第2章 第2节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 （Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

第4课时　温度、催化剂对化学平衡的影响 [学习目标] 1．理解温度、催化剂对化学平衡移动的影响。2.掌握平衡移动原理及其应用。3.能依据平衡移动原理，建立平衡移动的模型，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 知识点一　温度和催化剂对化学平衡移动的影响 1．温度对化学平衡的影响 (1)实验探究 实验原理 实验步骤 把NO2和N2O4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 放进热水中 放进冰水中 实验现象 红棕色__加深__ 红棕色__变浅__ 实验结论 NO2气体的浓度发生了变化 (2)结论 在其他条件不变的情况下，升高温度，会使平衡向 __吸热反应__的方向移动；降低温度，会使平衡向__放热反应__的方向移动。 2．催化剂 催化剂对化学平衡__无影响__，原因是催化剂__同等__程度地改变正、逆反应的速率，但是，使用催化剂能__改变__达到平衡所需要的时间。 关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织，由炎症、感染、创伤或其他因素引起的炎性疾病，严重影响人们的生活质量。 关节炎病因之一是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学反应机理： ①HUr＋H2OUr－＋H3O＋ ②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s) (1)反应②的正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，原因为________________________________________________________________________。 (2)关节炎患者日常饮食时应食用口感较________(填“咸”或“淡”)的食物，原因为________________________________________________________________________。 提示　(1)放热反应。在寒冷季节容易诱发关节疼痛，说明温度降低，平衡向生成固体的方向移动，即向正反应方向移动，所以反应②的正反应是放热反应 (2)应食用口感较淡的食物　食用较多的NaCl会增大Na＋浓度，使反应②平衡右移 1．温度对化学平衡影响的图像分析 (1)若aA＋bBcC＋dD　ΔH＜0 (2)若aA＋bBcC＋dD　ΔH＞0 2．催化剂对化学平衡的影响 (1)虽然催化剂不能使化学平衡发生移动，但催化剂可缩短可逆反应达到平衡的时间，因此，很多可逆反应仍选择使用催化剂。 (2)催化剂对平衡的影响： 图像(v­t图) 1．反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH<0，达到平衡时，改变其中一个条件，能加快反应速率且反应放出的热量不变的是(　　) A．升高温度　　　 B．减小压强 C．加入CO D．加入催化剂 解析　D　升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，反应放出的热量减少，A项错误；减小压强，反应速率减小，B项错误；加入CO，反应速率增大，平衡正向移动，反应放出的热量增多，C项错误；加入催化剂，反应速率增大，平衡不移动，反应放出的热量不变，D项正确。 2．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A．图Ⅰ表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 解析　B　A项，图Ⅰ改变的条件是增大压强；B项，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以加入的应是催化剂；C项，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项，乙先达到平衡，压强大，平衡正向移动，转化率应增大，与图像不符。 3．在容积固定的密闭容器中，达到平衡的可逆反应2A(g)2B(？)＋C(？)　ΔH>0，若随着温度的升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是(　　) A．B和C一定都是气体 B．若C为固体，则B一定是气体 C．B和C可能都是液体 D．B和C可能都是固体 解析　B　升高温度平衡正向移动，气体平均相对分子质量减小。若B、C都是气体，反应后气体总物质的量增大，质量不变，平均相对分子质量减小；若B为气体，C为固体，反应前后气体物质的量不变，气体质量减小，平均相对分子质量减小，A错误；若C为固体，B一定为气体，反应前后气体物质的量不变，气体质量减小，平均相对分子质量减小，B正确；B和C不会都是液体或固体，若都是液体或固体，气体只有A，气体平均相对分子质量不变，C、D错误。 知识点二　勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够__减弱__这种改变的方向移动。简单记忆：改变―→减弱这种改变。 2．勒夏特列原理的适用条件 (1)勒夏特列原理只适用于判断改变影响平衡的一个条件时平衡移动的方向。 (2)勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。 1．NO2(红棕色)与N2O4(无色)的平衡体系中，加压缩小体积，混合气体的颜色________________，最终体系颜色比压缩前________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示　先变深后变浅　深　体积减小，NO2浓度增大，故先变深，平衡向生成N2O4的方向移动，故颜色又变浅，但平衡移动只能“减弱”改变，最终c(NO2)仍比原平衡大 2．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)＝1 mol·L－1，容器内压强为p，温度为T。 (1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是________________。 (2)缩小体积至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时，压强p′的范围是________。 (3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是______________________________。 提示　(1)1 mol·L－1<c(N2)<2 mol·L－1　(2)p<p′<2p　(3)T<T′<T1 1．勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 2．勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 3．勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，即平衡移动不能将外界影响完全消除，而只能减弱。 (1)在已达平衡的可逆反应中，若增大某物质的浓度，其他条件不变，则平衡向减少该物质的浓度的方向移动，移动的结果是该物质的浓度比原平衡中的浓度大。 (2)在已达平衡的可逆反应中，若增大平衡体系的压强，其他条件不变(温度不变)，则平衡向减小压强的方向(气体总体积减小的方向)移动，移动的结果是新平衡的压强比原平衡的压强大。 1．合成氨反应为 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，在合成氨工业中常采取的下列措施不能用勒夏特列原理来解释的是(　　) A．及时补充氮气和氢气 B．使用铁触媒做催化剂 C．将氨液化及时分离出反应器 D．压强增至20 MPa～50 MPa 解析　 B　 及时补充氮气和氢气，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，有利于增大氨气的产率，能用勒夏特列原理来解释，故A不符合题意；使用铁触媒做催化剂，化学平衡不移动，氨气的产率不变，不能用勒夏特列原理来解释，故B符合题意；将氨液化及时分离出反应器，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，有利于增大氨气的产率，能用勒夏特列原理来解释，故C不符合题意；该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，有利于增大氨气的产率，能用勒夏特列原理来解释，故D不符合题意。 2．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．向含有[Fe(SCN)]2＋的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去 解析　B　B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使体系颜色变深，故不能用勒夏特列原理解释，故选B。 3．(2023·天津检测)将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强 X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 解析　A　升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小，A正确；增大压强，平衡正向移动，但容器的体积减小，X的浓度增大，B错误；充入一定量Y，X的转化率增大，而Y的转化率减小，C错误；使用适当催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡移动方向，X的体积分数不变，D错误。 [思维建模] 解析有关勒夏特列原理问题的思维流程如下： —— 1．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．将NO2球浸泡在热水中颜色加深 B．工业合成氯化氢时使用过量氢气 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高SO2的利用率 解析　B　使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用，故选B。 2．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡正向移动的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0 B．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0 C．2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＞0 D．SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)　 ΔH＜0 解析　A　 增大压强或降低温度均可使化学平衡向正反应方向移动，说明正反应为气体体积减小的放热反应。 3．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。如下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是(　　) A．t2时一定加入了催化剂 B．t3时减小了压强 C．t5时可能升高了温度 D．t4～t5时间内转化率最低 解析　C　A项，由图可知，t2时刻改变条件，正逆反应速率增大且相等，若增大压强平衡也不发生移动，则t2时不一定加入了催化剂，错误；B项，若减小压强，平衡不发生移动，t3时刻改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，错误；C项，t5时刻改变条件，正逆反应速率增大，且逆反应速率大于正反应速率，若升高温度，平衡逆向移动，与图像符合，正确；D项，催化剂对平衡移动无影响，t3～t4时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6时间内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然t5～t6时间内转化率比t4～t5时间内转化率低，错误。 4．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，在密闭容器中充入0.1 mol X和0.1 mol Y，达到平衡时，下列说法不正确的是(　　) A．减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变 B．增大c(X)，X的转化率减小 C．保持容器体积不变，同时充入0.1 mol X和0.2 mol Y，X的转化率增大 D．