2.2 化学反应的限度 第2课时（同步讲义）化学沪科版2020选择性必修1

第二章 化学反应的方向、限度和速率 第二节 化学反应的限度 第2课时 化学平衡的移动 教学目标 1. 了解浓度、压强和温度对化学平衡的影响； 2. 从Qc与K的关系及浓度、温度、压强对反应速率、平衡的影响，推断平衡移动的方向； 3. 通过实验论证浓度、压强、温度对化学平衡的影响； 4. 理解勒夏特列原理并认识其在生产、生活和科学研究中的重要作用。 重点和难点 1.温度对化学平衡常数的影响及与反应热效应的关系，能根据平衡常数的变化判断反应的热效应； 2.催化剂对化学平衡的影响，理解催化剂能改变反应速率但不影响平衡状态的本质。 3.勒夏特列原理的深度理解与灵活应用，尤其是在多因素影响平衡时的分析。 ◆知识点一 浓度商和化学平衡常数判断平衡移动的方向 1. 浓度商（Q）：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q表示。即Q＝ 2. 判断正在进行的可逆反应进行的方向 （1）Q < K：反应向 方向进行； （2）Q = K：反应处于 状态； （3）Q > K：反应向 方向进行。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 浓度商大于化学平衡常数时从逆反应建立平衡，浓度商小于化学平衡常数时从正反应建立平衡，浓度商等于化学平衡常数，说明反应处于平衡状态 即学即练 1．一定温度下的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 A．、、在容器中共存 B． C．浓度商等于化学平衡常数 D．体系内物质的总质量不变 2．工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．t2时刻 B．加入催化剂，t2向左移动 C．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 D．反应进行到t1时，Q<K（Q为浓度商） 3．平衡常数能表明化学反应的限度，下列说法正确的是 A．越大，反应的速率越快，反应进行得越彻底 B．升高温度，增大 C．当浓度商大于时，平衡向逆反应方向移动 D．在一定温度下，反应达到平衡时，该反应的 ◆知识点二 温度对化学平衡移动的影响 1．实验研究： NO2和N2O4存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g) ΔH = -56.9 kJmol-1，混合气体的颜色为 。 ①如果加热混合气体，则颜色会 ，说明了NO2浓度 ，平衡向 （填“放热”或“吸热”）方向移动。 ②如果冷却混合气体，则颜色会 ，说明NO2浓度 ，平衡向 （填“放热”或“吸热”）方向移动。 结论：升高温度，平衡向 方向移动；降低温度，平衡向 方向移动。 2．温度对化学平衡移动影响的规律 条件变化 吸热反应（ΔH>0） 放热反应（ΔH<0） 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡常数（K） Q与K的关系 特别提醒/易错提醒/教材延伸 升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。 即学即练 1．分别将0.2mol由NO2(g)和N2O4(g)组成的混合气体置于仪器a和b中，下列说法正确的是 已知：2NO2(g)N2O4(g) 。 A．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 B．一段时间后，仪器a中颜色比仪器b中颜色浅 C．反应达到平衡后，仪器b中可得到0.2molN2O4 D．标准状况下，2.24LNO2的质量不是4.6g 2．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   向恒压、密闭容器中通入1mol和4mol，平衡时、CO、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 B．降低温度，可提高平衡转化率 C．反应III在a点的平衡常数与浓度大小无关 D．的 ◆知识点三 浓度变化对化学平衡移动的影响规律 （1）增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。 （2）减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向 方向移动。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 注意纯固体和纯液体浓度为单位“1”。当增加固体或者是纯液体的量使不会影响平衡的移动。 即学即练 1．在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，和的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的，达新平衡时的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时的转化率减小 2．实验室配制碘水时，通常将溶解于KI溶液：。关于该溶液下列说法正确的是 A．滴入淀粉溶液，不变蓝 B．加水稀释，平衡逆向移动 C．加入固体，平衡正向移动 D．增大，活化分子百分数增大，溶解加快 3．某兴趣小组以重铬酸钾溶液为例，探究外界条件对溶液中平衡体系的影响。完成如下实验： 已知：溶液中存在平衡：  。下列说法正确的是 A．由实验Ⅰ可以得出 B．若实验Ⅱ的目的为探究“降低生成物浓度，平衡正向移动”，则试剂a可选用 C．实验Ⅲ中，加入浓探究出“增大生成物浓度，平衡逆向移动”的结论可靠 D．实验Ⅳ中，溶液呈黄色的原因是重铬酸钾被亚硫酸根还原 ◆知识点四 压强变化对化学平衡移动的影响规律 （1）实验探究——压强对化学平衡的影响 原理 2NO2(g) N2O4(g) 操作 在玻璃比色皿中充满NO2和N2O4的混合气体，连接同样收集NO2和N2O4混合气体的注射器，再将比色皿放入色度传感器中。 将注射器内的气体迅速推入比色皿，测吸光度变化。 将注射器内的气体迅速吸入比色皿，测吸光度变化。 现象 吸光度先变小，后变大，最终比原来小 吸光度先变大，后变小，最终比原来大 解释 压缩体积使压强增大时，c(NO2)瞬间 后又 ，平衡向 移动 增大体积使压强减小时，c(NO2)瞬间 后又 ，平衡向 移动 改变压强，NO2和N2O4的混合气体吸光度的变化如下（左图为加压，右图为减压）： （2）针对有气体参加或有气体生成，且反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言， 增大压强，平衡向 方向移动； 减小压强，平衡向 方向移动。 （3）对于反应前后气体体积没有发生变化的反应，改变压强平衡不移动。 （4）对于只涉及固体或液体的反应，压强的不影响化学平衡。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 一般“加压”“减压”作为前提的时候，默认表示以缩小体积来加压，以扩大体积来减压。 压强的改变会引起反应物和生成物的浓度均发生改变，且浓度增大或者减小的倍数相等。 另外压强改变的一瞬间需要关注物质的量浓度瞬间变化。 即学即练 1．在一密闭容器中，反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是 A．B的物质的量减少了 B．物质A的转化率增加了 C．平衡向逆反应方向移动了 D． 2．下列叙述正确的是 A．，平衡后，对平衡体系缩小容积，平衡向正反应方向移动，体系颜色比原平衡浅 B．，平衡后，增大容积，平衡不移动，体系颜色不变 C．，平衡后，加少量KCl固体，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变浅 D．，平衡后，保持温度压强不变，充入氦气，平衡向左移动 3．在恒温恒容的密闭容器中，开始时充入1mol⋅L-1A和2mol⋅L-1B，发生可逆反应：，反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．反应停止，各物质浓度保持不变 C．减小压强，平衡向逆反应方向移动 D．容器内压强与反应开始时相等 ◆知识点五 勒夏特列原理 1.催化剂对化学平衡的影响：使用催化剂，化学平衡 。2.勒夏特列原理：在一个已经达到平衡的反应中，如果改变影响平衡的条件之一，如 、 或参加反应的化学物质的浓度，则平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 催化剂只是改变反应速率，对于平衡的移动没有影响，也不会改变物质的平衡转化率。 即学即练 1．对化学反应的速率和平衡的影响，不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图，则下列判断正确的是 A．由图可知，该反应的正反应为吸热反应 B．由图可知，该反应 C．若图是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为吸热反应 D．图中的曲线一定是加入了催化剂 2．下列关于反应：()的叙述中不正确的是 A．增大压强，平衡正向移动 B．加入催化剂，平衡正向移动 C．降低温度，平衡正向移动 D．分离出，平衡正向移动 3．某温度时，一密闭容器中的可逆反应： 达到平衡，下列措施一定能提高CO转化率的是 A．加入适宜的催化剂 B．充入少量的CO C．降低体系的温度 D．减小容器的体积 一、充入“惰性气体”对化学平衡的影响 1. 恒温恒容状态 由于反应体系容积固定，通入“惰性气体”,反应物、生成物的浓度均未改变，则正反应速率和逆反应速率也不改变，化学平衡不发生移动。 2. 恒温恒压状态 由于反应体系压强固定，通入“惰性气体”,容器的容积扩大，反应物、生成物的浓度均减小(等效于减压),正、逆反应速率随之减小，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。 实践应用 1．在一定条件下的密闭容器中发生反应：。当反应达到平衡时，保持其他条件不变，仅改变其中一个条件，下列措施能提高乙烷平衡转化率的是 A．充入少量稀有气体 B．加入适宜催化剂 C．适当降低温度 D．及时分离出部分 2．在一可变容积的密闭容器中充入一定量的，发生反应，体系中各物质的百分含量(体积分数)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①表示的百分含量 B．反应达到平衡后，压缩容器的体积，气体颜色变浅 C．若点为反应平衡点，此时平衡常数 D．反应达到平衡后，往该容器中充入少量稀有气体，平衡不移动 3．在一体积可变的密闭容器中充入一定量的和，发生反应，体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①表示的百分含量 B．反应达到平衡后，保持其他条件不变，压缩容器的体积平衡向左移，气体颜色变浅 C．若m点为反应平衡点，此时平衡常数 D．反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，平衡不移动 2、 反应物用量改变引起平衡转化率的变化 1. 气体反应物只有一种的反应【以aA(g)bB(g)+cC(g)为例】 2. 气体反应物有两种的反应【以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例】 【说明】（1）由于增大反应物的浓度会使Q<K，所以平衡都向正反应方向移动；由K值不变、反应物浓度增大可知，各生成物的浓度均增大。 （2）对于气体体积增大的反应，增大压强有利于逆反应，反应物的转化率降低；对于气体体积减小的反应，增大压强有利于正反应，反应物的转化率增大；对于气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，所以反应物的转化率不变。 实践应用 1．在实验室中利用制备的原理：  ，下列有关描述合理的是 A．加入少量氨水可提高制备速率 B．将加入到足量水中反应，可吸收akJ热量 C．制备时加入大量的水，同时加热，可得到更多的 D．增加固体的投入量可以提高其转化率 2．温度T下，向1L真空刚性密闭容器中加入4molH2(g)和1molFe3O4(s)发生如下反应：4H2(g)+Fe3O4(s)3Fe(s)+4H2O(g)。下列说法正确的是 A．气体平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．平衡后再充入1molFe3O4(s)，平衡正向移动 C．平衡后再充入4molH2(g)，H2转化率增大 D．容器内压强不变时，反应达到平衡状态 3．一定温度下，在的密闭容器中充入和发生反应：，后达到平衡，的转化率为20%，下列说法正确的是 A．时的反应速率是 B．平衡后再充入和，的转化率不变 C．