第2章 第2节 第2课时 反应条件对化学平衡的影响-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案word（鲁科版2019）

新教材·化学 选择性必修1［L］ 第2课时　反应条件对化学平衡的影响 化学平衡移动 1．定义：化学平衡是在一定条件下建立起来的。受温度、压强、浓度变化的影响而使可逆反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡移动。 2．图示 3．平衡移动方向的判断 (1)若条件改变引起v正＞v逆时，化学平衡向正反应方向移动。 (2)若条件改变引起v正＜v逆时，化学平衡向逆反应方向移动。 (3)若条件改变引起v正和v逆同时发生改变，且v正和v逆仍相等，化学平衡不发生移动。 反应条件对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 (1)实验 2NO2(g)红棕色N2O4(g)无色　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1 实验内容 实验现象 实验结论 将充有NO2的烧瓶放入热水中 红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”，下同) 升高温度，平衡向左移动 将充有NO2的烧瓶放入冷水中 红棕色明显变浅 降低温度，平衡向右移动 (2)结论 研究发现，升高温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动。 2．浓度对化学平衡的影响 利用Q与K的大小关系判断浓度对化学平衡的影响 浓度变化 Q的变化 Q与K的关系 平衡移动方向 移动原因 反应物的浓度增大 减小 Q＜K 正向移动 平衡向消耗 反应物的方向移动，才能使Q＝K 反应产物的浓度减小 反应物的浓度减小 增大 Q>K 逆向移动 平衡向消耗反应产物的方向移动，才能使Q＝K 反应产物的浓度增大 3．压强对化学平衡的影响 Δvg＝0　改变压强，化学平衡不移动； Δvg≠0　增大压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动；减小压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数增大的方向移动。 勒·夏特列原理 在均相、封闭体系中，如果仅改变平衡体系的一个条件(如浓度、温度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。 1．下列一定能引起化学平衡移动的是(　　) A．化学反应速率发生了变化 B．有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强 C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化 D．改变了反应物浓度 答案　C 解析　对于等体积气体反应，体积改变时，压强、反应速率、浓度均发生变化，但平衡不移动。 2．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．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 答案　B 解析　A项，如果正、逆速率改变幅度一样大，则平衡不移动，错误；B项，化学平衡发生移动，则速率一定改变，正确；C项，反应进行的程度与速率无关，错误；D项，改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器体积不变的反应体系中充入“惰性”气体)，平衡也不一定移动，错误。 3．反应X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH<0，达到平衡状态时，下列说法正确的是(　　) A．减小容器容积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大X的浓度，X的平衡转化率增大 D．降低温度，Y的平衡转化率增大 答案　D 解析　因为该反应为气体体积不变的反应，故减小容器容积，化学平衡不发生移动，A错误；加入催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，故化学平衡不会发生移动，B错误；增大X的浓度，化学平衡向右移动，但X的平衡转化率减小，C错误；该反应的正反应放热，降低温度，化学平衡向右移动，Y的平衡转化率增大，D正确。 4．反应NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况下，不会使平衡发生移动的是(　　) A．温度、容积不变，通入SO2气体 B．温度、容积不变，通入HCl气体 C．移走一部分NH4HS固体 D．容器体积不变，通入NH3 答案　C 解析　A项，SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，H2S浓度减小，平衡右移；B项，HCl＋NH3===NH4Cl，NH3浓度减小，平衡右移；C项，NH4HS为固体，浓度可视为常数，移走后平衡不移动；D项，通入NH3，NH3浓度增大，平衡左移。 5．现有mA(s)＋nB(g) qC(g)　ΔH<0的可逆反应，在一定温度下达平衡时，B的体积分数φ(B)和压强p的关系如图所示，则有关该反应的下列描述正确的是(　　) A．m＋n<q B．n>q C．x点的混合物中v正<v逆 D．x点比y点的混合物的正反应速率小 答案　D 解析　从曲线的走向可以判断出：增压，φ(B)增大，即平衡左移，所以右边系数大，因A为固体，所以n<q，A、B错误；C项，压强一定时，x点的φ(B)过大，反应要向右进行以达平衡，即v正>v逆，错误；D项，在y点和x点的φ(B)相同，相当于在x点的基础上压缩体积(y点的压强大于x点)，所以正、逆反应速率都增大，正确。 