第05讲 化学反应的限度（暑假预习讲义）新高二化学沪科版

第05讲 化学反应的限度 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 化学平衡常数 一、化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，可逆反应无论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，也无论反应开始时反应物和生成物的浓度大小，当达到平衡时， 除以 的比值是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号 表示。 化学平衡常数是定量描述化学反应限度的物理量。 2.表达式 对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下，化学平衡常数表示式K＝ 。 平衡常数的表达式必须与化学方程式相对应。在稀溶液中进行的反应，如果反应中有水参加，水的浓度不必写在平衡常数的表达式中，因为水的浓度被视为 。当有固体和纯液体参与反应时，固体和纯液体的浓度也不写入平衡常数的表达式中。 3．意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。 K值越大，表示反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 ，当K＞ 时，该反应就进行得基本完全了；K值越小，表示反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 。 4．影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的 。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。 5.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2。 ①若两反应互为逆反应，则 。 ②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则 。 ③若两反应相加，则总反应的平衡常数 。 ④若两反应相减，则总反应的平衡常数 。 二、平衡转化率 1.定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中 (如物质的量、物质的量浓度等)与该物质 的比值。 2.表达式 平衡转化率 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 3.意义 反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 知识点二 化学平衡的移动 三、化学平衡的移动 1.浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝ 。 当Qc＝K时，v(正) v(逆)，反应处于平衡状态； 当Qc<K时，v(正) v(逆)，反应向 方向进行； 当Qc>K时，v(正) v(逆)，反应向 方向进行。 【实验探究】 压强对化学平衡的影响 在比色皿（45 mm×12.5 mm×12.5 mm）中，充满NO2和N2O4混合气体，并用带有专用阀的橡胶塞塞紧。在阀上连接同样收集NO2和N2O4混合气体的注射器（图2.1）。将比色皿放入色度传感器中，选择410 nm波长测吸光度。将注射器内的气体迅速推入比色皿后，关闭阀，测吸光度的变化［图2.2（a）］。 再将比色皿内气体迅速用注射器吸入并立即关闭阀，测量吸光度的变化［图2.2（b）］。 2NO2 (g)（红棕色） N2O4 (g) （无色） 相应波长吸收情况反映了气体颜色的深浅，吸光度越大表示气体的颜色越深。从曲线上看，迅速加压后，气体的颜色迅速加深，随后变浅，重新平衡后的颜色较原颜色深［图2.3（a）］；压强降低后，气体的颜色迅速变浅，随后加深， 重新平衡后的颜色较原颜色浅［图2.3（b）］。 问题：增大或减小压强时，混合气体的颜色为何会如此变化？ 由此可见，有气体参与的可逆反应，在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体分子数减小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体分子数增大的方向 移动。若反应前后气体分子数没有变化，增大或减小压强就不能使化学平衡移动。固态物质或液态物质的体积受压强的 影响很小，可以忽略。 2.压强对化学平衡的影响 （1）有气体参与的可逆反应，在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体分子数减小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体分子数增大的方向移动。 对于aA(g)bB(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。 Ⅰ.若a＞b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡 移动，减小压强，平衡 移动。 Ⅱ.若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。 （2）压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。 （3）压强变化对于没有气体参与的反应不影响。 3.浓度对化学平衡的影响 (1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。 (2)增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。 4.温度对化学平衡的影响 （1）平衡常数与温度有关。温度对化学平衡的影响改变了 。 （2）温度升高，会使化学平衡向着 反应的方向移动直至体系达到新的平衡状态；温度降低，会使化学平衡向着 反应的方向移动直至体系达到新的平衡状态。 5、勒夏特列原理 （1）内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 （2）平衡移动的结果是“ ”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 教材习题02（P39） 2. 