该反应的平衡常数为4 D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变 3、 等效平衡 对于同一可逆反应，在一定条件(恒温、恒容或恒温、恒压)下，以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)或不同的起始投料量进行反应，如果达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等，这样的化学平衡就互称为等效平衡。等效平衡可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。 实践应用 1．恒温恒容条件下，发生反应：在3个密闭容器中，按下列方式投入反应物：I.3molA，1molB；II.6molA，2molB；III.4molC。则在保持恒温恒容反应达到平衡时，下列选项正确的是 A．容器I与容器II中，C的浓度，转化率 B．容器I与容器II中，B的体积分数，反应能量变化 C．容器II与容器III为等效平衡，B的体积分数，转化率，反应能量变化 D．三个容器中，平衡常数的关系为： 2．一定温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 反应物投入量 、 、 平衡 物质的平衡转化率 下列说法错误的是 A． B． C．时，若的浓度分别为，则此时 D．若在恒压条件下，容器1平衡时等于容器2平衡时 3．起始体积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入和，发生反应：。实验如下： 容器 Ⅰ Ⅱ 反应条件 恒温恒容 恒温恒压 气体密度 (Ⅰ) (Ⅱ) 平衡转化率 (Ⅰ) (Ⅱ) 达到平衡所用时间 t(Ⅰ) t(Ⅱ) 气体平均摩尔质量 M(Ⅰ) M(Ⅱ) 下列大小比较中，正确的是 A．(Ⅰ)>(Ⅱ) B．t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C．(Ⅰ)>(Ⅱ) D．M(Ⅰ)<M(Ⅱ) 考点一 固体不影响平衡移动 【例1】某温度下，在密闭反应器中充入足量Ag2О粉末，发生反应：2Ag2О(s)⇌4Ag(s)+O2(g)。达到平衡状态1时测得p(O2)=akPa；保持温度不变，将体积扩大至原来的2倍并保持不变，达到平衡状态2时测得p(O2)=bkPa．下列叙述正确的是 A．上述变化中，平衡状态1逆向移动达到平衡状态2 B．其他条件不变，增大Ag2O的质量，正反应速率一定增大 C．上述平衡状态时压强：b=a D．其他条件不变，增大c(O2)，平衡常数增大 解题要点 纯固体的浓度为单位“1”.加入固体对物质的浓度没有影响，因此化学反应速率和平衡均不会收起影响。 【变式1-1】密闭高炉中发生反应：  ，若其他条件不变，下列措施能使平衡逆向移动的是 A．增大Fe的投加量 B．升高温度 C．及时排出CO2 D．加入催化剂 【变式1-2】某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：  ，下列说法正确的是 A．平衡后加入少量W，速率-时间图像如上图 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，不变 C．平衡后加入Y，平衡正向移动，X、Y的转化率均增大 D．当容器中气体的压强不再变化时，反应达到平衡状态 考点二 v-t图形 【例2】在N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0的平衡体系中，当分离出NH3时，下列说法正确的是 A．改变条件后速率—时间图像如图所示 B．此过程中Q>K C．平衡体系中NH3的含量增大 D．N2的转化率增大 解题要点 v-t图形改变，当条件发生改变时，先考虑瞬间速率的变化，运用的是速率的影响因素判定。再考虑移动方向，根据移动方向判定正反应与逆反应的相对大小关系。 【变式2-1】已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【变式2-2】NOCl(亚硝酰氯)常被用作催化剂、合成清洁剂等。在密闭反应器中充入和发生反应：  。实验测得反应速率与时间关系如下图所示。t时刻改变的一个条件可能是 A．升高温度 B．增大NOCl浓度 C．加入催化剂 D．增大压强 考点三 温度压强多变量图形题 【例3】下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象，其中图象和结论表达均正确的是 mA(g)+nB(g)pC(g) 2X(g) Y(g)   A．图中a曲线一定使用了催化剂 B．在不同温度下，c(X)随时间t的变化如图所示，根据图像可推知正反应的ΔH>0 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) C．图是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等，则a=2 D．图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率，化学平衡常数最小的是A点 解题要点 学会画等温线或者画等压线，根据等温线找出压强之间的关系。或者根据等压线找出温度之间的关系。 【变式3-1】反应中B的百分含量(B%)、B的转化率[α(B)]及C的百分含量(C%)在建立平衡或达到平衡时图像如下所示，下列根据图像所得结论正确的是 A．图甲中若x=2，则曲线a相对于曲线b一定是增大了压强 B．图乙中曲线表示B的平衡转化率随温度变化曲线，则表示反应速率v正＞v逆的是点a C．由图丙得T1＜T2、△H＜0 D．由图丁得x＞2 【变式3-2】Ni和CO反应可制备Ni(CO)4(四羰合镍)：Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g)。在容积可变的密闭容器中，充入n mol Ni和4n mol CO。在不同压强下，反应达平衡时，Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如下图所示。则下列说法不正确的是 A．该反应ΔH < 0 B．p1<p2 C．p1、100℃时，CO的平衡转化率为50% D．B点体积小于A点体积 基础达标 1．常温下，在密闭容器中发生反应  △H=-56.9kJ/mol。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．恒温恒压充入NO2气体，NO2气体的转化率增大 B．压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 C．46g由NO2和N2O4组成的混合气体中，氮原子总数小于 D．其他条件不变，往密闭容器内通入92gNO2气体，充分反应后，放出56.9KJ热量 2．某小组用50mL注射器吸入20mL和的混合气体，活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是 A．该实验研究了压强对平衡移动的影响 B．向外拉动活塞，增大 C．活塞拉到Ⅱ处后，气体颜色最终变浅 D．保持温度不变，推拉活塞，平衡常数K保持不变 3．勒夏特列原理又称平衡移动原理。下列现象不能用该原理解释的是 A．夏天打开汽水瓶盖时汽水中产生大量气泡 B．往新制氯水中加入适量碳酸钙固体可以增强漂白能力 C．唾液可以使淀粉水解速率加快 D．CO中毒者应及时移至空气流通处，必要时应放入高压氧舱 4．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气(Cl2+H2OHCl+HClO) D．工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率 5．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O (橙色)＋H2O2CrO (黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 6．COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温；②增加CO浓度；③减压；④加催化剂；能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 7．已知反应  。一定温度下，向一密闭容器中充入1mol A发生反应，时刻达到平衡状态，在时刻改变了某一反应条件，整个过程中反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．时刻改变的反应条件可能是向容器中加入催化剂 B．若在时刻压缩容器的体积，A的转化率将增大 C．当容器内气体的密度不变时，表明反应达到平衡 D．时刻，B和C的质量均比时刻大 8．还原的反应机理及相对能量如图(表示过渡态)： （1）反应过程中决速步骤是第 步，第一步的热化学方程式为 。 （2）为提高总反应中的平衡转化率，可采用的措施为___________。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大浓度 D．使用催化剂 9．汽车尾气中CO、在一定条件下可以发生反应： ，在一定温度下，向容积固定为的密闭容器中充入一定量的CO和的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 从反应开始到的平衡状态，的平均反应速率为 。从起，其他条件不变，压缩容器的容积为，则的变化曲线可能为图中的 (填abcd字母)。 10．五氯化磷()是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷()氯化得到：  。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol和1.0mol，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示： t/s 0 50 150 250 350 /mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40 （1）0~150s内的平均反应速率 。 （2）该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为 (可用分数表示)。保持温度不变，当该恒容密闭容器中各物质的浓度均为，请判断平衡移动方向 (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”) （3）反应至250s时，该反应放出的热量为 kJ。 （4）下列关于上述反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变 B．350s时，向该密闭容器中充入氮气，使容器内增大压强，平衡向正反应方向移动 C．350s时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 D．如果向该密闭容器中充入1.0mol和1.0mol一段时间后，该反应放出的热量为93.0kJ （5）温度为时，混合气体中的体积分数随时间t变化的示意图如图。其他条件相同，请在图中画出温度为()时，的体积分数随时间变化的曲线 。 11．已知M与N在高温下发生反应，在温度为时，将0.80mol M与0.20mol N充入1L的容器中，反应达平衡后Q的物质的量分数为0.02.请回答： （1）M的平衡转化率 ，化学平衡常数K的值为 (计算结果保留3位有效数字)。 （2）若保持温度为，向反应平衡后的容器中再同时充入0.18mol N和0.02mol Q，反应将 (填“向正方向移动”“向逆方向移动”或“保持平衡状态”)。 （3）若将温度升高到时，平衡后容器中Q的物质的量分数变为0.03，则M的转化率 (填“>”“=”或“<”，下同)，此时的化学平衡常数 K，该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。 综合应用 12．1．下列说法正确的是 A．  则反应物的总键能大于生成物的总键能 B．常温常压下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时，放出57.3kJ的热量，则稀溶液和NaOH溶液反应的焓变：   C．  ，则该反应在任何条件下都不能发生 D．反应达到平衡，恒温恒压下通入平衡一定正向移动 13．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是 A．其他条件相同的情况下增大压强不能提高NO的转化率 B．若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，则此时有v正>v逆 D．在T3℃时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 14．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 15．我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在(g)加氢合成的体系中，同时发生以下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图1所示。