专题12 化学平衡-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

1.34×10-8mol×34g·mol-1 50mL×1.1g·mL-1 0.045L 22.4L·molX32g·mol- ×100%=0.083% 14.(1)3Fe+4H,030℃ -Fe3O4+4H2(2)c (3) 【解析】密闭容器中给出铁和水蒸气，由此可知 产生H,的反应为3Fe十4H,0300℃Fe0.+ 4H2:反应前后均有镍粉：结合图像，镍粉满足催化剂 的条件。由图像可以分析，当镍粉用量从1mmol增 加到10mmol时，H,和HCOOH的用量均快速减 少，即反应速度增大，由于HCOOH量的变化较快， 则说明反应Ⅱ速率较快。 专题12 化学平衡 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.(1)①BC②K=c2(NH3)·c(CO,)= (层）广·（合）-7×4.8x10mlL) 1.6×10“(mol·L1)3③增加④>>(2) ①0.05mol·L1·min1②25.0℃时反应物的起 始浓度较小，但0~6min的平均反应速率（曲线的斜 率)仍比15℃时的大 【解析】(1)①为判断平衡的标志。A项考查正 逆反应速率相等。A项中，没有指明正逆反应这一属 性，且两种速率比值也搞反了，故A错；B项中，反应 前后总压强不等，故总压强不变可判断达到平衡，B 项正确：C项中P气=，可知V不变，m气在反 应前后不等，故P说气在反应前后不等。当P混气不变 时，可判断反应达到平衡，C项正确：D项中，NH3与 CO),均为生成物，按比例生成，故无论平衡与否氨气 体积分数均不变，故D项错误。②根据25.0℃时的 表中数据及反应式，得25℃时平衡常数K= c2(NH)·c(C02)=[4.8X10-mol·L1× 21 3 [4.8×10molL1×3】 =1.6×108mo3·L3 ③在恒温下压缩容器，根据反应式中气体的体积变 化，正反应为体积增大的反应，压缩容器会使平衡向 左移动，故固体质量增加。④由表中数据得，升温使 ·3 平衡气体总浓度增大，故升温使平衡正向移动。依据 勒夏特列原理，升温向吸热方向移动，则正反应的 △H>0。又知在常温下该反应能自发进行△G=△H -TAS<0,得△S>0。(2)0由0=A得u(氨基甲 △t 酸铵水解)=②.2-.9)mol:L=0.05m0l.L, 6 min ·min1。②方法1：选择15℃和25℃时的0~6 min时段，25℃时的反应速率大于15℃时的反应速 率。方法2：选择5℃和25℃，并且相同的初始浓度 和时段，即使在25℃下存在生成物对平衡的抑制作 用，25℃时的水解速率仍比5℃时的水解速率显著 (明显)。 2.(1)① [CO,]3 ②0.015mol/(L·min)(2) [C)]3 ①CO(或CO:)的生成速率与消耗速率相等②CO (或C)2)的质量不再改变（合理即可）(3)b(4) Al()H)3=三H+十Al)2十H2)盐酸（合理即可） 【解析】(1)中①书写表达式时固体不需写入。 ②n(Fe)为0.2mol,n(C))为0.3mol,v(C))= ,0.3mol=0.015mol/(L·mim)。(2)这是-个 2L×10min 等体积反应，不能从压强考虑，Fe、Fe2O3为固体，也 不影响平衡，所以应从C)、CO,的浓度，反应速率去 考虑。(3)铝热反应在常温下不反应，高温时瞬间反 应。(4)AI()H)3结合HO中)H而呈酸性，也可 认为是HA1)。·H2),所以电离方程式也可写为 AI()H)3十H2O==Al(OH):十H+;欲使AI3+浓 度增加，应先写出A1(OH):的碱式电离方程式： Al()H):=三A+十3)H,要使平衡右移，可加入 酸性物质，如HCl、H2SO:等。 题源2 1.B【解析】考查对于化学平衡移动的理解。 A选项增加压强，化学平衡不移动：D选项更换催化 剂，只能改变反应速率，故A、D都错；C选项增大CO 的浓度，会促使反应向正方向移动，但C。的转化率 下降，所以本题正确答案为B。 2.D【解析】A项中，因反应前后气体分子数 不等，反应平衡前，随着反应进行，容器内压强逐渐变 小，故A项错；B项中，根据影响化学反应速率的因素， 知减小固体硫的量不影响化学反应速率，故B项错；C 项中，因正反应为放热反应，升温、平衡左移、S)2的转 化率降低，故C项错：D项中，因化学平衡常数只与温 度有关，温度不变，其平衡常数不变，故D项正确。 3.A【解析】A.该反应为放热反应，升高温 度，反应向逆反应方向移动，故平衡常数减小；B.单 位不对：C,催化剂不影响平衡的移动：D.增加氧气， 平衡向逆反应方向移动，NO,转化率减小。 4.(1)1:3：2(2)0I(A)>um(A)>0m(A) (3)am(B)0.19(19%)(4)向正反应方向从 反应体系中移出产物C(5)>此反应为放热反 应，降低温度，平衡向正反应方向移动 (6) 2.0 B 1.50 C 1.00 B A 0.50 C A 0.05.010.00.05.010.0时间/mim Ⅲ V (注：只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动 及各物质浓度的相对变化比例即可) 【解析】(1)本题由图可知，A,B,C三种气体达 到平衡时浓度的变化值分别为1.00mol/L,3.00 mol/L,2.00mol/L。在等体积下，由浓度变化量之 比=化学计量数之比，则a:b:c=1:3:2。(2)由 △c = 得，1(A)=1.00mol/L 20.0 min =0.05mol/(L· minm,en（A)=0.38molL=0.025mol/L·min). 15.0 min vm (A)=9.12 mol/I. 10.0 min 0.012mol/(L·min。(3)由a =C牲×100%得B的平衡转化率a1(B)=50%, C起 am(B)=38%,am(B)=19%。(4)由图可知，达到第 一次平衡后，C的浓度瞬间减小，而A和B的浓度瞬 间不变，说明从反应体系中移出了C,从而减小C的 浓度，使平衡向正反应方向移动。(5)由题意△H< 0,得该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方 向移动，故说明第Ⅱ阶段的温度高于第Ⅲ阶段，即T >T3。(6)当容器的体积扩大1倍时，A,B,C三种气 体的浓度醉间均变为原来的弓，截容器体积变大等 效于减小压强，减小压强，使平衡向逆反应方向移动。 5.C【解析】该反应为气体体积增大的放热 反应。A项中，升温导致平衡逆向移动，平衡常数减 小，故A项错；B项中，增大反应物的浓度，导致平衡 正向移动，使氯氧化物的转化率增大，B项错；C项 中，℃正=提，故达到平衡，C项正确；D项中，催化剂 ·3 只改变化学反应速率而不影响化学平衡，故D项 错误。 6.B【解析】A项中，使用催化剂，增大化学 反应速率，提高经济效益，故A项正确；B项中，只给 出在300℃时反应，不能判定正反应是吸热还是放 热，故B项错误；C项中，增大一种反应物的浓度，平 衡正向移动，能提高其他反应物的转化率，故C项正 确；D项中，降低生成物浓度或分离生成物，均使平衡 正向移动，导致反应物的利用率提高，故D项正确。 7.C【解析】2H202一2H2O+O2↑不是可 逆反应，不存在平衡问题，因此加入MO3是催化剂 是加快反应速率，而不是影响平衡的移动。 8.B【解析】本题结合图像来考查化学反应 速率以及化学平衡的相关问题。6min时反应达到 了平衡，但是由于是可逆反应，所以反应没有终止，A 项错误；X由1.0mol·L1变化到了0.15mol· L-1,变化量为0.85mol·L1,可以算出X的转化率 为85%，B项正确：本反应是一个放热反应，升高温 度，平衡逆向移动，X的转化率会减小，小于85%，C 项错误；降低温度正和口提将减小，但是减小程度不 同，逆反应减小程度大，平衡向正反应方向移动，D项 错误。 9.B【解析】该反应为吸热反应，升温则平衡 正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入 情性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，② 错：增加C()浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降 低，③错；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减 压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④ 正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态， ⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物 与生成物浓度降低，平衡向气体增加的方向移动，即 向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确。 题源3 1.(1)NO:(2)吸热(3)a、d不变0.1 (4)NH+HO一NH·H2O+H+逆向 a 2006 【解析】(1)得电子，化合价降低，是氧化剂， NO,→N。(2)NO,为红棕色，N,O为无色。升 高温度颜色加深说明向正方向移动，故为吸热。(3) 任何反应都伴随能量的变化，当温度不变时，化学平 衡不再移动，正确；当N):的转化率不变时，说明 化学反应达到平衡，d正确；平衡常数是温度的函数， 退度不变，K不变。w三长：d0.1mol·L 77 ·sI。(4)NHt+H2)==NH3·H2O+H+, NH十水解产生H+,故显酸性，逆向，加碱都是抑制 水的电离，NHg·HO≌NH十OH为中性 10-3×a c(NH,·H,O=2X10 101×a=2×105,x=200b b×x 2.A【解析】本题考查化学平衡知识。A项 中，平衡常数是温度的函数，温度变化时，平衡常数才 变化。由题意得正反应△H<0,升温后平衡逆向移 动，平衡常数变小，故A项正确：B项中，增大pH值 相当于减小氢离子浓度，平衡正向移动，CO转化 率增大，故B项错：C项中，根据影响化学反应速率的 因素，知升温后，化学反应速率增大，正、遥均增大， 与反应是放热反应还是吸热反应无关，故C项错误： D项中，增大反应物铅离子浓度平衡向正反应方向移 动，重铬酸根离子的浓度减小，即重铬酸根的物质的 量减小。 3.C【解析】由平衡常数的定义可知该反应 的平衡常数K=c(O:)·c(HbCO) c(CO)·c(HbO,):由平衡移动原 理可知吸入C)越多，平衡向右移动，与血红蛋白结 合的)越少；把病人放入高压氧舱中，则平衡向左 移动，释放出C),故可解毒，A、B、D均正确。C项， 由平衡常数表达式可知，人智力受损时：220=c(0】 c(CO) X0.02,即c(C0)=0.02 c(0)=220,故C项错误。 4.C【解析】A.实验①中，若5min时测得 n(M)=0.050mol,浓度是0.0050mol/L,则根据反 应的化学方程式可知，同时生成的N的物质的量浓 度也是0.0050mol/L,因此0至5min时间内，用N 表示的平均反应速率(N)=0.0050mol/L÷5min =1.0×10-3mol/(L·min),A不正确：B.实验②中， 平衡时M的浓度是0.0080mol/L,则同时生成的N 的浓度是0.0080mol/L,消耗X与Y的浓度均是 0.0080mol/L,因此平衡时X和Y的浓度分别为 0.01mol/1-0.0080mo/L=0.002mol/L,0.04mol/L 一0.0080mol/L=0.032mol/L,因此反应的平衡常 数K=0.0080×0.0080 1,B不正确：C.根据反应的 0.002×0.032 化学方程式可知，如果X的转化率为60%，则 X(g)+Y(g)=M(g)+N(g) 起始浓度(mol/L)0.0200.0300 0 转化浓度(mol/L)0.0120.012 0.0120.012 平衡浓度(mol/L) 0.0080.0180.0120.012 ·3 温度不变，平衡常数不变，则K 0.0120×0.0120 =1,即反应达到平衡状态，因此最终 0.008×0.018 平衡时X的转化率为60%，C正确：D.700℃时 X(g)+Y(g)=M(g)+N(g) 起始浓度(mol/L)0.0400.0100 0 转化浓度(mol/L)0.0090.0090.0090.009 平衡浓度(mol/L)0.031 0.0010.009 0.009 0.009×0.009 则该温度下平衡常数K=0.031X0.01≈2.6> 1,这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方 向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也 是800℃，由于反应前后体积不变，则与③相比④平 衡是等效的，因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a =0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向 移动，因此b<0.060,D不正确。 