第三单元 化学平衡的移动 第2课时（同步讲义）化学苏教版2019选择性必修1

专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 第2课时 温度变化对化学平衡的影响 教学目标 1．从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2．从温度、催化剂的角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 3．通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响。 4．理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。 重点和难点 重点：温度变化对化学平衡的影响；勒夏特列原理。 难点：温度、催化剂对化学平衡的影响；勒夏特列原理的理解和应用。 ◆知识点一 温度变化对化学平衡的影响 1．实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈______；热水中试管内液体呈______，冰水中试管内液体呈_________ 结论(平衡移动的方向) 室温平衡________，温度升高平衡向_______方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向_______方向移动(即放热方向) 2．温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是______，平衡移动方向是______方向。 (2)图②表示的温度变化是______，平衡移动方向是______方向。 (3)正反应是______热反应，逆反应是______热反应。 温度升高，平衡向____________方向移动；温度降低，平衡向____________方向移动。 3．温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝____________，升温化学平衡向逆向移动，K1______ (填“增大”或“减小”，下同)，ΔH____0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝____________，升温化学平衡向正向移动，K2______，ΔH____0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为______反应；K值减小→正反应为______反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为______反应；K值减小→正反应为______反应。 即学即练 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (2)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　) (3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　) (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　) (5)C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，CO2的平衡转化率增大(　　) (6)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动(　　) 2．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向正反应方向移动，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．增大容器体积 ◆知识点二 催化剂对化学平衡的影响 1．催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 2．用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数______，则v′正____v′逆，平衡______移动。 【易错提醒】 (1)一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。 (2)若反应aA(g)＋bBcC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，改变条件，平衡不移动但反应速率加快，可能是使用催化剂，或增大压强(反应前后气体体积不变)。 (3)催化剂不能使化学平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是增大化学反应速率，提高单位时间内的产量。 即学即练 1．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 2．已知反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，如图a、b曲线分别表示在不同条件下，A与B反应生成D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线)，可采取的措施是(　　) ①增大A的浓度　②升高温度　③增大D的浓度 ④加入催化剂　⑤恒温下，缩小反应容器体积 ⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变 A．①②③ B．④⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥ ◆知识点三 勒夏特列原理 1．探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是____________；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的浓度______原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是____________；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的温度______原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是____________；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的压强______原平衡时的压强。 2．化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 3．勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡______移动，提高______的转化率 采用适当的催化剂 在高压下进行反应 有利于平衡向______方向移动 在较高温度下进行反应 ____________同时提高催化剂的______ 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向______方向移动 【特别提醒】 1．化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理仅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。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 2．对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 即学即练 1．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小。 (1)该反应的逆反应为__________热反应，且m＋n__________p(填“＞”“＝”或“＜”)。 (2)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若B是有色物质，A、C均无色，平衡后维持容器容积不变(体积不变)加入C时混合物颜色__________(填“变深”“变浅”或“不变”，下同)；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色__________。 (4)反应达到平衡后，压缩容器的体积，平衡移动的方向为__________(填“向左”“向右”或“不移动”)，容器内气体的密度__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，容器内气体的相对分子质量__________。 2．