2.2 化学平衡（10大题型专项训练，黑吉辽蒙专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

2.2 化学平衡 题型01 可逆反应与化学平衡状态 题型02 化学平衡状态的特征 题型03 化学平衡状态的判断依据 题型04 化学平衡常数 题型05 化学平衡常数的应用 题型06 化学平衡常数的计算 题型07 化学反应速率与平衡移动 题型08 化学平衡移动的影响因素 题型09 勒夏特列原理 题型10 化学平衡相关图像 题型01 可逆反应与化学平衡状态 一、可逆反应 1、可逆反应的定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应； 2、可逆反应方程式中，用“”代替“”。 3、可逆反应的特点： 双向性：正、逆方向进行； 双同性：正、逆反应是在相同条件下，同时进行； 共存性：反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 二、化学平衡状态 1、化学平衡的定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物和生成物的浓度均不再随时间而改变，这种状态称之为化学平衡状态； 2、化学平衡状态的建立： 向体系内充入一定量的反应物，反应刚开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为0，逆反应速率为0； 随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大； 当正反应速率 = 逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。如下图，t1时刻后，反应达到平衡状态。 【典例1】(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯达拉特旗第一中学·期末)某温度时，在一定体积的密闭容器中，某一反应中气体、的物质的量随时间变化的曲线如图所示，则该反应的化学方程式可能是下列的 A． B． C． D． 【变式1-1】(25-26高二上·内蒙古乌兰察布联考·期中)已知反应，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应进行到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 浓度/ 0.44 0.6 0.6 下列叙述中正确的是 A．平衡时 B．该时刻正、逆反应速率的大小： C．若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态 D．若增大压强，则达到平衡时的转化率增大 【变式1-2】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)某温度下，在的恒容密闭容器甲中加入足量粉末，发生反应：  ，末到达平衡状态时，测得的浓度为。其他条件不变，在的恒容密闭容器乙中发生上述反应，末到达平衡时的浓度为。下列叙述正确的是 A．容器内气体密度不变时，反应到达平衡状态 B． C．内，容器乙中的平均反应速率 D．在容器乙中的反应速率和反应平衡常数均大于在容器甲中的反应速率和反应平衡常数 【变式1-3】(24-25高二上·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)中国文化源远流长，也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是 A．“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，粮食酿酒过程中酒化酶将葡萄榶转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快 B．“冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水高 C．《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应互为可逆反应 D．“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉”，这里的能量变化是化学能转化为热能和光能 题型02 化学平衡状态的特征 化学平衡状态的特征 “逆”“等”“动”“定”“变” 逆——可逆反应 等——（逆） 动——化学平衡是一种动态平衡 定——反应物和生成物的百分含量保持不变 变——条件改变，化学平衡状态可能改变，建立新平衡 【典例2】(25-26高二上·内蒙古多校联考·月考)下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的个数是 ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；②反应体系的颜色不再变化； ③百分含量：；④反应速率：； ⑤；⑥； ⑦混合气体的平均相对分子质量不变；⑧反应体系的温度不变； ⑨断开2 mol H-I的同时断开1 mol H-H。 A．3 B．4 C．6 D．7 【变式2-1】(25-26高二上·内蒙古包头第一中学·月考)是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应达到平衡状态的是 ①每生成的同时消耗 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤ A．①④ B．①③④ C．②④ D．①③⑤ 【变式2-2(25-26高二上·辽宁实验中学·期中)温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【变式2-3】(25-26高二上·辽宁沈阳东北育才学校·月考)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个 ①体系的密度不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度相等        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率    ⑥ ⑦体系气体平均相对分子质量不再改变 A．2 B．3 C．4 D．5 题型03 化学平衡状态的判断依据 化学平衡状态的判断依据 1、直接依据 （1）（逆）（即同一物质的消耗速率与生成速率 相等 ） （2）各物质的浓度保持不变 2、间接依据 （1）各物质的百分含量保持不变； （2）各物质的物质的量不随时间的改变而改变； （3）各气体的体积不随时间的改变而改变； （4）反应物的转化率保持不变； （5）有色体系的颜色不再改变； （6）绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 【注意】以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， 项目 判断依据 是否平衡 正逆反应速率的关系 单位时间内消耗m mol A,同时生成n mol B 是 ：=m:n:p:q 不一定 单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 压强 m+n=p+q时，其他条件一定，总压强不变 不一定 m+np+q时，其他条件一定，总压强不变 是 气体密度 恒温恒容体系，气体密度不变 不一定 【典例3】(24-25高二上·吉林“BEST合作体”·期末)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应。，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的密度不变        ②容器内气体的压强不变 ③混合气体的总物质的量不变    ④B的物质的量浓度不变 ⑤        ⑥ A．②⑤⑥ B．①④⑤ C．②④⑤⑥ D．只有④ 【变式3-1】(24-25高二上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个 ①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度相等 ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥ ⑦体系气体平均相对分子质量不再改变 A．2 B．3 C．4 D．5 【变式3-2】(25-26高二上·辽宁朝阳建平县高级中学·月考)向恒温恒容密闭容器中加入和发生反应：，下列情况可以证明反应达到平衡状态的是 A．每消耗同时消耗 B．每断开氮氮键同时断开氮氢键 C．体系压强不再改变 D．的体积分数不再改变 (25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学·期中)某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质之间进行反应，相关量如下图所示。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)已知。时，用表示该反应的化学反应速率 。 (3)反应达到平衡时，X的转化率为 (保留一位小数)，Z的体积分数为 。 (4)只改变下列一个条件，能增大反应速率的是 (填字母)。 A．降低温度    B．增加X的物质的量    C．压缩体积至1L    D．恒容下充入惰性气体    E．恒压下充入惰性气体 (5)下列能够判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。 A．X、Y、Z的反应速率相等    B．X、Y、Z的浓度相等    C．体系的总压强保持不变    D．混合气体的密度保持不变    E．生成1molZ的同时生成2molX 题型04 化学平衡常数 化学平衡常数： 1、化学平衡常数的定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。 以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， K= 2、化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数只受 温度 影响，与浓度无关； 正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数 增大 ；温度降低，平衡常数 减小 ； 正反应是放热反应，温度升高，平衡常数 减小 ；温度降低，平衡常数 增大 。 通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 一般来说，K>105时，该反应就进行的基本完全。 【典例4】(25-26高二上·辽宁营口普通高中·期中)某密闭容器中，发生反应。该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【变式4-1】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)时，向容积为的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，达到平衡时，的分压(分压总压物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入时，容器内混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数 B．由图像可得到： C．随着增大，的平衡分压的百分比不断增大 D．时反应达到点平衡状态，内 【变式4-2】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)一定温度下，某氧化物粉尘与在一密闭容器中进行反应： ，的线性关系如图所示(K为平衡常数，)。