专题03 化学平衡移动原理及其应用（重难点讲义） 化学沪科版2020选择性必修1

专题03 化学平衡移动原理及其应用 1．了解外界条件（温度、浓度、压强等）对化学平衡状态的影响。 2．学会运用勒夏特列原理解释相关现象。 3．学习化学平衡移动原理及其应用的过程中，体会化学知识对生活、生产和科学研究的重要意义，培养学生的科学态度和社会责任感。 一、化学平衡移动 1．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．图示 3． 平衡移动方向的判断 （1） 根据反应速率判断 条件改变 引起 v正＞v逆 平衡向 方向移动 v正＜v逆 v正=v逆 平衡向 方向移动 平衡 移动 （2）根据化学平衡常数的判断 条件改变 引起 Q＞K 平衡向 方向移动 Q＜K Q=K 平衡向 方向移动 平衡 移动 2、 温度对化学平衡的影响 1．规律：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K的关系 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 3、 浓度对化学平衡的影响 1． 规律：反应物浓度增大或生成物浓度减小时，平衡正向移动；反应物浓度减小或生成物浓度增大时，平衡逆向移动。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 浓度变化 K值变化 Q与K的关系 平衡移动方向 反应物浓度增大 不变 Q<K 正向移动 反应产物浓度减小 反应物浓度减小 Q>K 逆向移动 反应产物浓度增大 4、 压强对化学平衡的影响 1． 规律： · 对于有气体参加且Δvg≠0的可逆反应，达到化学平衡，增大压强（或者容器体积减小）时，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强（或者容器体积增大）时，平衡向气体体积增大的方向移动。 · 对于有气体参加且Δvg＝0的可逆反应，达到化学平衡，改变压强，平衡移状态不改变。 · 若无气体参加的可逆反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，不予考虑。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 Δvg 压强变化 Q与K的关系 平衡移动方向 >0 增大 Q>K 逆向移动 减小 Q<K 正向移动 <0 增大 Q<K 正向移动 减小 Q>K 逆向移动 ＝0 增大 Q＝K 不移动 减小 5、 催化剂对化学平衡的影响 1．加入催化剂只能改变化学反应速率，化学平衡 。 2．催化剂既不影响K大小，也不能使Q变化，始终保持Q＝K，故平衡 。 6、 勒夏特列原理 1．内容：如果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．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。 3．适用条件：适用于判断“只改变平衡体系中的一个条件”时平衡移动的方向。 7、 探究与讨论 1． 充入“惰性气体”（泛指与化学反应无关的气体）对化学平衡产生什么影响？ 2．对于可逆反应FeCl3＋KSCN⇌Fe(SCN)3(红色)+ 3KCl达到平衡后，加入KCl固体，平衡如何移动？ 写稿说明：分题型讲解重难题，每个题型下面一个典例一个变式，最后一个题型要讲一道综合性例题 题型01温度对化学平衡的影响 【典例】在恒温恒容条件下，发生反应随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是 A．由两点坐标可求得两点该化学反应的速率 B．两点的速率大小关系为 C．若降低反应温度，则随时间变化关系如图中曲线乙所示 D．反应达到平衡时一定存在关系： 【变式】在恒容密闭容器中，按物质的量通入和在催化下发生反应。温度分别为和时，的体积分数随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．该反应的 C．温度为时，的平衡转化率为 D．工业生产中反应温度控制在是为了提高平衡产率 题型02 浓度对化学平衡的影响 【典例】不同温度下，在某一恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应  ，测得的平衡转化率的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．正反应速率： B．平衡常数： C．若混合气体的平均摩尔质量不再随时间改变时，表明反应达到平衡状态 D．a点时，再向容器中通入一定量的，的平衡转化率一定增大 【变式】在恒温恒容密闭容器中投入一定量的Li4SiO4和CO2，发生反应：Li4SiO4(s)+CO2(g)=Li2SiO3(s)+Li2CO3(s)  ΔH。不同温度T1、T2下，c(CO2)随时间(t)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．ΔH>0 B．从体系中移出一部分Li2CO3，平衡正向移动 C．M点时再充入少量CO2，CO2的平衡转化率增大 D．达到平衡时，以CO2表示的速率：v正(T1)<v正(T2) 题型03 压强对化学平衡的影响 【典例】已知。下列说法正确的是 A．恒温条件下增大压强，平衡正向进行，该反应的平衡常数K增大 B．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．温度越低越有利于该反应的进行，从而提高的生产效率 D．若容器体积不变，再加入适量，可增大活化分子百分数，加快反应速率 【变式】对于反应：，下列措施不能促进平衡正向移动的是 A．恒容充入气体 B．在原容器中再充入 C．缩小容器的容积 D．将水蒸气从体系中分离 题型04 勒夏特列原理的应用 【典例】下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．浸在热水中的球红棕色加深，冷水中变浅 B． C． D． 【变式】下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变浅 B．硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C．密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D．合成氨反应（正反应放热），工业上采用高温条件更有利于合成氨 题型05 化学平衡移动原理及其应用综合题 【典例】一定温度下，在恒容的密闭容器内，将和混合发生反应：  。回答下列问题： (1)升高温度，混合气体的密度 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)若反应达到平衡后，再充入适量的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如图表示合成反应在时间内反应速率与时间的曲线图，时刻改变的外界条件依次为 、 、 ；体积分数最小的平衡时间段是 。 (4)若反应达到平衡后，将同时增大1倍，平衡将 （填“正向”“逆向”或“不”）移动。 【变式】用生产甲醇()的过程会发生下面反应：   (1)在恒温恒容容器内，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。 A．容器内气体压强不变 B．混合气体的平均摩尔质量不变 C． D． (2)在密闭容器中发生上述反应，改变某一条件，绘制出如下速率-时间图。 ①图中a时刻改变的条件可能是 。 ②在时刻，恒容充入氩气，请在区间内画出图像 。(时刻前已经处于平衡状态)。 (3)一定温度下，向一密闭容器中加入一定量的CO2和H2，发生反应。下图是按初始投料比为1:1和1:3投料，不同起始压强条件下用CO2生产甲醇的平衡转化率变化曲线。下列说法正确的是_______。 A． B．若对点进行加压操作，再次平衡时，CO2转化率增大，平衡常数随之增大 C．恒压条件下，B点时向容器中按投料比再投入一定量反应物，达平衡后CO2转化率不变 D．恒压条件下，C点时向容器中充入一定量Ar(g)，平衡向正反应方向移动 【巩固训练】 1．（24-25高一下·云南玉溪·期末）一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入1molX和2molY，发生反应。达到平衡时，容器的压强从原来的变为。下列说法正确的是 A．Z为气体 B．达到平衡时容器内有 C．的体积分数不变可说明反应达到平衡状态 D．从容器中分离出物质，正反应速率会变大 2．（24-25高一下·河南郑州·期末）历史上有关合成氨的研究成果曾三次获诺贝尔奖。一定条件下，向密闭容器中充入等物质的量的N2、H2模拟合成氨反应。下列说法正确的是 A．恒温恒容条件下反应，氮气的体积分数不变时一定达到化学平衡状态 B．恒温恒压条件下反应，达到平衡后再充入氩气，平衡逆向移动 C．恒温恒容条件下反应，加入催化剂可以增大反应速率，提高反应物的平衡转化率 D．恒温恒容条件下反应，达到平衡后减小氨气浓度，平衡正向移动，平衡常数增大 3．（2024高三·全国·专题练习）催化剂I和II均能催化反应。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是 A．使用I和II，每一个基元反应均为放热反应 B．反应达平衡时，升高温度，的浓度减小 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大 4．（24-25高一下·安徽·期中）在密闭容器中充入和，发生反应：，测得平衡混合物中M的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是 A．在该反应条件下N为气体 B．温度为、压强为条件下，X的平衡转化率为66.7% C．A、B、D三点平衡常数， D．温度为、压强为条件下，C点： 5．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．除去中少量气体，采用饱和食盐水洗气 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．合成氨时，将氨液化分离，可提高原料利用率 D．，压缩体积，气体颜色变深 6．（24-25高二下·上海·期中）生物质合成气可用于合成燃料甲醇。某化学学习小组用和模拟工业合成甲醇。已知：  。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。      下列说法正确的是 A．， B．的平衡转化率， C．化学反应速率， D．化学平衡常数， 7．（24-25高二下·重庆·期末）25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D 8．（24-25高一下·上海·期末）在硫酸工业中，（正反应放热）。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1Mpa 1Mpa 10Mpa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50MPa高压 B．通入过量可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高的反应速率 9．（24-25高一下·重庆·期末）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mol·L−1FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，反应达平衡后，向溶液中继续加水 溶液先变红，加水后颜色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体，反应达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，增大压强，平衡不移动，物质浓度保持不变 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液 单位时间内产生的气体增多 使用催化剂可加快反应速率，使平衡正向移动 10．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是 A．由图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态 B．在不同温度下，随时间t的变化如图所示，根据图像可推知正反应的 C．图是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，若平衡时和的转化率相等，则 D．反应，达到甲平衡状态，一定是加入催化剂后达到乙平衡 【强化训练】 1．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 2．（2024·天津·高考真题）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 3．（24-25高二下·江苏无锡·期中）勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 4．（24-25高一下·河北石家庄·期中）已知反应，下列叙述与图对应的是 A．图①表示，对达到平衡状态的反应，在时刻充入一定量的C，平衡逆向移动 B．由图②可知， C．图③表示化学平衡常数与压强的变化关系 D．若图③中y轴表示C的体积分数，则 5．（24-25高二下·江苏徐州·期末）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．M点反应I的平衡常数 B．N点的物质的量是的3倍 C． D．若按投料，则曲线上交点M应向a点方向移动 6．（24-25高三上·广东广州·阶段练习）恒压条件下，和在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的 C．M点和N点平衡常数K： D．，时，的转化率为 7．（24-25高一下·天津·期中）已知反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ∆H可用于去除汽车尾气中的有害气体，该反应为自发反应。在密闭容器中充入8molNO和10molCO发生反应，平衡时NO的体积分数与温度T、压强p的关系如图所示： 下列说法正确的是 A．该反应△H＞0 B．图中A点NO的转化率为25% C．T1＜T2 D．若反应在D点达到平衡，此时对反应容器降温的同时压缩体积，重新达到的平衡状态可能是图中的G点 8．（24-25高二下·江苏·期末）CO2催化加氢合成二甲醚可减小温室效应，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ． 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH1=-122.5 kJ/mol 反应Ⅱ． CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2的转化率，CH3OCH3和CO的选择性随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%。下列说法正确的是 A．ΔH2<0 B．图中曲线b表示平衡时CO选择性随温度的变化 C．平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D．高温下使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的平衡产率 9．（2025·安徽·高考真题）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应： ① ② (1)反应的 。