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·L－1，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·L－1，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__________。 3．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)________。 一、温度变化对化学平衡的影响 (1)温度变化对化学平衡的影响的v-t图像 已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，改变温度，平衡移动的方向和条件改变后的v-t图像如下表： 发生变化的条件 ΔH>0 ΔH＜0 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡移动方向 正向 逆向 逆向 正向 v-t图像 (2)温度变化对平衡常数的影响 化学平衡常数只与温度有关，根据温度与平衡常数的关系，可以判断反应的热效应。 实践应用 1．可逆反应A＋B(s)C达到平衡后，加压或降温，A的转化率都增大，则下列结论正确的是(　　) A．A为非气体，C为气体，正反应为放热反应 B．A为气体，C为非气体，正反应为吸热反应 C．A为气体，C为非气体，正反应为放热反应 D．A、C均为气体，正反应为吸热反应 2．在一定条件下，发生反应CO(g)＋NO2(g)  CO2(g)＋NO(g)，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．该反应为放热反应 C．降温后一氧化碳的浓度增大 D．降温后各物质的浓度不变 二、勒夏特列原理 1．勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下： (1)若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃。 (2)若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPa<p<60 MPa。 (3)若增大平衡体系Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)中Fe3＋的浓度，例如由0.01 mol·L－1增至0.02 mol·L－1，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 mol·L－1<c(Fe3＋)<0.02 mol·L－1。 2．勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 实践应用 1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是______(填字母)。 A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对2H2O22H2O＋O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率 C．反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施 E．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深 2．已知N2与H2合成NH3的反应是一个可逆反应，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率，请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 (1)向反应器中注入过量N2：_________________________； (2)采用适当的催化剂：_________________________； (3)在高压下进行反应：______________________________； (4)在较高温度下进行反应：________________________________； (5)不断将氨液化，并移去液氨：_______________________________。 考点一 影响化学平衡的因素 【例1】反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，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．移走一部分NH4HS固体 C．容器体积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入氮气 解题要点 分析化学平衡移动的一般思路 【变式1-1】臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行，下列选项中有关图像对应的分析正确的是( ) 【变式1-2】某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)　ΔH1<0 ②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)　ΔH2>0 下列叙述错误的是( ) A．加入适量Z，①和②平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动 C．降温时无法判断Q浓度的增减 D．通入Y，则N的浓度增大 考点二 化学平衡移动方向和转化率的判断 【例2】对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。 (2)2HI(g)I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率__________，HI(g)的百分含量________。 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。 (4)mA(g)＋nB(g)pC(g) 同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡________移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都________，体积分数都________；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都________；③m＋n<p，A、B的转化率都________，体积分数都________。 解题要点 化学平衡移动方向和转化率的判断思路 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍数增大c(A)和c(B) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容，A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 【变式2-1】将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( ) 选项 改变条件 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 X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小 【变式2-2】在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时测得C的浓度为0.50 mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90 mol·L－1。下列有关判断不正确的是(　　) A．C的体积分数增大了 B．A的转化率降低了 C．平衡向逆反应方向移动 D．x＋y<z 考点三 勒夏特列原理及应用 【例3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅 B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深 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．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 解题要点 (1)由“化学平衡”可知，勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知，只能减弱改变，而不能消除改变，更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 【变式3-1】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．