表示反应Ⅰ的焓变曲线为 (填“a”“b”或“c”)，反应Ⅲ在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中按=1：3投料进行上述反应，的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图2所示： 的选择性=，温度对催化剂的影响可以忽略。 ①根据图中数据，温度选择 K(填标号)，达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。 a．473    b．513    c．553 ②在图示温度范围内，随着温度的升高，的平衡转化率 (填“升高”“降低”或“不变”，下同)，甲醇的选择性 ，甲醇的选择性变化的原因是 。 （3）温度时，在容积不变的密闭容器中，充入(g)和(g)，起始压强为，10min达平衡时生成(g)，测得压强为pkPa．则反应过程中的热效应为 kJ，若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内生成的反应速率为 ，反应Ⅱ的压强平衡常数= 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数) 16．主要用于制取海绵钛和钛白粉，也可用作催化剂。工业上，常采用以高钛渣(主要成分为)为原料生产。 I．直接氯化：     （1）该反应，则正反应 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。 （2）下列措施能提高直接氯化反应中平衡转化率的是_______。 A．保持恒容通入惰性气体增大压强 B．在反应器中增加的用量 C．提高反应温度 D．使用高效催化剂 Ⅱ．“加碳氯化”法：已知     “加碳氯化”总反应为： 请回答下列问题： （3） “加碳氯化”总反应的 ； 。 （4）结合数据回答，“加碳氯化”的实际意义 。 （5）某研究小组在实验室模拟“加碳氯化”反应。反应过程维持温度为、常压，初始在VL容器中加入和足量的C(s)、，测得)体积分数随反应时间的变化如图所示。 ①计算时间段内用表示的反应速率 。 ②请在图中画出，其他条件相同，维持温度为、压强高于常压时，时间段内气体的体积分数随时间的变化图 。 拓展培优 17．CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I：(主反应) 反应Ⅱ： (副反应) 将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 CO的分压p(CO)=p总·X(CO)，X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。 反应Ⅱ的压强平衡常数 下列说法正确的是 A．代表下随温度变化趋势的是曲线c B．P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1 C．温度一定，增大压强平衡Ⅱ不移动 D．温度升高到一定程度，a，b，c三线合一原因是以反应Ⅱ为主 18．加氢制过程中的主要反应为： ①   ②       将一定比例和流速的、通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250℃时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响 C．增大体系压强，产物中的体积分数增大 D．增大碳氢比可提高的平衡转化率 19．利用测压法在恒容反应器中研究25℃时分解反应：其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 已知：①时，完全分解；（②  ③为红棕色气体。下列说法错误的是 A．完全分解后，kPa B．若升高温度到35℃，则完全分解后体系压强(35℃)大于63.1kPa C．若缩小起始时容器的体积，反应达到平衡后颜色将变深 D．25℃时，反应达到平衡后，反应的平衡常数kPa 20．以为原料合成涉及的主要反应如下： ① ② 的平衡转化率、的选择性随温度、压强变化如下： 已知： 下列分析不正确的是 A． B．400℃左右，体系发生的反应主要是② C．由图可知， D．初始，平衡后，若只发生①、②，则的转化率为24% 21．环氧乙烷()是一种重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂，氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有：I．   Ⅱ．   回答下列问题： （1）已知银催化反应Ⅰ时存在如下转化过程： 据此计算焓变 (用含、、的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，p为物质的分压)。T℃时，，向某恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ，一段时间后达平衡。 ①反应Ⅰ的压强平衡常数 ；仅降低温度，将 (填“增大”“减小”或“不变”)，解释其原因为 (填选项字母)。 A．、均增大，且增大的程度更大 B．、均减小，且减小的程度更大 C．增大、减小，平衡正向移动       D．、均减小，且减小的程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．混合气体密度不随时间变化 B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．碳的总物质的量不随时间变化 D． （3）250℃时，将和充入某密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，在不同压强下达平衡。测得平衡时，选择性、选择性及转化率随压强变化的曲线如图所示[如]。 ①表示随压强变化的曲线为 (填ⅰ、ⅱ或ⅲ)。 ②当压强为100kPa时，若的转化率为56%，则此时乙烯的转化率为 。 ③若将E点对应体系降温至200℃，重新达平衡时，测得，解释其原因为 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应的方向、限度和速率 第二节 化学反应的限度 第2课时 化学平衡的移动 教学目标 1. 了解浓度、压强和温度对化学平衡的影响； 2. 从Qc与K的关系及浓度、温度、压强对反应速率、平衡的影响，推断平衡移动的方向； 3. 通过实验论证浓度、压强、温度对化学平衡的影响； 4. 理解勒夏特列原理并认识其在生产、生活和科学研究中的重要作用。 重点和难点 1.温度对化学平衡常数的影响及与反应热效应的关系，能根据平衡常数的变化判断反应的热效应； 2.催化剂对化学平衡的影响，理解催化剂能改变反应速率但不影响平衡状态的本质。 3.勒夏特列原理的深度理解与灵活应用，尤其是在多因素影响平衡时的分析。 ◆知识点一 浓度商和化学平衡常数判断平衡移动的方向 1. 浓度商（Q）：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q表示。即Q＝ 2. 判断正在进行的可逆反应进行的方向 （1）Q < K：反应向 正反应 方向进行； （2）Q = K：反应处于 化学平衡 状态； （3）Q > K：反应向 逆反应 方向进行。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 浓度商大于化学平衡常数时从逆反应建立平衡，浓度商小于化学平衡常数时从正反应建立平衡，浓度商等于化学平衡常数，说明反应处于平衡状态 即学即练 1．一定温度下的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 A．、、在容器中共存 B． C．浓度商等于化学平衡常数 D．体系内物质的总质量不变 【答案】C 【解析】A．　是可逆反应，任何时刻、、在容器均中共存，不能说明反应处于平衡状态，A不符合题意； B．正逆反应速率之比等于化学计量数之比时：v正(H2)=3v逆(N2)说明正逆反应速率相等，则3v正(H2)=v逆(N2)，说明正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，B不符合题意； C．浓度商大于化学平衡常数时从逆反应建立平衡，浓度商小于化学平衡常数时从正反应建立平衡，浓度商等于化学平衡常数，说明反应处于平衡状态，C符合题意； D．质量守恒，体系内物质的总质量始终不变，不能说明反应处于平衡状态，D不符合题意； 故选C。 2．工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．t2时刻 B．加入催化剂，t2向左移动 C．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 D．反应进行到t1时，Q<K（Q为浓度商） 【答案】C 【解析】A．t2时刻，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，即 ，A正确； B．加入催化剂，能同等程度地加快正、逆反应速率，反应达到平衡的时间缩短，所以t2向左移动，B正确； C．反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大，随着反应进行，正反应速率逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。所以曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，C错误； D．反应进行到t1时，反应未达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，所以Q<K（Q为浓度商，K为平衡常数），D正确； 故选C。 3．平衡常数能表明化学反应的限度，下列说法正确的是 A．越大，反应的速率越快，反应进行得越彻底 B．升高温度，增大 C．当浓度商大于时，平衡向逆反应方向移动 D．在一定温度下，反应达到平衡时，该反应的 【答案】C 【解析】A．越大，反应物转化率越大，反应进行得越彻底，A错误； B．放热反应，升高温度K减小，吸热反应，升高温度K增大，B错误； C．当浓度商大于时，产物浓度大于平衡时，平衡向逆反应方向移动，C正确； D．在一定温度下，反应达到平衡时，该反应的，固体和纯液体直接忽略不带入计算，D错误； 故选C。 ◆知识点二 温度对化学平衡移动的影响 1．实验研究： NO2和N2O4存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g) ΔH = -56.9 kJmol-1，混合气体的颜色为 红棕色 。 ①如果加热混合气体，则颜色会 加深 ，说明了NO2浓度 增大 ，平衡向 吸热 （填“放热”或“吸热”）方向移动。 ②如果冷却混合气体，则颜色会 变浅 ，说明NO2浓度 减小 ，平衡向 放热 （填“放热”或“吸热”）方向移动。 结论：升高温度，平衡向 吸热 方向移动；降低温度，平衡向 放热 方向移动。 2．温度对化学平衡移动影响的规律 条件变化 吸热反应（ΔH>0） 放热反应（ΔH<0） 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡常数（K） 增大 减小 减小 增大 Q与K的关系 Q<K Q>K Q>K Q<K 特别提醒/易错提醒/教材延伸 升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。 即学即练 1．分别将0.2mol由NO2(g)和N2O4(g)组成的混合气体置于仪器a和b中，下列说法正确的是 已知：2NO2(g)N2O4(g) 。 A．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 B．一段时间后，仪器a中颜色比仪器b中颜色浅 C．反应达到平衡后，仪器b中可得到0.2molN2O4 D．标准状况下，2.24LNO2的质量不是4.6g 【答案】D 【解析】A．反应2NO2(g)N2O4(g) 的，即该反应是一个放热反应，故该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误； B．该反应正反应是一个放热反应，则升高温度平衡逆向移动，气体颜色加深，则一段时间后，仪器a中颜色比仪器b中颜色更深，B错误； C．该反应为一个可逆反应，n(NO2)+n(N2O4)=0.2mol的反应体系中，反应达到平衡后，仪器b中不可能得到0.2molN2O4，C错误； D．NO2气体中存在平衡体系2NO2(g)N2O4(g)，故标准状况下，2.24LNO2的质量不是4.6g，D正确； 故答案为：D。 2．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   向恒压、密闭容器中通入1mol和4mol，平衡时、CO、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 B．降低温度，可提高平衡转化率 C．