2.2化学平衡-【导学案】2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

2.2化学平衡 【学习目标】 （一）学习目标 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路， 【学习重难点】 （一）学习重难点 1.重点： （1）运用化学平衡常数进行简单计算。 （2）化学平衡的影响因素。 2.难点： （1）勒夏特列原理的应用。 （2）运用化学平衡常数进行简单计算。 【预习新知】 （一）化学平衡状态 　【探究点一】　化学平衡状态的建立与特征 反应开始时 反应进行时 达到平衡时时 反应物浓度 ，v正 ； 生成物浓度 ，v逆 ； 反应物浓度逐渐 ，v正逐渐 ； 生成物浓度逐渐由零 ，v逆从零逐渐 ； v正 v逆； 反应混合物种各 的浓度 。 2.以上过程用速率—时间(v－t)图像可表示为 【归纳总结】 1．化学平衡状态 在一定条件下， 反应里，当正、逆两个方向的反应速率 时，反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“ ”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 2．化学平衡的特征 逆：研究的对象是 反应。 等：v正 v逆。 动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)保持 。 变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。 【探究点二】　化学平衡状态的判断依据与方法 1．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是 (填序号)。 ①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI　 ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2)　 ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)　 ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1　 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化　 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化　 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化　 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化　 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 2．可逆反应：2NO22NO＋O2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为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 3．一定温度，某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 4．已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图 不能说明反应达到平衡状态的是(　　) 5．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1＜c1＜0.14 mol·L－1 化学平衡常数 一、化学平衡常数 1.定义 在 下,当一个可逆反应达到 时,生成物 与反应物 之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号 表示。 2.表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下,K 3.影响因素 K只受 影响,与反应物或生成物的 无关。 4.意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的 。一般来说,当K> 时,通常认为反应基本进行完全;当K< 时,认为该反应很难进行。 5.应用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1gg)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(ggg)的平衡常数为K3。 ①K1和K2的关系式:K ②K2和K3的关系式:K2·K3=1; ③K1和K3的关系式:K1· 二、化学平衡常数的应用 1.判断反应进行的程度 K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,反应越不完全,转化率就越小。 2.利用K可判断反应的热效应 3.计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。 4.判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q (1)当Q=K时,反应处于平衡状态; (2)当Q<K时,反应向正反应方向进行; (3)当Q>K时,反应向逆反应方向进行。 特别提醒： ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。 ②化学平衡常数不表示反应的快慢,即化学反应速率大,K值不一定大。 ③使用催化剂能改变化学反应速率,但不会改变平衡常数。 三、有关化学平衡常数的计算——“三段式” 化学平衡的计算模式可采取“三段式”的方式，依题意，列出化学方程式，并计算。“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。 (1)计算步骤： —写出有关反应的化学方程式。 　| —标示出各物质的起始量、转化量、平衡量。 　| — (2)具体方法： 可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1)　　 a　 　b　 　0　 　0 变化/(mol·L－1)　　mx　 　nx　 　px　 　qx 平衡/(mol·L－1)　　a－mx　b－nx　 px　 　qx 相关计算： ①平衡常数：K＝。 ②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。 ③A的物质的量分数：w(A)＝×100% ④混合气体的密度：ρ混＝。 ⑤混合气体的平均相对分子质量：。 (3)注意事项： ①注意反应物和生成物的浓度关系。反应物： c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 ②利用ρ混＝和＝计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。 ③起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 影响化学平衡的因素 1．实验探究 实验原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol 实验装置 装有NO2和N2O4的烧瓶(a)，分别浸泡在热水(左)和冰水(右)中(b) 实验步骤 如图所示，把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶里，然后用夹子夹住乳胶管；把一只烧瓶放进热水中，另一只放进冰水中。观察混合气体的颜色变化 实验现象 放进热水中 放进冰水中 混合气体的红棕色------------ 混合气体的红棕色----------------　 现象解释 温度升高，平衡向生成NO2的方向移动，c(NO2)增大 温度降低，平衡向消耗NO2的方向移动，c(NO2)减小 2．温度对化学平衡的影响规律(其他条件不变) 在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向------------的方向移动；降低温度，会使化学平衡向------------的方向移动。 3．勒夏特列原理(又称化学平衡移动原理) (1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)注意事项 ①适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的电离平衡、沉淀溶解平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 ②平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 (3)应用：在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应。 4．催化剂与化学平衡 (1)催化剂对化学平衡的影响 催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但是，使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 (2)使用催化剂的v－t图像分析 1.温度对化学平衡影响的v－t图像分析 aA＋bBcC＋dD ΔH＜0 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 2.由K变化判断反应的热效应 升高温度 降低温度 【思考探究】 （一）思考探究 改革开放以来，我国的经济发展取得了辉煌成绩，人民生活水平不断提高，从七十年代出行基本靠走到如今私家车进入千家万户，家庭出行交通工具发生了质的飞跃。汽车走进寻常百姓家，给人们的生活带来便利，车流让马路变得热闹。但是汽车保有量的增多也给我们的环境带来了严重的问题，尾气中的主要污染物有CxHy、NOx、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好地治理汽车尾气提供技术支持。 [问题1]　利用反应6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g)可处理NO2。已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示。写出此反应的平衡常数表达式，并判断该反应ΔH的符号。 [提示]　根据反应的化学方程式可写出化学平衡常数K＝；由图示知升高温度平衡常数减小，因此该反应为放热反应，ΔH<0。 [问题2]　汽车排气装置中的三元催化装置，可以利用反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)实现气体的无害化排放。T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO，能自发进行上述反应，测得不同时间的CO和NO的浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/ 10－3 (mol·L－1) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.10 0.10 c(CO)/ 10－3 (mol·L－1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 计算该温度下的反应的平衡常数K。 [提示]　据表中数据，平衡时，c(NO)＝0.1×10－3 mol·L－1、c(CO)＝2.70×10－3 mol·L－1，根据反应方程式：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，则平衡时，c(N2)＝0.45×10－3 mol·L－1，c(CO2)＝0.9×10－3 mol·L－1，则平衡常数为K＝＝＝5 000。 1．化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 aA(g)＋bB(g) cC(g) ＋ dD(g) c(初)/(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc/(mol·L－1) x x x x c(平)/(mol·L－1) n 1－x n2－x x x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”计算。 ③解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。 2．计算公式 (1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。 (2)K＝＝ 若用任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示。则其与K比较，当Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。 (3)c(A)平＝＝。 (4)α(A)＝×100%＝×100%。 (5)φ(A)＝×100%。 (6)平衡时与起始时的压强比＝＝(同T、V时)，混合气体的密度比＝(同T、p时)，＝(同质量的气体时)等。 (7)混合气体的密度(混)＝＝(g·L－1)(T、V不变时， 不变)。 (8)混合气体的平均摩尔质量 ＝＝(g·mol－1)。 【同步训练】 1．利用合成气(CO和)在催化剂作用下合成甲醇：(Q>0)，反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．升高温度，平衡常数减小 B． C．在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等 D．若，则合成气中 2．合成氨生产技术的发展方案如下表，下列说法错误的是 压强/MPa 温度/℃ 催化剂 平衡时氨的体积分数 能斯特方案 5 685 铂粉 0.96% 哈伯方案 20 550 铀 8.25% 现代方案 20 500 铁催化剂 19.1% A．上述方案中原料应循环利用 B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好 C．平衡时，的体积分数取决于催化剂的选择 D．寻找温和条件下的催化剂可以作为合成氨工业发展方向 3．若在绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g)，发生反应： SO2Cl2(g)+SCl2(g) 2SOCl2(g)，下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是 A．a和c B．b和d C．c和d D．b和c 4．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 A．T1<T2，p1>p2，m＋n>p，放热反应 B．T1>T2，p1<p2，m＋n>p，吸热反应 C．T1<T2，p1>p2，m＋n<p，放热反应 D．T1>T2，p1<p2，m＋n<p，吸热反应 5．已知：4NH3(g)＋5O2(g)⇌4NO(g)＋6H2O(g)，该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 A． B． C． D． 6．利用原料气在合成塔中合成氨时，为提高N2的转化率所采取的措施是 A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大N2的浓度 7．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变反应物的用量，化学平衡一定移动 8．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)=v逆(H2O) C．生成nmolCO的同时生成nmolH2O D．断裂1molH—H的同时形成2molH—O 9．从一种植物的花中提取的一种有机物可用表示，在溶液中存在电离平衡：(红色)(黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该有机物的水溶液中加入下列物质，能使其显黄色的是 A．气体 B．碳酸钠 C．氯化钠 D．过氧化钠 10．反应  。关于该反应的下列图象(为体系中的质量分数)不正确的是 A． B． C． D． 11．一定条件下的密闭容器中，可逆反应在下列四种状态中处于平衡状态的是 速率 A B C D v正/(mol·L-1·min-1) v(A)=2 v(A)=1 v(A)=2 v(A)=2 v逆/(mol·L-1·min-1) v (B)=2 v(B)=1.5 v(C)=1.5 v(A)=2 A．A B．B C．C D．D 12．下列反应中，属于可逆反应的是 ①， ②， ③， ④， A．只有① B．①②③ C．①②③④ D．①③④ 13．在恒容密闭容器中充入和发生反应：，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示，下列推断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率 C．Q点时，Y的转化率最大 D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大 14．已知反应(aq)＋2I-(aq)2(aq)＋I2(aq)，若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如下：①2Fe3+(aq)＋2I-(aq)I2(aq)＋2Fe2+(aq)；②2Fe2+(aq)＋(aq)2Fe3+＋2(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是 A．增大的浓度，反应②的反应速率增大 B．Fe3+是该反应的催化剂 C．该反应是放热反应 D．Fe3+降低了该反应的活化能，也减小了该反应的焓变 15．工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列描述正确的是 A．达到平衡时，H2的转化率为25% B．3min时，CH3OH和CO2的浓度相等，达到了化学平衡状态 C．反应进行到10min时，CO2的正逆反应速率相等，反应停止 D．反应开始到10min，用CO2表示的反应速率为0.0375mol·L-1·min-1 16．反应mA+nBpC在某温度下达到平衡状态。 (1)若升高温度，A物质的转化率增大，该反应为 热反应。 (2)若C为气体，且m+n=p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (3)如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为 态。 17．甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。 I．甲组：取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于试管中，滴加0.1mol·L-1的FeCl3溶液2mL，发生如下反应：2I-＋2Fe3+=2Fe2+＋I2.为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4显浅紫色，证明萃取到了I2，即有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。 (1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是 ，改进的方法是 。 (2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是 。 II．乙组：取4mL1mol·L-1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1mol·L-1的Na2SO4溶液6mL后已经观察不到有白色沉淀产生了，发生的反应是Na2SO4＋CaCl2=CaSO4↓＋2NaCl。 (3)请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论： 。 18．I．在一定条件下，向VL密闭容器中充入amolSO2和bmolO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。 (1)当反应进行到v正与v逆 时，此时可逆反应达到最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、浓度、质量分数、体积分数及总压强都 。 II．NO2与SO2混合可发生放热反应：NO2＋SO2⇌SO3＋NO。在100℃下将1molNO2与1molSO2的混合气体置于绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中发生上述反应。 (2)SO2的正反应速率随时间变化的趋势如图所示，则下列说法正确的是_________(填字母，下同)。 A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．当Δt1=Δt2时，SO2的平均反应速率：ab段小于bc段 D．当Δt1=Δt2时，SO2的消耗量：ab段大于bc段 (3)判断此反应达到平衡状态的标志是 。 A．体系的压强不再发生变化 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．各组分的物质的量浓度不再改变 E．体系的温度不再发生变化 F．v正(NO2)=v逆(NO) 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2化学平衡 【学习目标】 （一）学习目标 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路， 【学习重难点】 （一）学习重难点 1.重点： （1）运用化学平衡常数进行简单计算。 （2）化学平衡的影响因素。 2.难点： （1）勒夏特列原理的应用。 （2）运用化学平衡常数进行简单计算。 【预习新知】 （一）化学平衡状态 　【探究点一】　化学平衡状态的建立与特征 反应开始时 反应进行时 达到平衡时时 反应物浓度 ，v正 ； 生成物浓度 ，v逆 ； 反应物浓度逐渐 ，v正逐渐 ； 生成物浓度逐渐由零 ，v逆从零逐渐 ； v正 v逆； 反应混合物种各 的浓度 。 2.以上过程用速率—时间(v－t)图像可表示为 【归纳总结】 1．化学平衡状态 在一定条件下， 反应里，当正、逆两个方向的反应速率 时，反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“ ”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 2．化学平衡的特征 逆：研究的对象是 反应。 等：v正 v逆。 动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)保持 。 变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。 【探究点二】　化学平衡状态的判断依据与方法 1．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是 (填序号)。 ①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI　 ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2)　 ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)　 ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1　 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化　 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化　 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化　 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化　 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 2．可逆反应：2NO22NO＋O2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为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 3．一定温度，某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 4．已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图 不能说明反应达到平衡状态的是(　　) 5．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1＜c1＜0.14 mol·L－1 化学平衡常数 一、化学平衡常数 1.定义 在 下,当一个可逆反应达到 时,生成物 与反应物 之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号 表示。 2.表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下,K 3.影响因素 K只受 影响,与反应物或生成物的 无关。 4.意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的 。一般来说,当K> 时,通常认为反应基本进行完全;当K< 时,认为该反应很难进行。 5.应用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1gg)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(ggg)的平衡常数为K3。 ①K1和K2的关系式:K ②K2和K3的关系式:K2·K3=1; ③K1和K3的关系式:K1· 二、化学平衡常数的应用 1.判断反应进行的程度 K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,反应越不完全,转化率就越小。 2.利用K可判断反应的热效应 3.计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。 4.判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q (1)当Q=K时,反应处于平衡状态; (2)当Q<K时,反应向正反应方向进行; (3)当Q>K时,反应向逆反应方向进行。 特别提醒： ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。 ②化学平衡常数不表示反应的快慢,即化学反应速率大,K值不一定大。 ③使用催化剂能改变化学反应速率,但不会改变平衡常数。 三、有关化学平衡常数的计算——“三段式” 化学平衡的计算模式可采取“三段式”的方式，依题意，列出化学方程式，并计算。“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。 (1)计算步骤： —写出有关反应的化学方程式。 　| —标示出各物质的起始量、转化量、平衡量。 　| — (2)具体方法： 可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1)　　 a　 　b　 　0　 　0 变化/(mol·L－1)　　mx　 　nx　 　px　 　qx 平衡/(mol·L－1)　　a－mx　b－nx　 px　 　qx 相关计算： ①平衡常数：K＝。 ②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。 ③A的物质的量分数：w(A)＝×100% ④混合气体的密度：ρ混＝。 ⑤混合气体的平均相对分子质量：。 (3)注意事项： ①注意反应物和生成物的浓度关系。反应物： c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 ②利用ρ混＝和＝计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。 ③起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 影响化学平衡的因素 1．实验探究 实验原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol 实验装置 装有NO2和N2O4的烧瓶(a)，分别浸泡在热水(左)和冰水(右)中(b) 实验步骤 如图所示，把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶里，然后用夹子夹住乳胶管；把一只烧瓶放进热水中，另一只放进冰水中。观察混合气体的颜色变化 实验现象 放进热水中 放进冰水中 混合气体的红棕色------------ 混合气体的红棕色----------------　 现象解释 温度升高，平衡向生成NO2的方向移动，c(NO2)增大 温度降低，平衡向消耗NO2的方向移动，c(NO2)减小 2．温度对化学平衡的影响规律(其他条件不变) 在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向------------的方向移动；降低温度，会使化学平衡向------------的方向移动。 3．勒夏特列原理(又称化学平衡移动原理) (1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)注意事项 ①适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的电离平衡、沉淀溶解平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 ②平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 (3)应用：在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应。 4．催化剂与化学平衡 (1)催化剂对化学平衡的影响 催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但是，使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 (2)使用催化剂的v－t图像分析 1.温度对化学平衡影响的v－t图像分析 aA＋bBcC＋dD ΔH＜0 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 2.由K变化判断反应的热效应 升高温度 降低温度 【思考探究】 （一）思考探究 改革开放以来，我国的经济发展取得了辉煌成绩，人民生活水平不断提高，从七十年代出行基本靠走到如今私家车进入千家万户，家庭出行交通工具发生了质的飞跃。汽车走进寻常百姓家，给人们的生活带来便利，车流让马路变得热闹。但是汽车保有量的增多也给我们的环境带来了严重的问题，尾气中的主要污染物有CxHy、NOx、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好地治理汽车尾气提供技术支持。 [问题1]　利用反应6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g)可处理NO2。已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示。写出此反应的平衡常数表达式，并判断该反应ΔH的符号。 [提示]　根据反应的化学方程式可写出化学平衡常数K＝；由图示知升高温度平衡常数减小，因此该反应为放热反应，ΔH<0。 [问题2]　汽车排气装置中的三元催化装置，可以利用反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)实现气体的无害化排放。T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO，能自发进行上述反应，测得不同时间的CO和NO的浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/ 10－3 (mol·L－1) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.10 0.10 c(CO)/ 10－3 (mol·L－1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 计算该温度下的反应的平衡常数K。 [提示]　据表中数据，平衡时，c(NO)＝0.1×10－3 mol·L－1、c(CO)＝2.70×10－3 mol·L－1，根据反应方程式：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，则平衡时，c(N2)＝0.45×10－3 mol·L－1，c(CO2)＝0.9×10－3 mol·L－1，则平衡常数为K＝＝＝5 000。 1．化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 aA(g)＋bB(g) cC(g) ＋ dD(g) c(初)/(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc/(mol·L－1) x x x x c(平)/(mol·L－1) n 1－x n2－x x x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”计算。 ③解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。 2．计算公式 (1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。 (2)K＝＝ 若用任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示。则其与K比较，当Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。 (3)c(A)平＝＝。 (4)α(A)＝×100%＝×100%。 (5)φ(A)＝×100%。 (6)平衡时与起始时的压强比＝＝(同T、V时)，混合气体的密度比＝(同T、p时)，＝(同质量的气体时)等。 (7)混合气体的密度(混)＝＝(g·L－1)(T、V不变时， 不变)。 (8)混合气体的平均摩尔质量 ＝＝(g·mol－1)。 【同步训练】 1．利用合成气(CO和)在催化剂作用下合成甲醇：(Q>0)，反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．升高温度，平衡常数减小 B． C．在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等 D．