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的，发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．气体密度不变             b．气体总压强不变 c．的浓度不变       d．和的物质的量相等 (3)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近，原因是 ；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。 Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ (4)恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中的量      b．增加原料中的量     c．通入气 (5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 10．（24-25高二上·广东广州·期中）工业上以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题： (1)在C和O2的反应体系中： 反应Ⅰ：C(s)+O2(g)CO2(g)  H= -394 kJ/mol 反应Ⅱ：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  H2=-566 kJ/mol 反应Ⅲ：2C(s)+O2(g)2CO(g)  H3= 。 (2)已知C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g)  H=+131kJ/mol，在一定温度下达到化学平衡。 ①写出该反应的平衡常数表达式K= 。 ②生产过程中，为了提高该反应的速率，下列措施中合适的是 a．增加炭的用量     b．适当升高温度     c．选择合适的催化剂     d．通入一定量的氮气 (3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。得到如下两组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO2 1 650 4 2 1.6 1.6 5 2 900 2 1 0.4 0.4 3 ①实验1中从反应开始到达平衡时，K= 。 ②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ③一定温度下，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填编号)。 a．容器中的压强不变        b．1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键 c．v正(CO)=v逆(H2O)        d．CO2、H2的浓度相等 (4)CO可由于汽车尾气处理：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)  ΔH=-131kJ/mol 由图可知最高转化率对应温度为450℃。低于450℃时，NO的转化率 (填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡转化率；低于450℃时，NO的转化率随温度升高而增大的原因是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 化学平衡移动原理及其应用 1．了解外界条件（温度、浓度、压强等）对化学平衡状态的影响。 2．学会运用勒夏特列原理解释相关现象。 3．学习化学平衡移动原理及其应用的过程中，体会化学知识对生活、生产和科学研究的重要意义，培养学生的科学态度和社会责任感。 一、化学平衡移动 1．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．图示 3． 平衡移动方向的判断 （1） 根据反应速率判断 条件改变 引起 v正＞v逆 平衡向正反应方向移动 v正＜v逆 v正=v逆 平衡向逆反应方向移动 平衡不移动 （2）根据化学平衡常数的判断 条件改变 引起 Q＞K 平衡向逆反应方向移动 Q＜K Q=K 平衡向正反应方向移动 平衡不移动 2、 温度对化学平衡的影响 1．规律：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K的关系 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 3、 浓度对化学平衡的影响 1． 规律：反应物浓度增大或生成物浓度减小时，平衡正向移动；反应物浓度减小或生成物浓度增大时，平衡逆向移动。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 浓度变化 K值变化 Q与K的关系 平衡移动方向 反应物浓度增大 不变 Q<K 正向移动 反应产物浓度减小 反应物浓度减小 Q>K 逆向移动 反应产物浓度增大 4、 压强对化学平衡的影响 1． 规律： · 对于有气体参加且Δvg≠0的可逆反应，达到化学平衡，增大压强（或者容器体积减小）时，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强（或者容器体积增大）时，平衡向气体体积增大的方向移动。 · 对于有气体参加且Δvg＝0的可逆反应，达到化学平衡，改变压强，平衡移状态不改变。 · 若无气体参加的可逆反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，不予考虑。 2．从浓度商Q与化学平衡常数K的角度分析平衡移动 Δvg 压强变化 Q与K的关系 平衡移动方向 >0 增大 Q>K 逆向移动 减小 Q<K 正向移动 <0 增大 Q<K 正向移动 减小 Q>K 逆向移动 ＝0 增大 Q＝K 不移动 减小 5、 催化剂对化学平衡的影响 1．加入催化剂只能改变化学反应速率，化学平衡不移动。 2．催化剂既不影响K大小，也不能使Q变化，始终保持Q＝K，故平衡不移动。 6、 勒夏特列原理 1．内容：如果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．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。 3．适用条件：适用于判断“只改变平衡体系中的一个条件”时平衡移动的方向。 7、 探究与讨论 1． 充入“惰性气体”（泛指与化学反应无关的气体）对化学平衡产生什么影响？ 答案：若在恒温、恒容条件下，原平衡体系充入“惰性气体”，体系总压强增大，但是体系各组分的浓度保持不变，浓度商Q依然等于化学平衡常数K，平衡不移动； 若在恒温、恒压条件下，原平衡体系充入“惰性气体”，容器容积增大，体系各组分的浓度减小，相当于减压，平衡向气体系数增大的方向移动。 2．对于可逆反应FeCl3＋KSCN⇌Fe(SCN)3(红色)+ 3KCl达到平衡后，加入KCl固体，平衡如何移动？ 答案：该离子反应方程式为Fe3+ ＋ SCN-⇌Fe(SCN)3(红色)，加入KCl固体，未改变实际参加反应的离子浓度，故浓度商Q依然等于化学平衡常数K，平衡不移动。因此对于有离子参加的可逆反应，只有改变实际参加的离子浓度对化学平衡才有影响。 写稿说明：分题型讲解重难题，每个题型下面一个典例一个变式，最后一个题型要讲一道综合性例题 题型01温度对化学平衡的影响 【典例】在恒温恒容条件下，发生反应随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是 A．由两点坐标可求得两点该化学反应的速率 B．两点的速率大小关系为 C．若降低反应温度，则随时间变化关系如图中曲线乙所示 D．反应达到平衡时一定存在关系： 【答案】D 【详解】A．从a、c两点坐标可求得a、c两点间的该化学反应的平均速率，A错误； B．随着的反应正向进行，反应平衡前v正>v逆，平衡时v正=v逆，至平衡过程中正速率减小逆速率增加，则，B错误； C．若降低反应温度，反应速率减小，达到平衡的时间增加，且平衡会发生移动，则c(B)最终浓度会不同，C错误； D．反应达到平衡时物质反应速率比等于系数比，则：，D正确； 故选D。 【变式】在恒容密闭容器中，按物质的量通入和在催化下发生反应。温度分别为和时，的体积分数随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．该反应的 C．温度为时，的平衡转化率为 D．工业生产中反应温度控制在是为了提高平衡产率 【答案】C 【分析】根据“先拐先平数值大”可推出，T2温度下的反应先平衡，据此解答。 【详解】A．由分析可知，，A错误； B．因为，温度升高，三氧化硫的体积分数降低，说明反应逆向进行，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，小于0，B错误； C．设二氧化硫为2mol，氧气为1mol，列出三段式为： ，三氧化硫的体积分数为：，x=0.5，则二氧化硫的转化率为：50%，C正确； D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于生成三氧化硫的产率，工业生产中反应温度控制在主要是此温度下催化剂活性最高且反应速率快，D错误； 故选C。 题型02 浓度对化学平衡的影响 【典例】不同温度下，在某一恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应  ，测得的平衡转化率的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．正反应速率： B．平衡常数： C．若混合气体的平均摩尔质量不再随时间改变时，表明反应达到平衡状态 D．a点时，再向容器中通入一定量的，的平衡转化率一定增大 【答案】D 【详解】A．该反应的正反应放热，同一压强下，降低温度，平衡正向移动，的平衡转化率增大，所以，同一压强下，升高温度，反应速率加快，所以正反应速率：，A正确； B．平衡常数只跟温度有关，该反应的正反应放热，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大，因，则，B正确； C．由可知，反应前后均为气体，遵循质量守恒定律，所以混合气体总质量为定值，平衡之前混合气体的总物质的量随时间改变，所以混合气体平均摩尔质量不再随时间而改变时，能说明反应达到平衡，C正确； D．点时，再向容器中通入一定量的，氢气的转化率会增大，的平衡转化率将减小，D错误； 故选D。 【变式】在恒温恒容密闭容器中投入一定量的Li4SiO4和CO2，发生反应：Li4SiO4(s)+CO2(g)=Li2SiO3(s)+Li2CO3(s)  ΔH。不同温度T1、T2下，c(CO2)随时间(t)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．ΔH>0 B．从体系中移出一部分Li2CO3，平衡正向移动 C．M点时再充入少量CO2，CO2的平衡转化率增大 D．达到平衡时，以CO2表示的速率：v正(T1)<v正(T2) 【答案】C 【详解】A．根据“先拐先平衡”可知T1＞T2，温度越高，反应物c(CO2)越大，说明温度升高时平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH＜0，A错误； B．Li2CO3是固体，改变固体的量，平衡不移动，B错误； C．M点时再充入一定量CO2，相当于增大了压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，但生成物均为固态，影响平衡移动的因素为温度，因温度不变，平衡常数K不变，c(CO2)不变，所以CO2的平衡转化率增大，C正确； D．根据选项A分析可知，温度：T1＞T2，温度越高反应速率越快，达到平衡时，以CO2表示的速率：v正(T1)＞v正(T2)，D错误； 答案选C。 题型03 压强对化学平衡的影响 【典例】已知。下列说法正确的是 A．恒温条件下增大压强，平衡正向进行，该反应的平衡常数K增大 B．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．温度越低越有利于该反应的进行，从而提高的生产效率 D．若容器体积不变，再加入适量，可增大活化分子百分数，加快反应速率 【答案】B 【详解】A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，因此增大压强，平衡向正向进行，但平衡常数K不变，平衡常数K只与温度有关，A项错误； B．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，B项正确； C．反应的正反应是放热反应，在一定范围内，降低温度有理于平衡向正向移动，能提高甲醇的生产效率，温度过低不利于反应的进行，C项错误； D．增加氧气的浓度不能改变活化分子百分数，能增大单位体积内的活化分子数，增加反应速率，D项错误； 答案选B。 【变式】对于反应：，下列措施不能促进平衡正向移动的是 A．恒容充入气体 B．在原容器中再充入 C．缩小容器的容积 D．将水蒸气从体系中分离 【答案】A 【详解】A．恒容充入Ar气体，各反应物和产物的浓度不变，平衡不移动，A符合题意； B．增加的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，B不符合题意； C．缩小容器容积相当于增大压强，该反应气体分子数减少，平衡正向移动，C不符合题意； D．分离水蒸气（产物），降低产物浓度，平衡正向移动，D不符合题意； 故选A。 题型04 勒夏特列原理的应用 【典例】下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．浸在热水中的球红棕色加深，冷水中变浅 B． C． D． 【答案】C 【详解】A．升高温度，混合气体颜色加深，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，可以使用平衡移动原理分析解答，A不符合题意； B．升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，可以使用平衡移动原理分析解答，B不符合题意； C．浓硝酸和铝片常温下钝化，加热后发生反应生成红棕色的NO2，与化学平衡移动无关，因此不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D．醋酸的浓度减小10倍，溶液的pH只减小了0.5个单位，而不是1个单位，说明在醋酸中存在电离平衡，降低浓度，电离平衡正向移动，使其电离程度增大，c(H+)减小的倍数小于溶液稀释倍数，因此可以用平衡移动原理解释，D不符合题意； 故合理选项是C。 【变式】下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变浅 B．硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C．密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D．合成氨反应（正反应放热），工业上采用高温条件更有利于合成氨 【答案】A 【详解】A．加入铁粉，Fe与Fe3+反应生成Fe2+，降低Fe3+浓度，使平衡逆向移动，溶液颜色变浅，符合勒夏特列原理，A正确； B．催化剂V2O5仅加快反应速率，不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．H2与I2生成HI的反应气体分子数相等，增大压强平衡不移动，颜色变深是因浓度增大而非平衡移动，C错误； D．合成氨反应放热，高温使平衡逆向移动，工业采用较高高温是为提高反应速率，与平衡移动无关，D错误； 故选A。 题型05 化学平衡移动原理及其应用综合题 【典例】一定温度下，在恒容的密闭容器内，将和混合发生反应：  。回答下列问题： (1)升高温度，混合气体的密度 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)若反应达到平衡后，再充入适量的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如图表示合成反应在时间内反应速率与时间的曲线图，时刻改变的外界条件依次为 、 、 ；体积分数最小的平衡时间段是 。 (4)若反应达到平衡后，将同时增大1倍，平衡将 （填“正向”“逆向”或“不”）移动。 【答案】(1)不变 (2)增大 (3) 升高温度 使用催化剂 减小压强 (4)正向 【详解】（1）容器容积固定，气体总质量守恒，混合气体密度始终不变。 （2）反应达到平衡后，再充入，平衡正向移动，转化率增大。 （3）时刻，正、逆反应速率同时增大，且逆反应速率大于正反应速率，说明平衡左移，改变的条件为升高温度；时刻，正、逆反应速率同等幅度增大，改变的条件为使用催化剂；时刻，正、逆反应速率同时减小，且逆反应速率大于正反应速率，说明平衡左移，改变的条件为减小压强。时刻，升高温度，平衡左移，体积分数减小直至时达到平衡；时刻，平衡不移动，体积分数不变；时刻，减小压强，平衡再次左移，故体积分数最小的平衡时间段为。 （4）若反应达到平衡后，将同时增大1倍，可视为将容器容积缩小一半，相当于增大压强，平衡正向移动。 【变式】用生产甲醇()的过程会发生下面反应：   (1)在恒温恒容容器内，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。 A．容器内气体压强不变 B．混合气体的平均摩尔质量不变 C． D． (2)在密闭容器中发生上述反应，改变某一条件，绘制出如下速率-时间图。 ①图中a时刻改变的条件可能是 。 ②在时刻，恒容充入氩气，请在区间内画出图像 。(时刻前已经处于平衡状态)。 (3)一定温度下，向一密闭容器中加入一定量的CO2和H2，发生反应。下图是按初始投料比为1:1和1:3投料，不同起始压强条件下用CO2生产甲醇的平衡转化率变化曲线。下列说法正确的是_______。 A． B．若对点进行加压操作，再次平衡时，CO2转化率增大，平衡常数随之增大 C．恒压条件下，B点时向容器中按投料比再投入一定量反应物，达平衡后CO2转化率不变 D．恒压条件下，C点时向容器中充入一定量Ar(g)，平衡向正反应方向移动 【答案】(1) AB (2) ①升高温度 ② (3) AC 【解析】(1)恒温恒容容器内发生： A．气体总物质的量减小，压强是变量，容器内气体压强不变说明反应已达平衡，A符合题意； B．混合气体的平均摩尔质量=混合气体总质量÷混合气体总物质的量，气体总质量不变，气体总物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量是变量，混合气体的平均摩尔质量不变说明反应已达平衡，B符合题意； C．平衡时，故时未达平衡，C不符合题意； D．恒成立，不能说明反应是否平衡，D不符合题意； 选AB； (2)①a时刻正逆反应速率突增且逆反应速率大于正反应速率，则a时刻改变的条件可能是升高温度； ②在时刻，恒容充入氩气，反应物和生成物的浓度均不变，反应速率不变，则区间图像为； (3)A．对于反应，增大，平衡正向移动，的平衡转化率减小，故，A正确； B．若对点进行加压操作，平衡正向移动，转化率增大，平衡常数只与温度有关，温度不变K不变，B错误； C．恒压条件下，点时向容器中按投料比再投入一定量反应物，达到的新平衡与原平衡为等效平衡，达平衡后转化率不变，C正确； D. 恒压条件下，点时向容器中充入一定量，体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，D错误； 故选AC。 【巩固训练】 1．（24-25高一下·云南玉溪·期末）一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入1molX和2molY，发生反应。达到平衡时，容器的压强从原来的变为。下列说法正确的是 A．Z为气体 B．达到平衡时容器内有 C．的体积分数不变可说明反应达到平衡状态 D．从容器中分离出物质，正反应速率会变大 【答案】B 【详解】A．若Z为气体，反应前后气体物质的量不变，压强应不变，但题目中压强减小，故Z不可能为气体，A错误； B．根据压强之比等于气体物质的量之比，总气体物质的量从3mol变为1.8mol，减少1.2mol，生成Z的物质的量为1.2mol，B正确； C．Y的体积分数始终为(反应前后Y的物质的量与总气体物质的量成比例不变)，因此Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡，C错误； D．Z为非气体，分离Z不会改变反应物浓度，正反应速率不变，D错误； 故选B。 2．（24-25高一下·河南郑州·期末）历史上有关合成氨的研究成果曾三次获诺贝尔奖。一定条件下，向密闭容器中充入等物质的量的N2、H2模拟合成氨反应。下列说法正确的是 A．恒温恒容条件下反应，氮气的体积分数不变时一定达到化学平衡状态 B．恒温恒压条件下反应，达到平衡后再充入氩气，平衡逆向移动 C．恒温恒容条件下反应，加入催化剂可以增大反应速率，提高反应物的平衡转化率 D．恒温恒容条件下反应，达到平衡后减小氨气浓度，平衡正向移动，平衡常数增大 【答案】B 【详解】A．设起始N2和H2分别为amol，氮气体积分数为50%，N2反应xmol，列出三段式：，平衡时N 2 体积分数为=50%，始终不变，不说明达到平衡状态，A错误； B．恒温恒压条件下反应，达到平衡后再充入氩气，相当于减小反应体系压强，则平衡向着气体体积增大的方向，即逆向移动，B正确； C．恒温恒容条件下反应，加入催化剂可以增大反应速率，但催化剂不能使平衡发生移动，即不能提高反应物的平衡转化率，C错误； D．已知平衡常数仅仅是温度的函数，故恒温恒容条件下反应，达到平衡后减小氨气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变，D错误； 故答案为：B。 3．（2024高三·全国·专题练习）催化剂I和II均能催化反应。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是 A．使用I和II，每一个基元反应均为放热反应 B．反应达平衡时，升高温度，的浓度减小 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大 【答案】D 【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，第一、三个波峰为吸热反应，A错误； B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，的浓度增大，B错误； C．由图可知I的最高活化能小于II的最高活化能，所以使用I时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知在前两个历程中使用I活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用I活化能较高反应速率较慢，所以使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选Ｄ。 4．（24-25高一下·安徽·期中）在密闭容器中充入和，发生反应：，测得平衡混合物中M的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是 A．在该反应条件下N为气体 B．温度为、压强为条件下，X的平衡转化率为66.7% C．A、B、D三点平衡常数， D．温度为、压强为条件下，C点： 【答案】C 【详解】A．若N不是气体，则该反应前后气体物质的量不变，改变压强平衡不移动，M的体积分数不变，与图像不符合，故在该反应条件下N为气体，A正确； B．温度为、压强为条件下，M的体积分数为50%，设X的转化量为，则平衡时各物质的量为，，则可得，解得，故X的平衡转化率为，B正确； C．由图像可知，升高温度，M的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，平衡常数减小，且平衡常数只与温度有关，温度相同，平衡常数相同，故A、B、D三点平衡常数，，C错误； D．温度为、压强为条件下，C点未达到平衡状态，该条件下平衡时刻M的体积分数应对应B点，C点M的体积分数比B点M的体积分数小，故反应正在向正反应方向进行，故，D正确； 答案选C。 5．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．除去中少量气体，采用饱和食盐水洗气 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．合成氨时，将氨液化分离，可提高原料利用率 D．，压缩体积，气体颜色变深 【答案】D 【详解】A．饱和食盐水中Cl⁻浓度高，抑制Cl2的溶解，而HCl易溶于水被吸收，应用了勒夏特列原理，A正确； B．加入NaOH增加OH⁻浓度，促使NH3的生成，符合勒夏特列原理，B正确； C．分离NH3减少产物浓度，使平衡右移，提高原料利用率，应用了该原理，C正确； D．压缩体积，NO2浓度增大，因此颜色变深，与平衡移动无关，无法用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选D。 6．（24-25高二下·上海·期中）生物质合成气可用于合成燃料甲醇。某化学学习小组用和模拟工业合成甲醇。已知：  。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。      下列说法正确的是 A．， B．的平衡转化率， C．化学反应速率， D．化学平衡常数， 【答案】B 【分析】由方程式可得，正反应是气体物质的量减小的放热反应。 【详解】A．温度越高，反应速率越快，由图，T2温度下反应更快到达平衡，故T2>T1，压强越大，浓度越大，反应速率越快，由图，P2压强下反应更快到达平衡，故P2>P1，A错误； B．正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，CO平衡转化率减小，故CO的平衡转化率：T1>T2，正反应气体物质的量减小，故压强增大有利于正反应，即CO的平衡转化率：P1<P2，B正确； C．温度、压强越大，反应速率越大，化学反应速率，，C错误； D．平衡常数仅与温度有关，故KC=KD，D错误； 故选B。 7．（24-25高二下·重庆·期末）25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D 【答案】C 【详解】升温，正、逆反应速率均突然增大，水的电离是吸热反应，故升温后，平衡正向移动，，且反应速率，水的浓度视为常数，故增大后保持不变，符合图像的是C选项； 故答案选C。 8．（24-25高一下·上海·期末）在硫酸工业中，（正反应放热）。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1Mpa 1Mpa 10Mpa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50MPa高压 B．通入过量可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高的反应速率 【答案】C 【详解】A．实际生产中采用50MPa高压会导致设备成本过高，而表格显示在10MPa时转化率已接近极限，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，通入过量O2不影响K值，B错误； C．回收SO2循环使用可减少原料损失，提高总转化率，C正确； D．低温会降低反应速率，高压虽能提高反应速率但低温的负面影响更显著，D错误； 故选C。 9．（24-25高一下·重庆·期末）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mol·L−1FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，反应达平衡后，向溶液中继续加水 溶液先变红，加水后颜色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体，反应达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，增大压强，平衡不移动，物质浓度保持不变 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液 单位时间内产生的气体增多 使用催化剂可加快反应速率，使平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．反应达到平衡后加水稀释，可能是因为Fe(SCN)3浓度减小，所以溶液颜色变浅，不能说明是浓度影响平衡移动，故A错误； B．反应为反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容条件下反应达到平衡后再充入100mLAr，参与反应的各气体浓度不变，平衡不发生移动，气体颜色不变，无法探究压强对平衡移动的影响，故B错误； C．反应为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，故C正确； D．向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液，Zn和CuSO4溶液反应置换出Cu，形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，不是催化剂的作用，且加入催化剂不能使平衡发生移动，故D错误； 故选C。 10．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是 A．由图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态 B．在不同温度下，随时间t的变化如图所示，根据图像可推知正反应的 C．图是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，若平衡时和的转化率相等，则 D．反应，达到甲平衡状态，一定是加入催化剂后达到乙平衡 【答案】C 【详解】A．由图可知，交点A表示反应物浓度与生成物浓度相等，不能判断浓度是否还改变，所以反应不一定处于平衡状态，故A错误； B．根据“先拐先平，数值大”，可知T1>T2，升高温度，c(X)增大，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的，故B错误； C．和转化的物质的量之比等于其系数比，当投料比等于系数比时，和的转化率相等，所以a点和的投料比等于2，故C正确； D．反应，达到甲平衡状态，t时刻改变条件后，正、逆反应速率加快，平衡没有移动，改变的条件可能是加入催化剂或增大压强，故D错误； 选C。 【强化训练】 1．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 【答案】B 【详解】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，A正确； B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误； C．通入一定量，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确； D．通入一定量，促进二氧化硫的转化，的转化总量增大，D正确； 故选B。 2．（2024·天津·高考真题）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 【详解】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。 