反应III在a点的平衡常数与浓度大小无关 D．的 【答案】A 【分析】反应生成甲烷的反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡左移，平衡时甲烷物质的量减小，生成CO的反应Ⅱ吸热，消耗CO的反应Ⅲ放热，升高温度，平衡CO的物质的量增大，CO2为反应物的反应Ⅰ是放热反应，升温，平衡左移，CO2为反应物的反应Ⅱ是吸热反应，升温，平衡右移，所以表示平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化曲线分别A、C、B，根据图像可知，温度小于600℃，以反应Ⅱ为主，温度高于600℃，以反应Ⅰ为主。 【解析】A．由以上分析可知图中曲线B表示CO2的物质的量随温度的变化，A项错误； B．由图可知，温度低于600℃时，降低温度，二氧化碳的物质的量减小，因此在低温条件下，降低温度，可提高CO2平衡转化率，B项正确； C．反应Ⅲ的平衡常数为K=，在a点c(CO)=c(CH4)，所以平衡常数为：K=，反应III在a点的平衡常数与甲烷浓度无关，C项正确； D．由盖斯定律可知，反应Ⅱ-反应Ⅰ，并整理可得到目标反应，则CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=+41.2kJ/mol-（-164.7kJ/mol）=+205.9kJ/mol，D项正确； 故答案选A。 ◆知识点三 浓度变化对化学平衡移动的影响规律 （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）减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向__逆反应__方向移动。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 注意纯固体和纯液体浓度为单位“1”。当增加固体或者是纯液体的量使不会影响平衡的移动。 即学即练 1．在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，和的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的，达新平衡时的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时的转化率减小 【答案】A 【解析】A．达平衡时，各物质的浓度不再变化是化学平衡的基本特征，因此PCl5和PCl3的浓度保持不变，A正确； B．减小容积（加压），平衡向气体物质的量少的一侧（逆反应）移动，PCl5的浓度应升高而非降低，B错误； C．恒容下加入PCl3，平衡逆向移动，生成更多PCl5，其浓度应升高而非降低，C错误； D．恒压下加入氩气，容器体积增大，相当于减压，平衡正向移动，PCl5的转化率应增大而非减小，D错误； 故选A。 2．实验室配制碘水时，通常将溶解于KI溶液：。关于该溶液下列说法正确的是 A．滴入淀粉溶液，不变蓝 B．加水稀释，平衡逆向移动 C．加入固体，平衡正向移动 D．增大，活化分子百分数增大，溶解加快 【答案】B 【解析】A．该反应为可逆反应，溶液中有碘单质存在，滴入淀粉溶液，变蓝，A错误； B．平衡时，，加水稀释，各离子浓度均为原来的n倍（0＜n＜1），，平衡逆向移动，B正确； C．加少量AgNO3固体，银离子与碘离子生成碘化银沉淀，平衡逆向移动，C错误； D．增加KI浓度，增加活化分子数，活化分子百分数不变，D错误； 故答案为：B。 3．某兴趣小组以重铬酸钾溶液为例，探究外界条件对溶液中平衡体系的影响。完成如下实验： 已知：溶液中存在平衡：  。下列说法正确的是 A．由实验Ⅰ可以得出 B．若实验Ⅱ的目的为探究“降低生成物浓度，平衡正向移动”，则试剂a可选用 C．实验Ⅲ中，加入浓探究出“增大生成物浓度，平衡逆向移动”的结论可靠 D．实验Ⅳ中，溶液呈黄色的原因是重铬酸钾被亚硫酸根还原 【答案】B 【解析】A．观察实验Ⅰ可知，加热后溶液的橙色加深，说明平衡向生成二重铬酸根(橙色)的一侧移动。由热力学原理可知，升温使平衡向吸热方向移动，故该平衡的正向(从 → )应为放热过程，即 ，故A错误； B．实验Ⅱ若要考察“降低生成物浓度(去掉右侧的)，平衡正向移动”，可加入碳酸钠以中和 ，平衡向右(黄色 )移动，故B正确； C．实验Ⅲ加入浓硫酸确实可以增加体系中的浓度，相当于增大生成物(右侧的 )的浓度，使平衡逆向(向左、橙色 )移动，但是浓硫酸进来会放热，由上述A选分析知该反应是放热反应，升温也会使得平衡逆向移动，故存在浓硫酸溶解热的干扰，不能完成浓度的探究，故C错误； D．实验Ⅳ中溶液变为黄色，主要是因为亚硫酸钠水解显碱性，去除了溶液中的，使平衡向右侧黄色 移动；若重铬酸根被还原通常会出现绿色 ，而本实验并未出现绿色，故D错误。 故选B。 ◆知识点四 压强变化对化学平衡移动的影响规律 （1）实验探究——压强对化学平衡的影响 原理 2NO2(g) N2O4(g) 操作 在玻璃比色皿中充满NO2和N2O4的混合气体，连接同样收集NO2和N2O4混合气体的注射器，再将比色皿放入色度传感器中。 将注射器内的气体迅速推入比色皿，测吸光度变化。 将注射器内的气体迅速吸入比色皿，测吸光度变化。 现象 吸光度先变小，后变大，最终比原来小 吸光度先变大，后变小，最终比原来大 解释 压缩体积使压强增大时，c(NO2)瞬间变大后又__减小_，平衡向__右__移动 增大体积使压强减小时，c(NO2)瞬间减小后又_增大_，平衡向_左_移动 改变压强，NO2和N2O4的混合气体吸光度的变化如下（左图为加压，右图为减压）： （2）针对有气体参加或有气体生成，且反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言， 增大压强，平衡向 气体分子总数减小 方向移动； 减小压强，平衡向 气体分子总数增大 方向移动。 （3）对于反应前后气体体积没有发生变化的反应，改变压强平衡不移动。 （4）对于只涉及固体或液体的反应，压强的不影响化学平衡。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 一般“加压”“减压”作为前提的时候，默认表示以缩小体积来加压，以扩大体积来减压。 压强的改变会引起反应物和生成物的浓度均发生改变，且浓度增大或者减小的倍数相等。 另外压强改变的一瞬间需要关注物质的量浓度瞬间变化。 即学即练 1．在一密闭容器中，反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是 A．B的物质的量减少了 B．物质A的转化率增加了 C．平衡向逆反应方向移动了 D． 【答案】B 【分析】先假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，比假设大，说明平衡向生成B的方向移动，即减小压强平衡向正反应方向移动，则a＜b； 【解析】A．由分析可知，平衡向生成B的方向移动，B的物质的量增加，故A错误； B．由分析可知，平衡向生成B的方向移动，物质A的转化率增加了，故B正确； C．由分析可知，平衡向生成B的方向移动，即向正反应方向移动，故C错误； D．由分析可知，a＜b，故D错误； 答案选B。 2．下列叙述正确的是 A．，平衡后，对平衡体系缩小容积，平衡向正反应方向移动，体系颜色比原平衡浅 B．，平衡后，增大容积，平衡不移动，体系颜色不变 C．，平衡后，加少量KCl固体，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变浅 D．，平衡后，保持温度压强不变，充入氦气，平衡向左移动 【答案】D 【解析】A．对于反应2NO2(g)N2O4(g)，平衡后，对平衡体系缩小容积，虽然平衡向正反应方向移动，使NO2的物质的量减小，但平衡时NO2的浓度仍比原平衡时大，所以体系颜色比原平衡深，A不正确； B．H2(g)+I2(g)2HI(g)，平衡后，增大容积，虽然平衡不移动，但I2(g)的浓度减小，所以体系的颜色变浅，B不正确； C．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl，写成离子方程式可知反应的实质是：Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3，平衡后，加少量KCl固体，平衡不发生移动，体系颜色不变，C不正确； D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，平衡后，保持压强不变，充入氦气，容器的体积增大，气体的浓度减小，则平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动，即平衡向左移动，D正确； 故选D。 3．在恒温恒容的密闭容器中，开始时充入1mol⋅L-1A和2mol⋅L-1B，发生可逆反应：，反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．反应停止，各物质浓度保持不变 C．减小压强，平衡向逆反应方向移动 D．容器内压强与反应开始时相等 【答案】D 【解析】A．增大压强，则各物质浓度增大，正反应速率增大，逆反应速率也增大，故A错误； B．达到平衡时，是一个动态平衡，正、逆反应速率相等，各物质浓度保持不变，故B错误； C．反应前后气体物质的量不变，减小压强，平衡不移动，故C错误； D．该反应前后气体物质的量不变，容器内压强与反应开始时相等，故D正确； 故选D。 ◆知识点五 勒夏特列原理 1.催化剂对化学平衡的影响：使用催化剂，化学平衡 不移动 。 2.勒夏特列原理：在一个已经达到平衡的反应中，如果改变影响平衡的条件之一，如 温度 、 压强 或参加反应的化学物质的浓度，则平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 催化剂只是改变反应速率，对于平衡的移动没有影响，也不会改变物质的平衡转化率。 即学即练 1．对化学反应的速率和平衡的影响，不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图，则下列判断正确的是 A．由图可知，该反应的正反应为吸热反应 B．由图可知，该反应 C．若图是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为吸热反应 D．图中的曲线一定是加入了催化剂 【答案】B 【解析】A．由图a可知，T1先达到平衡，则T1＞T2，且T1对应C%含量低，升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；   B．由图b可知，增大压强，C%含量增大，说明平衡正向移动，反应为气体分子数减小的反应，该反应m+n＞p，B正确； C．图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应的正反应为放热反应，C错误； D．图d中，若m+n=p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，D错误； 故选B。 2．下列关于反应：()的叙述中不正确的是 A．增大压强，平衡正向移动 B．加入催化剂，平衡正向移动 C．降低温度，平衡正向移动 D．分离出，平衡正向移动 【答案】B 【解析】A．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，则平衡正向移动，A正确； B．催化剂对平衡移动无影响，平衡不移动，B错误； C．反应为放热反应，降低温度平衡向放热的方向移动，故平衡正向移动，C正确； D．分离出生成物，生成物浓度降低，平衡正向移动，D正确； 故选B。 3．某温度时，一密闭容器中的可逆反应： 达到平衡，下列措施一定能提高CO转化率的是 A．加入适宜的催化剂 B．充入少量的CO C．降低体系的温度 D．减小容器的体积 【答案】D 【解析】A．催化剂不会改变平衡移动，不能提高CO转化率，A错误； B．充入少量的CO，平衡正向移动，但转化的CO低于加入的CO，CO转化率会降低，B错误； C．该反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，会降低CO转化率，C错误； D．减小容器的体积，即增大压强，平衡正向移动，能提高CO转化率，D正确； 故选D。 一、充入“惰性气体”对化学平衡的影响 1. 恒温恒容状态 由于反应体系容积固定，通入“惰性气体”,反应物、生成物的浓度均未改变，则正反应速率和逆反应速率也不改变，化学平衡不发生移动。 2. 恒温恒压状态 由于反应体系压强固定，通入“惰性气体”,容器的容积扩大，反应物、生成物的浓度均减小(等效于减压),正、逆反应速率随之减小，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。 实践应用 1．在一定条件下的密闭容器中发生反应：。当反应达到平衡时，保持其他条件不变，仅改变其中一个条件，下列措施能提高乙烷平衡转化率的是 A．充入少量稀有气体 B．加入适宜催化剂 C．适当降低温度 D．及时分离出部分 【答案】D 【解析】A．充入少量稀有气体，若是恒容情况下，参与反应的各气体浓度不变，平衡不移动，不能提高乙烷平衡转化率，A不符合题意； B．