2.2 第3课时 反应条件对化学平衡的影响(Word教参)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修1（鲁科版）

第三课时　反应条件对化学平衡的影响 新知探究(一)——化学平衡移动 1.概念 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.图示 　　[微思考]　化学平衡发生移动时,化学反应速率一定改变吗?化学反应速率改变时,化学平衡也一定发生移动吗? 提示:化学平衡发生移动时,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变时,化学平衡不一定发生移动。 3.平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断 ①若v(正)>v(逆),则平衡正向移动 ②若v(正)=v(逆),则平衡不移动 ③若v(正)<v(逆),则平衡逆向移动 (2)根据结果判断 对于一个已达到化学平衡状态的反应,如平衡移动的结果使反应产物浓度变大,则称平衡正向移动或向右移动;反之,称平衡逆向移动或向左移动。 (3)根据浓度商与平衡常数判断 若Q>K,则平衡向逆反应方向移动 若Q=K,则平衡不移动 若Q<K,则平衡向正反应方向移动 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)只要改变外界条件,化学平衡一定移动。 (×) (2)平衡移动后,反应物浓度增大,则平衡向左移动。 (√) (3)平衡后改变条件,若v正=v逆,则平衡不移动。 (√) (4)平衡后改变条件,若v正<v逆,则平衡向右移动。 (×) (5)平衡后改变条件,若Q<K,则平衡向左移动。 (×) 2.下列一定可以作为判断化学平衡发生移动标志的是 (　　) A.反应混合物中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.反应混合物的浓度发生改变 解析:选C　A项,反应混合物中各组分的浓度发生变化而保持各组分的含量不变时,平衡不移动,错误;B项,使用合适的催化剂,正、逆反应速率都改变,但平衡不移动,错误;C项,反应达到平衡后,各组分的含量不再改变,如果反应物的转化率发生改变,则各组分的含量发生改变,说明化学平衡发生移动,正确;D项,如果反应前后气体总物质的量不变,增大压强,各物质浓度增大,但平衡不移动,错误。 3.(2024·江西卷)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol (CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol·L-1。下列说法正确的是 (　　) (CH3)2CHOH(g)(CH3)2CO(g)+H2(g) 　　　　 X　　　　　 　　Y　　　Z A.再充入1 mol X和1 mol Y,此时v正<v逆 B.再充入1 mol X,平衡时,c(Y)=0.8 mol·L-1 C.再充入1 mol N2,平衡向右移动 D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0 解析:选A　由题可知,达到平衡时c(X)=0.6 mol·L-1,c(Y)=c(Z)=0.4 mol·L-1,反应的平衡常数K=≈0.27,再充入1 mol X和1 mol Y,此时Q==0.35>K,反应逆向进行,v正<v逆,A项正确;再充入1 mol X,相当于将两个该容器叠加后体积压缩一半,若平衡不移动,则c(Y)=0.8 mol·L-1,而加压时平衡逆向移动,则c(Y)<0.8 mol·L-1,B项错误;再充入1 mol N2,平衡体系中各物质浓度不变,平衡不移动,C项错误;若温度升高,X的转化率增加,说明平衡正向移动,根据升温时平衡向吸热反应方向移动,知正反应为吸热反应,ΔH>0,D项错误。 4.在一定温度和催化剂存在下,向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),当CO2的平衡转化率为50%时,产物甲醇的体积分数为　　　　,该温度下平衡常数K=　　　　　　。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g),其他条件不变时平衡　　　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。  解析:在一定温度和催化剂存在下,向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应,当CO2的平衡转化率为50%时: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 开始/mol　1　　　3　　　 0　　　　0 转化/mol　0.5　 1.5　　　 0.5　　　0.5 平衡/mol　0.5　 1.5　　　 0.5　　　0.5 产物甲醇的体积分数为×100%≈16.7%;该温度下平衡常数K=≈0.148;若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g),Q=mol-2·L2=0.125 mol-2·L2<K,其他条件不变时平衡正向移动。 答案:16.7%　0.148　正向 新知探究(二)——外界条件对化学平衡的影响　　 1.温度的影响 (1)结果 ①升高温度,化学平衡向吸热方向移动; ②降低温度,化学平衡向放热方向移动。 (2)原因 反应 类型 温度 变化 K值 变化 Q与K 关系 平衡移动方向 放热 反应 升温 减小 Q>K 逆向移动 降温 增大 Q<K 正向移动 吸热 反应 升温 增大 Q<K 正向移动 降温 减小 Q>K 逆向移动 　　[微思考]　化学平衡常数改变平衡一定移动吗?改变条件化学平衡移动时,平衡常数一定改变吗? 提示:化学平衡常数只受温度影响,温度改变化学平衡常数一定改变。