2025-2026年陕西省北师大版高中化学必修第一册第5章化学平衡习题

2025-2026年陕西省北师大版高中化学必修第一册第5章化学平衡习题一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在恒温恒容条件下，将2molSO₂和1molO₂放入密闭容器中发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)。达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，则下列说法正确的是（）A.正反应速率增大，平衡向正向移动B.正反应速率减小，平衡向逆向移动C.正反应速率不变，平衡不发生移动D.正反应速率增大，平衡不发生移动2.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，在恒温恒压条件下，下列措施能提高氨气产率的是（）A.升高温度B.缩小容器体积C.增大N₂的初始浓度D.使用催化剂3.在密闭容器中，反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，达到平衡后，为使平衡常数增大，可采取的措施是（）A.升高温度B.降低压强C.增大O₂浓度D.使用高效催化剂4.某温度下，反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)的平衡常数为K。若起始时CO和H₂O的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时CO转化率为60%，则K的值为（）A.0.36B.1.8C.2.7D.4.05.在恒温恒容条件下，反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，达到平衡后，若升高温度，下列说法正确的是（）A.平衡常数增大，平衡向正向移动B.平衡常数减小，平衡向逆向移动C.平衡常数不变，平衡不发生移动D.平衡常数变化，平衡移动方向取决于反应物和生成物的相对量6.对于反应2C(s)+O₂(g)⇌2CO(g)，在恒压条件下，下列说法正确的是（）A.生成CO越多，反应熵变越大B.生成CO₂越多，反应焓变越小C.体系吉布斯自由能变化始终为负D.体系熵变始终为正7.在密闭容器中，反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，则下列物理量不变的是（）A.混合气体的总压强B.SO₃的浓度C.SO₂的转化率D.平衡常数8.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，在恒温恒容条件下，下列说法正确的是（）A.增大H₂浓度，平衡常数增大B.降低温度，正反应速率减小C.增大压强，平衡向正向移动D.使用催化剂，平衡不发生移动9.在密闭容器中，反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，达到平衡后，为使SO₂的转化率增大，可采取的措施是（）A.升高温度B.降低压强C.增大SO₃浓度D.使用高效催化剂10.对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，则下列说法正确的是（）A.平衡常数不变B.平衡向正向移动C.平衡向逆向移动D.混合气体的总压强不变二、填空题（每空2分，共20分）1.对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，在恒温恒容条件下，若升高温度，平衡常数________，正反应速率________，SO₂的转化率________。2.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，若充入不参与反应的惰性气体，平衡常数________，正反应速率________，NH₃的产率________。3.在密闭容器中，反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，达到平衡后，为使平衡常数增大，可采取的措施是________，理由是________。4.对于反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)，在恒温恒容条件下，若起始时CO和H₂O的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时CO转化率为50%，则平衡常数K的值为________。5.对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，平衡移动方向取决于________，理由是________。三、判断题（每题2分，共20分）1.在恒温恒容条件下，反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，平衡不发生移动。（）2.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，在恒温恒压条件下，增大压强能提高氨气的产率。（）3.对于反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，升高温度能提高SO₂的转化率。（）4.对于反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)，在恒温恒容条件下，平衡常数只与温度有关。（）5.对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，平衡向逆向移动。（）6.对于反应2C(s)+O₂(g)⇌2CO(g)，在恒压条件下，生成CO越多，反应熵变越大。（）7.对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，SO₃的浓度不变。（）8.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，在恒温恒容条件下，增大H₂浓度能提高氨气的产率。（）9.对于反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，降低压强能提高SO₃的转化率。（）10.对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，混合气体的总压强不变。（）四、简答题（每题2分，共16分）1.简述勒夏特列原理的内容及其适用条件。2.解释为什么升高温度能提高某些吸热反应的平衡产率。3.比较恒温恒容和恒温恒压条件下，改变压强对化学平衡的影响。4.解释为什么使用催化剂不能改变平衡常数。5.简述化学平衡常数K的含义及其影响因素。6.解释为什么在恒压条件下，增大反应物浓度能提高平衡产率。7.简述勒夏特列原理在工业生产中的应用。8.解释为什么在恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体不会改变平衡常数。五、应用题（每题4分，共24分）1.在密闭容器中，反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，达到平衡后，若升高温度，请分析平衡移动方向、平衡常数变化、正反应速率变化以及SO₂转化率变化。2.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，若充入不参与反应的惰性气体，请分析平衡移动方向、平衡常数变化、正反应速率变化以及NH₃产率变化。3.在密闭容器中，反应2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0，达到平衡后，为使SO₂的转化率增大，请分析可采取的措施及其原理。4.对于反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)，在恒温恒容条件下，若起始时CO和H₂O的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时CO转化率为60%，请计算平衡常数K的值。5.对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，在恒温恒压条件下，达到平衡后，若充入不参与反应的惰性气体，请分析平衡移动方向及其原理。6.某温度下，反应2C(s)+O₂(g)⇌2CO(g)的平衡常数为K。若起始时C和O₂的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时C转化率为50%，请计算平衡常数K的值。六、案例分析（每题2分，共18分）1.某化工厂生产硫酸，其主要反应为2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0。为提高SO₃的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。2.某化肥厂生产氨气，其主要反应为N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0。为提高氨气的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。3.某化工厂生产硫酸，其主要反应为2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g)ΔH>0。为提高SO₂的转化率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。4.某化肥厂生产甲醇，其主要反应为CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)ΔH<0。为提高甲醇的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。5.某化工厂生产硝酸，其主要反应为4NO₂(g)+O₂(g)+2H₂O(l)⇌4HNO₃(aq)。为提高硝酸的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。6.某化工厂生产乙烯，其主要反应为C₂H₆(g)⇌C₂H₄(g)+H₂(g)ΔH>0。为提高乙烯的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。7.某化工厂生产苯，其主要反应为3C₆H₆(g)+15O₂(g)⇌12CO₂(g)+6H₂O(g)ΔH>0。为提高苯的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。8.某化工厂生产乙炔，其主要反应为2C₂H₂(g)⇌2C₂H₄(g)+H₂(g)ΔH>0。为提高乙炔的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。9.某化工厂生产丙烯，其主要反应为C₃H₈(g)⇌C₃H₆(g)+H₂(g)ΔH>0。为提高丙烯的产率，工厂采取了哪些措施？请分析其原理。七、论述题（每题2分，共22分）1.论述勒夏特列原理在化学工业生产中的应用及其重要性。2.论述化学平衡常数K的含义及其影响因素。3.论述恒温恒容和恒温恒压条件下，改变压强对化学平衡的影响。4.论述使用催化剂对化学平衡的影响及其原理。5.论述升高温度对化学平衡的影响及其原理。6.论述增大反应物浓度对化学平衡的影响及其原理。7.论述充入不参与反应的惰性气体对化学平衡的影响及其原理。8.论述化学平衡在环境科学中的应用及其重要性。9.论述化学平衡在生物化学中的应用及其重要性。10.论述化学平衡在材料科学中的应用及其重要性。11.论述化学平衡在能源科学中的应用及其重要性。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C解析：在恒温恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压强增大，但各气体分压不变，平衡不发生移动。正反应速率不变，平衡常数不变。2.B解析：在恒温恒压条件下，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体分子数减少的方向移动，即正向移动，提高氨气产率。3.A解析：对于放热反应（ΔH<0），升高温度，平衡常数减小，平衡向逆向移动。对于吸热反应（ΔH>0），升高温度，平衡常数增大，平衡向正向移动。4.B解析：起始时CO和H₂O的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时CO转化率为60%，即CO转化了0.06mol/L，H₂O转化了0.18mol/L。平衡时CO浓度为0.1-0.06=0.04mol/L，H₂O浓度为0.2-0.18=0.02mol/L，CO₂和H₂的浓度均为0.18mol/L。