第10讲 勒夏特列原理及等效平衡（暑假预习讲义）新高二化学人教版

第10讲 勒夏特列原理及等效平衡 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．掌握勒夏特列原理的内容，学会判断改变条件引起的平衡移动。 2．理解等效平衡的概念，熟悉等效平衡的两种类型。 3．熟悉浓度改变时物质转化率的变化规律，学会转化率的相关计算 预习重点 勒夏特列原理的内容及应用、等效平衡的分析、浓度改变时物质转化率的变化规律。 预习难点 等效平衡的分析、浓度改变时物质转化率的变化规律 情｜境｜启｜思 如下图对密闭容器加热时，内部气体压强增大，为了释放压力，气体会顶起活塞；当我们用手挤压装水的气球时，内部压力增大，气球内上面气体就会撑开鼓包。我们去改变这些系统的条件时，这些系统总会向着削弱这种改变的方向进行，这是什么原理？这种原理有什么规律吗？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 勒夏特列原理（化学平衡移动原理） 1.内容 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度),平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 2.适用范围 适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。 3.平衡移动的结果判断 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“ ”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 (1)从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动；升高温度，平衡就向吸热反应即温度降低的方向移动。这种移动可以理解为“与条件改变对着干”。 (2)从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全 外界条件的变化，即最终结果还是“外界条件的变化方向”。如向平衡体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol)中又充人d molN2,则达到新平衡时，n(N2)的取值范围为a mol＜n(N2)＜(a+d )mol。 判断外界条件对平衡移动是否有效 (1)确定是否改变了影响化学平衡的条件，如： ①改变化学平衡体系中 或 的物质的量，并未改变影响化学平衡的条件。 ②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒温恒容条件下充入 ，也未改变影响化学平衡的条件。 (2)判断可逆反应是否存在能够减弱某种条件变化的反应方向。如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),当a + b = 时，反应无气体体积增大或减小的方向，所以即使改变体系压强，化学平衡也不移动。 (3)勒夏特列原理是经验规律，存在特例。在具体应用时，最好再利用Q与K的大小关系进行验证。 (4)勒夏特列原理可判断“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。 【例1】（25-26高二下·四川宜宾·期中）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向溶液中加入后颜色变深 B．将装有气体的针筒加压，最终气体红棕色比加压前更深 C．向重铬酸钾溶液中滴加适量溶液，溶液由橙色变黄色 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集 【解题要点】勒夏特列原理针对的是可逆反应，且改变条件导致平衡移动。 【即练1】（25-26高二下·吉林·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．氯水宜保存在低温、避光条件下 B．合成氨工业上，采用高压以提高的产率 C．对于平衡体系：，增大压强（缩小容器体积）可使颜色变深 D．向氯水中加入适量石灰石，可增强漂白效果 【即练2】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．密闭容器内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色变深 B．锌片与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液，生成气体的速率变快 C．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解 D．密闭容器内的H2、I2、HI的混合气体，减小体积后颜色变深 知识点02 等效平衡 1.定义 等效平衡指的是同一可逆反应在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)以不同的方式投料，达到平衡时的“效果”相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。这里的“效果”一般指的是平衡时某组分的百分含量。 2.等效平衡的两种类型 等效平衡的一般判断思路：由于等效平衡的投料方式不同，一般采用“一边倒”的方法将各种投料“极限转化”为化学方程式中等号的同侧物质，再进行比较。 ①恒温恒容 反应前后气体分子数 [Δn(g)≠0] “一边倒”后，若各物质的物质的量 ，则两平衡等效 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。 反应前后气体分子数 [Δn(g)=0] “一边倒”后，若各物质的物质的量对应成 ，则两平衡等效。 ②恒温恒压 所有可逆反应 “一边倒”后，若各物质的物质的量成 ，则两平衡等效 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 【例2】（25-26高二上·湖北·期中）在密闭容器中充入气体和，发生反应  ，实验所得数据如下表。下列说法正确的是 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(A) n(B) n(C) ① 300 0.40 0.10 0.09 ② 500 0.40 0.10 0.08 ③ 500 0.20 0.05 A．某温度时容器内气体密度不变不能说明已经达到平衡 B．实验①和实验②达到平衡时容器内压强之比为41:42 C．实验②达到平衡后再充入B和C各0.1mol平衡逆移 D．实验③达到化学平衡状态时，A的转化率小于20% 【解题要点】运用等效平衡时需要注意是恒温恒压还是恒温恒容。 【即练3】（25-26高二上·山东·期中）一定温度下，在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应：。 相关数据见下表： 容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) HI H2 I2 ① T1 1 0.4 ② T1 4 z ③ T2 4 1.8 下列说法错误的是 A．T1℃时，该反应的平衡常数K=4 B．容器①和②中，HI的平衡转化率相同 C．若该反应为吸热反应，则T2>T1 D．向容器③中再充入1 mol HI和1molH2，此时 【即练4】（25-26高二上·重庆·期中）在一定温度下的恒容密闭容器中，关于反应说法不正确的是 A．容器中混合气体的密度不再改变可表示反应达平衡 B．容器中的压强不再改变可表示反应达平衡 C．平衡后H2和CO2的浓度之比不一定为3：1 D．再按原比例投入H2和CO2，CH3OH的体积分数增大 知识点03浓度改变时物质转化率的变化规律 1.