第三单元 化学平衡的移动（10大题型专项训练，江苏专用） 化学苏教版选择性必修1

第三单元　化学平衡的移动 题型01 浓度变化对化学平衡的影响 题型02 压强变化对化学平衡的影响 题型03 温度变化、催化剂对化学平衡的影响 题型04 化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 题型05 解化学平衡移动类题的一般方法 题型06 利用“断点”突破化学反应速率图像 题型07 单一变量的平衡图像 题型08 多种变量的平衡图像 题型09 多重反应体系中的图像 题型10 等效平衡 题型01 浓度变化对化学平衡的影响 1．化学平衡移动 (1)概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 (2)移动的原因：化学平衡状态是有条件的 (3)改变的外界条件通常是浓度、压强和温度。 2.浓度对化学平衡的影响分析 化学平衡 aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g） 体系浓度改变 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 速率变化 v正先增大，v逆随后增大，且v′正>v′逆 v逆先增大，v正随后增大，且v′逆>v′正 v正先减小，v逆随后减小，且v′逆>v′正 v逆先减小，v正随后减小，且v′正>v′逆 图像 新平衡时速率 正、逆反应速率均增大 正、逆反应速率均减小 3．对于可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc＝表示，则： 当Qc＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Qc<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Qc>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 【典例1】已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O72−(橙色) + H2O2CrO42−(黄色) + 2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是（     ） A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O72−被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 【答案】D 【解析】在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，Cr2O72−浓度增大，橙色加深；加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A项正确；②中溶液变成绿色，K2Cr2O7被还原，K2Cr2O7氧化乙醇，B项正确；②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，C项正确；若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，D项错误。 【变式1-1】将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验： 试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡 试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡 试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡 下列说法不正确的是(　　) A．对比试管①和②，是为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 B．对比试管①和③，是为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动 C．对比试管①和④，是为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 D．对比试管①和⑤，是为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动 【答案】B 【解析】FeCl3溶液和KSCN溶液反应的本质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，改变钾离子或氯离子的浓度对平衡没有影响，B错误；在原平衡体系中加入NaOH溶液，Fe3＋与之反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中Fe3＋的浓度减小，D正确。 【变式1-2】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物的浓度都可以使平衡向正反应方向移动，但物质D是固体，其浓度是常数，改变物质D的量对平衡无影响，故D项正确。 【变式1-3】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，使平衡正向移动，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】增大A的浓度，尽管平衡右移，但加入的A不可能全部转化，平衡的移动只是一个减弱的过程。平衡时A的浓度一定比原平衡大；增大A的浓度，A的转化率减小，而同为反应物的B的转化率增大；因为A的总量在增大，所以C的体积分数不一定增大。 题型02 压强变化对化学平衡的影响 1.压强对化学平衡影响的分析(以aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)平衡为例) 计量数 关系 a＋b＞c＋d a＋b＜c＋d a＋b＝c＋d 体系压强 的变化 增大 压强 减小 压强 增大 压强 减小 压强 增大 压强 减小 压强 反应速 率变化 v正、v逆 同时增大， 且v′正＞v′逆 v正、v逆 同时减小， 且v′逆＞v′正 v正、v逆 同时增大， 且v′逆＞v′正 v正、v逆 同时减小， 且v′正＞v′逆 v正、v逆 同时增大， 且v′正＝v′逆 v正、v逆 同时减小， 且v′正＝v′逆 平衡移 动方向 正反应 方向 逆反应 方向 逆反应 方向 正反应 方向 不移动 不移动 v－t 图像 规律 总结 (1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动 2.注意问题 (1)无气体参加的可逆反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质参加的化学平衡发生移动。 (2)“无关气体”(指不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响： ①恒温恒容条件下，原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温、恒压条件下 原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 【典例2】（25-26高二上·江苏·阶段检测）甲烷化的原理为：。在某密闭容器中，充入和4 mol H2发生上述反应，下列叙述正确的是 A．反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 C．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡 D．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】A．该反应是放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，故A错误； B．该反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则温度越高越不利于获得甲烷，故B错误； C．该反应是放热反应，在绝热密闭容器中进行时，反应温度会增大，则当容器中温度不再改变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C正确； D．恒温、恒压条件下充入惰性气体氦气，容器的容积增大，相当于减小压强，该反应为气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，故D错误； 故答案为C。 【变式2-1】（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）已知反应H2(g) + I2(g)⇌2HI(g)   ΔH < 0。现有相同容积的密闭容器甲和乙，向甲中加入0.1mol H2(g)和0.1mol I2(g)，向乙中加入0.2mol HI(g)，在相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，可采取的措施是 A．保持温度不变，将甲的体积压缩为原来的一半，乙的体积保持不变 B．保持温度不变，向甲中再通入0.1mol H2(g)，向乙中再通入0.1mol I2(g) C．保持温度、容器体积不变，向甲中通入0.1mol Ar(g) D．保持容器体积和甲的温度不变，降低乙的温度 【答案】A 【解析】A．是等体积反应，改变压强平衡不移动，保持温度不变，将甲的体积压缩为原来的一半，甲中浓度增大一倍，乙中浓度不变，A符合题意； B．根据反应的特点，甲中增加，乙中增加，平衡都正向移动，恒容条件下，气体等体积反应的同一可逆反应体系中，无论起始投料方式如何，若按化学计量关系转化为反应式同一边物质后，各组分的‌物质的量之比相同‌，则建立的平衡状态等效‌，属于等效平衡，所以达平衡时浓度仍相等，B不符合题意； C．充入惰性气体，虽然体系压强增大，但各物质的浓度都没变，甲的平衡不会移动，二者的平衡浓度仍然相等，C不符合题意； D．降低乙的温度，平衡正向移动，乙中的平衡浓度增大，D不符合题意； 故选A。 【变式2-2】（25-26高二上·江苏淮安·月考）下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是 A．恒温下，，达平衡后，缩小容器体积，CO2浓度增大 B．恒温下，，达平衡后，缩小容器体积，N2的浓度增大 C．在恒温恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应：，一段时间后达到平衡，再加入一定量X，达新平衡后X的物质的量分数增大 D．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，充入Ar气，反应速率减慢 【答案】B 【解析】A．反应中固体不影响浓度，缩小体积时CO2浓度瞬间增大，但系统通过正向反应恢复原浓度，最终CO2浓度不变，故A错误； B．缩小体积增大压强，所有气体浓度瞬间增大，虽然平衡逆向移动，但N2的浓度仍比原平衡高，故B正确； C．加入X后，系统总物质的量增加，但反应前后气体物质的量相等，平衡不移动，X的物质的量分数不变，故C错误； D．恒容下充入Ar不改变反应物浓度，反应速率不变，故D错误； 故选B。 【变式2-3】（23-24高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)+Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是 A．达到平衡时X浓度为0.03mol/L B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为0.015mol/L C．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H<0 D．若增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数变大 【答案】C 【解析】A．经60s达到平衡，生成0.3molZ，则说明消耗了0.6molX,故平衡时X剩余0.4mol其浓度变为0.04mol/L，A错误； B．容积增大为20L，压强减小为原来的一半，如果平衡不移动则Z浓度变为原来的，但是压强减小时，平衡向左移动，Z浓度小于原来的，即Z的平衡浓度小于0.015mol/L，B错误； C．若升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应的△H<0，C正确； D．若增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数不变，因为平衡常数只与温度有关，D错误； 故选C。 题型03 温度变化、催化剂对化学平衡的影响 1．实验探究温度对化学平衡移动的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验 原理 [Co(H2O)6]2＋＋4Cl－ [CoCl4]2－＋6H2O (粉红色) (蓝色) ΔH>0 实验 步骤 实验 现象 溶液变为蓝色 溶液不变色 溶液变为粉红色 结论 (平衡 移动的 方向) 升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热反应方向)；降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热反应方向) 2.温度变化对化学平衡移动的影响规律 (1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 (2)当其他条件不变时： 升高温度，平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，平衡向放热反应方向移动。 3．用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响 化学平衡 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 aA＋bBcC＋dDΔH＜0 体系温度的变化 升温 降温 降温 升温 速率的变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′逆＞v′正 平衡移动的方向 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 速率与时间的图象　 4．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。 【典例3】如图所示，将充满NO2和N2O4混合气体的三个烧瓶关闭弹簧夹后，分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中，下列叙述正确的是(　　) A.(3)中烧瓶气体中c(NO2)最大 B.NH4Cl溶于水时放出热量 C.2NO2N2O4是放热反应 D.(2)中烧瓶内气体的压强比(1)大 【答案】C 【解析】烧瓶中气体颜色深浅与c(NO2)有关，由题图可知，(1)中烧瓶内c(NO2)最大，A错误；NH4Cl溶于水时，吸收热量，B错误；烧杯(1)的水中加入CaO，CaO与水反应生成Ca(OH)2并放出热量，(1)中温度高于(2)中温度，而温度升高，气体颜色加深，则反应2NO2N2O4是放热反应，C正确；(1)中温度高于(2)中温度，且温度升高时，平衡2NO2N2O4向逆反应方向移动，气体总物质的量增加，故(1)中烧瓶内气体的压强比(2)大，D错误。 【变式3-1】燃煤电厂锅炉尾气中含有的NO，以氨还原法除去，发生的反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.7 kJ·mol-1 反应II：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904.74 kJ·mol-1 在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，NO的平衡转化率一定降低 B．催化剂B条件下，提高X点NO的转化率的方法可以是增大压强或延长反应时间 C．在Y点所示条件下，使用催化剂A或催化剂B，反应均达平衡 D．高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂B 【答案】B 【解析】A．其他条件不变，在反应达到平衡前，升高温度，催化剂的催化活性增大，NO的转化率增大；反应达到平衡后，升高温度，化学平衡逆向移动，NO的平衡转化率降低，因此其他条件不变，升高温度，NO的平衡转化率不一定降低，A错误； B．图中X点反应未达平衡，所以反应时间足够长，此温度和催化剂B存在的条件下，NO的转化率能达到Y点的值或更多，B正确； C．根据图示可知：在使用催化剂B时，反应未达到平衡状态，C错误； D．由图示可知：在温度比较低条件下催化剂A的催化活性更强，所以高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂A，D错误； 故合理选项是B。 【变式3-2】（23-24高二下·江苏盐城·期中）下列可逆反应达到平衡后，加压和升高温度均可使平衡向逆反应方向移动的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．加压平衡不移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，A错误； B．加压平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向正反应方向移动，B错误； C．加压平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，C正确； D．加压平衡不移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，D错误； 故选C。 【变式3-3】（24-25高二上·江苏连云港·期中）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 影响 因素 方案设计 现象 结论 A 温度 将封装有和(无色)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 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜 色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 浓度 向溶液中滴加溶液，反应达平衡，溶液呈红色。向溶液中继续加水 溶液颜 色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 D 催化剂 向和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量溶液 单位时间内产生的气体增多 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．将和的混合气体烧瓶浸泡在热水中，气体颜色变深，升高温度时平衡向吸热方向（逆反应）移动，生成更多NO2，颜色加深，A正确； B．向恒温恒容的HI分解平衡体系中充入Ar，总压增大但各反应物质浓度未变，反应体系分压不变，平衡不移动，气体颜色不变，无法验证压强对平衡的影响，B错误； C．向溶液中继续加水，颜色变浅是因所有物质浓度降低，不能得到减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动的结论，C错误； D．加入CuSO4溶液后，Zn置换出Cu形成原电池，加快反应速率，单位时间内产生的气体增多，与催化剂和平衡无关，D错误； 故选A。 题型04 化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 1．化学平衡移动原理(又称勒夏特列原理) (1)定义 如果改变影响化学平衡的因素(如参加反应的化学物质的浓度、压强和温度)之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)对平衡移动原理的理解 2．化学平衡移动原理在化工生产中的应用 (1)选择和优化反应条件； (2)改进工艺和装置等。 【典例4】（25-26高二上·江苏淮安·阶段检测）下列能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成 C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉 D．对平衡体系增大压强可使颜色变深 【答案】A 【解析】A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中Cl-浓度高，抑制与水的反应，符合勒夏特列原理，即增大产物浓度使平衡左移，A正确； B．合成氨的反应是放热反应，高温不利于氨的合成，采用高温是为了提高反应速率，以及在此温度下，确保催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．保存溶液加铁粉是为了防止被氧化为，离子方程式为，属于氧化还原反应，与浓度变化引起的平衡移动无关，C错误； D．反应前后气体分子数相等，加压虽使浓度增大导致颜色加深，但平衡不移动，此现象与勒夏特列原理无关，D错误； 故选A。 【变式4-1】（23-24高二下·江苏徐州·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高SO2的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 D．合成氨时，选定温度为400℃-500℃，而不是常温 【答案】D 【解析】A．工业上充入过量空气增加O₂浓度，使2SO2+O2⇌2SO3平衡右移，提高SO2转化率，符合勒夏特列原理，A不符合题意； B．饱和食盐水中Cl⁻浓度高，使Cl2+H2O⇌H⁺+Cl⁻+HClO平衡左移，减少Cl₂溶解，符合勒夏特列原理，B不符合题意； C．加入NaOH增加OH⁻浓度，使电离平衡逆向移动，增大了的浓度，促使NH3逸出，符合勒夏特列原理，C不符合题意； D．合成氨为放热反应，高温不利平衡右移，选择高温是综合考虑反应速率和平衡移动的结果，该选择主要为了提高反应速率，而根据勒夏特列原理，高温对平衡移动是不利的”，D符合题意； 故选D。 【变式4-2】（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．平衡混合气加压后颜色变深 B．氯水宜保存在低温、避光条件下 C．合成氨反应，为提高的产率，理论上应采取相对较低温度的措施 D．重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 【答案】A 【解析】A．平衡混合气加压后颜色变深是由于碘单质的浓度增大，加压不使平衡发生移动，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．低温、避光条件下可以防止次氯酸的分解，抑制氯气与水的平衡移动，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．合成氨为放热反应，低温使平衡正向移动从而提高产率，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．加NaOH消耗氢离子，使转化为，因此溶液由橙色变为黄色，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 答案选A。 【变式4-3】在一定条件下xA＋yBzC达到平衡时： (1)若A、B、C都是气体，在减压后平衡正向移动，则x、y、z的关系是________。 (2)已知B、C是气体，现增加A的物质的量，平衡不移动，说明A是________________(填物质状态)。 (3)若容器容积不变，加入气体B，气体A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)若容器容积不变，升高温度，A的百分含量减小，则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。升高温度再次达到平衡，B、C的浓度之比c(B)∶c(C)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)x＋y＜z　(2)固体或纯液体　(3)增大　(4)吸热　减小 【解析】(1)若A、B、C都是气体，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，则x＋y＜z。