铁钉放入浓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 【变式3-2】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．合成氨控制在500 ℃左右的温度 B．合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．氨水中加酸，NH的浓度增大 基础达标 1．（23-24北京·高二期末）CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡： [Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O 　ΔH>0 蓝色 绿色 下列操作可以使CuCl2溶液由绿色变为蓝色的是( ) A．加入适量NaCl固体 B．加水稀释 C．给溶液加热 D．通入一定量的氯气 2．（24-25高二上·湖南长沙·阶段练习）对可逆反应A(g)＋B(g)  C(s)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是( ) ①增加A的量或者减少C的量，平衡都会向正反应方向移动 ②升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 ③压缩容器增大压强，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．②④ B．①②④ C．①③ D．②⑤ 3．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(　　) A．温度为T1 ℃时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动 B．I2(aq)＋I－(aq) I(aq)的ΔH＜0 C．T1 ℃时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆 D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高 4．（23-24高二上·全国·课后作业）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+H2OHCl+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 5．如图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(　　) A．正反应是放热反应 B．D可能是气体 C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体 6．对于反应：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) 　ΔH＜0，下列措施能提高CO的转化率的是(　　) A．减少Fe的量 B．移出部分CO2 C．减少容器的容积 D．升高反应温度 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 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NO2和N2O4混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅 8．反应X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH<0达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．减小容器体积，平衡向正反应方向移动 B．恒容时充入氦气，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 9．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　) A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 10．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 11．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则： (1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。 (2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。 (4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将__________。 (5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。 综合应用 12．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，分别测定反应在不同温度下达到平衡时B的转化率，绘制了如图所示的曲线，图中a、b、c三点分别表示不同时刻的状态。下列分析正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．b点时的v正小于c点时的v正 C．增大压强，可使a点达到T1温度下的平衡状态 D．c点表示的状态：v正＜v逆 13．2NO2(红棕色)N2O4(无色)　ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是(　　) A．a、b、c点：处于平衡状态 B．b点操作：将注射器的活塞向外拉 C．若在c点将温度降低，其透光率将减小 D．d点：v正＜v逆 14．氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用，但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此，如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知：N2O4(无色)2NO2(红棕色)。请回答下列有关问题： (1)将两只烧瓶分别浸泡在热水和冰水中，如图所示。由图中现象说明该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在容积为2 L的容器中，通入一定量的N2O4,100 ℃时，体系中各物质的浓度随时间变化如下表： 时间/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol·L－1) 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 c(NO2)/(mol·L－1) 0 0.06 0.11 0.12 0.12 ①在0～20 s时段，反应速率v(NO2)＝__________________________________________。 ②在该温度下，N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K＝______________。 ③改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有____________(填字母)。 A．升高温度 B．增大N2O4的起始浓度 C．使用合适的催化剂 D．缩小体积 拓展培优 15．（23-24高二上·江苏南京·阶段练习）中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有： ①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH1＝﹣49.4kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)   ΔH2＝+41.2kJ/mol 其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是( ) 已知：CH3OH的选择性 A．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝-90.6kJ/mol B．升高温度或使用催化剂，可增大活化分子百分数，使反应速率加快 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 16．（23-24高二上·辽宁·阶段练习）二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。当原料初始组成，体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应 B．