第2节 化学反应的限度（专项训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

第2节 化学反应的限度 · 题型01 化学平衡状态及其判断 · 题型02 化学平衡常数的概念及表达式 · 题型03 化学平衡常数的影响 · 题型04 化学平衡常数的应用 · 题型05 平衡常数与平衡转化率的计算 · 题型06 压强平衡常数及简单计算 · 题型07 化学平衡移动的概念及实质 · 题型08 温度对化学平衡的影响 · 题型09 浓度对化学平衡的影响 · 题型10 压强对化学平衡的影响 · 题型11 勒·夏特列原理的应用 · 题型12 含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像分析 · 题型13 转化率(或质量分数)与压强—温度图像分析 题型01 化学平衡状态及其判断 1.化学平衡状态 在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和反应产物的组成(浓度、百分含量)不再 而变化，正反应速率和逆反应速率相等的状态。 2.化学平衡状态的特征 3.平衡状态的判断方法 (1)直接判据——定义法 (2)间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 【典例1】在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列各项不再发生变化时，表明反应已经达到化学平衡状态的有 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     ⑥与的比值为2：1 ⑦单位时间内生成的同时生成的B       ⑧混合气体的平均相对分子质量 A．②③⑦⑧ B．①③④⑦ C．③⑥⑦⑧ D．①③⑥⑧ 【变式1-1】一定条件下，将与以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：   kJ⋅mol，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．每消耗1 mol 的同时生成1 mol C．混合气体颜色保持不变 D．和的体积比保持不变 【变式1-2】一定温度下，向恒容容器中充入1molA和3molB发生反应。下列能判断该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体总的压强不再变化 D．反应物A和B的转化率相等 【变式1-3】常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸，发生反应：。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 A．保持不变 B．溶液不再变化 C． D．保持不变 题型02 化学平衡常数的概念及表达式 1.平衡常数的概念 在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内反应 之积与 之积的比值就是一个常数，叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号 表示。 2.平衡常数表达式 对于一般的可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，K= 。 3.书写平衡常数表达式的注意事项 (1)对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入化学平衡常数的表达式中。 (2)对于某一化学反应，K的表达式不是唯一的，取决于化学方程式的系数。 ①K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。 ②对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为 。 ③若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则： a.若两反应相加，则总反应的平衡常数K= 。 b.若两反应相减，则总反应的平衡常数K= 。 【典例2】下列关于化学平衡常数的说法正确的是（    ） A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关 D．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化 【变式2-1】将固体A置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①A(s)B(g)＋C(g)；②2C(g)D(g)＋E(g)。 达到平衡时，c(D)=0.5mol·L-1，c(C)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为 A．25 B．20 C．16 D．9 【变式2-2】关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（    ） A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变 B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1 C．温度越高，K值越大 D．化学平衡常数随温度的改变而改变 【变式2-3】已知下列反应的平衡常数：，；，；则反应的平衡常数是 A． B． C． D． 题型03 化学平衡常数的影响 1. 内因：反应物本身的性质，同一温度下，不同的反应化学平衡常数不同。 2. 外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强 ，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数 ，反之减小。 【典例3】关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 【变式3-1】顺—1,2—二甲基环丙烷和反—1,2—二甲基环丙烷可发生如图转化，该反应的速率方程可表示为和，和分别是正、逆反应速率常数．下列有关说法正确的是 A．该反应的平衡常数K可能为0 B．某温度时，该反应的平衡常数可表示为 C．正、逆反应速率常数改变，平衡常数也一定会随之改变 D．温度降低，和都减小，若减小程度大，则该反应 【变式3-2】反应，700℃时，；900℃时，。下列说法正确的是。 A．该反应为放热反应 B．该反应的化学平衡常数表达式为 C．700℃时通入，平衡向正反应方向移动，K增大 D．当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态 【变式3-3】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]     △H＞0，平衡常数为K1； 反应②[O]+O32O2     △H＜0，平衡常数为K2； 总反应：2O33O2     △H＜0，平衡常数为K。 下列叙述正确的是 A．升高温度，K增大 B．K=K1+K2 C．适当升温可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 题型04 化学平衡常数的应用 1. 判断可逆反应进行的程度 平衡常数的大小反映了化学反应 (即反应限度)。 K值 <10-5 10-5~105 >105 反应程度 2. 判断可逆反应是否达到化学平衡状态及反应进行的方向 对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度下的任意状态，反应物与反应产物的浓度有如下关系：浓度商Q=，Q 【典例4】在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g)  ΔH=-373.4 kJ·mol-1达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 【变式4-1】可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，设K为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是 A．Q变小，K不变，O2转化率减小 B．Q不变，K变大，SO2转化率减小 C．Q增大，K不变，SO2转化率增大 D．Q不变，K变大，O2转化率增大 【变式4-2】向某密闭容器中通入，发生反应：，达到平衡后，保持温度不变，再通入适量，待反应达到新的平衡时，与原平衡相比，（    ） A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 【变式4-3】1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是 A．该反应已达到平衡状态 B．该反应未达到平衡状态，反应正向进行 C．该反应未达到平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定该反应是否达到平衡状态 题型05 平衡常数与平衡转化率的计算 1.计算模型——“三段式”法 有关平衡常数和平衡转化率计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 2.平衡转化率 如可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，反应物A的平衡转化率：α(A)=×100%=×100%。 【典例5】在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol，下列说法不正确的是 A．在该温度下，反应的平衡常数K=1 B．平衡常数与反应温度无关 C．CO的平衡转化率为50% D．平衡时n(H2O)=0.5 mol 【变式5-1】在一个容积不变的密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g) 2C(g)，该反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为 A．40% B．50% C．60% D．70% 【变式5-2】H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为 。 (2)H2S的平衡转化率α1= %，反应平衡常数K= 。 【变式5-3】在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)，达到平衡时各物质的浓度分别是c（NO2）＝0.06 mol·L－1，c（NO）＝0.24 mol·L－1，c（O2）＝0.12 mol·L－1。试求： (1)该反应的化学平衡常数表达式为： ，值为 。 (2)开始时NO2的浓度为 。 (3)NO2的转化率为 。 题型06 压强平衡常数及简单计算 1.压强平衡常数(Kp)的概念 在化学平衡体系中，由各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 2.表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp=。其中p平(A)、p平(B)、p平(C)、p平(D)表示对应物质的分压。 【典例6】Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：，该反应中正反应速率，逆反应速率，其中、为速率常数，则Kp为 (用、表示)。 【变式6-1】工业上用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下：（g）(g)+H2(g) 现将xmol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生反应，维持体系总压强恒定。在某催化剂作用下，乙苯的平衡转化率随温度的变化如图所示。不考虑副反应，下列说法错误的是 [已知：气体分压气体总压体积分数] A．400℃时，再向体系中通入水蒸气，、均减少，且乙苯的转化率升高 B．500℃时，再向体系中通入乙苯，平衡时各物质的体积分数保持不变 C．500℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 D．升高温度时， 【变式6-2】工业试剂硫酰氯制备原理为　。恒容密闭容器中按不同进料比充入和，测定、和温度下体系达平衡时的(，其中，为体系初始压强，为体系平衡压强)，结果如图所示。下列说法正确的是 A．温度关系为 B．温度下，平衡常数 C．点时，的体积分数为 D．且时， 【变式6-3】煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ．   Ⅱ．   反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为。此时，反应Ⅱ放出热量 kJ，反应Ⅰ的平衡常数 (用含的式子来表示；用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。 题型07 化学平衡移动的概念及实质 1.化学平衡移动的概念 化学平衡是在一定条件下建立起来的。受 变化的影响，化学反应由一种 变为另一种 的过程，称为化学平衡移动。 2.化学平衡移动的实质 平衡遭到破坏导致v正≠v逆，致使平衡变为另一状态。 3.化学平衡移动的过程分析 4.化学平衡移动方向的判断 条件改变 【典例7】可以作为判断化学平衡发生移动的标志是 A．反应混合物各组分的浓度发生改变 B．正、逆反应速率发生改变 C．反应物的转化率发生改变 D．压强发生改变 【变式7-1】只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是 A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动 C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化 【变式7-2】某已平衡的化学可逆反应，下列有关叙述正确的是 A．使用合适的催化剂可以使平衡正向移动 B．升高温度，平衡一定正向移动 C．增加生成物的质量，平衡一定逆向移动 D．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强能够加快反应速率 【变式7-3】下列有关速率与平衡的说法正确的是 A．化学反应速率改变，平衡一定移动 B．平衡发生移动，平衡常数一定变化 C．增加某种反应物的量，平衡一定正向移动 D．平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大 题型08 温度对化学平衡的影响 1.温度与化学平衡常数的关系 温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K 升高 >0 <0 降低 >0 <0 2.预测温度对化学平衡的影响 在容积一定的密闭容器中，化学反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)　ΔH>0，达到平衡时： (1)若升高温度，K ，平衡 移动，c(A) ，反应物B的转化率 ，混合气体的密度 。 (2)若降低温度，K ，平衡 移动，反应产物C、D的浓度 ，混合气体的密度 。 3.实验探究 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　(无色) ΔH=-57.2 kJ·mol-1 实验装置 实验现象 热水中红棕色 ；冷水中红棕色 实验结论 体系受热颜色 ，说明 增大，即平衡向逆反应( )方向移动；体系冷却颜色 ，说明 减小，即平衡向正反应( )方向移动 4.温度对化学平衡移动的影响规律 【典例8】已知。温度为T1时，该反应的平衡常数K(T1)=43；温度为T2时， K(T2)=48.74。下列说法错误的是（    ） A．该反应为放热反应 B．T1到T2是降温过程 C．T1时，增大c(H2)，K(T1)不变 D．T2时，I2(g)的转化率比T1时小 【变式8-1】将仪器a中由和组成的混合气体置于如图所示的装置中，下列说法正确的是(夹持装置已略去) 已知：  。 A．该反应为吸热反应 B．仪器a中气体的颜色逐渐加深 C．该反应属于氧化还原反应 D．仪器a的名称为蒸馏烧瓶 【变式8-2】一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 D、温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D错误。 【变式8-3】在一定的条件下，反应CO+NO2CO2+NO达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅，下列判断正确的是 A．正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应 C．CO的浓度增大 D．各物质的浓度不变 题型09 浓度对化学平衡的影响 1.浓度对化学平衡的影响 温度一定时，反应aA+bBcC+dD的平衡常数是一个定值。 2.实验探究浓度对化学平衡的影响 实验原理 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色) 步骤1 向盛有5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液，将上述溶液平均分装在两支试管中 现象 溶液显 色 步骤2 向其中一支试管滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液4滴，振荡 向另一支试管中滴加1 mol·L-1 KSCN溶液4滴，振荡 现象 溶液 溶液 步骤3 向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡 现象 两试管中溶液的红色均 实验 结论 对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的化学平衡，分别增大c(Fe3+)和c(SCN-)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，Fe+2Fe3+===3Fe2+，Fe3+浓度减小，平衡逆向移动 3.在其他条件不变的情况下，浓度对化学平衡的影响规律 c(反应物)增大或c(反应产物)减小，平衡 移动；c(反应物)减小或c(反应产物)增大，平衡 移动。 4.工业生产中的应用 为了提高产率，生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。 【典例9】在水溶液中，CrO呈黄色，Cr2O呈橙色，重铬酸钾（K2Cr2O7）在水溶液中存在以下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，下列说法正确的是 A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色 B．该反应是氧化还原反应 C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大 D．向体系中加入少量水，平衡逆向移动 【变式9-1】在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y，进行如下可逆反应：X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)  ΔH>0。下列叙述正确的是 A．若继续充入X，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大 B．若继续充入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数减小 C．若移走部分W，平衡正向移动 D．平衡后移走X，上述反应的ΔH减小 【变式9-2】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 【变式9-3】一定温度下，某同学欲探究浓度对化学平衡的影响，设计实验如下： Ⅰ．向5mL0.05mol·L-1FeCl3溶液中加入5mL0.05mol·L-1KI溶液，反应达到平衡后分成两等份。 Ⅱ．向其中一份中加入KSCN溶液，变红，加入CCl4，振荡，静置，下层显极浅的紫色。 Ⅲ．向另外一份中加入CCl4，振荡，静置，下层显紫色。 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中发生的反应为2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2 B．水溶液中的c平(I-)：Ⅱ<Ⅲ C．水溶液中的c平(Fe3＋)：Ⅰ>Ⅱ D．若在实验Ⅰ中加入少量FeCl3固体，c平(Fe2＋)会增大 题型10 压强对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响规律 Δvg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。 【典例10】在常温下，下列可逆反应达平衡后，压缩容器容积增大压强，平衡发生移动的是 A．Cl2+H2OH++Cl-+HClO B．2NO2(g)2NO(g)+O2(g) C．2HI(g)H2(g)+I2(g) D．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 【变式10-1】恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.2mol/L增大到0.35mol/L, 下列判断正确的是： A．a＞b+c B．a＜b+c C．a＝b+c D．a＝b=c 【变式10-2】已知化学反应达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列选项正确的是（    ） A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 【变式10-3】在一密闭容器，aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（    ） A．物质B的质量分数增加了 B．物质A的转化率减少了 C．平衡向逆反应方向移动了 D．a＞b 题型11 勒·夏特列原理的应用 1.