若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量，平衡正向移动，A的转化率的变化情况如下： ①若在 条件下，改变前后为等效平衡，A的转化率 ； ②若在 条件下，相当于(或等效于)加压，A的转化率与反应前后气体体积变化情况有关。 a = b+c A的转化率 a＞b+c A的转化率 a＜b+c A的转化率 2.反应物不止一种的可逆反应，达到平衡后，增大一种反应物的浓度，其他反应物的转化率 ，自身的转化率 。 3.反应物不止一种的可逆反应，恒温恒容条件下，达到平衡后，还按照最初的 通入气体反应物，相当于加压，与原平衡相比较，若反应后气体分子数 ，则平衡 移动，反应物转化率 ，若反应后气体分子数 ，则平衡 移动，反应物转化率 。 如合成氨的反应N2+3H22NH3,最初在1L的容器中加入1molN2和3mol H2,平衡之后再通入1 mol N2和3 mol H2,可以通过如下模型加以理解： 由b容器到c容器是加压，a容器和b容器为等效平衡,所以由a容器到c容器也相当于加压，加压之后平衡正向移动，N2和H2的转化率都增大。 【例3】（25-26高二上·四川泸州·期末）甲醇是重要的化工原料。一定条件下二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：，恒定原料气投料比，在不同压强下，温度对甲醇平衡产率的影响如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的反应热 B．催化剂可提高CO2的平衡转化率 C．压强：P1＞P2 D．平衡常数：Ka＞Kb 【即练5】（多选）在一定温度下，改变起始时对反应  的影响如图所示，下列说法正确的是 A．b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行 B．a、b、c三点中，a点时的转化率最大 C．若b点时的体积分数为最大值，此时平衡体系 D．a、b、c三点的平衡常数： 【即练6】（多选）（25-26高二下·浙江温州·期中）将体积比为2：1的SO2(g)与O2(g)混合气体充入密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)  ΔH<0，以下说法不正确的是 A．其他条件与容积相同，绝热恒容与恒温恒容相比，平衡时两者混合气体的密度相等 B．恒温恒压条件下，加入He(g)，平衡逆向移动，v正先减少后增大 C．恒温恒容条件下，往平衡体系中充入一定量SO3(g)，再达平衡时SO2(g)的体积分数增大 D．恒温恒容条件下，加入足量NaOH溶液，O2(g)转化率可达100% 一、单选题 1．下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．用溶液清洗油污时，加热可增强去污效果 B．用稀硫酸洗涤沉淀，可减少沉淀损失 C．加入少量固体，可促进锌片与稀硫酸产生 D．加入CuO调节溶液，可除去溶液中的 2．（25-26高二上·山东菏泽·阶段检测）在初始体积与温度相同的条件下，四种密闭容器装置甲、乙、丙、丁中均按1molA、3mol B投料，发生的反应为A(g)+3B(g) 2C(g) 达到平衡时，四个容器中A的转化率最大的为 A． B． C． D． 3．在一密闭容器中，反应达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是 A．平衡向逆反应方向移动 B．a＜c+d C．物质A的转化率增大 D．物质D的浓度减小 4．（25-26高二上·河南·期中）如图所示，向A(A中活塞可移动)中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始L，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：  ；达到平衡时， L。下列说法错误的是 A．反应开始时，B容器中化学反应速率更快 B．平衡时，A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大 C．打开K一段时间达新平衡后，A的体积变为L(连通管中气体体积忽略不计) D．打开K一段时间达新平衡后，降低B容器温度，A容器体积会减小 5．（25-26高一下·陕西西安·期中）在恒温恒压下，向密闭容器中充入和，发生如下反应：，后，反应达到平衡，生成为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是 A．若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，则平衡时放出热量大于Q kJ B．2 min后，向容器中再通入一定量的气体，重新达到平衡时，的含量不变 C．若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，则平衡后大于1.4 mol D．若反应开始时容器体积为2 L，则 6．下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．热的纯碱溶液去除油污 B．工业制硫酸时，使用过量氧气提高的平衡转化率 C．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 7．加氢合成甲醇是甘肃煤化工领域实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。反应为  ，在一定温度下达到平衡。下列措施能使平衡转化率增大的是 A．增大浓度 B．使用高效催化剂 C．提高反应温度 D．恒压下充入He 8．在固定容积的密闭容器中，发生反应：2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g)，其化学平衡常数K与温度T的关系如表： T/℃ 700 800 900 1000 1200 K 0.6 0.9 1.3 1.8 2.7 对该反应而言，下列说法正确的是 A．增大压强，平衡向正反应方向移动 B．温度不变，增加X的用量，K增大 C．若K不变，则反应物的转化率一定不变 D．该反应的正反应为吸热反应 9．工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  =-90.8kJ·mol-1.恒温恒容，按不同方式投入反应物，3个密闭容器体积相等，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法错误的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1molCO 、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2 H2的浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ CH3OH体积分数 φ1 φ2 φ3 反应物转化率 α 1 α 2 α 3 A．2c1>c3 B．Q1+Q2=90.8 C．α2+α3>100% D．φ2>φ3 10．温度为T时，在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应：。达到平衡时，下列说法不正确的是 容器编号 容器类型 起始物质的量/mol 平衡时SO3的物质的量/mol SO2 O2 SO3 Ⅰ 恒温恒容 2 1 0 1.8 Ⅱ 恒温恒压 2 1 0 a Ⅲ 绝热恒容 0 0 2 b A．容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率 B．容器Ⅰ中放出的热量为177.3kJ C．平衡时SO3的物质的量：a>1.8，b>1.8 D．容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数 11．