第2节 化学反应的限度 第2课时（同步讲义）化学鲁科版2019选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第第2课时 反应条件对化学平衡的影响 教学目标 1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3.能用勒·夏特列原理解释常见现象。 重点和难点 重点：浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律。 难点：根据反应条件，推断平衡移动方向。 ◆知识点一 　化学平衡的移动 1．化学平衡的移动 (1)内容：受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种 变为另一种 的过程。 (2)图示表示 2．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 移动。 ②若v(正)＝v(逆)，则平衡 移动。 ③若v(正)＜v(逆)，则平衡 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 更大，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。【特别提醒】反应速率改变时平衡不一定移动，但平衡移动时反应速率一定改变。 即学即练 1．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是(　　) A．混合物中各组分的浓度改变 B．正、逆反应速率改变 C．混合物中各组分的含量改变 D．混合体系的压强发生改变 ◆知识点二 外界条件对化学平衡的影响 1.温度的影响 （1）实验 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1 红棕色　　　无色 实验内容 实验现象 实验结论 将充有NO2的球形容器放入热水中 红棕色明显 (填“加深”或“变浅”，下同) 升高温度，平衡向 方向移动 将充有NO2的球形容器放入冷水中 红棕色明显 降低温度，平衡向 方向移动 （2）结论： 研究发现，升高温度，化学平衡向 方向移动；降低温度，化学平衡向 方向移动。 （3）原因：温度改变使 改变。 【特别提醒】化学平衡移动，平衡常数不一定改变；平衡常数改变，平衡一定移动。 2.浓度的影响 （1） （2）原因：浓度的改变导致 的改变，但K ，使Q≠K，从而导致平衡移动。 【特别提醒】浓度的改变不一定会使化学平衡移动。 3.压强的影响 （1）Δvg＝(化学方程式中 化学式前系数之和)－(化学方程式中 化学式前系数之和)。 （2）结论：Δvg＝0　改变压强，化学平衡状态 ； Δvg≠0　增大压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数 的方向移动。 （3）原因：压强改变导致 改变， 的改变导致 (Q)的改变，使Q≠K，从而导致平衡移动。 【特别提醒】压强的改变只影响有气体参加或生成的可逆反应，增大压强时各气体组分的浓度变大，减小压强时各气体组合的浓度减小。 4.催化剂与化学平衡 催化剂能够 地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。 5.外界条件对化学平衡的影响规律总结 （1）升高温度，有利于平衡向 移动 （2）改变浓度，若Q＞K，平衡 移动；若Q＜K，平衡 移动 （3）改变压强，若Q＞K，平衡 移动；若Q＜K，平衡 移动(对有气体参与的反应) 即学即练 1．可逆反应N2＋3H22NH3达到平衡后，下列方法能使平衡正向移动的是(　　) A．升高温度　　　　　 B．增大压强 C．增加氨 D．使用催化剂 2．在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 ◆知识点三 勒夏特列原理(也称为化学平衡移动原理) 1.内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 2.注意事项 （1）适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的难溶电解质的沉淀溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析； （2）平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 3.应用：在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用。根据化学平衡移动原理，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应，尽可能地让化学反应按照人们的需要进行。 即学即练 1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对反应2H2O22H2O＋O2↑，使用MnO2可加快制取O2的反应速率 C．反应：CO＋NO2CO2＋NO　ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．用钠与氯化钾共融的方法制备气态钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l) 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＜0，达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深 B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量的铁粉 C．氨水应密闭保存于低温处 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 一、浓度对化学平衡的影响 1．实验探究 (1)实验原理 FeCl3溶液与KSCN溶液的反应体系中存在如下平衡： Fe3＋　＋　3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色)　(无色)　　(红色) (2)实验步骤、现象和结论 实验 步骤 实验 现象 a试管 b试管 c试管 溶液呈红色，起对照作用 溶液颜色变浅 溶液颜色加深 解释及 结论 b试管中加入铁粉后，发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液颜色变浅，即化学平衡向逆反应方向移动； c试管中加入KSCN溶液后，c(SCN－)增大，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液颜色加深，即化学平衡向正反应方向移动 2.化学平衡的移动 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 3．浓度对化学平衡的影响 (1)影响规律：当可逆反应达到平衡时，在其他条件不变的情况下，如果增大反应物浓度(或减小生成物浓度)，平衡向正反应方向移动；同理，如果减小反应物浓度(或增大生成物浓度)，平衡向逆反应方向移动。 (2)图示分析 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 4.浓度商(Q)与平衡常数(K)的关系 在等温条件下，对于一个已达到化学平衡的反应，当改变反应物或生成物的浓度时，根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向。 (1)当Q＝K时：可逆反应处于平衡状态。 (2)当Q＜K时：化学平衡向正反应方向移动，直至达到新的平衡状态。 (3)当Q＞K时：化学平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态。 实践应用 1．对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　　) A．增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B．增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C．增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D．增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 2．在恒温恒容条件下，能使A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)逆反应速率增大且平衡向右移动的措施是(　　) A．减小C的浓度　　　　　 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A的浓度 二、压强对化学平衡的影响 1．实验探究 (1)实验原理 NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡： (红棕色)　 (无色) (2)实验装置、操作、现象及结论 实验 装置 实验操 作及现 象 体系压强减小 体系压强增大 活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处 活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处 气体颜色先变浅又逐渐变深 气体颜色先变深又逐渐变浅 解释及 结论 把注射器的活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强减小，浓度减小，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。颜色逐渐变深是因为生成了更多的NO2。把注射器的活塞往里推，管内容积减小，气体的压强增大，浓度增大，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。颜色逐渐变浅是因为消耗了更多的NO2 2.压强对化学平衡的影响规律(其他条件不变) (1)有气体参与 ①增大压强(减小容器的容积)，会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动； ②减小压强(增大容器的容积)，会使化学平衡向气体体积增大的方向移动； ③反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。 (2)无气体参与：当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。 3.“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0； ①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。 ②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。 (2)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。 4．压强对化学平衡影响的v－t图像分析[以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例] (1)若m＋n＞p＋q (2)若m＋n＜p＋q (3)若m＋n＝p＋q 实践应用 1．对已经达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是(　　) A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 2．在一密闭容器中，反应aX(g)bY(g)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，Y的浓度是原来的60%，下列说法正确的是(　　) A．平衡向正反应方向移动 B．物质X的转化率减小 C．物质Y的质量分数降低 D．a＞b 三、温度对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 (1)实验探究 ①实验原理：NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡： 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 (红棕色)　 (无色) ②实验装置、现象与结论 实验 装置 实验 现象 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 烧瓶内红棕色加深 烧瓶内红棕色变浅 解释及 结论 浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深，说明升高温度，NO2的浓度增大；浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色变浅，说明降低温度，NO2的浓度减小 (2)温度对化学平衡的影响规律 在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向放热反应的方向移动。 (3)温度对化学平衡影响的v－t图像分析 aA＋bBcC＋dD ΔH＜0 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 实践应用 1．反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述正确的是(　　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 2．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水中，把烧瓶B放入冰水中，如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现，烧瓶A内气体颜色变深，烧瓶B内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)(　　) A．上述过程中，烧瓶A内正、逆反应速率均增大 B．上述过程中，烧瓶B内c(NO2)减小，c(N2O4)增大 C．上述过程中，烧瓶A、B内气体密度均保持不变 D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应 四、解答化学平衡图像题的步骤与原则 1．化学平衡图像题的解题“三步骤” (1)看图像 一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。 (2)想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 (3)作判断 根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像题的解答“两原则” (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图。 定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平，数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如下图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。 甲　　　　　　　　 乙 甲表示：T2＞T1；正反应放热。 乙表示：p1＜p2；正反应为气体总体积缩小的反应。 实践应用 1．已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物初始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 2．对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0，下列图像正确的是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 考点一 浓度对平衡移动的影响 【例1】在恒温恒容条件下，2A(g)＋B(g)2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符的是(　　) A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．平衡状态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ C．平衡状态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ D．B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等 【变式1-1】在恒温恒容的条件下，反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)已达平衡，能使平衡正向移动的措施是(　　) A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度 C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度 考点二 压强对平衡移动的影响 【例2】压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　) A.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) B.3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) C.H2(g)＋I2(g)2HI(g) D.C(s)＋CO2(g)2CO(g) 【变式2-1】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，下列措施能使平衡向左发生移动的是(　　) A.增加C的物质的量 B.保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大 C.将容器的容积缩小一半 D.保持压强不变，充入N2使容器容积变大 考点三 温度对平衡移动的影响 【例3】反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情況下，不会使平衡发生移动的是(　　) A．温度、容积不变时，通入SO2气体 B．将NH4HS固体全部移走 C．保持温度和容器体积不变，充入氮气 D．保持温度和压强不变，充入氮气 【变式3-1】在温度t1和t2(t2>t1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表： 化学方程式 K(t1) K(t2) ① Br2(g)＋H2(g)2HBr(g) 5.6×107 9.3×106 ② I2(g)＋H2(g)2HI(g) 43 34 下列说法不正确的是(　　) A．①和②均是放热反应 B．相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①>② C．其他条件不变时，增大压强可提高X2的平衡转化率 D．其他条件不变时，升高温度可增大HX的生成速率 考点四 综合考查平衡移动的影响因素 【例4】如图是关于反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是(　　) A．升高温度，同时加压 B．降低温度，同时减压 C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D．增大反应物浓度，同时使用催化剂 【变式4-1】等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)＋2Y(g)3Z(g)　ΔH＜0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，X的体积分数减小 B．增大压强(减小容器的容积)，Z的浓度不变 C．保持容器容积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变 D．保持容器容积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大 基础达标 1.对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　　) A.增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B.增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C.增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D.增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 2.在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是(　　) A.H＋浓度减小，HClO浓度减小 B.H＋浓度增大，HClO浓度增大 C.H＋浓度减小，HClO浓度增大 D.H＋浓度增大，HClO浓度减小 3.在一恒容密闭容器中，反应：A(g)＋B(g)C(g)达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右移，并达到新的平衡，下列说法正确的是(　　) A.A的浓度一定比原平衡小 B.A的转化率增大 C.C的体积分数一定大于原平衡C的体积分数 D.B的转化率一定增大 4．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g) B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) D．C(s)＋CO2(g)2CO(g) 5．下列说法正确的是(　　) A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等 B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C．在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动 D．在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 6.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 7.