若，则合成气中 【答案】C 【分析】反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；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，CO的平衡转化率增大，故； 【详解】A．由分析可知，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确； B．由分析可知，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故，B正确； C．温度、压强均会改变平衡移动，由图可知，不同温度、压强下进行该反应，α(CO)可能相等，C错误； D．若，则反应中投料比等于反应的系数比，故合成气中，D正确； 故选C。 2．合成氨生产技术的发展方案如下表，下列说法错误的是 压强/MPa 温度/℃ 催化剂 平衡时氨的体积分数 能斯特方案 5 685 铂粉 0.96% 哈伯方案 20 550 铀 8.25% 现代方案 20 500 铁催化剂 19.1% A．上述方案中原料应循环利用 B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好 C．平衡时，的体积分数取决于催化剂的选择 D．寻找温和条件下的催化剂可以作为合成氨工业发展方向 【答案】C 【详解】A．氮气、氢气合成氨的反应为可逆反应，反应不能进行到底，故上述方案中原料应循环利用，提高反应物的利用率，故A正确； B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好，故B正确； C．催化剂不影响平衡移动，故平衡时，的体积分数不取决于催化剂，故C错误； D．寻找温和条件下的催化剂，可以减少能源消耗，可以作为合成氨工业发展方向，故D正确； 故选C。 3．若在绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g)，发生反应： SO2Cl2(g)+SCl2(g) 2SOCl2(g)，下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是 A．a和c B．b和d C．c和d D．b和c 【答案】B 【详解】由图像可知正反应是放热反应，a中t1时刻正反应速率在减小，说明反应没有达到平衡；b中反应放热，温度升高压强增大，当压强不变时说明反应达到平衡；c中两种物质的浓度保持不变时说明达到平衡，所以此时并没有达到平衡；d中所示反应物的转化率不再变化说明达到平衡，B正确； 故选B。 4．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 A．T1<T2，p1>p2，m＋n>p，放热反应 B．T1>T2，p1<p2，m＋n>p，吸热反应 C．T1<T2，p1>p2，m＋n<p，放热反应 D．T1>T2，p1<p2，m＋n<p，吸热反应 【答案】D 【详解】由T1、p2、T2、p2图像、先拐先平数值大可知T1＞T2；升高温度，反应物B在混合气体中的体积分数越小，说明该反应的正反应为吸热反应；由T1、p1、T1、p2图像，先拐先平数值大可知p1＜p2；根据平衡移动原理：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，而根据图像可知：增大压强，反应物B在混合气体中的体积分数越大，说明逆反应为气体体积减小的反应，则该反应正反应是气体体积增大的反应，故m＋n＜p；故合理选项是D。 5．已知：4NH3(g)＋5O2(g)⇌4NO(g)＋6H2O(g)，该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．正反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，达平衡状态时用时短，化学平衡向逆反应方向移动，平衡时 NO 含量降低，A正确； B．正反应是气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快，达平衡状态时用时短，化学平衡向逆反应方向移动，平衡时NO含量降低，B正确； C．由 A 项分析可知，图像与实际不符合，C错误； D．催化剂能加快化学反应速率，缩短反应达平衡的时间，但不影响化学平衡移动，D正确； 故选C。 6．利用原料气在合成塔中合成氨时，为提高N2的转化率所采取的措施是 A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大N2的浓度 【答案】B 【详解】A．反应正向反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氮气转化率减小，故A不符合题意； B．反应正向反应是体积减小的反应，高压，平衡正向移动，氮气转化率增大，故B符合题意； C．使用催化剂对平衡无影响，氮气转化率不变，故C不符合题意； D．增大N2的浓度平衡向右移动，但增大N2的浓度，N2的转化率会降低，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 7．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变反应物的用量，化学平衡一定移动 【答案】B 【详解】A．化学反应速率变化时，化学平衡不一定发生移动，如使用催化剂化学反应速率变化，但化学平衡不移动，A错误； B．只有改变条件使正、逆反应速率不相等，化学平衡才会发生移动，故化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化，B正确； C．反应进行的程度与化学反应速率没有必然的联系，C错误； D．改变固液反应中固体反应物的用量，平衡不移动，D错误； 故选：B。 8．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)=v逆(H2O) C．生成nmolCO的同时生成nmolH2O D．断裂1molH—H的同时形成2molH—O 【答案】D 【详解】A．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，在未达到平衡状态之前，反应体系的压强随着反应的改变而改变，当体系的压强不再发生变化时该反应达到平衡状态，A不符合题意； B．v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO)，CO的正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B不符合题意； C．生成nmol CO的同时生成nmol H2O，表示正逆反应速率相等，可以据此判断平衡状态，C不符合题意； D．H—H断裂和H—O形成是两个相同的反应方向，断裂1 mol H—H的同时形成2 mol H—O，即消耗1 mol H2的同时生成了1 mol H2O，不能说明反应已达到化学平衡状态，故D符合题意。 故选D。 9．从一种植物的花中提取的一种有机物可用表示，在溶液中存在电离平衡：(红色)(黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该有机物的水溶液中加入下列物质，能使其显黄色的是 A．气体 B．碳酸钠 C．氯化钠 D．过氧化钠 【答案】B 【详解】加入某物质后溶液呈黄色，说明题述电离平衡向右移动，可能是降低了氢离子的浓度，符合要求的是；过氧化钠具有漂白性，加入后会使溶液先变黄后褪色； 故选B。 10．反应  。关于该反应的下列图象(为体系中的质量分数)不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．正反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，A正确 B．正反应为吸热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间减小，且平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，B正确； C．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大，C错误； D．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大；相同压强，升高温度，平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，D正确； 故选C。 11．一定条件下的密闭容器中，可逆反应在下列四种状态中处于平衡状态的是 速率 A B C D v正/(mol·L-1·min-1) v(A)=2 v(A)=1 v(A)=2 v(A)=2 v逆/(mol·L-1·min-1) v (B)=2 v(B)=1.5 v(C)=1.5 v(A)=2 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．当v正(A)=2 mol·L-1·min-1，v逆(B)=2 mol·L-1·min-1时，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v正(B)=1 mol·L-1·min-1，正逆反应速率不相等，故未处于平衡状态，故A错误 ； B． 当v正(A)=1mol·L-1·min-1，v逆(B)=1.5 mol·L-1·min-1时，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v正(B)=0.5 mol·L-1·min-1，正逆反应速率不相等，故未处于平衡状态，故B错误； C． 当v正(A)=2mol·L-1·min-1，v逆(C)=1.5 mol·L-1·min-1时，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v正(C)=3 mol·L-1·min-1，正逆反应速率不相等，故未处于平衡状态，故C错误； D． v正(A)=2mol·L-1·min-1，v逆(A)=2 mol·L-1·min-1，正逆反应速率相等，故处于平衡状态，故D正确； 故选D。 12．下列反应中，属于可逆反应的是 ①， ②， ③， ④， A．只有① B．①②③ C．①②③④ D．①③④ 【答案】A 【详解】可逆反应是指相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，由反应条件可知，只有①符合可逆反应的定义，故A正确； 故选A。 13．在恒容密闭容器中充入和发生反应：，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示，下列推断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率 C．Q点时，Y的转化率最大 D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大 【答案】C 【分析】 温度在Q之前，升高温度，X的含量减小，温度在Q之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点Q为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应。 【详解】A.曲线上最低点Q为平衡点，正反应是放热反应，达到平衡之后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误； B.W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越高，所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率，故B错误； C.曲线上最低点Q为平衡点，Q点之后，升高温度平衡向逆反应移动，Y的转化率减小，所以Q点时，Y的转化率最大，故C正确； D.反应前后气体的物质的量不变，平衡时充入Z，达到平衡时与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时Z的体积分数不变，故D错误； 故选C。 14．已知反应(aq)＋2I-(aq)2(aq)＋I2(aq)，若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如下：①2Fe3+(aq)＋2I-(aq)I2(aq)＋2Fe2+(aq)；②2Fe2+(aq)＋(aq)2Fe3+＋2(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是 A．增大的浓度，反应②的反应速率增大 B．Fe3+是该反应的催化剂 C．该反应是放热反应 D．Fe3+降低了该反应的活化能，也减小了该反应的焓变 【答案】D 【详解】A．增大浓度或浓度,即增大了反应物的浓度，反应①反应②的反应速率均加快，A项正确； B．由该反应的反应机理可知,参与反应,但质量不变,因此是该反应的催化剂，B项正确； C．正反应的活化能比逆反应的活化能小,因此该反应是放热反应，C项正确； D．往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,平衡逆向移动,单质碘的量减小,蓝色变浅，D项错误； 答案选D。 15．工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列描述正确的是 A．达到平衡时，H2的转化率为25% B．3min时，CH3OH和CO2的浓度相等，达到了化学平衡状态 C．反应进行到10min时，CO2的正逆反应速率相等，反应停止 D．反应开始到10min，用CO2表示的反应速率为0.0375mol·L-1·min-1 【答案】D 【详解】A．由题中图示可知，平衡时生成甲醇为0.75 mol，根据CO2(g)＋3H2(g) ⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，则消耗的氢气为0.75 mol×3=2.25 mol，H2的转化率为×100%=75%，A错误； B．由题中图示可知，3 min后CH3OH和CO2的浓度仍在变化，没有达到平衡状态，B错误； C．CO2的正逆反应速率相等，反应达到化学平衡，但反应没有停止、仍在进行，C错误； D．由题中图示可知，反应开始到10 min，消耗CO2的物质的量为n(CO2)=1 mol-0.25 mol=0.75 mol，反应开始到10 min，CO2减少了0.75 mol，则用CO2表示的反应速率为v(CO2)==0.0375 mol·L-1·min-1，D正确。 故选D。 16．反应mA+nBpC在某温度下达到平衡状态。 (1)若升高温度，A物质的转化率增大，该反应为 热反应。 (2)若C为气体，且m+n=p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (3)如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为 态。 【答案】(1)吸 (2)逆反应 (3)气 【详解】（1）升高温度，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；故答案为：吸。 （2）C为气体，m+n=p，若A、B都为气体，则增大压强，平衡不会移动，而加压平衡发生移动，则A、B中至少有一种为非气态，则平衡必定逆向移动；故答案为：逆反应。 （3）由题意知改变B的量，平衡不移动，则B应为固态或液态，则B肯定不能为气态；故答案为：气。 17．甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。 I．甲组：取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于试管中，滴加0.1mol·L-1的FeCl3溶液2mL，发生如下反应：2I-＋2Fe3+=2Fe2+＋I2.为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4显浅紫色，证明萃取到了I2，即有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。 (1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是 ，改进的方法是 。 (2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是 。 II．乙组：取4mL1mol·L-1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1mol·L-1的Na2SO4溶液6mL后已经观察不到有白色沉淀产生了，发生的反应是Na2SO4＋CaCl2=CaSO4↓＋2NaCl。 (3)请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论： 。 【答案】(1) 该反应中KI相对过量，故不能直接检验是否存在I- 取少量反应液，滴加KSCN，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应 (2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2 (3)取上层清液少许置于试管中，滴加1 mol·L-1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度 【详解】（1）甲组实验①不合理，因为所加的I-是过量的，不能检验I-存在证明反应的可逆性，只能证明少量反应物Fe3＋是否剩余及是否生成了I2来证明，因此，用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。故改进方法为取少量反应液，滴加KSCN，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应。 （2）利用淀粉遇碘显蓝色检验碘，故为取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2。 （3）乙组从反应物的量的角度考虑，Na2SO4溶液相对过量，若反应无可逆性，则Ca2＋沉淀完全，若反应有一定可逆性和反应限度，则Ca2＋没有完全沉淀，故可用Na2CO3来证明Ca2＋即可。故答案为取上层清液少许置于试管中，滴加1 mol·L-1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度。 18．I．在一定条件下，向VL密闭容器中充入amolSO2和bmolO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。 (1)当反应进行到v正与v逆 时，此时可逆反应达到最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、浓度、质量分数、体积分数及总压强都 。 II．NO2与SO2混合可发生放热反应：NO2＋SO2⇌SO3＋NO。在100℃下将1molNO2与1molSO2的混合气体置于绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中发生上述反应。 (2)SO2的正反应速率随时间变化的趋势如图所示，则下列说法正确的是_________(填字母，下同)。 A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．当Δt1=Δt2时，SO2的平均反应速率：ab段小于bc段 D．当Δt1=Δt2时，SO2的消耗量：ab段大于bc段 (3)判断此反应达到平衡状态的标志是 。 A．体系的压强不再发生变化 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．各组分的物质的量浓度不再改变 E．体系的温度不再发生变化 F．v正(NO2)=v逆(NO) 【答案】(1) 相等 保持不变 (2)C (3)ADEF 【详解】（1）可逆反应发生时，当v正=v逆，反应达到最大限度，即达到平衡状态，此时各组分的物质的量、浓度、质量分数及总压强都保持不变。 （2）反应达到平衡状态时，反应速率应保持不变，A项错误；随着反应的进行，反应物浓度越来越小，所以反应物浓度：a点大于b点，B项错误；由图可知，Δt1=Δt2时，ab段的平均反应速率小于bc段，SO2的消耗量：ab段小于bc段，C项正确，D项错误。故选C。 （3）该反应为气体体积不变的放热反应，在绝热的条件下进行，则体系的温度是不断升高的，直至平衡状态。根据上面的分析可知，反应过程中温度升高，体积不变，则体系压强增大，当体系的压强不再发生变化，则说明反应已经处于平衡状态，A项正确；该反应中混合气体的体积不变，质量不变，所以混合气体的密度不随反应的进行而改变，故不能作为达到平衡状态的标志，B项错误；反应前后混合气体的质量和物质的量都不变，所以混合气体的平均相对分子质量不随反应的进行而改变，故不能作为达到平衡状态的标志，C项错误；各组分的物质的量浓度不再改变，则反应处于平衡状态，D项正确；根据上面的分析可知，当体系的温度不再发生变化，则反应处于平衡状态，E项正确；v正(NO2)=v逆(NO)，则反应处于平衡状态，F项正确。故选ADEF。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$