2.2.4 影响化学平衡的因素 （讲义）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第二节 化学平衡（3）影响化学平衡的因素 【学习目标】 1、通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学平衡状态的影响 2、学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化，并分析平衡移动的方向 【知识回顾】 在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，一段时间后达到平衡。在某一时刻，保持体积不变，充入N2，此时，c(N2) ，v正 ，c(NH3) ，v逆 ，随着反应的进行，c(N2) ，v正 ，c(NH3) ，v逆 ，最终 。 【探索新知】 一、化学平衡移动 1、概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果 、 、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着 ，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动 2、实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变 3、化学平衡移动的过程分析 4、化学平衡移动方向的判断： (1)若外界条件变化引起Q＞K： 。 (2)若外界条件变化引起Q＜K： 。 (3)若外界条件变化引起Q＝K： 。 二、外界条件对化学平衡的影响 1、浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究浓度对化学平衡的影响 实验原理 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 浅黄色　无色　　　红色 实验过程 向盛有5 mL 0.05 mol/L FeCl3溶液的试管中加入0.015 mol/L KSCN溶液，溶液呈红色。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色的变化，并均与试管a对比 实验装置 实验现象 a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色 ，c试管中溶液红色 。 实验结论 增大c(Fe3＋)或c(SCN－)后，化学平衡均向 方向移动，Fe(SCN)3的浓度 ，溶液红色加深；滴加少量铁粉，由于Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，使Fe3＋的浓度 ，化学平衡向 方向移动，Fe(SCN)3的浓度 ，溶液红色变浅 由实验现象可以得出：在其他条件不变的情况下， ，都可以使平衡向正反应方向移动； ，都可以使平衡向逆反应方向移动。 提醒注意： 由于纯固体或纯液体的浓度为常数，改变纯固体或纯液体的量并不会影响v正 、v逆 的大小，所以化学平衡不移动。如：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固体，化学平衡不移动 (2)从v­t图像认识浓度对平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 体系浓度变化 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 减小反应物浓度 速率变化 平衡移动方向 v­t 图象 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识浓度对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果增大反应物浓度或者减小生成物浓度，此时浓度商Q＝将会 ，而平衡常数K不变，故有Q K,平衡 ，反之，如果在任意时刻如果减小反应物浓度或者增大生成物浓度，此时浓度商Q＝将会 ，而平衡常数K不变，故有Q K,平衡 。 【课堂练习1】 1、对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)，如果温度保持不变，下列说法中正确是( ) A．增加的SO2浓度，正反应速率先增大，后保持不变 B．增加的O2浓度，正反应速率逐渐增大 C．增加的SO2浓度，逆反应速率先增大，后保持不变 D．增加的O2浓度，逆反应速率逐渐增大 2、在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈 色。原因是 . 。 (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈 色，原因是 。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡 (填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将 。 2、压强对化学平衡的影响 (1)实验探究压强对化学平衡的影响 实验原理 N2O4(g)2NO2(g)(红棕色)　 实验过程 用50 mL 注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于I处)，将细管端用橡胶塞封闭 把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化(活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小) 把活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处，观察管内混合气体颜色的变化(活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大) 实验装置 实验现象 气体颜色 。 气体颜色 。 实验结论 压强减小，体积增大时， c(NO2) ，平衡向 移动 压强增大，体积减小时 c(NO2) ，平衡向 移动 由此可以得出：对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向 移动；减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向 移动。反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都 使化学平衡发生移动。 (2)从v­t图像认识压强对化学平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 计量关系 m＋n>p＋q m＋n<p＋q 压强变化 增压 减压 增压 减压 速率变化 平衡移动方向 v­t 图象 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 计量关系 m＋n=p＋q 压强变化 增压 减压 速率变化 平衡移动方向 v­t 图象 （3）“惰性气体”对化学平衡移动的影响 A、恒温、恒容下，加“惰气”，各反应物生成物的浓度均 ，v正、v逆均 ，故化学平衡 发生移动 B、恒温、恒压下加入“惰气”，容器体积增大，v正、v逆均 ，等效于 ，故化学平衡向 的方向移动 C、对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，无论什么情况下(T、V不变或T、P不变)下加入“惰气”，化学平衡均不发生移动 (4)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识压强对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果压缩容器的体积，使压强增大，此时各种物资的浓度同比例增大，此时浓度商Q＝将如何变化呢？显然与系数m＋n和 p＋q的大小有关，如果m＋n> p＋q, Q＝会 ，而平衡常数K不变，故有Q K,平衡 ，反之，如果m＋n< p＋q,此时浓度商Q＝将会 ，而平衡常数K不变，故有Q K,平衡 。同学们可以自行分析减小压强，平衡的移动情况。 【课堂练习2】 1、恒温下，反应：aX(g)bY(g)＋cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是(　　) A．a＞b＋c B．a<b＋c C．a＝b＋c D．a＝b＝c 2、在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法正确的是(　　) A．平衡向逆反应方向移动了 B．物质A的转化率减小了 C．物质B的质量分数增大了 D．a＞b 3、在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是( ) A．恒温、恒压时，充入NH3 B．恒温、恒容时，充入N2 C．恒温、恒压时，充入He D．恒温、恒容时，充入He 4、在一定条件下，N2+3H22NH3 达到平衡状态后，按如下操作，化学平衡不发生移动的是( ) A．保持T、V不变，充入HCl B．保持T、V不变，充入N2 C．保持T、P不变，充入He D．保持T、V不变，充入He 3、温度对化学平衡的影响 (1)实验探究温度对化学平衡的影响 实验原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 红棕色　　　无色 实验过程 把和的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化 实验装置 实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅 实验结论 混合气体受热颜色加深，说明NO2 ，即平衡向 方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明 ，即平衡向 方向移动 由实验现象可以得出：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 方向移动；降低温度，化学平衡向 方向移动 【微点拨】 ①任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热，若正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，反之亦然 ②任意可逆的化学平衡状态，都能受温度的影响而使化学平衡发生移动 (2)从v­t图像认识温度对化学平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＞0 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0 温度改变 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 速率变化 移动方向 v­t 图象 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识温度对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果升高温度，此时浓度商Q＝不变，平衡常数K如何变化呢？显然与反应是吸热反应还是放热反应有关，如果反应放热，K会减小，故有Q K, ，反之， 如果反应吸热，K会 ，此时，Q K,平衡 。 【课堂练习3】 1、反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是(　　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动 2、对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是(　　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小 B．逆反应速率增大，正反应速率减小 C．正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度 D．正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样 3、如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在①中加入CaO，在②中不加其他任何物质，在③中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。下列叙述正确的是(　　) A．2NO2N2O4是放热反应 B．NH4Cl溶于水时放出热量 C．烧瓶①中平衡混合气的平均相对分子质量增大 D．烧瓶③中气体的压强增大 4、在可逆反应2A(g) + B(g)2C(g) ΔH＜0，为了有利于A的利用，应采用的反应条件是( ) A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．适当温度、高压 5、已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH＜0，下列说法正确的( ) A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小 B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 4、催化剂对化学平衡的影响 (1)催化剂对化学平衡的影响规律：催化剂能 地增加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。即：催化剂 使化学平衡发生移动， 改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡 。 (2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动 【微点拨】若某可逆反应在反应前后气体的总体积不发生变化，则增大该体系的压强(压缩容器体积)时，也可用上述图像表示 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识催化剂对平衡的影响， 在某一时刻，加入催化剂浓度商Q和平衡常数K都 ，平衡 。 【课堂练习4】 1、一定温度下，可逆反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确的是(　　) A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂2、COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度　④减压　 ⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 3、如图所示，表示反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。 (1)氨的质量分数最高的一段时间是 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 (2)t1、t3、t4改变的条件分别是t1 ；t3_ ；t4 __ 。 三、勒夏特列原理 1．向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，试填写下列内容： (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是 ；但比原平衡 。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是 ；但比原平衡 。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是 ，但比原平衡 。 2．以上我们讨论了浓度、压强、温度和催化剂等单一因素对化学平衡的影响，法国化学家亨利·勒夏特列就单一因素总结初了一条经验规律：如果改变影响平衡的条件之一，（浓度、压强、温度）如平衡将向着能够 这种改变的方向移动，该结论就是勒夏特列原理。 · 需要说明的是： （1）勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡都适用。 （2）对“减弱这种改变”中的“减弱”应当重点关注： · 反应物浓度增大，反应向着减弱反应物浓度增大的方向(即消耗反应物的正反应方向)移动，但再次达到平衡后反应物浓度仍较原平衡是增大的:反之亦然。 · 体系温度升高，反应向着减弱体系温度升高的方向( 即吸热反应方向)移动，但再次达到平衡后体系的温度仍较原平衡体系是升高的;反之亦然。 · 体系外压增大，反应向着减弱体系外压增大的方向(即气体分子数减小的反应方向)移动，但再次达到 衡后，体系的外压仍较原平衡体系是增大的;反之亦然。 注意:勒夏特列原理只是一条经验原理，是有其局限性的。利用勒夏特列原理判断平衡移动的方向有可 能给出错误的结论，因此我们主要利用了浓度商Q和平衡常数K的大小关系对平衡移动的方向进行了判定， ( 知识拓展：勒夏特列原理的局限性 一定温度下，某体积为V的恒容容器中存在平衡: CaCO 3 (s) CaO(s)+CO 2 (g),此时CO 2 的浓度为 c 1 ， 若向容器中再充入一定量的CO 2 ,则再次达到平衡时，容器的内的CO 2 的浓度 c 2 与 c 1 相较如何?若将容器的体积由V增大至2V,则再次达到平衡时，容器的内的CO2的浓度 c 3 与 c 1 相较又如何? 分析:若按照勒夏特列原理的“减弱”不能“抵消”的说法，则恒温恒容条件下充入CO 2 气体增大了CO 2 的浓度，那么达到新平衡后CO 2 的浓度必然是增大了，则 c 2＞ c 1 仔细想想就会发现这个问题需要讨论: 反应CaCO 3 (s) CaO(s)+CO 2 (g)的平衡常数表达式为: K=c(CO 2 );显然，只要充入的CO 2 的物质的 量在已有CaO的承受范围之内，由于K仅与温度有关，因此恒温条件下，达到新平衡后的CO 2 浓度 c 2 = c 1 。但另一种极端情况是，若充入的CO 2 非常多，可以使容器内的CaO消耗殆尽，平衡不复存在，此时 c 2＞ c 1 同理，若将容器的体积由V增大至2V,则容器中CO 2 浓度瞬间变为 c 1 /2，反应随即向正反应方向移动。若容器中CaCO 3 (s)始终存在，则再次平衡后容器内的CO 2 浓度 c 3 仍为 c 1 ;若容器中CaCO 3 (s)不足，则当所有CaCO 3 (S)分解后，平衡就不存在了，此时容器内的CO 2 浓度 c 3 ; 0.5 c 1 < c 3 < c 1 故向容器中冲入一定量CO 2 ，再次达到平衡时CO 2 的浓度 c 2 = c 1 ，若将容器体积增大到2 v ，再次达到平衡时的CO 2 浓度有两种情况： ① CaCO 3 足量时， c 3 = c 1 , ② CaCO 3 不足时：0.5 c 1 < c 3 < c 1 )这种方法具有普遍性(无一例外)。 【课堂练习5】 1、下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(　　) A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量 2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 3、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．打开汽水瓶时，有大量气泡溢出 B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉 C．氨水应密闭保存于低温处 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 【课后作业】 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．加压后，由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系颜色加深 B．氯水中加入CaCO3粉末以提高氯水中HClO的浓度 C．将碳酸饮料瓶摇晃后，拧开瓶盖立即有大量泡沫溢出 D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 2．可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)反应过程中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如图（T2＞T1）,根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是 A．