加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大 解析　D　A项，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变，正确；B项，增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X的转化率减小，正确；C项，相当于只增加Y的浓度，X的转化率会增大，正确；D项，催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率，错误。 5．现有反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，升高温度，B的转化率变大；减小压强，C的质量分数减小，回答下列问题： (1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________(填“＜”“＞”或“＝”)p。 (2)减小压强时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同) 。 (3)若充入B(体积不变)，则A的转化率________。 (4)若升高温度，则平衡时将________。 (5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________________________。 (6)若B是有色物质，A、C均无色，则充入C(体积不变)时混合物颜色________；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”) 。 解析　 (1)升高温度，B的转化率变大，说明正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，由C的质量分数减小可知，平衡逆向移动，即m＋n>p。(2)减小压强，平衡逆向移动，m(A)增大，m(总)不变，故A的质量分数增大。(3)充入B时，平衡正向移动，A的转化率增大。(4)升高温度，平衡正向移动，c(B)减小，c(C)增大，减小。(5)加入催化剂，平衡不移动，平衡时气体混合物的总物质的量不变。(6)充入C时，平衡逆向移动，c(B)增大，气体颜色变深；保持恒压充入氖气，容器体积增大，c(B)减小，气体颜色变浅。 答案　　(1)放　>　(2)增大　(3)增大 (4)减小　(5)不变　(6)变深　变浅 [基础训练] 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化，高压可以提高单位时间SO3的产量 B．打开可乐瓶盖后看到有大量气泡冒出 C．用饱和食盐水除去氯气中氯化氢杂质 D．容器中有2HI(g)H2(g)＋I2(g)，增大压强颜色变深 解析　D　增大压强缩小体积，碘浓度增大导致颜色变深，对容积可变的密闭容器中已达平衡的HI、I2、H2混合气体进行压缩，混合气体颜色变深是因为体积缩小，浓度增大，但是该反应平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，故选D。 2．在一密闭容器中，反应 3A(g)＋B(s)2C(g)＋D(g)　ΔH>0达到平衡后，改变以下条件，下列说法正确的是(　　) A．增加A的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 C．恒温恒容充入Ne，容器内压强增大，v(正)、v(逆)均增大 D．增加B的用量，正、逆反应速率不变，平衡不移动 解析　D　平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，故A项错误；升高温度，正逆反应速率都增大，故B项错误；恒温恒容充入Ne，参与反应的各物质浓度都不变，v(正)、v(逆)均不变，故C项错误；B是固体，在气体反应中，增加固体对反应速率以及平衡都不影响，故D项正确。 3．(2023·合肥月考)高炉炼铁发生的反应为FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。已知：700 ℃时平衡常数为0.68,900 ℃时平衡常数为0.46。为提高生产效率不可以采取的措施是(　　) A．低温　　　　　　　 B．加压 C．增大CO的浓度 D．粉碎铁矿石 解析　A　温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应。降温，化学平衡正向移动，可以提高转化率，但是化学反应速率较慢，达到平衡所需时间延长，不利于提高生产效率，A符合题意；故选A。 4．可逆反应A(g)＋BC(g)＋D，达到平衡时，下列说法不正确的是(　　) A．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大 B．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是有颜色的气体 C．升高温度，C的质量分数减少，说明正反应为放热反应 D．增大压强，平衡不移动，说明B、D一定是气体 解析　D　增大A的浓度，则平衡向正反应方向移动，B的转化率将增大，A正确；增大A的浓度时，平衡体系颜色加深，可能是A本身就是有颜色的气体，故不能说明D是否有颜色，B正确；升高温度后，平衡向吸热方向移动，C的质量分数减少，说明平衡向逆反应方向移动，则说明正反应是放热反应，C正确；增大压强，平衡不移动，则说明反应两边的气体体积相等，但B和D可以同时是气体，也可以同时不是气体，D错误。 5．对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)　ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) ①增加A的量，平衡向逆反应方向移动　②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小　③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变　④增大B的浓度，v(正)>v(逆)　⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．①② B．④ C．③ D．④⑤ 解析　B　①A是固体，其量的变化对平衡无影响；②升温，v(正)、v(逆)均应增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；③压强增大，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；④增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)；⑤催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。 