《2025年5年高考3年模拟高中化学必修第二册苏教版》

7. (2024 江苏徐州第三中学学业质量检测)在 $2.0 \ \mathrm{L}$ 恒温恒容密闭容器中充入 $2.0 \ \mathrm{mol} \ {N_{2}}$ 和 $6.0 \ \mathrm{mol} \ {H_{2}}$，加入催化剂发生反应：${N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\xlongequal[ 催化剂]{ 高温高压} 2NH_{3}(g)}$，${N_{2}}$、${H_{2}}$ 的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是 (B)

A.$t_{1} \ \mathrm{min}$ 时，${N_{2}}$ 的生成速率等于 ${N_{2}}$ 的消耗速率
B.使用正催化剂可缩短反应达平衡所需的时间
C.$t_{2} \ \mathrm{min}$ 时，$v({NH_{3}})=\dfrac{0.8}{t_{2}} \ \mathrm{mol} · \mathrm{L}^{-1} · \mathrm{min}^{-1}$
D.反应中通入足量的 ${N_{2}}$，可使 ${H_{2}}$ 完全转化为 ${NH_{3}}$

答案： 7.B $t_{1} min$时反应未达到平衡状态，$v( 正)＞v( 逆)$，$ N_{2}$的生成速率小于$ N_{2}$的消耗速率，故A错误；正催化剂可以加快化学反应速率，故使用正催化剂可以缩短反应达平衡所需的时间，故B正确；0~$t_{2} min$内，$\Delta c( H_{2})=(6-3.6) mol=2.4 mol$，则$\Delta c( NH_{3})=\frac{2}{3}\Delta c( H_{2})=1.6 mol$，则0~$t_{2} min$内，$v( NH_{3})=\frac{1.6 mol}{2 L× t_{2} min}=\frac{0.8}{t_{2}} mol· L^{-1}· min^{-1}$，此为这段时间内用氨气表示的平均反应速率，不是$t_{2} min$时的$v( NH_{3})$，故C错误；可逆反应不能进行到底，加入足量$ N_{2}$，也不可以使$ H_{2}$完全转化为$ NH_{3}$，故D错误。

8. (2024 江苏无锡第一中学期末)某可逆反应的正、逆反应速率随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 (C)

A.$t_{1}$ 时，反应达到最大的限度
B.$t_{2}$ 时，反应逆向进行
C.$t_{3}$ 时，反应未处于平衡状态
D.$t_{4}$ 时，反应物的转化率达到 $100\%$

答案： 8.C 由题图可知，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正、逆反应速率相等时，反应达到最大限度。根据分析知，$t_{1}$时，反应未达到最大限度，A错误；$t_{2}$时，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B错误；$t_{3}$时，正反应速率大于逆反应速率，反应未处于平衡状态，C正确；该反应是可逆反应，反应物的转化率不会达到100%，D错误。

9. (2025 湖北荆州期中)一定温度下，在恒容的密闭容器中，加入 $1 \ \mathrm{mol} \ X$ 和 $2 \ \mathrm{mol} \ Y$ 发生反应 $X(s) + 2Y(g)⇌_{2}W(g)$，下列说法正确的是 (D)

A.当容器中气体的压强不再改变时，该反应一定已达到平衡状态
B.当达到平衡状态时，$X$ 和 $Y$ 的转化率之比为 $1:2$
C.当 $Y$ 与 $W$ 的物质的量浓度之比为 $1:1$ 时，该反应一定已达到平衡状态
D.当容器内气体的密度不再改变时，该反应一定已达到平衡状态

答案： 9.D 题给反应反应前后气体分子数相等，随反应进行，气体的压强始终不变，因此当容器中气体的压强不再改变时，反应不一定达到平衡状态，A不正确；反应前，加入1molX和2molY，起始投料的物质的量之比等于化学计量数之比，当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1:1，B不正确；当Y与W的物质的量浓度之比为1:1时，反应物的转化率为50%，正、逆反应速率不一定相等，则该反应不一定达到平衡状态，C不正确；平衡前，气体的质量在不断改变，反应在恒容密闭容器中进行，则气体的密度不断改变，当容器内气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态，D正确。

10. (2025 内蒙古赤峰期中)某温度下，在一恒容密闭容器中进行反应：$A(g) + 3B(g)⇌_{2}C(g)$，下列情况一定能说明反应已达到平衡状态的是 (D)
① 单位时间内，有 $1 \ \mathrm{mol} \ A$ 反应，同时有 $2 \ \mathrm{mol} \ C$ 生成
② 容器内气体压强不再变化
③ 单位时间内，有 $2 \ \mathrm{mol} \ C$ 生成，同时有 $1 \ \mathrm{mol} \ A$ 生成
④ 用 $A$、$B$、$C$ 表示的该反应的化学反应速率之比为 $1:3:2$
⑤ 气体的平均摩尔质量不再变化
⑥ 气体的密度不再变化