已知：  。向最初的容积、温度相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入，反应中甲容器保持恒温恒容，乙容器保持恒温恒压，丙容器保持绝热恒容，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是 A．当容器甲中气体的密度不再变化时，说明反应达到平衡状态 B．平衡时各容器内的大小顺序：乙>甲>丙 C．从开始至平衡，反应放出热量的大小顺序：丙>甲>乙 D．向平衡后的丙容器中再加入少量，新平衡后的值不变 12．（25-26高二上·广东珠海·期中）恒压条件下，Ni(s)和CO(g)在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的∆H＞0 C．M点和N点平衡常数K：N＞M D．恒温恒压时，再充入少量CO，达到新平衡，CO的转化率不变 13．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知  ] 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 、 的浓度() 反应的能量变化 放出 吸收 吸收 体系压强(Pa) 反应物转化率 下列说法不正确的是 A． B． C． D． 二、非选择题 14．掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为。回答下列问题： (1)若按投料，将与CO充入2L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。 已知：v正=k正c(CO)·c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关。 ①压强由小到大的顺序是___________。 ②T1℃、压强为p3时，若向该容器中充入和发生反应，5min后反应达到平衡(M点)，则内，v(H2)= ___________，N点时的___________。 (2)若向起始温度为325℃的10L恒容密闭容器中充入2moLCO和，发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图2中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。平衡时温度与起始温度相同。 ①曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为___________。 ②体系总压强先增大后减小的原因为___________。 ③该条件下的平衡转化率为___________%(结果保留三位有效数字)。 15．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.0 kJ·mol-1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示： 根据图示回答下列问题： (1)压强：p1____(填“＞”“＝”或“＜”)p2。 (2)升高温度，平衡向____(填“左”或“右”)移动。 (3)200 ℃时，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示： 气体 SO2 O2 SO3 物质的量/mol 1.6 1.8 0.4 ①10 min内该反应的反应速率v(O2)=___________，该反应达到化学平衡状态的标志是____________。 a．SO2和O2的体积比保持不变 b．混合气体的密度保持不变 c．体系的压强保持不变 d．SO2和SO3物质的量之和保持不变 ②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为______。 (4)400 ℃时，将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量____。 a．等于p%　　　　　　　b．大于p%         c．小于p%         d．无法判断 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 勒夏特列原理及等效平衡 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．掌握勒夏特列原理的内容，学会判断改变条件引起的平衡移动。 2．理解等效平衡的概念，熟悉等效平衡的两种类型。 3．熟悉浓度改变时物质转化率的变化规律，学会转化率的相关计算 预习重点 勒夏特列原理的内容及应用、等效平衡的分析、浓度改变时物质转化率的变化规律。 预习难点 等效平衡的分析、浓度改变时物质转化率的变化规律 情｜境｜启｜思 如下图对密闭容器加热时，内部气体压强增大，为了释放压力，气体会顶起活塞；当我们用手挤压装水的气球时，内部压力增大，气球内上面气体就会撑开鼓包。我们去改变这些系统的条件时，这些系统总会向着削弱这种改变的方向进行，这是什么原理？这种原理有什么规律吗？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 勒夏特列原理（化学平衡移动原理） 1.内容 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2.适用范围 适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。 3.平衡移动的结果判断 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 (1)从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动；升高温度，平衡就向吸热反应即温度降低的方向移动。这种移动可以理解为“与条件改变对着干”。 (2)从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，即最终结果还是“外界条件的变化方向”。如向平衡体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol)中又充人d molN2,则达到新平衡时，n(N2)的取值范围为a mol＜n(N2)＜(a+d )mol。 判断外界条件对平衡移动是否有效 (1)确定是否改变了影响化学平衡的条件，如： ①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量，并未改变影响化学平衡的条件。 ②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒温恒容条件下充入稀有气体，也未改变影响化学平衡的条件。 (2)判断可逆反应是否存在能够减弱某种条件变化的反应方向。如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),当a + b = c + d时，反应无气体体积增大或减小的方向，所以即使改变体系压强，化学平衡也不移动。 (3)勒夏特列原理是经验规律，存在特例。在具体应用时，最好再利用Q与K的大小关系进行验证。 (4)勒夏特列原理可判断“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。 【例1】（25-26高二下·四川宜宾·期中）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向溶液中加入后颜色变深 B．将装有气体的针筒加压，最终气体红棕色比加压前更深 C．向重铬酸钾溶液中滴加适量溶液，溶液由橙色变黄色 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集 【答案】B 【详解】A．