在注射器中充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则(　　) A.体系颜色比原来深 B.体系颜色比原来浅 C.体系颜色不变 D.注射器内压强不变 8.已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　) A.上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快 B.上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大 C.上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变 D.反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应 9.一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是(　　) A.温度0 ℃、压强50 kPa B.温度130 ℃、压强300 kPa C.温度25 ℃、压强100 kPa D.温度130 ℃、压强50 kPa 10.可逆反应M＋N(s)R达到平衡后，无论加压或降温，M的转化率都增大，则下列结论正确的是(　　) A.M为气体，R为固体或液体，正反应为放热反应 B.M为固体或液体，R为气体，正反应为放热反应 C.M为气体，R为固体或液体，正反应为吸热反应 D.M、R均为气体，正反应为吸热反应 综合应用 11．已知在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。下列有关该平衡的说法正确的是(　　) A．当化学平衡向正反应方向移动时，平衡常数一定增大 B．当化学平衡向正反应方向移动时，溶液中Cr2O的浓度一定降低 C．当2v正(Cr2O)＝v逆(H＋)时，反应一定处于平衡状态 D．当向溶液中加入一定量的水时，化学平衡一定不移动 12．已知反应X(g)＋Y(g)nZ(g)　ΔH>0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．反应方程式中n＝1 B．10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度 C．10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强 D．前5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08 mol·L－1·min－1 13.如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。下列叙述正确的是(　　) A.2NO2N2O4是放热反应 B.NH4Cl溶于水时放出热量 C.烧瓶(1)中气体物质的量减小 D.烧瓶(3)中气体的压强增大 14.以[Cu(H2O)]2＋(蓝)＋4Cl－[CuCl4]2－(黄)＋4H2O　ΔH>0为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是(　　) 操作和现象 分析 A 观察溶液为绿色 [Cu(H2O)]2＋和[CuCl4]2－同时存在 B 升高温度，溶液变为黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大 C 加几滴AgNO3溶液，静置，上层清液为蓝色 平衡逆移，[CuCl4]2－的浓度减小 D 加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大 15.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 16.已知反应2A(g)＋B(g)nC(g)在密闭容器中进行，K(300 ℃)＞K(350 ℃)，某温度下，A的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．容器内气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到化学平衡状态 B．该反应为吸热反应 C．反应温度升高，A的转化率升高 D．平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K(a)小于K(b) 17.一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(　　) A.保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动 B.将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C.增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大 D.将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度介于原浓度的1倍到2倍之间 18.可逆反应aA(g)＋bB(g)pC(g)，C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时，下列结论正确的是 (　　) A.p1<p2　a＋b<p B.p1>p2　a＋b>p C.p1>p2　a＋b<p D.p1<p2　a＋b>p 19.已知反应：mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，反应达平衡时，c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　) A.反应向逆方向移动 B.Y可能是固体或液体 C.系数n＜m D.Z的体积分数增大 20.在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A.a＋b＜c＋d B.容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C.D的体积分数减小 D.达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大 拓展培优 21.其他条件相同，研究温度对反应X(g)2Y(g)　ΔH的影响，曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示T1 K、T2 K下Y的浓度c随反应时间t的变化。下列说法正确的是(　　) A.ΔH<0 B.曲线a表示T2 K下X的浓度随时间的变化 C.T1 K下，0～2 min内，平均反应速率v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 D.T1 K下，加入催化剂可得到曲线Ⅱ表示的Y的浓度随时间的变化 22．在一密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生如下反应：2A(g)＋2B(g)3C(s)＋4D(g)，平衡常数随温度和压强的变化如表所示： 下列判断正确的是(　　) A．g＞f B．2.0 MPa、800 ℃时，A的转化率最小 C．ΔH＜0 D．1.5 MPa、300 ℃时，B的转化率为50% 23.探究浓度对化学平衡的影响，某同学进行如图实验。下列说法不正确的是(　　) A.该实验通过观察颜色变化来判断生成物浓度的变化 B.实验Ⅱ中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深，说明平衡常数变大 C.观察到现象a比现象b中红色更深，即可证明增加反应物浓度，平衡正向移动 D.实验Ⅲ加3滴水的目的是保证体积与实验Ⅱ一致，是对比实验 24.起始容积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入1 mol CH4和2 mol NO2，发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。实验如下： 容器 Ⅰ Ⅱ 反应条件 恒温恒容 恒温恒压 气体密度 ρ(Ⅰ) ρ(Ⅱ) CH4平衡转化率 α(Ⅰ) α(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.α(Ⅰ)>α(Ⅱ) B.t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C.ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ) D.M(Ⅰ)<M(Ⅱ) 25．工业上，裂解丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1：C4H10(g，正丁烷)CH4(g)＋C3H6(g)　ΔH1＞0 反应2：C4H10(g，正丁烷)C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH2＞0 (1)在密闭容器中投入一定量的正丁烷，发生上述反应1和反应2，正丁烷的平衡转化率(α)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示。 ①在相同压强下，升高温度，正丁烷的平衡转化率增大的原因是________________________。 ②比较压强大小：p1________p2________p3。(填“＞”“＜”或“＝”) (2)某温度下，向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷。假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH4的体积分数为。 ①下列情况表明上述反应达到平衡的是________(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．甲烷、丙烯的生成速率相等 C．混合气体的压强保持不变 D．丙烯的体积分数保持不变 ②该温度下，反应1的平衡常数K＝________。 26.油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，需要将其回收处理并加以利用，请回答下列问题： Ⅰ.高温热分解法：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)　ΔH＝＋170 kJ·mol－1。 (1)升高温度，该反应的化学平衡常数________。(填“变大”“变小”或“不变”) (2)工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，发生H2S热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar，H2S的平衡转化率会________(填“变大”“变小”或“不变”)，利用平衡常数与浓度商的关系说明理由：_______________________。 Ⅱ.克劳斯法：2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g) 已知：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1 4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1 (3)用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量________ kJ。 (4)用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。 其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图所示。由图可见，随着温度升高，S2产率先增大后减小，原因是__________________________________________________。 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2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第第2课时 反应条件对化学平衡的影响 教学目标 1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3.能用勒·夏特列原理解释常见现象。 重点和难点 重点：浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律。 难点：根据反应条件，推断平衡移动方向。 ◆知识点一 　化学平衡的移动 1．化学平衡的移动 (1)内容：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。 (2)图示表示 2．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更大，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。【特别提醒】反应速率改变时平衡不一定移动，但平衡移动时反应速率一定改变。 即学即练 1．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是(　　) A．混合物中各组分的浓度改变 B．正、逆反应速率改变 C．混合物中各组分的含量改变 D．混合体系的压强发生改变 【答案】C 【解析】对于反应前后气体总物质的量不变的反应，缩小容器的容积，混合物中各组分浓度改变，但平衡不发生移动，A项不符合题意；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，B项不符合题意；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强的变化对平衡无影响，D项不符合题意。 ◆知识点二 外界条件对化学平衡的影响 1.温度的影响 （1）实验 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1 红棕色　　　无色 实验内容 实验现象 实验结论 将充有NO2的球形容器放入热水中 红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”，下同) 升高温度，平衡向吸热方向移动 将充有NO2的球形容器放入冷水中 红棕色明显变浅 降低温度，平衡向放热方向移动 （2）结论： 研究发现，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 （3）原因：温度改变使平衡常数改变。 【特别提醒】化学平衡移动，平衡常数不一定改变；平衡常数改变，平衡一定移动。 2.浓度的影响 （1） （2）原因：浓度的改变导致浓度商的改变，但K不变，使Q≠K，从而导致平衡移动。 【特别提醒】浓度的改变不一定会使化学平衡移动。 3.压强的影响 （1）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)。 （2）结论：Δvg＝0　改变压强，化学平衡状态不变； Δvg≠0　增大压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动。 （3）原因：压强改变导致浓度改变，浓度的改变导致浓度商(Q)的改变，使Q≠K，从而导致平衡移动。 【特别提醒】压强的改变只影响有气体参加或生成的可逆反应，增大压强时各气体组分的浓度变大，减小压强时各气体组合的浓度减小。 4.催化剂与化学平衡 催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。 5.外界条件对化学平衡的影响规律总结 （1）升高温度，有利于平衡向吸热方向移动 （2）改变浓度，若Q＞K，平衡逆向移动；若Q＜K，平衡正向移动 （3）改变压强，若Q＞K，平衡逆向移动；若Q＜K，平衡正向移动(对有气体参与的反应) 即学即练 1．可逆反应N2＋3H22NH3达到平衡后，下列方法能使平衡正向移动的是(　　) A．升高温度　　　　　 B．增大压强 C．增加氨 D．使用催化剂 【答案】B 【解析】A.该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动；B.该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动；C.增加氨，使氨的浓度增大，平衡逆向移动；D.使用催化剂，正、逆反应速率增加的倍数相等，平衡不移动。 2．在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 【答案】C 【解析】由题图可知，改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减小压强；改变条件后，平衡正向移动，该反应的正反应为放热反应，故降低温度，平衡正向移动，故C正确。 ◆知识点三 勒夏特列原理(也称为化学平衡移动原理) 1.内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 2.注意事项 （1）适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的难溶电解质的沉淀溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析； （2）平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 3.应用：在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用。根据化学平衡移动原理，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应，尽可能地让化学反应按照人们的需要进行。 即学即练 1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对反应2H2O22H2O＋O2↑，使用MnO2可加快制取O2的反应速率 C．反应：CO＋NO2CO2＋NO　ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．用钠与氯化钾共融的方法制备气态钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l) 【答案】B 【解析】催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＜0，达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深 B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量的铁粉 C．氨水应密闭保存于低温处 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】B 【解析】配制FeSO4溶液时，加入铁粉是为了防止Fe2＋被氧化。 一、浓度对化学平衡的影响 1．实验探究 (1)实验原理 FeCl3溶液与KSCN溶液的反应体系中存在如下平衡： Fe3＋　＋　3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色)　(无色)　　(红色) (2)实验步骤、现象和结论 实验 步骤 实验 现象 a试管 b试管 c试管 溶液呈红色，起对照作用 溶液颜色变浅 溶液颜色加深 解释及 结论 b试管中加入铁粉后，发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液颜色变浅，即化学平衡向逆反应方向移动； c试管中加入KSCN溶液后，c(SCN－)增大，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液颜色加深，即化学平衡向正反应方向移动 2.化学平衡的移动 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 3．浓度对化学平衡的影响 (1)影响规律：当可逆反应达到平衡时，在其他条件不变的情况下，如果增大反应物浓度(或减小生成物浓度)，平衡向正反应方向移动；同理，如果减小反应物浓度(或增大生成物浓度)，平衡向逆反应方向移动。 (2)图示分析 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 4.浓度商(Q)与平衡常数(K)的关系 在等温条件下，对于一个已达到化学平衡的反应，当改变反应物或生成物的浓度时，根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向。 (1)当Q＝K时：可逆反应处于平衡状态。 (2)当Q＜K时：化学平衡向正反应方向移动，直至达到新的平衡状态。 (3)当Q＞K时：化学平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态。 实践应用 1．对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　　) A．增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B．增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C．增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D．增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 【答案】D 【解析】该可逆反应的本质为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，增大KCl的浓度，对该反应无影响，故平衡不移动。 2．在恒温恒容条件下，能使A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)逆反应速率增大且平衡向右移动的措施是(　　) A．减小C的浓度　　　　　 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A的浓度 【答案】D 【解析】A.减小C的浓度，正、逆反应速率均减小，平衡向右移动；B.增大D的浓度，正、逆反应速率均增大，平衡向左移动；C.减小B的浓度，正、逆反应速率均减小，平衡向左移动；D.增大A的浓度，正、逆反应速率均增大，平衡向右移动。 二、压强对化学平衡的影响 1．实验探究 (1)实验原理 NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡： (红棕色)　 (无色) (2)实验装置、操作、现象及结论 实验 装置 实验操 作及现 象 体系压强减小 体系压强增大 活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处 活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处 气体颜色先变浅又逐渐变深 气体颜色先变深又逐渐变浅 解释及 结论 把注射器的活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强减小，浓度减小，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。颜色逐渐变深是因为生成了更多的NO2。把注射器的活塞往里推，管内容积减小，气体的压强增大，浓度增大，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。颜色逐渐变浅是因为消耗了更多的NO2 2.压强对化学平衡的影响规律(其他条件不变) (1)有气体参与 ①增大压强(减小容器的容积)，会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动； ②减小压强(增大容器的容积)，会使化学平衡向气体体积增大的方向移动； ③反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。 (2)无气体参与：当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。 3.“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0； ①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。 ②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。 (2)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。 4．压强对化学平衡影响的v－t图像分析[以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例] (1)若m＋n＞p＋q (2)若m＋n＜p＋q (3)若m＋n＝p＋q 实践应用 1．对已经达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是(　　) A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】减小压强，正、逆反应速率都减小，正反应是气体分子总数减小的反应，减压则使平衡向逆反应方向移动，C正确。 2．在一密闭容器中，反应aX(g)bY(g)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，Y的浓度是原来的60%，下列说法正确的是(　　) A．平衡向正反应方向移动 B．物质X的转化率减小 C．物质Y的质量分数降低 D．a＞b 【答案】A 【解析】在一密闭容器中，反应aX(g)bY(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，则Y的浓度是原来的50%，现达到新的平衡时，Y的浓度是原来的60%，说明平衡向正反应方向移动，a＜b，物质X的转化率增大，物质Y的质量分数增大。 三、温度对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 (1)实验探究 ①实验原理：NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡： 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 (红棕色)　 (无色) ②实验装置、现象与结论 实验 装置 实验 现象 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 烧瓶内红棕色加深 烧瓶内红棕色变浅 解释及 结论 浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深，说明升高温度，NO2的浓度增大；浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色变浅，说明降低温度，NO2的浓度减小 (2)温度对化学平衡的影响规律 在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向放热反应的方向移动。 (3)温度对化学平衡影响的v－t图像分析 aA＋bBcC＋dD ΔH＜0 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 实践应用 1．反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述正确的是(　　) A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】降低温度，正、逆反应速率都减小；又因该反应的正反应为放热反应，则降低温度，有利于平衡向正反应方向移动，故选C。 2．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水中，把烧瓶B放入冰水中，如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现，烧瓶A内气体颜色变深，烧瓶B内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)(　　) A．上述过程中，烧瓶A内正、逆反应速率均增大 B．上述过程中，烧瓶B内c(NO2)减小，c(N2O4)增大 C．上述过程中，烧瓶A、B内气体密度均保持不变 D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应 【答案】D 【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，A正确；烧瓶B放入冰水中，温度降低，烧瓶B内气体颜色变浅，说明降低温度，平衡向生成N2O4的方向移动，烧瓶B内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，则烧瓶A、B内气体的密度都不变，C正确；放在热水中的烧瓶A内气体颜色变深，放在冰水中的烧瓶B内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，则其逆反应为吸热反应，D错误。 四、解答化学平衡图像题的步骤与原则 1．化学平衡图像题的解题“三步骤” (1)看图像 一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。 (2)想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 (3)作判断 根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像题的解答“两原则” (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图。 定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平，数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如下图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。 甲　　　　　　　　 乙 甲表示：T2＞T1；正反应放热。 乙表示：p1＜p2；正反应为气体总体积缩小的反应。 实践应用 1．已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物初始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 【答案】D　 【解析】升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故A项正确，D项错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故B正确；有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故C正确。 2．对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0，下列图像正确的是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D　 【解析】该反应的特点是气体物质分子数目减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的物质的量分数增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小，达到平衡的时间短，故①④正确。 考点一 浓度对平衡移动的影响 【例1】在恒温恒容条件下，2A(g)＋B(g)2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符的是(　　) A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．平衡状态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ C．平衡状态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ D．B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等 【答案】C 【解析】反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A项正确；由题图可知，平衡状态Ⅰ改变的瞬间，逆反应速率未改变，正反应速率突然增大，可知改变的条件为增大反应物的浓度，B项正确，C项不正确；由于平衡发生移动，则两平衡状态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确。 【变式1-1】在恒温恒容的条件下，反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)已达平衡，能使平衡正向移动的措施是(　　) A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度 C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度 【答案】D 【解析】增大反应物的浓度或减小生成产物的浓度都可以使平衡向正反应方向移动，但注意本题中物质D是固体，其浓度是常数，故改变物质D的量对平衡无影响，D项正确。 考点二 压强对平衡移动的影响 【例2】压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　) A.