3．（24-25高二下·江苏无锡·期中）勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 【答案】A 【详解】A．压缩和的平衡混合气体，气体颜色变深。由于反应的气体物质的量相等，压缩后压强增大但平衡不移动，颜色变深仅因浓度增加，与勒夏特列原理无关，故A正确； B．加压时，颜色先变深（浓度增大）后变浅（平衡向生成移动），符合勒夏特列原理对压强变化的解释，故B错误； C．升温使放热反应逆向移动，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故C错误； D．低温有利于放热的合成氨反应正向进行，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故D错误； 故答案为：A。 4．（24-25高一下·河北石家庄·期中）已知反应，下列叙述与图对应的是 A．图①表示，对达到平衡状态的反应，在时刻充入一定量的C，平衡逆向移动 B．由图②可知， C．图③表示化学平衡常数与压强的变化关系 D．若图③中y轴表示C的体积分数，则 【答案】C 【详解】A．对达到平衡状态的反应，在时刻充入了一定量的C，则逆反应速率瞬间增大，正反应速率此刻不变，然后随之增大，与图像不符，A错误； B．当温度为时，压强比先达到平衡状态，则，对于该反应，加压平衡正向移动，C的百分含量增大，符合图像；当压强为时，温度比先达到平衡状态，则，对于该反应，升温平衡逆向移动，C的百分含量减小，符合图像，则由图②可知，，，B错误； C．平衡常数K只受温度影响，增大压强，平衡常数K不变，则图③符合随着压强变化K值的变化图，C正确； D．若图④中y轴表示C的体积分数，对于该反应，压强增大平衡正向移动，C的体积分数增大，则大于，D错误； 故选C。 5．（24-25高二下·江苏徐州·期末）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．M点反应I的平衡常数 B．N点的物质的量是的3倍 C． D．若按投料，则曲线上交点M应向a点方向移动 【答案】D 【详解】A．M点：CH4的体积分数为0， CO2和CO的体积分数均为50%，说明此时只发生反应I，因起始投料比，故M点n(CO2)=n(CO)= n(H2)=n(H2O)，K=1，A正确； B．N点CO与CH4体积分数相同，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，B正确； C．根据盖斯定律，反应II-反应I可得，C正确； D．n(CO2):n(H2)=1:2投料，反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动， CO2的转化率增大，平衡时CO2的体积分数减小，则曲线交点位置向b点方向移动，D错误 故选D。 6．（24-25高三上·广东广州·阶段练习）恒压条件下，和在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的 C．M点和N点平衡常数K： D．，时，的转化率为 【答案】D 【详解】A．是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，体积分数增大，由图可知，，A错误； B．由图可知，升高温度，体积分数减小，说明平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，，B错误； C．平衡常数只受温度影响，M点和N点温度相等，M点和N点平衡常数K：，C错误； D．，时，体积分数为0.5，列出“三段式” ，x=0.2，的转化率为，D正确； 故选D。 7．（24-25高一下·天津·期中）已知反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ∆H可用于去除汽车尾气中的有害气体，该反应为自发反应。在密闭容器中充入8molNO和10molCO发生反应，平衡时NO的体积分数与温度T、压强p的关系如图所示： 下列说法正确的是 A．该反应△H＞0 B．图中A点NO的转化率为25% C．T1＜T2 D．若反应在D点达到平衡，此时对反应容器降温的同时压缩体积，重新达到的平衡状态可能是图中的G点 【答案】D 【分析】反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) 的∆S＜0，该反应为自发反应，则∆H＜0，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，所以T1＞T2，在密闭容器中充入8molNO和10molCO发生反应，达平衡时NO的体积分数为40%，设参加反应CO的物质的量为x，则可建立如下三段式： 由此可得出，x=1mol。 【详解】A．由分析可知，该反应的∆S＜0，要使∆H-T∆S＜0，必须使∆H＜0，A不正确； B．由分析可知，图中A点，参加反应NO的物质的量为1mol，则NO的转化率为=12.5%，B不正确； C．该反应的∆H＜0，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，则由E点到A点，NO的体积分数增大，平衡逆向移动，所以T1＞T2，C不正确； D．若反应在D点达到平衡，此时对反应容器降温的同时压缩体积(加压)，平衡发生正向移动，NO的体积分数减小，则重新达到的平衡状态可能是图中的G点，D正确； 故选D。 8．（24-25高二下·江苏·期末）CO2催化加氢合成二甲醚可减小温室效应，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ． 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH1=-122.5 kJ/mol 反应Ⅱ． CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2的转化率，CH3OCH3和CO的选择性随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%。下列说法正确的是 A．ΔH2<0 B．图中曲线b表示平衡时CO选择性随温度的变化 C．平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D．高温下使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的平衡产率 【答案】C 【分析】反应焓变小于零，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时选择性随温度升高会下降，结合图像可知，b表示平衡时选择性随温度的变化曲线；曲线a随温度升高上升，说明反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，导致CO的选择性增大，故曲线c表示平衡时转化率随温度的变化、曲线a表示平衡时CO的选择性随温度的变化，反应为吸热反应，焓变大于零，故。 【详解】A．根据分析可知，反应为吸热反应，焓变大于零，故，A错误； B．反应焓变小于零，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时选择性随温度升高会下降，结合图像可知，表示平衡时选择性随温度的变化曲线，B错误； C．氢气的转化率变化情况与二氧化碳相似；二氧化碳、氢气投料比等于反应中两者系数比，两者转化率相同，但是反应中二氧化碳、氢气系数比为，使得氢气转化率低于二氧化碳的转化率，故平衡时转化率随温度的变化如图中虚线所示，C正确； D．催化剂不影响化学平衡，不能使平衡发生移动，不能提高的生产效率，D错误； 故选C。 9．（2025·安徽·高考真题）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应： ① ② (1)反应的 。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的，发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．气体密度不变             b．气体总压强不变 c．的浓度不变       d．和的物质的量相等 (3)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近，原因是 ；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。 Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ (4)恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中的量      b．增加原料中的量     c．通入气 (5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)-41.2 (2)bc (3) 原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢 催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利 (4)b (5) 增大 0.675p2 【详解】（1）由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则； （2）a．气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体密度不变，不能说明达到平衡状态； b．两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进行，压强变大，压强不变是平衡状态； c．气体浓度不变是平衡状态的标志，则浓度不变，是平衡状态； d．CO和CO2物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能判断达到平衡状态； 故选bc； （3）反应①的选择性接近100%，原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢，所以反应①的选择性接近100%；反应①是吸热反应，升高温度平衡会正向移动，会有利于反应①，但反应①选择性下降，可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利； （4）a．增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低； b．增大原料中CO2的量，CH4转化率增大； c．通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变； 故选b； （5）如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则n(CO):n(H2)增大； 设初始投料：、、，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时： ； ； 根据碳元素守恒：； 根据氧元素守恒：； 根据氢元素守恒：； 平衡时，气体总物质的量为，Ar的分压为，则总压为，、、、，反应⑤的平衡常数。 10．（24-25高二上·广东广州·期中）工业上以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题： (1)在C和O2的反应体系中： 反应Ⅰ：C(s)+O2(g)CO2(g)  H= -394 kJ/mol 反应Ⅱ：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  H2=-566 kJ/mol 反应Ⅲ：2C(s)+O2(g)2CO(g)  H3= 。 (2)已知C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g)  H=+131kJ/mol，在一定温度下达到化学平衡。 ①写出该反应的平衡常数表达式K= 。 ②生产过程中，为了提高该反应的速率，下列措施中合适的是 a．增加炭的用量     b．适当升高温度     c．选择合适的催化剂     d．通入一定量的氮气 (3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。得到如下两组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO2 1 650 4 2 1.6 1.6 5 2 900 2 1 0.4 0.4 3 ①实验1中从反应开始到达平衡时，K= 。 ②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ③一定温度下，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填编号)。 a．容器中的压强不变        b．1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键 c．v正(CO)=v逆(H2O)        d．CO2、H2的浓度相等 (4)CO可由于汽车尾气处理：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)  ΔH=-131kJ/mol 由图可知最高转化率对应温度为450℃。低于450℃时，NO的转化率 (填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡转化率；低于450℃时，NO的转化率随温度升高而增大的原因是 。 【答案】(1)-222 kJ/mol (2) bc (3) 放热 bc (4) 不是 温度升高，反应速率加快 【详解】（1）根据盖斯定律，2×反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ，则H3=2×(-394kJ/mol)-(-566 kJ/mol)= -222 kJ/mol； （2）①由于碳是固体，因此该反应的平衡常数表达式K=； ②a. 炭为固体，增加炭的用量不能加快反应速率，故a不符合题意； b.适当升高温度，能加快反应速率，故b符合题意； c.选择合适的催化剂，能加快反应速率，故c符合题意； d.通入一定量的氮气，不能加快反应速率，故d不符合题意； 故答案为：bc； （3）①实验1三段式表示： 从反应开始到达平衡时，； ②由实验1三段式得650℃平衡常数，实验2三段式表示： 则900℃平衡常数，升温平衡常数减小，即升温平衡逆向移动，该反应为放热反应； ③a.该反应为气体体积不变的反应，一定温度下容器中的压强始终不变，所以容器中的压强不变，反应不一定达到平衡状态，故a错误； b.1 mol H-H键断裂，即消耗1mol氢气，同时断裂2 mol H-O键，即消耗1molH2O，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故b正确； c.任意时刻v正(CO)=v正(H2O)，当v正(CO)=v逆(H2O)时，v正(H2O)=v逆(H2O)，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故c正确； d. CO2、H2的起始量为0，物质的量的变化量为1:1，即两者浓度始终相等，所以CO2、H2的浓度相等时反应不一定达到平衡状态，故d错误； 故答案为：bc。 （4）因为低于450℃时，NO的转化率随温度升高而增大，说明反应未达到平衡，若反应达到平衡，温度升高，化学平衡逆向移动，NO的转化率减小，所以低于450℃时，NO的转化率不是对应温度下的平衡转化率；因为温度升高，反应速率加快，导致NO的转化率增大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$