溶液中存在平衡，加入KSCN固体时浓度增大，平衡正向移动，浓度升高，颜色变深，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．装有的针筒中存在平衡，加压时体积缩小，浓度瞬间增大导致颜色加深，平衡虽正向移动减弱浓度的升高，但无法抵消浓度增大的趋势，最终颜色更深的核心原因是体积压缩的物理变化，并非平衡移动的结果，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．重铬酸钾溶液中存在平衡，滴加NaOH溶液消耗，浓度降低，平衡正向移动，黄色的浓度增大，溶液由橙变黄，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．氯气与水存在平衡 ，饱和食盐水中氯离子浓度高，平衡逆向移动，降低氯气的溶解度，可用排饱和食盐水收集氯气，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 【解题要点】勒夏特列原理针对的是可逆反应，且改变条件导致平衡移动。 【即练1】（25-26高二下·吉林·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．氯水宜保存在低温、避光条件下 B．合成氨工业上，采用高压以提高的产率 C．对于平衡体系：，增大压强（缩小容器体积）可使颜色变深 D．向氯水中加入适量石灰石，可增强漂白效果 【答案】C 【详解】A．氯水中存在平衡，HClO受热、光照易分解，低温避光可避免HClO分解导致平衡正向移动，能⽤勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．合成氨反应为，正反应气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，可提高产率，能⽤勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．该反应前后气体总分子数相等，增大压强平衡不移动，颜色变深是因为容器体积缩小导致浓度增大，与平衡移动无关，不能⽤勒夏特列原理解释，C符合题意； D．氯水中存在平衡，石灰石与HCl反应使HCl浓度降低，平衡正向移动，HClO浓度增大，漂白效果增强，能⽤勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 【即练2】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．密闭容器内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色变深 B．锌片与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液，生成气体的速率变快 C．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解 D．密闭容器内的H2、I2、HI的混合气体，减小体积后颜色变深 【答案】A 【详解】A．存在可逆反应，受热时平衡向吸热的逆反应方向移动，浓度增大，颜色加深，能用平衡移动原理解释，A符合题意； B．锌置换出硫酸铜中的铜，形成铜锌原电池加快反应速率，锌与稀硫酸的反应不可逆，不存在平衡移动，不能用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．是分解的催化剂，只改变化学反应速率，不影响平衡状态，不能用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．反应前后气体分子数相等，减小体积压强增大，平衡不移动，颜色加深是因为浓度随体积减小而增大，与平衡移动无关，不能用平衡移动原理解释，D不符合题意； 故选A。 知识点02 等效平衡 1.定义 等效平衡指的是同一可逆反应在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)以不同的方式投料，达到平衡时的“效果”相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。这里的“效果”一般指的是平衡时某组分的百分含量。 2.等效平衡的两种类型 等效平衡的一般判断思路：由于等效平衡的投料方式不同，一般采用“一边倒”的方法将各种投料“极限转化”为化学方程式中等号的同侧物质，再进行比较。 ①恒温恒容 反应前后气体分子数改变[Δn(g)≠0] “一边倒”后，若各物质的物质的量相等，则两平衡等效 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。 反应前后气体分子数不改变[Δn(g)=0] “一边倒”后，若各物质的物质的量对应成比例，则两平衡等效。 ②恒温恒压 所有可逆反应 “一边倒”后，若各物质的物质的量成比例，则两平衡等效 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 【例2】（25-26高二上·湖北·期中）在密闭容器中充入气体和，发生反应  ，实验所得数据如下表。下列说法正确的是 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(A) n(B) n(C) ① 300 0.40 0.10 0.09 ② 500 0.40 0.10 0.08 ③ 500 0.20 0.05 A．某温度时容器内气体密度不变不能说明已经达到平衡 B．实验①和实验②达到平衡时容器内压强之比为41:42 C．实验②达到平衡后再充入B和C各0.1mol平衡逆移 D．实验③达到化学平衡状态时，A的转化率小于20% 【答案】D 【详解】A．气体密度变化由气体总质量决定，D为固体，该反应过程中气体总体积不变，总质量减小，密度减小，当密度不变时说明反应达平衡，故A错误； B．由结合表格中数据可知，实验①平衡时，n总=0.09mol+（0.4-0.09）mol+（0.1-0.01）mol=0.41mol，实验②平衡时，n总=0.08mol+（0.4-0.08）mol+（0.1-0.08）mol=0.42mol，实验①和②温度不同，压强比：=41:42 ，故B错误； C．实验②平衡时：，充入0.1 mol B和0.1 mol C后：，此时各物质浓度（2 L容器）：，，，原平衡时的平衡常数 ，充入后B和C各0.1mol后， ，显然 ，说明平衡正移，故C错误； D．实验③与实验②温度相同（500℃），在实验②中，A的转化率为：，实验③中，A和B的物质的量按比例缩小，相当于减压，该反应是气体物质的量减小的反应，平衡左移，A的转化率减小，则A的转化率应小于20%，故D正确； 故选D。 【解题要点】运用等效平衡时需要注意是恒温恒压还是恒温恒容。 【即练3】（25-26高二上·山东·期中）一定温度下，在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中充入HI发生反应：。 相关数据见下表： 容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) HI H2 I2 ① T1 1 0.4 ② T1 4 z ③ T2 4 1.8 下列说法错误的是 A．T1℃时，该反应的平衡常数K=4 B．容器①和②中，HI的平衡转化率相同 C．若该反应为吸热反应，则T2>T1 D．向容器③中再充入1 mol HI和1molH2，此时 【答案】D 【分析】反应是前后气体分子数不变的反应，在恒温恒容条件下，若起始物料按化学计量数比例增加，则建立的平衡为等效平衡，反应物的平衡转化率不变；温度不变时，平衡常数不变；据此作答。 【详解】A．根据容器①数据列出三段式：，容器体积为1 L，则平衡常数，A正确； B．恒温恒容且反应前后气体分子数不变，容器②与容器①的平衡为等效平衡，转化率不变，均为80%，B正确； C．