但是其他因素改变导致的化学平衡移动时,化学平衡常数不变。 2.浓度的影响 (1)结果 ①增大反应物浓度或减小反应产物浓度,都可以使化学平衡正向移动; ②增大反应产物浓度或减小反应物浓度,都可以使化学平衡逆向移动。 (2)原因 浓度变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 反应物浓度增大 减小 Q<K 正向移动 反应产物浓度减小 反应物浓度减小 增大 Q>K 逆向移动 反应产物浓度增大 3.压强的影响 (1)结果 ①增大体系压强,化学平衡向气态物质系数减小的方向移动; ②减小体系压强,化学平衡向气态物质系数增大的方向移动; ③对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强,平衡不移动。 (2)原因 Δvg 压强变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移 动方向 增大 增大 增大 Q>K 逆向移动 减小 减小 Q<K 正向移动 减小 增大 减小 Q<K 正向移动 减小 增大 Q>K 逆向移动 不变 增大 不变 Q=K 不移动 减小 4.“惰性气体”的影响 (1)恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大→体系中各反应成分的浓度不变→平衡不移动。 (2)恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大,体系的分压减小→各组分的浓度同等倍数减小→ 应用化学 　　将装有二氧化氮的注射器分别进行如下操作,两只注射器中分别出现哪些现象? 提示:活塞Ⅱ处→Ⅰ处,压强增大,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅,但是比原来要深;活塞Ⅰ处→Ⅱ处,压强减小,混合气体的颜色先变浅又逐渐变深,但是比原来要浅。 [题点多维训练] 1.一定条件下的反应:PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)(正反应吸热)达到平衡后,下列情况使PCl5的分解率降低的是 (　　) A.温度、体积不变,充入氩气 B.体积不变,对体系加热 C.温度、体积不变,充入氯气 D.温度不变,增大容器体积 解析:选C　正反应为Δvg增大的吸热反应。A项,各组分浓度不变,无影响;B项,加热,温度升高,平衡右移,PCl5的分解率增大;C项,充入Cl2,平衡左移,PCl5的分解率降低;D项,温度不变,体积增大,压强减小,平衡右移,PCl5的分解率增大。 2.CuCl2的水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-⇌[CuCl4]2-(黄色)+4H2O　ΔH>0,现各取2 mL相同浓度的黄绿色CuCl2溶液进行下列操作,分析不正确的是 (　　) A.向溶液中加入一定量水,溶液由黄绿色逐渐变为蓝绿色 B.适当加热溶液,该反应向正反应方向移动 C.加入适量NaCl溶液,该反应一定向正反应方向移动 D.向溶液中加几滴AgNO3溶液,平衡逆向移动,平衡常数K不变 解析:选C　向溶液中加入一定量水,反应物浓度减小幅度更大,故平衡逆向移动,溶液由黄绿色逐渐变为蓝绿色,故A正确;反应正向吸热,适当加热溶液,该反应向正反应方向移动,故B正确;加入适量NaCl溶液,氯离子浓度和溶液体积均发生改变,故无法判断平衡移动方向,故C错误;向溶液中加几滴AgNO3溶液,生成AgCl沉淀,氯离子浓度减小,平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数K不变,故D正确。 3.两个体积相同带活塞的容器,分别盛装一定量的NO2和Br2(g),都为一样的红棕色,迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图),假设气体不液化,则下列说法正确的是 (　　) A.a→a'过程中,颜色突然加深,然后逐渐变浅,最终颜色比原来的浅 B.a'、b'的颜色一样深 C.a'的压强比a的压强的2倍要小,b'的压强为b的压强的2倍 D.a'中的c(NO2)一定比b'中的c(Br2)小 解析:选C　a→a'过程中,2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡正向移动,但增大压强,不论平衡怎样移动,新平衡时各物质(气体)的浓度仍比原平衡时的大,A错误;a在压缩过程中一定有NO2转化成N2O4,故a'中NO2的物质的量比a中小,而b和b'中Br2的物质的量相等,故a'颜色应比b'中的浅,B错误,C正确;无法确定c(NO2)和c(Br2)的相对大小,D错误。 4.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)　ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加C(s),则平衡　　　　　(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”,下同),c(CO2)　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。  (2)保持温度不变,增大反应容器的容积,则平衡　　　　　　,c(CO)　　　　,n(CO)　　　　。  (3)保持反应容器的容积和温度不变,通入He,则平衡　　　　,c(CO2)　　　　。  (4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡　　　　　　　,c(CO)　　　　。  解析:(1)C为固体,增加C的量,各物质的浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。