下列说法正确的是 A．该反应的 B．M点时的消耗速率大于生成速率 C．若反应在绝热容器中进行，重新平衡后的浓度将减小 D．温度不变，将点对应的容器容积扩大，重新达到平衡时，的浓度增大 【变式4-3】(24-25高三上·湖南a佳教育·)向刚性密闭容器甲、乙中分别加入物质的量均为1mol的X和Y，发生反应：  ，已知容器甲、乙的体积比为1∶2，达到平衡时，测得M的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。已知容器乙中反应在条件下经过xmin达到平衡。下列说法正确的是 A． B．压强： C．平衡常数： D．0~xmin内，容器乙中mol·L-1·min-1 题型05 化学平衡常数的应用 化学平衡常数的应用： ①判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 ②判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 ③利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例5】(24-25高二上·吉林部分学校·期中)三氯化硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中仅充入，分别在温度为条件下发生反应，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．容器内气体的压强： B．由图可知，，平衡常数： C．下，若起始时向该容器中充入，反应将向正反应方向进行 D．下，反应自开始至时， 【变式5-1】(24-25高二下·吉林长春外国语学校·开学考)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是 T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 A．该反应的化学方程式为 B．上述反应的逆反应是吸热反应 C．若平衡浓度符合下列关系式： 则此时的温度为700℃ D．若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol，5min 后温度升高到830℃，此时得 CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态 【变式5-2】(25-26高二上·黑龙江绥化·期中)在的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数为 C．达到平衡时，分离出，平衡向正反应方向移动，不变，逐渐变小 D．达到平衡时，测得，则的平衡浓度为 【变式5-3】(25-26高二上·辽宁大连第八中学·月考)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、。位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、和的体积分数如图所示。下列说法错误的是 A．处与处反应①的平衡常数不相等 B．反应②的焓变 C．处的的体积分数大于处 D．混合气从起始到通过处，①中的生成速率小于②中的生成速率 题型06 化学平衡常数的计算 以（1） N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g)为例 K= （2） 2NH3(g) N2 (g)+ 3H2(g) K1 = （3） N2 (g)+ H2(g) NH3(g) K2 = 分析得（2） = -（1），故平衡常数之间的关系为：K1 = 1/K （3）×2=（2），故K = K2 ③=①+②，故K = K1×K2 ①=③-②，故K1= K/K2  多个反应合并的平衡常数之间的关系：若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商) 【典例6】(25-26高二上·吉林延边第一中学·期中)一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得C的物质的量浓度为。下列说法正确的是 A．x=1 B．此温度下该反应的平衡常数K=2 C．反应前后混合气体的压强之比为1:1 D．A和B的平衡转化率之比为1:3 【变式6-1】(25-26高二上·辽宁实验中学·期中)有反应。一定条件下，将2molX和2molY通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10min达到平衡后，测得生成0.5molZ，W的反应速率为，放出热量。下列说法正确的是 A．反应的热化学方程式为：   B．该温度下， C．平衡后向该容器中再加入1.5molX和0.5molY，平衡不移动 D．增加X的加入量有利于提高Y的转化率 【变式6-2】(25-26高二上·内蒙古多校联考·月考)在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为放热反应 B．25℃时，反应的平衡常数为 C．80℃达到平衡时，分离出，平衡正移，K不变，v正逐渐变小 D．80℃达到平衡时，测得，则的平衡浓度为1 mol·L-1 【变式6-3】(24-25高二上·吉林“BEST合作体”·期末)以CO、为原料进行资源化利用，对于环境、能源均具有重要意义。已知存在如下反应： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   Ⅳ.   回答下列问题： (1)已知某反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为 。 (2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol，一定温度下发生反应Ⅰ.起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。 ①平衡时总压为 Pa。 ②0~20min内，用表示的平均反应速率 ，的平衡浓度 (3)在一定条件下发生反应Ⅰ、Ⅲ（过量），若反应Ⅰ中的转化率为90%，Ⅲ中的转化率为40%，则的产率为 . (4)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂a、催化剂b的反应器，发生反应Ⅰ.转化率与温度的关系如图1所示.在催化剂b作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是 。 (5)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时CO、分别为1mol、2mol时，发生反应Ⅳ，平衡后混合物中的体积分数（）如图2所示。 ①其中，、和由大到小的顺序是 。 ②若在250℃、的条件下，反应达到平衡，则该反应的平衡常数 （分压总压物质的量分数）。 题型07 化学反应速率与平衡移动 化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 化学平衡的移动：在一定条件下，当可逆反应达到平衡后，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。 平衡被破坏后， 当正 > 逆时，平衡向 正反应 方向移动； 当正 < 逆时，平衡向 逆反应 方向移动； 【典例7】(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔第一中学·月考)压强对化学平衡的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向 的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡 。 (2)用v-t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②所示： t1时刻，增大容器容积，压强 ，v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′>v逆′，平衡向 方向移动。 t1时刻，缩小容器容积，压强 ，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′>v正′，平衡向 方向移动。 ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)　m＋n=p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强 ，v′正、v′逆均增大，且v′正=v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强 ，v′正、v′逆均减小，且v′正=v′逆，平衡不移动，如图中下线。 【变式7-1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)可逆反应，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． B． C． D． 【变式7-2】(24-25高二下·吉林通化梅河口第五中学·)一定条件下，存在可逆反应：。起始状态Ⅰ中有A(s)、B(s)和C(g)，经如下图所示过程达到各平衡状态，状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等。 下列叙述正确的是 A．容器内压强： B．平衡常数： C．若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则 D．逆反应的速率： 【变式7-3】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)提升生态文明，建设美丽中国。化学反应对防治环境污染有着极其重要的意义。回答下列问题： (1)汽车发动机内会发生反应生成。与反应生成需要吸收能量。该反应的热化学方程式为 。 (2)在催化剂作用下，能将转化为无害的：  。向体积为的恒容密闭容器中通入和，在不同催化剂作用下，内的转化率与温度的关系如图1所示。 ①根据图中信息分析，350℃时，反应在催化剂 (填化学式)作用下的活化能最高。 ②a点 (填“是”“不是”或“无法判断”)处于平衡状态。 ③为提高的平衡转化率同时提高反应速率，可采取的措施有 (填选项字母)。 A．升高温度    B．缩小容器的体积    C．增加的浓度    D．及时分离出 (3)向密闭容器中加入、和，发生反应：  。测得的平衡转化率随温度、压强变化的曲线如图2所示。 ① (填“>”或“<”，下同)； 0。 ②，向的恒容密闭容器中通入、和，仅发生反应：，下列叙述能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．和的转化率相等    B．的值不再改变 C．消耗的同时生成    D．混合气体的平均摩尔质量不再改变 题型08 化学平衡移动的影响因素 化学平衡移动的影响因素： （1）温度：在其他条件不变的情况下，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。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 正反应方 向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 逆反应 方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积 减小 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 增大 的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动 无影响 。