6．已知甲为恒温、恒压容器，乙为恒温、恒容容器。两容器中均充入1 mol N2、3 mol H2，初始时两容器的温度、体积相同。一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的N2在平衡混合物中的体积分数相同，下列措施中可行的是(　　) A．向甲容器中充入一定量的氦气 B．向乙容器中充入一定量的N2 C．升高乙容器的温度 D．增大甲容器的压强 解析　A　甲为恒温、恒压容器，乙为恒温、恒容容器，甲相当于在乙的基础上加压。平衡混合物中N2的体积分数：甲<乙。向甲容器中充入一定量的氦气，反应体系中各物质浓度减小，平衡逆向移动，可使N2的体积分数与乙中相同，A项符合题意；向乙容器中充入一定量的N2，平衡时氮气的体积分数大于甲中N2的体积分数，B项不符合题意；合成氨的反应为放热反应，升高乙容器的温度，平衡逆向移动，可以使乙中N2体积分数升高，不能与甲中相同，C项不符合题意；增大甲容器的压强，平衡正向移动，使甲中氮气的体积分数更小，D项不符合题意。 7．两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入SO2和O2各1 mol，在B中充入SO2和O2各2 mol，加热到相同温度，有如下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列对此反应的表述不正确的是(　　) A．反应速率B>A B．SO2的转化率B>A C．平衡时各组分含量B＝A D．平衡时容器的压强B>A 解析　C　要将A、B两容器平衡时的物理量进行比较，可建立如下模型：(1)另取一个2倍体积的容器，充入SO2、O2各2 mol，则在相同条件下，该容器达平衡时SO2的转化率、平衡时各组分含量、平衡时的压强与A中对应相等；(2)B相当于在该容器的基础上将体积缩小为一半，即增大压强，平衡正向移动。A项，两容器的体积相同，B中SO2、O2物质的量浓度都是A中的两倍，在相同条件下反应物浓度越大反应速率越快，反应速率B>A，正确；B项，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，SO2的转化率B>A，正确；C项，由于平衡正向移动，SO3的含量：B>A，SO2、O2的含量：A>B，错误；D项，平衡时B中的压强pA<pB<2pA，正确。 8．在一定条件下，可逆反应A＋BmC变化如下图所示。 已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后容器内加压的变化情况，请回答下列问题： (1)温度T1______T2(填“小于”“大于”或“等于”)，正反应是______反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)如果A、B、C均为气体，则m________2(填“小于”“大于”或“等于”)。 (3)当温度和容积不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 (4)当温度和压强不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 解析　　(1)由图像可知，T1温度下到达平衡的时间短，所以T1>T2，T1温度高，w(C)的含量低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。(2)增大压强，w(C)含量降低，平衡左移，正反应为体积增大的反应，故m>2。(3)当温度、容积不变时，充入“惰”气，压强增大，但由于各反应物、生成物的浓度不变，所以平衡不移动。(4)当温度、压强不变时，充入“惰”气，体积扩大，根据m>2，平衡右移。 答案　　(1)大于　放热　 (2)大于　(3)增大　不　(4)向正反应方向 [能力提升] 9．(2022·湖南卷改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是(　　) A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C．生成P的速率：Ⅲ<Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用 解析　B　由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A说法正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法不正确；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C说法正确；由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确。 10．在相同温度下(T＝500 K)，有相同容积的甲、乙两容器，且保持容器容积不变，甲容器中充入1 g SO2和1 g O2，乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列叙述中错误的是(　　) A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡时SO2的体积分数：乙＞甲 C．平衡时O2的浓度：乙＞甲 D．平衡时SO2的转化率：乙＞甲 解析　B　乙中反应物浓度大，则化学反应速率：乙>甲，A正确；该反应为反应前后气体体积减小的反应，乙中压强大，平衡正向进行的程度大，则平衡时SO2的体积分数：乙<甲，B错误；乙中起始反应物浓度大，则平衡时O2的浓度：乙>甲，C正确；乙中压强大，平衡正向进行的程度大，则平衡时SO2的转化率：乙>甲，D正确。 11．PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中，在一定条件下发生下述反应，并于10 min时达到平衡：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH＜0，有关数据如下： PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始浓度(mol/L) 2.0 1.0 0 平衡浓度(mol/L) c1 c2 0.4 下列判断不正确的是(　　) A．10 min内，v(Cl2)＝0.04 mol/(L·min) B．当容器中Cl2为1.2 mol时，反应达到平衡 C．升高温度，反应的平衡常数增大，平衡时PCl3的物质的量浓度＜1.6 mol/L D．