专题02 化学反应的限度（考题猜想）（4大题型）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（沪科版2020选择性必修1）

专题02 化学反应的限度 题型1 化学平衡状态的特征 题型2 化学平衡常数及其相关计算 题型3 化学平衡移动的影响因素 题型4 勒夏特列原理及其应用 ▉题型1 化学平衡状态的特征 【例1】在一定量的密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．N2为，H2为 B．N2为 C．N2、H2均为 D．NH3为 【答案】B 【分析】已知某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、；假设正向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为0、0、；假设逆向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为、、0；而实际上两个方向都不能彻底进行，故平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，0<c(NH3)<；据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析，平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，N2不会等于，H2不会等于，故A错误；B．故平衡时0<c(N2)<，N2为在可能的范围内，故B正确；C．从题给量的关系知无论反应进行到什么程度，，因此两者不可能同时均为0.18mol·L-1，故C错误；D．平衡时0<c(NH3)<，NH3不会等于，故D错误。答案选B。 【变式1-1】工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 【答案】D 【解析】A． 的质量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故A正确；B． 的含量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故B正确；C． 正反应和逆反应的速率相等，达到了平衡状态，故C正确；D． 平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故容器中和的物质的量之比不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误；答案选D。 【变式1-2】煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】A．可逆反应中H2O不可能完全转化为CO和H2，A错误；B．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，说明已经平衡，B正确；C．化学反应达到平衡时，反应仍在进行，故正逆反应速率相等但不为零，C错误；D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，H2O、CO的物质的量之比为1∶1难以判断是否处于平衡状态，D错误；故选B。 【变式1-3】利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 【答案】B 【解析】A．使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，导致CO2的转化率减小，因此d点未达到平衡，故A正确；B．c点转化率比a点低的原因可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，故B错误；C．温度T4高于T3，升高温度反应速率加快，故温度下的反应速率大于温度下的反应速率，故C正确；D．由于，若a点时，，则v(CH3OH)正=v(CH3OH)逆，a点处于平衡状态，反应已达到最大限度，故D正确；答案选B。 ▉题型2 化学平衡常数及其相关计算 【例2】在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【解析】A．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A正确；B．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B错误；C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C错误；D．题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D错误；故答案为：A。 【例3】向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比[]，随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式： B．投料比： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH4的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应；在相同的温度下，投料比减小，相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡转化率，故投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：。 【解析】A．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数表达式：，A错误；B．投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：，B错误；C．由分析可知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b、c温度相同，则平衡常数：Ka<Kb=Kc，C错误；D．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确；故选D。 【变式2-1】在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：，已知，，经测定该反应在该温度下的平衡常数，则此反应中的转化量为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 由平衡常数的定义： 解得。故选C。 【变式2-2】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【答案】D 【解析】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确；B．Y的平衡转化率为，B正确；C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确；D．化学平衡常数为，D错误；故选D。 【变式2-3】在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： （1）x的值等于_______。 （2）该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）A物质的转化率为_______。 （4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 【答案】2 减小 60% 3 2.6 【解析】 （1）C的浓度为0.4mol·L-1，因为容器体积是2L因此C为0.8mol，与D产量相同，故反应中的计量数相同，x是2。 （2）列式求算： 由平衡常数计算公式。因为该反应ΔH<0，是放热反应，故升高温度反应逆向进行，K值减小。 （3） A物质的转化率=。 （4）与原平衡等效，则A与B的物质的量之比为1：1，将3molC和3molD完全转化为A和B，得到4.5molA和1.5molB，加上原来的物质的量之后，A为6.5mol，B为3.5mol，要使A、B的物质的量相等，还需要加入3molB，达到新平衡后，A的物质的量分数与原来相同，为20%，新平衡时A的物质的量为13mol×20%=2.6mol。 ▉题型3 化学平衡移动的影响因素 【例4】已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g)  ΔH<0。如图：a、b表示在一定条件下，D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ，可采取的措施是       ①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂 A．只有⑤ B．①③ C．③⑤ D．②③⑤ 【答案】C 【解析】①增加C的质量，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；②反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；③反应前后气体体积不变，缩小反应容器的容积(加压)，平衡不移动，但浓度增大，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；④减小B的浓度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；⑤使用适当催化剂，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，催化剂不改变平衡，故平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；符合曲线a的是③⑤，故选C。 【例5】对于密闭容器中的可逆反应，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A．加入催化剂可以使状态d变为状态b B．若，则逆反应一定是放热反应 C．达到平衡时，A2的转化率大小为 D．在和不变时达到平衡，的物质的量的大小为 【答案】C 【解析】A．催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b，故A错误；B．若，由图象可知，温度升高，AB3的平衡体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，故B错误；C．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，即转化率大小为c＞b＞a，故C正确；D．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，生成物的物质的量越大，则平衡时AB3的物质的量大小为c＞b＞a，故D错误；答案选C。 【变式3-1】某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A．恒容下，再充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动，v正加快、v逆减慢 B．缩小容器的体积，v正>v逆 C．恒容下，再充入一定量的Ar气，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，再充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大 【答案】B 【解析】A．恒容下，再充入一定量的水蒸气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，正、逆反应速率均增大，故A错误；B．该反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；C．恒容下，再充入一定量的不参与反应的氩气，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动，故C错误；D．恒容下，再充入一定量的乙烯，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但的转化率减小，故D错误；故选B。 【变式3-2】在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g) △H<0，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X，达到新平衡时X的转化率增大 【答案】C 【分析】温度在Q点之前，升高温度，反应速率增大，反应正向进行，X的含量减小；反应为放热反应，温度在Q点之后，升高温度，反应达到平衡且逆向移动，X的含量增大，曲线上最低点Q为平衡点； 【解析】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，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Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，B错误；C．曲线上最低点Q为平衡点，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，C正确；D．平衡时充入X，促使反应正向进行，但是达到新平衡时X自身的转化率降低，故D错误；故选C。 【变式3-3】某温度下，密闭容器中发生反应。下列说法正确的是 A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，反应达到平衡状态 B．当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成，反应达到平衡状态 C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小 D．其他条件不变，仅将容器体积扩大一倍，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度减小 【答案】D 【解析】A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，A错误；B．N-H键断裂和O-H键形成均为正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，B错误；C．升高温度，正逆反应速率均增大，反应正向放热，平衡逆向移动，C错误；D．其他条件不变，仅将容器的体积扩大一倍，NO(g)的浓度瞬间变为原浓度的一半，平衡正向移动，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度最终比原平衡时浓度小，D正确；故选Ｄ。 ▉题型4 勒夏特列原理及其应用 【例6】下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．用饱和食盐水除去中的，可减少的损失 C．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 【答案】C 【解析】 A．，放在冰水中，温度降低，平衡向生成无色气体的方向移动，所以颜色变浅； B．与反应存在化学平衡：，使用饱和食盐水时，由于在水中溶解度很大，可以除去杂质，同时由于溶液中的增大，化学平衡逆向移动，导致的溶解量、反应量减小，因此可减少的损失； C．体系颜色加深是因为压缩体积，的浓度增大，而加压平衡并未移动； D．铁粉消耗溶液中的，使离子浓度降低，使平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，可以用勒夏特列原理解释； 故选C。 【例7】下列现象不能用平衡移动原理解释的是 A．    ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．室温下，将平衡体系压缩体积后颜色加深 C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水法收集氯气 【答案】B 【解析】A．，温度降低平衡正向进行，气体颜色变浅，说明反应正向进行，A不符题意；B．