专题03 化学平衡（期中专项训练）高二化学上学期人教版

专题03 化学平衡 题型1化学平衡状态的特征 题型2化学平衡状态的判定 题型3化学平衡常数及其相关计算 题型4化学平衡移动的影响因素(重点) 题型5勒夏特列原理及其应用 题型6化学反应速率与平衡图像(难点) 题型1化学平衡状态的特征 易错提醒： 根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度。 1．【化学平衡状态的特征】对于可逆反应M + NQ 达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 2．【可逆反应进行的限度】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( ) A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 3．【可逆反应体系中的物质】在已达平衡的可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)体系中，充入由18O组成的氧气一段时间后，SO2中是否存在18O? 题型2化学平衡状态的判定 易错提醒： 混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值，混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。 1．【化学平衡状态的判断】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和SO2的浓度比为1：1 D．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2 2．【平衡状态图示判断】一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( ) A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 3．【化学平衡状态判断】在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。 (1)一定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。 (2)一定能证明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。 (3)一定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。 题型3化学平衡常数及其相关计算 易错提醒： (1)指定化学反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作常数而不写入表达式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，与反应方程式的书写有关。。 1．【平衡常数的表示】常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下： 反应①：O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1 反应②：[O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2 总反应：2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K 下列叙述正确的是( ) A．降低温度，K减小 B．K=K1+K2 C．增大压强，K2减小 D．适当升温，可提高消毒效率 2．【平衡常数的影响因素】某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( ) A．温度越高，K一定越大 B．如果m+n=p，则K=1 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 3．【平衡常数的计算】在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： (1)x的值等于_______。 (2)该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)A物质的转化率为_______。 (4)若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 题型4化学平衡移动的影响因素(重点) 易错提醒： 平衡移动原理的研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件；只可以判断平衡移动的方向；平衡移动的结果只能够“减弱”，而不能彻底抵消。 1．【化学平衡的移动方向】在一密闭容器中，反应 3A(g)+B(s) 2Cg)+D(g)达到平衡后，改变以下条件，下列说法正确的是( ) A．增加A的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 C．恒温恒容充入Ne，容器内压强增大，V(正)、V(逆)均增大 D．增加B的用量，正、逆反应速率不变，平衡不移动 2．【化学平衡的移动实验探究】某小组研究温度对平衡2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝-56.9kJ·mol−1的影响，设计如下实验(三个相同烧瓶中装有等量NO2)。下列说法正确的是( ) A．装置①烧瓶中气体颜色变浅 B．装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向 C．装置③中平衡逆向移动 D．装置③中硝酸铵的扩散和水解均为放热过程 3．【化学平衡的移动方向与物质浓度变化】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，平衡________，c(CO2)________。 (2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)__________。 (3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡________，c(CO2)____________。 题型5勒夏特列原理及其应用 易错提醒： (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应的方向移动；增大反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时体系的压强将介于p~2p之间。 1．【根据颜色变化】下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．红棕色NO2加压后颜色先变深，后逐渐变浅 B．在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 C．FeCl3溶液加热后颜色变深 D．FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液，颜色变深 2．【通过现象分析】(2024-2025·浙江省绍兴会稽联盟高二期中)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 3．