已知反应：H2 (g) + I2 (g)2HI(g)在350℃时的K = 21.9。如果该温度条件下，H2 (g)和I2 (g)的初始浓度均为2 mol · L—1，HI(g)的初始浓度为1 mol · L—1， 此时反应向哪个方向进行？ 解题方法 先求出浓度商Qc，再比较当Qc与K的大小，再判断向哪个方向进行。 【答案】 教材习题04（P40） 4. 某容器里有反应：aA(g) + bB(g) cC(g)，若增大体系压强或降温均能使化学平衡向正反应方向移动。请分析判断：（1）正反应是吸热反应还是放热反应？ （2）a、b之和与c的大小关系。 解题方法 1.根据温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动，判断正向吸热还是放热？ 2.根据增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，判断正向是气体分子数减小的方向还是增大的方向？ 【答案】 考点一 化学平衡常数 1．下列有关平衡常数K的说法中，不正确的是 A．K的大小与起始浓度无关 B．K值越大，反应物的平衡转化率越大 C．温度越高，K值越大 D．K值越大，正向反应进行的程度越大 2．在某一密闭容器中，发生反应 该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 3．已知下列含硫物质间转化的化学方程式，得出的相关结论正确的是 ① ② ③ A． B． C． D． 考点二 化学平衡的移动 4．对于密闭容器中的可逆反应：  ，达到化学平衡后，改变条件，下列叙述不正确的是 A．其他条件不变，增大压强(缩小容积)，化学平衡不一定发生移动 B．其他条件不变(恒容)，通入氦气，化学平衡不移动 C．其他条件不变，增加X或Y的量，化学平衡一定发生移动 D．其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变 5．。一定条件下，反应达平衡时，下列措施能提高转化率的是 ①降温②恒压通入惰性气体③增加的浓度④加压 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 6．一定温度下的密闭容器中，反应达到平衡。缩小容器容积，对反应产生影响的叙述不正确的是 A．使平衡常数K不变 B．使平衡向正反应方向移动 C．使的浓度减小 D．使正反应速率大于逆反应速率 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.理解化学平衡常数的含义，能进行平衡常数和转化率的简单计算，能利用化学平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡以及平衡移动的方向，提升从定量角度认识化学平衡的水平。 2.通过实验探究与模型分析，定量和定性想结合理解压强、浓度、温度对化学平衡移动的影响，培养“变化观念与平衡思想”“证据推理和模型认知”等核心素养。 3.理解勒夏特列原理，能分析条件变化后平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能结合具体问题讨论化学反应条件的选择和优化，体会理论对实践的指导作用。 【学习重难点】 1. 化学平衡常数 2. 化学平衡的移动 一、单选题 1．一定条件下，在密闭容器中发生可逆反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 2．下列关于可逆反应和化学平衡的说法，正确的是 A．催化剂可以改变某确定温度下某反应的平衡常数 B．温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素 C．工业合成氨选择较高的温度是为了增大反应的平衡常数 D．增大反应物浓度一定能增大反应速率 3．血红蛋白分子在人体中存在如下过程，下列说法错误的是 ①；② A．高原地区人体内的数量普遍较高 B．人体吸入会造成缺氧，说明 C．中毒时，需立即切断源，使 D．中毒时，可将病人移入高压氧舱，使反应① 4．利用催化加氢制二甲醚，可以实现的再利用，该过程中涉及以下两个反应： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   K1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   K2 则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的K为 A．2K1+K2 B．K·K2 C．2K1·K2 D． 5．O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下： 反应①O3O2+[O]   ΔH1>0，平衡常数为K1 反应②[O]+O32O2 ΔH2<0，平衡常数为K2 总反应：2O33O2   ΔH<0，平衡常数为K 下列叙述正确的是 A．压强增大，K减小 B．总反应中当2v正(O2)=3v逆(O3)时，反应达到平衡 C．[O]为催化剂 D．K=K1+K2 6．恒温恒容条件下发生反应：。下列说法正确的是 A．混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态 B．平衡常数表达式为 C．充入氩气，容器压强增大，反应速率增大 D．平衡时，再充入少量CO，平衡常数增大 7．某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．增大c(X)，则c(Y)和K增大 8．在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 9．下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中 B．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 C．对平衡体系加压，颜色先变深后变浅 D．工业上和在常压下生成 10．下列装置不能实现实验目的的是 A．探究压强改变对化学平衡的影响 B．探究温度改变对化学平衡的影响 C．探究浓度改变对化学平衡的影响 D．探究催化剂对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 11．在初始体积与温度相同的条件下，四种密闭容器装置甲、乙、丙、丁中均按1mol 、3mol 投料，发生的反应为  达到平衡时，四个容器中的转化率最大的为 A． B． C． D． 