室温下，将平衡体系压缩体积后压强增大，平衡正向移动，颜色应该先加深再变浅，最终还是比之前颜色深，不能通过颜色变化判定平衡移动了，B符题意；C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出，减少生成物浓度平衡正向移动，C不符题意；D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水收集氯气，溶液中存在氯离子浓度很大，促使氯气和水反应生成盐酸的反应逆向进行，使得氯气和水反应很少，可以用排饱和食盐水收集氯气，D不符题意；故选B。 【变式4-1】用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是 A．N2的平衡浓度增大 B．NO的转化率增大 C．正向反应速率增大 D．反应平衡常数增大 【答案】D 【解析】A．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，则N2的平衡浓度增大，A正确；B．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，NH3、NO的转化率增大，O2的转化率减小，B正确；C．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，正向、逆向反应速率增大，C正确；D．化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变，增大O2的浓度，反应平衡常数不变，D错误；故答案为：D。 【变式4-2】已知呈“橙色”，CrO呈“黄色”。将K2Cr2O7溶于水中，获得橙黄色溶液，在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+ (aq) ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如下表所示： 操作 ①升高温度 ②加水稀释 现象 溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色” 已知，Ag2CrO4是一种砖红色沉淀。下列叙述正确的是 A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液变成橙色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入足量AgNO3溶液，静置，上层溶液变成黄色 【答案】C 【解析】A．由实验①可知，升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误；B．实验②加水稀释，溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色”，则平衡正向移动，但水是作溶剂的纯液体，c(H2O)不变，B错误；C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液温度几乎不变，但c(H+)增大，平衡逆向移动，溶液变成橙色，C正确；D．若向上述橙黄色溶液中滴入足量AgNO3溶液，将被沉淀完全生成Ag2CrO4，减小，平衡正向移动且趋于完全，则静置后，上层溶液几乎无色，D错误；故选C。 【变式4-3】某小组研究温度对平衡的影响，设计如下实验(三个相同烧瓶中装有等量)。下列说法正确的是 A．装置①烧瓶中气体颜色变浅 B．装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向 C．装置③中平衡逆向移动 D．装置③中硝酸铵的扩散和水解均为放热过程 【答案】B 【解析】A．生石灰和水反应放出大量的热，所以①的溶液的温度升高，温度升高，平衡逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深，A错误；B．三个装置中温度不同，②中为室温，故装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向，B正确；C．硝酸铵溶于水是吸热的，使体系温度降低，使平衡正向移动，C错误；D．硝酸铵的扩散和水解均为吸热过程，D错误；故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 化学反应的限度 题型1 化学平衡状态的特征 题型2 化学平衡常数及其相关计算 题型3 化学平衡移动的影响因素 题型4 勒夏特列原理及其应用 ▉题型1 化学平衡状态的特征 【例1】在一定量的密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．N2为，H2为 B．N2为 C．N2、H2均为 D．NH3为 【答案】B 【分析】已知某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、；假设正向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为0、0、；假设逆向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为、、0；而实际上两个方向都不能彻底进行，故平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，0<c(NH3)<；据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析，平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，N2不会等于，H2不会等于，故A错误；B．故平衡时0<c(N2)<，N2为在可能的范围内，故B正确；C．从题给量的关系知无论反应进行到什么程度，，因此两者不可能同时均为0.18mol·L-1，故C错误；D．平衡时0<c(NH3)<，NH3不会等于，故D错误。答案选B。 【变式1-1】工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 【答案】D 【解析】A． 的质量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故A正确；B． 的含量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故B正确；C． 正反应和逆反应的速率相等，达到了平衡状态，故C正确；D． 平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故容器中和的物质的量之比不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误；答案选D。 【变式1-2】煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】A．可逆反应中H2O不可能完全转化为CO和H2，A错误；B．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，说明已经平衡，B正确；C．化学反应达到平衡时，反应仍在进行，故正逆反应速率相等但不为零，C错误；D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，H2O、CO的物质的量之比为1∶1难以判断是否处于平衡状态，D错误；故选B。 【变式1-3】利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 【答案】B 【解析】A．使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，导致CO2的转化率减小，因此d点未达到平衡，故A正确；B．c点转化率比a点低的原因可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，故B错误；C．温度T4高于T3，升高温度反应速率加快，故温度下的反应速率大于温度下的反应速率，故C正确；D．由于，若a点时，，则v(CH3OH)正=v(CH3OH)逆，a点处于平衡状态，反应已达到最大限度，故D正确；答案选B。 ▉题型2 化学平衡常数及其相关计算 【例2】在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【解析】A．