但催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 【典例8】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)在容积不变的密闭容器中进行如下反应：。达到平衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的是 A．加入，平衡正向移动，体系压强减小 B．加入少量C，正反应速率增大 C．降低温度，平衡向正反应方向移动 D．加入，混合气体的密度增大 【变式8-1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)下列装置及设计不能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．探究反应物浓度对反应速率的影响 C．测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 D．探究温度对化学平衡的影响 【变式8-2】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中联考·月考)催化剂I和II均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法正确的是    A．使用II时，反应历程分4步进行，第2步是决速步 B．反应过程中要使M所能达到的最高浓度更大，应使用催化剂I C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．达到平衡时，升高温度，M的浓度增大 【变式8-3】(25-26高二上·吉林长春实验中学·)下列说法正确的是 A．  ，升高温度，混合气体颜色变浅 B．(蓝色)(黄色)  ，稀溶液受热颜色变黄 C．，加入少量KCl固体，溶液红色变浅 D．(橙色)(黄色)，向溶液中滴加几滴浓硫酸，溶液变为黄色 题型09 勒夏特列原理 勒夏特列原理的内容： 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。 【典例9】(25-26高二上·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)1884年勒夏特列提出了平衡移动原理，下列事实中不能用该原理解释的是 A．溴水中有化学平衡，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 B．反应(正反应放热)，平衡后，升高温度体系颜色变深 C．对于，达到平衡后，缩小容器容积可使体系颜色变深 D．二氧化硫催化氧化反应，使用过量的空气以提高的利用率 【变式9-1】(25-26高二上·黑龙江大庆实验中学·月考)下列事实，不能用勒夏特列原理解释的有几项 ①实验室制备乙酸乙酯时，加入稍过量的乙醇 ②浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 ③氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 ④开启啤酒瓶后，瓶中立刻产生大量气泡 ⑤红棕色的加压后颜色先变深后变浅 ⑥黄绿色的氯水光照后颜色变浅 ⑦高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎 A．2 B．3 C．4 D．5 【变式9-2】(25-26高二上·黑龙江华楠县第一中学中学·月考)下下列平衡移动方向和现象判断正确的是 A．，加水稀释，平衡正向移动，溶液黄色加深 B．，压缩容器体积，平衡正向移动，气体颜色变浅 C．，压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色加深 D． △H<0，升高温度，平衡正向移动 【变式9-3】(24-25高二上·德强高中·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．25℃~100℃，随温度升高，纯水的减小 B．配制溶液时，常将晶体溶于较浓的盐酸中 C．工业合成氨，采用400℃~500℃的高温条件 D．工业制备，加入大量水，同时加热 题型10 化学平衡相关图像 在结合化学反应原理分析图像时，应注意下列几点： （1） 横坐标和纵坐标的含义； （2） 曲线的趋势或斜率； （3） 曲线上的特殊点，如起点、终点、交点和拐点等； （4） 根据需要用辅助线，等温线、等压线等。 一、速率/浓度—时间图像 （1）c-t图像 写出化学反应方程式：A+3B 4C （2）-t图像 ① 由图可知，t2时刻，正 > '逆平衡向 正反应 方向移动。改变的反应条件可能是 增大反应物的浓度 。 ②对于该反应，增大压强，化学平衡改变的-t图像如下图： 增大压强，体积减小，所有物质的浓度都增大，正逆速率都增大，总压强增大，平衡向着压强减小的方向，即平衡向 正反应 方向移动。 ③某反应，升高温度，速率-时间图像如下： 升高温度，正、逆反应速率均 加快 ，但逆反应速率 > 正反应速率，平衡向逆反应方向移动，逆反应方向为 吸热 反应，正反应方向为 放热 反应。 二、该反应的A的转化率如下图， 1、转化率—时间—温度图像 解题原则：先出现拐点的反应先达到平衡状态，即“先拐先平数值大” T1 > T2，温度升高，平衡向 正反应 方向移动，A的平衡转化率增大，故正反应为 吸热 反应。 2、转化率—时间—压强图像 p1 < p2，压强增大，A的平衡转化率减小，即化学平衡向 逆反应 方向移动，故m+n > p+q。 三、转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 分析该图像， 压强相同时，升高温度，反应物的转化率 增大 ，平衡向 正反应 方向移动，即正反应方向为 吸热 反应； 温度相同时，增大压强，反应物的转化率 增大 ，平衡向 正反应 方向移动，即m+n > p+q。 【典例10】(25-26高二上·黑龙江大庆大庆中学·月考)已知和可以相互转化： 。现将一定量和的混合气体通入一体积为的恒温密闭容器中，和浓度随时间变化关系如图所示。反应进行至时，曲线发生变化的原因是 A．升高温度 B．缩小容器体积 C．加入了 D．加入了 【变式10-1】(24-25高一下·吉林吉林第一中学·期中)对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A． B．    C． D． 【变式10-2】(24-25高二上·内蒙古包头·期末)以物质的量之比为1：2向桓压密闭容器中充入X，Y，发生反应 ，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．Q点，N点均已达到平衡状态 B．M，N点反应物分子的有效碰撞几率不同 C．升温平衡逆向移动，说明 D．由于温度低导致反应速率慢M点未达平衡 【变式10-3】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)下列说法正确的是 A．由图甲可知：反应在低温下有利于自发进行 B．若图乙表示恒温恒容密闭容器中发生反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．图丙表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 D．图丁表示在恒温恒压条件下，发生反应，在一定条件下达到平衡状态，时刻改变的条件可以是充入 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 化学平衡 题型01 可逆反应与化学平衡状态 题型02 化学平衡状态的特征 题型03 化学平衡状态的判断依据 题型04 化学平衡常数 题型05 化学平衡常数的应用 题型06 化学平衡常数的计算 题型07 化学反应速率与平衡移动 题型08 化学平衡移动的影响因素 题型09 勒夏特列原理 题型10 化学平衡相关图像 题型01 可逆反应与化学平衡状态 一、可逆反应 1、可逆反应的定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应； 2、可逆反应方程式中，用“”代替“”。 3、可逆反应的特点： 双向性：正、逆方向进行； 双同性：正、逆反应是在相同条件下，同时进行； 共存性：反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 二、化学平衡状态 1、化学平衡的定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物和生成物的浓度均不再随时间而改变，这种状态称之为化学平衡状态； 2、化学平衡状态的建立： 向体系内充入一定量的反应物，反应刚开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为0，逆反应速率为0； 随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大； 当正反应速率 = 逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。如下图，t1时刻后，反应达到平衡状态。 【典例1】(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯达拉特旗第一中学·期末)某温度时，在一定体积的密闭容器中，某一反应中气体、的物质的量随时间变化的曲线如图所示，则该反应的化学方程式可能是下列的 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，从反应开始，X的物质的量减少，Y的物质的量增加，则X为反应物、Y为生成物，最终X、Y的物质的量都不再改变时都不是零，说明为可逆反应，开始至平衡时，，，则X、Y的化学计量数之比为2∶1，所以反应方程式为或，故选B； 【变式1-1】(25-26高二上·内蒙古乌兰察布联考·期中)已知反应，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应进行到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 浓度/ 0.44 0.6 0.6 下列叙述中正确的是 A．平衡时 B．该时刻正、逆反应速率的大小： C．若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态 D．若增大压强，则达到平衡时的转化率增大 【答案】A 【详解】A．在某温度下反应的平衡常数为400，由此可列出三段式， ，根据平衡常数，解得，平衡时的浓度为，A正确； B．在该时刻下浓度商，反应未达平衡，正向进行，则有，B错误； C．反应前后总物质的量和总质量均不变，平均摩尔质量始终不变，无法说明反应已达到平衡状态，C错误； D．反应前后气体物质的量相同，若增大压强，平衡不移动，故转化率不变，D错误； 故答案选A。 【变式1-2】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)某温度下，在的恒容密闭容器甲中加入足量粉末，发生反应：  ，末到达平衡状态时，测得的浓度为。其他条件不变，在的恒容密闭容器乙中发生上述反应，末到达平衡时的浓度为。下列叙述正确的是 A．容器内气体密度不变时，反应到达平衡状态 B． C．内，容器乙中的平均反应速率 D．在容器乙中的反应速率和反应平衡常数均大于在容器甲中的反应速率和反应平衡常数 【答案】A 【详解】A．该反应中固体CaCO3和CaO的物质的量变化不影响浓度，但CO2的生成会影响气体密度，由于总质量守恒，气体密度随CO2浓度变化而变化，当密度不变时反应达平衡，A正确； B．平衡常数K仅与温度有关，温度相同则K相等，因K=c(CO2)，故平衡时CO2浓度应相等，B错误； C．乙容器中CO2的平均反应速率应为浓度变化除以时间，即v(CO2)=，C错误； D．