外因对化学平衡的影响 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小反应产物浓度 向　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大反应产物浓度 向　　　　方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体 分子数改变 增大压强 向　　　　的方向移动 减小压强 向　　　　的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 温度 升高温度 向　　　　反应方向移动 降低温度 向　　　　反应方向移动 催化剂 使用催化剂 2.勒·夏特列原理 (1)内容：在均相、封闭体系中，改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。 (2)适用范围 勒·夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。 (3)对原理中“减弱这个改变”的理解 勒·夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先 ，后 ，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色 。 【典例11】下列事实能用勒·夏特列原理解释的是（    ） A．使用催化剂有利于合成氨的反应 B．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 C．对于反应来说，500℃时比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 【变式11-1】下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B．对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深 C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 D．高压比常压条件更有利于合成氨的反应 【变式11-2】下列事实中,不能用勒夏特列原理加以解释的是 A．夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体 B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体,颜色变深 D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅 【变式11-3】下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后溶液红色变浅 B．反应(正反应放热)，升高温度，可使平衡向逆反应方向移动 C．煅烧粉碎的硫铁矿有利于的生成 D．工业上生产硫酸的过程中，充入过量的空气以提高的利用率 题型12 含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像分析 图像示例 方法指导 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 根据图像回答下列问题： (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ中反应产物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 【典例12】向起始温度为T℃、容积为的两个相同的密闭容器中，均充入和的混合气，保持其中一个容器恒温，另一个绝热，发生反应 。两容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．曲线表示恒温容器 C．点的正反应速率大于点的正反应速率 D．内，曲线表示的容器内 【变式12-1】向体积均为1L的两个刚性密闭容器中均加入1mol 和4mol HBr，分别在“绝热”和“恒温”条件下发生反应：    △H，测得压强变化(△P)[，为起始压强，为某时刻压强]如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应：ΔH>0 B．气体总物质的量： C．HBr的转化率： D．b点平衡常数：K>20.25L/mol 【变式12-2】往恒容密闭容器中充入，发生的反应为  ，测得温度为时的转化率与时间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．内，反应速率： B．对应点的平衡常数： C．焓变： D．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡 【变式12-3】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 题型13 转化率(或质量分数)与压强—温度图像分析 此类问题一般为表示两个外界条件同时变化时，某物质的平衡转化率、质量分数或物质的量分数等的变化情况。 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)等温曲线 反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a+b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)等压曲线 反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH<0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a+b>c。 【典例13】往某恒容密闭容器中充入一定量的和进行反应，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法错误的是 A．压强： B．该反应的 C．反应速率： D．碳元素的百分含量： 【变式13-1】对于反应 ，在温度为、时，平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．反应速率：A<C B．平衡常数： C．气体的颜色：A深、C浅 D．混合气体的平均相对分子质量：A<B 【变式13-2】三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，在一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反，按不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b、c对应平衡常数 C．反应温度为时，向平衡体系充入适量，可实现由c到b的转化 D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率 【变式13-3】已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下可自发进行 B．平衡常数： C．当时，反应达到平衡 D．其他条件不变，增大压强，可使A点移向B点 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 化学反应的限度 · 题型01 化学平衡状态及其判断 · 题型02 化学平衡常数的概念及表达式 · 题型03 化学平衡常数的影响 · 题型04 化学平衡常数的应用 · 题型05 平衡常数与平衡转化率的计算 · 题型06 压强平衡常数及简单计算 · 题型07 化学平衡移动的概念及实质 · 题型08 温度对化学平衡的影响 · 题型09 浓度对化学平衡的影响 · 题型10 压强对化学平衡的影响 · 题型11 勒·夏特列原理的应用 · 题型12 含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像分析 · 题型13 转化率(或质量分数)与压强—温度图像分析 题型01 化学平衡状态及其判断 1.化学平衡状态 在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和反应产物的组成(浓度、百分含量)不再随时间的延续而变化，正反应速率和逆反应速率相等的状态。 2.化学平衡状态的特征 3.平衡状态的判断方法 (1)直接判据——定义法 (2)间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 【典例1】在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列各项不再发生变化时，表明反应已经达到化学平衡状态的有 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     ⑥与的比值为2：1 ⑦单位时间内生成的同时生成的B       ⑧混合气体的平均相对分子质量 A．②③⑦⑧ B．①③④⑦ C．③⑥⑦⑧ D．①③⑥⑧ 【答案】A 【详解】①反应前后气体分子数不变，混合气体的压强始终不变，不能判断化学平衡状态，故①错误； ②根据ρ=m÷V，混合气体的质量增大，恒容V不变，故密度随着反应的进行增大，混合气体的密度不变时反应达到平衡，故②正确； ③平衡时，B的物质的量浓度不再变化，故③正确； ④根据反应有3分子气体得到3分子气体，气体的总物质的量始终不变，不能判断化学平衡状态，故④错误； ⑤，说明正逆反应速率不相等，没有得到平衡状态，故⑤错误； ⑥根据方程式可知v(C)与v(D)的比值始终是2:1，不能判断化学平衡状态，故⑥错误； ⑦单位时间内生成n mol D的同时生成3n mol的B，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故⑦正确； ⑧根据M=m÷n，混合气体的质量增大，n不变，故M随着反应的进行增大，混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡，故⑧正确； 故选A。 【变式1-1】一定条件下，将与以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：   kJ⋅mol，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．每消耗1 mol 的同时生成1 mol C．混合气体颜色保持不变 D．和的体积比保持不变 【答案】CD 【详解】A．此反应为气体体积不变的反应，故体系内压强一直不变，A错误； B．每消耗1 mol 的同时消耗1 mol ，才可以证明反应达到平衡状态，B错误； C．此混合体系有有色气体二氧化氮，故当混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度保持不变，平衡状态达到，C正确； D．和的物质的量之比保持不变，也即体积比保持不变说明平衡状态达到，D正确； 故选CD。 【变式1-2】一定温度下，向恒容容器中充入1molA和3molB发生反应。下列能判断该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体总的压强不再变化 D．反应物A和B的转化率相等 【答案】AC 【详解】A．气体的总质量守恒，总的物质的量不变时，此时混合气体的平均相对分子质量不变，可以判断达平衡，A正确； B．反应前后物质状态都是气体，恒容条件下混合气体的密度一直不变，不能作为判断标志，B错误； C．反应前后气体分子数不同，恒容条件下混合气体总的压强一直在变，能判断达平衡，C正确； D．A和B按系数比投料，转化率一直相等，不能判断达平衡，D错误； 故选AC。 【变式1-3】常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸，发生反应：。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 A．保持不变 B．溶液不再变化 C． D．保持不变 【答案】BC 【详解】A．与反应物和生成物的能量高低有关，在一定条件下始终保持恒定，因此不能据此判断平衡状态，故A不符合题意； B．溶液不再变化说明溶液中氢离子浓度不变，则反应达到平衡状态，故B符合题意； C．根据速率比等于化学计量数之比可知：，若，则，正反应速率等于逆反应速率反应达到平衡状态，不能据此判断平衡状态，故C符合题意； D．和的起始量之比为1：2，结合反应可知两者变化量之比也为1：2，则 始终保持1：2恒定不变，不能据此判断平衡状态，故D不符合题意； 故选：BC。 题型02 化学平衡常数的概念及表达式 1.平衡常数的概念 在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内反应产物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 2.平衡常数表达式 对于一般的可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，K=。 3.书写平衡常数表达式的注意事项 (1)对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入化学平衡常数的表达式中。 (2)对于某一化学反应，K的表达式不是唯一的，取决于化学方程式的系数。 ①K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。 ②对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。 ③若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则： a.若两反应相加，则总反应的平衡常数K=K1·K2。 b.若两反应相减，则总反应的平衡常数K=。 【典例2】下列关于化学平衡常数的说法正确的是（    ） A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关 D．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化 【答案】C 【详解】A．同一个反应的化学平衡常数与温度有关，温度改变，平衡常数改变，故A错误； B．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故B错误； C．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故C正确； D．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与体系压强无关，故D错误； 答案选C。 【变式2-1】将固体A置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①A(s)B(g)＋C(g)；②2C(g)D(g)＋E(g)。 达到平衡时，c(D)=0.5mol·L-1，c(C)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为 A．25 B．20 C．16 D．9 【答案】B 【详解】依题意得，平衡时c(C)=4mol/L，C分解生成的D的浓度为0.5mol/L，A分解生成的C的浓度为4mol/L+2×0.5mol/L=5mol/L，故A分解生成的B的浓度为5mol/L，所以反应①的平衡常数k=c（B）c（C）=5×4=20。答案选B 【变式2-2】关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（    ） A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变 B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1 C．温度越高，K值越大 D．化学平衡常数随温度的改变而改变 【答案】C 【详解】A选项，同一反应，平化学衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，故A正确； B选项，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1，故B正确； C选项，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应或放热反应；升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡常数不一定增大，故C错误； D选项，平化学衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强无关，故D正确； 综上所述，答案为C。 【变式2-3】已知下列反应的平衡常数：，；，；则反应的平衡常数是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=， S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=， 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K= =； 答案选D 题型03 化学平衡常数的影响 1. 内因：反应物本身的性质，同一温度下，不同的反应化学平衡常数不同。 2. 外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强无关，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数增大，反之减小。 【典例3】关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 【答案】C 【详解】A．对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，但反应不一定容易进行，A错误； B．对任一给定的可逆反应，正反应吸热，温度升高，K值增大；正反应放热，温度升高，K值减小，B错误； C．对可逆反应，K值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，C正确； D．K只与温度有关，加入催化剂或增大反应物浓度，温度未变，则K值不变，D错误； 故选C。 【变式3-1】顺—1,2—二甲基环丙烷和反—1,2—二甲基环丙烷可发生如图转化，该反应的速率方程可表示为和，和分别是正、逆反应速率常数．下列有关说法正确的是 A．该反应的平衡常数K可能为0 B．某温度时，该反应的平衡常数可表示为 C．正、逆反应速率常数改变，平衡常数也一定会随之改变 D．温度降低，和都减小，若减小程度大，则该反应 【答案】D 【详解】A．只要有反应式、正逆反应速率不能等于0，即k正和k逆不可能为0，所以K不可能为0，故A错误； B．平衡时正逆反应速率相等=，某温度时该反应的平衡常数，则，故B错误； C． 正、逆反应速率常数改变，平衡常数也不一定会随之改变，若正逆反应速率常数均增大或减小相同的倍数，平衡常数不变，故C错误； D． 温度降低，和都减小，若减小程度大，则反应逆向进行，正反应为吸热反应，该反应，故D正确； 故选D 【变式3-2】反应，700℃时，；900℃时，。下列说法正确的是。 A．该反应为放热反应 B．该反应的化学平衡常数表达式为 C．700℃时通入，平衡向正反应方向移动，K增大 D．当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态 【答案】D 【详解】A．700℃时，；900℃时，，温度升高K增大，说明升温平衡正向移动，则正向为吸热反应，故A错误； B．由反应可得平衡常数的表达式为：，纯固体不写入平衡常数中，故B错误； C．K只受温度影响，温度不变，K不变，因此通入二氧化碳气体，K不变，故C错误； D．由反应可知，随反应的正向进行，混合气体中二氧化碳含量减小，CO的含量增加，混合气体的平均相对分子质量减小，当平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态，故D正确； 故选：D 【变式3-3】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]     △H＞0，平衡常数为K1； 反应②[O]+O32O2     △H＜0，平衡常数为K2； 总反应：2O33O2     △H＜0，平衡常数为K。 下列叙述正确的是 A．升高温度，K增大 B．K=K1+K2 C．适当升温可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 【答案】C 【详解】A．由总反应： 可知，正反应为放热反应，则降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，A项错误； B．由，B项错误； C．适当升温，反应①的平衡正向移动，生成，反应②的平衡逆向移动，的量增多，则可提高消毒效率，C项正确； D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误； 故选C 题型04 化学平衡常数的应用 1. 判断可逆反应进行的程度 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。 K值 <10-5 10-5~105 >105 反应程度 很难进行 可逆 进行得较完全 2. 判断可逆反应是否达到化学平衡状态及反应进行的方向 对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度下的任意状态，反应物与反应产物的浓度有如下关系：浓度商Q=，Q 【典例4】在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g)  ΔH=-373.4 kJ·mol-1达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 【答案】D 【详解】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q<K，平衡正向移动，故A项正确； B．及时分离出N2，使c(N2)减小，而其它物质的浓度不变，则Q减小，Q<K，平衡正向移动，故B项正确； C．反应达到平衡前加入催化剂，可增大反应速率，提高一段时间内的反应物的转化率，但对平衡转化率不产生影响，故C项正确； D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误； 答案选D 【变式4-1】可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，设K为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是 A．Q变小，K不变，O2转化率减小 B．Q不变，K变大，SO2转化率减小 C．Q增大，K不变，SO2转化率增大 D．Q不变，K变大，O2转化率增大 【答案】A 【详解】浓度商Q=，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，分母变大，所以浓度商Q减小； 当可逆反应2SO2(g)+O22SO3(g)达到平衡状态后，保持温度，则平衡常数K不变； 加入一定量的O2，平衡正向移动，促进了SO2的转化，但是氧气自身的转化率降低； 故选A 【变式4-2】向某密闭容器中通入，发生反应：，达到平衡后，保持温度不变，再通入适量，待反应达到新的平衡时，与原平衡相比，（    ） A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 【答案】B 【详解】的化学平衡常数    K=，保持温度不变，再加入适量的N2O4,当反应达到新的平衡时平衡常数不变，即不变，故选B 【变式4-3】1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是 A．该反应已达到平衡状态 B．该反应未达到平衡状态，反应正向进行 C．该反应未达到平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定该反应是否达到平衡状态 【答案】C 【详解】当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，，则该反应未达到平衡状态，反应逆向进行，C正确； 答案选C 题型05 平衡常数与平衡转化率的计算 1.计算模型——“三段式”法 有关平衡常数和平衡转化率计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 2.平衡转化率 如可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，反应物A的平衡转化率：α(A)=×100%=×100%。 【典例5】在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol，下列说法不正确的是 A．在该温度下，反应的平衡常数K=1 B．平衡常数与反应温度无关 C．CO的平衡转化率为50% D．平衡时n(H2O)=0.5 mol 【答案】B 【详解】A．建立三段式，则，A正确； B．平衡常数与反应温度有关，B错误； C．CO的平衡转化率为，C正确； D．根据A选项三段式得到平衡时n(H2O)=0.5 mol，D正确。 综上所述，答案为B 【变式5-1】在一个容积不变的密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g) 2C(g)，该反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为 A．40% B．50% C．60% D．70% 【答案】A 【详解】假设开始投入的A、B均为n mol，达到平衡时A转化了x mol，列式可得： (n-x)+(n-2x)=2x，计算得：x=0.4n，因此A的转化率=。 因此，本题选A 【变式5-2】H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为 。 (2)H2S的平衡转化率α1= %，反应平衡常数K= 。 【答案】(1)0.036 mol·L-1 (2) 2.5 0.00285 【详解】（1），反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则，x=0.01，则平衡时二氧化碳的浓度为；故答案为：0.036 mol·L-1。 （2）H2S的平衡转化率α1==2.5%，钢瓶的体积为2.5 L，则平衡时各物质的浓度分别为c(H2S)=0.156 mol·L-1，c(CO2)=0.036 mol·L-1，c(COS)=c(H2O)=0.004 mol·L-1，则；故答案为：2.5；0.002 85。 【变式5-3】在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)，达到平衡时各物质的浓度分别是c（NO2）＝0.06 mol·L－1，c（NO）＝0.24 mol·L－1，c（O2）＝0.12 mol·L－1。试求： (1)该反应的化学平衡常数表达式为： ，值为 。 (2)开始时NO2的浓度为 。 (3)NO2的转化率为 。 【答案】 1.92 0.3 mol/L 80% 【分析】设开始时NO2的浓度为x，由题给数据可以建立如下三段式： 2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g) 起（mol/L） x          0       0 变（mol/L） 0.24        0.24    0.12 平（mol/L） 0.06        0.24    0.12 【详解】（1）化学平衡常数为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，平衡时各物质的浓度分别是c（NO2）＝0.06 mol·L－1，c（NO）＝0.24 mol·L－1，c（O2）＝0.12 mol·L－1，则K===1.92，故答案为：；1.92； （2）开始时NO2的浓度等于平衡浓度加上变化浓度，则依据三段式数据可知开始时NO2的浓度=（0.24+0.06）mol/L=0.3 mol/L，故答案为：0.3 mol/L； (3)转化率等于变化量除以起始量，则依据三段式数据可知NO2的转化率=×100%=80%，故答案为：80%。 题型06 压强平衡常数及简单计算 1.压强平衡常数(Kp)的概念 在化学平衡体系中，由各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 2.表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp=。其中p平(A)、p平(B)、p平(C)、p平(D)表示对应物质的分压。 【典例6】Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：，该反应中正反应速率，逆反应速率，其中、为速率常数，则Kp为 (用、表示)。 【答案】Kp= 【详解】对于反应：，正反应速率，逆反应速率，其中、为速率常数，则达平衡时，v正=v逆，即=，Kp==。 【变式6-1】工业上用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下：（g）(g)+H2(g) 现将xmol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生反应，维持体系总压强恒定。在某催化剂作用下，乙苯的平衡转化率随温度的变化如图所示。不考虑副反应，下列说法错误的是 [已知：气体分压气体总压体积分数] A．400℃时，再向体系中通入水蒸气，、均减少，且乙苯的转化率升高 B．500℃时，再向体系中通入乙苯，平衡时各物质的体积分数保持不变 C．500℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 D．升高温度时， 【答案】B 【详解】A．400 ℃时，向体积可变的密闭容器中通入水蒸气，导致反应体系体积变大，反应物和生成的浓度都减小，、均减小，相当于减小压强，平衡正向移动，所以乙苯转化率升高，A正确； B．500 ℃时，再向体系中通入0.2 x mol乙苯，相当于减小压强，平衡正向移动，达到新平衡时相当于在原有平衡上产生正向移动，平衡时各物质的体积分数发生改变，B错误； C．由图可知500℃时，乙苯的平衡转化率为60%，列三段式：      反应后总的物质的量为1.6xmol，则，C正确； D．温度越高，乙苯的平衡转化率越高，生成物浓度越大，平衡常数越大，所以，D正确； 故答案选B。 【变式6-2】工业试剂硫酰氯制备原理为　。恒容密闭容器中按不同进料比充入和，测定、和温度下体系达平衡时的(，其中，为体系初始压强，为体系平衡压强)，结果如图所示。下列说法正确的是 A．温度关系为 B．温度下，平衡常数 C．点时，的体积分数为 D．且时， 【答案】BD 【详解】A．该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，就越大。从T3到T1，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由T3到T1逐渐降低，即T3﹥T2﹥T1，故A项错误； B．由题图中M点可知，进料比为n(SO2): n(Cl2)=2，平衡时=60kPa，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，根据三段式：，，故B项正确； C．由题图中N点可知，进料比为n(SO2): n(Cl2)=1，平衡时=55kPa，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，根据三段式：，SO2Cl2的体积分数为： ，故C项错误； D．根据“等效平衡”原理，该反应中SO和Cl2的化学计量数之比为1:1，则SO和Cl2的进料比互为倒数(如2与0.5)时，则相等，即=60kPa，故D项正确； 故本题选BD。 【变式6-3】煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ．   Ⅱ．   反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为。此时，反应Ⅱ放出热量 kJ，反应Ⅰ的平衡常数 (用含的式子来表示；用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。 【答案】0.2bkJ 【详解】反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5mol，水的平衡量为0.5mol，由于n(CO)=0.1mol，则根据氧原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol，生成0.2molCO2的同时消耗0.2molCO，故反应实际生成了0.3molCO，由热化学方程式可知，生成1molCO2要放出热量bkJ，生成0.2molCO2要放出0.2bkJ；由氢原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为P0MPa1.3=1.3P0MPa，反应|的平衡常数Kp=； 题型07 化学平衡移动的概念及实质 1.化学平衡移动的概念 化学平衡是在一定条件下建立起来的。受温度、压强或浓度变化的影响，化学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.化学平衡移动的实质 平衡遭到破坏导致v正≠v逆，致使平衡变为另一状态。 3.化学平衡移动的过程分析 4.化学平衡移动方向的判断 条件改变 【典例7】可以作为判断化学平衡发生移动的标志是 A．反应混合物各组分的浓度发生改变 B．正、逆反应速率发生改变 C．反应物的转化率发生改变 D．压强发生改变 【答案】C 【详解】A．