，
0
则反应消耗的n(NH )＝3.0 mol，NH 的转化率为×100%＝75%。
3 3
18．答案：(1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，说明在一定条件下，t～t 时各组分的浓度(或物质的量)
1 2
均已不再发生改变，则t 时反应已经达到化学平衡状态 (3)ade
1
解析：(1)反应过程中任何时刻均有4v (SiF)＝v (HF)；该反应反应前后气体分子数不等，则反
消耗 4 生成
应达到平衡状态时，气体的压强、总质量不再变化，各气体的体积分数不再变化。(2)0～t min，
1
反应消耗的SiF 为0.40 mol，根据已知反应可确定消耗的HO为0.80 mol，故a＝1.60，t min时，
4 2 2
HO仍为1.60 mol，故b＝0.80。由此可判断t 时该反应已经达到化学平衡状态。
2 1
9
学科网（北京）股份有限公司10
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