2.2 化学平衡-【一隅三反】2024-2025学年高二化学（人教版2019选择性必修1）

2.2 化学平衡 考点一 化学平衡状态的判断 【例1-1】（23-24高二上·上海·期中）一定温度下的密闭容器中发生可逆反应，一定能说明该反应已达到平衡状态的是 A．3v逆(H2) = 2v正(NH3) B．容器中气体的密度不发生变化 C．n(NH3)：n(H2) = 2：3 D．生成1molN2的同时生成2molNH3 【例1-2】（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）在一个恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应：，已知M的状态未知，则下列描述一定达到平衡的标志是 ①当物质N、P、Q的体积分数比为2∶1∶1时 ②混合气体的密度不变时 ③体系的温度不变时 ④反应速率时 ⑤体系的压强不变时 ⑥气体的平均相对分子质量不变时 A．①③④ B．③⑤⑥ C．②③⑥ D．③④⑤ 【变式】 1．（23-24高二上·江苏苏州·阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是 ①         ②SiF4的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化     ④混合气体的体积不再变化 ⑤4 mol H-O键断裂的同时，有2 mol H-F键断裂 A．①②③ B．②④⑤ C．②③ D．③④⑤ 2．（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在绝热条件下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡状态的条件数目为 ① ②密闭容器中温度不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④断裂3molN-H键的同时形成键 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥混合气体总质量不变 ⑦密闭容器中CO2的体积分数不变 A．3 B．4 C．5 D．6 3．（23-24高二上·四川成都·阶段练习）可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在绝热容积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志正确的有 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      ⑧NO2的转化率不再随时间改变而改变 ⑨NO与O2的物质的量之比不再随时间改变而改变     ⑩n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1 ⑪化学平衡常数K不再随时间改变而改变 A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 考点二 影响化学平衡移动的因素 【例2-1】（2024广东广州）反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在密闭容器中达到平衡，则下列叙述正确的是（ ） A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小 B．保持体积不变，充入少量He，则平衡向逆反应方向移动 C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应速率增大 D．保持压强不变，充入少量He，则平衡向正反应方向移动 【例2-2】（2024湖北）将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ） A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，最终混合气体颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，平衡后压强为原来的两倍 D．恒温恒容时，平衡后，向容器内再充入1molNO2，NO2的转化率变大 【变式】 1．（23-24高二下·四川雅安·开学考试）在反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0中，既能使反应速率加快又能增大H2转化率的是 ①增大压强  ②升高温度③及时液化移走NH3④通入N2 ⑤通入H2⑥加入催化剂 A．①②③ B．①②④ C．①④ D．①②⑥ 2．（23-24高二上·山西运城·阶段练习）在密闭容器中，发生反应  ，当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有 A．增大容器体积 B．降低温度 C．恒容下充入HI气体 D．加入催化剂 3．（2024天津南开 ）某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) ⇌pC(g)     ΔH < 0 的化学平衡常数为K，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，K值增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 考点三 勒夏特列原理及其应用 【例3-1】（23-24高二下·云南玉溪·开学考试）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 ①实验室常用饱和溶液除去中混有的气体 ②长时间存放的溴水，会变为无色透明 ③打开雪碧的瓶盖，立即有气体逸出 ④FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 ⑤合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率 ⑥钢铁在潮湿的空气中容易生锈 ⑦溶液中滴加NaOH溶液后颜色变为黄色 A．①②③④⑥⑦ B．②④⑥⑦ C．④⑥⑦ D．⑥ 【变式】 1．（23-24高二下·广东·期末）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 A．的醋酸溶液加水稀释100倍， B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 2．（23-24高二下·广东东莞·期中）下列相关事实能用勒夏特列解释的是 A．大部分盐类水解符合“越稀越水解”的规律 B．加入MnO2能加快H2O2分解放出O2 C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ/mol，工业上采用高温条件更有利于合成氨 D．硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3，工业上常加入V2O5做催化剂 3．（23-24高二下·广东·期中）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．溶液中加入后颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．对，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深 D．红棕色气体加压后颜色先变深后变浅 4．（22-23高二上·云南临沧·阶段练习）下列现象或操作可用勒夏特列原理解释的是 A．与同浓度盐酸反应时，粉末状石灰石比块状石灰石产生气泡快 B．反应达到平衡后，压缩容器体积，体系颜色变深 C．为增强新制氯水的漂白能力可向其中加少量石灰石 D．实验室向盛溶液的试剂瓶中加适量的铁屑 考点四 化学平衡常数 【例4-1】（2024广西钦州）下列关于化学平衡常数的说法中错误的是 A．某特定反应的平衡常数只与温度有关 B．催化剂不能改变平衡常数的大小 C．平衡常数发生改变，化学平衡必发生改变 D．化学平衡移动时，平衡常数必改变 【例4-2】（2024·内蒙）温度为T1时，向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = －41 kJ/mol。数据如下，下列说法不正确的是 容器 甲 乙 反应物 CO H2O CO H2O 起始时物质的量（mol） 1.2 0.6 2.4 1.2 平衡时物质的量（mol） 0.8 0.2 a b A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4 kJ B．T1时，反应的平衡常数K甲 = 1 C．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍 D．乙容器中，平衡时CO的转化率约为75% 【变式】 1．（2024河北保定·期末）下列有关化学平衡常数的描述中正确的是 A．化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，与其他外界条件无关 B．相同温度下，反应与反应的化学平衡常数相同 C．反应  的化学平衡常数随温度升高而增大 D．一定温度下，反应的平衡常数只有一个 2 ．（23-24高二下·浙江杭州·期中）为了研究汽车尾气净化反应：的转化效率，某小组在一定温度下，使用气体传感器测得不同时间的和物质的量浓度如下： 时间 0 1 2 3 4 5 1.00 0.45 c 0.15 0.1 0.1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 下列说法不正确的是 A．前内生成的反应速率 B．单位时间内，消耗的物质的量等于生成的物质的量时即达到平衡状态 C．上表中c的值为0.25 D．该温度下的平衡常数 3．（2024·四川乐山 ）科研工作者利用生物无水乙醇脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示，下列说法正确的是 温度(K) 化学平衡常数 I.C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g) II.2C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g) 500 3.2 0.80 700 7.7 0.14 900 12.3 0.12 A．升高温度反应I的速率加快，反应II的速率减慢 B．反应I的△H>0 C．由信息可知相同条件下反应I比反应II更易发生 D．500K时，C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)的平衡常数为5.6 考点五 化学平衡图像的分析 【例5-1】（22-23高二上·黑龙江鸡西·阶段练习）某反应4A(g)⇌mB(g)+2C(g)  ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是    A．m=2 B．t1时增大了A的浓度 C．t3时降低了温度 D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变 【例5-2】（23-24高二上·陕西延安·阶段练习）一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行反应：，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应达到平衡后，及时抽走部分，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高 C．6min时，的体积分数约为31.4% D．反应达到平衡时，容器内的压强与初始压强的比值为 【例5-3】（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响图象如下，下列判断正确的是 A．