若反应前后气体分子数相等，增大或减小压强，反应物和生成物浓度都发生改变，正、逆反应速率仍然相同，平衡不移动，故A错误； B．若加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地改变，平衡不移动，故B错误； C．转化率是指某一反应物转化的百分率，反应物的转化率改变，则化学平衡一定发生移动，故C正确； D．对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，压强改变时，平衡不移动，故D错误； 答案选C。 【变式7-1】只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是 A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动 C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化 【答案】D 【详解】A、平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确； B、K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确； C、平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确； D、平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D不正确， 答案选D。 【变式7-2】某已平衡的化学可逆反应，下列有关叙述正确的是 A．使用合适的催化剂可以使平衡正向移动 B．升高温度，平衡一定正向移动 C．增加生成物的质量，平衡一定逆向移动 D．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强能够加快反应速率 【答案】D 【详解】A．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，A错误； B．升高温度平衡向吸热方向移动，但不一定是正向移动，B错误； C．若该生成物为固体，增加其质量，平衡不移动，C错误； D．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强，气体物质的浓度变大，反应速率加快，D正确； 综上所述答案为D。 【变式7-3】下列有关速率与平衡的说法正确的是 A．化学反应速率改变，平衡一定移动 B．平衡发生移动，平衡常数一定变化 C．增加某种反应物的量，平衡一定正向移动 D．平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大 【答案】D 【详解】A．加入催化剂，同等程度的改变正逆反应速率，平衡不移动，A错误； B．增加反应物的浓度，平衡发生移动，平衡常数不改变，平衡常数只是温度的函数，B错误； C．反应物若为非气态，增大它的物质的量，平衡不发生移动，C错误； D．反应物为两种时，增加一种反应物的浓度，平衡正向移动，但本身的转化率减小，另外一种物质的转化率增大，D正确； 故答案选D。 题型08 温度对化学平衡的影响 1.温度与化学平衡常数的关系 温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K 升高 >0 增大 <0 减小 降低 >0 减小 <0 增大 2.预测温度对化学平衡的影响 在容积一定的密闭容器中，化学反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)　ΔH>0，达到平衡时： (1)若升高温度，K增大，平衡正向移动，c(A)减小，反应物B的转化率增大，混合气体的密度不变。 (2)若降低温度，K减小，平衡逆向移动，反应产物C、D的浓度减小，混合气体的密度不变。 3.实验探究 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　(无色) ΔH=-57.2 kJ·mol-1 实验装置 实验现象 热水中红棕色加深；冷水中红棕色变浅 实验结论 体系受热颜色加深，说明c(NO2)增大，即平衡向逆反应(吸热)方向移动；体系冷却颜色变浅，说明c(NO2)减小，即平衡向正反应(放热)方向移动 4.温度对化学平衡移动的影响规律 【典例8】已知。温度为T1时，该反应的平衡常数K(T1)=43；温度为T2时， K(T2)=48.74。下列说法错误的是（    ） A．该反应为放热反应 B．T1到T2是降温过程 C．T1时，增大c(H2)，K(T1)不变 D．T2时，I2(g)的转化率比T1时小 【答案】D 【详解】A．该反应的，说明反应为放热反应，A项正确； B．放热反应的平衡常数应该随着温度的升高而降低，K(T1)=43，K(T2)=48.74，所以T1到T2是降温过程，B项正确； C．平衡常数K只与温度有关，所以T1时，增大c(H2)，K(T1)不变，C项正确； D．因T1到T2是降温过程，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，I2(g)的转化率增大，D项错误； 综上所述答案为D。 【变式8-1】将仪器a中由和组成的混合气体置于如图所示的装置中，下列说法正确的是(夹持装置已略去) 已知：  。 A．该反应为吸热反应 B．仪器a中气体的颜色逐渐加深 C．该反应属于氧化还原反应 D．仪器a的名称为蒸馏烧瓶 【答案】B 【详解】A．该反应的，为放热反应，A错误； B．水槽中盛装有热水，可对仪器a进行加热，温度升高，该反应的平衡向逆方向移动，使仪器a中气体的颜色逐渐加深，B正确； C．反应过程中N元素化合价保持+4价不变，O元素化合价保持-2价不变，因此该反应不属于氧化还原反应，C错误； D．仪器a的名称为圆底烧瓶，D错误； 故选B。 【变式8-2】一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 【答案】A 【详解】A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故A正确； B、的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a＜3＜b，故B错误； C、起始加入量的比值为3，但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应，所以到平衡时比值不是3，故C错误； D、温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D错误。 【变式8-3】在一定的条件下，反应CO+NO2CO2+NO达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅，下列判断正确的是 A．正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应 C．CO的浓度增大 D．各物质的浓度不变 【答案】B 【详解】二氧化氮是红棕色气体，反应CO+NO2CO2+NO达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅，说明降低温度，平衡正向移动，正反应方向为放热反应；CO的浓度减小；故答案为B。 题型09 浓度对化学平衡的影响 1.浓度对化学平衡的影响 温度一定时，反应aA+bBcC+dD的平衡常数是一个定值。 2.实验探究浓度对化学平衡的影响 实验原理 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色) 步骤1 向盛有5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液，将上述溶液平均分装在两支试管中 现象 溶液显红色 步骤2 向其中一支试管滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液4滴，振荡 向另一支试管中滴加1 mol·L-1 KSCN溶液4滴，振荡 现象 溶液红色加深 溶液红色加深 步骤3 向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡 现象 两试管中溶液的红色均变浅 实验 结论 对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的化学平衡，分别增大c(Fe3+)和c(SCN-)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，Fe+2Fe3+===3Fe2+，Fe3+浓度减小，平衡逆向移动 3.在其他条件不变的情况下，浓度对化学平衡的影响规律 c(反应物)增大或c(反应产物)减小，平衡正向移动；c(反应物)减小或c(反应产物)增大，平衡逆向移动。 4.工业生产中的应用 为了提高产率，生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。 【典例9】在水溶液中，CrO呈黄色，Cr2O呈橙色，重铬酸钾（K2Cr2O7）在水溶液中存在以下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，下列说法正确的是 A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色 B．该反应是氧化还原反应 C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大 D．向体系中加入少量水，平衡逆向移动 【答案】C 【详解】A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，消耗氢离子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，溶液呈黄色，A错误； B.反应前后元素的化合价均不发生变化，该反应不是氧化还原反应，B错误； C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，由于只能是减弱这种改变，所以再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确； D.向体系中加入少量水，相当于稀释，平衡正向移动，D错误； 答案选C。 【变式9-1】在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y，进行如下可逆反应：X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)  ΔH>0。下列叙述正确的是 A．若继续充入X，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大 B．若继续充入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数减小 C．若移走部分W，平衡正向移动 D．平衡后移走X，上述反应的ΔH减小 【答案】A 【详解】A．X为气体反应物，充入X平衡平衡正向移动，Y的转化率增大，故A正确； B．Z为气体生成物，虽然充入Z平衡逆向移动，但由于充入了Z达到新平衡时Z的体积分数增大，故B错误； C．W为固体，改变其用量，平衡不移动，故C错误； D．ΔH只与方程式中的化学计量数及各物质的状态有关，与参加反应的反应物的量无关，故D错误； 综上所述答案为A 【变式9-2】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 【详解】A．SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，c平(H2S)减小，平衡右移，故A不选；； B．HCl＋NH3=NH4Cl，c平(NH3)减小，平衡右移，故B不选； C．NH4HS为固体，浓度为常数，移走后平衡不移动，故C选； D．通入NH3，c(NH3)增大，平衡左移，故D不选； 故选：C。 【变式9-3】一定温度下，某同学欲探究浓度对化学平衡的影响，设计实验如下： Ⅰ．向5mL0.05mol·L-1FeCl3溶液中加入5mL0.05mol·L-1KI溶液，反应达到平衡后分成两等份。 Ⅱ．向其中一份中加入KSCN溶液，变红，加入CCl4，振荡，静置，下层显极浅的紫色。 Ⅲ．向另外一份中加入CCl4，振荡，静置，下层显紫色。 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中发生的反应为2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2 B．水溶液中的c平(I-)：Ⅱ<Ⅲ C．水溶液中的c平(Fe3＋)：Ⅰ>Ⅱ D．若在实验Ⅰ中加入少量FeCl3固体，c平(Fe2＋)会增大 【答案】B 【详解】A．实验Ⅲ说明实验Ⅰ中的I-被氧化为I2，故实验Ⅰ中发生的反应为2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2，A正确； B．实验Ⅱ中发生的反应为Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3，加CCl4，下层显极浅的紫色，说明2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2，因加入KSCN后，平衡向逆反应方向移动，I-浓度增大，B错误； C．由上述分析可知生成Fe(SCN)3的反应程度比生成I2的反应程度大，故实验Ⅰ溶液中Fe3＋浓度比实验Ⅱ中大，C正确； D．在实验Ⅰ中加入少量FeCl3固体，2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2平衡向正反应方向移动，c平(Fe2＋)增大，D正确； 故选：B。 题型10 压强对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响规律 Δvg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。 【典例10】在常温下，下列可逆反应达平衡后，压缩容器容积增大压强，平衡发生移动的是 A．Cl2+H2OH++Cl-+HClO B．2NO2(g)2NO(g)+O2(g) C．2HI(g)H2(g)+I2(g) D．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 【答案】B 【详解】A．在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响，A错误； B．增大压强化学平衡逆向移动，B正确； C．气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，C错误； D．在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响，D错误； 故选B。 【变式10-1】恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.2mol/L增大到0.35mol/L, 下列判断正确的是： A．a＞b+c B．a＜b+c C．a＝b+c D．a＝b=c 【答案】A 【详解】把容器体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，X的物质的量浓度由0.2mol/L增大到0.4mol/L，达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.2mol/L增大到0.35mol/L，说明加压平衡正向移动，所以a＞b+c，故A正确。 【变式10-2】已知化学反应达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列选项正确的是（    ） A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 【答案】D 【详解】增大压强，平衡逆向移动，说明逆反应是气体物质的量减小的反应，故C一定为气体，A一定为非气体，即A为固体或液体，选D。 【变式10-3】在一密闭容器，aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（    ） A．物质B的质量分数增加了 B．物质A的转化率减少了 C．平衡向逆反应方向移动了 D．a＞b 【答案】A 【分析】容器体积增加一倍时，若平衡未移动，则B的浓度应为原来的50%，实际平衡时，B的浓度是原来的60%，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。据此分析解答。 【详解】A、平衡向正反应方向移动，B的质量增大，混合气体的总质量不变，物质B的质量分数增大，故A正确； B、平衡向正反应移动，反应物A的转化率增大，故B错误； C、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、根据上述分析，平衡向生成B的方向移动，则a＜b，故D错误； 故选A。 题型11 勒·夏特列原理的应用 1.外因对化学平衡的影响 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小反应产物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大反应产物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体 分子数改变 增大压强 向气体分子数目减小的方向移动 减小压强 向气体分子数目增大的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 2.勒·夏特列原理 (1)内容：在均相、封闭体系中，改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。 (2)适用范围 勒·夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。 (3)对原理中“减弱这个改变”的理解 勒·夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。 【典例11】下列事实能用勒·夏特列原理解释的是（    ） A．使用催化剂有利于合成氨的反应 B．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 C．对于反应来说，500℃时比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 【答案】D 【详解】A．使用催化剂不能使化学平衡移动，A项错误； B．体系颜色加深是因为I2的浓度增大，而加压平衡并未移动，B项错误； C．由于合成氨的正反应是放热反应，从平衡移动角度来分析，低温比高温更有利于氨的合成，而采用500℃是考虑到反应速率和催化剂的活性问题，C项错误； D．将混合气体中的氨液化相当于减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，有利于氨的合成，D项正确； 综上所述答案为D。 【变式11-1】下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B．对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深 C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 D．高压比常压条件更有利于合成氨的反应 【答案】B 【详解】A．氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀，氯离子浓度降低，平衡向正向移动，能用勒夏特列原理解释，A正确； B．增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．工业生产硫酸的过程中，存在2SO2+O22SO3，使用过量的氧气，平衡向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，C正确； D．合成氨反应，增大压强平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，D正确； 故选B。 【变式11-2】下列事实中,不能用勒夏特列原理加以解释的是 A．夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体 B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体,颜色变深 D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅 【答案】C 【详解】A、啤酒瓶内存在平衡：CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ，当开启瓶盖时，体系压强降低，为了减弱这种改变，平衡逆向移动，产生大量气泡，可用勒夏特列原理解释，故A不符合题意； B、浓氨水中存在平衡：NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-，加入氢氧化钠固体时，OH-的浓度增大，平衡会向逆向移动，会产生较多的刺激性气味的气体，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意； C、氢气与碘蒸气反应的平衡为H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体系数和相等，压强对平衡无影响，压缩气体，碘单质的浓度增大，使得颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故C符合题意； D、二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器内存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)，该反应正反应为放热反应，将密闭容器置于冷水中，温度降低，化学平衡正向移动，NO2的浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意； 综上所述，本题应选C。 【变式11-3】下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后溶液红色变浅 B．反应(正反应放热)，升高温度，可使平衡向逆反应方向移动 C．