平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同条件下再达平衡时，c(PCl5)<0.2 mol/L 解析　C　由表中数据可知，平衡时c(PCl3)＝1.6 mol/L，c(Cl2)＝0.6 mol/L。10 min内，v(Cl2)＝＝0.04 mol/(L·min)，故A正确；平衡时氯气的物质的量为0.6 mol/L×2 L＝1.2 mol，故B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应的平衡常数减小，平衡时PCl3的物质的量浓度大于1.6 mol/L，故C错误；平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，相当于各物质的浓度都减少一半，即减压，平衡逆向移动，在相同条件下再达平衡时，c(PCl5)＜0.2 mol/L，故D正确。 12．(1)下列事实能用勒夏特列原理解释的是__________(填字母)。 A．300 ℃并保持体系总压为常压的条件下，A(g)B(g)＋C(g)，向体系中充入惰性气体，可以提高A的转化率 B．对于反应CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g)，缩小体积，增大压强可使颜色加深 C．可以用浓氨水和氢氧化钠固体快速制备氨气 D．锌和稀硫酸反应制备氢气，加入硫酸铜可加快反应速率 (2)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.3 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18 mol·L－1，则A的转化率__________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，C的体积分数________。 (3)将固体A放入密闭的真空容器中，反应2A(s)2B(g)＋C(g)达到平衡。保持温度不变，增大容器容积，体系重新达到平衡，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，气体的平均摩尔质量________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，平衡常数________。 解析　(1)300 ℃并保持体系总压为常压的条件，A(g)B(g)＋C(g)，向体系中充入惰性气体，气体的总压强不变，参与反应的物质的压强之和减小，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，可以提高A的转化率，能用勒夏特列原理解释，故A正确；反应CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g)为气体体积不变的反应，缩小体积相当于增大压强，平衡不移动，但各反应物的浓度均增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故B错误；浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，NaOH溶于水放出热量，使平衡逆向移动，NaOH电离产生OH－，使平衡逆向移动，产生更多的氨气，与勒夏特列原理有关，故C正确；锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液后，金属锌可以置换金属铜，形成原电池，原电池能加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故D错误。 (2)平衡时测得A的浓度为0.3 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度变为0.15 mol·L－1，而再达到平衡时，测得A的浓度为0.18 mol·L－1，可知体积增大、压强减小，平衡逆向移动，则A的转化率变小，C的体积分数变小。 (3)反应2A(s)2B(g)＋C(g)为气体体积增大的反应，则增大容器容积，压强减小，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，即向右移动；气体生成物B与C的物质的量之比始终保持2∶1，故气体的平均摩尔质量始终保持不变；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。 答案　(1)AC　(2)变小　变小 (3)向右　不变　不变 13．已知下列两个反应。 反应Ⅰ：I2＋I－I　ΔH1 反应Ⅱ：II2＋I－　ΔH2 反应Ⅰ的化学平衡常数K1与温度的关系如下表所示。 T/℃ 5 15 25 35 50 K1 1100 841 689 533 409 请回答下列问题： (1)若反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，在相同温度下，K1·K2＝________。 (2)反应Ⅰ的ΔH1________(填“>”“＝”或“<”)0，若升温，则I2的反应速率会________(填“加快”“减慢”或“不变”)。 (3)能判断反应Ⅰ已达到平衡的依据是____________(填字母)。 A．容器中的压强不再改变 B．溶液的颜色不再改变 C．I－浓度不再变化 D．正、逆反应速率均为0 (4)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为800。在该温度下，向甲、乙、丙三个容积相同的容器中分别加入I2和I－，这两种物质的起始浓度如下。 起始浓度/(mol·L－1) 甲 乙 丙 c(I2)/(mol·L－1) 0.1 0.2 0.2 c(I－)/(mol·L－1) 0.2 0.1 0.2 反应速率最快的是________(填“甲”“乙”或“丙”，下同)，平衡时I2的转化率最大的是________。 解析　(1)相同温度下，正、逆反应的平衡常数的乘积为1。(2)由题表可知，升高温度化学平衡常数减小，则正反应为放热反应，即ΔH1<0，升温I2的反应速率会加快。(3)反应是在溶液中进行的，故其化学平衡不受压强影响；溶液中只有I2有颜色，故颜色不再改变时反应达到平衡；I－浓度不再变化，则反应达到平衡状态；达到化学平衡时正、逆反应速率相等，但不等于0，故选BC。(4)其他条件相同，浓度越大，化学反应速率越快，则丙反应速率最快；增大一种反应物浓度可提高另一种反应物的转化率，而自身的转化率降低，则平衡时I2的转化率最大的是甲。 答案　(1)1　(2)<　加快　(3)BC　(4)丙　甲 学科网（北京）股份有限公司 $$