12．已知反应式达到平衡时，。若其他条件不变，将容器体积缩小一半，重新平衡后。下列说法正确的是 A．平衡向逆方向移动 B．Y可能是固体 C． D．Q的体积分数减小 二、填空题 13．Ⅰ．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至2min，气体Z的平均反应速率v(Z)= 。 (3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是___________(填字母)。 A．在时增大了压强 B．在时加入催化剂 C．在时降低了温度 D．时X的转化率最高 Ⅱ．在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶  kJ/mol，反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。 (4)反应前2min平均反应速率 ；该温度下反应的平衡常数 。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol，达到新平衡后氧气的体积分数 (填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。 14．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一： (1)在恒容条件下，能使正反应速率增大且活化分子的百分数也增大的措施是___________。 A．增大的浓度 B．减小浓度 C．通入使气体的压强增大 D．升高温度 (2)反应达平衡时，下列措施能提高CO转化率的是___________。 ①降温 ②分离出H2 ③增加CO的浓度 ④加压 ⑤催化剂 A．①④ B．①② C．②⑤ D．③④ (3)下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。(填序号字母)。 A．容器内CO、CO2、的物质的量浓度之比为1：1：1 B．消耗a mol H2O的同时有a mol 氢氢键断裂 C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 (4)800℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中进行反应，测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。 ①写出该反应的平衡常数表达式 。 ②该时刻反应 (填“正向进行”或“逆向进行”或“达平衡”)。 (5)830℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中，将2mol CO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为 。 (6)其他条件不变时，将温度从调整到，CO的平衡转换率降低。判断和的大小关系：T1 T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。说明理由 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 化学反应的限度 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 化学平衡常数 一、化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，可逆反应无论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，也无论反应开始时反应物和生成物的浓度大小，当达到平衡时，生成物浓度幂的乘积除以反应物浓度幂的乘积的比值是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号 K 表示。 化学平衡常数是定量描述化学反应限度的物理量。 2.表达式 对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下，化学平衡常数表示式K＝。 平衡常数的表达式必须与化学方程式相对应。在稀溶液中进行的反应，如果反应中有水参加，水的浓度不必写在平衡常数的表达式中，因为水的浓度被视为常数。当有固体和纯液体参与反应时，固体和纯液体的浓度也不写入平衡常数的表达式中。 3．意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行得基本完全了；K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 4．影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 5.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2。 ①若两反应互为逆反应，则K1•K2＝1。 ②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则K1＝K。 ③若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1•K2。 ④若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝。 二、平衡转化率 1.定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。 2.表达式 平衡转化率α＝×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 3.意义 反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 知识点二 化学平衡的移动 三、化学平衡的移动 1.浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 当Qc＝K时，v(正)＝v(逆)，反应处于平衡状态； 当Qc<K时，v(正)>v(逆)，反应向正反应方向进行； 当Qc>K时，v(正)<v(逆)，反应向逆反应方向进行。 【实验探究】 压强对化学平衡的影响 在比色皿（45 mm×12.5 mm×12.5 mm）中，充满NO2和N2O4混合气体，并用带有专用阀的橡胶塞塞紧。在阀上连接同样收集NO2和N2O4混合气体的注射器（图2.1）。