煅烧粉碎的硫铁矿有利于的生成 D．工业上生产硫酸的过程中，充入过量的空气以提高的利用率 【答案】C 【详解】A．因为氨水中存在平衡：，向滴加酚酞的氨水中加入氯化铵，铵根离子浓度增大，一水合氨电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，碱性变弱，溶液红色变浅，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．反应(正反应放热)，升高温度，平衡逆向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．煅烧粉碎的硫铁矿，增大反应物接触面积，加快反应速率，有利于的生成，不存在平衡移动，所以不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．工业生产硫酸过程中存在平衡：，通入过量的空气使平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 答案选C。 题型12 含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像分析 图像示例 方法指导 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 根据图像回答下列问题： (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ中反应产物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 【典例12】向起始温度为T℃、容积为的两个相同的密闭容器中，均充入和的混合气，保持其中一个容器恒温，另一个绝热，发生反应 。两容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．曲线表示恒温容器 C．点的正反应速率大于点的正反应速率 D．内，曲线表示的容器内 【答案】C 【详解】A．曲线M表示的容器先平衡，说明温度高，但是的平衡转化率比N低，说明升高温度，平衡逆向移动，则反应为放热反应，，故A错误； B．由A项可知，反应为放热反应，绝热容器温度会升高，M表示绝热容器，故B错误； C．Q点和P点均没有平衡，的转化率相同，M是绝热容器，则Q点温度高于P，故点的正反应速率大于点的正反应速率，故C正确； D．内，曲线表示的容器的转化率为10%，反应的为0.1mol，结合方程式可知，反应掉的CO为0.1mol，，故D错误； 答案选C。 【变式12-1】向体积均为1L的两个刚性密闭容器中均加入1mol 和4mol HBr，分别在“绝热”和“恒温”条件下发生反应：    △H，测得压强变化(△P)[，为起始压强，为某时刻压强]如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应：ΔH>0 B．气体总物质的量： C．HBr的转化率： D．b点平衡常数：K>20.25L/mol 【答案】D 【详解】A．恒温恒容条件下，容器中气体的压强与气体的物质的量成正比，根据方程式知，反应前后气体的物质的量之和减小，则压强减小，△P>0，在图中以ac所在线表示；在绝热条件下进行，随着反应的进行，容器内压强先增大后减小，说明开始时温度对压强的影响大于气体的物质的量，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，故A错误； B．由A分析可知，b点是在绝热条件下，a点在恒温条件下，b点的压强要考虑温度的影响，a、b点总压强相等，容器体积相等，b点温度较高，故b点气体的物质的量小于a点，故B错误； C．b点温度高于c点，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以HBr的转化率：，故C错误； D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式： 根据a点时数据有：，解得x=0.75，此时浓度商Qc==20.25L/mol，a、b点总压强相等，容器体积相等，b点温度较高，故b点气体的物质的量小于a点，正反应是气体分子数减小的反应，说明b点HBr的转化率大于a点，即b点平衡常数K大于a点Qc，故D正确； 答案选D。 【变式12-2】往恒容密闭容器中充入，发生的反应为  ，测得温度为时的转化率与时间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．内，反应速率： B．对应点的平衡常数： C．焓变： D．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡 【答案】D 【分析】根据“先拐先平，数值大”，T2>T1； 【详解】A．升高温度，反应速率加快，T2>T1，所以内，反应速率：，故A正确； B．T2>T1，升高温度，的转化率减小，正反应放热，对应点的平衡常数：，故B正确； C．焓变与平衡移动无关，所以焓变，故C正确； D．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，当混合气体的密度不再随时间改变时，不能说明该反应达到平衡，故D错误； 选D。 【变式12-3】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 【详解】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。 题型13 转化率(或质量分数)与压强—温度图像分析 此类问题一般为表示两个外界条件同时变化时，某物质的平衡转化率、质量分数或物质的量分数等的变化情况。 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)等温曲线 反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a+b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)等压曲线 反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH<0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a+b>c。 【典例13】往某恒容密闭容器中充入一定量的和进行反应，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法错误的是 A．压强： B．该反应的 C．反应速率： D．碳元素的百分含量： 【答案】D 【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，相同条件下，压强增大，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，则，A正确； B．由图，升高温度，转化率减小，则平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，焓变小于0，B正确；   C．同条件下，温度越高反应速率越快，压强越大反应越快，则反应速率：，C正确； D．根据质量守恒，碳元素的百分含量，则碳元素的百分含量：，D错误； 故选D。 【变式13-1】对于反应 ，在温度为、时，平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．反应速率：A<C B．平衡常数： C．气体的颜色：A深、C浅 D．混合气体的平均相对分子质量：A<B 【答案】C 【分析】反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，温度T2>T1。 【详解】A．A、C两点的反应温度相同，压强C点>A点，增大压强，反应速率增大，则反应速率：A<C，A正确； B．根据分析，温度T2>T1，A点温度高于B点，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，平衡常数，B正确； C．两点的反应温度相同，压强C点>A点，在其他条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，c(NO2)增大，体系内气体颜色加深；增大压强，化学平衡逆向移动，使c(NO2)减小，但平衡移动的趋势是微弱的，总的来说C点c(NO2)的比A点大，故A、C两点气体的颜色：A点浅，C点深，C错误； D．A点温度高于B点，升高温度，平衡正向移动，气体的物质的量增多，混合气体的平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量：A<B，D正确； 故选C 【变式13-2】三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，在一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反，按不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b、c对应平衡常数 C．反应温度为时，向平衡体系充入适量，可实现由c到b的转化 D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率 【答案】C 【详解】A．已知有两种或两种以上反应物的可逆反应中，增大其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，自身的转化率减小，结合题干相同温度下，x1下CO的转化率更大，则，A错误； B．由题干图示信息可知，当x相同时随着温度升高，CO的平衡转化率减小，说明该反应正反应是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值减小，结合温度不变平衡常数不变可知，a、b、c对应平衡常数，B错误； C．反应温度为T1时，已知有两种或两种以上反应物的可逆反应中，增大其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，则向平衡体系充入适量NO，即增大NO的浓度，CO的转化率增大即可实现由c到b的转化，C正确； D．已知催化剂只能影响化学反应速率，不能使平衡发生移动，即使用三元催化转换器不能提高该反应的平衡转化率，D错误； 故答案为：C。 【变式13-3】已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下可自发进行 B．平衡常数： C．当时，反应达到平衡 D．其他条件不变，增大压强，可使A点移向B点 【答案】B 【详解】A．反应为气体分子数增加，，故该反应高温时自发，故A错误； B．由图可知，投料比一定时，升高温度，平衡正向移动，K值增大，温度为时的平衡转化率大，温度高K值大，故，故B正确； C．当时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，当时，达平衡状态，故C错误； D．反应正方向为气体分子数增加，其他条件不变，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，且A、B点对应温度不同，故D错误； 故选：B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$