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阶段重点练（二）
一、选择题（每小题只有一个正确答案）
1.（2025·武汉四中高二月考）在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）（m、n、p、q为任意正整数）。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是（　　）
①混合气体的密度不再发生变化　②体系的温度不再发生变化　③A的转化率不再改变　④各组分的百分含量不再改变　⑤反应速率v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q
A.②③④ B.①③⑤
C.②④⑤ D.①②③④⑤
解析：A　①体系的密度一直不变，错误；②体系的温度不再改变，说明正、逆反应速率相等，达平衡状态，正确；③A的转化率不再改变，说明消耗与生成速率相等，达平衡状态，正确；④各组分的百分含量不再改变，说明正、逆反应速率相等，达平衡状态，正确；⑤只要反应发生就有反应速率v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q，错误。
2.（2025·泉州高二期中）在一个恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应：M＋2N（g）P（g）＋Q（g）　ΔH＞0，已知M的状态未知，则下列描述一定不能作为达到平衡的标志的是（　　）
A.体系的温度不变时
B.反应速率2v正（N）＝v逆（Q）时
C.混合气体的密度不变时
D.气体的平均相对分子质量不变时
解析：B　该反应为吸热反应，体系温度降低，当体系的温度不变，说明达到平衡状态，A不符合题意；正、逆反应速率之比与化学计量数之比不等，故不能说明达到平衡状态，B符合题意；若M为非气体时，气体质量增加，容积不变，密度改变，当混合气体的密度不变时达到平衡状态，C不符合题意；若M为气体，总质量不变，总物质的量会变，平均相对分子质量改变，故气体的平均相对分子质量不变时可作为判断达到化学平衡状态的依据，D不符合题意。
3.（苏教版习题）已知化学反应2A（？）＋B（g）2C（？）达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应移动，则该条件下A、C两种物质的聚集状态可能的是（　　）
A.A是气体，C是固体 B.A、C均为气体
C.A、C均为固体 D.A是固体，C是气体
解析：D　当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应是气体体积增大的反应，由于B是气态，所以根据化学方程式可知，A是固体或液体，而C一定是气体，D正确。
4.（2025·长沙长郡中学高二月考）NO2是一种大气中常见的污染气体，一种新型的催化剂可在某温度下催化CH4还原NO2，生成无污染气体，其化学方程式为CH4（g）＋2NO2（g）N2（g）＋2H2O（g）＋CO2（g）（已知该反应ΔH＜0）。某实验室工作人员在密闭容器中进行模拟实验，下列说法正确的是（　　）
A.保持容器容积不变，升高温度，正反应速率减小
B.在一定温度下压缩容器容积，平衡向正反应方向移动
C.实际应用中，适当增加CH4的量有利于消耗更多NO2
D.研发效率更高的催化剂，可以提高NO2的平衡转化率
解析：C　温度升高，正、逆反应速率均增大，A错误；压缩容器容积，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向即逆反应方向移动，B错误；增加CH4的量使平衡向正反应方向移动，有利于消耗更多NO2，C正确；催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡产率，D错误。
5.（2025·东北师范大学附属中学高二检测）在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数K＝。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是（　　）
A.降低温度，逆反应速率增大
B.该反应的焓变为正值
C.若增大c（A）、c（B），K增大
D.该反应的化学方程式为A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）
解析：B　根据平衡常数表达式可知，该反应的化学方程式是C（g）＋D（g）A（g）＋B（g）。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加，说明降低温度，化学平衡逆向移动，逆反应是放热反应，则该反应的正反应是吸热反应，ΔH＞0。降低温度，正反应、逆反应速率都减小，A错误；该反应的正反应是吸热反应，ΔH＞0，B正确；平衡常数K只与温度有关，而与物质的浓度无关，C错误。
6.（2025·漯河高二联考）T ℃时向2 L恒容密闭容器中通入0.2 mol CO和1.0 mol H2O（g），发生反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），10 min时反应恰好达平衡，此时测得CO与H2的物质的量相等。下列叙述错误的是（　　）
A.前10 min的平均反应速率v（H2）＝0.005 mol·L－1·min－1
B.H2O的平衡转化率为10％
C.平衡时CO2的体积分数为
D.该温度下平衡常数K＝0.05
解析：D　根据已知，列三段式：
　　　　　　CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
起始/mol 0.2 1 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol 0.2－x 1－x x x
0.2－x＝x，解得x＝0.1。前10 min的平均反应速率v（H2）＝＝＝0.005 mol·L－1·min－1，A正确；H2O的平衡转化率为×100％＝10％，B正确；平衡时CO2的体积分数为＝，C正确；该温度下平衡常数K＝＝＝，D错误。
7.（2025·清华大学附属中学高二月考）2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH。当SO2（g）、O2（g）和N2（g）按一定比例混合时，SO2平衡转化率α随温度、压强的变化如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A.ΔH＜0
B.p1＞p2＞p3
C.钒催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率
D.增大压强平衡正向移动，反应平衡常数增大
解析：D　随着温度的升高，平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH＜0，A正确；反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，即p1＞p2＞p3，B正确；催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，C正确；平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，D错误。
