2 第2节 第3课时 影响化学平衡的因素&专题3 化学反应速率与化学平衡图像分析-【重难点手册】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步练习册（人教版）

算，分压=总压×物质的量分数)。 (2)若该条件下v正=k正·c(CO2)·c3(H2), ℃道=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、 第三课时影响 A基础过关练 测试时间：15分钟 1.[知识点5](2025·浙江台州八校联考)下列不 能用勒夏特列原理解释的是( )。 A.打开碳酸饮料时，有气泡冒出 B.可逆反应SO2(g)十NO2(g)=S0O3(g)+ NO(g)达到平衡后，缩小容器容积，气体颜色 加深 C.氯水宜在避光条件下保存 D.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质 2.[重难点1]在一定条件下的密闭容器中发生反 应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H>0。 当达到平衡时，下列各项措施中不能提高乙烷转 化率的是()。 A.增大容器的容积B.升高反应的温度 C.分离出部分氢气D.等容下通入稀有气体 3.[知识点2、3、4](2026·辽宁沈阳二中高二月 考)下列叙述及解释正确的是()。 A.N2(g)+3H2(g)一2NH3(g),反应达到平 衡后，保持压强不变，充入O2,平衡向左移动 B.H2(g)十L2(g)==2HI(g)△H<0,反应达 到平衡后，对平衡体系采取增大容器容积、减 小压强的措施，因为平衡不移动，故气体颜色 不变 C.2C(s)+O2(g)一2C0(g),反应达到平衡 后，加入碳，平衡向正反应方向移动 D.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H<0,降 温可使混合气体平均相对分子质量减小 4.[知识点3]恒温、恒容条件下，下列各图是压强 对2A(s)+2B(g)==2C(g)十D(g)的正、逆反 应速率的影响，曲线交点表示达到平衡时的压 强，其中正确的是()。 ,第二章化学反应速率与化学平衡 坐为仅与温度有关的速率常数， k正 L2·mol-2。 化学平衡的因素 B 5.[知识点4，重难点1]甲醇是重要的化工原料，应 用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可 以合成甲醇，反应如下：C02(g)+3H2(g)一 CH3OH(g)+H2O(g)。 (1)反应的平衡常数表达式为K=】 (2)有利于提高平衡时CO2转化率的措施有 (填序号)。 a.使用催化剂 b.加压 c.增大CO2和H2的初始投料比 (3)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210~ 290℃，保持原料气中CO2和H2的投料比 不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系 如图所示，则该反应的△H （填 “>”“=”或“<”)0，依据是 0210230250270290 温度/℃ B综合提能练 ●测试时间：15分钟 1.[知识点5](2025·河北保定六校高二期中) COC2(g)=C0(g)+Cl2(g)△H>0,当反 25 潮重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原 应达到平衡时，有下列措施：①升温；②恒压通入 惰性气体；③增加CO的浓度；④减压；⑤加催化 剂；⑥恒容通入惰性气体。其中能提高COC2 转化率的是()。 A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥ 2.[知识点3]分析如图操作对2NO2(g)一N2O4(g) 平衡的影响，下列说法正确的是( )。 20mLNO,和N,O,的混合气 步骤1：活塞从I处拉至Ⅱ处 步骤2：活塞从Ⅱ处推向I处 A步骤1：压强减小，平衡右移 B.步骤1：混合气体颜色先变浅后变深且深于原 平衡 C.步骤2：浓度商Q<平衡常数K,平衡右移 D.步骤2：混合气体颜色先变深后变浅，先变深 的原因是生成了更多的NO2 3.