(2)增大反应容器的容积,即减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,c(CO)减小,但n(CO)增大。(3)通入He,但容积和温度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。(4)容积不变,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即正向移动,c(CO)增大。 答案:(1)不移动　不变　(2)正向移动　减小　增大　(3)不移动　不变　(4)正向移动　增大 新知探究(三)——平衡移动原理(勒·夏特列原理)　　　　　 1.平衡移动原理 在均相、封闭体系中,如果改变平衡体系的一个条件(如浓度、温度或压强),平衡将向减弱这个改变的方向移动。这个原理为勒·夏特列原理,又称平衡移动原理。 2.对平衡移动原理的理解 3.应用技巧 浓度 增大反应体系中反应物的浓度,平衡向消耗反应物的方向移动 压强 增大平衡体系的压强,平衡向气态物质分子数减小的方向移动 温度 升高温度,平衡向吸热方向移动 [题点多维训练] 1.下列能用勒·夏特列原理解释的是 (　　) A.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 B.工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的 C.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 D.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂 解析:选C　可逆反应为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),压缩体积增大压强I2的浓度增大,颜色加深;反应前后气体的体积不发生变化,增大压强平衡不移动,颜色加深是体积改变的结果,不能用勒·夏特列原理解释,故A不选;合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,不利于合成氨生产,但在较高温度下反应速率较大,则合成氨在较高温度下进行不能用勒·夏特列原理解释,故B不选;Fe(SCN)3溶液中存在Fe(SCN)3⇌Fe3++3SCN-,加入固体KSCN,SCN-浓度增大,平衡逆向移动,颜色加深,能用勒·夏特列原理解释,故选C;催化剂只改变反应速率不影响平衡移动,所以不能用勒·夏特列原理解释,故D不选。 2.(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是 (　　) A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.铁钢放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 解析:选B　MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误; NO2转化为N2O4的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误。 3.下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是 (　　) A.在合成氨实际生产中,使氨液化后及时从平衡混合物中分离出去提高原料利用率 B.在工业制硫酸生产中,采用五氧化二钒作催化剂合成SO3 C.向重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中滴加少量NaOH溶液,溶液颜色由橙色变为黄色 D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 解析:选B　在合成氨实际生产中,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,生成物浓度减小,平衡正向移动,则原料转化率增大,提高了原料的利用率,能用勒·夏特列原理解释;催化剂不能改变平衡状态,在工业制硫酸生产中,采用五氧化二钒作催化剂合成三氧化硫是为了加快反应速率,平衡未移动,不能用勒·夏特列原理解释;根据2Cr+2H+⇌Cr2+H2O,向K2Cr2O7溶液中滴加少量氢氧化钠溶液,氢离子消耗,平衡逆向移动,因此溶液颜色由橙色变为黄色,能用勒·夏特列原理解释;Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯离子浓度增大,抑制氯气的溶解,能用勒·夏特列原理解释。 4.在一密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0,在某一时刻达到平衡,测得c(N2)=1 mol·,容器内压强为p,温度为T。 (1)再向容器中通入N2,使其浓度变为2 mol·,并保持容积不变,再次达到平衡时c(N2)的范围是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)将容器体积缩小至平衡时的一半,并保持温度不变,再次达到平衡时压强p'的范围是　　　　。  (3)迅速升温至T1,并保持容积不变,且不与外界进行热交换,再次达到平衡时,温度T'的范围是　　　　　　　　　。  答案:(1)1 mol·<c(N2)<2 mol· (2)p<p'<2p　(3)T<T'<T1 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是 (　　) A.晒自来水养小金鱼 B.合成氨时采用700 K的温度 C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 D.