8.（2025·重庆高二期末联合检测）羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在密闭容器中充入10 mol H2S和一定量CO发生反应：CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g）　ΔH。H2S的平衡转化率随温度变化如下图所示，300 ℃时该反应的平衡常数K＝0.1。下列说法错误的是（　　）
A.该反应ΔH＜0
B.反应达到平衡时，气体的平均摩尔质量为30 g·mol－1
C.增大CO的浓度可以提高H2S的平衡转化率
D.反应前CO的物质的量为7 mol
解析：B　由题图可知，升高温度，H2S的平衡转化率降低，该反应是放热反应，ΔH＜0，A正确；300 ℃时，K＝0.1，H2S的平衡转化率为20％，列三段式如下：
　　　　　CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g）
起始/mol a 10 0 0
转化/mol 2 2 2 2
平衡/mol a－2 8 2 2
由于化学方程式中各成分化学计量数均为1，则K＝＝0.1，解得a＝7，平均相对分子质量Mr＝≈31.53，气体的平均摩尔质量为31.53 g·mol－1，B错误；增大CO的浓度平衡正向移动，H2S的转化率增大，C正确；由B中分析可知反应前CO的物质的量为7 mol，D正确。
二、非选择题
9.（2025·牡丹江高二期中）化学平衡图像分析。
（1）可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）　ΔH，同时符合下列两图中各曲线：
则a＋b＞c＋d；T1＜T2；ΔH＜0。（填“＞”“＜”或“＝”）
（2）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）的化学平衡状态的影响，得到如图丙所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量）。
根据图像得出的结论，若正反应吸热，则T1＜（填“＞”“＜”或“＝”）T2，对于a、b、c三点，AB3的平衡体积分数由大到小为b＞a＞c，A2的平衡转化率由大到小为c＞b＞a。
（3）对于化学反应mA（g）＋nB（g）qC（g）＋pD（g），L线上所有的点都是平衡点（见图丁）。
则m＋n＜p＋q，E点v正＞v逆。（填“＞”“＜”或“＝”）
解析：（1）由图乙可知，增大压强使正反应速率变化更大，说明增大压强平衡正向移动，可知a＋b＞c＋d；先拐先平数值大，由图甲可知T1＜T2；温度由T1升高至T2，平衡时生成物浓度降低，说明升高温度平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，即逆向为吸热反应，故ΔH＜0。（2）若反应正向吸热，则升高温度平衡将正向移动，生成物AB3的平衡体积分数将增大，因此T1＜T2；由图丙可知，AB3的平衡体积分数由大到小为b＞a＞c；增大其中某一组分的浓度，平衡将正向移动，使得其余反应物的转化率增大，自身的转化率将减小，因此A2的平衡转化率由大到小为c＞b＞a。（3）由图丁可知，增大压强，反应物A的百分含量增大，说明增大压强使平衡逆向移动，即m＋n＜p＋q；E点A的百分含量高于平衡点，则平衡将正向移动，因此v正＞v逆。
10.铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用备受关注。
（1）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：
反应 ΔH/（kJ·mol－1） K
ⅰ.Fe2O3（s）＋3C（s）2Fe（s）＋3CO（g） ＋489 K1
ⅱ.Fe2O3（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO2（g） X K2
ⅲ.C（s）＋CO2（g） 2CO（g） ＋172 K3
试计算，X＝－27，K1、K2与K3之间的关系为K3＝（ 　。
（2）T1 ℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C，发生反应ⅰ，反应达到平衡后，在t1时刻，改变某条件，v（逆）随时间（t）的变化关系如图1所示，则t1时刻改变的条件可能是ad（填字母）。
a.保持温度不变，压缩容器
b.保持容积不变，升高温度
c.保持容积不变，加少量碳粉
d.保持温度和容积不变，增大CO浓度
（3）在一定温度下，向某容积可变的恒压密闭容器（p总）加入1 mol CO2与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650 ℃时，该反应达平衡后吸收的热量是43 kJ。（计算时不考虑温度对ΔH的影响）
②925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp为23.04p总。[气体分压（p分）＝气体总压（p总）×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数，记作Kp]
解析：（1）已知ⅰ.Fe2O3（s）＋3C（s）2Fe（s）＋3CO（g）　ΔH＝＋489 kJ·mol－1，ⅲ.C（s）＋CO2（g）2CO（g）　ΔH＝＋172 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知，ⅰ－ⅲ×3得Fe2O3（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO2（g）　ΔH＝－27 kJ·mol－1。由上述过程可知，＝K2，即K3＝（ 。（2）T1 ℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C，发生反应ⅰ，反应达到平衡后，在t1时刻，改变某条件，v（逆）突然增大，但重新达到平衡状态后与原平衡相同，说明温度不变，平衡常数K＝c3（CO）不变，则t1时刻改变的条件可能是压缩容器的容积或增大CO的浓度，故答案为ad。（3）①由图2可知，650 ℃时，该反应达平衡后，CO的体积分数为40％，有以下关系：
　　　　　C（s）＋CO2（g）2CO（g）
起始/mol 1 0
转化/mol x 2x
平衡/mol 1－x 2x
则×100％＝40％，解得：x＝0.25。由反应C（s）＋CO2（g）2CO（g）　ΔH＝＋172 kJ·mol－1可知该反应达平衡后吸收的热量是0.25 mol×172 kJ·mol－1＝43 kJ。②925 ℃时，CO的体积分数为96％，则CO2的体积分数为4％，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp＝＝23.04p总。
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