[重难点3](2025·福建福州八校联考)一定温 度下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中发 生反应2H2(g)十CO(g)=一CH,OH(g)并达到 平衡，相关数据如表所示，下列说法正确的是 )。 平衡浓度/ 起始浓度/(mol·L1) 温度/K (mol·L-1） c(H2)c(CO)c(CHOH) c(CH OH) 400 0.2 0.1 0 0.08 400 0.4 0.2 0 Ⅲ 500 0 0 0.1 0.025 A.该反应的正反应为吸热反应 B.达到平衡时，容器I中反应物的转化率比容 器Ⅱ中的大 C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)一定大于容器 Ⅲ中c(H2)的2倍 D.达到平衡时，正反应速率：容器Ⅲ>容器I 4.[题型2]在一定压强下，向10L密闭容器中充 入1molS2C2和1 mol Cl2发生反应S2C2(g)十 C12(g)=2SC12(g)△H。Cl2与SC2的消耗 26 RJ 速率()与温度(T)的关系如图所示，下列说法 错误的是( 0.09 0.08 s0.07 日0.06 0.05 0.04 N 0.02 0.01 -M125,0.015) 0 100 200 300 400 T/℃ A.此反应是一个放热反应 B.P点是平衡状态的点 C.一定温度下，达到平衡后缩小容器容积，重新 达到平衡后，S2C2的平衡转化率不变 D.保持其他条件不变，若投料改为通入6mol SCL2(g),平衡时S2C2的体积分数增大 5.[重难点2]T℃时，在恒容密闭容器中充入一定 量的H2和CO,在催化剂作用下发生反应： CO(g)+2H2(g)=CHOH(g)△H<0。反应 达到平衡时，CHOH的体积分数p(CHOH) 与n(H以，) 可，(CO的关系如图所示。下列说法正确的是 )。 (HOHO) 涩 B F 0 1 22.5 n(H2) n(CO) A.反应达到平衡时，升高体系温度，CO的转化 率升高 B.n(H2) n(C0) =2.5时，反应达到平衡状态，CH3OH 的体积分数可能是图中的F点 C.容器内混合气体的密度不再变化，说明该反 应达到平衡状态 D.反应达到平衡时，向容器中充人一定量Ar, 平衡正向移动，平衡常数不变 6.[题型1、2]I.科研人员向某恒容密闭容器中充 入一定量的CO2(g)和H2(g),测得其浓度分别为 4mol·L1和12mol·L1,发生反应：2C02(g) +6H2(g)==CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H,测得不同温度下CO2的平衡转化率如图1 所示。 0 260 M250,50) 0 80 M 1001动200250303580温度d 图1 回答下列问题： (1)①250℃时，M1点时乙烯的生成」 (填“>”或“<"”)V消耗。 ②250℃时，反应开始至达到平衡所用时间为 10min,则0~l0min内用CO2表示的平均反 应速率v(CO2)= mol·L1·min-l, 该反应的平衡常数K= (用分数 表示)。 (2)在恒容条件下，写出两种提高CO2的平衡转 化率的措施： Ⅱ.汽车中的三元催化器能使尾气中的NO和 CO发生反应转化为无污染的气体，主要反应的 化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)十 2C02(g)。 (3)图2为相同时间内不同温度下汽车尾气中 NO的转化率。该反应最佳的催化剂与温度 分别为 100 80 m-CeO。 60 ●-OMS N 40 CeO,-OMS 20 -△PtO-OMS PtO-CeO,-OMS 150200250300350400450 温度/℃ 图2 C培优突破练 测试时间：5分钟 1.[重难点1，题型2](2025·河北石家庄二中高二 月考)氮元素可形成多种化合物，在工业生产中 具有重要价值。请回答下列问题： ,第二章化学反应速率与化学平衡 (1)在两个恒压密闭容器中均充入2.0 mol NH3、 3.5molO2,仅发生如下反应：4NH3(g)十 5O2(g)==4NO(g)+6H2O(1)△H<0. 测得NH3的平衡转化率随温度的变化如图 所示。回答下列问题： 0 T T 温度/℃ ①p1 (填“>”或“<”)p2,图中A、 B、C三点的平衡常数KA、KB、Kc的大小关 系是 ②若温度为T1℃、压强为1条件下，容器的 初始容积为2.0L,则达到平衡状态时 c(NH2)= 一mol·L-1(保留两位 小数)。 ③A点的平衡常数K。= (写出含 p2的代数式，气体分压=气体总压×气体的 物质的量分数)。 (2)一定温度下，2L密闭容器中充入0.40mol N2O4,发生反应：N2O4(g)=2NO2(g),一 段时间后达到平衡，测得数据如表： 时间/s 20 40 6080100 c(N02)/八mol·L-1)0.120.200.260.300.30 ①20s内，v(NO2)= ②该温度下反应的化学平衡常数为 0 ③相同温度下，若开始向该容器中充入0.80mol NO2,则达到平衡后，c(NO2) (填 “>“=”或“<”)0.30mol·L-1。 (3)已知2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0的正反应速率方程为v正=k正·c2NO2), 逆反应速率方程为逆=k逆·c(N)·c2(CO2), 其中k正、k递分别为正、逆反应速率常数，受 温度影响。已知T1时，k正=k逆，则该温度 下，平衡常数K=」 ;当温度改变为 T2时，若k正=1.5k逆，则T1 (填 “>“<”或“=”)T2。 27 铺重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理 专题3化学反应速室 1.在某密闭容器中，可逆反应A(g)十B(g)一 xC(g)符合图1所示关系，p(C)表示C气体在 混合气体中的体积分数。由此判断，下列关于 图2的说法错误的是( )。 T:Pa T/元 图1 图2 A.若p3>p4,y轴可表示A的转化率 B.若p3>p4,y轴可表示B的转化率 C.若p3>p4y轴可表示B的质量分数 D.若p3>p4,y轴可表示混合气体的平均相对 分子质量 2.用平衡分压代替平衡浓度可以得到压强平衡常 数K。,气体分压=气体总压×气体的物质的量 分数。已知反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+ 2H2(g)△H>0,在密闭容器中充入等物质的 量的CH4和CO2发生上述反应，测得平衡时 lgp(H2)与1gp(CO2)的关系如图所示，压强的 单位为MPa。下列说法错误的是()。 T 0.5上----7-c b d 012 Ig (CO.) Aa点时对应的K,=4MP B.T>T C.c点对应的p(CO2)=1000MPa D.当容器中CH4与CO的压强比为1：2时，不 能说明该反应达到平衡状态 3.向2L容器中充入1 mol CO2和2molH2,发生 反应CO2(g)+3H2(g)一CH3OH(g)+ 28 RJ 与化学平衡图像分析 H2O(g)△H,测得该反应在不同压强、不同温 度下，平衡时CH3OH的体积分数如图1所示， 在逆反应速率与容器中，c(CHOH)的关系如 图2所示。下列说法正确的是()。 50 2 c(CH,OH) 图1 图2 A.△H>0 B.p1<p2 C.K(C)>K(A)=K(B) D.当x点对应的平衡体系升高至某一温度时， 反应可重新达到平衡状态，新平衡状态可能 对应d点 4.(2025·山东等级考)在恒容密闭容器中， Na2SiF,(s)热解反应所得固相产物和气相产物 均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量 随温度的变化关系（实线部分）如图所示。已 知：T2温度时，Na2SiF。(s)完全分解；体系中气 相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。 下列说法错误的是( )。 2.0 目1.54 1.0 0.5 0.0 T→增大 T Ta T A.a线所示物种为固相产物 B.T1温度时，向容器中能入N2,气相产物分压 仍为p1 C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数K, D.T1温度时，向容器中加入b线所示物种，重 新达到平衡时逆反应速率增大2SO2(g)+O2(g)=2S03(g) 起始量/mol 0.4 0.2 0 转化量/mol 2x x 2x 平衡量/mol 0.4-2x0.2-x2x 则0.4-2x+0.2-x+2红_7 0.4+0.2 ,解得x=0.18,所以S0的 转化率为0.18X2m0×10%=90%,B正确；参与反应的 0.4 mol S02为0.36mol,根据热化学方程式可求得放出的热量为 35.28kJ,C错误；此温度下，该反应的平衡常数K= 0.36 5 02× 2 20250,D正确。] 