(2)增大固体或纯液体的量，可逆反应的平衡不移动，B、C是气体，当其他条件不变，增加A的物质的量时，平衡不移动，则A是固体或纯液体。(3)若容器容积不变，加入气体B，气体A的转化率增大。(4)升温使平衡向吸热反应方向移动，升温后A的百分含量减小，则平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应；升温时，平衡正向移动，c(B)减小，c(C)增大，故c(B)∶c(C)减小。 题型05 解化学平衡移动类题的一般方法 化学平衡的实质是v正＝v逆≠0，因此只要外界条件改变导致v正≠v逆，化学平衡就会发生移动。因此判断化学平衡移动方向的一般方法是运用勒夏特列原理分析外界条件的改变对正反应速率和逆反应速率影响程度的相对大小，然后判断平衡是否发生移动及移动的方向。解题思路一般如下： 【典例5】（2025·江苏徐州·二模）研究发现反应的反应速率随温度的升高而减小，反应历程： 第一步：快反应 第二步：慢反应 依据该过程，下列说法正确的是 A．反应相同时间，快反应的平均速率一定比慢反应大 B．提高的浓度，化学反应速率将显著增大 C．温度升高，对快反应的影响比慢反应大 D．恒容条件下，达到平衡时，通入少量，再次达到平衡时含量减小 【答案】C 【解析】A．反应相同时间，快反应的平均速率不一定比慢反应大，因为速率与单位时间内浓度变化相关，A错误； B．总反应速率由慢反应（第二步）决定，提高NO浓度主要影响快反应（第一步），对总速率提升不显著，B错误； C．温度升高时，快反应（ΔH1<0）逆向移动更明显，导致中间体N2O2浓度降低，进而抑制慢反应，总反应速率减小，说明温度对快反应影响更大，C正确； D．恒容下通入NO2，相当于加压，相较于原平衡，平衡正移，NO2增多，D错误； 故选C。 【变式5-1】对处于平衡状态的反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)　ΔH＝－Q kJ/mol，下列叙述正确的是(　　) A．增大压强，v(正)增大，v(逆)减小 B．升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 C．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变 D．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)减小 【答案】C 【解析】该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强，正、逆反应速率都增大，正反应速率增大的多，反应正向进行，选项A错误；该反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，逆反应速率增大的多，反应逆向进行，选项B错误；增大A浓度的瞬间，正反应速率增大，此时逆反应速率不变，随反应进行正反应速率减小，逆反应速率增大，最后达到平衡状态，正、逆反应速率相同，选项C正确，选项D错误。 【变式5-2】（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）t℃时，一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应：，平衡后测得B气体的浓度为0.6 mol·L-1。其他条件不变，将密闭容器的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4 mol·L-1。下列叙述不正确的是 A．a+b＜c+d B．重新达到平衡时，A气体的浓度减小 C．重新达到平衡时，D气体的体积分数减小 D．重新达到平衡时， 【答案】A 【分析】其他条件不变，将密闭容器的容积扩大1倍，若平衡不移动，则B气体的浓度为0.3 mol·L-1，实际上B的浓度变为0.4 mol·L-1，说明减小压强平衡向逆反应方向移动。 【解析】A．减小压强平衡向逆反应方向移动，则a+b>c+d，故A错误； B．密闭容器的容积加倍，平衡逆向移动，但各物质的浓度都要减小，即A气体的浓度也减小，故B正确； C．减小压强平衡向逆反应方向移动，所以D气体的体积分数减小，故C正确； D．重新达到平衡时，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即，故D正确； 选A。 【变式5-3】（25-26高二上·江苏常州·阶段检测）已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．相同时间内，升高温度，反应速率加快，二氧化氮含量减小，反应为放热反应，温度过高，达到平衡后导致平衡逆向移动，则二氧化氮含量又增大，可以表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像，故A正确； B．反应为气体分子数减小的反应，体系到达平衡后，时迅速将体积缩小，四氧化二氮浓度瞬间增大，且平衡正向移动，使得进一步增大，故B错误； C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成更多二氧化氮，颜色加深，故C正确； D．升高温度，正逆反应速率均增大，由于反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故对逆反应影响更大，故D正确； 故答案为B。 题型06 利用“断点”突破化学反应速率图像 1.当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率－时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 2.常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1 时刻 所改 变的 条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热的反应 正反应为吸热的反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物 质的量增大的反应 正反应为气体物 质的量减小的反应 【典例6】对于反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH＜0的反应，某一时刻改变外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是(　　) A.t1时刻，增大了X的浓度 B.t1时刻，升高了体系温度 C.t1时刻，降低了体系温度 D.t1时刻，使用了催化剂 【答案】D 【解析】使用催化剂能同等程度的加快化学反应速率，正、逆反应速率仍然相等，并不改变化学平衡状态，D项正确。 【变式6-1】在恒温恒容的条件下，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】由题给图像可以看出，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，可知两平衡状态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确；反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A项正确。 【变式6-2】在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。 A.t0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t4 E.t4～t5 F.t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件________、________、________。 A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。 A.t0～t1 B.t1～t2 C.t3～t4 D.t5～t6 【答案】(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A 【解析】(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段中，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。 【变式6-3】某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示： （1）加催化剂对反应速率影响的图像是　　　　（填序号，下同），平衡　　　　移动。 （2）升高温度对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 （3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 （4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 【答案】（1）C　不　（2）A　逆反应　（3）D　逆反应 （4）B　正反应 【解析】（1）加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。 （2）升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡逆向移动，所以v正′＜v逆′，图像为A。 （3）增大反应容器体积即减小压强，正、逆反应速率均减小，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之下。因减小压强平衡逆向移动，所以v正′＜v逆′，图像为D。 （4）增大O2的浓度，正反应速率会“突然增大”，图像上出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上，但逆反应速率应该在原来的基础上逐渐增大，图像为B。 题型07 单一变量的平衡图像 1.“转化率—时间”四种图像 以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）　ΔH＝Q kJ·mol－1为例 p一定时，ΔH＜0 T一定时，m＋n＞p＋q T一定时，m＋n＜p＋q T一定时，m＋n＝p＋q 2.解答单一变量类图像题应遵循的原则和方法 “先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始（起始物质相同时）至达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达到平衡所需时间短。如甲图500 ℃时先达平衡。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达到平衡所需时间短。如乙、丙、丁图1.01×107 Pa时先达到平衡 掌握图像中反应规律的判断方法 ①图甲中，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图乙中，增大压强，A的转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应。 ③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应 【典例7】1000K时，在密闭容器内发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH＞0，下列图像与该反应体系相符的是      A．图1表示温度对反应的影响 B．图2表示压强对物质平衡百分含量的影响 C．图3表示恒容再充入NO2 D．图4表示体积增大至原来的2倍 【答案】C 【解析】A．按照先拐先平数值大，若图1是温度对反应的影响，则T1>T2，反应是放热反应，温度升高平衡正向移动，NO的物质的量增大，与图像不符，故A错误； B．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即逆向移动，NO2的百分含量应该增大，故B错误； C．图3表示恒容下再充入NO2，NO2浓度增大，正反应速率增大，此时逆反应速率不变，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，重新达到平衡，故C正确； D．体积增大到原来的2倍，瞬间浓度都为原来的二分之一，NO浓度应该是原来的一半，故D错误； 答案选C。 【变式7-1】汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）　ΔH。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A.T1＞T2，ΔH＞0 B.高温有利于该反应自发进行 C.固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，增大CO转化率 D.其他条件保持不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，该反应平衡常数K减小 【答案】D 【解析】温度高，反应速率快，先达到平衡，故T1＞T2，温度升高，CO2的浓度减小，平衡逆向移动，说明ΔH＜0，A错误；该反应ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，且ΔG＜0时，反应可以自发进行，故该反应低温时可以自发进行，B错误；催化剂不能使平衡发生移动，不能改变转化率，C错误；升高温度，活化分子增多，正、逆反应速率都增大，该反应ΔH＜0，故升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D正确。 【变式7-2】（23-24高二下·江苏·阶段检测）如图所示的各图中，表示  这个可逆反应的正确图像的是［表示C的质量分数，p表示气体压强，c表示浓度］ A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，故A正确； B．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，v正>v逆，且增大压强，正、逆反应速率都增大，故B错误； C．催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不发生移动，所以达到平衡时C的浓度相同，故C错误； D．该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，故D错误； 故选A。 【变式7-3】对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0。下列研究目的和图示相符的是(　　) A B C D 研究 目的 温度(T)对反应的影响(T2＞T1) 压强(p)对平衡常数的影响 温度(T)对反应的影响 压强(p)对反应的影响(p2＞p1) 图示 【答案】C 【解析】温度越高反应速率越快，则温度T2对应曲线斜率大，A错误；平衡常数只受温度的影响，所以压强增大时，平衡常数不变，B错误；在建立平衡的过程中，反应要正向进行，氮气体积分数变小，当达到平衡后，升高温度，由于该反应为放热反应，平衡逆向移动，氮气体积分数变大，C正确；由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数变大，即压强越大，氨气的体积分数越大，且首先达到平衡状态，D错误。 题型08 多种变量的平衡图像 1.“转化率—温度—压强”四种图像 以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）　ΔH＝Q kJ·mol－1为例 m＋n＞p＋q，ΔH＞0 m＋n＜p＋q，ΔH＜0 m＋n＞p＋q，ΔH＜0 m＋n＜p＋q，ΔH＞0 2.解答多种变量类图像题应运用“定一议二”原则 通过分析相同温度下不同压强时 用反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定化学方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论 通过分析相同压强下不同温度时 用反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论 【典例8】（25-26高二上·江苏·阶段检测）乙烯可用于制备乙醇：。向10 L某恒容密闭容器中通入和发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b点对应的平衡常数 C．a点对应的体系中，反应从开始到平衡的2 min内， D．b点对应的体系中， 【答案】D 【解析】A．该反应为放热反应（），升高温度平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率减小，由图可知，相同投料比X时，对应的乙烯平衡转化率高于，说明温度更低，即，A错误； B．平衡常数K仅与温度有关，a处于温度、b处于温度，由A可知，温度升高平衡逆向移动，K减小，即，B错误； C．a点X=1.0，即与的物质的量相等，得m=2，据图中信息列三段式：，容器体积为10 L ，反应时间2 min ，则，C错误； D．由a、b、c点可知，a、c点对应的平衡常数相等，b、c点对应的体系起始投料比相同，将c点对应的体系列三段式：，则，解得m=1.8，b、c点对应的体系起始投料比相同，所以b点对应体系中，m=1.8，D正确； 故答案选D。 【变式8-1】一定条件下的可逆反应，下列图示与对应的叙述相符的是    A．图甲所示：T1<T2，该反应的△H<0 B．图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d，则P1>P2>P3 C．图丙所示：点E时，v正>v逆 D．图丁所示：该反应中反应系数的关系为a+b>c+d 【答案】C 【解析】A．C为生成物，如图，温度对应的曲线斜率大，温度越高，C的百分含量大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应，焓变大于零，A错误；   B．若该反应中反应系数的关系为+b<c+d，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，C的百分含量减小，所以P1<P2<P3，B错误； C．曲线上的点为平衡状态，E点未达平衡，且A百分含量大于平衡时的，平衡正向移动，故v正>v逆，C正确； D．压强p之前，随着压强增大，生成物C的百分含量增大，未达平衡状态；压强p之后，随着压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强平衡逆向移动，反应为气体分子数增大的反应，则a+b<c+d，D错误； 故选C。 【变式8-2】在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)(x为正整数)，如图所示的关系曲线，下列说法正确的是 A．温度：T1＜T2 B．压强：p2＞p1 C．正反应是吸热反应 D．x的值可能是3 【答案】B 【分析】根据“先拐先平数值大”知p1、p2及T1、T2的相对大小，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，根据压强改变、温度改变时C含量的变化确定x值、反应热，据此分析解答． 【解析】A．温度越高反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅰ和Ⅱ并根据“先拐先平数值大”知T1＞T2，故A错误； B．压强越大，反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅱ和Ⅲ并根据“先拐先平数值大”知p1＜p2，故B正确； C．相同压强下，升高温度，C的含量减少，由曲线Ⅰ和Ⅱ说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，故C错误； D．相同温度下，增大压强，C的含量增大，由曲线Ⅱ和Ⅲ说明增大压强平衡向正反应方向移动，则x值小于2，为1，故D错误； 故答案为B。 【变式8-3】（23-24高二上·江苏南通·期中）合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B．图2表示时刻改变的条件是升高温度 C．图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D．图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 【答案】C 【解析】A．催化剂不改变反应的焓变，A项错误； B．升高温度，正逆反应速率均同时增大，图中正反应速率没有立即增大，B项错误； C．图3中横坐标为氢气起始体积分数，a→b相当于增大氢气的浓度，合成氨平衡正向移动，但增加的氢气量大于平衡转化的氢气，氢气的转化率减小，即a点的氢气转化率大于b点，C项正确； D．该反应为放热反应，温度升高，氮气的平衡转化率减小，图4符合；该反应为气体系数减小的反应，压强增大，氮气的平衡转化率应增大，图4不符合，D项错误； 故选C。 题型09 多重反应体系中的图像 1. 竞争反应体系中，不同温度、不同催化剂发生的主要反应不同，即温度、催化剂对反应选择性有影响。 2. 分析图像，判断反应是否已经达到平衡，是速率问题还是平衡问题，影响的因素有哪些，多个因素是协同的还是以某个因素为主，若改变出现相反的结论，要结合问题中的图像(或结论)抓住矛盾的主要方面解题。 3.多重平衡及选择性 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数不变，催化剂的选用与品种无关。催化剂不能提高某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使主反应的选择性提高 ，提高主要产物的产率。 4.常见图像 （1）催化剂的活性是否受温度的影响 如以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率关系如图所示。则根据两条曲线可以判断涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。 （2）考虑副反应的干扰或影响 如磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣，主要成分是CaSO4·2H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。以C作还原剂，向密闭容器中加入相同质量的几组不同值（C与CaSO4的物质的量之比）的混合物在1 100 ℃加热，结果如图所示。当值为0.5时，反应产物为CaO、SO2、CO2；当值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，其可能原因是当值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2＋C2CO，从而使得气体总体积增大（或部分转化为其他含S物质）。 【典例9】（23-24高二上·江苏连云港·期中）利用和合成甲醇，可以减少的排放。涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：    在1 L密闭容器中通入1mol 和2.44mol ，选择合适的催化剂反应，甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a表示甲醇的选择率 B．其它条件不变，增大压强可提高平衡时的体积分数 C．553K时，反应Ⅱ的平衡常数 D．553K时，反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢气物质的量之比为9∶2 【答案】C 【解析】A．当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性降低，所以曲线a表示甲醇的选择率，故A正确； B．其它条件不变，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，对反应Ⅰ平衡正向移动，可提高平衡时的体积分数，故B正确； C．根据信息甲醇的选择率是转化的CO2中甲醇的含量，553K时CO2的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1×20%×60%=0.12mol，则反应I参加反应的H2为0.36mol，生成的H2O为0.12mol，反应II中参加反应的CO2：1×20%-0.12=0.08mol，参加反应的H2为：0.08mol，生成的H2O为0.08mol，反应I在553K下平衡时的物质的量分别为CO2：0.8mol，H2：2.44-0.36-0.08=2mol，CH3OH：0.12，H2O：0.12+0.08=0.2mol，反应II，平衡时，物质的量分别为CO2：0.8mol，H2：2.44-0.36-0.08=2mol，H2O：0.12+0.08=0.2mol，CO：0.08mol，体积保持1L不变，553K时，反应Ⅱ的平衡常数，故C错误； D．