A.③④⑤⑥
B.①②③
C.②④⑥
D.②③⑤

答案： 10.D 单位时间内，有1molA反应，同时有2molC生成，无法说明反应已达到平衡状态，①错误；正反应为气体物质的量减小的反应，在恒容密闭容器中，气体压强为变量，则容器内压强不再变化说明反应已达到平衡状态，②正确；单位时间内，有2molC生成，同时有1molA生成，说明正、逆反应速率相等，则反应已达到平衡状态，③正确；未指明正、逆反应速率，无法说明反应已达到平衡状态，④错误；气体的总质量不变，正反应为气体物质的量减小的反应，故气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应已达到平衡状态，⑤正确；反应在恒容密闭容器中进行，气体总质量不变，则气体的密度始终不变，气体的密度不再变化无法说明反应已达到平衡状态，⑥错误。

11. (2024 江苏连云港阶段检测$){CO_{2}} $催化加氢能合成甲醇，在体积为$ 2 \ \mathrm{L} $的密闭容器中，充入$ 2 \ \mathrm{mol} \ {CO_{2}} $和$ 6 \ \mathrm{mol} \ {H_{2}}，$一定条件下发生反应：${CO_{2}(g) + 3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g) + H_{2}O(g)}，$测得$ {CO_{2}} $和$ {CH_{3}OH} $的浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1) 在$ 4 \ \mathrm{min} $到$ 9 \ \mathrm{min} $时间段，$v({H_{2}})=$0.15$ \mathrm{mol} · \mathrm{L}^{-1} · \mathrm{min}^{-1}。$
(2) 能说明上述反应达到平衡状态的是 BD。
A. 反应中$ {CO_{2}} $与$ {CH_{3}OH} $的物质的量浓度相等
B. 容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C. 单位时间内每消耗$ 3 \ \mathrm{mol} \ {H_{2}}，$同时生成$ 1 \ \mathrm{mol} \ {H_{2}O}$
$D. {CO_{2}} $的体积分数在混合气体中保持不变
(3) 下列措施能增大反应速率的是 AD。
A. 升高温度
B. 扩大容器容积
C. 充入一定量氦气
D. 加入催化剂
(4) 平衡时$ {H_{2}} $的物质的量为 1.5 mol。

答案： 11.答案
(1)0.15
(2)BD
(3)AD
(4)1.5mol
解析
(1)在4min到9min时间段，$v( CO_{2})=\frac{\Delta c( CO_{2})}{\Delta t}=\frac{(0.50-0.25) mol· L^{-1}}{(9-4) min}=0.05 mol· L^{-1}· min^{-1}$，由用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，可知$v( H_{2})=3v( CO_{2})=3× 0.05 mol· L^{-1}· min^{-1}=0.15 mol· L^{-1}· min^{-1}$。
(2)由题图可知反应中$ CO_{2}$与$ CH_{3} OH$的物质的量浓度相等时，并未达到平衡状态，故A错误；因反应前后气体分子数不相等，则压强是变量，容器内气体的压强不随时间的变化而变化，说明达到平衡状态，故B正确；无论是否达到平衡状态，都存在每消耗3mol$ H_{2}$，同时生成1mol$ H_{2} O$，故C错误；$ CO_{2}$的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态，故D正确。
(3)升高温度能增大反应速率，A正确；扩大容器容积，气体浓度减小，反应速率减小，B错误；充入一定量氦气，由于容积不变，则参与反应的各气体的浓度不变，反应速率不变，C错误；加入催化剂可增大反应速率，D正确。
(4)由题图知平衡时$n( CH_{3} OH)=0.75 mol· L^{-1}× 2 L=1.5 mol$，则消耗的$n( H_{2})=3n( CH_{3} OH)=3× 1.5 mol=4.5 mol$，平衡时$ H_{2}$的物质的量为$6 mol-4.5 mol=1.5 mol$。

1. (2024 河北保定期中，$\boldsymbol{Ⓟ166}$ 定点 3)可逆反应：${2NO_{2}(g)⇌ 2NO(g) + O_{2}(g)}$ 在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 (A)
① 单位时间内生成 $n \ \mathrm{mol} \ {O_{2}}$ 的同时生成 $2n \ \mathrm{mol} \ {NO_{2}}$
② 单位时间内生成 $n \ \mathrm{mol} \ {O_{2}}$ 的同时生成 $2n \ \mathrm{mol} \ NO$
③ 用 ${NO_{2}}$、$NO$、${O_{2}}$ 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为 $2:2:1$ 的状态
④ 混合气体的颜色不再改变的状态
⑤ 混合气体的密度不再改变的状态
⑥ 混合气体的压强不再改变的状态
⑦ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦
B.②③⑤⑦
C.①③④⑤
D.全部

答案： 1.A ①反应进行的方向相反，且物质的量变化量之比等于化学计量数之比，能说明反应达平衡状态；②反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态；③该反应应任意时刻用$ NO_{2}$、$ NO$、$ O_{2}$的物质的量浓度变化表示的反应速率之比都等于$2:2:1$；④混合气体的颜色不再改变，说明$ NO_{2}$的浓度不变，反应达到平衡状态；⑤混合气体的质量和容器体积均不变，即密度始终不变，故混合气体密度不变不能说明达到平衡状态；反应前后气体的物质的量不相等，即压强和混合气体的平均相对分子质量均为变量，当变量不再发生变化时，反应达到平衡状态，⑥⑦符合题意。综上所述，A项正确。
技巧点拨
判断可逆反应达到平衡状态的依据，可简单概括为“正逆相等、变量不变”。