加入适宜催化剂只改变反应速率，对平衡移动不影响，不能提高乙烷平衡转化率，B不符合题意； C．该反应是吸热反应，适当降低温度，平衡逆向移动，不能提高乙烷平衡转化率，C不符合题意； D．及时分离出部分，生成物浓度减小，平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，D符合题意； 故选D。 2．在一可变容积的密闭容器中充入一定量的，发生反应，体系中各物质的百分含量(体积分数)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①表示的百分含量 B．反应达到平衡后，压缩容器的体积，气体颜色变浅 C．若点为反应平衡点，此时平衡常数 D．反应达到平衡后，往该容器中充入少量稀有气体，平衡不移动 【答案】A 【解析】A．反应，反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，NO2物质的百分含量增加，曲线①表示NO2的百分含量，故A正确； B．压缩容器的体积，总体浓度增大，NO2的浓度也会增大，气体颜色变深，故B错误； C．发生反应，NO2的百分含量50%，c(NO2)=c(N2O4)，本题提供条件无法计算c(NO2)，所以无法计算K值，故C错误； D．反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，容器的体积扩大，平衡会正向移动，故D错误； 答案选A。 3．在一体积可变的密闭容器中充入一定量的和，发生反应，体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①表示的百分含量 B．反应达到平衡后，保持其他条件不变，压缩容器的体积平衡向左移，气体颜色变浅 C．若m点为反应平衡点，此时平衡常数 D．反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，平衡不移动 【答案】A 【解析】A．该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二氧化氮百分含量增大，因此曲线①表示的百分含量，故A正确； B．反应达到平衡后，保持其他条件不变，压缩容器的体积平衡向左移，假设将体积变为原来一半，二氧化氮浓度被为2倍，在2倍基础上减小，但二氧化氮浓度比原来浓度大，因此气体颜色变深，故B错误； C．若m点为反应平衡点，两者物质的量浓度相等，若两者浓度都为1 mol∙L−1，则此时平衡常数，若两者浓度不等于1 mol∙L−1，则此时平衡常数，故C错误； D．反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，容器体积变大，平衡向体积增大即正向移动，故D错误。 综上所述，答案为A。 2、 反应物用量改变引起平衡转化率的变化 1. 气体反应物只有一种的反应【以aA(g)bB(g)+cC(g)为例】 2. 气体反应物有两种的反应【以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例】 【说明】（1）由于增大反应物的浓度会使Q<K，所以平衡都向正反应方向移动；由K值不变、反应物浓度增大可知，各生成物的浓度均增大。 （2）对于气体体积增大的反应，增大压强有利于逆反应，反应物的转化率降低；对于气体体积减小的反应，增大压强有利于正反应，反应物的转化率增大；对于气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，所以反应物的转化率不变。 实践应用 1．在实验室中利用制备的原理：  ，下列有关描述合理的是 A．加入少量氨水可提高制备速率 B．将加入到足量水中反应，可吸收akJ热量 C．制备时加入大量的水，同时加热，可得到更多的 D．增加固体的投入量可以提高其转化率 【答案】C 【解析】A．加入少量氨水，氨水会与HCl反应，使溶液中HCl浓度减小。根据勒夏特列原理，平衡会正向移动，但由于HCl浓度减小，反应速率会减慢，而不是提高制备速率，A错误； B．该反应是可逆反应，将2mol加入到足量水中反应，反应不能进行完全，所以吸收的热量小于a kJ，B错误； C．制备时加入大量的水，使得，平衡正移；同时加热，因为反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，可得到更多的，C正确； D．根据勒夏特列原理，增加反应物浓度会提高产物量，但转化率反而降低，D错误； 故本题答案为：C。 2．温度T下，向1L真空刚性密闭容器中加入4molH2(g)和1molFe3O4(s)发生如下反应：4H2(g)+Fe3O4(s)3Fe(s)+4H2O(g)。下列说法正确的是 A．气体平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．平衡后再充入1molFe3O4(s)，平衡正向移动 C．平衡后再充入4molH2(g)，H2转化率增大 D．容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】A 【解析】A．反应中气体的物质的量不变，但气体质量前后不等，气体平均相对分子质量不变时达到平衡状态，A项正确； B．固体的浓度为定值，单纯增加固体的量，速率不变，平衡不移动，B项错误； C．由可知平衡后再充入，平衡正向移动达到新的平衡状态，氢气的转化率不变，C项错误； D．反应前后气体压强不变，无法根据压强判断反应是否达到平衡状态，D项错误 答案选A。 3．一定温度下，在的密闭容器中充入和发生反应：，后达到平衡，的转化率为20%，下列说法正确的是 A．时的反应速率是 B．平衡后再充入和，的转化率不变 C．该反应的平衡常数为4 D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变 【答案】B 【解析】A．后达到平衡，的转化率为20%，内的平均反应速率是，时的瞬时反应速率不是，A错误； B．平衡后再充入和，等效于增大压强，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不发生移动，的转化率不变，B正确； C．根据已知条件列出“三段式” 该反应的平衡常数K= =0.25，C错误； D．催化剂同等加快正逆反应速率，平衡不移动，但反应速率增大，D错误； 故选B。 3、 等效平衡 对于同一可逆反应，在一定条件(恒温、恒容或恒温、恒压)下，以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)或不同的起始投料量进行反应，如果达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等，这样的化学平衡就互称为等效平衡。等效平衡可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。 实践应用 1．恒温恒容条件下，发生反应：在3个密闭容器中，按下列方式投入反应物：I.3molA，1molB；II.6molA，2molB；III.4molC。则在保持恒温恒容反应达到平衡时，下列选项正确的是 A．容器I与容器II中，C的浓度，转化率 B．容器I与容器II中，B的体积分数，反应能量变化 C．容器II与容器III为等效平衡，B的体积分数，转化率，反应能量变化 D．三个容器中，平衡常数的关系为： 【答案】C 【解析】A．容器Ⅱ相当于容器Ⅰ加压，使体积变为原来一半，平衡正移；转化率，A错误； B．容器Ⅱ相当于容器Ⅰ加压，使体积变为原来一半，平衡正移，B的体积分数；容器Ⅱ的投料为Ⅰ的2倍，Ⅱ的压强大于Ⅰ，加压平衡正向移动，所以反应能量<，故B错误； C．4molC相当于6molA、2molB，容器Ⅱ与容器Ⅲ为等效平衡，容器Ⅱ从反应物开始，容器Ⅲ从生成物开始，达平衡时各物质的浓度相同，所以B的体积分数相同，两容器中反应物的转化率之和为1，两反应的能量和等于完全反应时放出能量数值的2倍，故C正确； D．对于给定方程式的化学反应，平衡常数只与温度有关，容器Ⅰ、容器Ⅱ、容器Ⅲ的温度相同，平衡常数相等，则，故D错误； 选C。 2．一定温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 反应物投入量 、 、 平衡 物质的平衡转化率 下列说法错误的是 A． B． C．时，若的浓度分别为，则此时 D．若在恒压条件下，容器1平衡时等于容器2平衡时 【答案】B 【解析】A．由题干表格信息可知，容器2中所加物质相当于4mol SO2、2mol O2，若容器2的体积变为2L，则和容器1等效平衡，浓度相同，然后再压缩到1L，若在此过程中平衡不移动，c2=2 mol•L-1，但压缩过程中平衡正向移动，c2＞2 mol•L-1，A正确； B．若容器2的体积变为2L、容器3的温度为T1，则两容器达到等效平衡，此时α2(SO3)+α3(SO2)=1，但容器2的体积为1L，压缩此容器平衡正向移动，SO3的转化率减小，容器3温度为T2＞T1，上述平衡逆向移动，则SO2的转化率减小，故α2(SO3)+α3(SO2)＜1，B错误； C．由容器1数据列三段式 ， 该温度下K===2，T1时，若SO2、O2、SO3的浓度分别为1.2 mol•L-1、0.6 mol•L-1、1.2 mol•L-1，则此时Qc===＜2=K，则反应向正向进行，即，C正确； D．恒压条件下，容器1和容器2达到等效平衡，故容器1平衡时等于容器2平衡时，D正确； 故答案为：B。 3．起始体积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入和，发生反应：。实验如下： 容器 Ⅰ Ⅱ 反应条件 恒温恒容 恒温恒压 气体密度 (Ⅰ) (Ⅱ) 平衡转化率 (Ⅰ) (Ⅱ) 达到平衡所用时间 t(Ⅰ) t(Ⅱ) 气体平均摩尔质量 M(Ⅰ) M(Ⅱ) 下列大小比较中，正确的是 A．(Ⅰ)>(Ⅱ) B．t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C．(Ⅰ)>(Ⅱ) D．M(Ⅰ)<M(Ⅱ) 【答案】C 【解析】A．正反应是气体分子数增大的反应，以容器Ⅱ为参照，容器Ⅰ压强增大，相当于对容器Ⅱ加压，平衡向左移动，(I)<(Ⅱ)，故A错误； B．加压，反应速率增大，达到平衡所用时间缩短，t(Ⅰ)<t(Ⅱ)，故B错误； C．气体总质量不变，容器Ⅰ为恒容，容器Ⅱ为恒压，因反应后气体分子数增大，恒压条件下，只能增大容器Ⅱ的体积，故(Ⅰ)>(Ⅱ)，故C正确； D．平衡向左移动，气体物质的量减小，相对分子质量增大，即M(Ⅰ)>M(Ⅱ)，故D错误。 故答案为C。 考点一 固体不影响平衡移动 【例1】某温度下，在密闭反应器中充入足量Ag2О粉末，发生反应：2Ag2О(s)⇌4Ag(s)+O2(g)。达到平衡状态1时测得p(O2)=akPa；保持温度不变，将体积扩大至原来的2倍并保持不变，达到平衡状态2时测得p(O2)=bkPa．下列叙述正确的是 A．上述变化中，平衡状态1逆向移动达到平衡状态2 B．其他条件不变，增大Ag2O的质量，正反应速率一定增大 C．上述平衡状态时压强：b=a D．其他条件不变，增大c(O2)，平衡常数增大 【答案】C 【解析】A．上述反应的正反应是气体分子数增大的反应，减压，平衡正向移动，A错误； B．氧化银是固体，反应速率与固体接触面有关，增大固体质量，速率不一定增大，B错误； C．温度不变，平衡常数不变，上述反应平衡常数：Kp=p(O2)，则a=b，C正确；   D．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，增大c(O2)，平衡常数不变，D错误； 故选C。 解题要点 纯固体的浓度为单位“1”.加入固体对物质的浓度没有影响，因此化学反应速率和平衡均不会收起影响。 【变式1-1】密闭高炉中发生反应：  ，若其他条件不变，下列措施能使平衡逆向移动的是 A．增大Fe的投加量 B．升高温度 C．及时排出CO2 D．加入催化剂 【答案】B 【解析】A. 由于Fe为固体，增大Fe的投加量，不影响反应速率，平衡不移动，故A不符合题意； B. 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故B符合题意； C. 及时排出CO2，减小生成物浓度，平衡正向移动，故C不符合题意； D. 加催化剂，不影响平衡移动，故D不符合题意； 故答案选B。 【变式1-2】某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：  ，下列说法正确的是 A．平衡后加入少量W，速率-时间图像如上图 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，不变 C．平衡后加入Y，平衡正向移动，X、Y的转化率均增大 D．当容器中气体的压强不再变化时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．W是固体，不影响化学反应速率，所以平衡后加入少量W，逆反应速率不变，A错误； B．反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，但是不变，B正确； C．