6．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是(　　) A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．X的分解速率与Y的消耗速率相等 D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X 答案　C 解析　X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态。故C项说明反应未达到平衡状态。 探究一　化学平衡状态的判断 (1)直接依据 ①v正＝v逆 ②各组分的浓度或百分含量保持不变 (2)间接依据 ①若m＋n≠p＋q，则混合气体的总物质的量、总压强(恒温恒容)、平均摩尔质量不随时间改变而改变。 ②反应体系中有色物质的颜色不再改变。 (3)以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例具体情况如下 可能的情况举例 是否已达平衡 混合体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是 各物质的质量或各物质的质量分数一定 是 各气体的体积或体积分数一定 是 总体积、总压强或总物质的量一定 不一定 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成了m mol A 是 在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定 压强 m＋n≠p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 是 m＋n＝p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 不一定 混合气体的平均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时不变 是 当m＋n＝p＋q时，不变 不一定 气体的密度 密度不变 不一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色保持不变 是 温度(绝热) 反应体系温度不变 是 知识拓展 变量不变可逆反应达平衡状态 对于一个可逆反应要准确地判断反应过程中的变量，当变量不再发生变化时反应就达平衡状态，如：对于一定温度下的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，v正、v逆为变量；为变量，恒温恒压时V为变量，ρ＝也是变量，当变量不变时，反应就达平衡了；而对于该反应，恒温、恒容时，ρ不是变量(因m、V均不是变量)所以恒温、恒容时，ρ不变不能作为判断合成氨反应是否达平衡的判据。 1．下列叙述中可以说明反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是(　　) 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 ③百分组成HI%＝I2% ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥v分解(HI)＝v生成(HI) ⑦压强不变 A．①③⑤ B．②⑥ C．④⑤ D．④⑥⑦ 答案　B 解析　①中反应速率的方向相反，但不能满足速率之比等于相应的系数之比，不能说明。②中反应速率的方向相反，且满足速率之比等于相应的系数之比，可以说明。平衡时各种物质的浓度不再发生变化，但各种物质的浓度之间不一定满足某种关系，③⑤不能说明。速率之比是相应的系数之比，因此④中的关系始终成立，不能说明。正、逆反应速率相等，⑥能说明。根据反应的方程式可知，反应前后体积是不变的，因此压强始终是不变的，所以⑦不能说明。 2．已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，可以说明该反应已经达到平衡状态的是(　　) ①v正＝v逆≠0 ②NO2全部转变成N2O4 ③c(NO2)＝c(N2O4) ④N2O4不再分解 ⑤NO2的百分含量不再改变 ⑥体系的颜色不再发生变化 A．①④⑥ B．①⑤⑥ C．①③⑥ D．②④⑥ 答案　B 解析　化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等，但不为0，标志是各组分的百分含量保持不变，据此可知①⑤均可以说明该反应已经达到平衡状态。②中，由于该反应是可逆反应，NO2不可能全部转化为N2O4。③中，c(NO2)＝c(N2O4)是一种特殊情况，并不能说明反应达到平衡状态。④中，可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应都在进行，N2O4的分解速率不可能为0。反应体系中，NO2为红棕色而N2O4为无色，体系的颜色不变就是NO2的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故⑥可以。 规律方法 “三看”“三注意”判断某反应是否达平衡状态 (1)三看：一看反应是否为可逆反应；二看物质的状态；三看反应前后气态物质的系数。 (2)三注意：一注意不同物质的平衡浓度之间无必然关系；二注意公式M＝在讨论混合气体的平均相对分子质量时的应用；三注意公式ρ＝在讨论混合气体平均密度时的应用。 探究二　反应条件对化学平衡的影响 (1)温度对化学平衡的影响 任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任何可逆反应的化学平衡状态都随温度的变化而发生改变。其具体分析如下： 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向 放热反应 升温 减小 Q＞K 逆向移动 降温 增大 Q＜K 正向移动 吸热反应 升温 增大 Q＜K 正向移动 降温 减小 Q＞K 逆向移动 (2)浓度对化学平衡的影响 ①在其他条件不变的情况下，浓度对平衡移动的影响： a．增大反应物浓度或减小反应产物浓度时，Q<K，平衡向正反应方向移动。 b．减小反应物浓度或增大反应产物浓度时，Q>K，平衡向逆反应方向移动。 ②注意： a．若其他条件不变，改变固体或纯液体反应物的用量，化学平衡不移动。 如，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，增加或移去一部分碳单质固体，化学平衡不移动。 b．作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，才对平衡有影响，像FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加KCl固体的量，平衡不移动，因为KCl不参与离子反应。 c．对于反应2SO2＋O22SO3在恒温恒容的容器中达到平衡，测得c平(SO2)＝a mol/L　c平(SO3)＝b mol/L此时同时向该容器中充入SO2和SO3，使其浓度分别变为2a mol/L和2b mol/L，浓度改变了，但平衡不移动。 (3)压强对化学平衡的影响 压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度改变，从而引起Q的改变。通常所指加压即缩小容器容积，减压即增大容器容积。其具体分析如下： 方程式中气态物质系数变化 压强变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 Δvg>0 增大 增大 Q＞K 逆向移动 减小 减小 Q＜K 正向移动 Δvg<0 增大 减小 Q＜K 正向移动 减小 增大 Q＞K 逆向移动 Δvg＝0 增大 不变 Q＝K 不移动 减小 知识拓展 “惰性气体”对于有气体参加(或生成)的可逆反应化学平衡的影响 (1)恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大→体系中各反应成分的浓度不变→平衡不移动。 (2)恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大，体系的分压减小→各组分的浓度同等倍数减小 3．向盛有5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液，充分混匀，溶液颜色深浅不再变化后建立化学平衡FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl。下列叙述中不正确的是(　　) A．加水至溶液的体积加倍，溶液红色变浅，但化学平衡不移动 B．再滴加少量0.1 mol·L－1的KSCN溶液，溶液红色变深，化学平衡右移 C．再滴加少量0.1 mol·L－1的NaOH溶液，会有红褐色沉淀产生，上部溶液血红色变浅，化学平衡左移 D．再滴加少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，溶液红色变深，化学平衡右移 答案　A 解析　在溶液中反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加水稀释，Q变大，K不变，即Q>K，平衡向左移动；加入SCN－或Fe3＋，Q变小，使Q<K，平衡向右移动，红色变深；加入NaOH溶液，与Fe3＋反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，使c(Fe3＋)减小，Q变大，使Q>K，平衡向左移动。 4．在一个密闭容器中，发生下列反应：CO2(g)＋C(s) 2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡怎样变化。 (1)增加C，平衡________，c(CO)________。 (2)减小密闭容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)________。 (3)通入N2，保持密闭容器的容积和温度不变，则平衡________，c(CO2)________。 (4)保持密闭容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)________。 答案　(1)不移动　不变　(2)逆向移动　增大 (3)不移动　不变　(4)正向移动　增大 解析　(1)C是固体，增加C，化学平衡不移动，一氧化碳浓度不变。 (2)当其他条件不变时，增大体系压强，平衡向气体体积减小的方向进行，故减小密闭容器的容积，保持温度不变，平衡逆向进行，二氧化碳浓度增大。 (3)氮气是“惰性气体”，加入氮气，保持密闭容器的容积和温度不变，体系总压强增大，气体分压不变，平衡不移动，c(CO2)不变。 (4)正反应是吸热反应，升温平衡正向移动，一氧化碳浓度增大。 本课小结 课时作业 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g) ClF3(g)　ΔH＝＋268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是(　　) A．升高温度，K不变，平衡向正反应方向移动 B．温度升高，平衡常数变小 C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率提高 D．降低温度，ClF3的产率提高 答案　C 解析　题给反应为吸热反应，升高温度，K增大，平衡向右移动，F2的转化率提高，降低温度，平衡向左移动，ClF3的产率降低。 2．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　) A．若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 B．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO) C．若单位时间内断裂4 mol N—H的同时断裂12 mol O—H，则反应达到平衡状态 D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O) 答案　B 解析　单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，只表明反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；反应处于平衡状态时，不同物质表示的正、逆反应速率之比等于系数之比，4v正(O2)＝5v逆(NO)，反应达到平衡状态，故B正确；若单位时间内断裂12 mol N—H的同时断裂12 mol O—H，则反应达到平衡状态，故C错误；化学反应中反应速率之比等于系数之比，根据化学方程式可知3v正(NH3)＝2v正(H2O)成立，故D错误。 3．一定条件下，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。下列有关叙述正确的是(　　) A．恒温恒容，充入N2，平衡正向移动 B．恒温恒容，充入O2，O2的转化率升高 C．恒温恒压，充入N2，平衡不移动 D．恒温恒容，平衡前后混合气体的密度保持不变 答案　D 解析　恒温恒容，充入N2，浓度不变，平衡不发生移动，A错误；恒温恒容，充入O2，平衡向正反应方向进行，氧气的转化率降低，B错误；恒温恒压，充入N2，容器容积增大，浓度降低，相当于减小分压，平衡向逆反应方向移动，C错误；恒温恒容，平衡前后混合气体的质量不变，因此混合气体的密度保持不变，D正确。 4．在高温下，反应2HBr(g) H2(g)＋Br2(g)　ΔH>0，达到平衡，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是(　　) A．拉伸容器 B．压缩容器 C．降低温度 D．增大氢气浓度 答案　B 解析　该反应气态物质系数不变，拉伸容器，平衡不移动，Br2(g)浓度减小，混合气体颜色变浅，故A错误；压缩容器，平衡不移动，Br2(g)浓度增大，混合气体颜色加深，故B正确；该反应正向吸热，降低温度，化学平衡逆向移动，Br2(g)浓度减小，混合气体颜色变浅，故C错误；增大氢气浓度，化学平衡逆向移动，Br2(g)浓度减小，混合气体颜色变浅，故D错误。 5．下列事实不能用平衡移动原理解释的是(　　) A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B．向硫酸亚铁溶液中加入少量铁粉以防止Fe2＋被氧化 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．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 答案　B 解析　开启啤酒瓶后，由于压强减小，啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动，因而泛起大量泡沫；向FeSO4溶液中加少量铁粉以防止Fe2＋被氧化的原理是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，没有涉及平衡移动问题；Cl2与水反应存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中c(Cl－)大，不利于Cl2的溶解，即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小，因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2；硫酸工业中用过量的空气有利于平衡2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)向右移动，提高SO2的转化率。 6．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡向正反应方向移动的是(　　) 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 答案　A 解析　对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，增大压强，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡也向正反应方向移动。对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH<0，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。对于反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动。对于反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH<0，增大压强，平衡不移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。 7．已知反应X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH<0，若反应开始经t1后达到平衡，t2时由于反应条件的改变使平衡被破坏，t3时又达到新平衡(如图所示)，则t2改变的条件是(　　) A．增大了X(或Y)的浓度 B．使用了催化剂 C．增大了反应体系的压强 D．升高了反应的温度 答案　D 解析　根据反应X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH<0可知，增大反应物X(或Y)的浓度，平衡右移，X(或Y)以及Z的浓度都应增大，与图像不符，A错误；使用催化剂，平衡不移动，浓度不变化，与图像不符，B错误；增大压强，X、Y和Z的浓度都应增大，且平衡不移动，与图像不符，C错误；升高温度，平衡向左移动，X、Y的浓度增大，Z的浓度减小，与图像相符，D正确。 8．某温度下，密闭容器中发生反应aX(g) bY(g)＋cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是(　　) A．可逆反应的系数：a>b＋c B．压缩容器的容积时，v正＝v逆 C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大 答案　C 解析　保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，若平衡不移动，各物质的浓度应为原来的2倍，但达到新平衡时，反应产物Y和Z的浓度是原来的1.8倍，说明平衡逆向移动，a<b＋c；达到新平衡时，物质X的转化率减小，混合物中Z的质量分数减小；平衡发生移动，说明压缩容器的容积时v正≠v逆(v正<v逆)。 9．(2021·八省联考辽宁卷)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)＋Y(g) Z(s)＋2Q(g)　ΔH1＜0 ②M(g)＋N(g) R(g)＋Q(g)　ΔH2＞0 下列叙述错误的是(　　) A．加入适量Z，①和②平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动 C．降温时无法判断Q浓度的增减 D．通入Y，则N的浓度增大 答案　B 解析　Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向移动，反应②逆向移动，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。 10．2 mol X和3 mol Y在容器中发生反应：2X(？)＋3Y(g) 3Z(？)，反应达到平衡状态时，若增大压强或降低温度，Y的体积分数都减小，则下列说法正确的是 (　　) A．可能X、Z均是气体，也可能X、Z均不是气体，正反应放热 B．可能X是气体，Z不是气体，正反应放热 C．可能X、Z均是气体，正反应吸热 D．X、Z一定都是气体，正反应放热 答案　D 解析　已知反应2X(？)＋3Y(g) 3Z(？)，当反应达到平衡状态时，增大压强，Y的体积分数减小，由于增大压强后平衡向气体体积减小的方向移动，则正反应方向一定是气体体积减小的方向。若Z不是气体，不论X是否为气体，Y的体积分数不可能改变，与题不符，则Z一定是气体。又由于Y和Z的化学计量数相同，若增大压强平衡正向移动，则X也一定是气体。降低温度，化学平衡向放热反应方向移动，已知，降低温度，Y的体积分数减小，说明正反应是放热反应。综上所述，D正确。 11．可逆反应mA(g)＋nB(？) pC(g)＋qD(？)(其中A和C都是无色气体)，当反应达到平衡状态时，下列叙述正确的是(　　) A．增大压强，平衡不移动，说明(m＋n)一定等于(p＋q) B．升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应 C．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体物质 D．若B是气体，增加A的量，A、B的转化率都增大 答案　C 解析　改变压强，平衡不移动，只能说明该反应为化学方程式中气态物质系数不变的反应，而B、D的状态不清楚，A错误；根据平衡移动原理，升高温度，A的转化率减小，说明平衡逆向移动，则正反应是放热反应，B错误；由于A、C为无色气体，而增加B的量，体系的颜色加深，不管该颜色是来自于B，还是来自于D，均是由增加气体B所致，C正确；若增加A的量，A的转化率减小，B的转化率增大，D错误。 二、非选择题 12．将1 mol I2(g)和2 mol H2置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH<0，并达平衡。HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示： (1)达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为________。 (2)若改变反应条件，在甲条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示，在乙条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是________(填入下列条件的序号，下同)，乙条件可能是________。 ①恒容条件下，升高温度；②恒容条件下，降低温度；③恒温条件下，缩小反应容器体积；④恒温条件下，扩大反应容器体积；⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂。 答案　(1)0.05 mol/L　(2)③⑤　④ 解析　(1)该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，所以反应后混合气体的物质的量是3 mol，同一容器中各种气体的体积分数等于其物质的量分数，所以平衡时碘化氢的物质的量为3 mol×0.6＝1.8 mol，则参加反应的n(I2)＝0.5n(HI)＝0.5×1.8 mol＝0.9 mol，剩余的n(I2)＝1 mol－0.9 mol＝0.1 mol，所以平衡时c(I2)＝ mol/L＝0.05 mol/L。 (2)在甲条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示，反应时间缩短，碘化氢的含量不变，说明该条件只增大了反应速率不影响平衡，增大压强(缩小反应容器体积)和加入催化剂对该反应平衡无影响；在乙条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示，反应时间变长，碘化氢的含量不变，说明反应速率减小，平衡不移动，所以是减小压强(扩大容器体积)。 13．现有反应mA(g)＋nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合物体系中C的质量分数减小，则： (1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________p(填“>”“＝”或“<”)。 (2)减小压强时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若加入B(容器容积不变)，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B的转化率________。 (4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(容器容积不变)时混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”，下同)；而维持容器内压强不变，充入氖气时混合物颜色________。 答案　(1)放　>　(2)增大　(3)增大　减小 (4)减小　(5)变深　变浅 解析　(1)升高温度时，B的转化率变大，说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应，逆反应为放热反应；减小压强时，C的质量分数减小，说明平衡逆向移动，故m＋n＞p。 (3)向平衡体系中加入B时，B的转化率减小，A的转化率增大。 (4)升高温度时，平衡正向移动，c(B)减小，c(C)增大，故将减小。 (5)加入C(容器容积不变)时，平衡逆向移动，c(B)增大，故混合物的颜色加深；而维持容器内压强不变，充入氖气时，容器的容积增大，c(B)减小，故混合物的颜色变浅。 14．一定条件下，向容积可变的密闭容器中通入N2和H2，发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0。试回答下列问题： (1)该条件下，反应的平衡常数表达式K＝________，若降低温度，K值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。达到平衡后，若其他条件不变，把容器体积缩小一半，平衡将________(填“向逆反应方向”“向正反应方向”或“不”)移动，平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)下列能说明该反应已达到平衡状态的有________。 A．容器内压强不随时间变化而变化 B．混合气体总分子数不随时间变化而变化 C．混合气体的颜色不再改变 D．c(N2)与c(H2)的比值为1∶3 E．容器中气体的密度不再改变 (3)既加快反应速率又使平衡右移的方法是________。 A．降低温度 B．加入正催化剂 C．减小容器体积 D．再通入和原来相等量的N2和H2 (4)在A、B两个容积相同的容器中各充入1 mol N2和3 mol H2，A容器保持恒温恒容，达到平衡时氢气的物质的量为x，B容器保持恒温恒压，达到平衡时氢气的物质的量为y，则x________(填“>”“<”或“＝”)y。 答案　(1)　增大　向正反应方向　不变　(2)BE　(3)C　(4)＞ 解析　(1)化学平衡常数K等于反应产物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以该反应的平衡常数K＝；该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，则化学平衡常数增大；该反应的正反应是一个反应前后气态物质系数减小的反应，增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动，即向正反应方向移动；温度不变，平衡常数不变，所以该反应平衡常数不变。 (2)该反应是一个反应前后气态物质系数减小的化学反应，反应在容积可变的容器中进行则为恒压条件，则容器中气体压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；该反应是一个反应前后气态物质系数减小的化学反应，混合气体总分子数不随时间变化而变化则各物质的量恒定，反应达到平衡状态，B正确；混合气体均为无色，反应过程气体颜色始终不变，不能说明反应达到平衡状态，C错误；N2、H2分子数之比1∶3的状态不一定满足正、逆反应速率相等，D错误；密度是气体的质量和容器体积的比值，反应前后气体质量不变，容器体积变化，当体积不变时密度不变，说明反应已达到平衡状态，E正确。 (3)降低温度平衡向正反应方向移动，但反应速率减慢，A不符合；使用正催化剂，加快反应速率，但不影响平衡移动，B不符合；减小容器的体积相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，反应速率加快，C符合；再通入和原来相等量的N2和H2，恒压条件下浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，D不符合。 (4)刚开始的时候，两个容器是相同的，所以压强相等，A恒容，随着反应的进行压强减小(因为气体的物质的量在减小)，B恒压，压强一直不变，所以达到平衡时的压强B>A。因为增大压强，平衡向正反应方向移动，所以B中的平衡态更向右，氢气的物质的量更小。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$