【生产生活应用】(2024-2025·浙江省金砖联盟高二期中)下列生活、生产等实际应用，不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．打开可乐瓶盖，有大量气泡产生 B．热的纯碱溶液去油污效果更好 C．用SO2和O2制备SO3，工业选择常压而非高压 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 题型6化学反应速率与平衡图像(难点) 易错提醒： (1)析特点：①物质状态；②气体体积变化(△n)；③反应热效应(△H)。 (2)看图象： 一看面：看横坐标、纵坐标的含义； 二看线：看线的位置和升降趋势； 三看点：看点(原点、交点、转折点、终点)的含义； 四作辅助线：是否需要作等温线和等压线。 (3)想规律：联想外界条件对反应速率和平衡的影响规律。 (4)作判断。 1．【分析条件改变】已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g) ⇌mZ(g) ΔH<0。反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是( ) A．升高温度 B．加入更高效的催化剂 C．增大压强 D．加入一定量的Z 3．【分析与计算】向体积为5L的恒容密闭容器中通入CH4(g)和H2O(g)各2mol，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应ΔH<0，ΔS>0 B．T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C．a、b两点平衡常数：Ka > Kb D．T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为1.5 mol·L－1·min－1 3．【综合应用】SO2是形成酸雨的主要气体，减少SO2的排放和研究SO2综合利用意义重大。回答下列问题： (1)焦炭催化还原SO2既可削除SO2，同时还可得到硫(S2)，化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2(g)的生成速率与S2(g)的生成速率随温度(T)变化的关系如图1所示。图中A、B、C、D四点中，处于平衡状态的是_______点。 (2)某科研小组研究臭氧氧化脱除SO2和NO的工艺，反应原理及反应热活化能数据如下： 反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9kJ·mol-1，E1=3.2kJ·mol-1； 反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6kJ·mol-1，E2=58kJ·mol-1； 已知该体系中臭氧还发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。保持其他条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含2.0molNO、2.0molSO2的模拟烟气和4.0molO3，改变温度，反应相同时间t0min后，体系中NO和SO2的转化率如图2所示： ①Q点时反应开始至t0min内v(SO2)=_______。 ②由图可知相同温度下(温度小于300℃)NO的转化率远高于SO2，其原因可能是_______。 ③若反应达到平衡后，缩小容器的体积，则NO和SO2转化率_______(填“增大”“减少”或“不变”)。 ④假设100℃时，P、Q均为平衡点，此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%，体系中O3的物质的量是_______mol，反应I的平衡常数Kc=_______。 (3)在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO2，其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同，以γ-Al2O3(一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能)作为催化剂，研究表明，γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO2的去除率随反应温度的变化如图3所示。240℃以后，随着温度的升高，SO2去除率迅速增大的主要原因是_______。 6 / 7学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学平衡 题型1化学平衡状态的特征 题型2化学平衡状态的判定 题型3化学平衡常数及其相关计算 题型4化学平衡移动的影响因素(重点) 题型5勒夏特列原理及其应用 题型6化学反应速率与平衡图像(难点) 题型1化学平衡状态的特征 易错提醒： 根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度。 1．【化学平衡状态的特征】对于可逆反应M + NQ 达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 【答案】C 【解析】A．反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，所以平衡时M、N、Q三种物质的量浓度不一定相等，故A错误；B．该反应是可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度，故B错误；C．反应混合物各成分的百分含量不再变化是化学平衡状态的判断依据，故C正确；D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应速率不为0，反应不停止，故D错误；故选C。 2．【可逆反应进行的限度】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( ) A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【答案】D 【解析】 该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c(SO2)＜0.4 mol/L，0＜c(O2)＜0.2 mol/L，0＜c(SO3)＜0.4 mol/L。A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误；B．根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8 mol/L时，0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L，故B错误；C．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故C错误；D． SO2为0.35mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确；故选D。 3．【可逆反应体系中的物质】在已达平衡的可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)体系中，充入由18O组成的氧气一段时间后，SO2中是否存在18O? 【答案】存在，化学平衡是动态平衡，加入的18O会与SO2结合生成含有18O的SO3，同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使得SO2和O2中也含有18O，因此SO2中存在18O。 题型2化学平衡状态的判定 易错提醒： 混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值，混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。 1．【化学平衡状态的判断】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和SO2的浓度比为1：1 D．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2 【答案】B 【解析】A．该反应为反应前后气体体积不变的反应，体系的压强始终保持不变，不能说明反应已达平衡，A不符合题意；B．混合气体颜色保持不变，则NO2浓度不变，反应已达平衡，B符合题意；C．反应过程中某一时刻可能出现SO3和SO2的浓度比为1：1，但不能说明浓度不变，即不能说明平衡，C不符合题意；D．消耗SO3和生成NO2均表示逆反应方向的反应，不能说明反应已达平衡，D不符合题意；故选B。 2．【平衡状态图示判断】一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( ) A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①反应混合物的质量始终保持不变，但体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，故选；②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，故不选；③该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确，故不选；④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，故选；综上所述，①④正确，故选D。 3．【化学平衡状态判断】在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。 (1)一定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。 (2)一定能证明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。 (3)一定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。 【答案】(1)①③④ (2)⑤ (3)②④ 【解析】(1)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是反应前后气体体积减小的可逆反应，因此混合气体的压强、总物质的量和平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。 (2)反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的可逆反应，由于碘是有色气体，则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。 (3)反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)是反应前后气体体积不变，但气体质量增加的可逆反应，因此混合气体的密度、混合气体的平均相对分子质量不变可以说明反应达到平衡状态。 题型3化学平衡常数及其相关计算 易错提醒： (1)指定化学反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作常数而不写入表达式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，与反应方程式的书写有关。。 1．【平衡常数的表示】常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下： 反应①：O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1 反应②：[O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2 总反应：2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K 下列叙述正确的是( ) A．降低温度，K减小 B．K=K1+K2 C．增大压强，K2减小 D．适当升温，可提高消毒效率 【答案】D 【解析】A项，降低温度向放热反应移动即正向移动，K增大，故A错误；B项，方程式相加，平衡常数应该相乘，因此K=K1∙K2，故B错误；C项，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即逆向移动，平衡常数不变，故C错误；D项，适当升温，反应速率加快，消毒效率提高，故D正确。故选D。 2．【平衡常数的影响因素】某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( ) A．温度越高，K一定越大 B．如果m+n=p，则K=1 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【答案】D 【解析】A．若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数降低，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，平衡常数增大，A项错误；B．平衡常数，由于不知道平衡体系中各组分的浓度，则无论m+n是否等于p，K都无法确定1，B项错误；C．化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，C项错误；D．平衡常数K越大，说明反应进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，D项正确；故选D。 3．【平衡常数的计算】在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： (1)x的值等于_______。 (2)该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)A物质的转化率为_______。 (4)若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 【答案】(1)2 (2) 减小 (3)60% (4)3 2.6 【解析】 (1)C的浓度为0.4mol·L-1，因为容器体积是2L因此C为0.8mol，与D产量相同，故反应中的计量数相同，x是2。 (2)列式求算： 由平衡常数计算公式。因为该反应ΔH<0，是放热反应，故升高温度反应逆向进行，K值减小。 (3)A物质的转化率=。 (4)与原平衡等效，则A与B的物质的量之比为1：1，将3molC和3molD完全转化为A和B，得到4.5molA和1.5molB，加上原来的物质的量之后，A为6.5mol，B为3.5mol，要使A、B的物质的量相等，还需要加入3molB，达到新平衡后，A的物质的量分数与原来相同，为20%，新平衡时A的物质的量为13mol×20%=2.6mol。 