平衡后加入Y，平衡正向移动，促进X转化，但是Y本身的转化率降低，C错误；   D．反应为气体分子数不变的反应，压强不是变量，容器中气体的压强不再变化时，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选B。 考点二 v-t图形 【例2】在N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0的平衡体系中，当分离出NH3时，下列说法正确的是 A．改变条件后速率—时间图像如图所示 B．此过程中Q>K C．平衡体系中NH3的含量增大 D．N2的转化率增大 【答案】D 【分析】反应为，当分离出瞬间，NH3浓度骤降，逆反应速率立刻减小；而、浓度未变，正反应速率瞬间不变。 【解析】A．分离出，瞬间浓度减小，逆反应速率减小，正反应速率不变，图像中速率变化不符合，故A错误； B．分离出，平衡正向移动，此时Q＜K，故B错误； C．分离出，平衡正向移动，但新平衡时含量是减小的，因为被分离出去一部分，虽然平衡正向移动补充，但整体含量降低，故C错误； D．分离出，平衡正向移动，更多地转化为，的转化率增大，故D正确； 故选D。 解题要点 v-t图形改变，当条件发生改变时，先考虑瞬间速率的变化，运用的是速率的影响因素判定。再考虑移动方向，根据移动方向判定正反应与逆反应的相对大小关系。 【变式2-1】已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【答案】B 【解析】A．由时可自发进行，该反应，，则在低温下能自发进行，故A错误； B．若时升高温度，则改变条件瞬间，正反应速率增大，速率曲线与原平衡点应没有连接点，则改变的不是温度，若向容器中通入一定量的，逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，正反应速率也逐渐增大，故B正确； C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，都是指正反应，并不能说明正逆反应速率相等，故C错误； D．平衡常数之和温度有关，温度不变，平衡常数不变，则K(Ⅱ)=K(Ⅰ)，故D错误； 故选B。 【变式2-2】NOCl(亚硝酰氯)常被用作催化剂、合成清洁剂等。在密闭反应器中充入和发生反应：  。实验测得反应速率与时间关系如下图所示。t时刻改变的一个条件可能是 A．升高温度 B．增大NOCl浓度 C．加入催化剂 D．增大压强 【答案】B 【解析】A．升高温度，正、逆反应速率都增大，A错误； B．增大NOCl浓度，逆反应速率增大，正反应速率在原点基础上“渐增”，平衡向逆反应方向移动，B正确； C．加入催化剂，正、逆反应速率同倍数增大，平衡不移动，C错误； D．增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，D错误； 故选B。 考点三 温度压强多变量图形题 【例3】下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象，其中图象和结论表达均正确的是 mA(g)+nB(g)pC(g) 2X(g) Y(g)   A．图中a曲线一定使用了催化剂 B．在不同温度下，c(X)随时间t的变化如图所示，根据图像可推知正反应的ΔH>0 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) C．图是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等，则a=2 D．图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率，化学平衡常数最小的是A点 【答案】C 【解析】A．若m+n=p，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，反应速率加快，但平衡不移动，B的物质的量分数不变，则图中a曲线可能使用了催化剂，故A错误； B．由图可知，T1条件下反应先达到平衡，则反应温度T1大于T2，升高温度X的浓度减小，即升温平衡正向移动，正反应ΔH<0，故B错误； C．由方程式可知，当投料比等于化学计量数之比时，所有反应物的转化率相等，所以平衡时一氧化碳和氢气的转化率相等说明投料比a=2，故C正确； D．由图可知，温度升高，一氧化氮的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是放热反应；温度升高，平衡逆向移动，压强变大，放热反应的平衡常数越小，图中A点反应温度最低，所以A点平衡常数最大，B点压强最大，故D错误； 故选C。 解题要点 学会画等温线或者画等压线，根据等温线找出压强之间的关系。或者根据等压线找出温度之间的关系。 【变式3-1】反应中B的百分含量(B%)、B的转化率[α(B)]及C的百分含量(C%)在建立平衡或达到平衡时图像如下所示，下列根据图像所得结论正确的是 A．图甲中若x=2，则曲线a相对于曲线b一定是增大了压强 B．图乙中曲线表示B的平衡转化率随温度变化曲线，则表示反应速率v正＞v逆的是点a C．由图丙得T1＜T2、△H＜0 D．由图丁得x＞2 【答案】C 【解析】A．图甲中若x=2，则说明该反应是反应前后气体体积不变的反应，根据曲线变化可知：曲线a相对于曲线b达到平衡所需时间缩短，物质B的平衡含量不变，说明平衡不移动，则改变的条件可能是增大了体系的压强，也可能是使用了高效催化剂，A错误； B．对于图乙中曲线，根据图示可知：温度升高，B的转化率[α(B)]降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，在曲线上的b点为该温度下的平衡点，a点在曲线上方，a点时反应物B的转化率[α(B)]大于该温度下的平衡点，说明反应逆向进行，v逆＞v正；c点在曲线下方，反应物B的转化率[α(B)]小于于该温度下的平衡点，反应未达到平衡，反应正向进行，因此c点的反应速率v正＞v逆，B错误； C．根据先拐先平衡规律，结合图丙变化曲线，可知反应温度：T1＜T2；在其它条件不变时，升高温度，生成物C的百分含量(C%)降低，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0，C正确； D．由图丁可知：在温度不变时，增大压强，生成物C的百分含量(C%)增大，说明增大压强，化学平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，则x＜2，D错误； 故合理选项是C。 【变式3-2】Ni和CO反应可制备Ni(CO)4(四羰合镍)：Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g)。在容积可变的密闭容器中，充入n mol Ni和4n mol CO。在不同压强下，反应达平衡时，Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如下图所示。则下列说法不正确的是 A．该反应ΔH < 0 B．p1<p2 C．p1、100℃时，CO的平衡转化率为50% D．B点体积小于A点体积 【答案】C 【解析】A．在同一压强下，温度升高Ni(CO)4的平衡体积分数降低，则平衡逆向移动，反应为放热反应，ΔH < 0，A正确； B．反应Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g)是气体体积减少的反应，增大压强，平衡正向移动，Ni(CO)4的平衡体积分数升高，故p1<p2，B正确； C．p1、100℃时，Ni(CO)4的体积分数为50%，则CO的体积分数也为50%，三段式 ：，，x=，CO平衡转化率=80%，C错误； D．A、B中Ni(CO)4的体积分数相等，物质的量相等，A对应的压强小，B对应的压强大，B点体积小于A点，D正确； 答案选C。 基础达标 1．常温下，在密闭容器中发生反应  △H=-56.9kJ/mol。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．恒温恒压充入NO2气体，NO2气体的转化率增大 B．压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 C．46g由NO2和N2O4组成的混合气体中，氮原子总数小于 D．其他条件不变，往密闭容器内通入92gNO2气体，充分反应后，放出56.9KJ热量 【答案】B 【解析】A．恒温恒压下充入NO2，系统体积增大以维持恒压，因此各物质浓度比例不变，转化率不变，A错误； B．压缩容器体积，浓度增大，活化分子数目不变但单位体积内活化分子数目增加，B正确； C．46g混合气体中，若全为NO2（1mol）或全为N2O4（0.5mol），氮原子总数均为NA，混合后仍为NA，C错误； D．该反应可逆，92g NO2（2mol）无法完全转化，放出的热量小于56.9kJ，D错误； 故选B。 2．某小组用50mL注射器吸入20mL和的混合气体，活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是 A．该实验研究了压强对平衡移动的影响 B．向外拉动活塞，增大 C．活塞拉到Ⅱ处后，气体颜色最终变浅 D．保持温度不变，推拉活塞，平衡常数K保持不变 【答案】B 【分析】和的混合气体之间的反应为； 【解析】A．活塞向外拉，管内容积增大，c()、c()浓度减小，颜色变浅，管内压强减小，平衡向着生成的方向进行，气体颜色变深，但比原来颜色浅，研究了压强对平衡移动的影响，A正确； B．活塞向外拉，管内容积增大，c()、c()浓度减小，B错误； C．由A分析，活塞拉到Ⅱ处后，气体颜色最终变浅，C正确； D．平衡常数受温度影响，温度不变，K不变，D正确； 故选B。 3．勒夏特列原理又称平衡移动原理。下列现象不能用该原理解释的是 A．夏天打开汽水瓶盖时汽水中产生大量气泡 B．往新制氯水中加入适量碳酸钙固体可以增强漂白能力 C．唾液可以使淀粉水解速率加快 D．CO中毒者应及时移至空气流通处，必要时应放入高压氧舱 【答案】C 【解析】A．打开瓶盖，压强减小，CO2的溶解平衡以及H2CO3分解平衡（H2CO3CO2+H2O）均向着压强增大，即气体数增多的方向进行，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．新制氯水中存在平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入适量碳酸钙固体消耗H＋，平衡正向移动，HClO浓度增大，漂白能力增强，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．唾液中的唾液淀粉酶可以作为催化剂加快淀粉的水解，但催化剂不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．CO中毒是血红蛋白与CO结合，反应的方程式为CO+HbO2O2+HbCO，将中毒者移至空气流通处或进入高压氧舱治疗，肺泡中氧气浓度提高，化学平衡逆向移动，血液的含氧量也会逐渐恢复，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 4．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气(Cl2+H2OHCl+HClO) D．工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率 【答案】B 【解析】A．加入铁粉时，反应：，降低浓度，使反应平衡逆向移动（颜色变浅），符合勒夏特列原理，A不符合题意； B．对于反应达平衡后，缩小容器体积，平衡不移动，浓度增大，体系颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．氯气溶于水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸：，饱和食盐水中的氯离子浓度较大，导致平衡逆向移动，减弱了氯气和水反应的程度，符合勒夏特列原理，所以可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，C不符合题意； D．工业生产硫酸的过程中，通入过量空气，增大了氧气的浓度，使反应平衡正向移动，提高的利用率，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 5．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O (橙色)＋H2O2CrO (黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 【答案】D 【解析】A．在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A正确； B．②中溶液变成绿色，重铬酸钾被还原，B正确； C．②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇，而碱性条件下不能，说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强，C正确； D．