到达平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大 B．平衡后，若升高温度，平衡则向逆反应方向移动 C．平衡后，增大A的量，有利于平衡向正反应方向移动 D．化学方程式中一定n＞p+q 3．向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是 A．a为随温度的变化曲线 B．该反应的 C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多 D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动 4．某化学反应在三种不同条件下进行，2L的密闭容器中只充入3.0molA，A的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A．与实验①相比，②可能使用了催化剂 B．与实验①相比，实验③增大了压强 C．适当升高温度可以使平衡正向移动 D．0~20min，实验②中B的平均反应速率是0.05 mol·L-1·min-1 5．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应速率v(b)＞v(d) B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C．b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变 D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动 6．某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2减小，反应热不变 C．升高温度平衡常数K增大；压强增大，平衡向正反应方向移动 D．当反应达到平衡时，降低温度，A的转化率减小 7．T℃时，在1L密闭容器中A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图I所示；若保持其他条件不变，温度分别为Tl和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是 A．在达平衡后，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B．在达平衡后，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动 C．保持其他条件不变，若反应开始时A、B、C的浓度分别为0.4mol·L-1、0.5 mol·L-1和0.2 mol·L—1，则达到平衡后，C的浓度大于0.4 mol·L-1 D．保持其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 8．Ⅰ.氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下： ① ② (1)的结构式为 ，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为 。 (2)反应①的平衡常数表达式 。 Ⅱ.在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量和。反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.lmol。 (3)下列说法正确的是 a．将炭块粉碎，可加快反应速率 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 c．平衡时的体积分数可能大于 (4)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①的 (选填“增大”“减小”或“不变”)，平衡 (选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 (5)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。 9．I.2A⇌B+C在某一温度时，达到平衡。 (1)若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)； (2)若B为固体，减小压强平衡向逆反应方向移动，则A呈 态； (3)若A、B、C均为气体，加入催化剂，平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”) II.在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，请填写下列空白。 (4)用D表示的平均反应速率为 ，A的转化率为 。 (5)如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡体系中混合气体的密度 (填“增大”、“减少”或“不变”)。 (6)若向原平衡体系再投入1molA和1molB，平衡 (填“右移、左移或不移”)。 III.氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)；ΔH=-92.4kJ/mol。 (7)当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是 。 (8)温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为 。 10．一定温度下，在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。 （1）一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是 (填字母)。 A．物质A、B的转化率之比为1∶2 B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n－nx) C．当2υ正(A)＝υ逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动 （2）K和x的关系满足K＝ 。在保证A浓度不变的情况下，扩大容器的体积，平衡 (填字母)。 A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动 （3）该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。 ①由图可知，反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的条件： t2时 ；t8时 。 ②t2时平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 11．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL A 20 10 0.1 10 0.1 0 B 20 5 0.1 10 0.1 V C 20 10 0.1 5 0.1 5 D 40 5 0.1 10 0.1 5 (1)该反应的化学方程式 。 (2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：B和D的组合比较，B表中V= mL；所研究的问题是 。 (3)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。 (4)利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。已知： CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　 ΔH1=+41kJ·mol-1 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2= - 49kJ·mol-1 则反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH= ，写出该反应平衡常数表达式：K= ，升高温度K (填：增大，不变，减小) (5)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的化学方程式： 。 12．氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下： ① ② 在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量和。反应平衡时，的物质的量为的物质的量为。 (1)下列说法正确的是 。 A．将炭块粉碎，可加快反应速率 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．平衡时的体积分数可能大于 (2)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内总压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①的 ， (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 化学平衡（3）影响化学平衡的因素 【学习目标】 1、通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学平衡状态的影响 2、学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化，并分析平衡移动的方向 【知识回顾】 在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，一段时间后达到平衡。在某一时刻，保持体积不变，充入N2，此时，c(N2) 最大 ，v正 最大 ，c(NH3) =0 ，v逆 =0 ，随着反应的进行，c(N2) 减小 ，v正 减小 ，c(NH3) 增大 ，v逆 增大 ，最终 v正＝v逆 。 