题型4化学平衡移动的影响因素(重点) 易错提醒： 平衡移动原理的研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件；只可以判断平衡移动的方向；平衡移动的结果只能够“减弱”，而不能彻底抵消。 1．【化学平衡的移动方向】在一密闭容器中，反应 3A(g)+B(s) 2Cg)+D(g)达到平衡后，改变以下条件，下列说法正确的是( ) A．增加A的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 C．恒温恒容充入Ne，容器内压强增大，V(正)、V(逆)均增大 D．增加B的用量，正、逆反应速率不变，平衡不移动 【答案】D 【解析】A项，平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，故A项错误；B项，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热方向移动，即平衡向正反应方向移动，故B项错误；C项，恒温恒容充入Ne，参与反应的各物质浓度都不变，V(正)、V(逆)均不变，故C项错误；D项，B是固体，在气体反应中，增加固体对反应速率以及平衡都不影响，故D项正确；故选D。 2．【化学平衡的移动实验探究】某小组研究温度对平衡2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝-56.9kJ·mol−1的影响，设计如下实验(三个相同烧瓶中装有等量NO2)。下列说法正确的是( ) A．装置①烧瓶中气体颜色变浅 B．装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向 C．装置③中平衡逆向移动 D．装置③中硝酸铵的扩散和水解均为放热过程 【答案】B 【解析】A．生石灰和水反应放出大量的热，所以①的溶液的温度升高，温度升高，平衡2NO2(g)N2O4(g)逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深，A错误；B．三个装置中温度不同，②中为室温，故装置②的作用是对比①③气体颜色深浅，判断平衡移动方向，B正确；C．硝酸铵溶于水是吸热的，使体系温度降低，使平衡2NO2(g)N2O4(g)正向移动，C错误；D．硝酸铵的扩散和水解均为吸热过程，D错误；故选B。 3．【化学平衡的移动方向与物质浓度变化】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，平衡________，c(CO2)________。 (2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)__________。 (3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡________，c(CO2)____________。 【答案】(1)不移动 不变 (2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 【解析】(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动，即向左移动， c(CO2)比原来大(3)通入N2，各物质的浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。 题型5勒夏特列原理及其应用 易错提醒： (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应的方向移动；增大反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时体系的压强将介于p~2p之间。 1．【根据颜色变化】下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．红棕色NO2加压后颜色先变深，后逐渐变浅 B．在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 C．FeCl3溶液加热后颜色变深 D．FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液，颜色变深 【答案】B 【解析】A项中加压后c(NO2)变大，颜色加深，但加压使平衡向右移动，颜色又变浅， A正确；B项中H2(g)＋I2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的反应，加压后，平衡不移动，但体积变小，c(I2)增大，颜色变深，故B错；C项中Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋是吸热反应，加热平衡正移，C正确；D项Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入SCN－，增大反应物浓度，平衡正移，D正确。 2．【通过现象分析】(2024-2025·浙江省绍兴会稽联盟高二期中)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】A．MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项错误；B．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；C．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；D．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；故选B。 3．【生产生活应用】(2024-2025·浙江省金砖联盟高二期中)下列生活、生产等实际应用，不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．打开可乐瓶盖，有大量气泡产生 B．热的纯碱溶液去油污效果更好 C．用SO2和O2制备SO3，工业选择常压而非高压 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】C 【解析】A．打开可乐瓶盖，瓶内压强减小，平衡向生成二氧化碳的方向移动，产生大量气泡产生，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；B．纯碱中碳酸根离子水解显碱性，温度升高促进碳酸根的水解平衡正向移动，碱性增强，去污效果好，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；C．SO2和O2制备SO3高压利于平衡向生成三氧化硫的方向移动，高压对设备要求太高造成成本升高，工业选择常压而非高压是因为常压下反应进行的程度已经很大，无需高压进行反应，不能用勒夏特列原理解释，故C符合题意；D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；故选C。 题型6化学反应速率与平衡图像(难点) 易错提醒： (1)析特点：①物质状态；②气体体积变化(△n)；③反应热效应(△H)。 (2)看图象： 一看面：看横坐标、纵坐标的含义； 二看线：看线的位置和升降趋势； 三看点：看点(原点、交点、转折点、终点)的含义； 四作辅助线：是否需要作等温线和等压线。 (3)想规律：联想外界条件对反应速率和平衡的影响规律。 (4)作判断。 1．【分析条件改变】已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g) ⇌mZ(g) ΔH<0。反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是( ) A．升高温度 B．加入更高效的催化剂 C．增大压强 D．加入一定量的Z 【答案】A 【解析】正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Z的物质的量减少，X或Y的物质的量增大，符合图像，A正确；使用催化剂不影响化学平衡的移动，不符合图像，B错误；由题图知，反应达到平衡时，Δn(X或Y)＝a mol，Δn(Z)＝2a mol，即m＝2，反应前后气体物质的化学计量数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，不符合图像，C错误；加入一定量的Z，t1时，Z的物质的量应增大，不符合图像，D错误。 3．【分析与计算】向体积为5L的恒容密闭容器中通入CH4(g)和H2O(g)各2mol，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应ΔH<0，ΔS>0 B．T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C．a、b两点平衡常数：Ka > Kb D．T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为1.5 mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】A．温度越高，反应越先达到平衡状态，则T1＞T2，由图可知，反应达到平衡时，n(CO)：T1＞T2，说明其它条件不变时，升高温度使平衡向正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0；该方程式中，反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和，则ΔS>0，A错误；B．可列出T1温度下的三段式： 则该反应的平衡常数，B错误；C．该反应ΔH>0，T1＞T2，升高温度，平衡向正向移动，K值增大，则K(a)＞K(b)，C正确；D．T1温度下，0到2min内，CO反应生成了1.0mol，则同时生成H23.0mol，用H2表示的平均反应速率为：，D错误；故选C。 3．【综合应用】SO2是形成酸雨的主要气体，减少SO2的排放和研究SO2综合利用意义重大。回答下列问题： (1)焦炭催化还原SO2既可削除SO2，同时还可得到硫(S2)，化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2(g)的生成速率与S2(g)的生成速率随温度(T)变化的关系如图1所示。图中A、B、C、D四点中，处于平衡状态的是_______点。 (2)某科研小组研究臭氧氧化脱除SO2和NO的工艺，反应原理及反应热活化能数据如下： 反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9kJ·mol-1，E1=3.2kJ·mol-1； 反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6kJ·mol-1，E2=58kJ·mol-1； 已知该体系中臭氧还发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。保持其他条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含2.0molNO、2.0molSO2的模拟烟气和4.0molO3，改变温度，反应相同时间t0min后，体系中NO和SO2的转化率如图2所示： ①Q点时反应开始至t0min内v(SO2)=_______。 ②由图可知相同温度下(温度小于300℃)NO的转化率远高于SO2，其原因可能是_______。 ③若反应达到平衡后，缩小容器的体积，则NO和SO2转化率_______(填“增大”“减少”或“不变”)。 ④假设100℃时，P、Q均为平衡点，此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%，体系中O3的物质的量是_______mol，反应I的平衡常数Kc=_______。 (3)在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO2，其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同，以γ-Al2O3(一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能)作为催化剂，研究表明，γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO2的去除率随反应温度的变化如图3所示。240℃以后，随着温度的升高，SO2去除率迅速增大的主要原因是_______。 【答案】(1)C (2) mol·L-1·min-1 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ ，相同条件下反应更快 增大 1.4 8 (3)温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快 【解析】(1)利用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，根据图像可知，C点时SO2(g)生成速率与S2(g)的生成速率之比等于2∶1，因此处于平衡状态的是C点；(2)①根据图像可知，Q点时SO2的转化率为30%，根据化学反应速率的数学表达式为v(SO2)==mol·L-1·min-1；②反应Ⅰ的活化能为3.2kJ/mol，远小于反应Ⅱ的活化能58kJ/mol，活化能越小，反应Ⅰ的速率更快，因此温度小于300℃，NO的转化率远高于SO2，③缩小容器体积，压强增大，反应2O3(g)3O2(g)逆向进行，O3浓度增大，反应Ⅰ、反应Ⅱ向正反应方向进行，NO、SO2转化率增大；④假设100℃时，P、Q均为平衡点，此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%，即分解反应中消耗O3的物质的量为4.0mol×10%=0.4mol，此时生成O2物质的量为0.6mol，P点NO的转化率为80%，反应Ⅰ中消耗NO、O3的物质的量均为2.0mol×80%=1.6mol，则生成NO2、O2物质的量均为1.6mol，Q点SO2转化率为30%，反应Ⅱ中消耗SO2、O3的物质的量均为2.0mol×30%=0.6mol，则生成SO3、O2物质的量均为0.6mol，体系中O3的物质的量为(4.0mol―0.4mol―1.6mol―0.6mol)=1.4mol，反应Ⅰ中气体系数均为1，此时平衡常数Kc==8；(3)根据题意“研究表明，γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用”，因此240℃以后，催化剂的活性增大，反应速率加快，SO2去除率迅速增大。 11 / 11学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $