内容正文:
第2章
化学反应的方向、限度与速率
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第2节 化学反应的限度
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 温度、浓度对化学平衡的影响
1.[2026福建龙岩上杭一中期中]向恒温恒容密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 ( )
A.SO3的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正反应速率增大 D.SO2的转化总量增大
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应达平衡后,再通入一定量O2,平衡正向移动,生成物SO3的平衡浓度增大,A正确;温度不变,平
衡常数不变,B错误;通入一定量O2,反应物浓度增大,达到新平衡时正反应速率较原平衡大,C正确;通入
一定量O2,促进SO2的转化,SO2的转化总量增大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
衔接教材
2.[教材深研拓展][2025河南洛阳创新发展联盟月考]分别将0.2 mol由NO2(g)和N2O4(g)组成的混合气体
置于仪器a和b中,下列说法正确的是 ( )
已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。
A.以上涉及反应中反应物的总能量小于生成物
的总能量
B.一段时间后,仪器a中颜色比仪器b中颜色浅
C.反应达到平衡后,仪器b中可得到0.2 mol N2O4
D.向两个水槽中各加入2 g生石灰,a、b烧瓶内气体密度均保持不变
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应2NO2(g) N2O4(g)是放热反应,所以该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故A
错误;对于该反应,升高温度平衡逆向移动,气体颜色加深,所以一段时间后仪器a中颜色比仪器b中颜色
深,故B错误;该反应为可逆反应,n(NO2)+n(N2O4)=0.2 mol的反应体系中,反应达到平衡后,仪器b中不可能
得到0.2 mol N2O4,故C错误;向两个水槽中各加入2 g生石灰,两水槽中水的温度均升高,但容器容积不变,
混合气体的质量不变,a、b烧瓶内气体密度均保持不变,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
本题材料出自教材P66,其中涉及的反应在考试中为高频考点,值得注意的是同学们需牢记2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0,该条件在有些题目中不会给出。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026山东泰安期中]某化学兴趣小组设计实验研究浓度对化学反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2的影响。
实验1:证明2Fe3++2I- 2Fe2++I2存在化学平衡。
实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管a中,滴加1 mL
0.1 mol·L-1FeCl3溶液;
ⅱ.待试管中溶液的颜色不变后,取少量试管a中溶
液于试管b中,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⅰ.溶液变为棕黄色;
ⅱ.滴加KSCN溶液后,溶液显红色
第1讲 描述运动的基本概念
(1)请分析该实验证明2Fe3++2I- 2Fe2++I2存在化学平衡的原理:________________________________
____________________________________________________________;甲同学用1 mol·L-1
KI溶液实验时,发现溶液几乎不显红色,原因可能是____________________________________________
___________________。
实验2:研究增大反应物Fe3+浓度对平衡的影响。实验方案如下:
(2)取少量试管a中棕黄色溶液于试管c中,加入1~2滴饱和KI溶液,溶液颜色加深,原因是增大I-浓度,导致
Q______(填“>”或“<”)K,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
实验3:研究增大或减小生成物浓度对平衡的影响。实验方案如下:
ⅰ.取少量试管a中棕黄色溶液于试管d中,加入1~2 mL苯,充分振荡、静置,观察现象。
ⅱ.取少量试管a中棕黄色溶液于试管e中,加入1 mL 1 mol·L-1的FeCl2溶液,观察现象。
增大c(I-),2Fe3++2I- 2Fe2++I2平衡正向移动,c(Fe3+)变得很小
Fe3+的量相对不足,但充分反应后
再滴加KSCN溶液,溶液显红色,说明Fe3+依然存在,证明该反应存在化学平衡
正反应
<
第1讲 描述运动的基本概念
(3)①ⅰ中的实验现象为___________________________________。
②ⅱ中的实验现象为溶液棕黄色变浅,于是甲同学得出结论:增大生成物浓度,平衡逆向移动。但是乙
同学认为该实验存在缺陷,无法得出该结论,你认为乙同学的理由是____________________________
______________________;请改进实验方案: ________________________________________________
________________________________。
加入FeCl2溶液也会对原溶液
液体分层,下层变为浅黄色,上层呈紫红色
进行稀释导致棕黄色变浅
增加一组对照实验,取少量试管a中棕黄色溶液于
试管f中,加入1 mL蒸馏水
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管a中,滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,若反应不可逆,由于KI过