0.04 5 5/ 4.(1)①0.1。②2。③50%。 (2)040%。②5 [(1)①10min时，c(NOC)=1mol·L-1,则转化的NO的 物质的量浓度为1mol·L,则o(NO)=1mol,L 10 min 12 0.1mol.L1·min1。②平衡常数K=1X0.5=2。 ③0的平衡转化率为号X10%-50% (2)①根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为 50%,根据2NO(g)十C2(g)-一2NOCI(g)可知，气体减小 的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为 2十1-2X0×10%=40%。②设起始时N0的物质的 2一2×50% 2 量为2mol,则C2的物质的量为1mol,列“三段式”： 2NO(g)+Cl2(g)2NOCI(g) 起始量/mol 2 0 转化量/mol 1 0.5 1 平衡量/mol 1 0.5 1 平衡分压 pX2.5 X 2.5 2.5 」2 p×2.5 5 M点的压强平衡常数K。 2 1 0.5 2.5 ×p×2.5 培优突破练 1.(1)100 27 (2)400 279 [(1)对于反应CO2(g)+3H2(g) =→CHOH(g)+H2O(g),设反应达到平衡时消耗CO2的 物质的量是xmol,列“三段式”： CO2(g)+3H2(g)CH OH(g+H2O(g) 起始量/mol2 6 0 0 转化量/molx 3x 平衡量/mol2-x 6-3x 14 平衡时气体总物质的量n(总)=(2一x)mol十(6一3x)mol 十xmol十xmol=(8一2x)mol,反应在恒容密闭容器中进 行，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，由题表可知， 反放在5五后达到平衡，则根据晶-0.60，可知8。 8 0.6,解得x=1.6。平衡时气体的总压强p(后)=0.6× 8MPa=4.8MPa,平衡时气体总物质的量n(总)=(8 2x)mol=(8一2×1.6)mol=4.8mol,各气体的平衡分压 p(C0,)=②：6》mol×4.8MPa=0.4MPa,p(H)= 4.8 mol 6-3X16)molX4.8 MPa-1.2 MPa,p(CH,OH)-P(H.O) 4.8 mol =·8mOX4,8MPa=l.6MPa,则该条件下的压强平衡常 数K,-p(CH,OHD·p(H,O)=1.6MPaX1.6MPa p(C02)·p'(H)0.4MPa×(1.2MPa) 100MPa2。 27 (2)v正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆=k逆·c(CHOH)· c(HO),当反应达到平衡时，正=v逆，k正·c(CO2)·c3(H)= k整·c(CH,OH·c(H,O),k量 ,正=c(CH,OH)·c(H2O) c(CO2)·c3(H2) 1.6mol、1.6mol 2L 2L 3 _400 L:mol2 0.4mox(L2mol） 27 2L 2L 第三课时影响化学平衡的因素 基础过关练 1.B[反应SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)为反应 前、后气体分子数不变的反应，缩小容器容积（加压）后，平衡 不移动，气体颜色加深是因为NO2的浓度增大，不能用勒夏 特列原理解释，B符合题意。] 2.D[该反应正向是气体体积增大的反应，增大容器容积相 当于减压，平衡正向移动，乙烷的平衡转化率升高，A不符合 题意；正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，乙烷的 平衡转化率升高，B不符合题意；分离出部分氢气，即减小生 成物的浓度，平衡正向移动，乙烷的平衡转化率升高，C不符 合题意；等容下通入稀有气体，反应体系中各物质的浓度均 不变，平衡不移动，乙烷的平衡转化率不变，D符合题意。] 