若A点对应温度为420K，此时的转化率为66.7% C．表示H2、C2H4变化的曲线分别为b、c D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率 17．一定条件下存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V，容器乙、丁体积都是；向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温；向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。 下列说法正确的是(　　) A．图1达平衡时，c(SO2)：甲＝乙 B．图1达平衡时，平衡常数K：甲<乙 C．图2达平衡时，所需时间t：丙<丁 D．图2达平衡时，体积分数φ(SO3)：丙>丁 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 第2课时 温度变化对化学平衡的影响 教学目标 1．从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2．从温度、催化剂的角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 3．通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响。 4．理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。 重点和难点 重点：温度变化对化学平衡的影响；勒夏特列原理。 难点：温度、催化剂对化学平衡的影响；勒夏特列原理的理解和应用。 ◆知识点一 温度变化对化学平衡的影响 1．实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈紫色；热水中试管内液体呈蓝色，冰水中试管内液体呈粉红色 结论(平衡移动的方向) 室温平衡不移动，温度升高平衡向正反应方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向逆反应方向移动(即放热方向) 2．温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是升高，平衡移动方向是逆反应方向。 (2)图②表示的温度变化是降低，平衡移动方向是正反应方向。 (3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。 温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。 3．温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝，升温化学平衡向逆向移动，K1减小(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH<0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝，升温化学平衡向正向移动，K2增大，ΔH>0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 即学即练 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (2)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　) (3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　) (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　) (5)C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，CO2的平衡转化率增大(　　) (6)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 2．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向正反应方向移动，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．增大容器体积 答案 (1)K′＝　(2)a.吸热　放热　b．>　(3)C 解析 由表中数据知，反应①随温度升高，K′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。 ◆知识点二 催化剂对化学平衡的影响 1．催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 2．用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 【易错提醒】 (1)一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。 (2)若反应aA(g)＋bBcC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，改变条件，平衡不移动但反应速率加快，可能是使用催化剂，或增大压强(反应前后气体体积不变)。 (3)催化剂不能使化学平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是增大化学反应速率，提高单位时间内的产量。 即学即练 1．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 答案 C 解析 由题意知，正反应为放热反应。升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，NO的含量降低，故A项正确，C项错误；正反应是气态物质系数增大的反应，增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，NO的含量降低，B项正确；加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应的速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡状态，D项正确。 2．已知反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，如图a、b曲线分别表示在不同条件下，A与B反应生成D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线)，可采取的措施是(　　) ①增大A的浓度　②升高温度　③增大D的浓度 ④加入催化剂　⑤恒温下，缩小反应容器体积 ⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变 A．①②③ B．④⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 答案　B 解析　根据题图可知曲线b(实线)变为曲线a(虚线)时，平衡未发生移动且反应速率加快了。①增大A的浓度、②升高温度、③增大D的浓度，平衡均发生了移动，D的体积分数会发生改变；⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变，因为压强不变，体积变大，所以浓度、速率变小，与图像不一致；④加入催化剂，反应速率加快了，同时平衡不移动，与图像一致；⑤恒温下，缩小反应容器体积，浓度增大，速率加快，又因为方程式左右两边气体的化学计量数之和相等，所以平衡不移动，与图像一致。 ◆知识点三 勒夏特列原理 1．探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低；但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。 2．化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 3．勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡正向移动，提高H2的转化率 采用适当的催化剂 加快反应速率 在高压下进行反应 有利于平衡向正反应方向移动 在较高温度下进行反应 加快反应速率同时提高催化剂的活性 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向正反应方向移动 【特别提醒】 1．化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理仅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。