专题03 化学平衡（考题猜想）（6大题型）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题03 化学平衡 题型1 化学平衡状态的特征 题型2 化学平衡状态的判定 题型3 化学平衡常数及其相关计算 题型4 化学平衡移动的影响因素 题型5 勒夏特列原理及其应用 题型6 化学反应速率与平衡图像 ▉题型1 化学平衡状态的特征 【例1】对于可逆反应M + N Q 达到平衡时，下列说法正确的是 A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 【变式1-1】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【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 【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 ▉题型2 化学平衡状态的判定 【例2】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1：1 A．①③④⑤ B．③④⑤⑧⑨ C．②③⑤⑦ D．②③④⑤⑥ 【变式2-1】一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的平均摩尔质量；②容器内气体的压强；③混合气体总物质的量；④B物质的量浓度 A．①④ B．只有②③ C．②③④ D．只有④ 【变式2-2】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 【变式2-3】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)    △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是 A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和SO2的浓度比为1：1 D．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2 ▉题型3 化学平衡常数及其相关计算 【例3】固氮的其中一种方法：，温度和化学平衡常数(K)关系如下表，下列说法正确的是 温度/℃ 25 2000 化学平衡常数/K 0.100 A．该反应放热反应 B．K与温度、压强均有关系 C．NO与、生成铵态氮肥 D．不宜用此方法大规模生成NO 【例4】温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是 A．加压， B．降温， C．使用催化剂， D．HI分解反应的平衡常数的表达式为 【变式3-1】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． 【变式3-2】某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【变式3-3】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 ▉题型4 化学平衡移动的影响因素 【例5】反应NH4HS(s) ⇌NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是(　　) A．温度、容积不变时，通入SO2气体 B．移走一部分NH4HS固体 C．容器体积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入氮气 【变式4-1】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 【变式4-2】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 【变式1-3】两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)⇌NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)⇌Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)   p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强不变 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 ▉题型5 勒夏特列原理及其应用 【例6】下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B．反应达平衡后，对容器进行压缩，气体颜色变深 C．加入可以加快的分解速率 D．工业合成氨采用高温条件 【变式5-1】化学与生产、生活密切相关。下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．开启碳酸饮料瓶后，瓶内立即泛起大量泡沫 B．由、、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率 【变式5-2】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 ▉题型6 化学反应速率与平衡图像 【例7】向体积为5L的恒容密闭容器中通入和各2mol，发生反应：。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应ΔH<0，ΔS>0 B．T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C．a、b两点平衡常数：Ka > Kb D．T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为 【例8】回答下列问题。 （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为   kJ⋅mol，能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。 ①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积 （2）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示： ①在0~25min内的平均反应速率为 。 ②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 A．    B．气体的平均摩尔质量不变 C．混合气体的密度不变     D．