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A正确；B．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B错误；C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C错误；D．题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D错误；故答案为：A。 【例3】向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比[]，随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式： B．投料比： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH4的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应；在相同的温度下，投料比减小，相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡转化率，故投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：。 【解析】A．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数表达式：，A错误；B．投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：，B错误；C．由分析可知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b、c温度相同，则平衡常数：Ka<Kb=Kc，C错误；D．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确；故选D。 【变式2-1】在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：，已知，，经测定该反应在该温度下的平衡常数，则此反应中的转化量为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 由平衡常数的定义： 解得。故选C。 【变式2-2】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【答案】D 【解析】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确；B．Y的平衡转化率为，B正确；C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确；D．化学平衡常数为，D错误；故选D。 【变式2-3】在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： （1）x的值等于_______。 （2）该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）A物质的转化率为_______。 （4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 【答案】2 减小 60% 3 2.6 【解析】 （1）C的浓度为0.4mol·L-1，因为容器体积是2L因此C为0.8mol，与D产量相同，故反应中的计量数相同，x是2。 （2）列式求算： 由平衡常数计算公式。因为该反应ΔH<0，是放热反应，故升高温度反应逆向进行，K值减小。 （3） A物质的转化率=。 （4）与原平衡等效，则A与B的物质的量之比为1：1，将3molC和3molD完全转化为A和B，得到4.5molA和1.5molB，加上原来的物质的量之后，A为6.5mol，B为3.5mol，要使A、B的物质的量相等，还需要加入3molB，达到新平衡后，A的物质的量分数与原来相同，为20%，新平衡时A的物质的量为13mol×20%=2.6mol。 ▉题型3 化学平衡移动的影响因素 【例4】已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g)  ΔH<0。如图：a、b表示在一定条件下，D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ，可采取的措施是       ①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂 A．只有⑤ B．①③ C．③⑤ D．②③⑤ 【答案】C 【解析】①增加C的质量，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；②反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；③反应前后气体体积不变，缩小反应容器的容积(加压)，平衡不移动，但浓度增大，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；④减小B的浓度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；⑤使用适当催化剂，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，催化剂不改变平衡，故平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；符合曲线a的是③⑤，故选C。 【例5】对于密闭容器中的可逆反应，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A．加入催化剂可以使状态d变为状态b B．若，则逆反应一定是放热反应 C．达到平衡时，A2的转化率大小为 D．在和不变时达到平衡，的物质的量的大小为 【答案】C 【解析】A．催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b，故A错误；B．若，由图象可知，温度升高，AB3的平衡体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，故B错误；C．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，即转化率大小为c＞b＞a，故C正确；D．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，生成物的物质的量越大，则平衡时AB3的物质的量大小为c＞b＞a，故D错误；答案选C。 【变式3-1】某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A．恒容下，再充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动，v正加快、v逆减慢 B．缩小容器的体积，v正>v逆 C．恒容下，再充入一定量的Ar气，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，再充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大 【答案】B 【解析】A．恒容下，再充入一定量的水蒸气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，正、逆反应速率均增大，故A错误；B．该反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；C．恒容下，再充入一定量的不参与反应的氩气，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动，故C错误；D．恒容下，再充入一定量的乙烯，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但的转化率减小，故D错误；故选B。 