平衡常数仅由温度决定，温度相同则K相等，D错误； 综上所述，答案为A。 【变式1-3】(24-25高二上·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)中国文化源远流长，也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是 A．“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，粮食酿酒过程中酒化酶将葡萄榶转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快 B．“冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水高 C．《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应互为可逆反应 D．“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉”，这里的能量变化是化学能转化为热能和光能 【答案】D 【详解】A．温度过高会降低酒化酶的活性，速率可能降低，故A错误； B．相同条件下等质量冰的能量比液态水低，故B错误； C．HgS受热分解生成Hg和S，而Hg和S常温下反应生成HgS，反应条件不同，不是可逆反应，故C错误； D．反应涉及燃烧过程，伴随能量变化是化学能转化为热能和光能，D正确； 故选：D。 题型02 化学平衡状态的特征 化学平衡状态的特征 “逆”“等”“动”“定”“变” 逆——可逆反应 等——（逆） 动——化学平衡是一种动态平衡 定——反应物和生成物的百分含量保持不变 变——条件改变，化学平衡状态可能改变，建立新平衡 【典例2】(25-26高二上·内蒙古多校联考·月考)下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的个数是 ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；②反应体系的颜色不再变化； ③百分含量：；④反应速率：； ⑤；⑥； ⑦混合气体的平均相对分子质量不变；⑧反应体系的温度不变； ⑨断开2 mol H-I的同时断开1 mol H-H。 A．3 B．4 C．6 D．7 【答案】B 【详解】①平衡时单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI，速率比例应为1:2，①错误； ②I2为有色气体，颜色不变说明其浓度不再变化，②正确； ③w(HI)=w(I2)仅为瞬时关系，无法说明平衡，③错误； ④速率关系未体现正逆方向且比例错误，④错误； ⑤浓度比为2:1:1可能出现在非平衡状态，⑤错误； ⑥v分解(HI)=v生成(HI)表明正逆速率相等，⑥正确； ⑦总物质的量和总质量均不变，平均相对分子质量始终不变，⑦错误； ⑧若反应伴随热效应，温度不变说明热量变化停止，达到平衡，⑧正确； ⑨断开2mol H-I（正反应）与1mol H-H（逆反应）符合计量数关系，⑨正确。 综上，②⑥⑧⑨正确，故答案为B。 【变式2-1】(25-26高二上·内蒙古包头第一中学·月考)是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应达到平衡状态的是 ①每生成的同时消耗 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤ A．①④ B．①③④ C．②④ D．①③⑤ 【答案】A 【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。 【详解】①每生成34g NH3的同时消耗44 gCO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①符合题意； ②该反应混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此当混合气体的平均相对分子质量不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故②不符合题意； ③容器中只有NH3和CO2为气体，且二者体积之比始终为2：1，则NH3的体积分数始终不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故③不符合题意； ④由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度会发生变化，因此混合气体的密度保持不变，说明反应达到了平衡状态，故④符合题意； ⑤任何时刻均存在c(NH3)：c(CO2)=2：1，因此当c(NH3)：c(CO2)=2：1时，不能说明反应达到平衡状态，故⑤不符合题意； 故答案选A。 【变式2-2(25-26高二上·辽宁实验中学·期中)温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】A 【详解】A．不妨设在反应Ⅰ中，H2减少x mol，H2O增加x mol，总物质的量不变；但在反应Ⅱ中，H2减少3y mol，H2O增加y mol，总减少2y mol。当总物质的量不再变化时，说明y不再变化（反应Ⅱ平衡），此时反应Ⅰ的x也必然稳定（否则会破坏反应Ⅱ的平衡），因此A可作为判据，A正确； B．根据反应式，H2O的物质的量始终等于CO和CH3OH的物质的量之和，该等式恒成立，与是否平衡无关，B错误； C．反应Ⅰ和Ⅱ的总质量始终不变（反应前后气体总质量守恒），且体积恒定，因此密度始终不变，C错误； D．根据PV=nRT，容器体积不变，温度恒定，Ar组分的分压只与物质的量成正比，反应过程中Ar的物质的量不变，所以分压始终不变，不能作为平衡状态的判据，D错误； 故选A。 【变式2-3】(25-26高二上·辽宁沈阳东北育才学校·月考)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个 ①体系的密度不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度相等        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率    ⑥ ⑦体系气体平均相对分子质量不再改变 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【详解】①密度是否变化取决于总物质的体积和总质量的变化，固定容积体积不变，质量不变，密度为恒值，不能用来说明反应已达到平衡，①错误； ②不传热的固定容积中，温度为变量，当体系的温度不再改变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，②正确； ③各组分的浓度相等，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断是否达到平衡状态，③错误； ④各组分的质量分数不再改变，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，④正确； ⑤反应速率与化学计量数成正比，则反应速率始终满足v(A)：v(B)＝m：n，无法判断是否达到平衡状态，⑤错误； ⑥表示的是正逆反应速率，且满足化学计量数关系，说明达到平衡状态，⑥正确； ⑦m、n、p、q不确定，无法判断体系气体的平均相对分子质量是否为变量，则无法判断平衡状态，⑦错误； 故选B。 题型03 化学平衡状态的判断依据 化学平衡状态的判断依据 1、直接依据 （1）（逆）（即同一物质的消耗速率与生成速率 相等 ） （2）各物质的浓度保持不变 2、间接依据 （1）各物质的百分含量保持不变； （2）各物质的物质的量不随时间的改变而改变； （3）各气体的体积不随时间的改变而改变； （4）反应物的转化率保持不变； （5）有色体系的颜色不再改变； （6）绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 【注意】以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， 项目 判断依据 是否平衡 正逆反应速率的关系 单位时间内消耗m mol A,同时生成n mol B 是 ：=m:n:p:q 不一定 单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 压强 m+n=p+q时，其他条件一定，总压强不变 不一定 m+np+q时，其他条件一定，总压强不变 是 气体密度 恒温恒容体系，气体密度不变 不一定 【典例3】(24-25高二上·吉林“BEST合作体”·期末)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应。，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的密度不变        ②容器内气体的压强不变 ③混合气体的总物质的量不变    ④B的物质的量浓度不变 ⑤        ⑥ A．②⑤⑥ B．①④⑤ C．②④⑤⑥ D．只有④ 【答案】B 【详解】①混合气的密度等于混合气的总质量除以容器体积，A是固体，所以混合气的总质量是一个变量，容器体积是定值，所以混合气密度在未平衡前一直在变化，当密度不变时，反应达到平衡状态，①符合题意； ②该反应是反应前后气体系数之和相等的反应，在温度和容积一定时，压强和气体的总物质的量成正比，所以容器内气体的压强一直不变，则压强不变不能判断该反应是否平衡，②不符合题意； ③该反应的混合气的总物质的量一直不变，故不能用总的物质的量不变判断是否平衡，③不符合题意； ④B的物质的量浓度不再变化说明达到了平衡状态，④符合题意； ⑤用C表示的正反应速率等于用D表示的逆反应速率，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，⑤符合题意； ⑥当各物质浓度不发生变化，反应达到平衡，⑤不符合题意； 故①④⑤都是平衡状态的标志； 故答案为：B。 【变式3-1】(24-25高二上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个 ①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度相等 ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥ ⑦体系气体平均相对分子质量不再改变 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【详解】①不传热的固定容积中，若正向为气体气体减小的放热反应，即n减小、T增大，当体系的压强不再改变时，不一定达到平衡状态，故①不选； ②不传热的固定容积中，温度为变量，当体系的温度不再改变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故②选； ③各组分的浓度相等，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断是否达到平衡状态，故③不选； ④各组分的质量分数不再改变，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故④选； ⑤反应速率与化学计量数成正比，则反应速率始终满足，无法判断是否达到平衡状态，故⑤不选； ⑥，表示的是正逆反应速率，且满足化学计量数关系，说明达到平衡状态，故⑥选； ⑦m、n、p、q不确定，无法判断体系气体的平均相对分子质量是否为变量，则无法判断平衡状态，故⑦不选； 根据分析可知，一定能说明反应已达到平衡的是②④⑥； 答案选B。 【变式3-2】(25-26高二上·辽宁朝阳建平县高级中学·月考)向恒温恒容密闭容器中加入和发生反应：，下列情况可以证明反应达到平衡状态的是 A．每消耗同时消耗 B．每断开氮氮键同时断开氮氢键 C．体系压强不再改变 D．的体积分数不再改变 【答案】C 【详解】A．每消耗同时消耗，正逆反应速率不相等，反应未达平衡，故A不选； B．每断开氮氮键表示1molN2消耗，断开氮氢键表示1molNH3消耗，正逆反应速率不相等，反应未达平衡，故B不选； C．反应是体积不相等的反应，如果没有平衡，正向进行时压强会减小，现压强不变可以说明达到平衡，故C选； D．设N2消耗的物质的量为x，列三段式如下： 任意时刻N2的体积分数为，始终为定值，故的体积分数不再改变不能说明达到平衡，故D不选； 答案选C。 【变式3-3】 (25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学·期中)某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质之间进行反应，相关量如下图所示。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)已知。时，用表示该反应的化学反应速率 。 (3)反应达到平衡时，X的转化率为 (保留一位小数)，Z的体积分数为 。 (4)只改变下列一个条件，能增大反应速率的是 (填字母)。 A．降低温度    B．增加X的物质的量    C．压缩体积至1L    D．恒容下充入惰性气体    E．恒压下充入惰性气体 (5)下列能够判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。 A．X、Y、Z的反应速率相等    B．X、Y、Z的浓度相等    C．体系的总压强保持不变    D．混合气体的密度保持不变    E．生成1molZ的同时生成2molX 【答案】(1) (2) (3) ①. ②. (4)BC (5)CE 【分析】分析图像物质的量减少的为反应物，增加的为生成物，各物质的物质的量的变化值与化学计量数成正比得出反应方程式为，据此分析； 【详解】（1）由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达2min时，△n(X)=0.8mol，△n(Y)=1.2mol，△n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数成正比，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=2：3：1，此时各种物质的浓度都不再发生变化，说明反应达到了平衡状态，所以反应的化学方程式为； （2）0~5min时X的物质的量变化了0.8mol，则用X表示的反应速率； （3）反应达到平衡时，消耗X为0.8mol，X的转化率为；平衡时X为1.6mol，Y为1.2mol，Z为0.4mol，气体总物质的量为1.6+1.2+0.4=3.2mol，Z的体积分数为； （4）A．降低温度，减慢反应速率，A错误； B．增加X的物质的量，增大了X的浓度，加快了反应速率，B正确； C．压缩体积至1L，各组分浓度增大，加快了反应速率，C正确； D．恒容下充入惰性气体，各组分浓度不变，反应速率不变，D错误； E．恒压下充入惰性气体，容器体积增大，各组分浓度减少，反应速率减慢，E错误； 故选BC； （5）A．化学反应速率之比等于化学计量数之比，X、Y、Z的反应速率不可能相等，A错误； B．X、Y、Z的浓度相等，反应不一定处于平衡状态，B错误； C．该反应是气体分子总数变化的反应，气体总物质的量是个变化的量，总压强也是变化的量，变化的量不变即为平衡，体系的总压强保持不变，说明反应达到了平衡，C正确； D．体系物质全为气体，混合气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度是恒定值，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到了平衡，D错误； E．生成1molZ的说明消耗2molX，同时生成2molX，即同一种物质的正逆反应速率相等，说明反应达到了平衡，E正确； 故选CE； 题型04 化学平衡常数 化学平衡常数： 1、化学平衡常数的定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。 以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， K= 2、化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数只受 温度 影响，与浓度无关； 正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数 增大 ；温度降低，平衡常数 减小 ； 正反应是放热反应，温度升高，平衡常数 减小 ；温度降低，平衡常数 增大 。 通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 一般来说，K>105时，该反应就进行的基本完全。 【典例4】(25-26高二上·辽宁营口普通高中·期中)某密闭容器中，发生反应。该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】平衡常数表达式仅包含气态物质和溶液的浓度，固体(如C)和纯液体不写入。反应式为C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)，故K应为生成物CO和H2的浓度乘积除以反应物H2O的浓度，故答案为：C。 【变式4-1】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)时，向容积为的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，达到平衡时，的分压(分压总压物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入时，容器内混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数 B．由图像可得到： C．随着增大，的平衡分压的百分比不断增大 D．时反应达到点平衡状态，内 【答案】A 【分析】设c点平衡时CO2转化的物质的量为x mol，c点三段式可表示为： 此时算得x=0.5，P总=p kPa，则有n(CO2)=n(HCHO)=n(H2O)=0.5 mol，n(H2)=1 mol，P(CO2)=P(HCHO)=P(H2O)=0.2p kPa，P(H2)=0.4p kPa，据此解答。 【详解】A．平衡常数只与温度有关，故a、c两点Kp值相等，用c点所得数值计算，　，A正确； B．平衡常数只与温度有关，故a、b、c三点Kp值相等，B错误； C．随着增大，最终P(H2)不断增大，而的平衡分压的百分比不断减小，C错误； D．5min时达到c点平衡状态，则0~5min内，D错误； 故选A。 【变式4-2】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)一定温度下，某氧化物粉尘与在一密闭容器中进行反应： ，的线性关系如图所示(K为平衡常数，)。下列说法正确的是 A．该反应的 B．M点时的消耗速率大于生成速率 C．若反应在绝热容器中进行，重新平衡后的浓度将减小 D．温度不变，将点对应的容器容积扩大，重新达到平衡时，的浓度增大 【答案】C 【详解】A．由于横坐标代表温度的倒数，所以横轴由左向右表示温度降低，又因为纵坐标代表平衡常数的负对数，所以纵轴由下到上表示平衡常数增大，由题图可知，随温度降低，平衡常数减小，说明该反应的平衡逆向移动，所以正反应是吸热反应，因此该反应，A错误； B．M点不是平衡点，由题图知此时，则M点的反应正向进行，所以R的消耗速率小于生成速率，B错误； C．由A选项可知，反应为吸热反应，若反应在绝热容器中进行，温度会降低平衡逆向移动，重新平衡后的浓度将减小，C正确； D．反应的平衡常数，温度不变，平衡常数不变，所以扩大容器容积，CO的浓度不变，D错误； 故选C。 【变式4-3】(24-25高三上·湖南a佳教育·)向刚性密闭容器甲、乙中分别加入物质的量均为1mol的X和Y，发生反应：  ，已知容器甲、乙的体积比为1∶2，达到平衡时，测得M的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。已知容器乙中反应在条件下经过xmin达到平衡。下列说法正确的是 A． B．压强： C．平衡常数： D．0~xmin内，容器乙中mol·L-1·min-1 【答案】D 【详解】A．乙→甲过程中相当于进行加压操作，体积变为原来的一半，c→a时，若平衡不移动，则M的浓度应为1mol·L-1，而图象上为0.8mol·L-1，说明平衡逆向移动，该反应是气体体积增大的反应，即，故A项错误； B．乙→甲过程中相当于进行加压操作，由于平衡逆向移动，a中压强要比略小，即，故B项错误； C．平衡常数只与温度有关，由得该反应为吸热反应，则升高温度，平衡常数变大，即有，故C项错误； D．容器乙中达到平衡时，mol·L-1，则0∼xmin内mol·L-1·min-1，又因为化学计量数，则容器乙中mol·L-1·min-1，D项正确； 综上所述，正确的是D项。 题型05 化学平衡常数的应用 化学平衡常数的应用： ①判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 ②判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 ③利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例5】(24-25高二上·吉林部分学校·期中)三氯化硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中仅充入，分别在温度为条件下发生反应，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．容器内气体的压强： B．由图可知，，平衡常数： C．下，若起始时向该容器中充入，反应将向正反应方向进行 D．下，反应自开始至时， 【答案】C 【分析】由图可知，T2条件下反应优先达到平衡，且三氯化硅的物质的量分数小于T1条件下，说明温度T2大于T1，且升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应。 【详解】A．该反应是气体体积不变的反应，则b点和a点气体的物质的量相等，由分析可知，温度T2大于T1，说明b点容器内气体的压强小于a点，故A错误； B．由分析可知，温度T2大于T1，该反应为吸热反应，T1条件下平衡常数小于T2条件下，故B错误； C．由图可知，T2条件下三氯化硅的物质的量分数为40%，该反应是气体体积不变的反应，所以平衡时三氯硅烷的物质的量浓度为=0.4mol/L，二氯硅烷和四氯硅烷的物质的量浓度为×=0.3mol/L，反应的平衡常数K=≈0.56，则起始充入0.8mol三氯硅烷、0.2mol二氯硅烷和1mol四氯硅烷时，反应的浓度熵Qc==0.3125＜K，则反应将向正反应方向进行，故C正确； D． 由图可知，T1条件下，100min达到平衡状态，三氯化硅的物质的量分数为50%，该反应是气体体积不变的反应，所以平衡时三氯硅烷的物质的量浓度为=0.5mol/L，由方程式可知，100min内四氯化硅的反应速率为=2.5×10—3 mol/(L·min)，故D错误； 故选C。 【变式5-1】(24-25高二下·吉林长春外国语学校·开学考)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是 T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 A．该反应的化学方程式为 B．上述反应的逆反应是吸热反应 C．若平衡浓度符合下列关系式： 则此时的温度为700℃ D．若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol，5min 后温度升高到830℃，此时得 CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．由平衡常数表达式可知，反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，故A错误； B．由表格数据可知，升高温度，化学平衡常数减小，说明正反应为放热反应，逆反应是吸热反应，故B正确； C．由反应的平衡常数可知，平衡浓度符合关系式时，平衡常数==0.60，则此时的温度为1000℃，故C错误； D．由方程式可知，830℃条件下生成0.4mol一氧化碳时，二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol-0.4mol=0.6mol，水蒸气的物质的量为0.4mol，假设容器体积为VL，则反应的浓度熵Qc==2.25＞1.00，则反应未达到平衡，故D错误； 故选B。 【变式5-2】(25-26高二上·黑龙江绥化·期中)在的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数为 C．达到平衡时，分离出，平衡向正反应方向移动，不变，逐渐变小 D．达到平衡时，测得，则的平衡浓度为 【答案】C 【详解】A．平衡常数随温度升高而减小，说明升温使平衡逆向移动，正反应为放热反应，A错误； B．25℃时逆反应的平衡常数为原反应的倒数，即，而非，B错误； C．分离产物会减少其浓度，导致平衡正移；K仅与温度有关，温度不变则K不变。随着反应进行，CO浓度降低，v正逐渐减小，C正确； D．230℃时，，容器体积为0.03 L，则。代入，得，D错误； 故选C。 【变式5-3】(25-26高二上·辽宁大连第八中学·月考)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、。位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、和的体积分数如图所示。下列说法错误的是 A．处与处反应①的平衡常数不相等 B．反应②的焓变 C．处的的体积分数大于处 D．混合气从起始到通过处，①中的生成速率小于②中的生成速率 【答案】D 【详解】A．平衡常数K仅与温度有关，绝热反应中和处温度不同（由图像温度曲线可知到温度升高），温度不同，故K不相等，A正确； B．由图可知，在绝热体系中温度随反应进行升高，说明总反应放热，但反应①为吸热反应，则反应②必为放热反应（ΔH₂<0），以抵消吸热并使体系升温，B正确； C．为反应①产物，到时体积分数不变（反应①生成速率=反应②消耗速率），但反应①仍正向进行（温度上升时平衡正向移），持续生成，且总气体物质的量因反应②减少，故处体积分数大于，C正确； D．由图可知，从起始到，体积分数显著增加，而体积分数极低。由于在反应②中，极低的体积分数说明反应②消耗生成的速率小于反应①生成的速率，使得体系中累积，D错误； 故答案选D。 题型06 化学平衡常数的计算 以（1） N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g)为例 K= （2） 2NH3(g) N2 (g)+ 3H2(g) K1 = （3） N2 (g)+ H2(g) NH3(g) K2 = 分析得（2） = -（1），故平衡常数之间的关系为：K1 = 1/K （3）×2=（2），故K = K2 ③=①+②，故K = K1×K2 ①=③-②，故K1= K/K2  多个反应合并的平衡常数之间的关系：若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商) 【典例6】(25-26高二上·吉林延边第一中学·期中)一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得C的物质的量浓度为。下列说法正确的是 A．x=1 B．此温度下该反应的平衡常数K=2 C．反应前后混合气体的压强之比为1:1 D．A和B的平衡转化率之比为1:3 【答案】C 【分析】依题意，列出三段式：；据此作答。 【详解】A．平衡时生成C、D的物质的量均为0.8 mol，则x=2（变化量之比等于系数比），A错误； B．，B错误； C．恒温恒容体系中，压强之比等于物质的量之比，则，C正确； D．A的转化率，B的转化率，二者转化率之比为3:1，D错误； 故答案选C。 【变式6-1】(25-26高二上·辽宁实验中学·期中)有反应。一定条件下，将2molX和2molY通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10min达到平衡后，测得生成0.5molZ，W的反应速率为，放出热量。下列说法正确的是 A．反应的热化学方程式为：   B．该温度下， C．平衡后向该容器中再加入1.5molX和0.5molY，平衡不移动 D．增加X的加入量有利于提高Y的转化率 【答案】A 【分析】依据题意，10 min达到平衡后，测得生成0.5 molZ，W的反应速率为 0.05 mol⋅L-1⋅min-1，则生成W为1 mol，又变化量之比等于计量数之比，则n=2； 生成0.5 molZ，放出�� kJ热量，则；依据上述分析，列出三段式： ；据此作答。 【详解】A．依据分析，该反应的热化学方程式为，A正确； B．依据分析，，B错误； C．X为固体，增加其量不影响平衡；加入0.5 mol Y，，反应正向移动，C错误； D．X为固体，其量的增减不改变平衡状态，Y的转化率不变，D错误； 故答案选A。 【变式6-2】(25-26高二上·内蒙古多校联考·月考)在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为放热反应 B．25℃时，反应的平衡常数为 C．80℃达到平衡时，分离出，平衡正移，K不变，v正逐渐变小 D．80℃达到平衡时，测得，则的平衡浓度为1 mol·L-1 【答案】D 【详解】A．由表格知，平衡常数随温度升高而减小，说明升温使平衡逆向移动，故正反应为放热反应，A正确； B．25℃时逆反应的平衡常数为原反应的倒数，即，B正确； C．分离会减少产物浓度，导致Q＜K，平衡正移；但K仅与温度有关，温度不变则K不变。随着反应进行，CO浓度逐渐降低，v正逐渐减小，C正确； D．80℃，平衡时，CO的平衡浓度为1 mol/L，代入可得的平衡浓度为2 mol/L，D错误； 故选D。 【变式6-3】(24-25高二上·吉林“BEST合作体”·期末)以CO、为原料进行资源化利用，对于环境、能源均具有重要意义。已知存在如下反应： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   Ⅳ.   回答下列问题： (1)已知某反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为 。 (2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol，一定温度下发生反应Ⅰ.起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。 ①平衡时总压为 Pa。 ②0~20min内，用表示的平均反应速率 ，的平衡浓度 (3)在一定条件下发生反应Ⅰ、Ⅲ（过量），若反应Ⅰ中的转化率为90%，Ⅲ中的转化率为40%，则的产率为 . (4)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂a、催化剂b的反应器，发生反应Ⅰ.转化率与温度的关系如图1所示.在催化剂b作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是 。 (5)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时CO、分别为1mol、2mol时，发生反应Ⅳ，平衡后混合物中的体积分数（）如图2所示。 ①其中，、和由大到小的顺序是 。 ②若在250℃、的条件下，反应达到平衡，则该反应的平衡常数 （分压总压物质的量分数）。 【答案】(1) (2) 0.8p 0.01 0.9 (3)54% (4)催化剂的活性降低 (5) 【详解】（1）某反应的平衡常数表达式为，可得方程式，根据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅲ可得该反应，则该反应的热化学方程式为 。 （2）向一容积为2L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol，一定温度下发生反应，起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%，列出三段式： ①，得n=0.4，平衡时总压为。 ②0~20min内，用表示的平均反应速率，的平衡浓度 （3）在一定条件下发生反应Ⅰ、Ⅲ（过量），若反应Ⅰ中的转化率为90%，Ⅲ中的转化率为40%，列出三段式： 则的产率为。 （4）催化剂在特定温度下催化能力最强，在催化剂b作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是催化剂的活性降低。 （5）①该反应为体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，结合图像，、和由大到小的顺序是。 ②若在250℃、的条件下，反应达到平衡，列出三段式： ，解得m=，CO、H2、CH3OH分压分别为，则该反应的平衡常数。 题型07 化学反应速率与平衡移动 化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 化学平衡的移动：在一定条件下，当可逆反应达到平衡后，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。 平衡被破坏后， 当正 > 逆时，平衡向 正反应 方向移动； 当正 < 逆时，平衡向 逆反应 方向移动； 【典例7】(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔第一中学·月考)压强对化学平衡的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向 的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡 。 (2)用v-t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②所示： t1时刻，增大容器容积，压强 ，v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′>v逆′，平衡向 方向移动。 t1时刻，缩小容器容积，压强 ，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′>v正′，平衡向 方向移动。 ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)　m＋n=p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强 ，v′正、v′逆均增大，且v′正=v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强 ，v′正、v′逆均减小，且v′正=v′逆，平衡不移动，如图中下线。 【答案】(1) 气体体积缩小 气体体积增大 不移动 (2) 减小 正反应 增大 逆反应 增大 减小 【详解】（1）根据勒夏特列原理，其他条件不变时， ①增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动； ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动； ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动； （2）ⅰ.