由C项分析可知，反应I参加反应的H2为0.36mol，反应II中参加反应的C H2为：0.08mol，所以反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢气物质的量之比为9∶2，故D正确； 故选C。 【变式9-1】（24-25高三下·江苏镇江·开学考试）CO2的捕集与转化是“碳达峰·碳中和”的有效途径。利用CH4和CO2制备合成气CO和H2的原理如下： ① CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)  ΔH1 ② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压为p kPa，起始时n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．随着温度升高，体系中H2O(g)的物质的量一直增大 B．反应CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)的ΔH>0 C．800 K时，反应开始经过t min达到平衡状态，CO的体积分数为25% D．在反应器中充入CH4和CO2制备合成气，增大压强能提高合成气平衡产率 【答案】D 【分析】由所给反应可知，由于反应①②都消耗CO2，而CH4只是反应①的反应物，且反应①中CH4和CO2按1:1反应，故CO2转化率会高于CH4，即曲线甲为CO2平衡转化率曲线，曲线乙为CH4平衡转化率曲线； 【解析】A．由于随着温度升高，CO2转化率增大，故体系中H2O(g)的物质的量一直增大，A正确； B．CH4和CO2平衡转化率都随温度升高而增大，说明反应①②都吸热，两个反应都满足ΔH>0，CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)可以由反应反应①+反应②得到，故该反应ΔH>0，B正确； C．800K时，设起始时CH4和CO2物质的量都是1mol，CH4平衡转化率为20%，故反应①消耗CO2和CH4都是0.2mol，生成H2和CO物质的量都为0.4mol，CO2平衡转化率为40%，说明反应②有0.2molCO2参与，则也消耗0.2molH2，生成CO和H2O分别为0.2mol，故平衡时，CH4剩余0.8mol，CO2剩余0.6mol，H2为0.2mol，CO共生成0.6mol，H2O有0.2mol，总物质的量为2.4mol，故CO物质的量分数为25%，占体积分数为25%，C正确； D．反应②反应前后气体体积数不变，增大压强平衡不移动，而反应①是气体体积数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，合成气平衡产率减小，故D错误； 故本题选D。 在温度已完全分解，反应III无法逆向移动，D错误； 【变式9-2】（24-25高二下·江苏镇江·期末）二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际转化率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C．从480～540K，CO的实际产率先降后升 D．500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 【答案】B 【解析】A．520℃以前，温度低，反应未达平衡状态，520℃之后，温度升高，CH3OH的产率下降，反应I平衡逆向移动，ΔH1<0，温度升高，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO，反应Ⅱ正向移动，，A错误； B．反应Ⅰ是气体体积前后改变的反应，一定温度时，当密闭容器体积不变时，体系各组分物质的量不变，可说明反应Ⅱ和反应I达到化学平衡状态，B正确； C．480～540K，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO ，CO的实际产率在上升，C错误； D．如图所示，500K时，平衡时，CO2转化率为0.31，CH3OH的产率为0.26，实际上，CO2转化率为0.22，CH3OH的产率为0.16，设起始时，CO2为1mol，平衡时CO为：，实际产率为：，D错误； 故选B。 【变式9-3】（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 【解析】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。 题型10 等效平衡 1．用“化归思想”理解不同条件下等效平衡原理 (1)恒温恒容条件 ①恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中化学计量数之比完全换算到同一边时，反应物(或生成物)中各组分的物质的量完全相同，即互为等效平衡。 ②恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中化学计量数的比例完全换算到同一边时，只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。 (2)恒温恒压条件 在恒温恒压时，可逆反应以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中化学计量数之比完全换算到同一边时，只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。此时计算的关键是换算到一边后只需比例相同即可。 条件 等效条件 结果 恒温恒容：反应前后气体分子数不等的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量相同 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同 恒温恒容：反应前后气体分子数相等的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例 两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化 恒温恒压：所有可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例 两次平衡时各组分百分含量相同，n同比例变化，c相同 2．利用“一边倒法”判断等效平衡 判断等效平衡四步曲：第一步，看：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应前后气体分子数相等的可逆反应和反应前后气体分子数不等的可逆反应。第二步，挖：挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器。第三步，倒：采用一边倒法，将起始物质完全转化成一边的物质。第四步，联：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。 3．思维模型分析 （1）构建恒温恒容平衡思维模型 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 （2）构建恒温恒压平衡思维模型(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 【典例10】如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：。保持温度不变向M、N中各通入1molX和2molY的混合气体，初始时M、N的容积相同。下列说法正确的是 A．x不论何值，平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等 B．若x=3，达到平衡后X的体积分数关系： C．若x<3，Z的平衡浓度关系： D．若x>3，达到平衡后Y的转化率： 【答案】C 【解析】A. x=3，则该反应是等体积反应，两个容器相同，则平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等，当x＞3，该反应是体积增大的反应，N容器相对M容器体积变大，相当于减小了压强，平衡正向移动，N中气体物质的量比M中多，N中气体相对分子质量比M中气体相对分子质量少，故A错误； B. 若x=3，两容器体积相同，因此达到平衡后X的体积分数关系：，故B错误； C. 若x<3，N容器体积减小，相对M容器来说相当于加压，平衡正向移动，因此Z的平衡浓度关系：，故C正确； D. 若x>3，该反应是体积增大的反应，N容器相对M容器体积变大，相当于减小了压强，平衡正向移动，因此达到平衡后Y的转化率：，故D错误。 综上所述，答案为C。 【变式10-1】温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．0~50s时，的平均速率 B．时，容器中的物质的量可能为 C．时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于 D．时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行 【答案】C 【分析】温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应，由图知，存在三段式：，该温度下平衡常数K=。 【解析】A． 0~50s时，的平均速率，A错误； B． 50s时反应容器中的物质的量为0.16mol，0~50s反应过程中，三氯化磷和氯气的浓度不断降低、反应速率变慢，则前25S生成的较多、后25S生成的较少，故时容器中的物质的量大于，B错误； C． 时，起始向容器中充入和，投料为原来的2倍，达到的平衡等效于原平衡增压时向右移动所致，则的物质的量大于2×0.2mol=，C正确； D． 时，起始向容器中充入、和，浓度商Qc= =K，则反应向逆反应方向进行， D错误； 答案选C。 【变式10-2】一定条件下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800 反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2 平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 v1 v2 v3 平衡c(SO3)/mol·L-1 c1 c2 c3 平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3 物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2) 平衡常数K K1 K2 K3 下列说法正确的是 A．v1＜v3，α1(SO2)>α3(SO2) B．K1>K3，p2>2p3 C．c2>2c3，α2(SO3)+α3(SO2)>1 D．v1＜v2，c2＜2c1 【答案】A 【分析】由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果；由于加压，化学反应速率加快，则v1＜v2；题给平衡右移，则α1(SO2)＜α2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1；容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果，升高温度，化学反应速率加快，则v1＜v3；题给平衡左移，则α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3；由于温度升高，气体物质的量增加，故p3＞p1；对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1=K2＞K3。 【解析】A．由以上分析可得结论v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)，A正确； B．由以上分析可知p1＜p2＜2p1，p1＜p3，则p2＜2p3，B错误； C．