3.A[保持压强不变，充入氧气，容器的容积增大，相当于减 小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向左移 动，A正确；增大容器容积，各组分浓度减小，混合气体颜色 变浅，B错误；碳为固体，其浓度视为常数，加入碳，平衡不移 动，C错误；该反应正向是气体体积减小的放热反应，降低温 度，平衡向正反应方向移动，气体的物质的量减小，由质量守 恒定律可知，反应前后气体的质量相等，则混合气体平均相 对分子质量增大，D错误。] 4.C[题中四幅图正=v进时反应达到平衡，反应2A(s)十 2B(g)一2C(g)十D(g)是反应前、后气体分子数增大的反 应，达到平衡后增大压强，反应物和生成物的浓度均增 大，正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，v正<v逆，C符合 题意。] 5.I)(CHOD·c(H,O) c(CO2)·c3(H2) (2)b。 (3)<;温度升高，甲醇的产率降低，说明平衡逆向移动，则反 应的△H<0。 [(2)使用催化剂不改变化学平衡，反应物转化率不变，故a 错误；正反应是气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动， 二氧化碳的转化率增大，故b正确；增大CO2和H2的初始 投料比，氢气的转化率增大，二氧化碳的转化率减小，故c 错误。] 综合提能练 1.A[①正反应吸热、升温，平衡正向移动，能提高COC2的 转化率；②正反应是气体分子数增大的反应，恒压通入惰性 气体，体积增大，相当于减压，平衡正向移动，能提高COC2 的转化率；③增加CO的浓度，平衡逆向移动，COCL2的转化 率减小；④正反应是气体分子数增大的反应，减压，平衡正向 移动，能提高COC2的转化率；⑤加催化剂，平衡不移动， COC2的转化率不变；⑥恒容通入惰性气体，各组分的浓度 不变，平衡不移动，COC2的转化率不变。能提高COC2转 化率的是①②④，A正确。] 2.C[步骤1中容积增大，气体浓度变小，颜色变浅，又Q> K,平衡2NO2(g)一N2O4(g)左移，气体的颜色又变深，但 比原平衡的浅；步骤2中容积减小，气体浓度增大，颜色变 深，又Q<K,平衡2NO2(g)=一N2O4(g)右移，气体的颜色 又变浅，但比原平衡的深。由上述分析可知，A、B、D错误，C 正确。] 3.D[对比容器I和Ⅲ可知，二者投料量相当，若温度相同， 最终二者等效，但容器Ⅲ中温度比容器I中高，平衡时 c(CH3OH):容器Ⅲ<容器I,说明升高温度平衡逆向移动， 即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；容器Ⅱ相 对于容器I成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动， 反应物的转化率增大，所以达到平衡时容器Ⅱ中反应物的转 化率比容器I中的大，B错误；若温度相同，容器Ⅱ中投料量 是容器Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，容器Ⅱ中 c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，又知温度：容器Ⅲ>容 器Ⅱ，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动， 使c(H2)增大，所以达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)小于容器 Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；对比容器I和容器Ⅲ，若温度相 同，最终二者等效，两容器中正反应速率相等，但容器Ⅲ的温 度高于容器I的温度，则达到平衡时，正反应速率：容器Ⅲ> 容器I,D正确。] 4.D[根据反应S2CL2（g)+C2(g)==2SC2(g)可知， 20(C2)消牦=(SC2)清耗时，反应达到平衡状态，由图像可 知，P点时，反应达到平衡状态，继续加热，2(C2)消牦< (SC2)耗，即平衡逆向移动，该反应的△H<0,为放热反 应，A、B正确；该反应是反应前、后气体分子数不变的反应， 改变压强平衡不移动，所以达到平衡后缩小容器容积，重新 达到平衡后，S2C2的平衡转化率不变，C正确；保持其他条 件不变，若投料改为通入6 mol SCl2(g),因为反应前、后气 体分子数不变，则达到平衡后与原平衡等效，S2C2的体积分 数不变，D错误。] 