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出 解析:选B　自来水用氯气消毒过,发生反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,次氯酸见光分解反应为2HClO2HCl+O2↑,HClO浓度减小,促进化学平衡正向移动,减少了氯气的含量,使其更适宜金鱼生存,可以用平衡移动原理解释,故A错误;合成氨的反应温度通常控制在700 K左右,这是因为在这个温度下,催化剂的活性最大,可以加快反应速率,合成氨反应是一个放热反应,温度过高,逆向移动,不利于氨的合成,合成氨时采用700 K的温度不能用平衡移动原理解释,故B正确;因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,打开啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,能用平衡移动原理解释,故C错误;实验室制取乙酸乙酯时采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出,从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,能用平衡移动原理解释,故D错误。 2.改变反应容器体积使压强变化,但不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 (　　) A.Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) B.3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g) C.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) D.C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) 解析:选A　对于化学方程式两边气体物质的量相等的反应,改变压强,化学平衡不发生移动。 3.制取水煤气的反应为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),欲使平衡向正反应方向移动,可采取的措施是 (　　) A.增大水蒸气的浓度 B.增大C(s)的量 C.增大CO(g)的浓度 D.增大压强 解析:选A　增大反应物浓度能使平衡正向移动;增大固体反应物的量对平衡无影响;增大生成产物(CO)的浓度,平衡逆向移动;增大压强平衡逆向移动。 4.(2025·合肥一中阶段练习)双球连通管中发生2NO2(g)⇌N2O4(g)　ΔH<0。若同时向两烧杯中分别加入等温、等体积的蒸馏水(左)和0.1 mol·L-1 H2O2溶液(右),再向右侧烧杯中加入少量Fe2(SO4)3固体后,则下列有关推断中正确的是 (　　) A.实验时,A、B中的压强始终相等 B.若右侧烧杯发生吸热反应,则A中更快达到平衡 C.若右侧烧杯发生放热反应,则A中颜色较深 D.不能用该装置推断右侧烧杯中反应的热效应 解析:选A　AB是连通器,实验时AB中压强始终相同,故A正确;2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色),ΔH<0是放热反应,过氧化氢加入硫酸铁会使过氧化氢分解,若右侧烧杯发生吸热反应,则B温度降低反应正向进行,AB中达到相同平衡,故B错误;2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色),ΔH<0是放热反应,若过氧化氢的分解反应也是放热反应。当右边过氧化氢分解时放出的热量会使B瓶升温,使瓶中反应朝逆向反应方向移动,即向生成NO2移动,故B瓶颜色更深,故C错误;若B中气体颜色加深证明是放热反应,变浅证明是吸热反应,可以用该装置推断右侧烧杯中反应的热效应,故D错误。 5.(2025·南安阶段检测)5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液与1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是 (　　) A.加入苯、振荡,平衡正向移动 B.经苯3次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度 C.加入FeSO4固体,平衡逆向移动 D.该反应的平衡常数K= 解析:选D　加入苯萃取碘、振荡,溶液中碘单质浓度减小,平衡正向移动,故A正确;经苯3次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,证明溶液反应物和生成物共存,表明该化学反应存在限度,故B正确;加入FeSO4固体,溶液中亚铁离子浓度增大,平衡逆向移动,故C正确;由方程式可知,该反应的平衡常数K=,故D错误。 6.如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是 (　　) A.溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3 B.滴加FeCl3溶液达平衡后,c(SCN-)降低 C.滴加FeCl3溶液达平衡后,观察到溶液红色加深 D.滴加FeCl3溶液,平衡正向移动,体系中c(Fe3+)降低 解析:选D　Fe3+会与SCN-发生络合反应,使溶液显红色,存在平衡Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,A正确;滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大,平衡正向移动,c(SCN-)降低,c[Fe(SCN)3]增大,红色加深,B、C正确;滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大,虽然平衡正向移动,但只是使c(Fe3+)增大的程度变小,c(Fe3+)依然增大,D错误。 7.下列事实能用勒·夏特列原理解释的是 (　　) A.