因为c2＞2c1，c1＞c3，则c2＞2c3，若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)=1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，结合α1(SO2)＞α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1，C错误； D．由以上分析可知c2＞2c1，D错误； 答案选A。 【变式10-3】（22-23高二下·江苏南通·阶段检测）已知不同温度下，反应  的平衡常数与温度的关系如下表所示： 温度 平衡常数K 310℃ 0.03 410℃ 0.09 下列说法正确的是 A．反应的、 B．反应的 C．410℃时，若起始向体积为1L的恒容容器中充入、、各，反应向逆反应方向移动 D．310℃反应平衡时，其他条件不变，增大反应的压强，达到新平衡时，反应的平衡常数将小于0.03 【答案】C 【解析】A．由题干表中信息可知，的平衡常数随着温度的升高而增大，说明升高温度平衡正向移动，故反应的，根据反应前后气体的系数之和可知该反应的，A错误； B．已知等质量的PCl5固体具有的总能量低于气态时具有的总能量，根据A项分析可知，，，且由固体转化为气态是个吸热过程，故可知反应的，B错误； C．410℃时，若起始向体积为1L的恒容容器中充入、、各，此时Qc===0.1＞0.09，故反应向逆反应方向移动，C正确； D．已知平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变同一反应的平衡常数不变，故310℃反应平衡时，其他条件不变，增大反应的压强，达到新平衡时，反应的平衡常数将等于0.03，D错误； 故答案为：C。 1 / 2 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 $ 第三单元　化学平衡的移动 题型01 浓度变化对化学平衡的影响 题型02 压强变化对化学平衡的影响 题型03 温度变化、催化剂对化学平衡的影响 题型04 化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 题型05 解化学平衡移动类题的一般方法 题型06 利用“断点”突破化学反应速率图像 题型07 单一变量的平衡图像 题型08 多种变量的平衡图像 题型09 多重反应体系中的图像 题型10 等效平衡 题型01 浓度变化对化学平衡的影响 1．化学平衡移动 (1)概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 (2)移动的原因：化学平衡状态是有条件的 (3)改变的外界条件通常是浓度、压强和温度。 2.浓度对化学平衡的影响分析 化学平衡 aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g） 体系浓度改变 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 速率变化 v正先增大，v逆随后增大，且v′正>v′逆 v逆先增大，v正随后增大，且v′逆>v′正 v正先减小，v逆随后减小，且v′逆>v′正 v逆先减小，v正随后减小，且v′正>v′逆 图像 新平衡时速率 正、逆反应速率均增大 正、逆反应速率均减小 3．对于可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc＝表示，则： 当Qc＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Qc<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Qc>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 【典例1】已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O72−(橙色) + H2O2CrO42−(黄色) + 2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是（     ） A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O72−被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 【变式1-1】将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验： 试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡 试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡 试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡 下列说法不正确的是(　　) A．对比试管①和②，是为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 B．对比试管①和③，是为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动 C．对比试管①和④，是为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 D．对比试管①和⑤，是为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动 【变式1-2】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 【变式1-3】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，使平衡正向移动，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 题型02 压强变化对化学平衡的影响 1.压强对化学平衡影响的分析(以aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)平衡为例) 计量数 关系 a＋b＞c＋d a＋b＜c＋d a＋b＝c＋d 体系压强 的变化 增大 压强 减小 压强 增大 压强 减小 压强 增大 压强 减小 压强 反应速 率变化 v正、v逆 同时增大， 且v′正＞v′逆 v正、v逆 同时减小， 且v′逆＞v′正 v正、v逆 同时增大， 且v′逆＞v′正 v正、v逆 同时减小， 且v′正＞v′逆 v正、v逆 同时增大， 且v′正＝v′逆 v正、v逆 同时减小， 且v′正＝v′逆 平衡移 动方向 正反应 方向 逆反应 方向 逆反应 方向 正反应 方向 不移动 不移动 v－t 图像 规律 总结 (1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动 2.注意问题 (1)无气体参加的可逆反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质参加的化学平衡发生移动。 (2)“无关气体”(指不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响： ①恒温恒容条件下，原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温、恒压条件下 原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 【典例2】（25-26高二上·江苏·阶段检测）甲烷化的原理为：。在某密闭容器中，充入和4 mol H2发生上述反应，下列叙述正确的是 A．反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 C．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡 D．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动 【变式2-1】（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）已知反应H2(g) + I2(g)⇌2HI(g)   ΔH < 0。现有相同容积的密闭容器甲和乙，向甲中加入0.1mol H2(g)和0.1mol I2(g)，向乙中加入0.2mol HI(g)，在相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，可采取的措施是 A．保持温度不变，将甲的体积压缩为原来的一半，乙的体积保持不变 B．保持温度不变，向甲中再通入0.1mol H2(g)，向乙中再通入0.1mol I2(g) C．保持温度、容器体积不变，向甲中通入0.1mol Ar(g) D．保持容器体积和甲的温度不变，降低乙的温度 【变式2-2】（25-26高二上·江苏淮安·月考）下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是 A．恒温下，，达平衡后，缩小容器体积，CO2浓度增大 B．恒温下，，达平衡后，缩小容器体积，N2的浓度增大 C．在恒温恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应：，一段时间后达到平衡，再加入一定量X，达新平衡后X的物质的量分数增大 D．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，充入Ar气，反应速率减慢 【变式2-3】（23-24高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)+Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是 A．达到平衡时X浓度为0.03mol/L B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为0.015mol/L C．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H<0 D．若增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数变大 题型03 温度变化、催化剂对化学平衡的影响 1．实验探究温度对化学平衡移动的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验 原理 [Co(H2O)6]2＋＋4Cl－ [CoCl4]2－＋6H2O (粉红色) (蓝色) ΔH>0 实验 步骤 实验 现象 溶液变为蓝色 溶液不变色 溶液变为粉红色 结论 (平衡 移动的 方向) 升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热反应方向)；降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热反应方向) 2.温度变化对化学平衡移动的影响规律 (1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 (2)当其他条件不变时： 升高温度，平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，平衡向放热反应方向移动。 3．用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响 化学平衡 aA＋bBcC＋dD ΔH＞0 aA＋bBcC＋dDΔH＜0 体系温度的变化 升温 降温 降温 升温 速率的变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′逆＞v′正 平衡移动的方向 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 速率与时间的图象　 4．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。 【典例3】如图所示，将充满NO2和N2O4混合气体的三个烧瓶关闭弹簧夹后，分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中，下列叙述正确的是(　　) A.(3)中烧瓶气体中c(NO2)最大 B.NH4Cl溶于水时放出热量 C.2NO2N2O4是放热反应 D.(2)中烧瓶内气体的压强比(1)大 【变式3-1】燃煤电厂锅炉尾气中含有的NO，以氨还原法除去，发生的反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.7 kJ·mol-1 反应II：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904.74 kJ·mol-1 在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，NO的平衡转化率一定降低 B．催化剂B条件下，提高X点NO的转化率的方法可以是增大压强或延长反应时间 C．在Y点所示条件下，使用催化剂A或催化剂B，反应均达平衡 D．高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂B 【变式3-2】（23-24高二下·江苏盐城·期中）下列可逆反应达到平衡后，加压和升高温度均可使平衡向逆反应方向移动的是 A． B． C． D． 【变式3-3】（24-25高二上·江苏连云港·期中）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 影响 因素 方案设计 现象 结论 A 温度 将封装有和(无色)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 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜 色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 浓度 向溶液中滴加溶液，反应达平衡，溶液呈红色。向溶液中继续加水 溶液颜 色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 D 催化剂 向和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量溶液 单位时间内产生的气体增多 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 题型04 化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 1．化学平衡移动原理(又称勒夏特列原理) (1)定义 如果改变影响化学平衡的因素(如参加反应的化学物质的浓度、压强和温度)之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)对平衡移动原理的理解 2．化学平衡移动原理在化工生产中的应用 (1)选择和优化反应条件； (2)改进工艺和装置等。 【典例4】（25-26高二上·江苏淮安·阶段检测）下列能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成 C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉 D．对平衡体系增大压强可使颜色变深 【变式4-1】（23-24高二下·江苏徐州·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高SO2的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 D．合成氨时，选定温度为400℃-500℃，而不是常温 【变式4-2】（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．平衡混合气加压后颜色变深 B．氯水宜保存在低温、避光条件下 C．合成氨反应，为提高的产率，理论上应采取相对较低温度的措施 D．重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 【变式4-3】在一定条件下xA＋yBzC达到平衡时： (1)若A、B、C都是气体，在减压后平衡正向移动，则x、y、z的关系是________。 (2)已知B、C是气体，现增加A的物质的量，平衡不移动，说明A是________________(填物质状态)。 (3)若容器容积不变，加入气体B，气体A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)若容器容积不变，升高温度，A的百分含量减小，则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。升高温度再次达到平衡，B、C的浓度之比c(B)∶c(C)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 题型05 解化学平衡移动类题的一般方法 化学平衡的实质是v正＝v逆≠0，因此只要外界条件改变导致v正≠v逆，化学平衡就会发生移动。因此判断化学平衡移动方向的一般方法是运用勒夏特列原理分析外界条件的改变对正反应速率和逆反应速率影响程度的相对大小，然后判断平衡是否发生移动及移动的方向。解题思路一般如下： 【典例5】（2025·江苏徐州·二模）研究发现反应的反应速率随温度的升高而减小，反应历程： 第一步：快反应 第二步：慢反应 依据该过程，下列说法正确的是 A．反应相同时间，快反应的平均速率一定比慢反应大 B．提高的浓度，化学反应速率将显著增大 C．温度升高，对快反应的影响比慢反应大 D．恒容条件下，达到平衡时，通入少量，再次达到平衡时含量减小 【变式5-1】对处于平衡状态的反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)　ΔH＝－Q kJ/mol，下列叙述正确的是(　　) A．增大压强，v(正)增大，v(逆)减小 B．升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 C．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变 D．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)减小 【变式5-2】（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）t℃时，一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应：，平衡后测得B气体的浓度为0.6 mol·L-1。其他条件不变，将密闭容器的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4 mol·L-1。下列叙述不正确的是 A．a+b＜c+d B．重新达到平衡时，A气体的浓度减小 C．重新达到平衡时，D气体的体积分数减小 D．重新达到平衡时， 【变式5-3】（25-26高二上·江苏常州·阶段检测）已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A．A B．B C．C D．D 题型06 利用“断点”突破化学反应速率图像 1.当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率－时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 2.常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1 时刻 所改 变的 条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热的反应 正反应为吸热的反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物 质的量增大的反应 正反应为气体物 质的量减小的反应 【典例6】对于反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH＜0的反应，某一时刻改变外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是(　　) A.t1时刻，增大了X的浓度 B.t1时刻，升高了体系温度 C.t1时刻，降低了体系温度 D.t1时刻，使用了催化剂 【变式6-1】在恒温恒容的条件下，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6-2】在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。 A.t0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t4 E.t4～t5 F.t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件________、________、________。 A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。 A.t0～t1 B.t1～t2 C.t3～t4 D.t5～t6 【变式6-3】某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示： （1）加催化剂对反应速率影响的图像是　　　　（填序号，下同），平衡　　　　移动。 （2）升高温度对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 （3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 （4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是　　　　，平衡向　　　　方向移动。 题型07 单一变量的平衡图像 1.“转化率—时间”四种图像 以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）　ΔH＝Q kJ·mol－1为例 p一定时，ΔH＜0 T一定时，m＋n＞p＋q T一定时，m＋n＜p＋q T一定时，m＋n＝p＋q 2.解答单一变量类图像题应遵循的原则和方法 “先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始（起始物质相同时）至达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达到平衡所需时间短。如甲图500 ℃时先达平衡。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达到平衡所需时间短。如乙、丙、丁图1.01×107 Pa时先达到平衡 掌握图像中反应规律的判断方法 ①图甲中，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图乙中，增大压强，A的转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应。 ③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应 【典例7】1000K时，在密闭容器内发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH＞0，下列图像与该反应体系相符的是      A．图1表示温度对反应的影响 B．图2表示压强对物质平衡百分含量的影响 C．图3表示恒容再充入NO2 D．图4表示体积增大至原来的2倍 【变式7-1】汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）　ΔH。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A.T1＞T2，ΔH＞0 B.高温有利于该反应自发进行 C.固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，增大CO转化率 D.其他条件保持不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，该反应平衡常数K减小 【变式7-2】（23-24高二下·江苏·阶段检测）如图所示的各图中，表示  这个可逆反应的正确图像的是［表示C的质量分数，p表示气体压强，c表示浓度］ A． B． C． D． 【变式7-3】对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0。下列研究目的和图示相符的是(　　) A B C D 研究 目的 温度(T)对反应的影响(T2＞T1) 压强(p)对平衡常数的影响 温度(T)对反应的影响 压强(p)对反应的影响(p2＞p1) 图示 题型08 多种变量的平衡图像 1.“转化率—温度—压强”四种图像 以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）　ΔH＝Q kJ·mol－1为例 m＋n＞p＋q，ΔH＞0 m＋n＜p＋q，ΔH＜0 m＋n＞p＋q，ΔH＜0 m＋n＜p＋q，ΔH＞0 2.解答多种变量类图像题应运用“定一议二”原则 通过分析相同温度下不同压强时 用反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定化学方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论 通过分析相同压强下不同温度时 用反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论 【典例8】（25-26高二上·江苏·阶段检测）乙烯可用于制备乙醇：。向10 L某恒容密闭容器中通入和发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b点对应的平衡常数 C．a点对应的体系中，反应从开始到平衡的2 min内， D．b点对应的体系中， 【变式8-1】一定条件下的可逆反应，下列图示与对应的叙述相符的是    A．图甲所示：T1<T2，该反应的△H<0 B．图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d，则P1>P2>P3 C．图丙所示：点E时，v正>v逆 D．图丁所示：该反应中反应系数的关系为a+b>c+d 【变式8-2】在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)(x为正整数)，如图所示的关系曲线，下列说法正确的是 A．温度：T1＜T2 B．压强：p2＞p1 C．正反应是吸热反应 D．x的值可能是3 【变式8-3】（23-24高二上·江苏南通·期中）合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B．图2表示时刻改变的条件是升高温度 C．图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D．图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 题型09 多重反应体系中的图像 1. 竞争反应体系中，不同温度、不同催化剂发生的主要反应不同，即温度、催化剂对反应选择性有影响。 2. 分析图像，判断反应是否已经达到平衡，是速率问题还是平衡问题，影响的因素有哪些，多个因素是协同的还是以某个因素为主，若改变出现相反的结论，要结合问题中的图像(或结论)抓住矛盾的主要方面解题。 3.多重平衡及选择性 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数不变，催化剂的选用与品种无关。催化剂不能提高某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使主反应的选择性提高 ，提高主要产物的产率。 4.常见图像 （1）催化剂的活性是否受温度的影响 如以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率关系如图所示。则根据两条曲线可以判断涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。 （2）考虑副反应的干扰或影响 如磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣，主要成分是CaSO4·2H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。以C作还原剂，向密闭容器中加入相同质量的几组不同值（C与CaSO4的物质的量之比）的混合物在1 100 ℃加热，结果如图所示。当值为0.5时，反应产物为CaO、SO2、CO2；当值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，其可能原因是当值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2＋C2CO，从而使得气体总体积增大（或部分转化为其他含S物质）。 【典例9】（23-24高二上·江苏连云港·期中）利用和合成甲醇，可以减少的排放。涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：    在1 L密闭容器中通入1mol 和2.44mol ，选择合适的催化剂反应，甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a表示甲醇的选择率 B．其它条件不变，增大压强可提高平衡时的体积分数 C．553K时，反应Ⅱ的平衡常数 D．553K时，反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢气物质的量之比为9∶2 【变式9-1】（24-25高三下·江苏镇江·开学考试）CO2的捕集与转化是“碳达峰·碳中和”的有效途径。利用CH4和CO2制备合成气CO和H2的原理如下： ① CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)  ΔH1 ② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压为p kPa，起始时n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．随着温度升高，体系中H2O(g)的物质的量一直增大 B．反应CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)的ΔH>0 C．800 K时，反应开始经过t min达到平衡状态，CO的体积分数为25% D．在反应器中充入CH4和CO2制备合成气，增大压强能提高合成气平衡产率 【变式9-2】（24-25高二下·江苏镇江·期末）二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际转化率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C．从480～540K，CO的实际产率先降后升 D．500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 【变式9-3】（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 题型10 等效平衡 1．用“化归思想”理解不同条件下等效平衡原理 (1)恒温恒容条件 ①恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中化学计量数之比完全换算到同一边时，反应物(或生成物)中各组分的物质的量完全相同，即互为等效平衡。 ②恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中化学计量数的比例完全换算到同一边时，只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。 (2)恒温恒压条件 在恒温恒压时，可逆反应以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中化学计量数之比完全换算到同一边时，只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。此时计算的关键是换算到一边后只需比例相同即可。 条件 等效条件 结果 恒温恒容：反应前后气体分子数不等的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量相同 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同 恒温恒容：反应前后气体分子数相等的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例 两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化 恒温恒压：所有可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例 两次平衡时各组分百分含量相同，n同比例变化，c相同 2．利用“一边倒法”判断等效平衡 判断等效平衡四步曲：第一步，看：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应前后气体分子数相等的可逆反应和反应前后气体分子数不等的可逆反应。第二步，挖：挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器。第三步，倒：采用一边倒法，将起始物质完全转化成一边的物质。第四步，联：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。 3．思维模型分析 （1）构建恒温恒容平衡思维模型 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 （2）构建恒温恒压平衡思维模型(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 【典例10】如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：。保持温度不变向M、N中各通入1molX和2molY的混合气体，初始时M、N的容积相同。下列说法正确的是 A．x不论何值，平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等 B．若x=3，达到平衡后X的体积分数关系： C．若x<3，Z的平衡浓度关系： D．若x>3，达到平衡后Y的转化率： 【变式10-1】温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．0~50s时，的平均速率 B．时，容器中的物质的量可能为 C．时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于 D．时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行 【变式10-2】一定条件下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800 反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2 平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 v1 v2 v3 平衡c(SO3)/mol·L-1 c1 c2 c3 平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3 物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2) 平衡常数K K1 K2 K3 下列说法正确的是 A．v1＜v3，α1(SO2)>α3(SO2) B．K1>K3，p2>2p3 C．c2>2c3，α2(SO3)+α3(SO2)>1 D．v1＜v2，c2＜2c1 【变式10-3】（22-23高二下·江苏南通·阶段检测）已知不同温度下，反应  的平衡常数与温度的关系如下表所示： 温度 平衡常数K 310℃ 0.03 410℃ 0.09 下列说法正确的是 A．反应的、 B．反应的 C．410℃时，若起始向体积为1L的恒容容器中充入、、各，反应向逆反应方向移动 D．310℃反应平衡时，其他条件不变，增大反应的压强，达到新平衡时，反应的平衡常数将小于0.03 1 / 2 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 $