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) B.3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) C.H2(g)＋I2(g)2HI(g) D.C(s)＋CO2(g)2CO(g) 【答案】C 【解析】方程式左右两边气体计量数不相等，反应前后气体体积改变，压强变化平衡发生移动，A错误；方程式左右两边气体计量数不相等，反应前后气体体积改变，压强变化平衡发生移动，B错误；方程式左右两边气体计量数相等，反应前后气体体积保持不变，压强变化平衡不会发生移动，C正确；方程式左右两边气体计量数不相等，反应前后气体体积改变，压强变化平衡发生移动，D错误。 【变式2-1】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，下列措施能使平衡向左发生移动的是(　　) A.增加C的物质的量 B.保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大 C.将容器的容积缩小一半 D.保持压强不变，充入N2使容器容积变大 【答案】C 【解析】A项，C是固体，其浓度为常数，改变它的量平衡不移动；B项，保持容器容积不变，充入N2，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，所以平衡不移动；C项，该反应为气体体积不相等的反应，缩小容器容积，压强增大，平衡向体积减小的方向即平衡向左移动；D项，保持压强不变，充入N2，容器容积扩大，平衡右移。 考点三 温度对平衡移动的影响 【例3】反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情況下，不会使平衡发生移动的是(　　) A．温度、容积不变时，通入SO2气体 B．将NH4HS固体全部移走 C．保持温度和容器体积不变，充入氮气 D．保持温度和压强不变，充入氮气 【答案】C 【解析】A.通入SO2气体与H2S(g)反应生成S，生成物浓度减小，平衡正向移动；B.将NH4HS固体全部移走，可看成起始加入生成物，平衡逆向移动；C.保持温度和容器体积不变，充入氮气，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动；D.保持温度和压强不变，充入氮气，容器体积增大，相当于减小压强，平衡正向移动。 【变式3-1】在温度t1和t2(t2>t1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表： 化学方程式 K(t1) K(t2) ① Br2(g)＋H2(g)2HBr(g) 5.6×107 9.3×106 ② I2(g)＋H2(g)2HI(g) 43 34 下列说法不正确的是(　　) A．①和②均是放热反应 B．相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①>② C．其他条件不变时，增大压强可提高X2的平衡转化率 D．其他条件不变时，升高温度可增大HX的生成速率 【答案】C 【解析】A.根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，化学平衡常数只与温度有关，根据表中数据，反应①②的平衡常数随温度的升高而减小，因此①和②均为放热反应，故说法正确；B.平衡常数越大，说明正反应进行的程度越大，因此相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①＞②，故说法正确；C.因为反应前后气体体积相等，压强对化学平衡无影响，故说法错误；D.其他条件不变时，升高温度，反应速率增大，故说法正确。 考点四 综合考查平衡移动的影响因素 【例4】如图是关于反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是(　　) A．升高温度，同时加压 B．降低温度，同时减压 C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D．增大反应物浓度，同时使用催化剂 【答案】C 【解析】由于正反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动；由于反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以加压时，平衡正向移动，尽管不能确定平衡如何移动，但条件改变的瞬间，v正、v逆一定比原平衡时的大，A不符合题意；降低温度，同时减压，v正、v逆一定比原平衡时的小，B不符合题意；增大反应物浓度，v正比原平衡时的大；减小生成物浓度，v逆比原平衡时的小，平衡正向移动，C符合题意；增大反应物浓度，同时使用催化剂，v正、v逆一定比原平衡时的大，D不符合题意。 【变式4-1】等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)＋2Y(g)3Z(g)　ΔH＜0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，X的体积分数减小 B．增大压强(减小容器的容积)，Z的浓度不变 C．保持容器容积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变 D．保持容器容积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大 【答案】C 【解析】正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的体积分数增大，故A错误；该反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，但容器容积缩小，Z的浓度增大，故B错误；保持容器容积不变，充入一定量的惰性气体，平衡不移动，Y的浓度不变，故C正确；保持容器容积不变，充入一定量的Z，相当于增大压强，平衡不移动，X的体积分数不变，故D错误。 基础达标 1.对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　　) A.增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B.增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C.增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D.增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 【答案】D 【解析】该可逆反应的本质为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，增大KCl的浓度，对该反应无影响，故平衡不移动。 2.在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是(　　) A.H＋浓度减小，HClO浓度减小 B.H＋浓度增大，HClO浓度增大 C.H＋浓度减小，HClO浓度增大 D.H＋浓度增大，HClO浓度减小 【答案】C 【解析】碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。 3.在一恒容密闭容器中，反应：A(g)＋B(g)C(g)达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右移，并达到新的平衡，下列说法正确的是(　　) A.A的浓度一定比原平衡小 B.A的转化率增大 C.C的体积分数一定大于原平衡C的体积分数 D.B的转化率一定增大 【答案】D 【解析】在一恒容密闭容器中，重新达到平衡A的浓度比原平衡大，A的浓度一定比原平衡大，故A错误；若增大A的浓度，A的转化率减小，故B错误；增大A的浓度，达到平衡状态，C的体积分数可能增大，若加入A的浓度较大，则C的体积分数也可能减小，故C错误；两种反应物，增大一种物质A的量，会提高另一种物质B的转化率，故D正确。 4．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g) B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) D．C(s)＋CO2(g)2CO(g) 【答案】A 【解析】对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强对平衡无影响。 5．下列说法正确的是(　　) A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等 B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C．在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动 D．在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 【答案】B 【解析】可逆反应的特征是反应过程中，任何物质都不能完全转化，A错；催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能，从而改变(主要是增大)反应速率，缩短达到平衡的时间，但不能影响化学平衡，B正确；在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动，C错；增大压强对于非等体积可逆反应来说，一定会破坏气体反应的平衡状态，但对于无气体参与的反应或等体积的可逆反应，均无影响，D错。 6.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 【解析】通入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数增大，B项错；W为固体，改变其用量，平衡不移动，C项错误；ΔH只与化学方程式中的化学计量数及状态有关，与实际参加反应的反应物的量无关，D项错误。 7.在注射器中充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则(　　) A.体系颜色比原来深 B.体系颜色比原来浅 C.体系颜色不变 D.注射器内压强不变 【答案】A 【解析】对于可逆反应2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色)，增大压强，平衡右移，NO2的量减小，但NO2的浓度比原来大，故体系颜色变深。 8.已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　) A.上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快 B.上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大 C.上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变 D.反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应 【答案】D 【解析】升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。 9.一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是(　　) A.温度0 ℃、压强50 kPa B.温度130 ℃、压强300 kPa C.温度25 ℃、压强100 kPa D.温度130 ℃、压强50 kPa 【答案】D 【解析】由于存在平衡2NO2(g)N2O4(g)，N2O4的存在会影响二氧化氮的相对分子质量测定，应采取措施使平衡向左移动，减小N2O4的含量，该反应正反应是体积减小的放热反应，减小压强平衡向逆反应移动，升高温度平衡向逆反应移动，所以采取高温低压可减小测定误差，故D正确。 10.可逆反应M＋N(s)R达到平衡后，无论加压或降温，M的转化率都增大，则下列结论正确的是(　　) A.M为气体，R为固体或液体，正反应为放热反应 B.M为固体或液体，R为气体，正反应为放热反应 C.M为气体，R为固体或液体，正反应为吸热反应 D.M、R均为气体，正反应为吸热反应 【答案】A 【解析】可逆反应M＋N(s)R达到平衡后，降温，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正反应放热；加压，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正方向气体分子数减少，则M一定为气体，R一定为非气体，A符合。 综合应用 11．已知在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。下列有关该平衡的说法正确的是(　　) A．当化学平衡向正反应方向移动时，平衡常数一定增大 B．当化学平衡向正反应方向移动时，溶液中Cr2O的浓度一定降低 C．当2v正(Cr2O)＝v逆(H＋)时，反应一定处于平衡状态 D．当向溶液中加入一定量的水时，化学平衡一定不移动 【答案】C 【解析】K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；增大Cr2O的浓度，化学平衡向正反应方向移动，但溶液中Cr2O的浓度增大，B错误；当2v正(Cr2O)＝v逆(H＋)时，该反应处于平衡状态，C正确；加入一定量的水，溶液中各离子浓度均发生变化，平衡发生移动，D错误。 12．已知反应X(g)＋Y(g)nZ(g)　ΔH>0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．反应方程式中n＝1 B．10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度 C．10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强 D．前5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08 mol·L－1·min－1 【答案】B 【解析】根据图像可知，反应进行到5 min时，X、Y和Z的浓度不再变化，反应达到平衡状态，此时X的浓度减少了0.4 mol·L－1，Z的浓度增加了0.4 mol·L－1，根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，n＝1；10 min时，反应物和生成物浓度瞬间同时增大，因此改变的条件是增大压强；前5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝＝0.08 mol·L－1·min－1。 13.如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。下列叙述正确的是(　　) A.2NO2N2O4是放热反应 B.NH4Cl溶于水时放出热量 C.烧瓶(1)中气体物质的量减小 D.烧瓶(3)中气体的压强增大 【答案】A 【解析】烧瓶中的反应为2NO2(g)N2O4(g)，加CaO的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，NH4Cl溶于水时吸收热量，加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明2NO2N2O4是放热反应，A正确；(3)中加入氯化铵晶体，平衡正向移动，说明氯化铵溶于水吸热，B错误；加入氧化钙后放热，体系温度升高，平衡逆向移动，(1)中气体物质的量增大，C错误；加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，平衡正向移动，压强减小，D错误。 14.以[Cu(H2O)]2＋(蓝)＋4Cl－[CuCl4]2－(黄)＋4H2O　ΔH>0为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是(　　) 操作和现象 分析 A 观察溶液为绿色 [Cu(H2O)]2＋和[CuCl4]2－同时存在 B 升高温度，溶液变为黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大 C 加几滴AgNO3溶液，静置，上层清液为蓝色 平衡逆移，[CuCl4]2－的浓度减小 D 加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大 【答案】D 【解析】该反应为可逆反应，则[Cu(H2O)4]2＋和[CuCl4]2－同时存在，溶液为绿色，A正确；焓变为正，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，[CuCl4]2－的浓度增大，B正确；加几滴AgNO3溶液，氯离子浓度减小，平衡逆向移动，[CuCl4]2－的浓度减小，C正确；加少量Zn片，Zn和氯化铜溶液发生置换反应，Zn片上应覆盖红色固体，Cu2＋浓度减小，溶液中[Cu(H2O)4]2＋、[CuCl4]2－的浓度均减小，上层清液为浅黄绿色，与平衡移动无关，D错误。 15.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 【答案】A 【解析】升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。 16.已知反应2A(g)＋B(g)nC(g)在密闭容器中进行，K(300 ℃)＞K(350 ℃)，某温度下，A的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．容器内气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到化学平衡状态 B．该反应为吸热反应 C．反应温度升高，A的转化率升高 D．平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K(a)小于K(b) 【答案】A 【解析】根据K(300 ℃)＞K(350 ℃)，推出该反应为放热反应，B错误；根据图像，随着压强增大，A的平衡转化率增大，则n＜1＋2＝3，容器内气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到化学平衡状态，A正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，C错误；化学平衡常数只受温度的影响，a→b温度不变，则化学平衡常数不变，D错误。 17.一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(　　) A.保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动 B.将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C.增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大 D.将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度介于原浓度的1倍到2倍之间 【答案】B 【解析】容积不变，充入He，二氧化碳的浓度不变，则平衡不移动，A错误；温度不变，平衡常数K＝c(CO2)不变，则将容积增大为原来的2倍，再次达到平衡时二氧化碳的浓度不变，则气体密度不变，B正确；CaCO3(s)为固体，增加CaCO3(s)的量，平衡不移动，C错误；将体积缩小为原来的一半，温度不变，平衡常数K＝c(CO2)不变，则体系再次达到平衡时，CO2的浓度不变，D错误。 18.可逆反应aA(g)＋bB(g)pC(g)，C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时，下列结论正确的是 (　　) A.p1<p2　a＋b<p B.p1>p2　a＋b>p C.p1>p2　a＋b<p D.p1<p2　a＋b>p 【答案】B 【解析】根据“先拐先平数值大”，由图像可知p1>p2；增大压强，C%增大，可知增大压强平衡正向移动，所以a＋b>p。 19.已知反应：mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，反应达平衡时，c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　) A.反应向逆方向移动 B.Y可能是固体或液体 C.系数n＜m D.Z的体积分数增大 【答案】D 【解析】反应mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，反应达平衡时，c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的，此时c(X)＝0.6 mol/L，达新平衡时，c(X)＝0.5 mol/L，则表明平衡正向移动。由分析可知，加压后，平衡发生移动，导致X的物质的量浓度减小(与加压时相比)，则反应向正方向移动，A不正确；平衡正向移动，则反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以Y一定是气体，B不正确；平衡正向移动，则m＋n＞2m，从而得出化学计量数n＞m，C不正确；加压后，平衡正向移动，Z的体积分数增大，D正确。 20.在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A.a＋b＜c＋d B.容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C.D的体积分数减小 D.达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大 【答案】C 【解析】反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，若平衡不移动，B的浓度为0.2 mol·L－1，而达到新平衡时，B的浓度为0.3 mol·L－1，说明体积增大，压强减小，平衡逆向移动。A项，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，现平衡逆向移动，说明逆反应方向为气体体积增大的方向，则a＋b＞c＋d，错误；D项，因容器的容积增大，则达到新平衡时，A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小，错误。 拓展培优 21.其他条件相同，研究温度对反应X(g)2Y(g)　ΔH的影响，曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示T1 K、T2 K下Y的浓度c随反应时间t的变化。下列说法正确的是(　　) A.ΔH<0 B.曲线a表示T2 K下X的浓度随时间的变化 C.T1 K下，0～2 min内，平均反应速率v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 D.T1 K下，加入催化剂可得到曲线Ⅱ表示的Y的浓度随时间的变化 【答案】C 【解析】根据曲线Ⅰ反应到达平衡的时间较短，可知T1＞T2，由图知温度升高，平衡时Y的量增多，平衡正向移动，可以得出该反应为吸热反应，ΔH>0，A错误；根据方程式X(g)2Y(g)，X的减少量是Y增加量的二分之一可知，a曲线应该是对应温度T1的曲线，B错误；T1K时，根据浓度变化可以算出，0～2 min内速率v(Y)＝＝2 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于系数比，则v(X)＝v(Y)＝1 mol·L－1·min－1，C正确；加入催化剂平衡不移动，最终平衡浓度与T1相同，D错误。 22．在一密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生如下反应：2A(g)＋2B(g)3C(s)＋4D(g)，平衡常数随温度和压强的变化如表所示： 下列判断正确的是(　　) A．g＞f B．2.0 MPa、800 ℃时，A的转化率最小 C．ΔH＜0 D．1.5 MPa、300 ℃时，B的转化率为50% 【答案】D 【解析】平衡常数只与温度有关，则g＝f＝160，故A错误；800 ℃时，题述实验条件的平衡常数最大，且该反应前后气体分子总数不变，压强的改变对平衡无影响，所以2.0 MPa、800 ℃时，A的转化率最大，故B错误；300 ℃时该反应的平衡常数是16，516 ℃时，该反应的平衡常数为64，说明升高温度，平衡正向移动，该反应属于吸热反应，ΔH>0，故C错误；300 ℃时该反应的平衡常数是16，设开始时A、B的浓度均为1 mol·L－1，达到平衡时A减少了x mol·L－1，可列出三段式： 　　　　　　　　 2A(g)＋2B(g)3C(s)＋4D(g) 起始/(mol·L－1) 1 1 0 变化/(mol·L－1) x x 2x 平衡/(mol·L－1) 1－x 1－x 2x ＝16，解得x＝0.5，所以B的转化率为50%，故D正确。 23.探究浓度对化学平衡的影响，某同学进行如图实验。下列说法不正确的是(　　) A.该实验通过观察颜色变化来判断生成物浓度的变化 B.实验Ⅱ中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深，说明平衡常数变大 C.观察到现象a比现象b中红色更深，即可证明增加反应物浓度，平衡正向移动 D.实验Ⅲ加3滴水的目的是保证体积与实验Ⅱ一致，是对比实验 【答案】B 【解析】加入3滴0.1 mol/L KSCN溶液后，混合液的颜色加深，表明Fe(SCN)3的浓度增大，从而通过该实验观察颜色变化来判断生成物浓度的变化，A正确；实验Ⅱ中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深，表明平衡正向移动，但不能说明平衡常数变大，B不正确；观察到现象a比现象b中红色更深，说明生成物的浓度增大，从而证明增加反应物浓度，平衡正向移动，C正确；实验Ⅲ加3滴水后，混合液的体积与实验Ⅱ相同，FeCl3溶液的浓度相同，其目的是保证体积与实验Ⅱ一致，是对比实验，D正确。 24.起始容积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入1 mol CH4和2 mol NO2，发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。实验如下： 容器 Ⅰ Ⅱ 反应条件 恒温恒容 恒温恒压 气体密度 ρ(Ⅰ) ρ(Ⅱ) CH4平衡转化率 α(Ⅰ) α(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.α(Ⅰ)>α(Ⅱ) B.t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C.ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ) D.M(Ⅰ)<M(Ⅱ) 【答案】C 【解析】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Ⅰ加压，平衡向左移动，α(Ⅰ)<α(Ⅱ)，A错误；加压，反应速率增大，达到平衡所用时间缩短，t(Ⅰ)<t(Ⅱ)，B错误；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ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ)，C正确；容器Ⅰ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)，D错误。 25．工业上，裂解丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1：C4H10(g，正丁烷)CH4(g)＋C3H6(g)　ΔH1＞0 反应2：C4H10(g，正丁烷)C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH2＞0 (1)在密闭容器中投入一定量的正丁烷，发生上述反应1和反应2，正丁烷的平衡转化率(α)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示。 ①在相同压强下，升高温度，正丁烷的平衡转化率增大的原因是________________________。 ②比较压强大小：p1________p2________p3。(填“＞”“＜”或“＝”) (2)某温度下，向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷。假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH4的体积分数为。 ①下列情况表明上述反应达到平衡的是________(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．甲烷、丙烯的生成速率相等 C．混合气体的压强保持不变 D．丙烯的体积分数保持不变 ②该温度下，反应1的平衡常数K＝________。 【答案】(1)①反应1和反应2的正反应都是吸热反应，其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动　②＜　＜　(2)①CD　②0.5 【解析】(1)①反应1和反应2的正反应都是吸热反应，其他条件相同时，升温，平衡向正反应方向移动，正丁烷的平衡转化率增大。 ②反应1和反应2的正反应都是气体物质的量增大的反应，根据图像，在相同温度下，增大压强，平衡向逆反应方向移动，正丁烷的平衡转化率减小，故p1＜p2＜p3。 (2)①A.反应1的反应物和生成物都是气体，气体质量不变，因此在恒温恒容条件下气体密度始终不变，不能作为判断平衡的标志；B.甲烷、丙烯均属于生成物，二者的化学计量数相同，无论是否达到平衡，它们的生成速率始终相等；C.在恒容恒温下，气体分子数逐渐增多，气体压强由小到大，当压强不变时达到平衡；D.丙烯的体积分数由0逐渐增大，当丙烯的体积分数不变时表明达到平衡。 ②设生成的CH4为x mol·L－1，根据题意，可对反应1列三段式： 　　　　　 C4H10(g，正丁烷)CH4(g)＋C3H6(g) 开始/(mol·L－1) 1 0 0 转化/(mol·L－1) x x x 平衡/(mol·L－1) 1－x x x ＝，解得x＝0.5，平衡体系中各组分的浓度分别是c＝c＝0.5 mol·L－1，c＝0.5 mol·L－1，K＝＝0.5。 26.油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，需要将其回收处理并加以利用，请回答下列问题： Ⅰ.高温热分解法：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)　ΔH＝＋170 kJ·mol－1。 (1)升高温度，该反应的化学平衡常数________。(填“变大”“变小”或“不变”) (2)工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，发生H2S热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar，H2S的平衡转化率会________(填“变大”“变小”或“不变”)，利用平衡常数与浓度商的关系说明理由：_______________________。 Ⅱ.克劳斯法：2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g) 已知：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1 4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1 (3)用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量________ kJ。 (4)用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。 其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图所示。由图可见，随着温度升高，S2产率先增大后减小，原因是__________________________________________________。 【答案】(1)变大 (2)变大　该反应是在恒温恒压的条件下进行的，充入氩气，体积变大，各物质的浓度均变小相同的倍数，使得反应的Q<K，平衡正向移动 (3)314 (4)温度低于200 ℃时，速率是影响S2产率的主要因素，因此，随着温度升高，反应速率增大，S2产率升高；温度高于200 ℃后，平衡是影响S2产率的主要因素，上述反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降 【解析】(1)该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数变大；(2)该反应是在恒温恒压的条件下进行的，充入氩气，体积变大，各物质的浓度均变小相同的倍数，使得反应的Q<K，平衡正向移动，使得H2S的平衡转化率会增大；(3)已知： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1 ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1 由盖斯定律可知，×(①＋②)得反应2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝×(－1 036 kJ·mol－1＋94 kJ·mol－1)＝－314 kJ·mol－1，则用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量314 kJ；(4)温度低于200 ℃时，速率是影响S2产率的主要因素，因此，随着温度升高，反应速率增大，S2产率升高；温度高于200 ℃后，平衡是影响S2产率的主要因素，上述反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$