5.B[由题知该反应的△H<0,反应达到平衡时，温度升高， 平衡向吸热反应方向即逆向移动，CO的转化率降低，A错 误；当n(H2):n(CO)=2:1即化学计量数之比时，达到平 衡时CH,0H的体积分数最大，即C点，而2.5时， CHOH的体积分数减小，可能是题图中的F点，B正确；该 反应在恒容装置中进行，则气体的体积不变，而反应物和生 成物均是气体，故混合气体的总质量不变，根据ρ=受，可知 ρ始终不变，不能作为平衡标志，C错误；反应达到平衡时， 向恒容容器中充人一定量Ar,平衡不移动，且平衡常数只与 恒容装置中充入与反应无关的气体，及应物和生成物 的浓度不变，及应速率不变，则平衡不移动 温度有关，和充入一定量的Ar无关，D错误。] 归纳总结 投料比等于化学计量数之比时，反应物之间的比例正 好符合化学方程式中各物质的物质的量之比，这意味着反 应可以按照理想的比例进行，不会有过量的反应物存在。 在这种情况下，反应体系中的反应物能够被充分利用，产物 所占比例达到最大。 1 6.(1)①>。②0.2729 (2)增大氢气的浓度、适当降低温度（或者不断分离出产品 等，合理即可)。(3)Pt0-CeO2-OMS;250℃。 [(1)①M未处于平衡状态，由分析可知M点乙烯的⑦生成> 消耗。②由题图知250℃时，达到平衡时CO2的转化率为 50%,则△c(C02)=4mol·L×50%=2mol·L, (C02)=2mol·L -=0.2mol·L1·min1;根据题给 10 min 数据列出“三段式”如下： 2C0(g+6H2(g-CH2-CH(g+4H Og) c始/(mol·L1)4 12 0 0 △c/(mol·L-1)2 6 1 4 c平/(mol·L-1)2 y 4 则平衡常数K=c(CH,二=CH)·c‘(L,O1X41 c2(C02)·c5(H2) 22×65=729° (2)提高C○2的平衡转化率，即使平衡正向移动，该反应是 放热反应，则适当降低温度可使平衡正向移动，增大c(H2) 15 的浓度，分离出生成物CH2一CH2(g)或H2O(g)也能使平 衡正向移动，均能提高C02的平衡转化率。 (3)由题图2中数据知，当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在 250℃左右时，NO的转化率已经比较高了。] 关键点拔 对题图的分析如下图所示： 美 M250.50) 5 由M到平衡点M的过程 斗40叶 中，CO,的转化单增大，说 8304 明M,点时反应正向进行 M 则乙烯的生之k 0100150200250300350温度/℃ 培优突破练 1.1)0<;KA=KB>Kc。②0.55。③162 pg。 (2)①0.006mol·L1·s1。②1.8。③=。 (3)1;>。 [(1)①该反应正向气体分子数减少，增大压强，平衡正向移 动，NH的平衡转化率增大，所以p1<p2;温度相同，化学 平衡常数相等，反应正向为放热反应，升高温度平衡逆向移 动，平衡常数减小，故题图中A、B、C三点的平衡常数KA、 KB、Kc的大小关系是KA=KB>KC。 ②若温度为T℃、压强为p1条件下，容器的初始容积为2.0L, NH的平衡转化率为60%，可列“三段式”： 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) 起始量/mol 2 3.5 0 转化量/mol 1.2 1.5 1.2 平衡量/mol 0.8 1.2 根据同温同压时气体体积之比等于物质的量之比，设平衡时 容器容积为VL,可以得出(2+3.5)：2=(0.8+2+1.2)： (NHml.55 mol. V,V-16 16 11 ③由题图可知，A点与T1℃、1条件下的平衡转化率相同， 1.24 (NO) 4p2 平衡常数K,=pNH)·p(O) (0.3p2)4 162 (0.2p2)4X(0.5p2)5=p2° (2)①由题中图表可知，20s内u(N0,)=0,12 20 mol·L1·s1 =0.006mol·L-1·s1。 ②根据测得的数据可知80s时反应已达到平衡，此时 c(NO2)=0.30mol·L1,利用“三段式”可知： 16 N2O4(g)=→2NO2(g) c始/(mol·L1) 0.2 0 △c/(mol·L-1) 0.15 0.3 c￥/(mol·L1) 0.05 0.3 则该温度下反应的化学平衡常数K=。