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 2．对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 即学即练 1．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小。 (1)该反应的逆反应为__________热反应，且m＋n__________p(填“＞”“＝”或“＜”)。 (2)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若B是有色物质，A、C均无色，平衡后维持容器容积不变(体积不变)加入C时混合物颜色__________(填“变深”“变浅”或“不变”，下同)；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色__________。 (4)反应达到平衡后，压缩容器的体积，平衡移动的方向为__________(填“向左”“向右”或“不移动”)，容器内气体的密度__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，容器内气体的相对分子质量__________。 答案：(1)放　>　(2)不变 (3)变深　变浅　(4)向右　增大　增大 解析：(1)升高温度，B的转化率增大，说明正反应为吸热反应，逆反应为放热反应；减小压强，C的质量分数减小，说明逆反应为气体体积增大的反应，m＋n>p。 (2)加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。 (3)恒容条件下，向平衡体系中加入C，增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，B的浓度增大，混合物颜色变深；恒压向容器中通入Ne，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，B的浓度仍较未充入氖时小，混合气体的颜色变浅。 (4)增大压强，平衡向正反应方向移动；因为混合气体的总质量不变，容器的体积减小，混合气体的密度增大；压缩容器的体积，混合气体的物质的量减少，混合气体的总质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大。 2．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·L－1，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·L－1，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·L－1<c(N2)<2 mol·L－1 (2)p<p′<2p　(3)T<T′<T1 3．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)________。 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 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。 一、温度变化对化学平衡的影响 (1)温度变化对化学平衡的影响的v-t图像 已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，改变温度，平衡移动的方向和条件改变后的v-t图像如下表： 发生变化的条件 ΔH>0 ΔH＜0 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡移动方向 正向 逆向 逆向 正向 v-t图像 (2)温度变化对平衡常数的影响 化学平衡常数只与温度有关，根据温度与平衡常数的关系，可以判断反应的热效应。 实践应用 1．可逆反应A＋B(s)C达到平衡后，加压或降温，A的转化率都增大，则下列结论正确的是(　　) A．A为非气体，C为气体，正反应为放热反应 B．A为气体，C为非气体，正反应为吸热反应 C．A为气体，C为非气体，正反应为放热反应 D．A、C均为气体，正反应为吸热反应 答案 C 解析 加压或降温，A的转化率都增大，说明平衡都向正反应方向移动，则反应物中气体的化学计量数之和大于生成物中气体的化学计量数之和，且正反应为放热反应，因为B是固体，A、C的化学计量数均是1，所以A只能为气体，C为非气体，正反应为放热反应，C项正确。 2．在一定条件下，发生反应CO(g)＋NO2(g)  CO2(g)＋NO(g)，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．该反应为放热反应 C．降温后一氧化碳的浓度增大 D．降温后各物质的浓度不变 答案 B 解析 降低温度，平衡向放热反应方向移动，混合物的颜色变浅，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，只有B项正确。 二、勒夏特列原理 1．勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下： (1)若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃。 (2)若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPa<p<60 MPa。 (3)若增大平衡体系Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)中Fe3＋的浓度，例如由0.01 mol·L－1增至0.02 mol·L－1，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 mol·L－1<c(Fe3＋)<0.02 mol·L－1。 2．勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 实践应用 1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是______(填字母)。 A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对2H2O22H2O＋O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率 C．反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施 E．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深 答案　BE 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．已知N2与H2合成NH3的反应是一个可逆反应，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率，请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 (1)向反应器中注入过量N2：_________________________； (2)采用适当的催化剂：_________________________； (3)在高压下进行反应：______________________________； (4)在较高温度下进行反应：________________________________； (5)不断将氨液化，并移去液氨：_______________________________。 答案　(1)增大反应物浓度，平衡正向移动，提高氢气的利用率 (2)加快反应速率，提高单位时间内的产量，提高生产效率 (3)增大压强使平衡正向移动，增大化学反应速率，提高单位时间内的产量和原料的转化率 (4)加快化学反应速率 (5)减小生成物浓度，平衡正向移动，提高氨气的产率 考点一 影响化学平衡的因素 【例1】反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，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．移走一部分NH4HS固体 C．容器体积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入氮气 答案　B 解析　A项，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，通入SO2气体使反应正向移动；B项，增减固体的物质的量不影响平衡；C项，NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。 解题要点 分析化学平衡移动的一般思路 【变式1-1】臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行，下列选项中有关图像对应的分析正确的是( ) 答案 C 解析　由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增大，故A错误；由图可知，0～2 s内，二氧化氮的浓度变化量为0.8 mol·L－1－0.4 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，故v(NO2)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，v(O3)＝v(NO2)＝0.1 mol·L－1·s－1，故B错误；温度升高，化学反应速率加快，b点温度高于a点，故v正为b点>a点，b点NO2的体积分数未达到平衡时的体积分数，则平衡向生成NO2的方向移动，即反应向逆反应方向进行，故b点v逆>v正，故C正确；容器中充入反应物，正反应速率瞬间增大，逆反应速率不变，然后平衡移动至建立新平衡，该过程速率图像与图示不符，故D错误。 【变式1-2】某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)　ΔH1<0 ②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)　ΔH2>0 下列叙述错误的是( ) A．加入适量Z，①和②平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动 C．降温时无法判断Q浓度的增减 D．通入Y，则N的浓度增大 答案 B 解析　Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。 考点二 化学平衡移动方向和转化率的判断 【例2】对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。 (2)2HI(g)I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率__________，HI(g)的百分含量________。 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。 (4)mA(g)＋nB(g)pC(g) 同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡________移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都________，体积分数都________；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都________；③m＋n<p，A、B的转化率都________，体积分数都________。 答案　(1)正反应　减小　增大 (2)正反应　不变　不变 (3)正反应　增大　减小 (4)正向　增大　减小　不变　减小　增大 解题要点 化学平衡移动方向和转化率的判断思路 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍数增大c(A)和c(B) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容，A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 【变式2-1】将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( ) 选项 改变条件 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 X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小 答案 A 解析　升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡正向移动，但容器的体积减小，X的浓度变大，B项错误；充入一定量Y，X的转化率增大，而Y的转化率减小，C项错误；使用适当的催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡，X的体积分数不变，D项错误。 【变式2-2】在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时测得C的浓度为0.50 mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90 mol·L－1。下列有关判断不正确的是(　　) A．C的体积分数增大了 B．A的转化率降低了 C．平衡向逆反应方向移动 D．x＋y<z 答案　A 解析　平衡时测得C的浓度为0.5 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，C的浓度为1.00 mol·L－1，而再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90 mol·L－1，C的浓度减小，反应逆向进行。 考点三 勒夏特列原理及应用 【例3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅 B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深 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．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 答案 B 解析　溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。 解题要点 (1)由“化学平衡”可知，勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知，只能减弱改变，而不能消除改变，更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 【变式3-1】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．铁钉放入浓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 答案 B 解析　MnO2催化H2O2分解，使反应速率加快，与平衡移动无关；烧瓶内存在反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，NO2的量增多，颜色加深；铁钉放入浓硝酸中，发生钝化现象，铁钉表面产生了致密的氧化膜，阻止反应继续进行，加热时氧化膜被破坏，铁钉继续与浓硝酸反应，产生红棕色气体NO2，与平衡移动无关；锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量CuSO4固体，发生反应Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，可形成Cu-Zn原电池，使反应速率加快，与平衡移动无关；综上所述可知选B。 【变式3-2】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．合成氨控制在500 ℃左右的温度 B．合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．氨水中加酸，NH的浓度增大 答案 A 解析　合成氨为放热反应，控制在500 ℃，是考虑催化剂的活性和反应速率，不能用勒夏特列原理解释，A项符合题意；合成氨工业中不断分离出NH3，促进平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，B项不符合题意；氯气溶于水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，饱和食盐水中Cl－浓度大，平衡逆向移动，能用勒夏特列原理解释，C项不符合题意；氨水中存在NH3·H2ONH＋OH－，加入酸能中和OH－，促进平衡正向移动，NH的浓度增大，能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。 基础达标 1．（23-24北京·高二期末）CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡： [Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O 　ΔH>0 蓝色 绿色 下列操作可以使CuCl2溶液由绿色变为蓝色的是( ) A．加入适量NaCl固体 B．加水稀释 C．给溶液加热 D．