K保持不变 （3）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染： ①   kJ⋅mol某温度下，密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L，其中随时间变化如下图所示，时达到平衡，保持温度不变在时将容器容积压缩到一半，请画出区间随时间变化的曲线 。 ②为提高反应中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因 。 【变式6-1】已知   ，向一恒容密闭容器中充入2 mol A发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件t3时重新达到平衡状态Ⅱ，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．容器内气体密度不再变化，表明反应达到平衡 B．加入催化剂，可提高A的平衡转化率 C．t2时改变的条件是增大A的物质的量浓度 D．平衡常数K：Ⅰ<<Ⅱ 【变式6-2】某温度下，在容积为2L的密闭容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，已知4min时改变了一个条件。下列说法正确的是 A．反应进行到a点时，Z的转化率为10% B．此温度下，3min时向容器中再通入1molX(g)和1molY(g)，此时 C．该温度下，反应的平衡常数为 D．该反应的化学方程式为 【变式6-3】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。 （1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：ΔH <0，其平衡常数K与温度T的关系如下表： T/K 298 398 498 平衡常数K 4.1×106 K1 K2 ①该反应的平衡常数表达式：K= 。 ②试判断K1 K2(填写“>”“=”或“<”)。 ③一定温度下，在2L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定，10min达到平衡时，H2的物质的量为0.5mol，则N2的转化率α(N2)= ，以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)= 。 （2）对反应ΔH>0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是 。 a.A、C两点的反应速率：A>C         c.A、C两点的化学平衡常数：A>C b.A、C两点N2O4的转化率：A<C        d.由状态B到状态A，可以用加热的方法 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03 化学平衡 题型1 化学平衡状态的特征 题型2 化学平衡状态的判定 题型3 化学平衡常数及其相关计算 题型4 化学平衡移动的影响因素 题型5 勒夏特列原理及其应用 题型6 化学反应速率与平衡图像 ▉题型1 化学平衡状态的特征 【例1】对于可逆反应M + N Q 达到平衡时，下列说法正确的是 A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 【答案】C 【分析】根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度。据此判断。 【解析】A．反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，所以平衡时M、N、Q三种物质的量浓度不一定相等，故A错误； B．该反应是可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度，故B错误； C．反应混合物各成分的百分含量不再变化是化学平衡状态的判断依据，故C正确； D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应速率不为0，反应不停止，故D错误； 故选C。 【变式1-1】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【答案】D 【分析】，该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c(SO2)＜0.4 mol/L，0＜c(O2)＜0.2 mol/L，0＜c(SO3)＜0.4 mol/L。 【解析】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误； B．根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8 mol/L时，0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L，故B错误； C．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故C错误； D． SO2为0.35mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确； 故答案为：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 化学平衡状态的判定 【例2】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1：1 A．①③④⑤ B．③④⑤⑧⑨ C．②③⑤⑦ D．②③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】①该反应的反应前后气体体积不变，所以无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的压强始终不变，所以不能根据混合气体的压强判断反应是否达到平衡状态，①不选； ②A为固体，随着反应进行，气体质量改变，体积不变，故当混合气体的密度不变时，该反应达到平衡状态，②选； ③B的物质的量浓度不变时，B的物质的量不变，反应达到化学平衡，③选； ④该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的物质的量始终不变，所以不能根据混合气体总物质的量判断反应是否达到平衡状态，④不选； ⑤A为固体，随着反应进行，混合气体的质量改变，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的物质的量始终不变，该反应是一个反应前后混合气体的平均相对分子质量改变的反应，当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态，⑤选； ⑥正逆反应速率相等时，反应达到平衡，虽然与的比值不变，但由于未说明二者表示的是正速率还是逆速率，所以不能判断是否达到平衡状态，⑥不选； ⑦A为固体，随着反应进行，混合气体的质量改变，当混合气体的总质量不变时，反应达到化学平衡，⑦选； ⑧容器的容积不变，混合气体的总体积始终不变，故混合气体的总体积不能说明反应达到平衡，⑧不选； ⑨C、D的分子数之比为1：1，无法判断各组分的浓度是否不再变化，则无法判断是否达到平衡状态，⑨不选； 符合题意的是②③⑤⑦，故答案选C。 【变式2-1】一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的平均摩尔质量；②容器内气体的压强；③混合气体总物质的量；④B物质的量浓度 A．①④ B．只有②③ C．②③④ D．只有④ 【答案】A 【解析】①由于A为固体，建立平衡过程中气体的质量变化，混合气体的物质的量不变，混合气体的平均摩尔质量变化，则混合气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态，①符合题意；②该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器内气体的压强始终不变，因此不能根据容器内气体的压强不变确定反应是否达平衡状态，②不符合题意；③该反应是反应前后气体体积不变的反应，反应前后混合气体总物质的量始终不变，因此不能据此判断反应是否达平衡状态，③不符合题意；④当反应达到平衡时，B的物质的量不变，由于容器的容积不变，则此时B的浓度不变，故可根据B物质的量浓度不变判断反应是否达到平衡状态，④符合题意；故选A。 【变式2-2】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。 【变式2-3】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)    △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是 A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和SO2的浓度比为1：1 D．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2 【答案】B 【解析】A．该反应为反应前后气体体积不变的反应，体系的压强始终保持不变，不能说明反应已达平衡，A不符合题意； B．混合气体颜色保持不变，则NO2浓度不变，反应已达平衡，B符合题意； C．反应过程中某一时刻可能出现SO3和SO2的浓度比为1：1，但不能说明浓度不变，即不能说明平衡，C不符合题意； D．消耗SO3和生成NO2均表示逆反应方向的反应，不能说明反应已达平衡，D不符合题意； 综上所述答案为B。 ▉题型3 化学平衡常数及其相关计算 【例3】固氮的其中一种方法：，温度和化学平衡常数(K)关系如下表，下列说法正确的是 温度/℃ 25 2000 化学平衡常数/K 0.100 A．该反应放热反应 B．K与温度、压强均有关系 C．NO与、生成铵态氮肥 D．不宜用此方法大规模生成NO 【答案】D 【解析】A．温度升高化学平衡常数增大，是吸热反应，故A错误； B．K与温度有关，与压强无关系，故B错误； C．NO与、生成硝酸，不是铵态氮肥，故C错误； D．2000℃平衡常数还很小，不宜用此方法大规模生成NO，能耗过多，故D正确； 故选：D。 【例4】温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是 A．加压， B．降温， C．使用催化剂， D．HI分解反应的平衡常数的表达式为 【答案】C 【解析】A．K值只与温度有关，加压K不变，故A错误；B．反应为放热反应，降温，平衡正向移动，K增大，，故B错误；C．使用催化剂，平衡不移动，K不变，，故C正确；D．HI分解反应方程式为2HI(g) = H2(g)+I2(g)，平衡常数表达式为，故D错误。答案选C。 【变式3-1】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3-2】某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【答案】D 【解析】A．若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数降低，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，平衡常数增大，A项错误；B．平衡常数，由于不知道平衡体系中各组分的浓度，则无论m+n是否等于p，K都无法确定1，B项错误；C．化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，C项错误；D．平衡常数K越大，说明反应进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，D项正确；故选D。 【变式3-3】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4 化学平衡移动的影响因素 【例5】反应NH4HS(s) ⇌NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是(　　) A．温度、容积不变时，通入SO2气体 B．移走一部分NH4HS固体 C．容器体积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入氮气 【答案】B 【解析】A项，2H2S＋SO2===3S＋2H2O，通入SO2气体使反应正向移动；B项，增减固体的量不影响平衡；C项，NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项，保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。 【变式4-1】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4-2】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。 【变式1-3】两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)⇌NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)⇌Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)   p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强不变 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】A．对于反应2平衡体系，2种等量气体总压强为4×103Pa，，其平衡常数：，A正确；B．刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误；C．，，，总压强：，C正确；D．达平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确；答案选B。 ▉题型5 勒夏特列原理及其应用 【例6】下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B．反应达平衡后，对容器进行压缩，气体颜色变深 C．加入可以加快的分解速率 D．工业合成氨采用高温条件 【答案】A 【解析】A．加入过量的空气，氧气浓度增大，，平衡正向移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；B．该反应前后气体分子数不变，对容器进行压缩，压强增大，平衡不移动，但二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，跟勒夏特列原理无关，B错误；C．加入可以加快的分解速率，做催化剂，催化剂对化学平衡移动无影响，C错误；D．合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，NH3的产量降低，不符合勒夏特列原理，500℃是催化剂的催化效率最高的温度，D错误；故选A。 【变式5-1】化学与生产、生活密切相关。下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．开启碳酸饮料瓶后，瓶内立即泛起大量泡沫 B．由、、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率 【答案】B 【解析】A．碳酸饮料中存在二氧化碳的溶解平衡：CO2(g)CO2(aq)，开启瓶盖后，瓶中气体压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳浓度增大导致泛起大量泡沫，则开启碳酸饮料瓶后，瓶内立即泛起大量泡沫能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；B．氢气与碘蒸气反应生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应，缩小体积增大压强，碘蒸气的浓度增大导致颜色变深，但化学平衡不移动，则由氢气、碘蒸气、碘化氢组成的平衡体系缩小体积加压后颜色变深不能用平衡移动原理解释，故B符合题意；C．浓硫酸作用下乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应是可逆反应，将乙酸乙酯不断蒸出，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，乙酸乙酯的产率增大，则实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出能用平衡移动原理解释，故C不符合题意；D．合成氨反应为可逆反应，增大反应物氮气的浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，则合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；故选B。 【变式5-2】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。 ▉题型6 化学反应速率与平衡图像 【例7】向体积为5L的恒容密闭容器中通入和各2mol，发生反应：。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应ΔH<0，ΔS>0 B．T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C．a、b两点平衡常数：Ka > Kb D．T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为 【答案】C 【解析】A．温度越高，反应越先达到平衡状态，则T1＞T2，由图可知，反应达到平衡时，n(CO)：T1＞T2，说明其它条件不变时，升高温度使平衡向正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0；该方程式中，反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和，则ΔS>0，A错误；B．可列出T1温度下的三段式： 则该反应的平衡常数，B错误；C．该反应ΔH>0，T1＞T2，升高温度，平衡向正向移动，K值增大，则K(a)＞K(b)，C正确；D．T1温度下，0到2min内，CO反应生成了1.0mol，则同时生成3.0mol，用表示的平均反应速率为：，D错误；故选C。 【例8】回答下列问题。 （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为   kJ⋅mol，能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。 ①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积 （2）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示： ①在0~25min内的平均反应速率为 。 ②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 A．    B．气体的平均摩尔质量不变 C．混合气体的密度不变     D．K保持不变 （3）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染： ①   kJ⋅mol某温度下，密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L，其中随时间变化如下图所示，时达到平衡，保持温度不变在时将容器容积压缩到一半，请画出区间随时间变化的曲线 。 ②为提高反应中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因 。 【答案】（1）②④ （2）0.002 mol⋅L⋅min B （3） 恒压充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向气体系数和变大的方向移动，即正反应方向移动，从而提高了的转化率 【解析】（1）①C为固体，增加C的物质的量反应速率不变，①错误；②升高温度，反应速率增大，②正确；③保持容器体积不变充入He气体，反应物和产物的浓度不变，反应速率不变，③错误；④缩小容器体积，反应物和产物浓度增大，反应速率增大，④正确；故答案选②④。 （2）①根据三种物质的反应速率和化学方程式可知，表示N2的曲线为B，0-25min内，N2的平均反应速率为0.05mol/L÷25min=0.002mol·L-1·min-1。 ②A．3v正(H2)=4.5v正(NH3)=2v逆(NH3)，正逆反应速率不同，反应未达到平衡状态，A错误； B．反应不是等体积反应且反应物和产物都是气体，随着反应进行，气体的平均摩尔质量不断变化，气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡，B正确；C．反应在恒容密闭容器中，且反应物和产物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，C错误；D．K值只与温度有关，温度不变，K值就不变，无法说明反应达到平衡，D错误；故答案选B。 （3）①初始时CH4浓度为1mol/L，NO浓度为2mol/L，随着反应进行NO浓度减小1.5mol/L，则CH4浓度减小0.375mol/L，t2时反应达到平衡，此时CH4浓度为0.625mol/L，保持温度不变，将容器容积压缩到一半，则CH4的浓度瞬间变为原来的两倍，达到1.25mol/L，压缩体积压强增大，因为该反应为等体积反应化学平衡不移动，因此后续CH4的浓度维持在1.25mol/L，图像为。 ②恒压条件下充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，从而提高了NO2的转化率。 【变式6-1】已知   ，向一恒容密闭容器中充入2 mol A发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件t3时重新达到平衡状态Ⅱ，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．容器内气体密度不再变化，表明反应达到平衡 B．加入催化剂，可提高A的平衡转化率 C．t2时改变的条件是增大A的物质的量浓度 D．平衡常数K：Ⅰ<<Ⅱ 【答案】C 【解析】A．恒容密闭容器中，气体体积不变、质量不变，则容器内气体密度始终不变，无法表明反应达到平衡，A项错误； B．加入催化剂，可提高A的化学反应速率，但是不影响平衡转化率，B项错误； C．t2时改变条件，逆反应速率慢慢增大，则平衡在正向移动，则改变条件是增大A的物质的量浓度，C项正确； D．由C可知，t2时改变的条件是增大A的物质的量浓度，则反应温度不变，平衡常数K：Ⅰ=Ⅱ，D项错误； 答案选C。 【变式6-2】某温度下，在容积为2L的密闭容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，已知4min时改变了一个条件。下列说法正确的是 A．反应进行到a点时，Z的转化率为10% B．此温度下，3min时向容器中再通入1molX(g)和1molY(g)，此时 C．该温度下，反应的平衡常数为 D．该反应的化学方程式为 【答案】B 【分析】由图可知，反应中，X的物质的量增大，Y、Z的物质的量减小，则Y、Z为反应的反应物，X为生成物，3min反应达到平衡时，X、Y、Z的物质的量之比为(1.0-0.4) mol：(1.2-1.0) mol：(2.0-1.6) mol=3：1：2，则反应的化学方程式为Y(g)+2Z(g)3X(g)。 【解析】A. 由图可知，a点时，X的物质的量为0.82mol，则X的变化量为0.42mol，由方程式可知，Z的变化量为0.28mol，Z的转化率为×100%=14%，A项错误；B. 由图可知：3min时达到平衡状态，由此可列三段式： 则该温度下平衡常数，此温度下，3min时向容器中再通入1mol X(g)和1mol Y(g)，可得此时浓度商，平衡逆向移动，因此，B项正确；C. 由B可知，该温度下，反应的平衡常数为，C项错误；D. 由分析可知，方程式为：Y(g)+2Z(g)3X(g)，D项错误；故答案选B。 【变式6-3】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。 （1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：ΔH <0，其平衡常数K与温度T的关系如下表： T/K 298 398 498 平衡常数K 4.1×106 K1 K2 ①该反应的平衡常数表达式：K= 。 ②试判断K1 K2(填写“>”“=”或“<”)。 ③一定温度下，在2L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定，10min达到平衡时，H2的物质的量为0.5mol，则N2的转化率α(N2)= ，以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)= 。 （2）对反应ΔH>0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是 。 a.A、C两点的反应速率：A>C         c.A、C两点的化学平衡常数：A>C b.A、C两点N2O4的转化率：A<C        d.由状态B到状态A，可以用加热的方法 【答案】（1） > 83.3% （2）d 【解析】（1）①平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体和纯液体不写入表达式，K=；②该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，则K1>K2，故答案为：>；③起始加入3mol H2达到平衡时为0.5mol，消耗氢气3-0.5=2.5mol，由可知消耗氮气mol，起始充入1molN2，则N2的转化率α(N2)=，生成氨气∆n=mol，以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)=； （2）a．A、C两点温度相同，压强越大，反应速率越快，所以速率：C>A，故a错误；b．A、C两点温度相同，平衡常数只与温度有关，所以化学平衡常数：A=C，故b错误；c．A、C两点温度相同，C点压强更高，压强增大，平衡逆反应方向移动，N2O4的转化率降低，所以两点N2O4的转化率：A>C，故c错误；d．该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，NO2的体积分数增大，所以由状态B到状态A，可以用加热的方法，故d正确；故选：d。 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 $$