由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B．由图2可知，该反应 C．图3中，点3的反应速率 D．图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 【变式】 1．（2024重庆）湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素，其反应原理为  ，反应达到平衡后仅改变某一条件，反应速率v与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是 A．t2时刻，改变的某一条件可能是充入少量的N2 B．t4时刻，改变的某一条件可能是增大压强 C．t2、t4、t6时刻改变条件后，该反应的化学平衡常数也一定发生了改变 D．反应达到平衡的各时间段内，时间段内CO2的含量最低 2．（23-24高二下·安徽黄山·期末）在密闭容器中，发生可逆反应　，当其他条件不变时，改变某一条件，对此反应的影响可用如下图表示。下列说法错误的是 A．图Ⅰ表示时刻升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅰ不能表示时刻增大物质的浓度对反应速率的影响 C．图Ⅱ不能表示在时刻减小容器体积对反应速率的影响 D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高 3．（23-24高二上·安徽安庆·阶段练习）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量)，下列结论正确的是 注：反应Ⅰ：2A(g)+B(g)2C(g)；反应Ⅱ：2A(g)C(g)；反应Ⅲ：3A(g)+B(g)2C(g)；反应Ⅳ：A(g)+B(g)2C(g) A．反应Ⅰ：，P2>P1 B．反应Ⅱ：H<0，T1<T2 C．反应Ⅲ：若H>0，则T2＞T1 D．反应Ⅳ：若H<0，T2>T1 4．（23-24高二下·江苏无锡·期中）已知反应其它条件不变时，混合物中物质C的百分含量与温度(T)、物质A的百分含量与压强(p)的关系如图。下列判断正确的是 A． B． C． D． 5（23-24 四川成都·期中）已知化学反应，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是 A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应 B．由图b可知：m+n＞p C．若反应在绝热条件下正向发生，由图c可知该反应为吸热反应 D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂 一、单选题（本题共16题，共44分，第1-10题，每题2分；第11-16题，每题4分。每题只有一个选项为正确答案） 1．（2024安徽芜湖 ）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到平衡的是 ①               ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变     ④密闭容器中氨气的体积分数不变 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 2．（23-24湖南）一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 3（23-24高二下·山西大同·阶段练习）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 4．（23-24高二上·湖南株洲·阶段练习）在一定温度下的密闭容器中发生反应， 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡，测得A的浓度为0.3mol/L，下列有关判断不正确的是 A．x + y > z B．平衡向正反应方向移动 C．B的转化率降低 D．C的体积分数减小 5．（23-24高二上·广东湛江·期中）可逆反应：  ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A．     B．     C．     D．     6．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）在密闭容器中，一定量混合气体发生反应：，平衡时测得C的浓度为。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为。下列有关判断不正确的是 A．C的体积分数减小 B．化学平衡常数减小 C．在建立新平衡的过程中，逐渐减小 D． 7．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率 B．工业合成氨在压强为下进行 C．氯水宜保存在低温、避光条件下 D．、、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 8．（23-24高二上·上海·期中）往密闭容器中充入A、B两种气体，发生反应。反应过程中A、B、C三种气体的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的图像正确的是 A．B．C． D． 9．（23-24高二下·云南昆明·期末）一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．物质X为NO B．反应进行到时，v(正)>v(逆) C．内，的平均反应速率为 D．达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 10．（23-24高二下·广东深圳·期末）在恒容密闭容器中，一定量的NO、CO发生反应：。运用变量控制的方法，探究温度或催化剂比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)对CO、NO转化的影响。三组实验中随t(时间)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．实验I，时刻CO的消耗速率小于CO的生成速率 B．其他条件不变，充入惰性气体平衡正向移动 C．实验I、Ⅱ相比，I中催化剂比表面积更大 D．实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高 11．（23-24高二下·上海·期中）某化学研究性学习小组用和模拟工业合成甲醇。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。下列说法正确的是 A．， B．的平衡转化率， C．化学反应速率， D．化学平衡常数， 12．（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①在含有的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 ②，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④恒温恒压的容器中有，若通入Ar，气体的颜色先变浅后逐渐加深 ⑤，平衡时将容器的体积缩小至一半，新平衡的浓度与原平衡相同 ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 A．①②⑥⑧ B．①③⑥⑧ C．⑤⑥⑦ D．②③⑦⑧ 13．（23-24高二下·河南驻马店·期末）已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 14．（23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习）恒温恒容条件，进行如下反应：，已知、、的起始浓度分别为、、，总压强为，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度或分压有可能是 A．的分压为 B．的浓度为 C．的分压为 D．Z的浓度为 15．（22-23高二上·云南临沧·阶段练习）在2L恒容密闭容器中，通入1mol X、0.6mol Y，发生反应：，2min末，测得Z、W的浓度分别为、，则下列说法错误的是 A． B．反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变 C．0~2min内，为 D．2min末，等于8∶3 16（23-24高二下·黑龙江大庆·开学考试）同一温度下，向相同容积的甲、乙两容器中都分别充入气体使其发生分解反应，若甲容器保持温度、容积不变，乙容器保持温度、压强不变，分别达到平衡，下列说法中不正确的是 A．平衡时，容器内的压强：甲>乙 B．反应达到平衡时所需时间：甲<乙 C．平衡时，氧气的浓度：甲<乙 D．平衡时，容器内的体积分数：甲>乙 二、非选择题（本大题共4小题，共56分） 17．（23-24高二下·云南玉溪·期中）氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                      b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化            d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 18．（23-24高二下·广西南宁·期末）甲醇是重要的化工原料。工业上利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   (1)上述反应Ⅲ的 (用含和的式子表示)。 (2)在一恒容密闭容器加入一定量的和，只发生反应Ⅰ，测得其化学平衡常数的对数和温度的倒数的关系如图所示： ① 0(填“>”“<”或“=”)，其理由是 。 ②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。 A．单位时间内消耗的物质的量和消耗的物质的量相等 B．容器内气体密度保持不变 C．容器内的体积分数保持不变 ③反应在时刻达到平衡后，在时刻改变条件A使化学反应速率发生变化的图像如图甲所示，改变条件B使物质浓度发生变化的情况如图乙所示。图甲中时刻改变的条件A可能是 (写1条即可，下同)，图乙中时刻改变的条件B可能是 。             甲                              乙 (3)时，保持压强恒定为和的起始投料分别为和，只发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，测得平衡时的转化率为20%，的选择性为70%[已知的选择性]，求： ①平衡时 。 ②反应Ⅰ的 (保留一位有效数字即可，是用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 19．（2024·陕西安康·模拟预测）二甲醚既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下： ．   ．   ．   回答下列问题： (1) 。 (2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2mol 只发生反应，平衡时的转化率为。 ①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是 (填选项字母)。 a．混合气体密度不再发生变化 b．容器内压强不再发生变化 c．的消耗速率等于的消耗速率 d．的体积分数不再发生变化 ②相同条件下，若向该容器中加入和各1mol，平衡时的转化率为。则 1(填“>”“=”或“<”)。 ③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示，“*”表示吸附在催化剂上。                  甲 该催化过程的决速步骤为 (填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。 (3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和，发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。              乙 ①图中能表示随温度变化的曲线是 (填“”或“”)，原因为 。 ② K时，的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为 (保留3位有效数字)； K时反应的压强平衡常数 (用含p的代数式表示，列出计算式即可)。 20．（23-24高二下·广西防城港·期中）二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0~10.0 MIPa．温度：230-280℃) 进行下列反应： 反应ⅰ： kJ⋅mol 反应ⅱ： kJ⋅mol 反应ⅲ： kJ⋅mol (1)在该条件下，若反应i的起始浓度分别为 mol⋅L， mol⋅L，8 min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8 min内CO的平均反应速率为 (2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400，此温度下，在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： 物质 c/(mol·L) 0.05 2.0 2.0 此时 (填“>”“<”或“=”) (3)催化总反应为： ① kJ⋅mol ②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。图中X代表 (填“温度”或“压强”)。 (4)在一个容积为1 L的密闭容器中发生反应：。回答下列问题： ①用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式 。 ②下列有关上述可逆反应的说法正确的是 。 A．断裂个同时断裂个键，说明该可逆反应达到平衡 B．混合气体的平均密度不再改变，说明该可逆反应达到平衡 C．在该容器中充入一定量的氢气，平衡不移动 D．在该容器中充入，平衡常数K增大 E．，说明该可逆反应达到平衡 F．该反应在低温下能自发进行 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 化学平衡 考点一 化学平衡状态的判断 【例1-1】（23-24高二上·上海·期中）一定温度下的密闭容器中发生可逆反应，一定能说明该反应已达到平衡状态的是 A．3v逆(H2) = 2v正(NH3) B．容器中气体的密度不发生变化 C．n(NH3)：n(H2) = 2：3 D．生成1molN2的同时生成2molNH3 【答案】D 【解析】A．化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，也可以是反应速率之比等于化学计量数之比，有正有逆即可判断反应是否达到平衡，时达到平衡，故A错误； B．反应体系中各物质均为气体，且容器的体积不变，则混合气体的密度一直不变，混合气体的密度不能判断是否达到平衡状态，故B错误； C．各物质的浓度不再发生变化，化学反应达到化学平衡状态，比值关系不能判断是否达到平衡，故C错误； D．生成1molN2为逆反应方向，生成2molNH3为正反应方向，有正有逆且符合化学计量数之比，即化学反应达到化学平衡状态，故D正确； 故答案选D。 【例1-2】（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）在一个恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应：，已知M的状态未知，则下列描述一定达到平衡的标志是 ①当物质N、P、Q的体积分数比为2∶1∶1时 ②混合气体的密度不变时 ③体系的温度不变时 ④反应速率时 ⑤体系的压强不变时 ⑥气体的平均相对分子质量不变时 A．①③④ B．③⑤⑥ C．②③⑥ D．③④⑤ 【答案】B 【解析】从平衡状态的两个重要特征判断：v正=v逆，混合物中各组成成分的百分含量不变。 ①当物质M、N、P的体积分数比为 2 : 1 : 1时，并不能说明各组分的浓度保持不变，不能说明达到平衡，错误； ②在恒容、密闭容器中，若M是气体，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡，错误； ③化学反应一定伴随有能量变化，恒容绝热的密闭容器中，随着反应的进行，体系的温度改变，当体系的温度不变时，达到平衡，正确； ④反应速率2v(N)正=v(Q)逆时，速率之比不等于系数之比，错误； ⑤恒容绝热容器中，若M是固体，反应前后气体的化学计量数之和相等，该反应过程中容器温度改变，压强改变，当压强不变时，说明反应达到平衡；若M是气体，该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当压强不变时，说明反应达到平衡，正确； ⑥若M是气体，反应前后气体的化学计量数之和不相等，若M是固体，反应前后气体的质量不相等，当达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量不再改变，正确； 故选B。 【变式】 1．（23-24高二上·江苏苏州·阶段练习）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是 ①         ②SiF4的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化     ④混合气体的体积不再变化 ⑤4 mol H-O键断裂的同时，有2 mol H-F键断裂 A．①②③ B．②④⑤ C．②③ D．③④⑤ 【答案】C 【解析】①表示反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态； ②SiF4的体积分数不再变化，则各物质的浓度不变，反应达平衡状态； ③反应前后气体的分子数不等，反应过程中体系的压强不断发生改变，当容器内气体压强不再变化时，反应达平衡状态； ④密闭容器的体积不变，则混合气体的体积始终不变，反应不一定达平衡状态； ⑤4 mol H-O键断裂的同时，有2 mol H-F键断裂，虽然反应进行的方向相反，但变化量之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态； 综合以上分析，②③符合题意，故选C。 2．（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在绝热条件下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡状态的条件数目为 ① ②密闭容器中温度不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④断裂3molN-H键的同时形成键 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥混合气体总质量不变 ⑦密闭容器中CO2的体积分数不变 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】C 【解析】①时反应达到平衡，①不确定； ②绝热条件，反应过程有吸放热过程，故密闭容器中温度不变时，②达到平衡； ③有固体参加反应，混合气体的总质量随着反应进行发生改变，容器体积不变，故当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达平衡，③达平衡； ④断裂3molN-H键表示消耗1mol氨气，形成键表示生成0.5mol二氧化碳，消耗量等于生成量，反应达到平衡，④达平衡； ⑤反应前后气体的计量数和不等，故密闭容器混合气体的总物质的量不变时反应达平衡，⑤达平衡； ⑥有固体参加反应，故混合气体总质量不变时，反应达平衡，⑥达平衡； ⑦生成的二氧化碳和氨气的比恒为1∶2，故密闭容器中CO2的体积分数始终保持不变，⑦不能说明反应达平衡；共5个；故选C 3．（23-24高二上·四川成都·阶段练习）可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在绝热容积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志正确的有 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      ⑧NO2的转化率不再随时间改变而改变 ⑨NO与O2的物质的量之比不再随时间改变而改变     ⑩n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1 ⑪化学平衡常数K不再随时间改变而改变 A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 【答案】B 【解析】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，生成O2是正反应，生成NO2是逆反应，正逆反应速率相等，①符合题意； ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，描述的都是正反应，不能作为判断平衡的标志，②不符合题意； ③反应速率之比等于化学计量数之比，因此无论是否达到平衡，NO2、NO、O2表示的反应速率的比均为2∶2∶1，③不符合题意； ④混合气体的颜色不变化说明NO2的浓度不变化，说明反应达到平衡状态，能作为判断平衡的标志，④符合题意； ⑤该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时不能作为判断平衡的标志，⑤不符合题意； ⑥因该反应是物质的量增大的化学反应，物质的量与压强成正比，未达到平衡状态前，反应体系压强不断变化，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，能说明反应达到平衡状态，能作为判断平衡的标志，⑥符合题意； ⑦混合气体的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量，因质量是守恒的，反应达到平衡状态前，气体的物质的量不断变化，只有达到平衡时才不变，混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，能作为判断平衡的标志，⑦符合题意； ⑧反应无论正向还是逆向，都会使NO2的转化率改变，故NO2的转化率不再随时间改变而改变，证明达到了平衡状态，能作为判断平衡的标志，⑧符合题意； ⑨若开始时NO与O2的物质的量之比就是2:1，或者都为0，由于NO与O2反应比为2:1，无论是否到达平衡，物质的量之比都保持2：1不变，所以NO与O2的物质的量之比不再随时间改变而改变不能作为判断平衡的标志，⑨不符合题意； ⑩n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1时只是表示三者的物质的量之比，此时反应仍然有可能正在进行，所以n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1不能作为判断平衡的标志，⑩不符合题意； ⑪化学反应均有热效应，当绝热容器温度不变时，化学平衡常数K不再随时间改变而改变，说明反应达到平衡，⑪符合题意； 综上所述，①④⑥⑦⑧⑪符合题意，故选B。 考点二 影响化学平衡移动的因素 【例2-1】（2024广东广州）反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在密闭容器中达到平衡，则下列叙述正确的是（ ） A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小 B．保持体积不变，充入少量He，则平衡向逆反应方向移动 C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应速率增大 D．