若向④溶液中加入70%的硫酸至过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，D错误； 故答案为：D。 6．COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温；②增加CO浓度；③减压；④加催化剂；能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】B 【解析】已知反应COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则当反应达到平衡时，①升温平衡正向移动，COCl2的平衡转化率增大，符合题意；②增加CO浓度即增大生成物浓度平衡逆向移动，COCl2的平衡转化率减小，不合题意；③减压化学平衡正向移动，COCl2的平衡转化率增大符合题意；④加催化剂不能使平衡发生移动，COCl2的平衡转化率不变，不合题意；综上分析可知，①③符合题意，故答案为：B。 7．已知反应  。一定温度下，向一密闭容器中充入1mol A发生反应，时刻达到平衡状态，在时刻改变了某一反应条件，整个过程中反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A． B．时刻改变的反应条件可能是向容器中加入催化剂 C．若在时刻压缩容器的体积，A的转化率将增大 D．当容器内气体的密度不变时，表明反应达到平衡 E．时刻，B和C的质量均比时刻大 【答案】A 【解析】A．催化剂能够同等程度地改变正、逆反应的速率，但不能使平衡移动，A正确； B．压缩容器的体积，由于反应前后气体的物质的量不变，所以平衡不移动，A的转化率不变，B错误； C．反应过程中，容器内气体的密度始终不变，故不能据此判定反应达到平衡，C错误； D．t4时刻，反应速率比t2快，平衡不移动，质量不变，D错误； 故选A。 8．还原的反应机理及相对能量如图(表示过渡态)： （1）反应过程中决速步骤是第 步，第一步的热化学方程式为 。 （2）为提高总反应中的平衡转化率，可采用的措施为___________。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大浓度 D．使用催化剂 【答案】（1）一 （2）B 【解析】（1）由能量图可见，第一步从反应物到 的活化能最高，故该步为速控步，其热化学方程式可写作； （2）总反应为放热且由4 mol 气体生成3 mol 气体，是气体体积减小的方法反应。又因升高温度会使放热平衡逆向进行，催化剂不改变平衡，增大NO浓度其自身转化率降低，因此提高NO平衡转化率的措施是增大压强，答案选B。 9．汽车尾气中CO、在一定条件下可以发生反应： ，在一定温度下，向容积固定为的密闭容器中充入一定量的CO和的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 从反应开始到的平衡状态，的平均反应速率为 。从起，其他条件不变，压缩容器的容积为，则的变化曲线可能为图中的 (填abcd字母)。 【答案】 0.015mol/(Lmin) d 【解析】从反应开始到10min的平衡状态，用NO2表示的平均反应速率为；从11 min起，其他条件不变，压缩容器的体积为1L，气体压强增大，在这一瞬间NO2的物质的量不变，化学平衡正向移动，在新的条件下建立平衡，建立新平衡的过程中NO2的物质的量减小，则曲线d符合NO2的变化情况； 10．五氯化磷()是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷()氯化得到：  。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol和1.0mol，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示： t/s 0 50 150 250 350 /mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40 （1）0~150s内的平均反应速率 。 （2）该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为 (可用分数表示)。保持温度不变，当该恒容密闭容器中各物质的浓度均为，请判断平衡移动方向 (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”) （3）反应至250s时，该反应放出的热量为 kJ。 （4）下列关于上述反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变 B．350s时，向该密闭容器中充入氮气，使容器内增大压强，平衡向正反应方向移动 C．350s时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 D．如果向该密闭容器中充入1.0mol和1.0mol一段时间后，该反应放出的热量为93.0kJ （5）温度为时，混合气体中的体积分数随时间t变化的示意图如图。其他条件相同，请在图中画出温度为()时，的体积分数随时间变化的曲线 。 【答案】（1） （2） 逆向移动 （3）37.2 （4）AC （5）(拐点，曲线的高低正确) 【解析】（1）0～150s内的平均反应速率v(PCl5)====1.2×10-3mol·L-1•s-1，该段时间内v(PCl3)=v(PCl5)=1.2×10-3mol·L-1•s-1，故答案为1.2×10-3； （2）开始时c(PCl3)==1.0mol/L、c(Cl2)==0.5mol/L，平衡时c(PCl5)==0.2mol/L， 化学平衡常数K===； 当该恒容密闭容器中各物质的浓度均为， 则Qc==>，平衡逆向移动； （3）生成1mol五氯化磷放出93.0kJ热量，250s时生成n(PCl5)=0.40mol放出热量=0.40mol×93.0kJ/mol=37.2kJ，故答案为37.2； （4）A．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，根据ρ=知，无论反应是否达到平衡状态密度始终不变，故A正确； B．350s 时，向该密闭容器中充入氮气，参加反应的各气体分压不变、浓度不变，则化学平衡不移动，故B错误； C．350s时，升高温度，平衡逆向移动，气体分子数增多，则混合气体的平均相对分子质量减小，故C正确； D．该反应为可逆反应，不能进行到底，则如果向该密闭容器中充入1.0mol和1.0mol一段时间后，该反应放出的热量小于93.0kJ，故D错误； 故选AC； （5） 该反应的正反应是放热反应，升高温度化学反应速率加快，反应达到平衡时间缩短，但平衡逆向移动，达到平衡时五氯化磷体积分数降低，所以PCl5的体积分数随时间变化的曲线为。 11．已知M与N在高温下发生反应，在温度为时，将0.80mol M与0.20mol N充入1L的容器中，反应达平衡后Q的物质的量分数为0.02.请回答： （1）M的平衡转化率 ，化学平衡常数K的值为 (计算结果保留3位有效数字)。 （2）若保持温度为，向反应平衡后的容器中再同时充入0.18mol N和0.02mol Q，反应将 (填“向正方向移动”“向逆方向移动”或“保持平衡状态”)。 （3）若将温度升高到时，平衡后容器中Q的物质的量分数变为0.03，则M的转化率 (填“>”“=”或“<”，下同)，此时的化学平衡常数 K，该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。 【答案】（1）2.5% 0.00285 （2）保持平衡状态 （3）> > 吸热 【解析】（1） 由反应平衡后Q的物质的量分数为0.02，可求得，进而可求得M的平衡转化率。容器的体积为1L，则平衡时各物质的浓度分别为，，，则。 （2）若时，向反应平衡后的容器中再同时充入0.18mol N和0.02mol Q，，故反应将保持平衡状态。 （3）根据题目提供的数据可知温度由升高到时，反应达到平衡后，Q的物质的量分数由0.02变为0.03，说明平衡正移，所以M的转化率增大，故，，且反应属于吸热反应。 综合应用 12．1．下列说法正确的是 A．  则反应物的总键能大于生成物的总键能 B．常温常压下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时，放出57.3kJ的热量，则稀溶液和NaOH溶液反应的焓变：   C．  ，则该反应在任何条件下都不能发生 D．反应达到平衡，恒温恒压下通入平衡一定正向移动 【答案】B 【解析】A．ΔH=反应物总键能-生成物总键能，ΔH<0说明反应物总键能小于生成物总键能，A错误； B．为弱酸，电离吸热，导致与NaOH溶液发生中和反应生成1molH2O时放热量小于57.3kJ，即，B正确； C．且时，ΔG=ΔH-TΔS始终大于0，反应不能自发，但通过外界条件（如高压）可强制进行（如人造金刚石），C错误； D．恒温恒压下通入N2，体系体积增大，瞬时H2、NH3浓度减小，N2浓度变化复杂，通入一定量N2可能导致Q>K，平衡逆向移动，因此“一定正向移动”不成立，D错误； 故答案选B。 13．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是 A．其他条件相同的情况下增大压强不能提高NO的转化率 B．若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，则此时有v正>v逆 D．在T3℃时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 【答案】B 【分析】由图像可知，升高温度，c(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以该反应正反应是放热反应，H<0，由此解答。 【解析】A．该反应前后气体分子数不变，气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，NO 转化率不变，A正确； B．根据分析，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以升温，化学平衡常数减小，故K1＞K2，B错误； C．T2℃时，反应进行到状态D，c(NO)高于平衡时的浓度，故反应向正反应进行，则一定有v正>v逆，C正确； D．在容积一定的密闭容器中，发生反应，混合气体的密度是一个变量，T3℃时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态，D正确； 故答案选B。 14．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。 15．我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在(g)加氢合成的体系中，同时发生以下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图1所示。表示反应Ⅰ的焓变曲线为 (填“a”“b”或“c”)，反应Ⅲ在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中按=1：3投料进行上述反应，的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图2所示： 的选择性=，温度对催化剂的影响可以忽略。 ①根据图中数据，温度选择 K(填标号)，达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。 a．473    b．513    c．553 ②在图示温度范围内，随着温度的升高，的平衡转化率 (填“升高”“降低”或“不变”，下同)，甲醇的选择性 ，甲醇的选择性变化的原因是 。 （3）温度时，在容积不变的密闭容器中，充入(g)和(g)，起始压强为，10min达平衡时生成(g)，测得压强为pkPa．