【变式3-2】在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g) △H<0，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X，达到新平衡时X的转化率增大 【答案】C 【分析】温度在Q点之前，升高温度，反应速率增大，反应正向进行，X的含量减小；反应为放热反应，温度在Q点之后，升高温度，反应达到平衡且逆向移动，X的含量增大，曲线上最低点Q为平衡点； 【解析】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，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Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，B错误；C．曲线上最低点Q为平衡点，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，C正确；D．平衡时充入X，促使反应正向进行，但是达到新平衡时X自身的转化率降低，故D错误；故选C。 【变式3-3】某温度下，密闭容器中发生反应。下列说法正确的是 A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，反应达到平衡状态 B．当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成，反应达到平衡状态 C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小 D．其他条件不变，仅将容器体积扩大一倍，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度减小 【答案】D 【解析】A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，A错误；B．N-H键断裂和O-H键形成均为正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，B错误；C．升高温度，正逆反应速率均增大，反应正向放热，平衡逆向移动，C错误；D．其他条件不变，仅将容器的体积扩大一倍，NO(g)的浓度瞬间变为原浓度的一半，平衡正向移动，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度最终比原平衡时浓度小，D正确；故选Ｄ。 ▉题型4 勒夏特列原理及其应用 【例6】下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．用饱和食盐水除去中的，可减少的损失 C．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 【答案】C 【解析】 A．，放在冰水中，温度降低，平衡向生成无色气体的方向移动，所以颜色变浅； B．与反应存在化学平衡：，使用饱和食盐水时，由于在水中溶解度很大，可以除去杂质，同时由于溶液中的增大，化学平衡逆向移动，导致的溶解量、反应量减小，因此可减少的损失； C．体系颜色加深是因为压缩体积，的浓度增大，而加压平衡并未移动； D．铁粉消耗溶液中的，使离子浓度降低，使平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，可以用勒夏特列原理解释； 故选C。 【例7】下列现象不能用平衡移动原理解释的是 A．    ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．室温下，将平衡体系压缩体积后颜色加深 C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水法收集氯气 【答案】B 【解析】A．，温度降低平衡正向进行，气体颜色变浅，说明反应正向进行，A不符题意；B．室温下，将平衡体系压缩体积后压强增大，平衡正向移动，颜色应该先加深再变浅，最终还是比之前颜色深，不能通过颜色变化判定平衡移动了，B符题意；C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出，减少生成物浓度平衡正向移动，C不符题意；D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水收集氯气，溶液中存在氯离子浓度很大，促使氯气和水反应生成盐酸的反应逆向进行，使得氯气和水反应很少，可以用排饱和食盐水收集氯气，D不符题意；故选B。 【变式4-1】用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是 A．N2的平衡浓度增大 B．NO的转化率增大 C．正向反应速率增大 D．反应平衡常数增大 【答案】D 【解析】A．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，则N2的平衡浓度增大，A正确；B．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，NH3、NO的转化率增大，O2的转化率减小，B正确；C．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，正向、逆向反应速率增大，C正确；D．化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变，增大O2的浓度，反应平衡常数不变，D错误；故答案为：D。 【变式4-2】已知呈“橙色”，CrO呈“黄色”。将K2Cr2O7溶于水中，获得橙黄色溶液，在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+ (aq) ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如下表所示： 操作 ①升高温度 ②加水稀释 现象 溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色” 已知，Ag2CrO4是一种砖红色沉淀。下列叙述正确的是 A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液变成橙色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入足量AgNO3溶液，静置，上层溶液变成黄色 【答案】C 【解析】A．由实验①可知，升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误；B．实验②加水稀释，溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色”，则平衡正向移动，但水是作溶剂的纯液体，c(H2O)不变，B错误；C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液温度几乎不变，但c(H+)增大，平衡逆向移动，溶液变成橙色，C正确；D．若向上述橙黄色溶液中滴入足量AgNO3溶液，将被沉淀完全生成Ag2CrO4，减小，平衡正向移动且趋于完全，则静置后，上层溶液几乎无色，D错误；故选C。 【变式4-3】某小组研究温度对平衡的影响，设计如下实验(三个相同烧瓶中装有等量)。下列说法正确的是 A．装置①烧瓶中气体颜色变浅 B．装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向 C．装置③中平衡逆向移动 D．装置③中硝酸铵的扩散和水解均为放热过程 【答案】B 【解析】A．生石灰和水反应放出大量的热，所以①的溶液的温度升高，温度升高，平衡逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深，A错误；B．三个装置中温度不同，②中为室温，故装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向，B正确；C．硝酸铵溶于水是吸热的，使体系温度降低，使平衡正向移动，C错误；D．硝酸铵的扩散和水解均为吸热过程，D错误；故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$