保持压强不变，充入少量He，则平衡向正反应方向移动 【答案】D 【解析】A．仅将容器的体积缩小一半，压强增大，则反应速率增大，故A不符合题意； B．保持体积不变，充入少量He，各物质的浓度不变，则平衡不移动，故B不符合题意； C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变，故C不符合题意； D．保持压强不变，充入少量He，只能使容器的体积增大，各反应气体的分压减小，即减压，平衡向体积增大的方向移动，即平衡向正反应方向移动，故D符合题意； 答案选D。 【例2-2】（2024湖北）将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ） A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，最终混合气体颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，平衡后压强为原来的两倍 D．恒温恒容时，平衡后，向容器内再充入1molNO2，NO2的转化率变大 【答案】D 【解析】A．升高温度，反应向吸热方向进行，气体颜色加深，说明平衡向左移动，所以此反应为放热反应，故A项错误； B．慢慢压缩气体体积，会使NO2浓度增大，混合气体颜色变深，虽然平衡会向右移动，但是恢复不到原来的颜色，故B项错误； C．慢慢压缩气体体积，当体积减小一半时，压强会变为原先的两倍，但是随着平衡的正向移动，压强会逐渐变小，故C项错误； D．恒温恒容时，平衡后向容器中再充入1molNO2，可将该过程分为两步，第一步可认为：恒温恒压下充入1molNO2，此时可认为是重新建立了一个等效平衡，此时NO2的转化率未变；第二步可认为：将该恒温恒压装置压缩至与原先体积相同的体积，这个过程中NO2的转化率变大，故D项正确； 故答案为D。 【变式】 1．（23-24高二下·四川雅安·开学考试）在反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0中，既能使反应速率加快又能增大H2转化率的是 ①增大压强  ②升高温度③及时液化移走NH3④通入N2 ⑤通入H2⑥加入催化剂 A．①②③ B．①②④ C．①④ D．①②⑥ 【答案】C 【解析】①增大压强反应速率加快平衡正向移动， ②升高温度反应速率加快平衡逆向移动， ③及时液化移走NH3反应速率减慢，平衡正向移动， ④通入N2 反应速率加快平衡正向移动， ⑤通入H2反应速率加快平衡正向移动，H2转化率减小； ⑥加入催化剂反应速率加快平衡不移动， 故选①④，选C。 2．（23-24高二上·山西运城·阶段练习）在密闭容器中，发生反应  ，当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有 A．增大容器体积 B．降低温度 C．恒容下充入HI气体 D．加入催化剂 【答案】C 【解析】A．增大容器的体积，平衡不移动，反应体系各组分的浓度增大，即碘的浓度减小，颜色变浅，故A不符合题意； B．反应 (正反应吸热)，降低温度，平衡向放热的方向移动，即平衡逆向移动，混合气体颜色变浅，故B不符合题意； C．恒压下充入HI气体，二者为等效平衡，但碘的浓度增大，颜色加深，故C符合题意； D．加入催化剂，反应体系的反应速率增大，但平衡不移动，混合气体颜色基本不变，故D不符合题意； 故答案选C。 3．（2024天津南开 ）某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) ⇌pC(g)     ΔH < 0 的化学平衡常数为K，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，K值增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 【答案】D 【解析】A．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动即向逆反应方向移动，故温度越高，平衡常数K值越小，A错误； B．其他条件不变，通入稀有气体，参加反应的气体浓度不变，反应速率也不变，B错误； C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，逆反应速率减小，平衡向正向移动，反应物浓度减小，正反应速率也逐渐减小，C错误； D．其他条件不变，增大压强，体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞几率增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D正确；答案选D。 考点三 勒夏特列原理及其应用 【例3-1】（23-24高二下·云南玉溪·开学考试）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 ①实验室常用饱和溶液除去中混有的气体 ②长时间存放的溴水，会变为无色透明 ③打开雪碧的瓶盖，立即有气体逸出 ④FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 ⑤合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率 ⑥钢铁在潮湿的空气中容易生锈 ⑦溶液中滴加NaOH溶液后颜色变为黄色 A．①②③④⑥⑦ B．②④⑥⑦ C．④⑥⑦ D．⑥ 【答案】D 【解析】①实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2气体，溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，碳酸氢根降低了二氧化碳的溶解度，可以用勒夏特列原理解释，故①不选； ②溴水在溶液中存在平衡，长时间存放的溴水中HBrO不稳定易分解，平衡正向移动，导致Br2浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故②不选； ③雪碧中存在，打开瓶盖，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即气体逸出，能用勒夏特列原理解释，故③不选； ④，加入稀盐酸，H+与S2-结合生成H2S气体，使S2-浓度减小，平衡右移，FeS能溶于稀盐酸中，能用勒夏特列原理解释，故④不选； ⑤合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率，合成氨是可逆反应，增大压强，平衡向着使压强减小的方向移动，能够用勒夏特列原理解释，故⑤不选； ⑥钢铁在潮湿空气中生锈是发生了电化学腐蚀，不是化学平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，故⑥选； ⑦，滴加NaOH溶液，H+被消耗，平衡右移，溶液颜色变黄，能用勒夏特列原理解释，故⑦不选； 综上所述，答案选D。 【变式】 1．（23-24高二下·广东·期末）下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 A．的醋酸溶液加水稀释100倍， B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】D 【解析】A． 醋酸是弱酸，在水溶液中不完全电离，加水稀释会促进电离，所以当原来pH=3(即c(H+)=10-3mol/L) 加水稀释100倍后，氢离子浓度大于10-5 mol/L，即3<pH<5，能用化学平衡移动原理解释，故A不符； B． NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，能用化学平衡移动原理解释，故B不符； C． 增大反应物浓度，可使平衡正向移动，合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率，能用化学平衡移动原理解释，故C不符； D． 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，故D符合； 故选D。 2．（23-24高二下·广东东莞·期中）下列相关事实能用勒夏特列解释的是 A．大部分盐类水解符合“越稀越水解”的规律 B．加入MnO2能加快H2O2分解放出O2 C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ/mol，工业上采用高温条件更有利于合成氨 D．硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3，工业上常加入V2O5做催化剂 【答案】A 【解析】A．大部分盐类水解符合“越稀越水解”的规律，是因为加水稀释使得溶液中生成物的浓度减小更快，促使水解正向进行，能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．能加快分解放出，是因为二氧化锰为催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．正反应是放热反应，升高温度加快化学反应速率，但平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 3．（23-24高二下·广东·期中）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．溶液中加入后颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．对，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深 D．红棕色气体加压后颜色先变深后变浅 【答案】C 【解析】A．溶液中存在Fe(SCN)3Fe3++3SCN-，加入固体KSCN，SCN-浓度增大，平衡逆向移动，颜色加深，能用勒夏特列原理解释，A不合题意； B．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，B不合题意； C．对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强容器体积减小，碘浓度增大而使颜色变深，压强增大但平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D．2NO2(g)N2O4(g)，增大压强后，反应体系的体积减小，二氧化氮的浓度增大，导致气体颜色加深，增大压强平衡正向移动，单质气体颜色又变浅，所以能用勒夏特里原理解释，D不合题意； 故答案为：C。 4．（22-23高二上·云南临沧·阶段练习）下列现象或操作可用勒夏特列原理解释的是 A．与同浓度盐酸反应时，粉末状石灰石比块状石灰石产生气泡快 B．反应达到平衡后，压缩容器体积，体系颜色变深 C．为增强新制氯水的漂白能力可向其中加少量石灰石 D．实验室向盛溶液的试剂瓶中加适量的铁屑 【答案】C 【解析】A．与同浓度盐酸反应时，粉末状石灰石比块状石灰石产生气泡快，因为粉末状石灰石与盐酸的接触面积更大，与勒夏特列原理无关，A不符合题意； B．达到平衡后的体系，压缩容器体积，平衡不移动，但I2的浓度变大，体系颜色变深，与勒夏特列原理无关，B不符合题意； C．新制氯水中存在平衡：，而酸性：，加入石灰石，其中的与HCl反应，不与HClO反应，可使平衡右移，HClO浓度增大，漂白性增强，可用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．具有强还原性，易被氧气氧化为，加适量铁屑可将还原为，所以加铁屑的目的是防止氧化，与勒夏特列原理无关，D不符合题意； 故选C。 考点四 化学平衡常数 【例4-1】（2024广西钦州）下列关于化学平衡常数的说法中错误的是 A．某特定反应的平衡常数只与温度有关 B．催化剂不能改变平衡常数的大小 C．平衡常数发生改变，化学平衡必发生改变 D．化学平衡移动时，平衡常数必改变 【答案】D 【解析】A．平衡常数只与温度有关，A项不符合题意； B．