其他条件不变，根据，t1时刻，增大容器容积，压强减小；v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′>v逆′，平衡向正反应方向移动；t1时刻，缩小容器容积，压强增大，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′>v正′，故平衡向逆反应方向移动； ⅱ. 对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)　m＋n=p，故其他条件不变，缩小容器容积，压强增大；增大容器容积，压强则会减小。 【变式7-1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)可逆反应，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． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、B、C全是气体，根据“先拐先平数值大”，由图可知p1曲线先达到平衡，则p1大于p2，p1达到平衡时C%大于p2，说明压强增大，平衡在往正方向移动，则正反应反应方向是物质的量减小的方向，a+b>p。 故答案选B。 【变式7-2】(24-25高二下·吉林通化梅河口第五中学·)一定条件下，存在可逆反应：。起始状态Ⅰ中有A(s)、B(s)和C(g)，经如下图所示过程达到各平衡状态，状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等。 下列叙述正确的是 A．容器内压强： B．平衡常数： C．若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则 D．逆反应的速率： 【答案】C 【详解】A．平衡Ⅱ到平衡Ⅲ，因为温度不变，所以平衡常数K不变，，Ⅱ和Ⅲ容器内C的浓度应相等，再根据p=cRT，所在Ⅱ和Ⅲ容器内压强相等，A错误； B．因正方向△H>0，降低温度使平衡逆向移动，平衡常数K减小，应该为K(Ⅱ)>K(Ⅳ)，B错误； C．状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则状态Ⅰ和Ⅲ的C物质的量相等，若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，设状态Ⅲ体积为V，状态Ⅰ的体积为，，，C正确； D．由题可知，状态Ⅰ到状态Ⅱ是向逆反应建立平衡，逆方向速率减小，状态Ⅱ和状态Ⅲ的温度相同，C的浓度相同，逆向速率应相等，状态Ⅲ到状态Ⅳ是因为降温使平衡移动，由此可知，逆反应方向速率应该为v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)，D错误； 故选C。 【变式7-3】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)提升生态文明，建设美丽中国。化学反应对防治环境污染有着极其重要的意义。回答下列问题： (1)汽车发动机内会发生反应生成。与反应生成需要吸收能量。该反应的热化学方程式为 。 (2)在催化剂作用下，能将转化为无害的：  。向体积为的恒容密闭容器中通入和，在不同催化剂作用下，内的转化率与温度的关系如图1所示。 ①根据图中信息分析，350℃时，反应在催化剂 (填化学式)作用下的活化能最高。 ②a点 (填“是”“不是”或“无法判断”)处于平衡状态。 ③为提高的平衡转化率同时提高反应速率，可采取的措施有 (填选项字母)。 A．升高温度    B．缩小容器的体积    C．增加的浓度    D．及时分离出 (3)向密闭容器中加入、和，发生反应：  。测得的平衡转化率随温度、压强变化的曲线如图2所示。 ① (填“>”或“<”，下同)； 0。 ②，向的恒容密闭容器中通入、和，仅发生反应：，下列叙述能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．和的转化率相等    B．的值不再改变 C．消耗的同时生成    D．混合气体的平均摩尔质量不再改变 【答案】(1)  或   (2) 不是 B (3) > < BD 【详解】（1）与反应生成需要吸收能量，则生成需要吸收能量，热化学方程式为  或  。 （2）①由图可知，内，在催化作用下的转化率最低，反应速率最慢，反应活化能最大。②为放热反应，若点处于平衡状态，则温度升高，的转化率会下降，与图像不符，故点不是处于平衡状态。③反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率下降，A项不符合题意；缩小容器的体积，平衡正向移动且反应速率加快，B项符合题意；增加的浓度，的平衡转化率下降，C项不符合题意；及时分离出不能加快反应速率，D项不符合题意。 （3）①压强增大，反应逆向移动，平衡转化率降低，故；根据图像信息可知，温度升高，平衡转化率降低，故该反应为放热反应，。②和的投料比等于化学计量数之比，无论反应是否到达平衡状态，二者的转化率始终相等，A项不符合题意；反应未到达平衡状态时，的值会发生改变，当的值不再改变时，可判断反应到达平衡状态，B项符合题意；消耗的同时生成，无法用于比较正、逆反应速率的大小，C项不符合题意；混合气体的平均摩尔质量，反应未到达平衡状态，不变，会改变，故不再改变时，能判断反应到达平衡状态，D项符合题意。 题型08 化学平衡移动的影响因素 化学平衡移动的影响因素： （1）温度：在其他条件不变的情况下，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。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 正反应方 向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 逆反应 方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积 减小 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 增大 的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动 无影响 。但催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 【典例8】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)在容积不变的密闭容器中进行如下反应：。达到平衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的是 A．加入，平衡正向移动，体系压强减小 B．加入少量C，正反应速率增大 C．降低温度，平衡向正反应方向移动 D．加入，混合气体的密度增大 【答案】D 【详解】A．加入H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，正反应方向又是气体体积增大的方向，所以导致体系压强增大，A错误； B．碳为固体，加入少量C，对化学反应速率、化学平衡均无影响，B错误； C．降低温度，平衡向放热反应方向移动，即化学平衡向逆反应方向移动，C错误； D．加入CO，平衡逆向移动，气体总质量增大，体积不变，密度增大，D正确； 本题选D。 【变式8-1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)下列装置及设计不能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．探究反应物浓度对反应速率的影响 C．测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 D．探究温度对化学平衡的影响 【答案】B 【详解】A．此装置中，内外桶中间有隔热层，内外桶口与杯盖相平，吻合度高，有温度计、环形玻璃搅拌棒，则装置的保温效果好，最高温度的测定准确，A正确； B．实验通过改变Na2SO4的浓度探究浓度对反应速率的影响，若Na2SO4是反应物则正确，若Na2SO4作为催化剂或反应无关的物质，其浓度变化不会影响反应速率，B错误； C．锌与稀硫酸反应，测定相同时间内产生的氢气体积，或者产生相同体积氢气所用的时间，可测定平均反应速率，C正确； D．NO2呈红棕色，N2O4呈无色，依据热水中圆底烧瓶内气体的颜色与冷水中圆底烧瓶内气体的颜色的深浅，可确定平衡移动的方向，从而确定温度对化学平衡的影响，D正确； 故选B。 【变式8-2】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中联考·月考)催化剂I和II均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法正确的是    A．使用II时，反应历程分4步进行，第2步是决速步 B．反应过程中要使M所能达到的最高浓度更大，应使用催化剂I C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．达到平衡时，升高温度，M的浓度增大 【答案】B 【详解】A．由图可知，使用II时，反应历程分4步进行，第1步活化能最高，故第1步为决速步，A错误； B．由图可知在前两个历程中使用I活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用I活化能较高、反应速率较慢，所以使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，B正确； C．由图可知使用I的最高活化能小于使用II的最高活化能，所以使用I时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．对于包含中间产物的可逆反应，温度对 M 浓度的影响取决于生成 M 与消耗 M 步骤的速率的相对大小，由图可知该反应反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，所以反应达平衡时，升高温度平衡逆向移动，使用催化剂I时，P→M的活化能高于M→R的活化能，即中间产物M的生成速率小于其消耗速率，M的浓度减小；使用催化剂Ⅱ时，P→M的活化能低于M→R的活化能，即中间产物M的生成速率大于其消耗速率，M的浓度增大，D错误； 故答案选B。 【变式8-3】(25-26高二上·吉林长春实验中学·)下列说法正确的是 A．  ，升高温度，混合气体颜色变浅 B．(蓝色)(黄色)  ，稀溶液受热颜色变黄 C．，加入少量KCl固体，溶液红色变浅 D．(橙色)(黄色)，向溶液中滴加几滴浓硫酸，溶液变为黄色 【答案】B 【详解】A．反应焓变小于0，为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，生成更多红棕色的NO2，混合气体颜色应加深而非变浅，A错误； B．反应正反应吸热，加热促进反应正向进行，黄色增多，稀溶液受热颜色变黄，B正确； C．离子反应为，KCl为可溶性强电解质，其Cl⁻不参与平衡，加入KCl固体不会改变平衡，溶液红色不变浅，C错误； D．浓硫酸增加H+浓度，平衡逆向移动，橙色增多，溶液应更橙而非变黄，D错误； 故选B。 题型09 勒夏特列原理 勒夏特列原理的内容： 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。 【典例9】(25-26高二上·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)1884年勒夏特列提出了平衡移动原理，下列事实中不能用该原理解释的是 A．溴水中有化学平衡，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 B．