通入一定量的氯气 答案 B 【分析】欲使溶液变成蓝色，则平衡逆向移动，据此分析； 解析 A．加入适量NaCl固体，c(Cl-)增大，平衡正向移动，A错误；B．加水稀释，使浓度降低，对反应物影响更大使Q＞K，平衡逆向移动，B正确；C．该反应为吸热反应，给溶液加热，平衡正向移动，C错误；D．通入一定量的氯气，增大，平衡正向移动，D错误； 故选B 2．（24-25高二上·湖南长沙·阶段练习）对可逆反应A(g)＋B(g)  C(s)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是( ) ①增加A的量或者减少C的量，平衡都会向正反应方向移动 ②升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 ③压缩容器增大压强，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．②④ B．①②④ C．①③ D．②⑤ 答案 A 解析 ①C是固体，减少C的量对平衡无影响，故①错误；②升高温度，v正、v逆均应增大，但v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，故②正确；③压强增大平衡不移动，但v正、v逆都增大，故③错误；④增大B的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v正＞v逆，故④正确；⑤使用催化剂同等程度增大正、逆反应速率，化学平衡不发生移动，B的转化率不变，故⑤错误；故选A。 3．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(　　) A．温度为T1 ℃时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动 B．I2(aq)＋I－(aq) I(aq)的ΔH＜0 C．T1 ℃时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆 D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高 答案　D 解析　加入KI固体，c(I－)增大，平衡正向移动，A项正确；由图可知，温度越高，c(I)越小，则升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，B项正确；T1 ℃时，反应进行到状态d时，c(I)小于平衡时的浓度，则反应向正反应方向进行，则一定有v正＞v逆，C项正确；a、b点均为平衡点，a点温度低，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则状态a时I2的转化率更高，D项错误。 4．（23-24高二上·全国·课后作业）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+H2OHCl+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 解析 A．氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+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+O22SO3，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。 5．如图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(　　) A．正反应是放热反应 B．D可能是气体 C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体 答案　A 6．对于反应：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) 　ΔH＜0，下列措施能提高CO的转化率的是(　　) A．减少Fe的量 B．移出部分CO2 C．减少容器的容积 D．升高反应温度 答案 B 解析 该反应的平衡常数表达式为K＝，提高CO的转化率即使平衡向右移动，当Qc＜K时，平衡右移。温度不变，K不变；减少Fe的量，减小容器的容积Qc不变，平衡不移动；移出部分CO2，Qc减小，平衡右移；该反应的正反应为放热反应，升高温度，K减小，Qc不变，平衡左移，也可利用平衡移动原理进行判断。 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 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NO2和N2O4混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅 答案　C 解析　B项中考查温度、浓度对NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡移动的影响；D项中考查温度对2NO2N2O4的影响；C项中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)浓度增大，由于是反应前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。 8．反应X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH<0达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．减小容器体积，平衡向正反应方向移动 B．恒容时充入氦气，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 答案　D 解析　该反应气态物质反应前后总物质的量不相等，减小容器体积平衡向逆反应方向移动，故A错误；恒容时充入氦气，各物质的浓度不变，平衡不移动，产率不变，故B错误；增大X的物质的量浓度，平衡正向移动，但X的转化率减小，故C错误；降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，故D正确。 9．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　) A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 答案　C 解析　K越大，说明反应越完全，CO2的平衡转化率越大，但反应速率不一定越大，A错误；K只受温度影响，温度不变，则K不变，B错误；升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，该反应ΔH>0，则升温平衡常数K增大，C正确；加入催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，则不能提高合成气的平衡产率，D错误。 10．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 答案　B 解析　A项错误，图Ⅰ改变的条件应是增大压强；B项正确，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以应是加入了催化剂；C项错误，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项错误，改变的条件应是温度，且乙的温度高。 11．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则： (1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。 (2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。 (4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将__________。 (5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。 答案　(1)放热　＞　(2)增大　(3)增大　减小 (4)减小　(5)不变 解析　反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达到平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合气体的总物质的量不变。 综合应用 12．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，分别测定反应在不同温度下达到平衡时B的转化率，绘制了如图所示的曲线，图中a、b、c三点分别表示不同时刻的状态。下列分析正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．