平衡常数只受到温度的影响，催化剂不能改变平衡常数的大小，B项不符合题意； C．平衡常数变大，平衡正向移动，平衡常数减小，平衡逆向移动，平衡常数改变，化学平衡必然移动，C项不符合题意； D．平衡常数只受温度的影响，能引起平衡移动的因素有多个，只有平衡因为温度变化而移动时，平衡常数才会改变，D项符合题意； 故正确选项为D 【例4-2】（2024·内蒙）温度为T1时，向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = －41 kJ/mol。数据如下，下列说法不正确的是 容器 甲 乙 反应物 CO H2O CO H2O 起始时物质的量（mol） 1.2 0.6 2.4 1.2 平衡时物质的量（mol） 0.8 0.2 a b A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4 kJ B．T1时，反应的平衡常数K甲 = 1 C．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍 D．乙容器中，平衡时CO的转化率约为75% 【答案】D 【解析】A. 甲容器中平衡时，消耗的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = －41 kJ/mol，可知平衡时放出热量为：41 kJ/mol×0.4mol=16.4 kJ，故A正确； B. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始（mol） 1.2 0.6 0 0 转化（mol） 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡（mol） 0.8 0.2 0.4 0.4 在T1达到平衡状态时甲容器中，c(CO)=0.4mol/L，c(H2O)=0.1mol/L，c(CO2)=0.2mol/L，c(H2)= 0.2mol/L，则该温度下反应的平衡常数K甲 = 0.2×0.2/0.4×0.1=1，故B正确； C. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)为气体体积不变的反应，压强不影响化学平衡，则甲、乙互为等效平衡，达到平衡时反应物转化率相等，则0.8/1.2=a/2.4，解得a=1.6，故C正确； D.根据C项可知a=1.6，乙容器中，平衡时CO的转化率为×100％≈33％，故D错误； 故选D。 【变式】 1．（2024河北保定·期末）下列有关化学平衡常数的描述中正确的是 A．化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，与其他外界条件无关 B．相同温度下，反应与反应的化学平衡常数相同 C．反应  的化学平衡常数随温度升高而增大 D．一定温度下，反应的平衡常数只有一个 【答案】D 【解析】A．温度的变化也会影响平衡常数大小，A错误； B．两个反应互逆，所以两个反应的平衡常数互为倒数，B错误； C．该反应焓变小于0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，C错误； D．对于同一反应温度不变，平衡常数不变，D正确； 综上所述答案为D。 2 ．（23-24高二下·浙江杭州·期中）为了研究汽车尾气净化反应：的转化效率，某小组在一定温度下，使用气体传感器测得不同时间的和物质的量浓度如下： 时间 0 1 2 3 4 5 1.00 0.45 c 0.15 0.1 0.1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 下列说法不正确的是 A．前内生成的反应速率 B．单位时间内，消耗的物质的量等于生成的物质的量时即达到平衡状态 C．上表中c的值为0.25 D．该温度下的平衡常数 【答案】A 【解析】A．前内生成的反应速率，A错误； B．单位时间内，消耗的物质的量等于生成的物质的量，即正逆反应速率相等时即达到平衡状态，B正确； C．c是2s时，NO的浓度，由表中可知，CO的浓度为2.85，CO物质的量的改变量和NO的改变量是相同的，3.6-2.85=1.00-c，c=0.25，C正确； D．4s时达到平衡， ，D正确； 故选A。 3．（2024·四川乐山 ）科研工作者利用生物无水乙醇脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示，下列说法正确的是 温度(K) 化学平衡常数 I.C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g) II.2C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g) 500 3.2 0.80 700 7.7 0.14 900 12.3 0.12 A．升高温度反应I的速率加快，反应II的速率减慢 B．反应I的△H>0 C．由信息可知相同条件下反应I比反应II更易发生 D．500K时，C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)的平衡常数为5.6 【答案】B 【解析】A．升高温度，反应速率加快，故反应Ⅰ、Ⅱ的速率均加快，故A错误； B．由表格数据可知，升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的△H>0，故B正确； C．由表格信息可知，反应Ⅰ是气体体积增大的吸热反应，反应△H>0、△S>0，在高温条件下反应△H—T△S＜0，反应才能自发进行，反应Ⅱ是气体体积不变的放热反应，反应△H＜0、△S≈0，在任何条件下反应△H—T△S＜0，则相同条件下反应II比反应I更易发生，故C错误； D．由盖斯定律可知，反应I×2—反应II得到反应C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)，则500K时，反应的平衡常数K===12.8，故D错误； 故选B。 考点五 化学平衡图像的分析 【例5-1】（22-23高二上·黑龙江鸡西·阶段练习）某反应4A(g)⇌mB(g)+2C(g)  ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是    A．m=2 B．t1时增大了A的浓度 C．t3时降低了温度 D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变 【答案】C 【解析】t1、t2、t3、t4是平衡后只改变一个条件：t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，而且t2时正逆反应速率都增大，且相等，说明增大了压强，平衡不发生移动，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2；结合浓度、压强、温度对反应速率和化学平衡常数的影响解答。 A．由分析可知，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2，则m=2，故A正确； B．t1时正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，平衡正向移动，而升高温度，平衡逆向移动，所以不能改变温度，则t1时增大了A的浓度，故B正确； C．该可逆反应为放热反应，降低温度时，正反应速率瞬间减小，同时反应正向移动，反应物浓度减小，正反应速率应该呈现下降趋势，故C错误； D．t1至t4时间段内，温度没有变化，所以化学平衡常数的值保持不变，故D正确。 答案选C。 【例5-2】（23-24高二上·陕西延安·阶段练习）一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行反应：，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应达到平衡后，及时抽走部分，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高 C．6min时，的体积分数约为31.4% D．反应达到平衡时，容器内的压强与初始压强的比值为 【答案】C 【解析】A．根据图示可知，0-6min内，N物质的量变化量为6mol，M物质的量变化量为3mol，P物质的量变化量为1mol，三种物质的反应速率之比，A正确； B．反应达到平衡后，及时抽走部分，平衡正向移动，N的初始物质的量不变，转化量增大，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高，B正确； C．6min时N、M、P三种物质的物质的量分别为5mol、4mol、2mol，的体积分数约为：，C错误； D．反应在恒容密闭容器中进行，初始时N、M、P三种物质的物质的量分别为8mol、2mol和3mol，平衡时三种物质的物质的量分别为2mol、5mol和4mol，平衡时与初始时物质的量总和之比为11：13，压强比为11：13，D正确； 答案选C。 【例5-3】（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响图象如下，下列判断正确的是 A．由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B．由图2可知，该反应 C．图3中，点3的反应速率 D．图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 【答案】C 【解析】A．由图1可知, 先平衡温度高，，C占比少，说明逆向移动，说明该反应逆反应为吸热反应，故A错误； B．由图2可知，随着压强增大，反应向体积减小的方向移动，C占比多，该反应，故B错误； C．图3中，点3做一条竖直辅助线，相同温度B的转化率低于平衡状态，所以要正向移动，则反应速率，故C正确； D．图4中，若，则a曲线不一定使用了催化剂，增大压强也可以，故D错误； 答案选C。 【变式】 1．（2024重庆）湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素，其反应原理为  ，反应达到平衡后仅改变某一条件，反应速率v与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是 A．t2时刻，改变的某一条件可能是充入少量的N2 B．t4时刻，改变的某一条件可能是增大压强 C．t2、t4、t6时刻改变条件后，该反应的化学平衡常数也一定发生了改变 D．反应达到平衡的各时间段内，时间段内CO2的含量最低 【答案】B 【解析】由图象可知t1时达到平衡，t2时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，反应为放热且气体分子数增多的反应，可为升高温度、增大压强等，t4时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，可为升高温度、增大压强等，t6时正逆反应速率都增大，且平衡不移动，可为加入催化剂。 A．t2时刻图中是逆向进行，当改变浓度时其中一个速率瞬间不变，而图中正逆反应速率都瞬间增大，故A错误； B．t4时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，可为升高温度、增大压强等，故B正确； C．t6时正逆反应速率都增大，且平衡不移动，可为加入催化剂，而温度不变，则平衡常数不变，故C错误； D．t2、t4逆向移动CO2的含量减小，t6平衡不移动，故t3～t4，t5～t6，t6～t7段二氧化碳的含量小于为t1～t2时间段内CO2的含量，故t1～t2时间段二氧化碳含量最高，故D错误； 故选：B。 2．（23-24高二下·安徽黄山·期末）在密闭容器中，发生可逆反应　，当其他条件不变时，改变某一条件，对此反应的影响可用如下图表示。下列说法错误的是 A．图Ⅰ表示时刻升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅰ不能表示时刻增大物质的浓度对反应速率的影响 C．图Ⅱ不能表示在时刻减小容器体积对反应速率的影响 D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高 【答案】C 【解析】A．升温，正逆反应速率均增大，正逆反应速率都增大，反应为放热反应平衡逆向进行，图象符合要求，故A正确； B．增大C为生成物的浓度，正逆反应速率均增大，但是在增大的瞬间，正反应速率不变，所以正反应速率在t1时刻不变，不会离开原平衡点，图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响，故B正确； C．该反应前后气体体积不变的反应，缩小体积增大压强，也只改变反应速率，不影响平衡的移动，和本图结果一样，故C错误； D．先拐先平温度高，乙温度高于甲，反应速率大，升温平衡逆向进行，A转化率减小，图象符合，故D正确； 答案选C。 3．（23-24高二上·安徽安庆·阶段练习）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量)，下列结论正确的是 注：反应Ⅰ：2A(g)+B(g)2C(g)；反应Ⅱ：2A(g)C(g)；反应Ⅲ：3A(g)+B(g)2C(g)；反应Ⅳ：A(g)+B(g)2C(g) A．反应Ⅰ：，P2>P1 B．反应Ⅱ：H<0，T1<T2 C．反应Ⅲ：若H>0，则T2＞T1 D．反应Ⅳ：若H<0，T2>T1 【答案】C 【解析】A．反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向，结合图象，压强增大A的转化率应增大，所以p2＞p1，它随温度的升高A的转化率降低，所以正反应为放热反应H＜0，A错误； B．关于反应Ⅱ由图象可以看出T1条件下达到平衡所用的时间少，所以T1＞T2，而在T1条件下达平衡时n（C）小，所以说明低温有利于C的生成，故它主要的正反应为放热反应H＜0，B错误； C．反应Ⅲ若ΔH>0，则升高温度平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，与图象吻合，则T2＞T1，C正确； D．关于反应Ⅳ，由图象可以看出T2条件下A的转化率大，因此当T2＞T1时，说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此正反应为吸热反应H＞0，或者：若ΔH＜0，则升高温度平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，则T2＜T1，D错误； 故答案为：C。 4．（23-24高二下·江苏无锡·期中）已知反应其它条件不变时，混合物中物质C的百分含量与温度(T)、物质A的百分含量与压强(p)的关系如图。下列判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．由物质C的百分含量与温度图可知，当其他条件一定时，温度越高，反应速率越大，越快达到平衡状态，则T1<T2，由T2到T2，温度升高，C的百分含量减小，则升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应，，A错误； B．由上述分析可知，T1<T2，，B错误； C．由物质A百分含量与压强关系图可知，当其他条件一定时，压强越大，反应速率越大，反应越快达到平衡，则P1<P2，增大压强，A的含量不变，说明压强对平衡无影响，故反应前后气体计量数相等，C正确； D．由上述分析可知，P1<P2，a=c+d，D错误； 答案选C。 5（23-24 四川成都·期中）已知化学反应，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是 A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应 B．由图b可知：m+n＞p C．若反应在绝热条件下正向发生，由图c可知该反应为吸热反应 D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂 【答案】B 【解析】A．图a为折线图，先出现拐点者先达到平衡，说明其反应速率快，反应速率快说明对应的温度高或压强大，故图a中T1＞T2，对比两条曲线发现，平衡时温度越高，C%越少，说明温度升高，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，推得逆向为吸热反应，正反应为放热反应，故A错误； B．比较m+n与p大小关系，需考虑压强对平衡移动的影响，根据图b,压强增大，C%升高，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，推得m+n＞p，故B正确； C．根据图c,反应起始一段时间速率加快，由于反应开始后，浓度是一直减小的，故不可能是浓度的原因，联想到绝热体系，可能是因为温度升高导致反应速率加快，说明该反应为放热反应，故C错误； D．图d说明a对应改变的条件不影响平衡移动，可能是使用了催化剂，也可能是m+n=p，加压，所以曲线a不一定是加入了催化剂，故D错误； 故选：B。 一、单选题（本题共16题，共44分，第1-10题，每题2分；第11-16题，每题4分。每题只有一个选项为正确答案） 1．（2024安徽芜湖 ）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到平衡的是 ①               ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变     ④密闭容器中氨气的体积分数不变 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】B 【解析】①，没有指出正逆反应速率，且不满足化学计量数关系，无法判断平衡状态，故①不选； ②该反应为气体物质的量增大的反应，密闭容器中总压强为变量，混合气体的总压强不变时，表明达到平衡状态，故②选； ③NH2COONH4(s)为固体，混合气体的总质量为变量，气体的总体积为定值，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，故③选； ④体系中只有NH3(g)和CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终满足2：1，则密闭容器中氨气的体积分数始终不变，无法判断平衡状态，故④不选； 答案选B。 2．（23-24湖南）一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①反应混合物的质量始终保持不变，但体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，故选； ②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，故不选； ③该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确，故不选； ④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，故选； 综上所述，①④正确，故选D。 3（23-24高二下·山西大同·阶段练习）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】B 【解析】①合成氨反应的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2，压强增大，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；③增加NH3的物质的量，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低；④维持恒压条件，通入一定量惰性气体，相当于减小压强，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低； ①②氮气的平衡转化率升高，选B；故选B。 4．（23-24高二上·湖南株洲·阶段练习）在一定温度下的密闭容器中发生反应， 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡，测得A的浓度为0.3mol/L，下列有关判断不正确的是 A．x + y > z B．平衡向正反应方向移动 C．B的转化率降低 D．C的体积分数减小 【答案】B 【解析】反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，若平衡不移动，则理论上A的浓度减小为原来的一半，即为0.25mol/L，但事实上再次达平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L，则说明减小压强，平衡向逆反应方向移动，据此分析。 A．根据分析，减小压强，A的浓度从0.25mol/L变为0.3mol，平衡逆向移动，可知化学计量数x + y > z，A正确； B．减小压强，A的浓度从0.25mol/L变为0.3mol，平衡逆向移动，B错误； C．由于平衡逆向移动，所以反应物B的转化率降低，C正确； D．由于平衡逆向移动，产物C的含量减小，C的体积分数减小，D正确； 答案选B。 5．（23-24高二上·广东湛江·期中）可逆反应：  ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A．     B．     C．     D．     【答案】C 【解析】对于左图，先拐先平衡，说明，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q<0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，a+b>c+d，反应为气体分子数减小的反应，熵变小于0； 故选C。 6．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）在密闭容器中，一定量混合气体发生反应：，平衡时测得C的浓度为。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为。下列有关判断不正确的是 A．C的体积分数减小 B．化学平衡常数减小 C．在建立新平衡的过程中，逐渐减小 D． 【答案】B 【解析】温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，如果平衡不移动，浓度应该是，但是达到平衡时，测得C的浓度变为，说明平衡逆向移动，据此作答。 A．平衡逆向移动，C的物质的量减小，体积分数减小，故A正确； B．温度不变，化学平衡常数不变，故B错误； C．平衡逆向移动，说明逆反应速率大于正反应速率，要逐渐减小，故C正确； D．根据勒夏特列原理，加压向气体体积减小的方向移动，得，故D正确； 答案选B。 7．（23-24高二上·安徽合肥·阶段练习）下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率 B．工业合成氨在压强为下进行 C．氯水宜保存在低温、避光条件下 D．、、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 【答案】D 【解析】A．工业上生产硫酸的过程中存在平衡，使用过量的空气可以促进平衡正向移动，提高SO2的利用率，能勒夏特列原理解释，故A不符合题意； B．工业合成氨存在平衡，压强增大，平衡正向移动，通过氨气的产率，能勒夏特列原理解释，故B不符合题意； C．氯水存在平衡，高温或光照条件下，HClO易分解促使平衡正向移动，故氯水宜保存在低温、避光条件下，能勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系，加压后H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡不移动，颜色变深可能是压缩了体积增大了I2(g)浓度造成的，不能用勒夏特列原理解释，故D符合题意； 答案选D。 8．（23-24高二上·上海·期中）往密闭容器中充入A、B两种气体，发生反应。反应过程中A、B、C三种气体的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的图像正确的是 A．B．C． D． 【答案】D 【解析】密闭容器中充入A、B两种气体，A、B为反应物，随着反应的进行，A、B物质的量浓度逐渐减小，物质的量浓度改变之比等于化学计量数之比，C为生成物。根据题干信息A(g)+B(g)⇌C(g)，该反应为可逆反应，一定条件下达到化学平衡状态，符合的图像是D， 故答案选D。 9．（23-24高二下·云南昆明·期末）一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．物质X为NO B．反应进行到时，v(正)>v(逆) C．内，的平均反应速率为 D．达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 【答案】D 【解析】A．4min时反应达到平衡状态，，则反应为，即X为N2，A项错误； B．反应进行到8min时仍处于平衡状态，，B项错误； C．0~4min内，NH3的平均反应速率，C项错误； D．达到平衡时，向容器中充入一定量的H2O(g)，c(H2O)增大，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率将减小，D项正确； 答案选D。 10．（23-24高二下·广东深圳·期末）在恒容密闭容器中，一定量的NO、CO发生反应：。运用变量控制的方法，探究温度或催化剂比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)对CO、NO转化的影响。三组实验中随t(时间)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．实验I，时刻CO的消耗速率小于CO的生成速率 B．其他条件不变，充入惰性气体平衡正向移动 C．实验I、Ⅱ相比，I中催化剂比表面积更大 D．实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高 【答案】D 【解析】A．实验I，时刻还未达到平衡，则正反应速率大于逆反应速率，即CO的消耗速率大于CO的生成速率，故A错误； B．其他条件不变，充入惰性气体，体系各物质浓度不变，则平衡不移动，故B错误； C．实验I、Ⅱ相比，Ⅱ中反应速率更快，达到平衡时间更短，则Ⅱ催化剂比表面积更大，故C错误； D．实验Ⅲ相比实验Ⅱ，达到平衡时间更短，则实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高，故D正确； 故选D。 11．（23-24高二下·上海·期中）某化学研究性学习小组用和模拟工业合成甲醇。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。下列说法正确的是 A．， B．的平衡转化率， C．化学反应速率， D．化学平衡常数， 【答案】B 【解析】A．先达到平衡，说明反应速率大，对应的反应条件强，即“先拐先平，数值大”，故，，A错误； B．平衡时，甲醇的物质的量越多，氢气的物质的量越少，说明反应物的平衡转化率越大，则的平衡转化率，，B正确； C．由A项分析知，化学反应速率，，C错误； D．化学平衡常数只与温度有关，T1温度下，反应达到平衡时，甲醇的物质的量更多，故，下，温度相同，故，D错误； 故选B。 12．（23-24高二下·山东青岛·阶段练习）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①在含有的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 ②，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④恒温恒压的容器中有，若通入Ar，气体的颜色先变浅后逐渐加深 ⑤，平衡时将容器的体积缩小至一半，新平衡的浓度与原平衡相同 ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 A．①②⑥⑧ B．①③⑥⑧ C．⑤⑥⑦ D．②③⑦⑧ 【答案】C 【解析】①的红色溶液中存平衡，在加铁粉，浓度减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，①能用勒夏特列原理解释； ②，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来平衡正向移动，生成更多的金属钾，②能用勒夏特列原理解释； ③氯气与水反应，饱和食盐水中浓度大，平衡逆向移动，减少氯气的反应，③能用勒夏特列原理解释； ④恒温恒压的容器中有，若通入Ar，体积增大，浓度减小，气体的颜色先变浅，体系中有关其他的压强减小，平衡逆向移动，气体的颜色逐渐加深，④能用勒夏特列原理解释； ⑤，该反应的平衡常数，平衡时将容器的体积缩小至一半，由于温度不变，不变，新平衡的浓度与原平衡相同，⑤不能用勒夏特列原理解释； ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系中存在反应，加压后(g)浓度增大，颜色变深，但平衡不移动，⑥不能用勒夏特列原理解释； ⑦合成氨的反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，500℃时比室温更有利于合成氨的反应是由于温度越高，反应速率越快；⑦不能用勒夏特列原理解释； ⑧将混合气体中的氨液化，可以减小氨气的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应，⑧能用勒夏特列原理解释； 综上所述，故选C。 13．（23-24高二下·河南驻马店·期末）已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【答案】B 【解析】A．由时可自发进行，该反应，，则在低温下能自发进行，故A错误； B．若时升高温度，则改变条件瞬间，正反应速率增大，速率曲线与原平衡点应没有连接点，则改变的不是温度，若向容器中通入一定量的，逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，正反应速率也逐渐增大，故B正确； C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，都是指正反应，并不能说明正逆反应速率相等，故C错误； D．平衡常数之和温度有关，温度不变，平衡常数不变，则K(Ⅱ)=K(Ⅰ)，故D错误； 故选B。 14．（23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习）恒温恒容条件，进行如下反应：，已知、、的起始浓度分别为、、，总压强为，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度或分压有可能是 A．的分压为 B．的浓度为 C．的分压为 D．Z的浓度为 【答案】B 【解析】、、的起始浓度分别为、、，由于反应物和生成物都加入，不能确定向哪个方向建立平衡，进行极端情况讨论： ①假设正向彻底进行，则、、的起始浓度分别为、、； ②假设逆向彻底进行，则、、的起始浓度分别为、、； 实际平衡时的数据在上述两种极端情况之间，但达不到极端值； A．第①种极端值的分压为，不能达到，故A不选； B．的浓度为，在上述两种极端情况之间，可能达到，故B选； C．第②种极端值的分压为，不能达到，故C不选； D．Z的浓度为为第①种极端值，不能达到，故D不选。 答案选B。 15．（22-23高二上·云南临沧·阶段练习）在2L恒容密闭容器中，通入1mol X、0.6mol Y，发生反应：，2min末，测得Z、W的浓度分别为、，则下列说法错误的是 A． B．反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变 C．0~2min内，为 D．2min末，等于8∶3 【答案】B 【解析】A．由于Z和W都为生成物，2min末Z、W的浓度分别为、，二者浓度之比等于化学计量数之比，即，则，A正确； B．由于产物中计量数之和小于反应物计量数之和，开始反应后，混合气体的物质的量之和变小，但由于各物质都为气体，气体总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量变大，B错误； C．根据题意列“三段式”如下： ，则0~2min内，，C正确； D．2min末，，D正确； 故答案选B。 16（23-24高二下·黑龙江大庆·开学考试）同一温度下，向相同容积的甲、乙两容器中都分别充入气体使其发生分解反应，若甲容器保持温度、容积不变，乙容器保持温度、压强不变，分别达到平衡，下列说法中不正确的是 A．平衡时，容器内的压强：甲>乙 B．反应达到平衡时所需时间：甲<乙 C．平衡时，氧气的浓度：甲<乙 D．平衡时，容器内的体积分数：甲>乙 【答案】C 【解析】容器中发生的反应为2SO3(g)⇋2SO2(g)＋O2(g)。若甲、乙都保持温度和容积不变，则达到平衡时甲、乙为完全等同的平衡状态，甲、乙中各物理量分别对应相等。乙容器保持温度、压强不变，随着平衡的建立，气体分子的物质的量增加，乙容器的体积增加直至平衡时保持不变。甲容器体积不变，压强增大，甲容器压强大于乙容器压强，平衡向逆反应方向移动。 A．乙容器保持温度、压强不变，随着平衡的建立，气体分子的物质的量增加，乙容器的体积增加直至平衡时保持不变。甲容器体积不变，压强增大，甲容器压强大于乙容器压强，A正确； B．甲中压强大于乙，甲的反应速率大于乙，反应达到平衡时所需时间：甲<乙，B正确； C．甲保持体积不变，乙压强不变，随着反应进行体积变大，平衡时，各物质浓度都减小，氧气的浓度：甲>乙，C错误； D．甲容器体积不变，压强增大，甲容器压强大于乙容器压强，和乙相比，平衡向逆反应方向移动，SO3体积分数变大，平衡时，容器内的体积分数：甲>乙，D正确； 答案选C。 二、非选择题（本大题共4小题，共56分） 17．（23-24高二下·云南玉溪·期中）氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                      b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化            d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 【答案】(1)bcf (2)N2H4(g) + O2(g)N2(g)+2H2O(g)      ∆H= −591kJ/mol (3) 0.0015 3500 ad (4) > 1.25p0 【解析】（1）可逆反应达到平衡时，同物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度，含量保持不变，由此衍生出其他的一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明达到平衡。 a．该反应达到平衡状态时，v(NO)正=v(H2O)逆，故a错误； b．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故b正确； c．容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变，故c正确； d．反应物和产物全部是气体，根据质量守恒定律，两边气体质量相等，并且容器恒容，其体积不变，所以平衡前后密度不变均没有变化，故d不一定平衡； e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键均表示正反应速率，故e错误； f．该反应混合气体的总质量不变，总物质的量在变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当不变时达到平衡状态，故f 正确； 故答案选bcf （2）N2H4在氧气中完全燃烧的反应方程式为： N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，根据反应热=反应物的键能和-生成物的键能和，得：=E(N−N)+4E(N−H)+E(O=O)−E(N≡N)−4E(H−O)= (160+4×391+498−945−4×467)kJ/mol=−591kJ/mol，所以答案为：N2H4(g) + O2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ，∆H= −591kJ/mol （3）由表格数据可知2s 内，，则，故答案为：0.0015 根据表中数据，列出三段式， ，依据平衡常数计算公式，列出，故答案为：3500 a．升高温度可以提高活化分子百分数，增加有效碰撞次数，加快反应速率； b．恒容时充入 He(g)，对反应物和生成物的浓度无影响，对速率不影响； c．恒压时充入He(g)，容器体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小； d．恒容时充入NO2，增大了反应物的浓度，加快反应速率； 故答案为：ad； （4）由图像可知，当压强一定时，T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短，说明T1条件下反应速率快，而其他条件相同时温度越高反应速率越快，因此T1>T2； 设N2O起始物质的量2mol，设t1时，消耗1mol N2O, 产生1mol N2和0.5molO2，此时气体的总物质的量为：2.5mol，根据压强比=气体物质的量之比，可得，此时压强，故答案为：＞，1.25P0。 18．（23-24高二下·广西南宁·期末）甲醇是重要的化工原料。工业上利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   (1)上述反应Ⅲ的 (用含和的式子表示)。 (2)在一恒容密闭容器加入一定量的和，只发生反应Ⅰ，测得其化学平衡常数的对数和温度的倒数的关系如图所示： ① 0(填“>”“<”或“=”)，其理由是 。 ②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。 A．单位时间内消耗的物质的量和消耗的物质的量相等 B．容器内气体密度保持不变 C．容器内的体积分数保持不变 ③反应在时刻达到平衡后，在时刻改变条件A使化学反应速率发生变化的图像如图甲所示，改变条件B使物质浓度发生变化的情况如图乙所示。图甲中时刻改变的条件A可能是 (写1条即可，下同)，图乙中时刻改变的条件B可能是 。             甲                              乙 (3)时，保持压强恒定为和的起始投料分别为和，只发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，测得平衡时的转化率为20%，的选择性为70%[已知的选择性]，求： ①平衡时 。 ②反应Ⅰ的 (保留一位有效数字即可，是用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 【答案】(1) (2) > 随着温度升高，化学平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则该反应为吸热反应 AC 使用催化剂(或增大压强) 从体系中分离出(或降低温度) (3) 0.14 (或0.006) 【解析】（1）根据盖斯定律可知，，则。 （2）①随着温度升高，化学平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则该反应为吸热反应，； ②A．单位时间内消耗的物质的量和消耗的物质的量相等，说明该反应的正反应速率等于逆反应速率，则反应达到平衡状态，A项符合题意； B．反应前后，气体的质量不变，恒容密闭容器内气体的体积不变，则气体的密度始终保持不变，故容器内气体密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，B项不符合题意； C．容器内的体积分数保持不变，则，说明该反应达到平衡状态，C项符合题意； 故答案选AC； ③图甲中，时刻，同幅度增大，平衡未发生移动，则时刻改变的条件可能是使用催化剂，且该反应是气体分子数不变的反应，增大压强也会同幅度增大，且平衡不移动，故图甲中时刻发生改变的条件是使用催化剂或增大压强；图乙中，时刻，增大，减小，平衡逆向移动，时刻发生改变的条件可能是从体系中分离出，且该反应是吸热反应，降低温度也能使平衡逆向移动，故图乙中时刻发生改变的条件是从体系中分离出或降低温度； 故答案为：使用催化剂(或增大压强)；从体系中分离出(或降低温度)。 （3）①和的起始投料分别为和，平衡时的转化率为20%，的选择性为70%，则； ②由题意可得： Ⅰ、 Ⅲ、 由①计算可知，，则，又的转化率为20%，则，则，则可计算出平衡时： ，则，则反应Ⅰ的。 19．（2024·陕西安康·模拟预测）二甲醚既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下： ．   ．   ．   回答下列问题： (1) 。 (2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2mol 只发生反应，平衡时的转化率为。 ①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是 (填选项字母)。 a．混合气体密度不再发生变化 b．容器内压强不再发生变化 c．的消耗速率等于的消耗速率 d．的体积分数不再发生变化 ②相同条件下，若向该容器中加入和各1mol，平衡时的转化率为。则 1(填“>”“=”或“<”)。 ③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示，“*”表示吸附在催化剂上。                  甲 该催化过程的决速步骤为 (填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。 (3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和，发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。              乙 ①图中能表示随温度变化的曲线是 (填“”或“”)，原因为 。 ② K时，的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为 (保留3位有效数字)； K时反应的压强平衡常数 (用含p的代数式表示，列出计算式即可)。 【答案】(1) (2) bd < 第二步 第二步反应活化能较高 (3) L2 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅱ-2×反应Ⅰ可得：，则； （2）①a．该反应过程中，气体总质量和总体积不变，混合气体密度是定值，混合气体密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡，a不符合题意； b．在绝热恒容容器中发生该放热反应，温度升高，压强增大，当容器内压强不再发生变化时，说明反应达到平衡，b符合题意； c．反应速率比等于系数比，的消耗速率等于的消耗速率，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，c不符合题意； d．的体积分数不再发生变化，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，d符合题意； 答案为：bd。 ②若用恒温恒容容器，正、逆投料最终平衡状态相同，=1，但绝热容器中正、逆投料后，均不能达到恒温时的平衡状态，所以<1； ③过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；第二步反应活化能较高，所以速率较慢，能决定整个反应速率的快慢； （3）①反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低，所以能表示随温度变化的曲线是L2； ②设CO2(g)和H2 (g)的起始物质的量分别为1mol和3mol，平衡时反应Ⅰ中CO2 (g)转化了xmol，反应Ⅱ中CO2 (g)转化了ymol，列三段式： 总的物质的量为(4-2x-2y)mol，平衡时CO2 (g)的转化率为60%和的平衡体积分数为10%，可列式子：x+y=0.6，，解得x=0.28mol，y=0.32mol，则平衡时CO2的体积分数为，平衡时n(CO2)=0.4mol，n(H2)=1.2 mol，n(CH3OH)=0.28mol，n(H2O)=0.76mol，n(总)=2.8mol，则反应的压强平衡常数Kp=。 20．（23-24高二下·广西防城港·期中）二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0~10.0 MIPa．温度：230-280℃) 进行下列反应： 反应ⅰ： kJ⋅mol 反应ⅱ： kJ⋅mol 反应ⅲ： kJ⋅mol (1)在该条件下，若反应i的起始浓度分别为 mol⋅L， mol⋅L，8 min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8 min内CO的平均反应速率为 (2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400，此温度下，在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： 物质 c/(mol·L) 0.05 2.0 2.0 此时 (填“>”“<”或“=”) (3)催化总反应为： ① kJ⋅mol ②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。图中X代表 (填“温度”或“压强”)。 (4)在一个容积为1 L的密闭容器中发生反应：。回答下列问题： ①用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式 。 ②下列有关上述可逆反应的说法正确的是 。 A．断裂个同时断裂个键，说明该可逆反应达到平衡 B．混合气体的平均密度不再改变，说明该可逆反应达到平衡 C．在该容器中充入一定量的氢气，平衡不移动 D．在该容器中充入，平衡常数K增大 E．，说明该可逆反应达到平衡 F．该反应在低温下能自发进行 【答案】(1)0.075 mol∙L-1∙min-1 (2)< (3) -262.7 温度 (4) E 【解析】（1）根据题给数据，CO的反应量为1.2mol/L×50%=0.6mol/L，则8 min内CO的平均反应速率为=0.075 mol∙L-1∙min-1； （2）在t℃时，反应ⅱ的平衡常数为400，当，此时＜； （3）根据盖斯定律2×ⅰ+ⅱ+ⅲ，可得催化总反应为： ，①则2×ΔH1+ΔH2+ΔH3=-262.7kJ⋅mol；②催化总反应为气体分子总数减小的放热反应，CO的平衡转化率随温度升高而减小、随压强增大而增大，则图中X代表温度； （4）在一个容积为1 L的密闭容器中发生反应：：①按定义，用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式；② A．断裂个同时断裂个键，均指正反应，不能说明该可逆反应达到平衡，A错误； B．气体质量始终不变，体积为1L，混合气体的平均密度始终不变，故密度不再改变，不能说明该可逆反应达到平衡，B错误； C．在该容器中充入一定量的氢气，反应物浓度增大，平衡向右移动，C错误； D．平衡常数K只受温度影响，在该容器中充入，平衡常数K不变，D错误； E．，说明正反应和逆反应速率相等、该可逆反应达到平衡，E正确； F．该反应为反应ⅲ的逆过程，则该反应正向吸热，自发进行时ΔH-TΔS ＜0，故该反应在低温下不能自发进行，F错误； 故选E。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$