反应(正反应放热)，平衡后，升高温度体系颜色变深 C．对于，达到平衡后，缩小容器容积可使体系颜色变深 D．二氧化硫催化氧化反应，使用过量的空气以提高的利用率 【答案】C 【详解】A．加入AgNO3与HBr反应，减少生成物HBr的浓度，平衡正向移动，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．升温使平衡逆向移动，NO2浓度增大导致颜色加深，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．缩小容器体积时，体系压强增大，但反应前后气体物质的量相等，平衡不移动，颜色变深是因I2浓度增大，而非平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．增加O2浓度使平衡右移（正向移动），提高SO2利用率，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 【变式9-1】(25-26高二上·黑龙江大庆实验中学·月考)下列事实，不能用勒夏特列原理解释的有几项 ①实验室制备乙酸乙酯时，加入稍过量的乙醇 ②浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 ③氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 ④开启啤酒瓶后，瓶中立刻产生大量气泡 ⑤红棕色的加压后颜色先变深后变浅 ⑥黄绿色的氯水光照后颜色变浅 ⑦高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】A 【详解】①制备乙酸乙酯的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，增加乙醇浓度使平衡向正反应方向移动，提高乙酸乙酯的产率，能用勒夏特列原理解释； ②浓氨水中存在平衡：，加入氢氧化钠固体，浓度增加，使平衡左移，溶液中NH3分子浓度增大，导致逸出，能用勒夏特列原理解释； ③反应前后气体分子数相等，加压增大各物质的浓度（颜色变深），但平衡未移动，不能用勒夏特列原理解释； ④在啤酒中存在平衡：CO2(aq)CO2(g)，开启啤酒瓶后，压强减小，平衡正向移动，CO2逸出，产生大量气泡，能用勒夏特列原理解释； ⑤加压后，反应中各物质的浓度变大，颜色先变深，后平衡正向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释； ⑥氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，次氯酸见光分解，c(HClO)减小，平衡向正反应方向移动，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释； ⑦粉碎固体仅增大反应速率，不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释； 不能用勒夏特列原理解释的是③和⑦，共2项，故答案选A。 【变式9-2】(25-26高二上·黑龙江华楠县第一中学中学·月考)下下列平衡移动方向和现象判断正确的是 A．，加水稀释，平衡正向移动，溶液黄色加深 B．，压缩容器体积，平衡正向移动，气体颜色变浅 C．，压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色加深 D． △H<0，升高温度，平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．加水稀释，水的浓度不变，各离子浓度均减小，根据浓度商和平衡常数的表达式会发现平衡应正向移动，但由于各离子浓度变小，溶液黄色变浅，故A错误； B．压缩容器体积，虽然平衡正向移动，NO2的物质的量减小，但NO2的浓度仍比加压前大，所以气体颜色变深，故B错误； C．压缩容器体积相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，由于该反应前后气体分子数不变，则平衡不移动，因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度，则气体颜色比原来平衡状态深，故C正确； D．根据勒夏特列原理，其它条件不变时，升高温度平衡吸热移动，即逆向移动，故D错误； 答案选C。 【变式9-3】(24-25高二上·德强高中·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．25℃~100℃，随温度升高，纯水的减小 B．配制溶液时，常将晶体溶于较浓的盐酸中 C．工业合成氨，采用400℃~500℃的高温条件 D．工业制备，加入大量水，同时加热 【答案】C 【详解】A．水的电离平衡是吸热的，25℃~100℃，随温度升高，水的电离平衡正向移动，溶液中c(H+)增大，pH减小，能用平衡移动原理解释，故A不符合题意； B．氯化铁水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，配制FeCl3溶液时，常将晶体溶于较浓的盐酸中，可以抑制铁离子的水解，能用平衡移动原理解释，故B不符合题意； C．合成氨的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，但400℃~500℃左右催化剂活性较高，反应速率较快，比室温更有利于合成氨反应，不能用平衡移动原理解释，故C符合题意； D．TiCl4水解生成TiO2•xH2O和HCl，该过程是吸热反应，加入大量水，同时加热升高温度，平衡正向移动，能用平衡移动原理解释，故D不符合题意； 故选C。 题型10 化学平衡相关图像 在结合化学反应原理分析图像时，应注意下列几点： （1） 横坐标和纵坐标的含义； （2） 曲线的趋势或斜率； （3） 曲线上的特殊点，如起点、终点、交点和拐点等； （4） 根据需要用辅助线，等温线、等压线等。 一、速率/浓度—时间图像 （1）c-t图像 写出化学反应方程式：A+3B 4C （2）-t图像 ① 由图可知，t2时刻，正 > '逆平衡向 正反应 方向移动。改变的反应条件可能是 增大反应物的浓度 。 ②对于该反应，增大压强，化学平衡改变的-t图像如下图： 增大压强，体积减小，所有物质的浓度都增大，正逆速率都增大，总压强增大，平衡向着压强减小的方向，即平衡向 正反应 方向移动。 ③某反应，升高温度，速率-时间图像如下： 升高温度，正、逆反应速率均 加快 ，但逆反应速率 > 正反应速率，平衡向逆反应方向移动，逆反应方向为 吸热 反应，正反应方向为 放热 反应。 二、该反应的A的转化率如下图， 1、转化率—时间—温度图像 解题原则：先出现拐点的反应先达到平衡状态，即“先拐先平数值大” T1 > T2，温度升高，平衡向 正反应 方向移动，A的平衡转化率增大，故正反应为 吸热 反应。 2、转化率—时间—压强图像 p1 < p2，压强增大，A的平衡转化率减小，即化学平衡向 逆反应 方向移动，故m+n > p+q。 三、转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 分析该图像， 压强相同时，升高温度，反应物的转化率 增大 ，平衡向 正反应 方向移动，即正反应方向为 吸热 反应； 温度相同时，增大压强，反应物的转化率 增大 ，平衡向 正反应 方向移动，即m+n > p+q。 【典例10】(25-26高二上·黑龙江大庆大庆中学·月考)已知和可以相互转化： 。现将一定量和的混合气体通入一体积为的恒温密闭容器中，和浓度随时间变化关系如图所示。反应进行至时，曲线发生变化的原因是 A．升高温度 B．缩小容器体积 C．加入了 D．加入了 【答案】D 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，浓度增大、浓度减小，但温度改变时浓度变化是逐渐的，不会出现突变，A错误； B．缩小容器体积，各气体浓度瞬间成比例增大（因n不变、V减小），平衡正向移动（气体分子数减小），但图像中25min时并非两者浓度同时突变增大，B错误； C．加入0.4 mol ，浓度应突然增大0.4 mol/L ，浓度初始不变，随后平衡逆向移动使浓度增大、浓度减小，与图像中25 min 时浓度突变增大不符，C错误； D．加入0.4 mol ，容器体积1 L，浓度瞬间增大0.4 mol/L （突变），随后平衡正向移动，浓度逐渐减小、浓度逐渐增大，与图像中25 min 时浓度突变增大后减小的趋势一致，D正确； 故答案选D。 【变式10-1】(24-25高一下·吉林吉林第一中学·期中)对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A． B．    C． D． 【答案】A 【详解】A．升高温度，速率加快，正方向是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率变化更大，A正确； B．根据先拐先平数据大，则p2压强大，反应为气体分子数不变的反应，升高压强，平衡不移动，C的平衡质量分数不变，B错误； C．相同条件下，温度升高，平衡逆向移动，B转化率降低，C错误； D．A是固体，加入A，速率不变，平衡不移动，D错误； 故选A。 【变式10-2】(24-25高二上·内蒙古包头·期末)以物质的量之比为1：2向桓压密闭容器中充入X，Y，发生反应 ，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．Q点，N点均已达到平衡状态 B．M，N点反应物分子的有效碰撞几率不同 C．升温平衡逆向移动，说明 D．由于温度低导致反应速率慢M点未达平衡 【答案】A 【详解】A．观察图可知，点的产率小于平衡产率，Q点未达到平衡，A错误； B．点Z的产率相同，但温度不同，所以反应物分子的有效碰撞几率不同，B正确； C．根据图中在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知，随着温度升高，Z的平衡产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，说明，该反应是放热反应，C正确； D．根据图可知，点Z的产率小于Z的平衡产率，说明M点还没有达到平衡，说明温度较低，反应速率较慢，D正确； 故选A。 【变式10-3】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·期中)下列说法正确的是 A．由图甲可知：反应在低温下有利于自发进行 B．若图乙表示恒温恒容密闭容器中发生反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．图丙表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 D．图丁表示在恒温恒压条件下，发生反应，在一定条件下达到平衡状态，时刻改变的条件可以是充入 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，升高温度，Z的体积分数增大，平衡正向移动，说明该反应是吸热反应，，增大压强，Z的体积分数减小，平衡逆向移动，说明该反应是气体体积增大的反应，，时反应能够自发进行，则该反应在高温下有利于自发进行，A错误； B．根据化学反应速率之比等于计量数之比可知，当反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等，即消耗二氧化氮的速率等于消耗四氧化二氮的2倍，所以交点A对应的状态不是化学平衡状态，B错误； C．反应，当投料比=2（计量数之比）时，CO和H2转化率相等，故a=2，C错误； D．恒温恒压条件下发生反应，时刻改变的条件可以是充入，的浓度瞬间增大，逆反应速率增大，容器的体积增大，反应物的浓度减小，正反应速率减小，平衡逆向移动，D正确； 故选D。 / 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