则反应过程中的热效应为 kJ，若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内生成的反应速率为 ，反应Ⅱ的压强平衡常数= 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数) 【答案】（1）b 低温 （2）c 升高 降低 当温度升高时反应I和Ⅲ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动 （3）-9.145 0.0167p(或) 0.375或 【解析】（1）依据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ可得Ⅲ，只有反应II的∆H2>0，则曲线a代表II，将T1时各曲线数据代入-49.4-41.2=-90.6，则曲线b代表I，曲线c代表III；反应III是气体分子数减小的反应，则∆S＜0，已知∆H3＜0，故低温时，∆H-T∆S＜0反应自发，故答案为：b；低温； （2）①令n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol，温度为473K时，生成甲醇的物质的量为1×13.2%×86%mol=0.11352mol；温度为513K时，生成甲醇的物质的量为1×15%×78%mol=0.117mol；温度为553K时，生成甲醇的物质的量为1×21%×60%mol=0.126mol；因此温度为553K时，达到平衡，反应体系内甲醇的产量最高，故答案为：c； ②随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，原因为当温度升高时反应Ⅰ和III平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低，故答案为：升高；降低；当温度升高时反应Ⅰ和III平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大； （3）起始气体总物质的量为1.5mol，压强pkPa，平衡状态压强pkPa，则平衡气体总物质的量为1mol，10 min达平衡时生成0.3 mol H2O(g)，列三段式： 反应I 反应II x+y=0.3、(0.5-x-y)+(1-3x-y)+(x+y)+(x+y) =1，解得x=0.25，y=0.05，则T2时反应过程中的热效应为0.25mol×45.4kJ/mol-0.05mol×44.1kJ/mol=9.145kJ； 生成甲醇物质的量0.25mol，甲醇分压p(CH3OH)=，则10 min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)=； 反应Ⅱ中各物质的分压为：p(CO2)=，p(H2)=，p(H2O)=，p(CH3OH)=，反应Ⅱ的平衡常数； 故答案为：-9.145；.0167p(或)；0.375或。 16．主要用于制取海绵钛和钛白粉，也可用作催化剂。工业上，常采用以高钛渣(主要成分为)为原料生产。 I．直接氯化：     （1）该反应，则正反应 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。 （2）下列措施能提高直接氯化反应中平衡转化率的是_______。 A．保持恒容通入惰性气体增大压强 B．在反应器中增加的用量 C．提高反应温度 D．使用高效催化剂 Ⅱ．“加碳氯化”法：已知     “加碳氯化”总反应为： 请回答下列问题： （3） “加碳氯化”总反应的 ； 。 （4）结合数据回答，“加碳氯化”的实际意义 。 （5）某研究小组在实验室模拟“加碳氯化”反应。反应过程维持温度为、常压，初始在VL容器中加入和足量的C(s)、，测得)体积分数随反应时间的变化如图所示。 ①计算时间段内用表示的反应速率 。 ②请在图中画出，其他条件相同，维持温度为、压强高于常压时，时间段内气体的体积分数随时间的变化图 。 【答案】（1）高温 （2）C （3） （4）加碳氯化反应的K值远大于直接氯化，且加碳氯化为放热反应，可持续为反应提供能量 （5） 【解析】（1）的反应能自发进行，该反应，为吸热的熵增反应，则正反应高温自发。 （2）A．保持恒容通入惰性气体增大压强，不影响反应中各物质浓度，不影响平衡移动，不能提高直接氯化反应中平衡转化率； B．为固体，在反应器中增加的用量，不影响平衡移动，不能提高直接氯化反应中平衡转化率； C．反应为吸热反应，提高反应温度，平衡正向移动，能提高直接氯化反应中平衡转化率； D．使用高效催化剂，加快反应速率，但不影响平衡移动，不能提高直接氯化反应中平衡转化率； 故选C； （3）已知： ①     ②     由盖斯定律，①+2×②得总反应，则总反应的，； （4）由（3）数据可知，加碳氯化反应的K值远大于直接氯化，且加碳氯化为放热反应，可持续为反应提供能量，利于反应的进行； （5）①由三段式： 是)体积分数为30%，则，，则时间段内用表示的反应速率； ②其他条件相同，维持温度为、压强高于常压时，增大压强，反应速率增大，相同时间内，气体的体积分数会更快的达到平衡值，在更高压强下，气体的体积分数会在更短的时间内达到30%，图示可以为。 拓展培优 17．CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I：(主反应) 反应Ⅱ： (副反应) 将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 CO的分压p(CO)=p总·X(CO)，X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。 反应Ⅱ的压强平衡常数 下列说法正确的是 A．代表下随温度变化趋势的是曲线c B．P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1 C．温度一定，增大压强平衡Ⅱ不移动 D．温度升高到一定程度，a，b，c三线合一原因是以反应Ⅱ为主 【答案】D 【解析】A．主反应I是气体分子数减小的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，即压强越大，在相同温度下的平衡转化率越高，则代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线a，A错误； B．由图可知，P点时，转化率为20%，CO和CH3OH的选择性均为50%，设和的投料量分别为1mol和3mol，由C原子守恒得：，，由反应I和反应Ⅱ可知，，由H原子守恒可得，==，=，，则P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数==，B错误； C．反应Ⅱ中反应前后气体分子数不变，但增大压强，反应 I 平衡正向移动，会使浓度增大，导致反应Ⅱ平衡逆向移动，C错误； D．反应1为放热反应，升高温度，减小，反应2为吸热反应，升高温度，增大，温度升高到一定值时，增大，说明以反应2为主，反应2反应前后分子数目保持不变，改变压强不影响，所以a、b、c三线合一，D正确； 故选D。 18．加氢制过程中的主要反应为： ①   ②       将一定比例和流速的、通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250℃时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响 C．增大体系压强，产物中的体积分数增大 D．增大碳氢比可提高的平衡转化率 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，①-②可得，，A错误； B．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度较低时，在反应①为主，甲醇的产量较高，温度升高，反应①逆向移动，甲醇的产量降低，故曲线Y为温度变化对甲醇产量的影响，B错误； C．增大体系压强，反应①正向移动，产物中的量增大，的量减少，使反应②逆向移动，但不能抵消反应①中的增大量，故产物中的体积分数增大， C正确； D．增大碳氢比，相当于增加的量，降低的平衡转化率，D错误； 故选C。 19．利用测压法在恒容反应器中研究25℃时分解反应：其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 已知：①时，完全分解；（②  ③为红棕色气体。下列说法错误的是 A．完全分解后，kPa B．若升高温度到35℃，则完全分解后体系压强(35℃)大于63.1kPa C．若缩小起始时容器的体积，反应达到平衡后颜色将变深 D．25℃时，反应达到平衡后，反应的平衡常数kPa 【答案】D 【解析】A．的分解不是可逆反应，因此当完全分解后，产生的O2的压强必为17.9kPa，A正确； B．升高温度后，平衡向着生成的方向移动，气体的物质的量增加，压强会增大，B正确； C．缩小容器的体积，虽然平衡向着生成的方向移动，但压缩体积将会导致浓度增大，颜色加深，C正确； D．平衡时总压强等于63.1kPa，此时 kPa，若不发生，生成的气体压强应为71.6kPa，由差量法求得生成气体的分压为26.4kPa，则气体压强为63.1-17.9-26.4=18.8kPa，平衡常数，D错误； 故选D。 20．以为原料合成涉及的主要反应如下： ① ② 的平衡转化率、的选择性随温度、压强变化如下： 已知： 下列分析不正确的是 A． B．400℃左右，体系发生的反应主要是② C．由图可知， D．初始，平衡后，若只发生①、②，则的转化率为24% 【答案】D 【分析】由图可知，随着温度升高，减小，故反应①的正向进行程度减小，则反应①为放热反应，与之和为100%，故随着温度升高，增大，故反应②正向进行的程度增大，则反应②为吸热反应，据此分析； 【解析】A．压强不影响反应②，反应①正向是气体体积减小的方向，压强增大，平衡正向移动，增加，故，A正确； B．400℃左右，接近0，故体系发生的反应主要是②，B正确； C．根据分析可知，，C正确； D．初始，平衡后，则反应①转化的二氧化碳物质的量=1mol×30%×80%=0.24mol，转化的氢气的物质的量=0.24mol×3=0.72mol，反应②转化的二氧化碳物质的量=1mol×30%×(1-80%)=0.06mol，转化的氢气的物质的量=0.06mol，故的转化率=，D错误； 故选D。 21．环氧乙烷()是一种重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂，氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有：I．   Ⅱ．   回答下列问题： （1）已知银催化反应Ⅰ时存在如下转化过程： 据此计算焓变 (用含、、的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，p为物质的分压)。T℃时，，向某恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ，一段时间后达平衡。 ①反应Ⅰ的压强平衡常数 ；仅降低温度，将 (填“增大”“减小”或“不变”)，解释其原因为 (填选项字母)。 A．、均增大，且增大的程度更大 B．、均减小，且减小的程度更大 C．增大、减小，平衡正向移动       D．、均减小，且减小的程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．混合气体密度不随时间变化 B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．碳的总物质的量不随时间变化 D． （3）250℃时，将和充入某密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，在不同压强下达平衡。测得平衡时，选择性、选择性及转化率随压强变化的曲线如图所示[如]。 ①表示随压强变化的曲线为 (填ⅰ、ⅱ或ⅲ)。 ②当压强为100kPa时，若的转化率为56%，则此时乙烯的转化率为 。 ③若将E点对应体系降温至200℃，重新达平衡时，测得，解释其原因为 。 【答案】（1） （2）3 增大 B BD （3）ⅲ 64% 反应Ⅰ和Ⅱ的均<0，降温均正向移动，反应Ⅱ正向移动的程度比Ⅰ大 【解析】（1）根据题给信息可知，I．   Ⅲ． Ⅴ． 结合盖斯定律可知，可得，故； （2）①根据，并结合平衡常数和速率常数的关系可知，；反应Ⅰ为放热反应，降低温度时，平衡正向移动，平衡常数增大。温度降低时，速率常数降低，由于平衡正向移动，则逆向反应速率常数降低的更多，故选B； ②A．该容器为恒容容器，且所有的反应物和产物都是气体，则混合气体密度是恒定不变的，则其不随时间变化时，不能证明反应达到平衡，A错误； B．结合A分析可知，反应物和产物的质量不变，且反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，则气体平均摩尔质量不随时间变化可以证明反应达到平衡，B正确； C．根据碳元素守恒可知，碳的总物质的量不随时间变化，则碳的总物质的量不变不能证明反应达到平衡，C错误； D．平衡时，根据反应Ⅰ可知，，根据反应Ⅱ可知，，则两者式子结合到一起可知，，D正确； 故选BD； （3）①随着压强增大，反应I正向移动，反应Ⅱ平衡不移动，则加压时，的选择性增大，即i表示的选择性，结合题意可知，选择性、选择性之和为100%，则表示随压强变化的曲线为ⅲ；同时可知，ⅱ表示转化率； ②若的转化率为56%，则参加反应的的物质的量为1.12mol，设反应I生成2xmol，反应Ⅱ生成2ymol，结合反应I、反应Ⅱ可知，反应I消耗乙烯2xmol，氧气xmol，反应Ⅱ消耗乙烯ymol，氧气3ymol，且当压强为100kPa时，选择性、选择性都是50%，则x+3y=1.12，y=2x，x=0.16，y=0.32，则此时乙烯的转化率为； ③由于反应I、反应Ⅱ均为放热反应，则降温时，两平衡均正向移动，但是反应Ⅱ的热效应大，即降温时，其正向移动的程度大，则的选择性大，则，故原因为：反应Ⅰ和Ⅱ的均<0，降温均正向移动，反应Ⅱ正向移动的程度比Ⅰ大。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$