平衡常数K=(0.18)^2/(0.04×0.02)=1.8。5.B解析：对于放热反应（ΔH<0），升高温度，平衡常数减小，平衡向逆向移动。6.A解析：生成CO越多，反应熵变越大，因为CO是气体，而反应物中有固体C。7.B解析：在恒温恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压强增大，但各气体分压不变，SO₃的浓度不变。8.C解析：在恒温恒压条件下，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即正向移动，提高氨气产率。9.A解析：对于吸热反应（ΔH>0），升高温度，平衡常数增大，平衡向正向移动，提高SO₂的转化率。10.A解析：在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，因为平衡常数只与温度有关。二、填空题1.减小、增大、减小解析：对于放热反应（ΔH<0），升高温度，平衡常数减小，正反应速率增大，平衡向逆向移动，SO₂的转化率减小。2.不变、减小、减小解析：在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，正反应速率减小，NH₃的产率减小。3.升高温度、升温使吸热反应平衡常数增大解析：对于吸热反应（ΔH>0），升高温度，平衡常数增大，平衡向正向移动。4.4解析：起始时CO和H₂O的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时CO转化率为50%，即CO转化了0.05mol/L，H₂O转化了0.15mol/L。平衡时CO浓度为0.1-0.05=0.05mol/L，H₂O浓度为0.2-0.15=0.05mol/L，CO₂和H₂的浓度均为0.15mol/L。平衡常数K=(0.15)^2/(0.05×0.05)=4。5.平衡常数K解析：在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，平衡移动方向取决于平衡常数K与初始浓度的比值。三、判断题1.√解析：在恒温恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压强增大，但各气体分压不变，平衡不发生移动。2.√解析：在恒温恒压条件下，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即正向移动，提高氨气的产率。3.√解析：对于吸热反应（ΔH>0），升高温度，平衡常数增大，平衡向正向移动，提高SO₂的转化率。4.√解析：平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关。5.×解析：在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，平衡不发生移动。6.√解析：生成CO越多，反应熵变越大，因为CO是气体，而反应物中有固体C。7.√解析：在恒温恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压强增大，但各气体分压不变，SO₃的浓度不变。8.√解析：在恒温恒容条件下，增大H₂浓度，平衡向正向移动，提高氨气的产率。9.×解析：对于吸热反应（ΔH>0），降低压强，平衡向正向移动，提高SO₃的转化率。10.√解析：在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压强不变，混合气体的总压强不变。四、简答题1.勒夏特列原理的内容是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。适用条件是：可逆反应、动态平衡、改变条件前平衡已建立。2.升高温度能提高某些吸热反应的平衡产率，因为升温使平衡常数增大，平衡向正向移动，提高产率。3.恒温恒容条件下，改变压强不会改变平衡常数，但会改变平衡移动方向；恒温恒压条件下，改变压强会改变平衡常数，但平衡移动方向不变。4.使用催化剂不能改变平衡常数，因为催化剂只改变反应速率，不改变平衡位置。5.化学平衡常数K的含义是平衡时各生成物浓度幂之积除以各反应物浓度幂之积，影响因素是温度。6.恒温恒压条件下，增大反应物浓度，平衡向正向移动，提高平衡产率。7.勒夏特列原理在工业生产中的应用包括：合成氨、硫酸生产等，通过调节条件提高产率。8.恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体不会改变平衡常数，因为各气体分压不变。五、应用题1.升高温度，平衡常数减小，平衡向逆向移动，正反应速率增大，SO₂转化率减小。2.充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，平衡不发生移动，正反应速率减小，NH₃产率减小。3.升高温度、增大压强、分离出SO₃，可提高SO₂的转化率。4.平衡时CO浓度为0.1-0.06=0.04mol/L，H₂O浓度为0.2-0.18=0.02mol/L，CO₂和H₂的浓度均为0.18mol/L。平衡常数K=(0.18)^2/(0.04×0.02)=1.8。5.充入不参与反应的惰性气体，平衡常数不变，平衡不发生移动。6.平衡时C转化率为50%，即C转化了0.05mol/L，O₂转化了0.05mol/L。平衡时C浓度为0.1-0.05=0.05mol/L，O₂浓度为0.2-0.05=0.15mol/L，CO浓度为0.1mol/L。平衡常数K=(0.1)^2/(0.05×0.15)=1.33。六、案例分析1.工厂采取了升高温度、增大压强、使用催化剂等措施。原理是升温使平衡向正向移动，增大压强使平衡向正向移动，使用催化剂提高反应速率。2.工厂采取了升高温度、增大压强、分离出NH₃等措施。原理是升温使平衡向正向移动，增大压强使平衡向正向移动，分离出NH₃使平衡向正向移动。3.工厂采取了升高温度、增大压强、分离出SO₂等措施。原理是升温使平衡向正向移动，增大压强使平衡向正向移动，分离出SO₂使平衡向正向移动。4.工厂采取了升高温度、增大压强、分离出CH₃OH等措施。原理是升温使平衡向正向移动，增大压强使平衡向正向移动，分离出CH₃OH使平衡向正向移动。5.工厂采取了升高温度、增大压强、分离出HNO₃等措施。原理是升温使平衡向正向移动，增大压强使平衡向正向移动，分离出HNO₃使平衡向正向移动。6.工厂采取了升高温度、增大压强、分离出C₂H₄等措施。原理是升温使平衡向正向