将比色皿放入色度传感器中，选择410 nm波长测吸光度。将注射器内的气体迅速推入比色皿后，关闭阀，测吸光度的变化［图2.2（a）］。 再将比色皿内气体迅速用注射器吸入并立即关闭阀，测量吸光度的变化［图2.2（b）］。 2NO2 (g)（红棕色） N2O4 (g) （无色） 相应波长吸收情况反映了气体颜色的深浅，吸光度越大表示气体的颜色越深。从曲线上看，迅速加压后，气体的颜色迅速加深，随后变浅，重新平衡后的颜色较原颜色深［图2.3（a）］；压强降低后，气体的颜色迅速变浅，随后加深， 重新平衡后的颜色较原颜色浅［图2.3（b）］。 问题：增大或减小压强时，混合气体的颜色为何会如此变化？ 由此可见，有气体参与的可逆反应，在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体分子数减小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体分子数增大的方向 移动。若反应前后气体分子数没有变化，增大或减小压强就不能使化学平衡移动。固态物质或液态物质的体积受压强的 影响很小，可以忽略。 2.压强对化学平衡的影响 （1）有气体参与的可逆反应，在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体分子数减小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体分子数增大的方向移动。 对于aA(g)bB(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。 Ⅰ.若a＞b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡正向(或向气体分子数减小的方向)移动，减小压强，平衡逆向(或向气体分子数增大的方向)移动。 Ⅱ.若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。 （2）压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。 （3）压强变化对于没有气体参与的反应不影响。 3.浓度对化学平衡的影响 (1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 (2)增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 4.温度对化学平衡的影响 （1）平衡常数与温度有关。温度对化学平衡的影响改变了平衡常数。 （2）温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动直至体系达到新的平衡状态；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动直至体系达到新的平衡状态。 5、勒夏特列原理 （1）内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 （2）平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 教材习题02（P39） 2. 已知反应：H2 (g) + I2 (g)2HI(g)在350℃时的K = 21.9。如果该温度条件下，H2 (g)和I2 (g)的初始浓度均为2 mol · L—1，HI(g)的初始浓度为1 mol · L—1， 此时反应向哪个方向进行？ 解题方法 先求出浓度商Qc，再比较当Qc与K的大小，再判断向哪个方向进行。 【答案】向正反应方向进行 教材习题04（P40） 4. 某容器里有反应：aA(g) + bB(g) cC(g)，若增大体系压强或降温均能使化学平衡向正反应方向移动。请分析判断：（1）正反应是吸热反应还是放热反应？ （2）a、b之和与c的大小关系。 解题方法 1.根据温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动，判断正向吸热还是放热？ 2.根据增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，判断正向是气体分子数减小的方向还是增大的方向？ 【答案】正反应是放热反应，a+b>c 考点一 化学平衡常数 1．下列有关平衡常数K的说法中，不正确的是 A．K的大小与起始浓度无关 B．K值越大，反应物的平衡转化率越大 C．温度越高，K值越大 D．K值越大，正向反应进行的程度越大 【答案】C 【解析】A．对于一个确定的反应，温度一定时，平衡常数一定，平衡常数的大小与起始浓度无关，A项正确； B．K值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大，B项正确； C．对于一个放热反应，温度越高，反应物的转化率越小，K值越小，C项错误； D．对于一个反应，K值越大，反应物的转化率越大，反应进行的程度越大，D项正确； 答案选C。 2．在某一密闭容器中，发生反应 该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。由于H2O是液体物质，浓度不变，可认为是1，则该反应的化学平衡常数表达式为：K=，故合理选项是C。 3．已知下列含硫物质间转化的化学方程式，得出的相关结论正确的是 ① ② ③ A． B． C． D． 【答案】A 【解析】③式-2×①式=②式，故，A项正确； 故选：A。 考点二 化学平衡的移动 4．对于密闭容器中的可逆反应：  ，达到化学平衡后，改变条件，下列叙述不正确的是 A．其他条件不变，增大压强(缩小容积)，化学平衡不一定发生移动 B．其他条件不变(恒容)，通入氦气，化学平衡不移动 C．其他条件不变，增加X或Y的量，化学平衡一定发生移动 D．其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变 【答案】C 【解析】A．对于反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，A项正确； B．恒容条件下通入氦气，X、Z气体的浓度不变，化学平衡不移动，B项正确； C．Y是固体，增加Y的量，平衡不移动，C项错误； D．化学平衡常数是温度的函数，其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变，D项正确； 故选C。 5．。一定条件下，反应达平衡时，下列措施能提高转化率的是 ①降温②恒压通入惰性气体③增加的浓度④加压 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】A 【解析】①正反应为放热反应，降温平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大，故①正确； ②正反应为气体体积减小的反应，恒压通入惰性气体，等同于减压，减压平衡逆向移动，氮气的平衡转化率减小，故②错误； ③增加N2的浓度，氢气的转化率增大，但氮气的转化率减小，故③错误； ④正反应为气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大，故④正确； 故答案为：A。 6．一定温度下的密闭容器中，反应达到平衡。缩小容器容积，对反应产生影响的叙述不正确的是 A．使平衡常数K不变 B．使平衡向正反应方向移动 C．使的浓度减小 D．使正反应速率大于逆反应速率 【答案】C 【解析】A．该反应体系温度不变，则化学平衡常数不变，化学平衡常数只与温度有关，A正确； B．缩小容器容积，体现压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以平衡向正反应方向移动，B正确； C．缩小容器容积，体现压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，平衡向正反应方向移动，但反应物二氧化硫浓度增大，C错误； D．缩小容器容积，压强增大，平衡正向移动，正逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，D正确； 故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.理解化学平衡常数的含义，能进行平衡常数和转化率的简单计算，能利用化学平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡以及平衡移动的方向，提升从定量角度认识化学平衡的水平。 2.通过实验探究与模型分析，定量和定性想结合理解压强、浓度、温度对化学平衡移动的影响，培养“变化观念与平衡思想”“证据推理和模型认知”等核心素养。 3.理解勒夏特列原理，能分析条件变化后平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能结合具体问题讨论化学反应条件的选择和优化，体会理论对实践的指导作用。 【学习重难点】 1. 化学平衡常数 2. 化学平衡的移动 一、单选题 1．一定条件下，在密闭容器中发生可逆反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】平衡常数为生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积的比值，该反应的平衡常数表达式为，故选C。 2．下列关于可逆反应和化学平衡的说法，正确的是 A．催化剂可以改变某确定温度下某反应的平衡常数 B．温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素 C．工业合成氨选择较高的温度是为了增大反应的平衡常数 D．增大反应物浓度一定能增大反应速率 【答案】B 【解析】A．化学平衡常数只受温度的影响，催化剂不能改变某确定温度下某反应的平衡常数，A错误； B．平衡常数的大小反映了反应进行的程度，平衡常数越大，表明反应越彻底，温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素，B正确； C．工业合成氨的反应是一个放热反应，升高温度会减小平衡常数K值，选择较高的温度进行合成氨反应是因为：催化剂活性较高，化学反应速率较快，C错误； D．反应速率与反应物浓度的关系可以通过反应级数来描述，反应级数可以是正数、0或负数，只有在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度才会增大反应速率，D错误； 故选B。 3．血红蛋白分子在人体中存在如下过程，下列说法错误的是 ①；② A．高原地区人体内的数量普遍较高 B．人体吸入会造成缺氧，说明 C．中毒时，需立即切断源，使 D．中毒时，可将病人移入高压氧舱，使反应① 【答案】C 【解析】A．高原地区含氧量低，即氧气浓度低，故平衡①左移，导致Hb数量增高，故A正确； B．人体吸入CO会造成缺氧，说明反应②进行的程度大于反应①，故说明K2＞K1，故B正确； C．化学平衡常数K只受温度的影响，故CO中毒时，需立即切断CO源，平衡②左移，①右移，但K不变，故C错误； D．CO中毒时，可将病人移入高压氧舱，增大氧气的浓度，使平衡①右移，即使反应①Q＜K1，故D正确； 答案选C。 4．利用催化加氢制二甲醚，可以实现的再利用，该过程中涉及以下两个反应： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   K1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   K2 则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的K为 A．2K1+K2 B．K·K2 C．2K1·K2 D． 【答案】B 【解析】由盖斯定律得：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，故K= K·K2； 故选B。 5．O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下： 反应①O3O2+[O]   ΔH1>0，平衡常数为K1 反应②[O]+O32O2 ΔH2<0，平衡常数为K2 总反应：2O33O2   ΔH<0，平衡常数为K 下列叙述正确的是 A．压强增大，K减小 B．总反应中当2v正(O2)=3v逆(O3)时，反应达到平衡 C．[O]为催化剂 D．K=K1+K2 【答案】B 【解析】A．平衡常数与压强无关，压强增大，K不变，A错误； B．当正反应速率与逆反应速率相等时，，反应达到平衡，B正确； C．产生的[O]为中间产物，C错误； D．总反应=反应①+反应②，则K=K1×K2，，D错误； 故选B。 6．恒温恒容条件下发生反应：。下列说法正确的是 A．混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态 B．平衡常数表达式为 C．充入氩气，容器压强增大，反应速率增大 D．平衡时，再充入少量CO，平衡常数增大 【答案】A 【解析】A．该反应在恒容条件下进行，反应过程中CO转化为CO2，气体的密度增大，当混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态，A正确； B．反应的平衡常数，B错误； C．恒温恒容条件下发生反应：，充入氩气，容器内CO和CO2的浓度不变，化学反应速率不变，C错误； D．平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，平衡时，再充入少量CO，平衡常数不变，D错误； 故选A。 7．某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．增大c(X)，则c(Y)和K增大 【答案】A 【解析】A．平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值，则该反应的化学方程式为，故A正确； B．该反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，故B错误； C．正反应为吸热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，所以降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率减小，故C错误； D．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，增大X的浓度，平衡向逆反应方向移动，Y的浓度减小，平衡常数不变，故D错误； 故选A。 8．在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 【答案】D 【解析】A．增大反应物的浓度使得正反应速率突然增大，逆反应速率逐渐变化，与图I信息不相符，A不合题意； B．已知该反应是一个气体体积不变的反应，压强对该平衡无影响，故图Ⅱ不一定是加入催化剂的变化情况，也可能是增大压强的变化情况，B不合题意； C．已知该反应是一个气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，与图Ⅲ信息不相符，C不合题意； D．已知该反应正反应是一个放热反应，则升高温度反应速率增大，达到平衡所需时间较短，即乙对应温度更高，升温平衡逆向移动，则生成物XY%的百分含量更小，与图Ⅲ信息一致，D符合题意； 故答案为：D。 9．下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中 B．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 C．对平衡体系加压，颜色先变深后变浅 D．工业上和在常压下生成 【答案】D 【解析】A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中，是利用抑制的水解，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．打开可乐碳酸饮料瓶，瞬间瓶内压强骤减，反应平衡向逆反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．对平衡体系加压后，二氧化氮的浓度增大，颜色变深，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度又降低，颜色变浅，但仍比加压前的颜色深，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．是气体体积缩小的反应，常压不利于三氧化硫的转化，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 10．下列装置不能实现实验目的的是 A．探究压强改变对化学平衡的影响 B．探究温度改变对化学平衡的影响 C．探究浓度改变对化学平衡的影响 D．探究催化剂对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．为红棕色气体，存在平衡：，增大压强压缩气体，气体体积减小，颜色变深，平衡正向移动，颜色逐渐变浅，A正确； B．乙烧杯中加入氧化钙，与水反应放热导致温度升高，平衡向着吸热方向移动，观察气体颜色可判断平衡移动方向，B正确； C．与水反应存在平衡：，光照导致分解，平衡正向移动，C正确； D．与间存在平衡：，加入铁粉，与反应导致平衡逆向移动，与催化剂无关，D错误； 答案选D。 11．在初始体积与温度相同的条件下，四种密闭容器装置甲、乙、丙、丁中均按1mol 、3mol 投料，发生的反应为  达到平衡时，四个容器中的转化率最大的为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】  为放热反应，A与B对比，B为绝热恒容，B温度升高，平衡逆向移动，H2的转化率减小，H2的转化率A>B；A与C对比，C是恒压，A的压强减小，减小压强，平衡逆向移动，H2的转化率C>A；D为恒温恒容充入惰性气体，平衡不移动，A与D对比，二者的H2的转化率相等，故H2转化率最大的是C； 答案选C。 12．已知反应式达到平衡时，。若其他条件不变，将容器体积缩小一半，重新平衡后。下列说法正确的是 A．平衡向逆方向移动 B．Y可能是固体 C． D．Q的体积分数减小 【答案】C 【解析】A．将容器体积缩小到原来的一半，X的浓度应变为原来的2倍，即为0.4mol/L，重新平衡后，说明增大压强后平衡正向移动，A错误； B．增大压强，平衡正向移动，说明气态反应物的系数之和大于气态生成物的系数之和，若Y是固体，气态反应物的系数之和必然小于气态生成物的系数之和，所以Y是气体，B错误； C．由B项分析可知需保证，即，C正确； D．增大压强平衡正向移动了，故Q的体积分数增大，D错误； 故答案选C。 二、填空题 13．Ⅰ．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至2min，气体Z的平均反应速率v(Z)= 。 (3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是___________(填字母)。 A．在时增大了压强 B．在时加入催化剂 C．在时降低了温度 D．时X的转化率最高 Ⅱ．在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶  kJ/mol，反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。 (4)反应前2min平均反应速率 ；该温度下反应的平衡常数 。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol，达到新平衡后氧气的体积分数 (填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。 【答案】(1) (2)0.05mol·L-1·min-1 (3)B (4) 0.5mol/(L·min) 等于 1.5 【解析】（1）反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且mol∶0.1mol∶0.2mol=3∶1∶2，所以反应的化学方程式为； （2）反应开始至2min，用气体Z表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1； （3）A．在时，正反应速率不变，逆反应速率增大，说明时增大了生成物浓度，错误； B．X、Y、Z均为气体，为不等体的可逆反应，在时，正、逆反应速率增大相同的倍数，说明在时加入催化剂，正确； C．在时，正、逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率，由上述分析可知，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，错误； D．由图像可知，在t₁时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小，在时加入催化剂平衡不移动，X的转化率不变，在时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小，所以在时X的转化率最高，错误； 故选B； （4）根据图示可知曲线为的体积分数，反应过程中气体体积不变，则2min时，生成的物质的量为molmol，则2min平均反应速率mol·L-1·min-1，反应在9min后达到平衡，此时的体积分数为60%，则molmol，molmol，则平衡常数；保持温度不变,平衡常数不变,该反应前后体积不变，则通入氧气时，平衡后，转化率不变，则氧气的体积分数等于原平衡时氧气的体积分数。 14．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一： (1)在恒容条件下，能使正反应速率增大且活化分子的百分数也增大的措施是___________。 A．增大的浓度 B．减小浓度 C．通入使气体的压强增大 D．升高温度 (2)反应达平衡时，下列措施能提高CO转化率的是___________。 ①降温 ②分离出H2 ③增加CO的浓度 ④加压 ⑤催化剂 A．①④ B．①② C．②⑤ D．③④ (3)下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。(填序号字母)。 A．容器内CO、CO2、的物质的量浓度之比为1：1：1 B．消耗a mol H2O的同时有a mol 氢氢键断裂 C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 (4)800℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中进行反应，测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。 ①写出该反应的平衡常数表达式 。 ②该时刻反应 (填“正向进行”或“逆向进行”或“达平衡”)。 (5)830℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中，将2mol CO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为 。 (6)其他条件不变时，将温度从调整到，CO的平衡转换率降低。判断和的大小关系：T1 T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。说明理由 。 【答案】(1)D (2)B (3)B (4) 正向进行 (5)50% (6) 小于 该反应为放热反应，温度下降，平衡向右移动，CO的转化率越大 【解析】（1）A．增大CO的浓度，正反应速率加快，单位体积内活化分子数目增大，但活化分子百分数不增大，A项错误； B．减小浓度，正反应速率减小，B项错误； C．通入使气体的压强增大，但各物质浓度不变，反应速率不变，C项错误； D．升高温度，反应速率加快，活化分子百分数增大，D项正确； 答案选D； （2）反应为放热反应，①降温，平衡正向移动，CO转化率增大；②分离出H2，平衡正向移动，CO转化率增大； ③增加CO的浓度，平衡正向移动，CO转化率减小；④加压，平衡不移动，CO转化率不变； ⑤加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，CO转化率不变；故能提高CO转化率的措施为①②； （3）A．无论是否达到平衡，容器内CO、CO2、的物质的量浓度之比为都可能是1：1：1，故不能证明该反应达到平衡状态，A项错误； B．消耗a mol H2O的同时有a mol 氢氢键断裂，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，B项正确； C．该反应为等体积反应，容器内压强不变，不能证明该反应达到平衡状态，C项错误； D．反应前后质量不变，容器的容积不变，密度不变时不能证明反应达到平衡状态，D项错误； 答案选B； （4）①平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则该反应的平衡常数； ②某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol，浓度分别为1mol/L、3mol/L、1mol/L、1mol/L，则，此时平衡正向移动； （5）根据题意，设CO的转化量为xmol/L，可列三段式有： ，解得，平衡时CO的转化率为； （6）其他条件不变时，将温度从调整到，CO的平衡转换率降低，平衡逆向移动，由于该反应为放热反应，降低温度，平衡向放热的方向移动，平衡逆向移动，故 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$