依据B项分析Z=1.6 mol；若该反应为吸热反应，欲使碘单质的物质的量由1.6 mol增加到1.8 mol，应该升高温度使平衡正向移动，即T2>T1，C正确； D．根据容器③数据列出三段式：，容器体积为1 L，则平衡常数；向容器③充入1 mol HI和1 mol H2后，浓度商，则反应正向进行，，D错误； 故答案选D。 【即练4】（25-26高二上·重庆·期中）在一定温度下的恒容密闭容器中，关于反应说法不正确的是 A．容器中混合气体的密度不再改变可表示反应达平衡 B．容器中的压强不再改变可表示反应达平衡 C．平衡后H2和CO2的浓度之比不一定为3：1 D．再按原比例投入H2和CO2，CH3OH的体积分数增大 【答案】A 【详解】A．密度由总质量和体积决定，反应前后总质量不变，体积恒定，因此密度始终不变，不能作为平衡标志，A错误； B．一定温度下的恒容密闭容器中，该反应是气体物质的量减小的反应，反应过程中压强减小，当压强不再改变时说明反应达平衡，B正确； C．H2和CO2的初始浓度比可能不等于3:1，平衡后H2和CO2的浓度之比不一定为3：1，C正确； D．按原比例再投入H2和CO2，相当于加压，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，D正确； 故选A。 知识点03浓度改变时物质转化率的变化规律 1.若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量，平衡正向移动，A的转化率的变化情况如下： ①若在恒温恒压条件下，改变前后为等效平衡，A的转化率不变； ②若在恒温恒容条件下，相当于(或等效于)加压，A的转化率与反应前后气体体积变化情况有关。 a = b+c A的转化率不变 a＞b+c A的转化率增大 a＜b+c A的转化率减小 2.反应物不止一种的可逆反应，达到平衡后，增大一种反应物的浓度，其他反应物的转化率增大，自身的转化率减小。 3.反应物不止一种的可逆反应，恒温恒容条件下，达到平衡后，还按照最初的比例通入气体反应物，相当于加压，与原平衡相比较，若反应后气体分子数增大，则平衡逆向移动，反应物转化率减小，若反应后气体分子数减小，则平衡正向移动，反应物转化率增大。 如合成氨的反应N2+3H22NH3,最初在1L的容器中加入1molN2和3mol H2,平衡之后再通入1 mol N2和3 mol H2,可以通过如下模型加以理解： 由b容器到c容器是加压，a容器和b容器为等效平衡,所以由a容器到c容器也相当于加压，加压之后平衡正向移动，N2和H2的转化率都增大。 【例3】（25-26高二上·四川泸州·期末）甲醇是重要的化工原料。一定条件下二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：，恒定原料气投料比，在不同压强下，温度对甲醇平衡产率的影响如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的反应热 B．催化剂可提高CO2的平衡转化率 C．压强：P1＞P2 D．平衡常数：Ka＞Kb 【答案】D 【详解】A．根据图像，随着温度升高，甲醇的平衡产率降低。这说明升高温度使平衡左移，即正反应是放热反应（ΔH < 0），A错误； B．催化剂的作用是加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不会改变平衡状态，催化剂无法提高CO2的平衡转化率，B错误； C．观察图像，在相同温度下（例如250℃），P2对应的甲醇产率高于P1，根据反应方程式，正反应是气体分子数减少的过程，增大压强有利于平衡右移，提高甲醇产率，因此P2> P1，C错误； D．根据图像，a点的温度低于b点，由于正反应是放热反应（ΔH < 0），升高温度会使平衡左移，K值减小，因此，Ka>Kb，D正确； 故选D。 【即练5】（多选）在一定温度下，改变起始时对反应  的影响如图所示，下列说法正确的是 A．b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行 B．a、b、c三点中，a点时的转化率最大 C．若b点时的体积分数为最大值，此时平衡体系 D．a、b、c三点的平衡常数： 【答案】BC 【详解】A．题中横坐标为二氧化硫的物质的量，纵坐标为平衡时三氧化硫的体积分数，曲线上的点为平衡状态，A错误； B．起始时越大，越大，平衡正向移动，但的平衡转化率减小，a点二氧化硫的转化率最大，B正确； C．当与按方程式化学计量数加入时，即时反应的平衡体系中三氧化硫的体积分数最大，二者反应量也为，平衡时二者的物质的量之比也是，C正确； D．温度不变，则平衡常数不变，a、b、c三点温度相等，则，D错误； 故选BC。 【即练6】（多选）（25-26高二下·浙江温州·期中）将体积比为2：1的SO2(g)与O2(g)混合气体充入密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)  ΔH<0，以下说法不正确的是 A．其他条件与容积相同，绝热恒容与恒温恒容相比，平衡时两者混合气体的密度相等 B．恒温恒压条件下，加入He(g)，平衡逆向移动，v正先减少后增大 C．恒温恒容条件下，往平衡体系中充入一定量SO3(g)，再达平衡时SO2(g)的体积分数增大 D．恒温恒容条件下，加入足量NaOH溶液，O2(g)转化率可达100% 【答案】CD 【详解】A．密度计算公式为，两个容器容积相同即相等，反应中所有物质均为气体，总质量遵循质量守恒始终不变，因此平衡时密度相等，故A不符合题意； B．恒温恒压下加入He，容器体积增大，相当于减小压强，该反应向气体分子数增加的逆反应方向移动，即平衡逆向移动；加入He瞬间反应物浓度骤降，突然减小，平衡逆向移动过程中反应物（、）物质的量逐渐增加，浓度回升，随后增大直至新平衡，故B不符合题意； C．恒温恒容下充入，相当于增大体系压强，平衡向气体分子数减小的正反应方向移动，再达平衡时的物质的量减小，总物质的量增加，故的体积分数减小，故C符合题意； D．足量溶液可吸收及反应生成的，反应物及产物被不断消耗，初始与体积比为反应计量系数之比2:1，被吸收了，即使此时反应不可逆，最终也不能完全反应，转化率不可能达100%，故D符合题意； 故答案选CD。 一、单选题 1．下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．用溶液清洗油污时，加热可增强去污效果 B．用稀硫酸洗涤沉淀，可减少沉淀损失 C．加入少量固体，可促进锌片与稀硫酸产生 D．加入CuO调节溶液，可除去溶液中的 【答案】C 【详解】A．存在水解平衡，水解为吸热过程，加热使平衡正向移动，浓度增大，去污效果增强，可用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．存在溶解平衡，稀硫酸中浓度较大，使平衡逆向移动，减少的溶解损失，可用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．加入后，置换出，形成铜锌原电池，加快反应速率，该过程利用原电池原理，无平衡移动过程，不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D．存在水解平衡，加入消耗，使平衡正向移动，转化为沉淀而除去，可用平衡移动原理解释，D不符合题意； 故答案选C。 2．（25-26高二上·山东菏泽·阶段检测）在初始体积与温度相同的条件下，四种密闭容器装置甲、乙、丙、丁中均按1molA、3mol B投料，发生的反应为A(g)+3B(g) 2C(g) 达到平衡时，四个容器中A的转化率最大的为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A(g)+3B(g) 2C(g) 为放热反应，A容器与B容器对比，B容器为绝热恒容，B容器温度升高，平衡逆向移动，A的转化率减小，A的转化率：A容器>B容器；A容器与D容器对比，D容器是恒压，A容器的压强减小，减小压强，平衡逆向移动，A的转化率D>A；C容器为恒温恒容充入惰性气体，平衡不移动，A容器与C容器对比，二者的A的转化率相等，因此A的转化率最大的是D； 故答案选D。 3．在一密闭容器中，反应达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是 A．平衡向逆反应方向移动 B．a＜c+d C．物质A的转化率增大 D．物质D的浓度减小 【答案】C 【详解】A．容器缩小为原来的一半时，若平衡不移动，A的浓度应为原来的2倍，实际A的浓度为原来的1.6倍，说明平衡正向移动，A错误； B．增大压强平衡正向移动，由于B是固体，仅需比较气体反应物和生成物的计量数，可得，B错误； C．平衡正向移动，消耗A的量增多，故物质A的转化率增大，C正确； D．容器体积缩小，且平衡正向移动生成更多D，因此D的浓度比原平衡更大，D错误； 故选。 4．（25-26高二上·河南·期中）如图所示，向A(A中活塞可移动)中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始L，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：  ；达到平衡时， L。下列说法错误的是 A．反应开始时，B容器中化学反应速率更快 B．平衡时，A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大 C．打开K一段时间达新平衡后，A的体积变为L(连通管中气体体积忽略不计) D．打开K一段时间达新平衡后，降低B容器温度，A容器体积会减小 【答案】C 【详解】A．反应开始时B容器中反应物浓度更大，化学反应速率更快，A正确； B．A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器；对于反应，正反应是气体分子数增大的反应；A容器可以看作是在B容器的基础上，为保持压强不变而增大了体积，相当于减小了压强，平衡向正反应方向移动，因此A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大，B正确； C．打开K则相当于恒压条件下起始时充入3 mol X和3 mol Y达到平衡，则与容器A为等效平衡，所以总体积为 L，A的体积为 L L L，C错误； D．打开K后即恒压条件下反应，该反应为吸热反应，降低B的温度，平衡逆向移动，恒压条件下气体的物质的量减小，A容器体积会减小，D正确； 故答案选C。 5．（25-26高一下·陕西西安·期中）在恒温恒压下，向密闭容器中充入和，发生如下反应：，后，反应达到平衡，生成为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是 A．若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，则平衡时放出热量大于Q kJ B．2 min后，向容器中再通入一定量的气体，重新达到平衡时，的含量不变 C．若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，则平衡后大于1.4 mol D．若反应开始时容器体积为2 L，则 【答案】B 【详解】A．该反应正反应为气体分子数减小的反应，恒温恒压下平衡时容器体积减小，促进反应正向进行，恒温恒容下容器体积不变，SO2转化率比“恒温恒压”时的低，放出热量减少，放出的热量小于，A错误； B．恒温恒压下，通入气体，新平衡与原平衡互为等效平衡，平衡时各组分百分含量不变，因此的含量不变，B正确； C．若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，反应放热使体系温度升高，正反应，升温平衡逆向移动，平衡后小于，C错误； D．由于该反应是在恒温恒压条件下进行的，随着反应进行，气体的物质的量减小，气体体积减小，容器体积减小，则平衡时容器体积小于2L，但具体体积未知，因此无法计算的反应速率，D错误； 6．下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．热的纯碱溶液去除油污 B．工业制硫酸时，使用过量氧气提高的平衡转化率 C．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】D 【详解】A．纯碱中碳酸根存在水解平衡：，水解吸热，升温平衡正向移动，浓度增大，油污在碱性条件下更易水解，可用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．工业制硫酸时的催化氧化为可逆反应：，增大反应物的浓度，平衡正向移动，可提高平衡转化率，可用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．密闭烧瓶中存在平衡：，正反应放热，受热后平衡逆向移动，浓度增大，颜色加深，可用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．加入后，Zn置换出Cu，形成原电池加快反应速率，该反应不是可逆反应，与平衡移动原理无关，不能用平衡移动原理解释，D符合题意； 故选D。 7．加氢合成甲醇是甘肃煤化工领域实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。反应为  ，在一定温度下达到平衡。下列措施能使平衡转化率增大的是 A．增大浓度 B．使用高效催化剂 C．提高反应温度 D．恒压下充入He 【答案】A 【详解】A．增大反应物的浓度，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，消耗量增加，平衡转化率增大，A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，平衡转化率不变，B错误； C．该反应正反应ΔH<0，为放热反应，提高反应温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，平衡转化率减小，C错误； D．恒压下充入，容器体积增大，体系压强等效减小，平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动，平衡转化率减小，D错误； 故选A。 8．在固定容积的密闭容器中，发生反应：2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g)，其化学平衡常数K与温度T的关系如表： T/℃ 700 800 900 1000 1200 K 0.6 0.9 1.3 1.8 2.7 对该反应而言，下列说法正确的是 A．增大压强，平衡向正反应方向移动 B．温度不变，增加X的用量，K增大 C．若K不变，则反应物的转化率一定不变 D．该反应的正反应为吸热反应 【答案】D 【详解】A.增大压强平衡向压强减小的一方移动，即向气体计量数之和小的一方移动，所以该反应增大压强后向逆反应方向移动，故A错误； B. K只受温度的影响，和物质的量的增加没关系，即温度不变，增加X的用量，K不变，故B错误； C. 减压后平衡正向移动，反应物的转化率增大，故C错误； D.根据图中内容知道：温度越高，反应的K越大，说明反应是吸热反应，故D正确； 故答案为D。 9．工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  =-90.8kJ·mol-1.恒温恒容，按不同方式投入反应物，3个密闭容器体积相等，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法错误的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1molCO 、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2 H2的浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ CH3OH体积分数 φ1 φ2 φ3 反应物转化率 α 1 α 2 α 3 A．2c1>c3 B．Q1+Q2=90.8 C．α2+α3>100% D．φ2>φ3 【答案】D 【分析】甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以Q1+Q2=90.8；φ1=φ2；α 1+α 2=1；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，2c1> c3; φ1<φ3；α1<α 3。 【详解】A. 甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，2c1> c3，故A正确； B. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以Q1+Q2=90.8，故B正确； C. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以α 1+α 2=1；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，α 1<α 3 ；所以α2+α3>100%，故C正确；     D. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以φ1=φ2；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动φ1<φ3；所以φ2<φ3，故D错误。 选D。 10．温度为T时，在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应：。达到平衡时，下列说法不正确的是 容器编号 容器类型 起始物质的量/mol 平衡时SO3的物质的量/mol SO2 O2 SO3 Ⅰ 恒温恒容 2 1 0 1.8 Ⅱ 恒温恒压 2 1 0 a Ⅲ 绝热恒容 0 0 2 b A．容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率 B．容器Ⅰ中放出的热量为177.3kJ C．平衡时SO3的物质的量：a>1.8，b>1.8 D．容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数 【答案】D 【详解】A．容器Ⅰ为恒温恒容，容器Ⅱ为恒温恒压，起始量相同，Ⅰ容器中达到平衡状态时气体压强减小，Ⅱ容器中随反应进行，气体压强保持恒压，相对于I容器，II相当于增大压强，平衡正向进行，二氧化硫转化率增大，所以容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率，故A正确； B．由ΔH=－197kJ•mol-1可知，生成2molSO3时，放出热量为197kJ，而容器Ⅰ中达到平衡时，SO3为1.8mol，即放出的热量为197kJ×0.9=177.3kJ，故B正确； C．由A选项分析可知，II中三氧化硫物质的量a>1.8，Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态，且III为绝热容器，随反应进行温度降低，相对于容器I，相当于降温，平衡正向进行，b>1.8，故C正确； D．容器Ⅰ和容器Ⅱ的温度相同，所以两容器中反应的平衡常数相等，容器Ⅰ恒温恒容，容器Ⅲ为绝热恒容，反应为放热反应，Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态，随反应进行温度降低，平衡正向进行，平衡常数增大，所以容器Ⅱ的平衡常数小于容器Ⅲ中的平衡常数，故D错误， 故选D。 11．已知：  。向最初的容积、温度相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入，反应中甲容器保持恒温恒容，乙容器保持恒温恒压，丙容器保持绝热恒容，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是 A．当容器甲中气体的密度不再变化时，说明反应达到平衡状态 B．平衡时各容器内的大小顺序：乙>甲>丙 C．从开始至平衡，反应放出热量的大小顺序：丙>甲>乙 D．向平衡后的丙容器中再加入少量，新平衡后的值不变 【答案】B 【分析】甲为恒温恒容，反应中气体物质的量减少，压强减小；乙为恒温恒压；与甲相比，乙相当于加压，加压平衡正向移动；   ，正反应放热，丙容器保持绝热恒容，丙容器内温度升高，与甲相比，丙相当于升温，平衡逆向移动； 【详解】A．甲容器保持恒温恒容，反应前后气体质量不变，故反应过程中气体的密度始终不变，当气体的密度不再变化时，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．由分析知，与甲相比，乙相当于加压，加压平衡正向移动，平衡时乙>甲；与甲相比，丙相当于升温，平衡逆向移动，平衡时 甲>丙，所以平衡时大小顺序乙>甲>丙，B正确； C．由分析知，与甲相比，乙相当于加压，加压平衡正向移动，放出热量乙>甲，与甲相比，丙相当于升温，平衡逆向移动，放出的热量甲>丙，所以平衡时放出热量大小顺序为乙>甲>丙，C错误； D．丙为绝热恒容，平衡后加入少量B，平衡逆向移动，反应吸热，容器温度降低，平衡常数增大，由可知，达到新平衡后增大，D错误； 故选B。 12．（25-26高二上·广东珠海·期中）恒压条件下，Ni(s)和CO(g)在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的∆H＞0 C．M点和N点平衡常数K：N＞M D．恒温恒压时，再充入少量CO，达到新平衡，CO的转化率不变 【答案】D 【分析】从图中可以看出，升高温度，Ni(CO)4的体积分数不断减小，则平衡逆向移动，所以正反应为放热反应；增大压强，平衡正向移动，Ni(CO)4的体积分数增大，则。 【详解】A．由分析可知，，A不正确； B．由分析可知，正反应为放热反应，则∆H＜0，B不正确； C．M点和N点的温度相同、压强不同，平衡常数只受温度变化的影响，不受压强变化的影响，则平衡常数K：N=M，C不正确； D．恒温恒压时，再充入少量CO，与原平衡是等效平衡(可假设充入的CO先放出另一温度、压强相同的容器内，加入少量Ni(s)，达平衡后再充入原平衡体系中，保持压强不变，各物质的浓度不变，平衡不发生移动)，所以达到新平衡时CO的转化率不变，D正确； 故选D。 13．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知  ] 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 、 的浓度() 反应的能量变化 放出 吸收 吸收 体系压强(Pa) 反应物转化率 下列说法不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．将乙中按计量数一边倒转化，得到、，，投料与甲完全相同，恒温恒容下二者为完全等效平衡，平衡时浓度相等，即，A正确； B．甲从正方向建立平衡，放出热量，乙从逆方向建立等效平衡，吸收热量。二者平衡状态相同，总能量变化刚好对应反应的反应热，因此，B正确； C．丙投入，一边倒后投料为乙的2倍，若平衡不移动，；但该反应正反应气体分子数减少，增大压强平衡正向移动，气体总物质的量减少，因此平衡后，C错误； D．丙相当于在乙平衡基础上加压，平衡向生成的方向移动，的分解转化率降低，因此，D正确； 故选C。 二、非选择题 14．掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为。回答下列问题： (1)若按投料，将与CO充入2L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。 已知：v正=k正c(CO)·c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关。 ①压强由小到大的顺序是___________。 ②T1℃、压强为p3时，若向该容器中充入和发生反应，5min后反应达到平衡(M点)，则内，v(H2)= ___________，N点时的___________。 (2)若向起始温度为325℃的10L恒容密闭容器中充入2moLCO和，发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图2中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。平衡时温度与起始温度相同。 ①曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为___________。 ②体系总压强先增大后减小的原因为___________。 ③该条件下的平衡转化率为___________%(结果保留三位有效数字)。 【答案】(1) 0.24 0.135 (2) 加入催化剂 反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大；之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小 33.3 【详解】（1）①增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大，所以压强p1、p2、p3由小到大的顺序是；p3＜p2＜p1； ②、压强为p3时，若向该容器中充入和3 mol CO发生反应，5min后反应达到平衡(M点)，M点CO的平衡转化率为40%，列三段式如下： υ(H2)=； ，，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关，N点的速率常数等于M点速率常数，M点为平衡点，故υ正=υ逆，则，则0.135； （2）①改变条件，反应速率加快，平衡没移动，曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为加入催化剂； ②反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大，之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小，所以体系总压强先增大后减小，故此处填：反应初始阶段温度为主要因素，反应放热，气体膨胀使压强增大；之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小； ③ ，X=0.5，该条件下H2的平衡转化率为33.3%。 15．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.0 kJ·mol-1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示： 根据图示回答下列问题： (1)压强：p1____(填“＞”“＝”或“＜”)p2。 (2)升高温度，平衡向____(填“左”或“右”)移动。 (3)200 ℃时，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示： 气体 SO2 O2 SO3 物质的量/mol 1.6 1.8 0.4 ①10 min内该反应的反应速率v(O2)=___________，该反应达到化学平衡状态的标志是____________。 a．SO2和O2的体积比保持不变 b．混合气体的密度保持不变 c．体系的压强保持不变 d．SO2和SO3物质的量之和保持不变 ②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为______。 (4)400 ℃时，将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量____。 a．等于p%　　　　　　　b．大于p%         c．小于p%         d．无法判断 【答案】 ＞ 左 0.01 mol·L-1·min-1 ac 50% c 【分析】(1)相同温度下，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，根据转化率确定压强大小； (2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动； (3)①先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率； 反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断； ②根据反应放出98.0 kJ热量时，根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.0 kJ/mol，则生成三氧化硫1 mol结合三段式计算； (4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积则乙的压强增大，平衡正向移动。 【详解】(1)该反应的正反应是气体体积减小的反应，在相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以p1＞p2； (2)由图可知，压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，说明升高温度，化学平衡向左移动； (3)①v(SO3)==0.02 mol/(L·min)，v(O2)=v(SO3)=0.01 mol/(L·min)； a．SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol，n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。因温度和容器体积不变，开始加入的SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等，能说明反应达到平衡状态，a正确； b．容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故不能说明反应达到平衡，b错误； c．因反应后气体的总物质的量减小，若压强不变，能说明反应达平衡状态，c正确； d．根据硫原子质量守恒，反应前后n(SO2)+n(SO3)不变，因此不能说明反应达到平衡状态，d错误； 故答案为ac。 ②反应放出98 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol=1 mol，则SO2的转化率α(SO2)=×100%=50%； (4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变。由于此反应的正反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积使乙的压强增大，化学平衡正向移动。所以，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙的SO2的百分含量将小于甲，即乙的SO2的百分含量小于p%，故答案为c。 【点睛】结合平衡状态的特征及化学平衡移动原理分析判断，对于相同起始状态不同外界条件下的反应，可先虚拟一种状态，然后利用平衡状态的建立与外界条件无关，只与物质的始态和终态有关，利用平衡移动原理分析。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $