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化学反应平衡图像同步练习
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 汽车尾气中NO产生的反应为：N
2
（g）＋O
2
（g）⇌2NO（g）。一定条件下，等物质
的量的N（g）和O（g）在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N 的
2 2 2
浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N 的浓度随时间的变化。
2
下列叙述正确的是（ ）
4(c −c ) 2
0 1
A. 温度T下，该反应的平衡常数K＝
c2
1
B. 温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C. 曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D. 若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
2. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X（g）⇌Y（g），温度T
1
、T
2
下X的物质的
量浓度c（X）随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
a−b
B. T 下，在0～t 时间内，v（Y）＝ mol·L－1·min－1
2 1 t
1
C. M点的正反应速率v 大于N点的逆反应速率v
正 逆
D. M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
3. 已知：CO（g）＋3H（g） CHOH（g）＋HO（g） ΔH＝－49. 0 kJ·mol－1。一定
2 2 ⇌ 3 2
条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO 和3 mol H ，测得CO 和CHOH
2 2 2 3
（g）的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是（ ）
第1页A. 3 min时，用CO 的浓度表示的正反应速率等于用CHOH的浓度表示的逆反应速率
2 3
B. 从反应开始到平衡，用H 表示的平均反应速率v（H）＝0. 225 mol·L－1·min－1
2 2
C. 13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率增加
D. 13 min时，向容器中充入2 mol氦气，CO 的转化率增加
2
4. 有如下可逆反应：A（g）＋B（s） C（s）＋D（g） ΔH>0。如图所示为该反应正、
⇌
逆反应速率（v）与时间（t）的关系示意图，如果在t 时刻改变以下条件：①加入A；②加
1
入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C。符合图示的是（ ）
A. ②③ B. ①② C. ③④ D. ④⑤
5. 往恒容密闭容器中通入一定量的NO ，发生反应NO （g） 2NO （g），随着温度
2 4 2 4 ⇌ 2
的升高，气体颜色变深。如图表示该反应平衡时有关物理量Y随某条件X（其他条件不
变）变化的规律。X、Y分别是（ ）
A. 温度T，逆反应速率v
B. 温度T，气体的密度ρ
C. 压强p，平衡常数K
D. 压强p，NO 的转化率α
2 4
6. 在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应 C（s）＋
2NO（g） CO （g）＋N （g），平衡时c（NO）与温度t的关系如图所示，则下列说法
⇌ 2 2
正确的是（ ）
第2页A. 该反应的ΔH>0
B. 若该反应在t、t ℃时的平衡常数分别为K 、K ，则K <K
1 2 1 2 1 2
C. 在t ℃时，若反应体系处于状态D，则此时v >v
2 正 逆
D. 若状态B、C、D的压强分别为p（B）、p（C）、p（D），则p（C）＝p（D）>p
（B）
7. 将1 mol CO和2 mol H 充入一容积为1 L的密闭容器中，分别在250 ℃、T ℃下发生
2
反应：CO（g）＋2H（g） CHOH（g） ΔH＝a kJ·mol－1，如右图所示。下列分析正确
2 ⇌ 3
的是（ ）
A. 250 ℃时，0～10 min内H 的平均反应速率为0. 015 mol·L－1·min－1
2
B. 平衡时CO的转化率：T ℃时小于250 ℃时
C. 其他条件不变，若减小容器体积，CO体积分数增大
D. a<0，平衡常数K：T ℃时大于250 ℃
二、非选择题
8. 298 K时，将20 mL 3x mol·L－1NaAsO 、20 mL 3x mol·L－1 I 和20 mL NaOH溶液混
3 3 2
合，发生反应：AsO
3−
（aq）＋I （aq）＋2OH－（aq） AsO
3−
（aq）＋2I－（aq）＋HO
3 2 ⇌ 4 2
3−
（l）。溶液中c（AsO ）与反应时间（t）的关系如图所示。
4
第3页①下列可判断反应达到平衡的是________（填标号）。
3−
a. 溶液的pH不再变化 b. v（I－）＝2v（AsO ）
3
c(AsO3−)
4
c. 不再变化 d. c（I－）＝y mol·L－1
c(AsO3−)
3
②t 时，v ________v （填“大于”“小于”或“等于”）。
m 正 逆
③t 时v ________t 时v （填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____。
m 逆 n 逆
④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
第4页化学反应平衡图像同步练习参考答案
一、选择题
1.【答案】A
【解析】A项正确，达平衡时，c（N ）＝c（O ）＝c mol·L－1，c（NO）＝2（c －
2 2 1 0
c ）mol·L－1；B项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态（或液态）物质参加
1
或生成，故混合气体的密度始终不变；C项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会
破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D项错误，对比曲线a和b到达平
衡所需时间，可知曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c（N）减小，则平衡正
2
向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH>0。
2.【答案】C
【解析】依据题中图示，可看出T>T ，由T 时X的平衡浓度大于T 时X的平衡浓度，
1 2 1 2
可推出该反应为放热反应。M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点
a−b
放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A错误；2v（Y）＝v（X）＝ mol·L－
t
1
1·min－1，B错误；T>T ，温度越高，反应速率越大，M点的正反应速率v 大于W点的正
1 2 正
反应速率v ′，而W点的正反应速率v ′等于其逆反应速率v ′大于N点的逆反应速
正 正 逆
率v ，C正确；恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D错误。
逆
3.【答案】B
3×0.75mol⋅L−1
【解析】3 min时反应还没有平衡，A错误；v（H ）＝3v（CO ）＝
2 2 10min
＝0. 225 mol·L－1·min－1，B正确；由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，
化学反应速率不变，C错误；根据C项分析可知，平衡没有移动，CO 的转化率不变，D
2
错误。
4.【答案】A
【解析】由题图可知，在t 时刻改变条件使正、逆反应速率均增大且平衡不移动，符
1
合题意的只有加入催化剂和加压（此反应为气体体积不变的反应）。故选A。
5.【答案】D
【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；气体的总质量不变，容器体积
不变（恒容），则升高温度，气体的密度不变，B错误；平衡常数K仅受外界因素温度的
影响，故增大压强，K不变，C错误；增大压强，平衡向左移动，NO 的转化率降低，D
2 4
正确。
6.【答案】C
【解析】由图可知，温度越高平衡时c（NO）越大，即升高温度，平衡向逆反应方向
第5页移动，所以正反应为放热反应，即ΔH<0，A错误；升温化学平衡常数减小，故K >K ，B
1 2
错误；t 时反应处于状态D，c（NO）大于平衡浓度，故反应向正反应方向进行，则一定有
2
v >v ，C正确；达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系，则 p（B）＝p（D）<p
正 逆
（C），D错误。
7.【答案】D
【解析】甲醇的物质的量增加0. 15 mol，则H 减少0. 3 mol，v（H ）＝0. 03 mol·L－
2 2
1·min－1，A错误；T ℃达到平衡时，甲醇的物质的量大，则CO的转化率高，B错误；减
小体积相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的体积分数减小，C错误；根据“先
拐先平数值大”知，T<250，又a<0即正反应放热，降温平衡向正反应方向移动，K值增大，
D正确。
二、非选择题
8.【答案】①ac ②大于 ③小于 t 时生成物浓度较低
m
4 y3
④ （mol·L－1）－1
(x−y) 2
【解析】①a对：溶液pH不变时，则c（OH－）也保持不变，反应处于平衡状态。b
3−
错：根据反应方程式，在同一反应方向上始终存在速率关系：v（I－）＝2v（AsO ），反
3
c(AsO3−)
4
应不一定处于平衡状态。c 对：由于 NaAsO 总量一定，当 不再变化时，c
3 3 c(AsO3−)
3
3− 3−
（AsO ）、c（AsO ）也保持不变，反应建立平衡。d错：由图可知，建立平衡时c（I
3 4
3−
－）＝2c（AsO ）＝2y mol·L－1，因此c（I－）＝y mol·L－1时，反应没有建立平衡。
4
②t 时，反应正向进行，故v 大于v 。
m 正 逆
3− 3−
③由于t 时生成物AsO 的浓度小于t 时AsO 的浓度，因v 的大小取决于生成物
m 4 n 4 逆
浓度的大小，故t 时的v 小于t 时的v 。
m 逆 n 逆
20mL
④反应前，三种溶液混合后，c（NaAsO ）＝3xmol·L－1× ＝x
3 3 20mL+20mL+20mL
mol·L－1，同理，c（I）＝x mol·L－1，反应情况如下：
2
AsO
3−
（aq）+I （aq）+2OH-（aq） AsO
3−
（aq）+2I-（aq）+H O
3 2 ⇌ 4 2
（1）
起始浓度/ mol·L－1 x x 0 0
平衡浓度/ mol·L－1 x-y x-y 1 y 2y
y⋅(2y) 2 4 y3
K＝ （mol·L－1）－1＝ （mol·L－1）－1。
(x−y)⋅(x−y)×12 (x−y) 2
第6页第7页化学反应平衡图像（下）同步练习
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是（ ）
A. CO （g）＋2NH （g） CO（NH ）（s）＋HO（g） ΔH<0
2 3 2 2 2
B. CO（g）＋H（g） CO（g）＋HO（g） ΔH>0
2 2 2
C. CHCHOH（g） CH===CH （g）＋HO（g） ΔH>0
3 2 2 2 2
D. 2C HCHCH（g）＋O（g） 2C HCH===CH（g）＋2HO（g） ΔH<0
6 5 2 3 2 6 5 2 2
2. 对于反应2A（g）＋B（g） 2C（g） ΔH<0，下列图像正确的是（ ）
3. 在某密闭容器中，可逆反应：A（g）＋B（g） xC（g）符合图中（Ⅰ）所示
关系，φ（C）表示气体C在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像（Ⅱ）说法不正确
的是（ ）
A. p＞p，Y轴表示A的转化率
3 4
B. p＞p，Y轴表示B的质量分数
3 4
C. p＞p，Y轴表示B的转化率
3 4
第8页D. p＞p，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量
3 4
二、非选择题
4. 能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应
用前景。工业上合成甲醇的反应为CO（g）＋2H（g） CHOH（g） ΔH<0。
2 3
（1）在300 ℃，5 MPa条件下，将0. 20 mol的CO与0. 58 mol H 的混合气体充入2 L
2
密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①列式计算300 ℃时该反应的平衡常数K＝________。
②300 ℃时，将0. 50 mol CO、1. 00 mol H 和1. 00 mol CH OH充入容积为2 L的密闭
2 3
容器中，此时反应将________。
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动
C. 处于平衡状态 D. 无法判断
③下列措施可提高甲醇产率的是________。
A. 压缩容器体积
B. 将CHOH（g）从体系中分离
3
C. 充入He，使体系总压强增大
D. 再充入0. 20 mol CO和0. 58 mol H
2
（2）若其他条件不变，使反应在500 ℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随
时间的变化的示意图。
5. 已知A（g）＋B（g） C（g）＋D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1. 7 1. 1 1. 0 0. 6 0. 4
回答下列问题：
（ 1 ） 该 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式 K ＝ ________ ， ΔH________
（填“<”、“>”或“＝”）0。
（2）830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0. 20 mol A和0. 80 mol B，如反应初始
6 s内A的平均反应速率v（A）＝0. 003 mol·L－1·s－1。则6 s时c（A）＝________mol·L－
1，C 的物质的量为________mol；若反应经一段时间后，达到平衡时 A 的转化率为
________，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A的转化率为________。
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为________。
第9页a. 压强不随时间改变
b. 气体的密度不随时间改变
c. c（A）不随时间改变
d. 单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1 200 ℃时，反应C（g）＋D（g） A（g）＋B（g）的平衡常数的值为
________。
6. CH CO 催化重整不仅可以得到合成气（CO和H ），还对温室气体的减排具有重要意
4 2 2
义。回答下列问题：
（1）CHCO 催化重整反应为：CH（g）＋CO（g）===2CO（g）＋2H（g）。
4 2 4 2 2
已知：C（s）＋2H（g）===CH （g） ΔH＝－75 kJ·mol－1
2 4
C（s）＋O（g）===CO （g）ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
1
C（s）＋ O（g）===CO（g）ΔH＝－111 kJ·mol－1
2 2
该催化重整反应的 ΔH＝________kJ·mol－1。有利于提高 CH 平衡转化率的条件是
4
________（填标号）。
A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH 、1 mol CO 以及催化剂进行重整反应，
4 2
达到平衡时CO 的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·L－2。
2
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
积碳反应 消碳反应
CH （g）＝C(s)+2H (g) CO (g)+C(s)＝2CO(g)
4 2 2
ΔH/(kJ⋅mol−1
) 75 172
活化能/ 催化剂X 33 91
(kJ⋅mol−1
) 催化剂Y 43 72
①由上表判断，催化剂X________Y（填“优于”或“劣于”），理由是
____________________________________。
第10页在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的
变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率
（v）的叙述正确的是________（填标号）。
A. K 、K 均增加
积 消
B. v 减小，v 增加
积 消
C. K 减小，K 增加
积 消
D. v 增加的倍数比v 增加的倍数大
消 积
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v＝k·p（CH ）·[p
4
（CO ）]－0. 5（k为速率常数）。在p（CH ）一定时，不同p（CO ）下积碳量随时间的变
2 4 2
化趋势如下图所示，则 p （CO ）、p （CO ）、p （CO ）从大到小的顺序为
a 2 b 2 c 2
________________。
第11页化学反应平衡图像（下）同步练习参考答案
1.【答案】A
【解析】四个选项中水蒸气均为生成物。依左图可知：T>T ，升温，水蒸气含量减
2 1
小，平衡左移，所以正反应为放热反应即ΔH<0，B、C错；依右图可知：p>p ，增压，水
1 2
蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，A对，D错。
2.【答案】D
3.【答案】B
c(CH
3
OH)
0.02
4.【答案】（1）① ＝ ＝4
c(CO)⋅c2 (H ) 0.8×0.25
2
②B ③A、B、D
（2）如图所示
【解析】（1）②向体系中加入0. 50 mol CO、1. 00 mol H 和1. 00 mol CH OH时，可
2 3
利用反应体系中浓度商和平衡常数的比较，判断平衡的移动方向；③压缩容器体积，压强
增大，平衡右移；将CHOH（g）从体系中分离是降低了生成物的浓度，平衡右移；恒容
3
充惰性气体，平衡不移动；再充入0. 20 mol CO和0. 58 mol H 相当于增大压强，平衡右
2
移。（2）升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量浓度减小，但温度升高，化
学反应速率加快。
c(C)⋅c(D)
5.【答案】（1） <
c(A)⋅c(B)
（2）0. 022 0. 09 80% 80%
（3）c （4）2. 5
【解析】（1）因反应中的物质都是气体，根据平衡常数的定义可知，K＝
c(C)⋅c(D)
；由表中数据可知，温度升高，K值减小，故正反应为放热反应，ΔH<0。
c(A)⋅c(B)
（2）v（A）＝0. 003 mol·L－1·s－1，则A减少的浓度c（A）＝v（A）·t＝0. 003 mol·L－
0.2mol
1·s－1×6 s＝0. 018 mol·L－1，故剩余的A的浓度为 －0. 018 mol·L－1＝0. 022 mol·L－
5L
1；A减少的物质的量为0. 018 mol·L－1×5 L＝0. 09 mol，根据化学方程式中的化学计量关系
知，生成的C的物质的量为0. 09 mol。
设830 ℃达到化学平衡时，A的转化浓度为x mol·L－1，则
第12页A（g） + B（g） C（g）+ D（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.04 0.16 0 0
转化浓度（mol·L－1） x x x x
平衡浓度（mol·L－1） 0.04-x 0.16-x x x
x⋅x
由 ＝1. 0，解得 x＝0. 032，故 A 的转化率 α（A）＝
(0.04−x)×(0.16−x)
0.032mol⋅L−1
×100%＝80%；由于容器的容积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不
0.04mol⋅L−1
变，反应速率不改变，化学平衡不移动。
（3）由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不
变，a、b项不符合题意；c（A）随反应的进行不再变化，c可以说明反应已达到平衡状
态；不论是否达到平衡状态，单位时间里生成 C和D的物质的量都相等，d项不符合题
意。
（4）反应“C（g）＋D（g） A（g）＋B（g）”与“A（g）＋B（g） C（g）
＋D（g）”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1 200 ℃时，C（g）＋D（g） A
1
（g）＋B（g）的平衡常数K＝ ＝2. 5。
0.4
1
6. 【答案】（1）247 A （2）①劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的
3
活
化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD
②p（CO）、p（CO）、p（CO）
c 2 b 2 a 2
【解析】 （1）已知：①C（s）＋2H（g）===CH （g）
2 4
ΔH＝－75 kJ·mol－1
②C（s）＋O（g）===CO （g） ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
1
③C（s）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－111 kJ·mol－1
2 2
根据盖斯定律可知③×2－②－①即得到CHCO 催化重整反应CH （g）＋CO （g）
4 2 4 2
===2CO（g）＋2H （g）的ΔH＝＋247 kJ·mol－1。正反应是体积增大的吸热反应，所以有
2
利于提高CH 平衡转化率的条件是高温低压；某温度下，在体积为2 L 的容器中加入2 mol
4
CH 、1 mol CO 以及催化剂进行催化重整反应，达到平衡时CO 的转化率是50%，根据方
4 2 2
程式可知
CH（g）＋CO（g）===2CO（g）＋2H（g）
4 2 2
起始浓度（mol·L－1） 1 0. 5 0 0
转化浓度（mol·L－1） 0. 25 0. 25 0. 5 0. 5
第13页平衡浓度（mol·L－1） 0. 75 0. 25 0. 5 0. 5
0.52 ×0.52 1
所以平衡常数为 mol2·L－2＝ mol2·L－2。
0.75×0.25 3
（2）①根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应
的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂 X劣于Y。正反应均
是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此 K 、K 均增加，A正确，C错误；
积 消
升高温度反应速率均增大，B错误；积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说
明v 增加的倍数比v 增加的倍数大，D正确。
消 积
②根据反应速率方程式可知在p（CH ）一定时，生成速率随p（CO ）的升高而降低，
4 2
根据图像可知 p （CO ）、p （CO ）、p （CO ）从大到小的顺序为 p （CO ）、p
a 2 b 2 c 2 c 2 b
（CO）、p（CO）。
2 a 2
第14页