工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化,高温可以提高单位时间SO3的产量 B.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂 C.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质 D.容器中存在2NO2(g)⇌N2O4(g),增大压强颜色变深 解析:选C　二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,三氧化硫的产量减小,不能用勒·夏特列原理解释;加入催化剂有利于加快合成氨的反应速率,但是不会引起平衡移动,不能用勒·夏特列原理解释;HCl易溶于水,氯气和水的反应是可逆反应:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中存在Cl-,使Cl-浓度增大,化学平衡逆向移动,减小氯气的溶解度,能用勒·夏特列原理解释;增大压强,平衡正向移动,二氧化氮的浓度减小,不能用勒·夏特列原理解释颜色变深的现象。 8.一定温度下,反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是 (　　) ①增加C的物质的量 ②保持容器容积不变,充入He使体系压强增大 ③将容器的容积缩小一半 ④保持压强不变,充入He使容器容积变大 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 解析:选A　①C是固体,其浓度视为常数,平衡不移动;②该反应为反应前后气体体积不相等的反应,保持容器容积不变,充入He,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变,所以平衡不移动;③缩小容器容积,压强增大,平衡左移;④保持压强不变,充入He,容器容积扩大,平衡右移。 9.在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g)达到平衡后,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%,则下列说法正确的是 (　　) A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.物质B的质量分数增大了 D.a>b 解析:选C　平衡后将容器体积增大一倍,即压强减小到原来的一半,A、B的浓度都变为原来的50%,达到新平衡后,B的浓度是原来的60%,说明减小压强使平衡向正反应方向移动,则正反应是气态物质系数增大的反应,即b>a,B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。 10.当下列反应达到平衡状态时,保持温度不变,向容器中通入氩气,则化学平衡一定不移动的是 (　　) A.PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g) B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) C.2HI(g)⇌I2(g)+H2(g) D.C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) 解析:选C　在恒容、恒温条件下通入氩气,反应混合物中各物质的浓度不发生变化,平衡不移动;在恒温、恒压条件下通入氩气,容器体积增大,相当于减小压强,所以只有反应前后气体分子数不变的反应在该条件下平衡不移动。综合分析可知,C项正确。 11.往2 L密闭容器中充入NO2,在三种不同条件下发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4): 时间/min 浓度/(mol·L-1) 0 10 20 30 40 50 实验1/800 ℃ 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50 实验2/800 ℃ 1.00 0.70 0.50 0.50 0.50 0.50 实验3/850 ℃ 1.00 0.50 0.40 0.15 0.15 0.15 下列说法正确的是 (　　) A.实验2比实验1使用了效率更高的催化剂 B.实验2比实验1的反应容器体积小 C.由实验2和实验3可判断该反应是放热反应 D.实验1比实验3的平衡常数大 解析:选A　对比实验1、2可知温度相同,起始浓度相同,平衡状态相同,但实验2达到平衡所需的时间短,反应速率快,可知实验2使用了效率更高的催化剂,故A正确;若实验2的反应容器体积减小,则相当于增大压强,最终实验1、2的平衡状态不同,故B错误;温度升高,最终平衡时,实验3 NO2的浓度小,说明平衡正向移动,正反应是吸热反应,故C错误;由C项分析,可知实验3的平衡常数大,故D错误。 12.在容积固定的密闭容器中,达到平衡的可逆反应2A(g)⇌2B(?)+C(?)　ΔH>0,若随着温度的升高,气体平均相对分子质量减小,则下列判断正确的是 (　　) A.B和C肯定都是气体 B.若C为固体,则B一定是气体 C.B和C可能都是液体 D.B和C可能都是固体 解析:选B　升高温度平衡正向移动,气体平均相对分子质量减小。若B、C都是气体,反应后气体总物质的量增大,质量不变,平均相对分子质量减小;若B为气体,C为固体,反应前后气体物质的量不变,气体质量减小,平均相对分子质量减小,A错误,B正确。B和C不会都是液体或固体,若都是液体或固体,气体只有A,气体平均相对分子质量不变,C、D错误。 13.某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+D(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,下列说法正确的是 (　　) A.前2 min,D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1 B.此时,B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强,平衡不移动 D.增加B,平衡正向移动,B的平衡转化率增大 解析:选B　根据方程式可知,反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则生成的D的物质的量为0.4 mol,前2 min,D的平均反应速率为v(D)==0.1 mol·L-1·min-1,A错误;根据方程式可知,参加反应B的物质的量为0.8 mol,故B的转化率=×100%=40%,B正确;正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,C错误;增加B的量,B的浓度增大,平衡正向移动,A的转化率增大,B的转化率降低,D错误。 二、非选择题 14.(10分)铁在高温下可以与CO2或水蒸气反应,化学方程式及对应的平衡常数如下: ①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)　K' ②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)　K″ 请回答下列问题: (1)反应①的平衡常数K'表示式为　　　　　　。  (2)在不同温度下,K'和K″的值如下表所示。 T/K K' K″ 973 1.47 2.36 1 173 2.15 1.67 a.反应①的正反应是　　　　(填“吸热”或“放热”,下同)反应,反应②的正反应是　　　　反应。  b.现有可逆反应③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其中反应的焓变ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。  (3)要使反应③在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施为　　　　(填字母)。  A.缩小容器体积 B.降低温度 C.升高温度 D.使用合适的催化剂 解析:由表中数据知,反应①随温度升高,K'值增大,说明反应①为吸热反应;同理知反应②为放热反应,即有 ①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)　ΔH'>0, ②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)　ΔH″<0, 将①式减②式整理得:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH=ΔH'-ΔH″>0。 答案:(1)K'=　(2)a.吸热　放热　b.>　(3)C 15.(12分)(2025·淮南期末)人体内存在很多的化学反应,这些化学反应情况复杂且相互影响,而且这些化学反应大都是可逆反应,处于平衡状态。 (1)O2的运输 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成Hb(O2),因此具有输氧能力。但Hb也可以与CO结合。有关反应如下: 反应Ⅰ:Hb(aq)+O2(g)⇌Hb(O2)(aq)　ΔH1<0 反应Ⅱ:Hb(aq)+CO(g)⇌Hb(CO)(aq)　ΔH2<0 反应Ⅲ:Hb(O2)(aq)+CO(g)⇌Hb(CO)(aq)+O2(g)　ΔH3 ①反应Ⅲ自发进行的趋势较大,这也就容易引起人体CO中毒,导致血红蛋白不具备输氧能力。据此判断ΔH1　　　(填“大于”或“小于”)ΔH2。  ②如果发生CO中毒,应采取的救治措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③已知在人体体温37 ℃时,反应③的平衡常数为220。已知当血液中的比值大于0.02时,人的智力会很快受到损伤。为避免人的智力受到损伤,环境中的O2与CO的浓度的最小值是　　　　　　。  (2)血液的酸碱平衡 人体血液的pH几乎恒定在7.35~7.45之间,否则人体便不能正常工作,适量的CO2可以维持人体内的pH保持在这一变化范围。已知人体呼出的气体中CO2的体积分数约为5%。H2O+CO2H2CO3H++HC(ΔH>0)。 ①若某人在呼吸过程中太快且太深,会造成血液酸碱性怎么变化? 　。  ②当某病人高烧时,容易引起血液中毒,请解释原因。 　。  解析:(1)①由于化学反应中的能量变化与反应途径无关,只与物质的始态和终态有关,根据盖斯定律,将Ⅱ-Ⅰ,整理可得Ⅲ式,热化学方程式为:Hb(O2)(aq)+CO(g)⇌Hb(CO)(aq)+O2(g)　ΔH3=ΔH2-ΔH1;反应Ⅲ自发进行的趋势较大,说明体系的ΔH-TΔS<0,该反应反应前后气体体积不变,则说明ΔH3<0,由于ΔH3=ΔH2-ΔH1,则ΔH1>ΔH2。②中毒时,应开窗通风或将中毒者转移至空气新鲜的地方。CO是反应物,开窗通风能够降低CO的浓度,使平衡逆向移动,O2是生成物,增大生成物O2的浓度,可以使平衡逆向移动。③根据化学平衡常数表达式:K= =220,而>0.02时人的智力会受到损伤,因此只有<0.02时人的智力才不会受到损伤,代入平衡常数表达式有=K×>=11 000,即 大于11 000时,人的智力不受损伤。(2)从二氧化碳浓度减少和升温时平衡移动的方向解释。 答案:(1)①大于　②应开窗通风或将中毒者转移至空气新鲜的地方　③11 000 (2)①对于H2O+CO2H2CO3H++HC(ΔH>0)这一平衡,当呼吸太快且太深时,人体内CO2减少,造成平衡向左移动,使c平(H+)减小,血液的酸性减弱,碱性增强,从而导致碱中毒 ②因为反应H2O+CO2H2CO3H++HC(ΔH>0),正反应是吸热反应,当病人高烧时,平衡向着吸热的方向移动,造成c平(H+)增大,血液的酸性增强,从而导致酸中毒 120 / 151 学科网（北京）股份有限公司 $$