5.C【解析】本题主要考查温度对化学平衡 的影响及化学平衡常数等有关知识。由题中所给化 学方程式可看出，低温有利于TaS。的生成，Tal的 量减小；高温有利于Tl,的生成，其量会增加，A项 错误。在提纯过程中，高温区消耗I2,低温区生成12， 整个过程中1的总量不变，B项错误。在提纯过程 中，l,将TaS。从高温区的混合物中提取出来变为低 温区纯净的TS,C项正确。化学平衡常数与生成 物浓度计量数次方的乘积成正比，与反应物浓度计量 数次方的乘积成反比，故D项错误。 6.C【解析】△H=一373.4kJ·mol1,温度 升高，平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降 低，故A、B两项错；K只与温度有关，C项正确；D项 增大N,的物质的量平衡左移，则N)转化率降低， 所以D项错。 7.C【解析】设平衡时甲中C)2的转化浓度为 xmol/L,则平衡时H2、C)2、HO、C)的浓度分别为 (0.01-x)mol/L、(0.01-x)mol/L、xmol/L、xmol/L,根 9 、= 据平衡常数K二0.01-x)X(0.01-x)4,解得x= 0.006 0.006,则甲中C0.的转化率为0.0T×100%=60%,由 于乙相对于甲增大了c(H),因此CO2的转化率增大，A 项正确；设平衡时丙中CO,的转化浓度为ymol/L,则平 衡时H、CO2、HO、CO的浓度分别为(0.02-y)mol/L、 (0.02-y)mol/Lyml/L、ymol/L,根据平衡常数K= yXy 9 (0.02-y)×(0.02-=4,解得y=0.012,则丙中C0, 的转化幸为02×100%=60%，B项正确：平衡时甲中 0.02 c(C02)=0.01-0.006=0.004(mol/I),丙中c(C)2)= 0.02一0.012=0.008(mol/L),C项错误：反应开始时，丙中 反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小， 反应速率最慢，D项正确。 8.B【解析】本题考查考生的图像分析能力。 A项酸碱中和滴定过程中，会出现pH的突跃问题， 该图像中没有体现出来。B项的反应是放热反应，故 随着温度的升高，其平衡常数逐渐减小，对于同一个 可逆反应，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，B项正 确。C项生成的M2+是该反应的催化剂，能加快反 应速率，图像不正确。D项反应为放热反应，而图像 则表示该反应是吸热反应，二者不相符。 题源4 0.160.12 mol/L △c 1.C【解析】vy= =1010 2 min =0.002mol·L1·min,0Y:z=1:2,℃z=0.004 mol·L·min,故A错；X(g)+Y(g)==2Z(g) △H0,降低温度，放热反应方向速率增大得快，即 v(正)>v(逆)，B错；再充入0.2molZ,平衡逆向移 动，但X的体积分数减小，故D错。 2.(1)Ki/K2 (2)2.5×10-275%>不变升高温度 (3)c(NO3)>c(NO)>c(CH:COO)bc 【解析】(1)反应(I)×2一反应（Ⅱ）得：4NO2(g) +2NaCI(s)==2NaNO(s)+2NO(g)+CLl(g)。故K =Ki K. (2)转化的n(G)=×7.5×10mmlL, min1×2L×10min=7.5×10-2mol,则平衡后的 n(Cl)=0.1mol-7.5×10-2mol=2.5×10-mol: 转化的n(NO)=7.5×10-3mol·L1·min1×2L ×10min=0.15mol,则N0的转化率a1=0.15mol ÷0.2mol×100%=75%:其他条件保持不变，反应 (Ⅱ)在恒压条件下进行，则反应（Ⅱ）的压强大于反应 (I)的压强，则平衡更有利于向右移动，所以平衡时 NO的转化率2>a1:因为温度不变，所以平衡常数 Kg不变：反应（Ⅱ）的△H<0,为放热反应，所以升高 温度，平衡向左移动，K,减小。(3)根据越弱越水解 的规律，CHCO)水解程度大于NO,的水解程度， 所以离子浓度由大到小的顺序为：c(N()3)> c(NO,)>c(CH,COO),因为CH3COO-水解程度 大于N),的水解程度，所以溶液A的pH小于溶液 B,向溶液A中加适量NaOH,溶液A的pH增大，向 溶液B中加适量水，溶液B的pH减小，故b、c正确。 3.C【解析】由题意可知，反应①为体积减小 的化学平衡。根据图中平衡(I)与平衡（Ⅱ）的隔板 位置可知，降温时反应①正向移动，故反应①的正反 应是放热反应，故A选项错：反应②是体积不变的化 学平衡，及该容器为密闭容器，可求出反应①中物质 在平衡(1)时总物质的量为28X2-28 2.2=imol,由pv =RT,在等V等T条件下，压强之比等于物质的量 之此，故平衡(I)与起始压强之比等于玉= n拾 停+2m 5m0l一=，故选项B错：根据“三段式”设此 10 时转化的X为amol,则平衡时，X,Y,Z的物质的量 28 5 分别为1-a,2-2a和2a,即3-a=日，得a=, 故X的籍化奉为后，放C选项正喷：曲国平箭(I)到 平衡（Ⅱ）过程中，M的体积分数增大，D选项错误。 4.(1)AX;(1)+X2 (g)-AX;(s)H= -123.8 kJ mol-(2)10 LX60 min 0.10 mol =1.7× 10mol·L1·min1 ②bcab.加入催化剂。反应速率加快，但平衡 点没有改变 c.温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应 方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改 变，但起始总压强增大) ③a=21-。2）50%40% 【解析】(1)据题意，先写出反应方程式并标出 各物质的状态AX(I)十X2(g)一一AX(s),然后确定 其反应热△H=一123.8kJ·mol-1,综上便可写出完 整的热化学方程式。 (2)①解：开始时n。=0.4mol,总压强为160 kPa,平衡时总压强为l20kPa。 120 kPa n 则n为：160kPa=0.40m0,n=0.40molX 120kPa=0.30mol. 160 kPa AXs(g)+x2(g)=AX;(g) 起始时n6/mol:0.200.200 平衡时n/mol:0.20-x0.20-xx (0.20一x)+(0.20一x)十x=0.30 x=0.10 (AX;)=10 LX60 min 0.10 mol =1.7×10-‘mol·L ·min-。 ②从图中观察平衡的时间(tb<t。<t.),判断反 应速率的快慢为b>c>a; b组的反应速度加快，但平衡，点没有改变说明是 加入了催化剂： c组的反应速度加快，但平衡点向逆反应方向移 动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起 始总压强增大)说明是温度升高。 ③用三段式分析： AX3(g)十X2(g)==AX(g) 起始时no/mol:0,20 0.20 0 变化量n/mol:0.20a 0.20a 0.20a 平衡时n/mol:0.20-0.20a0.20-0.20a0.20a 据题意有 0.4 mol =0.4-0.2a)m0化筒得a=2(1 -卫) p 将图中p。、p的数据代入上述计算式得。=2(1 -2)=21-120)=50%.=21-2)=21 160 p。 140 175）=40%。 5.1)C+H,0高温c0+H。（2)H,S+ Na2 COs-NaHS+NaHCOs (3)-246.4 kJ. mol-1ce(4)①>②0.04mol·L10.16mol/(L ·min） 【解析】(1)已知水煤气的主要成分是H,和 CO。由此可写出煤气化的化学方程式。(2)因HS、 HC)3均为二元弱酸，它们各能生成一种酸式盐 NaHS和NaHCO,。(3)利用盖斯定律，将①②③式 按一定比例加减、消除其中的水和甲醇，相对应的焓 变也做同样处理，即总反应为2X①十②十③，△H= 2×(-90.8kJ·mol-1)+(-23.5kJ·mol1)+ (-41.3kJ·mol1)=-246.4kJ·mol-1。为要提 高C()的转化率，即平衡正向移动，因该反应的正反 应为体积缩小的放热反应，故a项错误；加入催化剂， 平衡不移动，故b错误；增加CO的浓度，CO的转化 率减小，故d错；减少C)2的浓度及分离出二甲醚， 平衡均正向移动，C)的转化率均增大，故选ce。 (4)①Q=H,0].[CH,0CH_0.6×0.6 CH OHT (0.44)2 1.86<400,故平衡正向移动，℃正>v进。 ②由题意可知，甲醇初始浓度：0.44mol/L十0.6 mol/L×2=1.64mol/L,利用“三段式”。 4 2CH OH(g)==CH;OCHs(g)+H2 O(g) 起始：1.64 0 0 转化：2x 平衡：1.64-2x x x (x)2 =400,解得x=0.8mol/L 1.64-x 平衡时c(CH3)H)=1.64-2x=1.64一1.6 mol/L=0.04 mol/L,v (CH,OH)=cu=2z △t10min L.6mol/L=0.16mol/(L·mim)。 10 min B组 1.D 2.D【解析】达到平衡时，各组分的物质的 量、浓度都会保持不变。无论是平衡状态时还是非平 衡状态时，单位时间内消耗N2、H,的物质的量跟生 成NH3的物质的量都不可能相等。 3.A【解析】单位时间内生成A、生成B表示 的都是逆反应方向，故②不是作为反应达到平衡的标 志；可逆反应达到平衡时，各成分的浓度保持不变，并 非等于化学计量数之比，故⑧不是作为反应达到平衡 的标志。 4.D 5.D【解析】A项，u(A)=A=1.0-0.85 △t 2×5 mol/(L·s)=0.015mol/(L·s);B项，由表格中数 据可知平衡时c(A)=02mo/1,=0.4m0l/L,升温A 浓度增大，故平衡向逆反应方向移动，△H<0:C项， 若加入2molC,假设平衡与题中平衡等效，则C转化 率为80%，相当于A、B各加2mol,与原平衡比相当 于加压，平衡向正反应方向移动，故C的转化率降低； D项，题中平衡时体系中含有0.8molA、0.8molB、 0.2molC,故选项体系中反应逆向进行，逆反应速 率大。 6.B【解析】A,盐酸中的H+结合碳酸钙中 的C)生成C)2气体，使碳酸钙的溶解平衡向溶 解方向移动；B,反应前后气体分子数不变，缩小容 积，反应速率增大，但平衡不移动：C,饱和食盐水中 CI-浓度高，有利于C2+HO==H++CI-+HCIO 平衡逆向移动，有利于氯气的收集；D,溶解平衡 CO,(g)==CO:(aq)受CO:气体的压强和温度影 响，打开冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯，由于压强减 小、温度升高，平衡逆向移动，所以杯中立即泛起大量 泡沫。 7.B 根据恒容时压强与物质的量成正比，可得0.5 8.B【解析】B中各种反应物的量均为A中 2x=0.5×(1-24%),解得x=0.06,即可求出NH 的2倍且体积相同，则B相对于A来说，相当于增大 的体积分数为(0.06×2)/(0.5一2×0.06)×100% 压强，反应速率：B>A,平衡正向移动，SO2的转化 31.6%。(3)通过计算可求出Ng、H。的转化率分别 率：B>A,故选项A、C都正确；增大压强平衡虽然向 为60%和45%。 右移动，但是根据平衡移动原理，最终的压强要比原 13.(1)①0.0220.09②80%(2)c 来的压强大，故选项D正确。 【解析】(1)①c(A、起)=0.04mol·L1,由 9.B【解析】该反应是放热反应，△H<0;气 (A)可得△c(A)=0.018mol·L1,c(A、末)= 体的物质的量减少，△S<0,A错。温度降低，平衡正 c(A、起)-△c(A)=0.022mol·L1；由化学方程式 向移动，平衡常数增大，B正确。升高温度，平衡逆向 移动，n(CHOH)/n(CO)减小，C错。从反应开始 知：c(C)=△c(C)=△c(A)=0.018mol·L-1, 到平街，0(C0)=1.00-0.25m0l=0.075m0l/L. 则n(C)=0.018mol·L-1×5L=0.09mol。 10 min ②设达到平衡时A变化的浓度为cmol·L1 min),0(H2)=3v(CO,)=0.225mol/(L·min), A(g)十B(g)==C(g)十D(g) D错。 起始浓度(mol·L-1)0.040.160 0 10.C【解析】本题考查化学平衡中物质的转 变化浓度(mol·L1)c 化率的计算。两种起始状态“2molE”与“2molM和 平衡浓度(mol·L-1)0.04一c0.16一cc 1molN"是等温等压下的等效平衡关系。设N的变 化量为x,根据题意可得： 由题意知0.04-c)0.16-c=1,解之得c= 2M(g)+N(g)、-2E(g) 0.032 0.032,A的转化率为 起始时(mol) 0 0 2 0.04 ×100%=80%。 变化量(mol)2.x 2x (2)a、b、d本来就是不会随反应进行而变化的 平衡时(mol)2x x2-2.x 量，不能作为平衡的标志。 则2/(2十x)=1/1.2,解得x=0.4,故只充入 14.