·。 =1.8。 ③相同温度下，若开始向该容器中充人0.80 mol NO2,相当 于往2L密闭容器中充人0.40molN2O4,两者为等效平衡， 故达到平衡后，c(N02)=0.30mol·L1。 (3)正反应速率方程为正=k正c2(NO2),逆反应速率方程为 逆=k逆c(N2)c2(CO2),反应达到平衡时v正=v逆= k逆c(N2)c2(CO2)=k正c2(NO2),其中正、k逆分别为正、逆 反应速率常数，受温度影响。已知T1时，正=逆，则该温 度下，正、逆反应速率相等，平衡常数K=)c(CO)_延 c(NO2) 若k1.欣地，则K一年=1.5>K,该反应正向放 热，故T1>T2。] 专题3化学反应速率与化学平衡图像分析 1.C[由题图1可知，压强均为p2时，温度为T1时先达到平 衡状态，则温度：T1>T2;温度为T1时的p(C)低于温度为 T2时的φ(C),说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的 △H<0;温度均为T1时，压强为p2时先达到平衡状态，则 压强：p1<p2;压强为p2时的p(C)高于压强为p1时的 (C),说明增大压强，平衡正向移动，即该反应的正反应是 气体分子数减小的反应。C正确。] 2.A[由a点对应坐标可知，平衡时，(H)=(CO)=√10MPa, pcy=pc0)=1mM则K,-g:g =0.01MPa2,A错误；取相同lgp(CO2),该反应是吸热反 应，温度升高，平衡正向移动，gp(H2)增大，则有T1>T2, B正确；在T2条件下达平衡时，由(2,0)可得，p(H2)= (CO)=1 MPa,p (CHa)=p (CO2)=100 MPa,Kp= p2(C0)·p2(H2) p(CO,)·b(C=104MPa,温度相同，K。相同，则由 c点对应的p(H2)=(CO)=√10MPa,可得p(CH4)= p(CO2)=1000MPa,C正确；由CH4与CO的压强比为 1：2不能得出此时正与v逆相等，D正确。] 3.D[根据题图1可知，升高温度，达到平衡时甲醇的体积分 数降低，说明升高温度平衡逆向移动，该反应正向为放热反 应，△H<0,A错误；正反应气体体积减小，温度不变时增大 压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，所以1>p2,B 错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减 小，由题图1可知，反应温度：B>A>C,则K(C)>K(A)> K(B),C错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，正反应为 放热反应，平衡向逆反应方向移动，甲醇的浓度减小，则新平 衡状态可能对应题图2中d点，D正确。] 4.D[Na2SiFs(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物， NaF为离子晶体，SiF4为分子晶体，熔点：NaF>SiF4,因此 NaF为固相产物，SiF4为气相产物，则热解反应的化学方程 式为Na.SiF,(s)△2NaF(g)十SiE,(g),根据曲线的变化趋 势及变化比例，结合化学方程式可判断曲线a、b、c分别为 NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知，A正确；N2 不与体系中的任何物质反应，由于容器恒容，因此SiF4的分 压不变，仍为p1,B正确；该反应的平衡常数K。=p(SF4), 由题图可知，温度越高，八Na2SiF6的分解程度越大，平衡时 p(SiF4)越大，即K。越大，由于T2温度下Na2SiF6已完全 分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4,故p3小于 T3温度时热解反应的平衡常数为K,C正确；T1温度时， 加入SF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由K。= p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1,SF4的浓度不 变，故逆反应速率不变，D错误。] 第三节化学反应的方向 基础过关练 1.D2.D3.A4.A 5.D[MgCL2(I)一Mg(1)十C2(g),反应后总物质的量增大， 且生成了气体，则△S>0,A错误；根据△G=△H-T△S, △G<0时反应自发进行，△G>0时反应不能自发进行，若 △H<0、△S>0,则一定自发，若△H>0、△S<0,则一定不 能自发，若△H<0、△S<0或△H>0、△S>0,反应能否自 发和温度有关，B错误；水的性质稳定，常温下，水不能自发 进行分解，需要外加条件（如通电）才能进行分解，C错误； 2KCIO3(s)=2KCI(s)+3O2(g)△H<0,△S>0,根据 △G=△H一T△S可知氯酸钾分解过程中△G<0一定成立， 则此反应在任何温度下都能自发进行，D正确。] 6.(1)C。(2)无法判断能否。 [(1)氮肥(NH4NO3)溶于水的过程中，NH4NO3固体电离 为自由移动的离子，熵增大，A正确；在酸性条件下，活泼金 属与NO,发生氧化还原反应，反应放热（△H<0),金属变 为金属阳离子，嫡增大（△S>0),属于自发反应（△H一T△S <O),B正确：反应能否自发进行取决于△G=△H一T△S是 否小于0，与催化剂无关，C错误。(2)该反应的△H>0, △S>0,温度未知，△H一T△S不一定小于0，所以无法判断 该反应能否自发进行。] 综合提能练 1.A[由题图可知，增大压强，C%减小，即增大压强平衡向逆 反应方向移动，所以逆反应为气体体积减小的反应，即十 <c十d;升高温度C%减小，即升高温度平衡向逆反应方向 移动，即正反应为放热反应。] 2.D[由2NO(g)+2CO(g)-N2(g)+2C02(g)△H= 一113kJ·mol-1可知，当有2 mol NO(g)被消耗时反应放 出113kJ的热量，A正确；根据△G=△H一T△S= -113kJ·mol1-[298×(-145×10-3)]k·mol1= 一69.79kJ·mol-1<0,可知常温下该反应能自发进行，B 正确；催化剂可加快化学反应速率，C正确；根据△S<0可 知，该反应是熵减的反应，D错误。] 3.D[CaO和CO2的反应为放热反应，A错误；步骤一中反应 为CaO和CO2化合生成CaCO3,为熵减的反应，△S<0,B 错误；步骤一和步骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，C 错误；步骤二的反应CaC0,(s)商温Ca0(s)十C0,(g)为熵增 的吸热反应，若要使△G=△H一T△S<0,则高温有利于自 发进行，D正确。] 4.D[由题图可知，1molO2的熵值不是定值，A正确。物质 的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关，B正确。其他 条件相同时，熵值：O2(g)>O2(1)>O2(s),图像中的熵值出 现两个突变：59→67、94→170，是氧气状态的改变导致的，其 中熵值由94→170对应的是氧气由液态变为气态的过程， C正确。同温同压下，物质的熵值大小还与物质的量有关， 由于三种物质的物质的量大小关系未知，其熵值大小无法确 定，D错误。 5.1)+133.5k·mol1;较高。(2)T<10000 b [(1)根据盖斯定律，目标反应2CaH(g)一3C2H(g)可由 反应i×3-反应i×2得到，则△H4=3△H1-2△H2=3X (-20.9kJ·mol1)-2×(-98.1kJ·mol1)= +133.5k·mol1;该反应正向是气体体积增大的反应，所 以反应的熵变△S>0,又由于其焓变△H4>0,若反应能自 发进行，则△G=△H4一T△S<0,所以该反应能自发进行的 条件是温度较高。(2)根据△G=△H一T△S,当△G<0时， 反应能自发进行，故△H-T△S=一akJ·mol-1×1000一 TX(-bJ·mol1·K)0,解得T<100eK.] 培优突破练 1.C[由反应②的反应方程式可知，该反应的△S<0,则 一T△S>0,由题图可知常温下反应②的△G=△H一T△S< 0,则其△H<0,A正确；△G越小，说明能自发反应的趋势越 大，983K时两反应的△G相等，之后两反应的△G大小关系 发生变化，则反应主次趋势发生变化，所以983K是反应趋 势变化的转折点，B正确；由反应①的反应方程式可知，该反 应的△S>0,则一T△S<0,温度越高，△G越小，所以L2对 应反应①、L1对应反应②，C错误；当温度低于983K时，反 应②的△G更小，所以温度低于983K时以反应②为主，氧 化产物以CO2为主，D正确。] 17