b点时的v正小于c点时的v正 C．增大压强，可使a点达到T1温度下的平衡状态 D．c点表示的状态：v正＜v逆 答案　B 解析　根据图像可知，温度升高，平衡时B的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，A错误；根据图像可知，b点的温度小于c点的温度，温度越高，反应速率越大，c点未达到平衡状态，反应正向进行，则b点时的v正小于c点时的v正，B正确；根据反应的化学方程式可知，增大压强平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，而要使a点达到T1温度下的平衡状态，应使平衡向B的转化率减小的方向移动，应减小压强，C错误；c点不是平衡状态，要达到平衡，反应应向B的转化率增大的方向进行，即向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，D错误。 13．2NO2(红棕色)N2O4(无色)　ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是(　　) A．a、b、c点：处于平衡状态 B．b点操作：将注射器的活塞向外拉 C．若在c点将温度降低，其透光率将减小 D．d点：v正＜v逆 答案　D 解析　a、b点透光率没有变化，说明处于平衡状态，而c点前后透光率在变化，说明没有处于平衡状态，故A错误；根据图中信息，b点后透光率突然降低，说明二氧化氮浓度突然增大，因此b点操作：将注射器的活塞向里推，故B错误；若在c点将温度降低，平衡正向移动，二氧化氮浓度减小，其透光率将增大，故C错误；d点透光率在减小，二氧化氮浓度增大，平衡逆向移动，因此v正＜v逆，故D正确。 14．氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用，但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此，如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知：N2O4(无色)2NO2(红棕色)。请回答下列有关问题： (1)将两只烧瓶分别浸泡在热水和冰水中，如图所示。由图中现象说明该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在容积为2 L的容器中，通入一定量的N2O4,100 ℃时，体系中各物质的浓度随时间变化如下表： 时间/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol·L－1) 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 c(NO2)/(mol·L－1) 0 0.06 0.11 0.12 0.12 ①在0～20 s时段，反应速率v(NO2)＝__________________________________________。 ②在该温度下，N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K＝______________。 ③改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有____________(填字母)。 A．升高温度 B．增大N2O4的起始浓度 C．使用合适的催化剂 D．缩小体积 答案　(1)吸热　(2)①0.003 mol·L－1·s－1 ②0.36　③BD 解析　(1)将两只烧瓶分别放入热水与冰水中，看到热水中气体颜色加深，冰水中气体颜色变浅，说明升高温度化学平衡正向移动，该反应的正反应是吸热反应。(2)①根据表格数据可知：在0～20 s时段，Δc(NO2)＝0.06 mol·L－1，则用NO2的浓度变化表示的化学反应速率v(NO2)＝＝0.003 mol·L－1·s－1。②当反应达到平衡时c(N2O4)＝0.04 mol·L－1，c(NO2)＝0.12 mol·L－1，则该反应的化学平衡常数K＝＝＝0.36。③该反应的正反应是吸热反应，升高温度化学平衡正向移动，导致的值增大，A不符合题意；使用合适的催化剂化学平衡不发生移动，的值不变，C不符合题意；缩小体积导致体系的压强增大，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，最终达到平衡时的值减小，D符合题意。 拓展培优 15．（23-24高二上·江苏南京·阶段练习）中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有： ①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH1＝﹣49.4kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)   ΔH2＝+41.2kJ/mol 其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是( ) 已知：CH3OH的选择性 A．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝-90.6kJ/mol B．升高温度或使用催化剂，可增大活化分子百分数，使反应速率加快 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 答案 D 解析 A．根据盖斯定律，反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可由反应①-反应②得到，则该反应ΔH=ΔH1-ΔH2＝﹣49.4kJ/mol-41.2kJ/mol＝- 90.6kJ/mol，A正确；B．升高温度，可增大活化分子百分数，使反应速率加快，催化剂能降低反应所需活化能，同时提高活化分子百分数，从而加快反应速率，B正确；C．反应①是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即向生成CH3OH的方向移动，C正确；D．由题干图示信息可知，220～240℃，升高温度，二氧化碳的转化率增大，但甲醇的选择性下降，说明对反应②速率的影响比对反应①的大，D错误； 故选D。 16．（23-24高二上·辽宁·阶段练习）二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。当原料初始组成，体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应 B．若A点对应温度为420K，此时的转化率为66.7% C．表示H2、C2H4变化的曲线分别为b、c D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率 答案 B 【分析】两反应物初始投料比等于化学计量数之比，由于c和a所表示的起始的物质的量之比为1：3，所以图像中a为氢气，c为二氧化碳，又因为b和d表示的物质的量之比为4：1，所以b为水蒸气，d为乙烯，据此作答。 解析 A．由分析可知，温度升高，反应物的量增多，说明反应逆向进行，故ΔH<0，故A错误；B．A点对应的平衡点为c、d的交点，即平衡时二氧化碳的物质的量等于乙烯的物质的量，设二氧化碳的起始物质的量为1mol，氢气的起始的物质的量为3mol，反应生成的乙烯的物质的量为xmol，根据三段式可得： 1-2x=x，解得x=1/3，所以二氧化碳的转化率为66.7%，故B正确；C．根据分析可知，表示H2、C2H4变化的曲线分别为a、d，故C错误；D．催化剂不能改变平衡的移动，不能提高平衡产率，故D错误；故选B。 17．一定条件下存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V，容器乙、丁体积都是；向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温；向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。 下列说法正确的是(　　) A．图1达平衡时，c(SO2)：甲＝乙 B．图1达平衡时，平衡常数K：甲<乙 C．图2达平衡时，所需时间t：丙<丁 D．图2达平衡时，体积分数φ(SO3)：丙>丁 答案　D 解析　甲和乙若都是恒温恒压，则两者等效，但乙为绝热恒压，又该反应正反应为放热反应，则温度：甲<乙，温度升高平衡向逆反应方向移动，c(SO2)：甲<乙，平衡常数K：甲>乙，A、B项错误；丙和丁若都是恒温恒容，则两者等效，但丁为绝热恒容，则温度：丙<丁，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，所用的时间：丙>丁，C项错误；温度升高平衡向逆反应方向移动，体积分数φ(SO3)：丙>丁，D项正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$