(1)0.0020(2)1.8mol·L-1(3)变浅 2molM和1molN的混合气体，达到平衡时M的转 (4)D (5)如下图： 化率为(2-0.4×2)/2×100%=0.6。 nN2O) c2(NO2) 11.DNo)·c(0) 放(2)b1.5×10-3 60℃ 80℃ mol·L-1·s1(3)bc(4)c s 【解析】本题考查化学平衡常数、图像、平衡状 态的判断及平衡移动。(1)升高温度平衡左移，则正 反应为放热反应。(2)根据图像可知2s内a、b、c、d 【解析】(1)20s时，n(N0,)=0.40m0l- 2 的浓度变化量分别是0.012mol·L1、0.006mol· ×0.24mol=0.28mol, L1、0.006mol·L1、0.003mol·L1、根据方程式 u(N,0,)=0.28mol-0.20mol=0.0020mal· 的化学计量数关系，b是NO2,c是NO,d是O2; 2L·20s u(0,)=0.003mol.L =0.0015mol·L1·s1。 L1·s1。 (2)反应进行到80s时达到平衡状态，d=0.40 12.(1)1:4(2)31.6%(3)60%45% 1 【解析】(1)混合气的平均相对分子量为7.2，利 mol- ×0.60mol=0.10mol, 用十字交叉法求出N2、H2的物质的量之比为1：4。 (0.60 moly 、2 (2)由上述计算可知，原混合气体中有0.1molN2和 K=(NO:) 2L =1.8mol·L-1 0.4molH2。设有mol N2发生转化，则： c(N2O) 0.10mo 3H(g)+N2(g)==2NH3(g) 2L 起始/mol0.40.1 0 (5)该反应为吸热反应，温度降低，平衡向逆反应 转化/mol3x 2x 方向移动，N,O的平衡浓度增大，据此即可作出 平衡/mol0.4-3x0.1-x N2O4的变化曲线。 42·专题12化学平衡 考纲·题型解读 1.掌握可逆反应、不可逆反应的含义；通过对溶解平衡的理解和迁移，构建动态的化学平衡概念，理解化学平衡的特征。 2.理解化学平衡常数，利用化学平衡常数进行简单的计算。 3.认识化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 4.影响化学平衡移动的条件的内容是化学平衡理论的核心，是历年高考的重点和热点。在高考中，通常以选择题或填空题 的形式出现，考查是否理解影响化学平衡的外界因素及其微观实质和移动规律，是否能利用图像直观描述化学平衡移动过程中 的变化，是否能识别图像，是否能根据理论预测化学平衡移动的方向，是否能定量分析化学平衡移动的结果。 5,利用焙变、熵变判断反应进行的方向。灵活新颖的化学平衡图像题、涉及平衡常数的平衡计算题和等效平衡的比较分析 题是高考的主流题型，也是体现考查平衡移动原理的基础题、能力立意和命题创新的主要载体。 “十年高考母题题源揭秘 题源1 化学平衡状态 [真题1](2005·广东)对可逆反应4NH(g)+50,(g) 一4NO(g)十6H2O(g),下列叙述正确的是 A.达到化学平衡时，4v正(O)=5v(NO) 解题模型1.1 B.若单位时间内生成z mol NO的同时，消耗z mol NH, 化学平衡状态 则反应达到平衡状态 (1)可逆反应 C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小， ①定义：在相同条件下，既能向正反应方向又能向逆 逆反应速率增大 反应方向进行的反应。 D.化学反应速率的关系是：2正(NH)=3正(HO) ②判断：可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方 [解析]由题意知v正(O,):0(NO)=5:4,达到平衡 向又能向逆反应方向进行的反应，对于在不同条件下向 正、逆反应方向进行的反应则不能认为是可逆反应。 时，℃E(NO)=U是(NO),故A正确；生成NO和消耗NH,都表 说明：在一定的条件下，几乎所有的反应都具有不同程度 示正反应速率，B错；扩大容器体积，各物质的浓度都减小，所以 的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小而忽略，把 正、逆反应速率都减小，C错；在反应的任意状态总有u正(NH) 几乎完全进行的反应叫不可逆反应。 :0(H2O)=4:6,即30(NH3)=2x(H2O),D不正确。 (2)化学平衡状态 [答案]A ①定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和 逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的 解题模型1.2 状态，称为化学平衡状态。简称为化学平衡。 化学平衡的标志和判断 特别提醒： (1)绝对标志 “平衡”是在一定条件下建立起来的，对于一个给定的 ①0=0提≠0 可逆反应，若起始条件相同则平衡状态也相同，不同的起 a同一种物质的生成速率等于消耗速率 始条件，平衡状态可能不同。 b.在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗 “正=0楼”是平衡的本质，“百分含量保持不变”、“浓 速率之比等于化学计量数之比 度保持不变”是化学平衡的现象。 心.在化学方程式两边的不同物质生成（或消耗）速率 ②化学平衡的特征 之比等于化学计量数之比 化学平衡具有的特征可概括为“逆、等、定、动、变”五个字： ②各组分的浓度保持一定 逆—一化学平衡状态只存在于可逆反应里。 包。各组分的物质的量浓度不随时间的改变而改变 等一一即V正=V楼。 b.各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随 定—平衡时反应混合物中各组分的浓度保持一定。 时间的改变而改变 动一动态平衡，0E=0是≠0，正、逆反应仍在不断进行。 C.各反应物的转化率不变 变一若改变条件，平衡可被打破，并在新的条件下 (2)相对标志 建立新的化学平衡。 ①反应体系中总压强不随时间变化（适用于气体反应 99· 反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数（填“大 中前后体积不等的反应)。 于”、“小于”或“等于”)。 ②混合气体的密度不随时间变化（适用于反应前后气 (2)该热化学反应方程式的意义是 体体积不等且无固、液参与或生成的反应)。 (3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 规律总结： a.v(O2)正=20(SO3)世 化学平衡状态的判断 b.容器中气体的平均分于量不随时间而变化 列举反应 mA(g)-+nB(g)=pC(g)-gD(g) c.容器中气体的密度不随时间而变化 (1)各物质的物质的量或物质的 d,容器中气体的分于总数不随时间而变化 量分数一定 平衡 (4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molS0: 和0.10mol0,半分钟后达到平衡，测得容器中含S00.18 混合物体系中 (2)各物质的质量或质量分数一定 平衡 mol,则o(O2)=mol·L1·min1:若继续通入0.20 各成分的含量 (3)各气体的体积或体积分数一定 平衡 molS0,和0.10molO2,则平衡移动（填“向正反应方 (④)总体积、总压强、总物质的量 向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后， mol< 一定 不一定平衡 n(S03)< mol。 (1)在单位时间内消耗了nmo] [解析](1)该反应选用的催化剂是V:O,因反应为放热 A同时生成m mol A,即v正 平衡 反应，温度从450℃升高到500℃，平衡逆向移动，化学平衡常 数减小。 (2)在单位时间内消耗了nmol B 同时消耗了mol C,测v正=v送 平衡 (2)热化学反应方程式的系数只表示物质的量，且为完全转 正、逆反应速 化量，与反应是否为可逆反应无关。 率的关系 (3)u(A):u(B):u(C):u(D) (3)项反应速率之比为方程式系数比的倒数，不正确；因该 =m:n:p:q,U正不一定等 不一定平衡 反应是气体体积减小的反应，故当气体的平均分子量不变时反 于V选 应达到平衡状态，b、d两项正确：气体的总质量不变，容器体积不 (4)在单位时间内生成了nmol 不一定平衡 B,同时消耗了q mol D,均指v送 变，则无论平衡与否，密度都不变，心项不正确。 (4)u(0,)=v(S03)/2=0.18mol/(5L×0.5mim)÷2= (1)m十n≠p十q时，总压强一定 平衡 0.036mol·L1·min1。由加入的量来看，最终相当于将两个 (其他条件一定) 上一次的平衡(SO,的物质的量为0.36mol)挤压在一起，这时 压强 (2)若m十n≠p十q,总压强一定 平衡正向移动，但是作为可逆反应又不能完全转化，故平衡时： 不一定平衡 (其他条件一定) 0.36mol<n(S)3)0.40mol。 [答案](1)五氧化二钒(V,O)大于 混合气体的平 (1)M.一定，只有当m十n≠p十 平衡 均相对分子质 9时 (2)在450℃时，2molS02气体和1molO2气体完全反应 生成2 mol SO,气体时放出的热量为190kJ 量(M) (2)M.一定，且m+n=p十q时 不一定平衡 (3)bd(4)0.036向正反应方向0.360.40 任何化学反应都伴随着能量的变 温度 化，当体系温度一定时（其他不 平衡 题源2化学平衡的移动 变) 体系的密度(0) 密度一定 不一定平衡 解题模型2.1 其他 如体系颜色不再变化等 平衡 外界条件对化学平衡的影响 特别提醒： 一个可逆反应达到平衡状态以后，反应条件（如温度、 以下几种情况不能作为可逆反应到达化学平衡状态时的 浓度、压强等)改变了，平衡混合物各组分的含量也随着改 标志： 变而达到新的平衡状态，这个过程叫做化学平衡的移动。 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应 物质的化学计量数之比。 平衡移动的原因：条件改变，引起（正）、（逆）相对大 ②恒温恒容下体积不变的反应，体系的压强或总物质 小改变，平衡移动。 的量不再随时间而变化，如2HI(g)=一L(g)十H,(g)。 (1)浓度：在其他条件不变时增大反应物浓度或减小 ③全是气体参加的体积不变的反应，气体的平均相对 生成物浓度可使平衡向着正方向移动。 分子质量不再随时间而变化，如2H1(g)一1(g)十 (2)压强：在有气体参加的可逆反应里，在其他条件不 H(g)。 变时，增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持 不变。 压强对平衡的影响，实际上就是浓度对平衡的影响， 只有当这些“改变”能改变反应物或生成物的浓度时，平衡 [真题2](2022·上海)接触法制硫酸工艺中，其主反应在 才可能移动。由于压强对固态、液态物质体积影响非常 450℃并有催化剂存在下进行：2S0,(g)+O,(g)一2S0(g) 小，压强的改变几乎不影响这类体系的平衡。在考虑压强 +190kJ 对不均匀体系平衡的影响时，只需考虑对参加反应的气态 (1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该 物质影响即可。 ·100 正反应方向移动，则a1十a3<1,故正确。 (3)温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸 [答案]BD 热反应方向移动：降低温度，平衡向放热反应方向移动。 [真题4](2020·广东)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭 (4)使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，即正、 容器，恒温下发生反应H(g)+Br(g)=一2HBr(g)△H<0, 逆反应速率相对大小不变。所以催化剂对平衡移动无影响。 平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同，绝热下进行上述 (5)惰性气体对化学平衡的影响 反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是() ①恒温恒容条件 A.a>b B.a=bC.a<bD.无法确定 原平衡体系完入情性气体体系总压强增大，但各反应 [解析]正反应为放热反应，前者恒温，后者相对前者温度 升高，使平衡向逆反应方向移动，从而使B:的转化率降低。所 气体的分压不变→体系中各反应物的浓度不变一平衡 以b<a。 不移动 [答案]A ②恒温恒压条件 原平裔体系完入惰性气体容器容积增大，各反应气休 解题模型2.2 的分压减小→体系中各反应物的浓度同倍数减小（等效 常见化学平衡图像及解答方法 气体体积不变的反应 平衡不移动 例：对于反应mA(g)十nB(g)==pC(g)十qD(g),若 于减压) 气体体积可变的反应平衡向气体体积增大的 m+n>p+q且△H>0。 方向移动 (1)0-t图像 勒夏特列原理：已达平衡的可逆反应，如果改变影响 平衡的一个条件，平衡就向着减弱这种改变的方向移动。 人V正V正=V逆 V正V正=V逆 特别提醒： V逆 V逆 ①化学平衡的移动由正、逆反应速率的相对大小来决 定，与正、逆反应速率的增大或减小无关。 ②分析平衡移动的方向时，所谓增大压强，是指缩小 增大c(A) 升高温度 容器容积造成的压强增大，若向平衡体系中充入某种气态 v 反应组分或对体系升温，应考虑浓度增大或温度升高对化 VEVE=y逆 V正=V逆 V逆 学平衡的影响，不能考虑由于浓度增大或体系温度升高引 起的压强增大对化学平衡的影响。 ③平衡移动的结果是“减弱”外界条件的改变，而不是 增大压强 加正催化剂 “消除”，归根到底是一种“被动”的“削弱”，而非“抵消”。 (2)0-力(T)图像 [真题3](2022·江苏)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N2(g)+3H2(g)一2NH(g)△H =-92.4kJ·mol1): 容器 甲 之 丙 反应物投人量 molN2、3molH 2 mol NH 4 mol NH (3)c-t图像 NHg的浓度(mol·L-1) cI C2 C3 c(C)↑ D c(C) 反应的能量变化 放出akJ 吸收bk 吸收ckJ 体系压强(Pa) pr p2 p3 反应物转化率 a2 a3 下列说法正确的是 p1>p2 T1>T2 A.2c1>c3 B.a+b=92.4 (4)c-(T)图像 C.2p2<P D.a1+a3<1 [解析]A项，可假设丙的容积为甲的2倍，达平衡时浓度 c(C)↑ c(C) 与甲相等，再压缩至容积相等，若平衡不移动，则氨气浓度为甲 T 中2倍，现平衡向正反应方向移动，则有2c1<c,不正确：B项， 甲、乙两容器从两个不同方向建立相同的平衡，故正确；C项，由 A项分析可知，压缩至相同体积时，若平衡不移动则丙中压强是 T>T ppz 甲中的2倍，但丙中平衡会向正反应方向移动，故压强会小于甲 (5)几种特殊图像 中的2倍，即2>3，故不正确：D项，由A项分析可知，若压 缩至相同体积时，平衡不移动，则有α1十a?=1,现在丙中平衡向 ①对于化学反应mA(g)十nB(g)==C(g)十qD(g), ·101 A.同温同压同之时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数 M点前，表示从反应物开始，则正>是；M点为刚达平衡 增加 点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增加， B.同压同≈时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 平衡左移，△H<0。 C.同温同时，墙加压强，平衡时Q的体积分数增加 D.同温同压时，增加，平衡时Q的体积分数增加 [解析]本题考查的知识点是化学平衡的移动，意在考查 考生的分析判断能力。可逆反应中，催化剂只能改变化学反应 速率，A错；由两个图像可知，M的体积分数随着温度升高而降 低，即温度升高，平衡右移，故平衡时生成物Q的体积分数增加， B正确；同为650℃、x=2.0,压强为1.4MPa时，y(M)=30%, ②对于化学反应mA(g)十nB(g)一C(g)十gD(g),l线 而压强为2.1MPa时，y(M)=35%,即增大压强，平衡左移，故 上所有的，点都是平衡点。在上方(E,点)，A%大于此压强时平 平衡时Q的体积分数减小，C错：由图像可知，同温、同压时，若 衡体系中的A%,所以，E点0E>0是；在下方(F点)，A%小于 N的物质的量增加，而M的物质的量不变，则尽管之越大， 此压强时平衡体系中的A%,则0E<0是。 y(M)减小，平衡右移，但Q增加的物质的量远小于加入的N的 物质的量，此时Q的体积分数减小，D错。 A% [答案]B [真题6](2018·江苏)某化学科研小组研究在其他条件 不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律 (图中力表示压强，T表示温度，n表示物质的量)： 根据以上规律判断，下列结论正确的是 解题思路及方法： n(C) a.一看面：即横坐标、纵坐标代表的量 的 b.二看线：即线的斜率大小，平与陡的含 衡 P 一看” 义，函数的增减性 ① T 图像 c.三看点：即起点、终点、扬点、交叉点 转化 反应温度 反应时间 d.四看要不要作辅助线：等温线、等压线等 反应L:2A(g)+B(g)=2C(g) 反应正：2A(g)C(g) e,五看量：定量图像中有关量的多少 ②“二想”规律：联想外界条件改变对化学反应速率和 A 化学平衡的影响。 X ③“三判断”：认准某些关键数据在解题中的特定作 用，全面准确地从图中找出直接或隐含的相关知识。 数 n(B)起始 接 可供使用的技巧有： 反应Ⅲ：3A(g)+B(g)2C(g)反应：A(g)+B(g)=2C(g) a.先拐先平：在转化率一时间曲线中，先出现拐，点的 A.反应I:△H>0,p2>p 曲线先达到平衡（代表温度高、压强大）。 B.反应Ⅱ：△H<0,T>T b.定一议二：勒夏特列原理只适用于一个条件的改 C.反应Ⅲ：△H>0,T2>T1:或△H<0,T2<T 变，图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两 D.反应W:△H<0,T>T 个量的关系。 [解析]反应I,温度升高，A的转化率降低，说明化学平 衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，△H<0,在温度一 [真题5](2022·四川)反应aM(g)+bN(g)==cP(g)+ 定时，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，αA应增大，则p? dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如 >1,A不正确：由题给反应Ⅱ的图示可知T1>T2,温度升高时 图所示。其中：表示反应开始时N的物质的量与M的物质的 n(C)减少，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应放热，△H< 量之比。下列说法正确的是 0,B正确；对于反应Ⅲ若为放热反应，9(C)减小时，平衡向逆反 应方向移动，则T,<T1,反之亦然，C正确；同理对于反应N,若 35H 35 △H<0,则因QA减少，故应在一定压强时升温即T1>T2,D不 3 正确。 2 [答案]BC 20 15 2=2.0 [点评]化学平衡图像问题的识别与分析方法，不外乎是 10B 2=4.0 2=2.0 看坐标、找变量、想方程、识图像四个方面，即准确认识横、纵坐 5 2=6.0 10 2=4.0 5 2=6.0 标的含义，根据图像中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置 0 的上下、左右、升降、弯曲)特征，结合题目中给定的化学方程式 650700750800850900 650700750800850900 和数据，应用概念、规律进行推理判断。 温度/C 温度/C (1)1.4 MPa (2)2.1MPa 102· 0,(g) (g) 解题模型2.3 化工生产适宜生产条件的选择 1.化工生产适宜条件选择的一般原则 (1)对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速 率和转化率。故生产中常使用康价易得的原料并适当过 量，以提高另一原料的利用率。如合成氨时氯气与氢气的 图1 配比为1.07：3。 (2)对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增 编号 反应物 反应前pH 反应后pH 大生成物的方向移动。但压强太大，动力消耗、设备要求 第1组 03+1 5.2 11.0 高，成本增高，故必须综合考虑。 (3)对放热反应，升温加快反应速率，但转化率降低， 第2组O,+1+Fe2 5.2 4.1 若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的温度。 (18,11.8) 对吸热反应，升温加快反应速率，又能提高转化率，但 要避免反应物或生成物的过热分解。 (10,8.8) (4)使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平 (33,6.5) 衡，但使用时必须注意其活性温度范围且防止催化剂“中 (3,3.5) 第2组 毒”，延长使用寿命。 第1组 2.合成氨适宜条件的选择 (1)合成氨反应的特点 t/s 图2 N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol 是一个气体体积缩小的，放热的可逆反应。 ①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是 (2)合成氨的适宜条件 ①温度 ②图1中的A为 。 由Fe3+生成A的过程能显著 a.理论：从反应速率分析，温度越高越好：从化学平衡 提高1的转化率，原因是 分析，温度越低越好。 ③第2组实验进行18s后，1下降。导致下降的直接原因 b.实际：综合考虑以500℃左右为宜，而且在此温度 有（双选） 下催化剂活性最大。 A.c(H+)减小 ②压强 B.c(1)减小 血，理论：无论从反应速牵还是化学平衡考虑，压强越 C.1(g)不断生成 大越利于合成氨。 D.c(Fe+)塔加 b.实际：压强越大，对设备的制造和材料的强度要求 (4)据图2，计算3~18s内第2组实验中生成1与的平均反 越高，以2×107Pa~5×10'Pa(20MPa~50MPa)为宜。 应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。 ③催化剂：加快反应速率但不影响平衡，提高单位时 [解析](1)将已知3个化学方程式连加可得0，+21-+ 间氨的产量，目前工业上以铁触媒为催化剂。 2H+一l2+O2+H2O,由盖斯定律得△H=△H1+△H2+ ④浓度：从速率及平衡角度分析，应增大氢气、氯气浓 c(I3) △H:。(2)依据平衡常数的定义可得，K= 度，减小氨气的浓度。 c1,)·c(1)。(3) 说明：硫酸工业中，接触室内的反应：2SO2(g)十O(g)一 由表格可以看出第一组溶液的pH由反应前的5.2变为反应后 2SO,(g)△H<0。反应特点与合成氨完全相同，但由于 的11.0，其原因是反应过程中消耗氢离子，溶液酸性减弱，p日增 在常压下S02的转化率可达90%以上，所以实际生产条件 大，水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增 为“高温(450℃)，常压，催化剂”。 大，溶液呈碱性，p日增大。由于是持续通入O,O,可以将Fe 氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+-2Fe3++O2+HO,Fe3+氧 [真题7刀(2023·广东)大气中的部分碘源于O对海水 化I厂：2Fe3++2I厂一一L2十2Fe2+,I厂消耗量增大，转化率增大， 中I的氧化。将O,持续通入Nal溶液中进行模拟研究。 与1反应的量减少，I浓度减小。(4)由图给数据可知△c(1) (1)O将1氧化成12的过程由3步反应组成： =(11.8×10-3mol/L-3.5×10-3mol/L)=8.3×10-3mol/L, ①I-(aq)+O3(g)-I0(aq)+O2(g)△H 由速率公式得：u(1)=△c(1)/△t=8.3×10-3/(18-3)=5.5 ②I)-(aq)+H+(aq)=H)I(aq)△H, ×10-mol/(L·s)。 [答案](1)O,+2I+2H+==1+O,+HO△H1+ ③HOI(aq)+I(aq)+H+(aq)==l,(aq)+HOI)△Hg 总反应的化学方程式为 ,其反应△H= c(13) △H:+△H:（2):):c(3)①反应过程中痛耗氢离 (2)在溶液中存在化学平衡：l(aq)+I厂(aq)一l(aq),其 子，溶液酸性减弱，pH增大，水电离出氢离子参与反应破坏水的 平衡常数表达式为 电离平衡，氢氧根浓度增大，溶液呈碱性，pH增大②Fe3+结 (3)为探究Fe+对O:氧化厂反应的影响（反应体系如图 合氢氧根生成氢氧化铁沉淀，增大了氢离子浓度，使O,(g)十 1),某研究小组测定两组实验中1浓度和体系pH,结果见图2 21厂(aq)+2H(aq)==O,(g)+l(aq)+HO(I)向右移动，使 和下表。 c(1)减小③BD(4)(计算过程略)5.5×10·mol/(L·s) 103· 题源3 化学平衡常数 解题模型3.2 化学平衡常数的应用 解题模型3.1 (1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越 化学平衡常数的涵义 大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完 (1)定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平 全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一 (2)若用任意状态的浓度幂之积的比值（称为浓度商， 个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡 用Q:表示)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态 常数)，用符号K表示。 对于一般的可逆反应， 和反应进行的方向。即：Q.一(A)(B c(C)c (D) ,Q<K反应向正反应方向进行 aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g) 在-定温度下K=C)·c(D意[C]·[D] Q。=K反应达到平衡状态 =。(A)·（B)或A·B Q>K反应向逆反应方向进行 (3)利用K可判断反应的热效应。 (2)使用化学平衡常数应注意的问题： 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应： ①化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 浓度无关。 (4)计算转化率。 ②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其 依据起始浓度（或平衡浓度）和平衡常数可以计算平 浓度可看做“1”而不代入公式。 衡浓度（或起始浓度），从而计算反应物的转化率」 ③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若 反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系 [真题9](2022·广东)硼酸(HBO3)在食品、医药领域应 数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 用广泛。 如：N2十3H22NH3K=a则有 (1)请完成BH:气体与水反应的化学方程式：B,H6十 6HO→2H3B()3+ 2NH3=N2+3H2K'=1/a (2)在其他条件相同时，反 e100- 。十gH=NH,K"月 应H3BO3+3CHOH= B(OCHa)3+3H2O中，HBO 880 60 [真题8](2021·海南)在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三 的转化率(a)在不同温度下随反 40 种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 应时间(t)的变化如图所示，由 20 +303K 此图可得出： 物质 X Y 0 ①温度对该反应的反应速 10.2030405060 初始浓度/(mol·L1) 0.1 0.2 0 t/min 率和平衡移动的影响是 平衡浓度/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是 ②该反应的△H 0(填“<”、“=”或“>”)。 A.反应达到平衡时，X的转化率为50% (3)HBO溶液中存在如下反应： B.反应可表示为X+3Y一2Z,其平衡常数为1600 H;BO;(aq)+H2 O(I)==[B(OH).](aq)+H+(aq) C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 已知0.70mol·L-」HBO溶液中，上述反应于298K达 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 到平衡时，c平南(H)=2.0×105mol·L,c平（HBO3)≈ [解析]本题主要考查化学平衡常数、平衡转化率的计算 c起始(H,BO?),水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡 及对影响平衡常数因素的理解。X的平衡转化率为 常数K(HO的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留 0.1molL1-0.05mol,L×100%=50%,故A项正确。 两位有效数宇)。 0.1mol·L-1 [解析](1)BH与水反应的方程式为：BH十6HO 反应方程式中各物质的计量数之比等于转化的浓度之比，即： 2H3BO3+6H2;(2)从图中分析可得，333K下t=20min时 (0.1mol·L1-0.05mol·L1):(0.2mol·L1-0.05mol· 达到平衡，313K下t=40min时达到平衡；而303K下t=50 L1):0.1mol·L1=1:3:2,因此反应方程式为X十3Y一 min时达到平衡，即升高温度，化学反应速率增大；反应体系的 c2(Z) 0.12 2Z,该反应的平衡常数K=X)·c(Y=0.05X0.05 温度越高，H,B)3的转化率越大，说明升高温度有利于平衡向 1600,故B项正确。增大压强，平衡向气体分子数减小的方向即 正反应方向移动，正反应为吸热反应，则△H>0。 向生成Z的方向移动，但平衡常数只与温度有关，温度改变，平 [答案](1)6H 衡常数改变，与压强是否改变无关，故C项错误，D项正确。 (2)①升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动 [答案]C ②> (3)依题意 ·104· H.BO,(aq)+H.O(D)-[B(OH),]-(aq)+H*(aq) n(C()):n(H))>1:2,则平衡后C)的体积分数大于x:若 起始时各物质 n(CO):n(HO)<1:2,则平衡后C0的体积分数小于x。 0.70 0 0 浓度/mol·1- [答案]B 平衡时各物质 [点评]利用等效平衡规律解决问题时，关键要把握两点： 0.70 2.0×10- 2.0×10- 浓度/mol·1. (1)明确反应条件是恒温恒压还是恒温恒容。(2)明确反应方程 K=c[B(OH)J·c(H+) 式的特点：是反应前、后气体体积相等还是不相等的反应。(3)对 c(H;BO;) 于不能构成等效平衡的情况，分析平衡是向正反应方向移动，还 是向逆反应方向移动。在分析中，将生成物（或反应物）按“一边 (2.0×10-imol·L1)×(2.0×10-imol·L1) 倒”的原则全部转化为反应物（或生成物）是非常必要和有效的。 0.70mol·L-1 =5.7X10-1omol·L-1 解题模型4.2 题源4化学平衡计算及反应的自发性 化学平衡的有关计算 有关化学平衡问题的计算，可按下列步骤建立模式， 确定关系进行计算。例如：可逆反应mA(g)十nB(g)=一 解题模型4.1 pC(g)十gD(g),假定反应物A、B的起始加入量分别为amol、 等效平衡的相关计算 bmol,达到平衡时，设A物质转化的物质的量为m mol。. 1.恒温、恒容条件 (1)模式：mA(g)十nB(g)==C(g)+gD(g) (1)反应前后体积可变的可逆反应：把不同的起始状 起始量a b 0 0 态，通过化学方程式中计量数换算成同一边物质（反应物 变化量m.x px 一边或生成物一边)的物质的量，如果各反应物或生成物 平衡量a-m.xb-nx 的物质的量相同，则是等效平衡。 对于反应物：n(平)=n(始)一n(变)， (2)反应前后体积不变的可逆反应：把不同的起始状 对于生成物：n(平)=n(始)十n(变)。 态，通过化学方程式中计量数换算成同一边物质（反应物 (2)基本步骤 一边或生成物一边)的物质的量，如果各反应物或生成物 ①确定反应物或生成物的起始加入量： 的物质的量之比相同，则是等效平衡。 ②确定反应过程的变化量； 特别提醒： ③确定平衡量。 ①(1)中所达等效平衡状态，反应混合物各组分的浓 度、物质的量、质量分数（或气体的体积分数）均相同。 [真题11](2023·山东)化学反应原理在科研和生产中有 ②(2)中所达等效平衡状态，反应混合物中各组分的 广泛应用。 百分含量相同，各成分的物质的量与原平衡成比例。 (1)利用“化学蒸气转移法“制备TS晶体，发生如下反应： ③两种等效有差别，前者类似于几何中的“全等”，后 TaS,(s)+2L,(g)一Tal(g)+S(g)△H>0(I) 者类似于几何中的相似。 反应(I)的平衡常数表达式K= ,若K=1,向某 2.恒温、恒压条件 恒容容器中加入1moll(g)和足量TaS(s),(g)的平衡转化 把不同的起始状态，通过化学方程式中计量数换算成 率为 同一边物质（反应物一边或生成物一边）的物质的量，如果 (2)如图所示，反应①)在石英真空管中进行，先在温度为T。的 各反应物或生成物的物质的量之比相同，则是等效平衡。 一端放人未提纯的TS:粉末和少量1(g),一段时间后，在温度为 说明：①当直接比较相当困难时，可通过一个假设的“等效 T:的一端得到了纯净TaS:晶体，则温度T, T,(填“>” 平衡”作为桥梁进行比较。 “<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是 ②等效平衡的实质与化学反应的热效应、物理学上的 温度T,端 温度T,端 重力做功一样，只考虑起始状态，与途径无关。 I2(g) 8a8 [真题10](2019·四川)向某密闭容器中充入1molC0 和2mo1H:0(g),发生反应：C0(g)+H,0(g)雀化刺 TaS,晶体加热炉TaS粉末 CO2(g)） 高温 (3)利用1，的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢 十H(g)。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容 样中的硫转化成H:SO,然后用一定浓度的1溶液进行滴定， 器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中， 所用指示剂为 ,滴定反应的离于方程式为 达到平衡时CO的体积分数大于x的是 (4)25℃时，HSO1一HS0+H+的电离常数K.=1× A.0.5 mol CO+2 mol H2 O(g)+1 mol CO2+1 mol H 10mol·L1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb B.1 mol CO+1 mol H2 O(g)+1 mol CO2 +1 mol H2 mol·L1,若向NaHSO,溶液中加入少量的L,则 C.0.5 mol CO+1.5 mol H2 O(g)+0.4 mol CO2++0.4 mol H 溶液中Hs0,) (填“增大”、“减小”或“不变”)。 D.0.5 mol CO++1.5 mol H2 O(g)+0.5 mol CO:+0.5 mol H2 c(HSO3) 将 催化剂 [解析]由于所给反应：C0(g)+H:0(g)高温C0:(g) [解析]1DTal,(S)或S:「Tal,道这三行式法列 c2(12) [12]2 十H2(g)是一个气体总体积不变的反应，故只要将所给选项中的 出平衡浓度，带入K值可以得出转化率为66.7%。(2)由所给 CO2、H2按所给反应完全转变为CO(g)和H,O(g),若所得结果 方程式可知该反应为吸热反应，通过题意温度T:端利于反应正 n(CO):n(HO)=1:2,则平衡后CO的体积分数为x；若 向进行，为高温，温度T:端利于反应向左进行，为低温，所以T ·105· <T:。L2是可以循环使用的物质。(3)因为1逼到淀粉会变蓝 请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的 色，所以可以用淀粉溶液作指示剂。离子反应：HSO十12十 影响)： H20一4H++S0+21。(4)K。= [HSO:]·[H+] (1)在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H 0 [H2S)3] [HSO]·Kw (填“>”、“<”或“=”)。 Hs0,+H:0=H:s0,+0H,K=HS0.·L日前-1.0 (2)前2s内的平均反应速率0(N:)= ×102×1.0×101“=1.0×102,当加入少量12时，溶液酸性增 (3)在该温度下，反应的平衡常数K= (4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施 强，H+浓度增大，但是温度不变，K。不变，则 HS0增大。 [HSO: 能提高NO转化率的是 [答案]（)Tal,)c(S:》或S:][Tal A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度 [1]2 66.7%(2)< c2(1) C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积 L2(3)淀粉H,S03+L2+H20一4H++SO+2I (⑤)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面 (4)1.0×10-2 增大 积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积 对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验 解题模型4.3 条件已经填在下面的实验设计表中 化学反应进行的方向及判据 实验 N()初始浓 C)初始浓 催化剂的比表 T/℃ 1.化学反应的方向与△H 编号 度/mol·L-1 度/mol·L-1 面积/m2·g1 自发反应是一个自发进行的过程，而自发过程总是能 280 1.20×10-8 5.80×10-3 82 够对外界做功，消耗自身的能量，使自身的能量降低，因而 124 化学反应能自发地向能量降低的方向（△H<0,放热）进 Ⅲ 350 124 行。通常情况下，△H<0的反应多数能自发进行，△H>0 ①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据 的反应多数不能自发进行。 2.熵变 ②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混 合气体中O浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线 对于一个由大量粒子组成的体系，人们定义一个物理 量一一熵来描述体系的混乱度，符号为S,嫡值越大，体系混 的实验编号。 乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值，而同一 物质的熵值与条件有关。例如，对同一物质来说，S(g)> S()>S(s)。物质的量为1mol的物质的熵通常用Sm表 示。对于水的三态的Sm关系：Sm(g)>Sm(I)>Sm(s)。 说明：固体的溶解过程，以及液体（如墨水）的扩散过程和气体 扩散过程，都是体系混乱度增大的过程，即熵增加的过程。 3.化学反应方向的判据—△H-T△S 化学反应的方向是由△H、△S共同决定的，利用△H T△S的符号可判断恒温、恒压条件下反应的方向： [解析](1)能自发进行的反应一般是放热反应，故△H △H一T△S<0时，反应能自发进行： 0。(2)先算出NO或CO前2s内表示的反应速率，再转化成用 △H-T△S=0时，反应达到平衡状态； N2表示的反应速率。(3)注意是4s后浓度不变，达到平衡，先 △H一T△S>0时，反应不能自发进行。 算好平衡状态时各物质的“平衡浓度”，再计算出其平衡常数K 当烩变和熵变的作用相反且相差不大时，温度可能对 的数值。(4)A项：催化剂不能使平衡移动，故不影响NO的转 反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生的温度（转 化率。B、C项：第(1)问中说明该反应是放热反应，故降低温度 AS化学反应体系的塔变减少(AH<0)和 向湿度)：T= 有利于提高NO的转化率，C对。D项：正反应是气体体积减小 的反应，增大压强有利于提高NO的转化率，D也对。(5)表格 熵变增加（△S>0)都有利于反应正向进行。 中的关键信息是“初始浓度”，Ⅱ与Ⅲ中的当然应该与I相一致 了。另外要理解I与Ⅱ实验对比，是研究催化剂的比表面积的， [真题12](2021·浙江)超音速飞机在平流层飞行时，尾 温度应该一致。Ⅱ与Ⅲ实验是对比温度的影响，这在画②问曲 气中的O会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾 线时尤其要注意。 气中的NO和CO转变成CO,和N,,化学方程式如下：2NO十 [答案](1)<(2)1.88×10‘mol·(L·s)1(3)5000 2C0 雀化剂2C0,十N。为了测定在某种催化剂作用下的反应 (4)CD(5)①Ⅱ.2801.20×10-35.80×10-3Ⅲ.1.20 速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓 ×10-35.80×10-3②如下图： 度如下表： C(NO) 时间/s c(N()/mol·L c(C)/mol·L-1 0 1.00×10-8 3.60×10-3 4.50×10-4 3.05×10-3 2.50×10-4 2.85×10-a 3 1.50×10-4 2.75×10-3 4 1.00×10- 2.70×10-8 1.00×10-4 2.70×10-3 ·106· 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次)》 A组 ②根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而 题源1化学平衡状态（★★★★★） 增大： 1.(2023·浙江)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵 (NH2 COONH)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 2.(2021·上海)铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器 化合物有着各自的性质。 中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下 (1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： 使其达到分解平衡：NH2 COONH,(s)一2NH(g)+CO2(g)。 Fe2 O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO,(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： ①该反应的平衡常数表达式为：K= 温度（℃） 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 ②该温度下，在2L盛有FeO,粉末的密闭容器中通入CO 平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 气体，l0min后，生成了单质铁1l.2g。则10min内C0的平均 平衡气体总浓 反应速率为 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 度(×10-3mol/L) (2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应 ①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 已达到平衡状态 A.2(NH)=v(C)2) ① :② B.密闭容器中总压强不变 (3)某些金属氧化物粉末和A1粉在镁条的引燃下可以发生 C.密闭容器中混合气体的密度不变 铝热反应。下列反应速率()和温度(T)的关系示意图中与铝 D.密闭容器中氨气的体积分数不变 热反应最接近的是 ②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数： ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空 容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积， 氨基甲酸铵固体的质量（填“增加”、“减小”或“不变”）。 (4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程 ④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H (填“>”、“<” 式 。1 欲使上述体系中A+浓度增加，可加入 或“=”)0，熵变△S(填“>”、“<”或“=”)0。 的物质是 (2)已知：NH:COONH:+2H:O==NH:HCO,+ NH?·H,)。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸 题源2化学平衡的移动（★★★★★） 铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2 COO~)随时间变化趋势 1.(2023·全国)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多 如图所示。 Ac(NH2COO )(mol/L) 步反应制得，其中的一步反应为：C0(g)十H,0(g)催化剂 CO,(g)+H(g)△H<0。反应达到平衡后，为提高CO的转 2.4 化率，下列措施中正确的是 2.3 A.增加压强 2.2 B.降低温度 2.1 50 C.增大C)的浓度 D.更换催化剂 2.0 2.(2023·安徽)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气 1.9 中疏的回收：0，g+2C0Kg售化剂2C0,6g+X△1<0， 1.8 25.00 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 1.7 1.6 5.0℃ 1.5 A.平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 024681012141618202224min) B.平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 ①计算25℃时，0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率 C.平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO,的转化率 D.其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变 107· 3.(2023·安徽)臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应 器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( 为：2NO,(g)十O3(g)一NO:(g)十O,(g),反应在恒容密闭容 A B C D 2NO,(g)+O,(g) N0,g+0,(g) 宽0.4 反应过程 0 3 时间S 时间 0~3s内，反应速率为： t1时仅加入催化剂，平衡 达平衡时，仅改变x,则 升高温度，平衡常数减小 o(NO2)=0.2mol·L-1 正向移动 x为c(O2) 催化剂 cC(g)△H 5.(2022·安徽)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化 4.(2023·全国)反应aA(g)十bB(g)= <0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、Ⅱ、Ⅲ阶段体 物，发生的化学反应为： 180℃ 系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 2NHs(g)+NO(g)+NO2(g)- 催化剂2N(g)+3H,0(g △H<0 B 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 () A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常 数塔大 3.00 B.平衡时，其他条件不变，增加NH,的浓度，废气中氮氧化 2.00 物的转化率减小 1.86 A 150 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反 0.76 1.00 应达到平衡 050 062 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化 0.05.010.015.020.00.05010.015.00.05010.0时间mm 率塔大 1 回答问题： 6.(2022·上海)据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳 (1)反应的化学方程式中，a:b:c为 和氢气合成乙醇成为现实：2CO,(g)+6H(g)一CH,CH2OH(g) (2)A的平均反应速率01(A)、um(A)、0m(A)从大到小排 +3H2O(g)。 列次序为 下列叙述错误的是 ( (3)B的平衡转化率a1(B)、am(B)、am(B)中最小的是 A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 ,其值是 B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 C.充人大量C)2气体可提高H2的转化率 D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H,O可提高 ,采取的措施是 CO2和H2的利用率 (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T:)和第Ⅲ阶段反应温度(T) 7.(2023·北京)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 的高低：T T(填“>”、“<”或“=”)，判断的理由 是 (6)达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定l0min 后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示N阶段体系中各物质的 冷水 热水 浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B,C)。 将NO,球浸泡在冷水和热水中 t/℃ 25 50 100 2.0 B w/10-11.01 5.47 55.0 1.50 C MnO, 1.0 C 1.00 A 0.50 百 H,O,溶液玉H,0,溶液 c(氨水)/(mol·L1) 0.1 0.01 0.05.010.00.05.010.0时间/mim D Ⅲ I pH 11.1 10.6 ·108· 8.(2021·全国I)下图表示反应X(g)=一4Y(g)十Z(g) 若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容 △H<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线： 器中进行，平衡常数 (填“增大”、“不变”或“减小”)，反 应3s后NO2的物质的量为0,6mol,则0~3s内的平均反应速 c(mol·L-) 1.1 率(NO,)= mol·L1·s1。 1.0 (4)NO,可用氨水吸收生成NH,NO3.25℃时，将amol 0.9 0.8 NH,NO,溶于水，溶液显酸性，原因是 (用离 0.7 0.6 于方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加 0.5 0.4 氨水的过程中水的电离平衡将 (填“正向”、“不”或“逆 0.3 0.2 向”)移动，所滴加氨水的浓度为 mol·L1。(NH3· 0.1 H,O的电离平衡常数Kb=2×10imol·L1) 8 2.(2023·安微)电镀废液中Cr2)可通过下列反应转化 t/min 成铬黄(PbCrO,): 下列有关该反应的描述正确的是 Cr2O (aq)+2Pb (ag)+H2 O(1)==2PbCrO.(s)+ A.第6min后，反应就终止了 2Ht(aq)△H<0 B.X的平衡转化率为85% 该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图 C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85% 正确的是 D.若降低温度，正和℃迪将以同样倍数减小 9.(2022·重庆)COC1(g)==CO(g)+CL(g)△H>0, 当反应达到平衡时，下列措施：①升温：②恒容通入惰性气体：③ 增加CO浓度；④减压：⑤加催化剂：⑥恒压通入惰性气体。其 温度 pH 中能提高COC转化率的是 ( y B A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 题源3化学平衡常数（★★★★★） 爱社出 西 1.(2023·山东)偏二甲肼与NO:是常用火箭推进剂，二 温度 Pb2*物质的量浓度 者发生如下化学反应：(CH)NNH(I)+2NO,(I)一2CO2(g) C D 3.(2021·天津)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O,结合 +3N(g)+4HO(g)(I) 生成HbO,因此具有输氧能力。CO吸人肺中发生反应：CO+ (1)反应(I)中氧化剂是 HbO,一O2+HbCO,37℃时，该反应的平衡常数K=220。 (2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N,O,(g)一 HbCO的浓度达到HbO:浓度的0.02倍，会使人智力受损。据 2NO2(g)(Ⅱ) 此，下列结论错误的是 当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为 (填 “吸热”或“放热”)反应。 A.C0与HbO:反应的平衡常数K=O)·c(HbCO) c(CO)·c(HbO2) (3)一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H。现将1 mol N2 O, B.人体吸入的C)越多，与血红蛋白结合的)2越少 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平 C.当吸入的C)与0浓度之比大于或等于0.02时，人的 衡状态的是 智力才会受损 a. D.把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上 述平衡向左移动 4.(2023·四川)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y 0 (g),发生反应X(g)+Y(g)=一M(g)十N(g),所得实验数据如 c. d. NO 下表： ·109· 实验 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol 温度/℃ 编号 n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 @ 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 ④ 900 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 ( 容器中，投入H(g)和CO(g)其起始浓度如下表所示。 A.实验①中，若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至 5min时间内，用N表示的平均反应速率o(N)=1.0×10-2 起始浓度 甲 乙 丙 mol/(L·min) c(H2)(mol/L) 0.010 0.020 0.020 B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0 C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60% c(CO2)(mol/L) 0.010 0.010 0.020 D.实验④中，达到平衡时，b>0.060 下列判断不正确的是 5.(2021·广东)难挥发性二硫化粗(TaS)可采用如下装置 A.平衡时，乙中C),的转化率大于60% 提纯。将不纯的TaS:粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量 B.平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60% 碘并封管，置于加热炉中。反应如下： C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/L 低温区1023K,高温区1123K D.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 8.(2022·天津)下列各表述与示意图一致的是 PHA K 13 TaS:(s)+212(g)= 1123K Tal(g)十S2(g) 1023K 温度 下列说法正确的是 20 V(HCI)/mL ( ① ② A.在不同温度区域，Tal的量保持不变 B.在提纯过程中，l的量不断减少 n(Mn 能量 C.在提纯过程中，l的作用是将TaS:从高温区转移到低 CH.CH:(g) 温区 CH2=CH2(g)+H:(g) D.该反应的平衡常数与Tl,和S,的浓度乘积成反比 时间 反应过程 6.(2021·安徽)汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g) ③ ④ A.图①表示25℃时，用0.1mol·L1盐酸滴定20mL0.1 +CO(g)- =2N,(g)+C0:(g)△H=-373.4kJ·mol, mo·L-NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化 在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意 B.图②中曲线表示反应2SO,(g)+O,(g)==2SO3(g) 图正确的是 △H<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 C.图③表示10mL0.01mol·L1KMnO:酸性溶液与过 量的0.1mol·L1H,CO:溶液混合时，n(Mn2+)随时间的 变化 D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2一CH(g)+H(g) 温度 温度 →CHCH(g)△H<0使用和未使用催化剂时，反应过程中 的能量变化 题源4化学平衡计算 及反应的自发性（★★★★★） NO的物质的量 N,的物质的量 1.(2023·四川)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 C D mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)=二 7.(2022·北京)某温度下，H2(g)十CO(g)==H2O(g)十 2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如 C0(g)的平衡常数K=号。该温度下在甲，乙、丙三个恒容密闭 下表： ·110 t/min 4 7 9 为14：15 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 C达平衡(I)时，X的转化率为哥 下列说法正确的是 ( D.在平衡(I)和平衡（Ⅱ）中，M的体积分数相等 A.反应前2min的平均速率x(Z)=2.0×10-3mol·L 4.(2023·全国)化合物AX和单质X2在一定条件下反应 ·min 可生成化合物AX。回答下列问题： B.其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前（逆） (1)已知AX的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，AX >(正) 的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX,, C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44 放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为 D.其他条件不变，再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数 (2)反应AX(g)+X,(g)一AX(g)在容积为10L的密闭 增大 容器中进行。起始时AX和X均为0.2mol。反应在不同条件 2.(2023·山东)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒于的 下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 相互作用时，涉及如下反应： ◆p/kPa 2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO(s)+CINO(g)K AH 180 175 <0(I) 160 2NO(g)+CL(g)==2CINO(g)K:△H<0(Ⅱ) (1)4NO2 (g)+2NaCl(s)=2NaNO;(s)+2NO(g)+Cla 140 (g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。 (2)为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2 120 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl,10min时反 应（Ⅱ）达到平衡。测得10min内u(CINO)=7,5×103mol· 0 404560t/min L1·min1,则平衡后n(Cl)= mol,NO的转化率a ①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 。其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行， 0(AX)= 平衡时NO的转化率a, a1(填“>”、“<”或“=”)，平 ②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率 衡常数K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。若要使K 0(AX)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验a相 减小，可采用的措施是 比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b (3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+ c 2NaOH一NaNO3+NaNO2+H,O。含0.2 mol NaOH的水 ③用p。表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，a表示 溶液与0.2 mol NO,恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为 AX,的平衡转化率，则a的表达式为 ;实验a 0.1mol·L的CH;COONa溶液，则两溶液中c(NO)、 和c的平衡转化率：a为、a为】 c(NO,)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 5.(2022·天津)二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代 已知HNO,的电离常数K。=7.1×10-‘mol·L,CH,COOH 氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的 的电离常数K.=1.7×10-imol·L,可使溶液A和溶液B的 气化产物（水煤气）合成二甲醚。 pH相等的方法是 请回答下列问题： a.向溶液A中加适量水 (1)煤的气化的主要化学反应方程式为 b.向溶液A中加适量NaOH c.向溶液B中加适量水 (2)煤的气化过程中产生的有害气体H,S用NCO3溶液 d.向溶液B中加适量NaOH 吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为 3.(2023·四川)可逆反应①X(g)十2Y(g)=2Z(g)、 ②M(g)一N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行， (3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板。反应开始和达到平 ①2H2(g)+C0(g)==CH3OH(g）△H=-908 衡状态时有关物理量的变化如图所示： kJ·molF1 隔板 隔板 隔板 ②2CHOH(g)==CH,OCH(g)+HO(g)△H= -23.5kJ·mol1 1 mol X 恒温 降温 2 mol Y 2 mol M X Y Z MNP X Y Z MNP ③CO(g)+H2O(g)==CO,(g)+H(g)△H=-41.3 3 122.8345 2263 4 kJ·mol厂t 反应开始 平衡(I) 平衡I) 总反应：3H2(g)+3CO(g)==CH,OCH(g)+CO,(g)的 下列判断正确的是 ( △H= A.反应①的正反应是吸热反应 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO B.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比 的转化率，可以采取的措施是 (填宇母代号)。 ·111· a.高温高压b.加人催化剂c.减少CO,的浓度d.墙加 ①比较此时正、逆反应速率的大小：℃正一（填“>”、 CO的浓度e,分离出二甲醚 “<”或“=”)。 (4)已知反应②2CHOH(g)==CH OCH(g)+H,O(g) ②若加入CHOH后，经l0min反应达到平衡，此时 某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入 c(CH;OH)= :该时间内反应速率(CHOH)= CH:OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH:OH CH:OCH: H,O 浓度/(mol·L1) 0.44 0.6 0.6 B组 (测试时间：60分钟总分：100分) 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分。） 增大倍数大于（逆）增大倍数 1.下列理解不正确的是 5.某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0 A.化学平衡是一个动态平衡 molB,反应A(g)+B(g)一C(g),经过一段时间后达到平衡。 B.化学平衡研究的对象主要是可逆反应 反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是 C.化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题，化学平 t/s 0 5 15 2535 衡是研究化学反应进行的限度问题 n(A)/mol 1.00.850.810.800.80 D.化学反应达到平衡时，正反应和逆反应速率相等，是对反 应中不同物质而言 A.反应在前5s的平均速率v(A)=0.17mol·L1·s1 B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)=0,41mol· 2.N2+3H2==2NH,反应达到平衡时的说法不正确的是 () L1,则反应的△H>0 C.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC,达到平衡 A.平衡体系中氮气、氢气、氨的物质的量保持不变 时，C的转化率大于80% B.平衡体系中氨气、氢气、氨的浓度保持不变 D.相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20mol C.单位时间内生成的氨和分解的氨物质的量相同 B和1,0molC,反应达到平衡前v(正)<（逆） D.单位时间内消耗的氮气和氢气与生成的氨气物质的量 6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 相同 A.碳酸钙不溶于水，但溶于盐酸 3.对一定温度下的恒容容器中的可逆反应A(g)十3B(g) B.对于2HI(g)=一H2(g)+12(g)△H>0,缩小容器的体 一2C(g),下列叙述不能作为平衡标志的是 () 积可使颜色变深 ①C的生成速率与C的分解速率相等； C.在实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3 a mol B; D.打开冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量 ③A,B、C的浓度不再变化； 泡沫 ④A、B、C的压强不再变化： 7.在某温度下，可逆反应mA(g)十nB(g)=一C(g)十 ⑤混合气体的总压强不再变化： gD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是 ⑥混合气体的物质的量不再变化： A.K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 ⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3 a mol B; B.K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大 ⑧A、B、C的分于数之比为1：3：2。 C.反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大 A.②⑧ B.①⑥ D.温度越高，达到平衡时，K值越大 C.②④ D.③⑧ 8.两个体积相同的密闭容器A、B,在A中充入SO2和O 4.在一定条件下，可逆反应：H(g)十3H2(g)==2NH(g) 各1mol,在B中充入SO2和O:各2mol,加热到相同温度，发 △H<0,达到平衡后，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是 生如下反应：2SO2(g)+O2(g)==2S0(g),对此反应，下列叙 () 述不正确的是 () A.加催化剂（正）、（逆）都发生变化且变化的倍数相等 A.反应速率：B>A B.加压，（正）、（逆）都增大，且v(正)增大倍数大于 B.平衡时各组分含量：B=A 0(逆)增大倍数 C.S)2的转化率：B>A C.降温，（正）、（逆）都减小，且？（正）减小倍数小于 D.平衡时容器的压强：B>A (逆)减小倍数 9.在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)十 D.在体积不变时加入氩气，u(正)、（逆）都增大，且v(正) 3H(g)一CHOH(g)十HO(g),图1表示反应过程中能量的 ·112· 变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正 确的是 ( (2)平衡混合气中NH:的体积分数为 4能量(kJ·mo) ◆c/mol.L-) (3)平衡时N、H2的转化率分别为 1.00 CH,OH(g) 13.(10分)已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)在830 0.75 C0,(g+3H,(g 0.50 CO,(g) ℃条件下，达到平衡时生成物和反应物的关系式为一个常数，数 CH,OH(g)+HO(g) 0.257 值为1。 反应过程 03 10 t/min (1)830℃时，向一个5L密闭容器中充入0.20mol的A和 图1 图2 0.80mol的B。 A.该反应的焓变和熵变：△H>0,△S<0 ①若反应初始6s内A的平均反应速率(A)=0.003mol B.温度降低，该反应的平衡常数K增大 ·L1·s,则6s时c(A)= mol·L1,C的物质的量 C.升高温度，n(CHOH)/n(CO2)增大 多 mol。 D.从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25 ②若反应经过一段时间后，达到平衡时A的转化率为 mol/(L·min) 10.某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M(g)十N(g) (2)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选 2E(g),若开始时只充入2molE(g),达到平衡时，混合气体 项前的宇母)。 的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM和1mol a.压强不随时间改变 N的混合气体，达到平衡时M的转化率为 b.气体的密度不随时间改变 A.20%B.40%C.60% D.80% c,c(A)不随时间改变 二、非选择题（本题包括4小题，共50分。） d,单位时间里生成C和D的物质的量相等 11.(14分)在2L密闭容器中，800℃时发生反应2NO(g) 14.(15分)在80℃时，将0.40mol的NO:气体充入2I 十O2(g)=2NO2(g)。 已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O:=一 (1)写出该反应的平衡常数表达式：K= 2N)2,隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据： 已知K(300℃)>K(350℃)，则该反应是 热反应。 时间(s) (2)下图中表示NO:浓度变化的曲线是 用0 0 20 40 60 80 100 n(mol) 表示从0~2s内该反应的平均速率，则(O,)= n(N2():) 0.40 a 0.20 c d e n(NO2) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60 ↑cmol/L) (1)计算20~40s内用N2O:表示的平均反应速率为 0.010 mol·L1·s1。 0.005 (2)计算在80℃时该反应的平衡常数K= (请注 明单位)。 (3)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气 (3)能说明该反应已经达到平衡状态的是 体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。 a.o(NO2)=2u(O2) (4)要增大该反应的K值，可采取的措施有 b.容器内压强保持不变 (填序号)。 c,世(NO)=2v正(O:) A.增大N2()4的起始浓度 d.容器内密度保持不变 B.向混合气体中通入NO: (4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动 C.使用高效催化剂 的是 D.升高温度 a.及时分离出NO,气体 (5)如图是80℃时容器中NO,物质的量的变化曲线，请 b.适当升高温度 在该图中补画出该反应在60℃时NO,物质的量的变化曲线。 c.增大O,的浓度 +N2O) d.选择高效的催化剂 12.(11分)将与H的相对密度为3.6的N。与H,组成的 混合气0.5mol通入一恒容密闭容器中，一定条件下发生反应 80C 3H(g)+N2(g)一2NH,(g),平衡时容器内压强比反应前减 少了24%。求： 1(s) (1)反应前混合气中N:和H2的物质的量之比为 ·113·