一、化学平衡移动 1、概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果 浓度 、 压强 、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着 改变 ，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动 2、实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变 3、化学平衡移动的过程分析 4、化学平衡移动方向的判断： 1)若外界条件变化引起Q＞K：向正反应方向移动， 此时v正＞v逆 (2)若外界条件变化引起Q＜K：向逆反应方向移动，此时v正＜v逆 (3)若外界条件变化引起Q＝K：不移动 此时v正＞v逆 二、外界条件对化学平衡的影响 1、浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究浓度对化学平衡的影响 实验原理 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 浅黄色　无色　　　红色 实验过程 向盛有5 mL 0.05 mol/L FeCl3溶液的试管中加入0.015 mol/L KSCN溶液，溶液呈红色。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色的变化，并均与试管a对比 实验装置 实验现象 a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色 变浅 ，c试管中溶液红色 加深 。 实验结论 增大c(Fe3＋)或c(SCN－)后，化学平衡均向 正反应 方向移动，Fe(SCN)3的浓度 增加 ，溶液红色加深；滴加少量铁粉，由于Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，使Fe3＋的浓度 减少 ，化学平衡向 逆反应 方向移动，Fe(SCN)3的浓度 减少 ，溶液红色变浅 由实验现象可以得出：在其他条件不变的情况下，增加反应物浓度（或减小反应物浓度），都可以使平衡向正反应方向移动； 减小反应物浓度（或增大反应物浓度） ，都可以使平衡向逆反应方向移动。 提醒注意：由于纯固体或纯液体的浓度为常数，改变纯固体或纯液体的量并不会影响v正 、v逆 的大小，所以化学平衡不移动。如：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固体，化学平衡不移动。 (2)从v­t图像认识浓度对平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 体系浓度变化 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 减小反应物浓度 速率变化 v正瞬间增大，v逆瞬间不变，v′正>v′逆 v逆瞬间增大，v正瞬间不变，v′逆>v′正 v逆瞬间减小，v正瞬间不变，v′正>v′逆 v正瞬间减小，v逆瞬间不变，v′逆>v′正 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 v­t 图象 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识浓度对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果增大反应物浓度或者减小生成物浓度，此时浓度商Q＝将会减小，而平衡常数K不变，故有Q<K,平衡正向移动，反之，如果在任意时刻如果减小反应物浓度或者增大生成物浓度，此时浓度商Q＝将会增大，而平衡常数K不变，故有Q>K,平衡逆向移动。 【课堂练习1】 1、对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)，如果温度保持不变，下列说法中正确是( C ) A．增加的SO2浓度，正反应速率先增大，后保持不变 B．增加的O2浓度，正反应速率逐渐增大 C．增加的SO2浓度，逆反应速率先增大，后保持不变 D．增加的O2浓度，逆反应速率逐渐增大 2、在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈__黄___色。原因是___OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡向右移动，CrO浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色_____ (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈___橙___色，原因是______c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色_____ (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡__向右移动____(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将_逐渐变浅，直至无色___________ 2、压强对化学平衡的影响 (1)实验探究压强对化学平衡的影响 实验原理 N2O4(g)2NO2(g)(红棕色)　 实验过程 用50 mL 注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于I处)，将细管端用橡胶塞封闭 把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化(活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小) 把活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处，观察管内混合气体颜色的变化(活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大) 实验装置 实验现象 气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅 气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深 实验结论 压强减小，体积增大时， c(NO2) 减小后又增大 ，平衡向 右 移动 压强增大，体积减小时 c(NO2) 变大后又减小 ，但大于初始的浓度 ，平衡向 左 移动 由实验现象可以得出：对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向 气体体积增大的方向 移动。反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都 不能 使化学平衡发生移动。 (2)从v­t图像认识压强对化学平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 计量关系 m＋n>p＋q m＋n<p＋q 压强变化 增压 减压 增压 减压 速率变化 v正、v逆同时增大，v′正>v′逆 v正、v逆同时减小，v′逆>v′正 v正、v逆同时增大，v′逆>v′正 v正、v逆同时减小，v′正>v′逆 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 v­t 图象 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 计量关系 m＋n=p＋q 压强变化 增压 减压 速率变化 v正、v逆同时增大，但v′正=v′逆 v正、v逆同时减小，但v′逆=v′正 平衡移动方向 不移动 不移动 v­t 图象 （3）“惰性气体”对化学平衡移动的影响 A、恒温、恒容下，加“惰气”，各反应物生成物的浓度均 不变 ，v正、v逆均 不变 ，故化学平衡 不 发生移动 B、恒温、恒压下加入“惰气”，容器体积增大，v正、v逆均 减小 ，等效于 降压 ，故化学平衡向 气体总体积增大 的方向移动 C、对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，无论什么情况下(T、V不变或T、P不变)下加入“惰气”，化学平衡均不发生移动 (4)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识压强对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果压缩容器的体积，使压强增大，此时各种物资的浓度同比例增大，此时浓度商Q＝将如何变化呢？显然与系数m＋n和 p＋q的大小有关，如果m＋n> p＋q, Q＝会减小，而平衡常数K不变，故有Q<K,平衡正向移动，反之，如果m＋n< p＋q,此时浓度商Q＝将会增大，而平衡常数K不变，故有Q>K,平衡逆向移动。同学们可以自行分析减小压强，平衡的移动情况。 【课堂练习2】 1、恒温下，反应：aX(g)bY(g)＋cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是(　A　) A．a＞b＋c B．a<b＋c C．a＝b＋c D．a＝b＝c 答案：A。【解析】由于体积减小一半，而X的浓度增大不到原来的2倍，说明增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应体积缩小，所以a＞b＋c。 2、在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法正确的是(　C　) A．平衡向逆反应方向移动了 B．物质A的转化率减小了 C．物质B的质量分数增大了 D．a＞b 答案：C。【解析】平衡后将容器体积增大一倍，即压强减小到原来的一半，A、B的浓度都变为原来的50%，达到新平衡后，B的浓度是原来的60%，说明减小压强使平衡向正反应方向移动，则正反应是气体体积增大的反应，即b＞a，B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。 3、在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是( D ) A．恒温、恒压时，充入NH3 B．恒温、恒容时，充入N2 C．恒温、恒压时，充入He D．恒温、恒容时，充入He 答案：D。【解析】D项，恒温、恒容下充入He，由于N2、H2、NH3浓度均未发生变化，故平衡不发生移动，故选D项；A项，恒温、恒压下充入NH3，平衡向NH3分解向移动，故不选A项；B项，恒温、恒容下充入N2，N2浓度增加，平衡向正方向移动，故不选B项；C项，恒温、恒压充入He，体积增大，由于N2、H2、NH3浓度均减小，平衡向逆方向移动，故不选C项。 4、在一定条件下，N2+3H22NH3 达到平衡状态后，按如下操作，化学平衡不发生移动的是( D ) A．保持T、V不变，充入HCl B．保持T、V不变，充入N2 C．保持T、P不变，充入He D．保持T、V不变，充入He 答案：D。【解析】保持T、V不变，充入HCl，HCl与NH3反应生成NH4Cl，平衡向正反应方向移动，A项错误；充入N2，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，B项错误；保持T、p不变，充入He，各物质的浓度减小，平衡向逆反应方向移动，C项错误；充入He，各物质的浓度不变，平衡不移动，D项正确。 5、COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度　④减压　 ⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　B　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案：B【解析】在本题中该反应是气体体积增大的吸热反应，若要提高COCl2的转化率，则改变条件使平衡向正反应方向移动。升高温度会使平衡向正反应方向移动，所以正确。②恒容通入惰性气体对参加反应的气体的浓度没有影响，所以平衡不移动。③增加CO的浓度会使平衡逆向移动。④减压会使平衡正向移动。⑤催化剂对平衡没影响。⑥恒压通入惰性气体，参加反应的各种气体的同等程度浓度减小，即为减小压强，所以平衡正向进行。 3、温度对化学平衡的影响 (1)实验探究温度对化学平衡的影响 实验原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 红棕色　　　无色 实验过程 把和的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化 实验装置 实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅 实验结论 混合气体受热颜色加深，说明NO2 浓度增加 ，即平衡向 逆反应 方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明 NO2浓度减小 ，即平衡向 正反应方向移动 由实验现象可以得出：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 吸热反应 方向移动；降低温度，化学平衡向 放热反应 方向移动 【微点拨】 ①任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热，若正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，反之亦然 ②任意可逆的化学平衡状态，都能受温度的影响而使化学平衡发生移动 (2)从v­t图像认识温度对化学平衡的影响 化学平衡 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＞0 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0 温度改变 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆 移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 v­t 图象 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识温度对平衡的影响 对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻如果升高温度，此时浓度商Q＝不变，平衡常数K如何变化呢？显然与反应是吸热反应还是放热反应有关，如果反应放热，K会减小，故有Q>K,平衡逆向移动，反之， 如果反应吸热，K会增大，此时，Q<K,平衡正向移动。 【课堂练习3】 1、反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是(　C　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动 答案：C。【解析】降低温度，v正、v逆均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。 2、对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是(　C　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小 B．逆反应速率增大，正反应速率减小 C．正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度 D．正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样 答案：C。【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，但是两者增大的程度不一样，所以升高温度后，正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。 3、如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在①中加入CaO，在②中不加其他任何物质，在③中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。下列叙述正确的是(　A　) A．2NO2N2O4是放热反应 B．NH4Cl溶于水时放出热量 C．烧瓶①中平衡混合气的平均相对分子质量增大 D．烧瓶③中气体的压强增大 答案：A。【解析】2NO2(g)N2O4(g)，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体。①中红棕色变深说明平衡左移，平均相对分子质量减小，而CaO和水反应放热，则该反应为放热反应，A对，C错；③中红棕色变浅，说明平衡右移，而正反应为放热反应，则证明NH4Cl溶于水要吸收热量，平衡右移时，气体的物质的量减小，压强减小，B、D均错。 4、在可逆反应2A(g) + B(g)2C(g) ΔH＜0，为了有利于A的利用，应采用的反应条件是( D ) A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．适当温度、高压 答案：D【解析】该反应是气体体积减小、放热的可逆反应，为了有利于A的利用，反应向正反应方向移动，可采取加压、降温、减小C的浓度、增加反应物B的浓度的方法，所以A、正反应放热，则升高温度平衡逆向移动，不利于A的利用，故A错误；B、正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于A的利用，故B错误；C、如果温度低，则反应速率较小，不利于工业生产，故C错误；D.可采用适当温度，且增大压强，有利于平衡正向移动，故D正确。 5、已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH＜0，下列说法正确的( B ) A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小 B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 答案：B【解析】该反应是一个气体分子数减少的放热反应。A.升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率也增大，A不正确;B.升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间，B正确;C.达到平衡后，升高温度有利于该反应平衡逆向移动，C不正确;D.达到平衡后，减小压强都有利于该反应平衡逆向移动，D不正确。 4、催化剂对化学平衡的影响 (1)催化剂对化学平衡的影响规律：催化剂能 同等程度 地增加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。即：催化剂 不能 使化学平衡发生移动， 不能 改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡 所需时间 。 (2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动 · 【微点拨】若某可逆反应在反应前后气体的总体积不发生变化，则增大该体系的压强(压缩容器体积)时，也可用上述图像表示 (3)从浓度商Q和平衡常数K的关系认识催化剂对平衡的影响， 在某一时刻，加入催化剂浓度商Q和平衡常数K都不变，平衡不移动 【课堂练习4】 1、一定温度下，可逆反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确的是(　D　) A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂 答案：D。【解析】从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若a＋b＝c，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若a＋b≠c，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。 2、如图所示，表示反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。 (1)氨的质量分数最高的一段时间是__A______ A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 (2)t1、t3、t4改变的条件分别是t1___升高温度__；t3_____使用催化剂__；t4_____减小压强__ 【解析】(1)平衡移动时，都是向左移动，所以最初时的NH3的质量分数最高。 (2)t1时，v正、v逆均增大且v逆>v正，改变的条件是升温；t3时，v正＝v逆，改变的条件是使用催化剂；t4时，v正、v逆均减小且v逆>v正，改变的条件是减小压强。 三、勒夏特列原理 1．向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，试填写下列内容： (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是正向移动 ；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是 减小 ；但比原平衡 大 。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是 逆向移动 ；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是 降低 ；但比原平衡 高 。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是 正向移动 ；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是 减小 ；但比原平衡 大 。 2．以上我们讨论了浓度、压强、温度和催化剂等单一因素对化学平衡的影响，法国化学家亨利·勒夏特列就单一因素总结初了一条经验规律：如果改变影响平衡的条件之一，（浓度、压强、温度）如平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动，该结论就是勒夏特列原理。 · 需要说明的是： （1）勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡都适用。 （2）对“减弱这种改变”中的“减弱”应当重点关注： · 反应物浓度增大，反应向着减弱反应物浓度增大的方向(即消耗反应物的正反应方向)移动，但再次达到平衡后反应物浓度仍较原平衡是增大的:反之亦然。 · 体系温度升高，反应向着减弱体系温度升高的方向( 即吸热反应方向)移动，但再次达到平衡后体系的温度仍较原平衡体系是升高的;反之亦然。 · 体系外压增大，反应向着减弱体系外压增大的方向(即气体分子数减小的反应方向)移动，但再次达到 衡后，体系的外压仍较原平衡体系是增大的;反之亦然。 ( 知识拓展：勒夏特列原理的局限性 一定温度下，某体积为V的恒容容器中存在平衡: CaCO 3 (s) CaO(s)+CO 2 (g),此时CO 2 的浓度为 c 1 ，若向容器中再充入一定量的CO 2 ,则再次达到平衡时，容器的内的CO 2 的浓度 c 2 与 c 1 相较如何?若将容器的体积由V增大至2V,则再次达到平衡时，容器的内的CO 2 的浓度 c 3 与 c 1 相较又如何? 分析:若按照勒夏特列原理的 “ 减弱 ” 不能 “ 抵消 ” 的说法，则恒温恒容条件下充入CO 2 气体增大了CO 2 的浓度，那么达到新平衡后CO 2 的浓度必然是增大了，则 c 2＞ c 1 仔细想想就会发现这个问题需要讨论: 反应CaCO 3 (s) CaO(s)+CO 2 (g)的平衡常数表达式为: K=c(CO 2 );显然，只要充入的CO 2 的物质的 量在已有CaO的承受范围之内，由于K仅与温度有关，因此恒温条件下，达到新平衡后的CO 2 浓度 c 2 = c 1 。但另一种极端情况是，若充入的CO 2 非常多，可以使容器内的CaO消耗殆尽，平衡不复存在，此时 c 2＞ c 1 同理，若将容器的体积由V增大至2V,则容器中CO 2 浓度瞬间变为 c 1 /2，反应随即向正反应方向移动。若容器中CaCO 3 (s)始终存在，则再次平衡后容器内的CO 2 浓度 c 3 仍为 c 1 ;若容器中CaCO 3 (s)不足，则当所有CaCO 3 (S)分解后，平衡就不存在了，此时容器内的CO 2 浓度 c 3 ; 0.5 c 1 < c 3 < c 1 故向容器中冲入一定量CO 2 ，再次达到平衡时CO 2 的浓度 c 2 = c 1 ，若将容器体积增大到2 v ，再次达到平衡时的CO 2 浓度有两种情况： ① CaCO 3 足量时， c 3 = c 1 , ② CaCO 3 不足时：0.5 c 1 < c 3 < c 1 )勒夏特列原理只是一条经验原理，是有其局限性的。利用勒夏特列原理判断平衡移动的方向有可能给出错误的结论，因此我们主要利用了浓度商Q和平衡常数K的大小关系对平衡移动的方向进行了判定，这种方法具有普遍性(无一例外)。 【课堂练习5】 1、下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(　B　) A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量 答案：B。【解析】A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。 2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　B　) A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 3、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　B　) A．打开汽水瓶时，有大量气泡溢出 B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉 C．氨水应密闭保存于低温处 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 【课后作业】 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．加压后，由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系颜色加深 B．氯水中加入CaCO3粉末以提高氯水中HClO的浓度 C．将碳酸饮料瓶摇晃后，拧开瓶盖立即有大量泡沫溢出 D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 【答案】A 【详解】A．H2+I2(g) 2HI(g)，气体体积系数不变，加压后平衡不移动，但是如果通过减小体积增大压强，碘单质的浓度增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，A项符合题意； B．氯水中存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，加入CaCO3粉末消耗氢离子，平衡正向移动，可以用勒夏特列原理解释，B项不符合题意； C．碳酸饮料中存在H2CO3CO2↑+H2O，拧开瓶盖后，瓶内压强减小，平衡向正向移动，可以用勒夏特列原理解释，C项不符合题意； D．氯气溶于水存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和食盐水中Cl-浓度大，平衡逆向移动，可以用勒夏特列原理解释，D项不符合题意； 2．可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)反应过程中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如图（T2＞T1）,根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是 A．到达平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大 B．平衡后，若升高温度，平衡则向逆反应方向移动 C．平衡后，增大A的量，有利于平衡向正反应方向移动 D．化学方程式中一定n＞p+q 【答案】B 【分析】可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可以知道T2＞T1,温度越高,平衡时C的体积分数C%越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可以知道P2> P1,压强越大,平衡时C的体积分数C%越小,可以知道正反应为气体物质的量增大的反应,即n<p+q；据此结合外界条件对化学平衡的影响分析解答。 【详解】A．催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的体积分数不变,故A错误； B．正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,所以B选项是正确的； C．达平衡后,增加A的量,因为A为固体,所以平衡不移动,故C错误； D．由上述分析可以知道,可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)正反应为气体物质的量增大的反应,即n<p+q，故D错误； 3．向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是 A．a为随温度的变化曲线 B．该反应的 C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多 D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动 【答案】C 【分析】化学反应速率与反应的系数成正比；由化学方程式可知，平衡时与的反应速率为1:2，结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正逆反应速率相等，a为随温度的变化曲线； 【详解】A．由分析可知，a为随温度的变化曲线，A正确； B．由图像可知，随着温度升高，的消耗速率更大，反应逆向进行，则正反应为放热反应，焓变小于零，B正确； C．图中A、B点处于平衡状态，200℃下反应没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，的物质的量减小，C错误； D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确； 4．某化学反应在三种不同条件下进行，2L的密闭容器中只充入3.0molA，A的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A．与实验①相比，②可能使用了催化剂 B．与实验①相比，实验③增大了压强 C．适当升高温度可以使平衡正向移动 D．0~20min，实验②中B的平均反应速率是0.05 mol·L-1·min-1 【答案】A 【详解】A. 从图中可以看出，①和②中，A的物质的量的变化量相同，且②比①所用的时间短，则与实验①相比，②可能使用了催化剂，A正确； B. 因为反应前后气体的分子数相等，改变压强不能使平衡发生移动，所以与实验①相比，实验③不可以是增大了压强，B不正确； C. 因为不能确定正反应是吸热反应还是放热反应，所以适当升高温度不一定能使平衡正向移动，C不正确； D. 0~20min，实验②中A表示的平均反应速率是=0.05 mol·L-1·min-1，则B的平均反应速率是0.025 mol·L-1·min-1，D不正确； 5．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应速率v(b)＞v(d) B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C．b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变 D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动 【答案】B 【详解】A．温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度：d＞b，所以反应速率大小关系为：v(d)＞v(b)，A错误； B．由图可知在80～85℃时反应物CO的转化率最高，因此生产时为提高生产效率，反应温度控制在80～85℃为宜，B正确； C．b条件下反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，延长反应时间，可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为生成物，因此会导致CO的转化率增大，C错误； D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致CO的转化率降低，D错误； 故合理选项是B。 6．某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2减小，反应热不变 C．升高温度平衡常数K增大；压强增大，平衡向正反应方向移动 D．当反应达到平衡时，降低温度，A的转化率减小 【答案】B 【详解】A．从图中看出：反应物的能量高于生成物的能量，所以反应是放热的，故A错误； B．加入催化剂，降低反应的活化能，则E1减小，E2减小，反应速率增大，由于反应物与生成物的总能量差不变，即△H不变，故B正确； C．升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆方向移动，则K减小，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即向正方向移动，故C错误； D．正方向为放热反应，则降低温度平衡向放热方向移动，即正向移动，则A的转化率增大，故D错误； 故选：B。 7．T℃时，在1L密闭容器中A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图I所示；若保持其他条件不变，温度分别为Tl和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是 A．在达平衡后，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B．在达平衡后，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动 C．保持其他条件不变，若反应开始时A、B、C的浓度分别为0.4mol·L-1、0.5 mol·L-1和0.2 mol·L—1，则达到平衡后，C的浓度大于0.4 mol·L-1 D．保持其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 【答案】C 【分析】该反应达到平衡状态时，A浓度的变化量=（0.5-0.3）mol·L－1=0.2mol·L－1，B浓度的变化量=（0.7-0.1）mol·L－1=0.6mol·L－1，C浓度的变化量=（0.4-0）mol·L－1=0.4mol·L－1，同一化学反应同一时间段内，各物质浓度的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：A（g）+3B（g） 2C（g）；根据“先拐先平数值大”结合图II知，T1＞T2，升高温度，B的体积发生增大，则该反应的正反应是放热反应。 【详解】A．该反应的正反应是气体体积减小的反应，保持其它条件不变，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，故A错误； B．在达平衡后，保持压强不变，通入稀有气体，容器体积变大，反应物所占分压减小，平衡向体积增大的方向移动，平衡逆向进行，故B错误； C．将C“归0”后，得到A、B的起始浓度分别为0.5mol·L-1、0.8mol·L-1，对比原A、B的起始浓度分别为0.5mol·L-1、0.7mol·L-1，增大了B的起始浓度，则A的转化率增大，平衡时C的浓度大于原平衡时C的浓度大于0.4 mol·L-1，故C正确； D．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，根据图Ⅱ知，正反应是放热反应，所以平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，故D错误； 故选C。 8．Ⅰ.氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下： ① ② (1)的结构式为 ，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为 。 (2)反应①的平衡常数表达式 。 Ⅱ.在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量和。反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.lmol。 (3)下列说法正确的是 a．将炭块粉碎，可加快反应速率 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 c．平衡时的体积分数可能大于 (4)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①的 (选填“增大”“减小”或“不变”)，平衡 (选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 (5)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。 【答案】(1) (2) (3)ab (4) 增大 不变 不移动 (5) 吸收 31.20 【详解】（1）分子中含有2个碳氧双键，结构式为；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为。 （2）平衡常数是反应达到平衡状态时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，反应①的平衡常数表达式； （3）a．将炭块粉碎，增大接触面积，可加快反应速率，故a正确； b．有固体参与反应，气体总质量是变量，容器条件不变，密度是变量，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，故b正确； c．若水完全反应生成一氧化碳和氢气，则氢气的体积分数为50%，若水完全转化为二氧化碳和氢气，氢气的体积分数为，所以平衡时的体积分数不可能大于，故c错误； 选ab； （4）若平衡时向容器中充入惰性气体，气体总物质的量增多，容器内压强增大，反应物、生成物浓度都不变，反应①的不变，平衡不移动。 （5）达到平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.lmol，根据氧元素守恒反应生成CO2的物质的量为0.2mol，则反应②消耗0.2mol、反应①消耗0.3mol，反应②放出能量41.1kJ/mol×0.2mol=8.2 2kJ，反应①吸收能量131.4kJ/mol×0.3mol=39.42kJ，整个体系吸收热量39.42-8.22=31.20kJ。 9．I.2A⇌B+C在某一温度时，达到平衡。 (1)若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)； (2)若B为固体，减小压强平衡向逆反应方向移动，则A呈 态； (3)若A、B、C均为气体，加入催化剂，平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”) II.在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，请填写下列空白。 (4)用D表示的平均反应速率为 ，A的转化率为 。 (5)如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡体系中混合气体的密度 (填“增大”、“减少”或“不变”)。 (6)若向原平衡体系再投入1molA和1molB，平衡 (填“右移、左移或不移”)。 III.氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)；ΔH=-92.4kJ/mol。 (7)当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是 。 (8)温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为 。 【答案】(1)吸热 (2)气 (3)不 (4) 0.2mol/(L·min) 60% (5)增大 (6)右移 (7)增大压强 (8) 【解析】(1) 升高温度平衡向吸热方向移动，若温度升高，2A⇌B+C平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热； (2) 减小压强平衡向气体系数和增大的方向移动，减小压强平衡向逆反应方向移动，说明左侧气体系数和大于右侧，若B为固体，则A呈一定为气态； (3) 催化剂不能使平衡移动，若A、B、C均为气体，加入催化剂，平衡不移动； (4) 2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，则消耗1.2molA，用D表示的平均反应速率为0.2mol/(L·min)，A的转化率为60%； (5) 反应前后气体总质量不变，如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡体系中混合气体的密度增大。 (6) 若向原平衡体系再投入1molA和1molB，反应物浓度增大，平衡右移。 (7) 图中t1时可，正逆反应速率都增大，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，引起平衡移动的条件可能是增大压强。 (8) 温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%； 。 10．一定温度下，在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。 （1）一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是 (填字母)。 A．物质A、B的转化率之比为1∶2 B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n－nx) C．当2υ正(A)＝υ逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动 （2）K和x的关系满足K＝ 。在保证A浓度不变的情况下，扩大容器的体积，平衡 (填字母)。 A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动 （3）该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。 ①由图可知，反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的条件： t2时 ；t8时 。 ②t2时平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 【答案】 BC Vx2/n（1-x）3 C 升温或增大C的浓度 使用催化剂 逆反应 【详解】（1）A.反应物A与B加入的物质的量之比等于其化学计量数之比，所以平衡后A与B的转化率之比1: 1，故A错误； B.A的转化率为x，则平衡后有A、B、C物质的量分别为（n-nx）mol、（2n-2nx）mol、 2nxmol, 平衡后气体总物质的量为（3n-nx）mol，恒容容器中，气体物质的量之比等于其压强之比，故B正确； C.当2υ正(A)＝υ逆(B)时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确； D. 恒容容器中，充入惰性气体(如Ar) ，平衡不移动，故D错误。 故选BC。 （2）在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x， A(g)＋2B(g)2C(g)　 起始(mol) n     2n      0 转化(mol)nx     2nx     2nx   平衡(mol)n-nx   2n-2nx  2nx 平衡浓度为，c(A)= （n-nx）/Vmol/L，c(B)= （2n-2nx）/Vmol/L，c(C)= 2nx/Vmol/L， 平衡常数K=(2nx/V)2/[( n-nx)/V×(2n-2nx)2/V2]= Vx2/n（1-x）3  ，增大容器体积时，c(B)和c(C)等比例减小，由于A的浓度不变，此时c2(C)/[c(A)c2(B)]的值仍然等于K，所以平衡不移动，故答案为Vx2/n（1-x）3；C。 （3）由于纵坐标只表示υ逆，为了便于求解，在解题时可把υ正补上； ①该反应是一个反应前后气体体积减小的且正反应是放热的化学反应，t2时逆反应速率突然增大，后逐渐减小达到新平衡，且新平衡时反应速率大于原平衡时反应速率，平衡向逆反应方向移动，改变的条件为增大生成物C的浓度或升高温度，t8时平衡不移动，采用的条件是使用了催化剂。故答案为升温或增大C的浓度；使用催化剂。 ②t2时逆反应速率突然增大，后逐渐减小达到新平衡，且新平衡时反应速率大于原平衡时反应速率，平衡向逆反应方向移动，故答案为逆反应。 11．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL A 20 10 0.1 10 0.1 0 B 20 5 0.1 10 0.1 V C 20 10 0.1 5 0.1 5 D 40 5 0.1 10 0.1 5 (1)该反应的化学方程式 。 (2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：B和D的组合比较，B表中V= mL；所研究的问题是 。 (3)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。 (4)利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。已知： CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　 ΔH1=+41kJ·mol-1 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2= - 49kJ·mol-1 则反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH= ，写出该反应平衡常数表达式：K= ，升高温度K (填：增大，不变，减小) (5)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的化学方程式： 。 【答案】(1)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O (2) 5 相同浓度下，温度对反应速率的影响 (3)D (4) -90kJ/mol 减小 (5)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) 【详解】（1）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质、二氧化硫，其反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；故答案为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O； （2）B和D组合比较，B和D探究温度对化学反应速率的影响，溶液的体积应相同，即V=5mL，故答案为5；相同浓度下，温度对反应速率的影响； （3）温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，因此反应速率最快的可能是D组；故答案为D； （4）CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)……①，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ……②，根据盖斯定律：②－①，推出ΔH=ΔH2－ΔH1=(-49)kJ/mol -(+41)kJ/mol=-90kJ/mol，该反应的平衡常数表达式为K=；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小；故答案为-90kJ/mol；；减小； （5）化学平衡常数是达到平衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，根据平衡常数的表达式，该反应方程式是2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)；故答案为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。 12．氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下： ① ② 在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量和。反应平衡时，的物质的量为的物质的量为。 (1)下列说法正确的是 。 A．将炭块粉碎，可加快反应速率 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．平衡时的体积分数可能大于 (2)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内总压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①的 ， (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。 【答案】(1)AB (2) 增大 不变 不变 (3) 吸收 31.2 【详解】（1）A．将炭块粉碎，增大反应物的接触面积，可加快反应速率，A正确； B．碳是固体，反应前后气体的质量是变化的，容器体积不变，因此混合气体的密度是变量，所以混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B正确； C．反应前水蒸气是1mol，根据氢原子守恒可知平衡时水蒸气的物质的量是0.5mol，因此氢气的物质的量是0.5mol，根据氧原子守恒可知二氧化碳的物质的量是0.2mol，所以平衡时的体积分数为，因此不可能大于，C错误； 答案选AB。 （2）若平衡时向容器中充入惰性气体，容器体积不变，容器内总压强增大，但浓度不变，所以反应①的、均不变。 （3）平衡时生成二氧化碳的物质的量是0.2mol，根据可知放出热量是0.2mol×41.1kJ/mol＝8.22kJ，反应中生成氢气的物质的量是0.5mol－0.2mol＝0.3mol，吸收的热量是131.4kJ/mol×0.3mol＝39.42kJ，因此最终吸收的热量是39.42kJ－8.22kJ＝31.2kJ。 16 学科网（北京）股份有限公司 $$