量,则反应后溶液中不含有Fe3+,故想证明2Fe3++2I- 2Fe2++I2存在化学平衡,只需验证充分反应后的溶
液中存在Fe3+。甲同学用1 mol·L-1 KI溶液实验时,发现溶液几乎不显红色,原因可能是增大c(I-),平衡正
向移动,c(Fe3+)变得很小。
(2)取少量试管a中棕黄色溶液于试管c中,加入1~2滴饱和KI溶液,此时增大了反应物浓度,溶液颜色加深
(由I2的浓度增大引起),所以原因是增大I-浓度,导致Q<K,平衡向正反应方向移动。
(3)①ⅰ中苯萃取了溶液中的I2,液体分层,由于苯的密度比水小,所以碘的苯溶液在上层,实验现象为液
体分层,下层变为浅黄色,上层呈紫红色;②ⅱ中加入1 mL 1 mol·L-1的FeCl2溶液,溶液的体积增大,对原溶
液进行了稀释,使溶液棕黄色变浅,所以乙同学认为该实验存在缺陷,无法得出该结论;可改进实验方案,
增加一组对照实验,取少量试管a中棕黄色溶液于试管f中,加入1 mL蒸馏水。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
探究浓度对化学平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I2的影响时,可以加入反应物,也可以加入生成物,可以增
大浓度,也可以减小浓度,但通常只改变一种物质的浓度,若加入某一物质的溶液,会同时改变几种物质
的浓度,为便于分析,应做对照实验。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 压强对化学平衡的影响
4.[2026河北邯郸部分学校联考]利用色度传感器探究压强对化学平衡的影响:2NO2(红棕色) N2O4
(无色) ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,图2是在拉伸和压缩注射器的活塞过程中气体透
射率(T)随时间(t)的变化(气体颜色越深,透射率越小)。
第1讲 描述运动的基本概念
忽略体系温度变化,下列说法错误的是( )
A.A→B为压缩注射器活塞的过程
B.B→C为平衡移动的过程,平衡正向移动
C.C点达到新平衡,其c(NO2)比A的大,比B的小
D.K(C)>K(A)
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 A→B过程中透射率迅速减小,说明气体颜色迅速变深,NO2浓度迅速增大,这是压缩注射器活塞
导致的,A正确;B→C过程中透射率逐渐增大,说明气体颜色逐渐变浅,NO2浓度逐渐减小,该过程平衡正
向移动,B正确;根据上述分析,结合题图可知C点达到新平衡,气体透射率:T(A)>T(C)>T(B),故可知C点c
(NO2)比A的大,比B的小,C正确;温度不变,K不变,故K(C)=K(A),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026山东潍坊寿光一中月考]如图所示,图Ⅰ是恒温恒压密闭容器,Ⅱ是恒温恒容密闭容器。当其他
条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2 mol X和2 mol Y,开始时容器的体积均为V L,发生如下反应并达到平
衡状态:2X(?)+Y(?) aZ(g),此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是 ( )
A.物质Z的化学计量数a=2
B.若X呈固态、Y呈气态,则Ⅰ、Ⅱ从开始到平衡所需的时间:Ⅰ<Ⅱ
C.若Ⅱ中气体的密度变化如Ⅲ所示,则X、Y均为气态
D.若X、Y均为气态,则在平衡时X的转化率:Ⅰ>Ⅱ
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设反应从开始到达平衡状态消耗Y的物质的量为x mol,列三段式如下:
2X(?)+Y(?) aZ(g)
起始/mol 2 2 0
转化/mol 2x x ax
平衡/mol 2-2x 2-x ax
由(2-2x)∶(2-x)∶ax=1∶3∶2可得x=0.8,a=1,故A错误;若X呈固态、Y呈气态,则反应前后气体的物质的
量相等,再结合题干所给信息,可知反应过程中Ⅰ的容积不变,Ⅰ、Ⅱ中发生反应所处条件完全相同,则
Ⅰ、Ⅱ从开始到平衡所需的时间相等,故B错误;Ⅱ的体积不变,若X、Y都是气体,则反应过程中混合气
体的密度始终不变,与Ⅲ所示不符,故C错误;若X、Y均呈气态,达平衡后Ⅰ中压强大于Ⅱ,则平衡转化率
Ⅰ>Ⅱ,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026山东青岛部分学校月考]反应A(g)+B(g) 3X(?),在其他条件不变时,通过调节容器体积改变
压强,达平衡时c(A)如下表:
平衡状态 ① ② ③
容器体积/L 40 20 1
c(A)/(mol·L-1) 0.022a 0.05a 0.75a
第1讲 描述运动的基本概念
下列分析不正确的是 ( )
A.①→②的过程中平衡逆向移动
B.①→③的过程中X的状态发生了变化
C.①→③的过程中A的转化率不断增大
D.①②③相比,③中X的物质的量最大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ①→②的过程中,容器体积缩小为原来的一半,平衡时A的物质的量由0.88a mol变为a mol,说明
增大压强,平衡逆向移动,X此时应为气态,故A正确;②→③的过程中,容器体积继续缩小,平衡时A的物
质的量由a mol变为0.75a mol,说明增大压强平衡正向移动,X在压缩的过程中在某时刻变成了非气态,
①→③的过程中X的状态发生了变化,故B正确;①→③的过程中平衡先逆向移动,再正向移动,A的转化
率先减小后增大,故C错误;①②③相比,③中A的物质的量最小,即A的转化率最大,X的物质的量最大,故
D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
本题的破题关键有两点:a.计算在三种状态下反应达平衡时A的物质的量;b.搞清楚随着容器体积
的缩小(加压),A的物质的量先增大后减小的原因是在某压强下X的状态由气态转化为非气态。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 平衡移动原理的应用
衔接教材
7.[教材习题改编]钠的金属性比钾弱,工业上却可通过熔融状态下的反应Na+KCl K↑+NaCl来制取
金属钾,反应温度通常为850 ℃左右。相关数据如表所示,下列说法错误的是 ( )
物质 熔点/℃ 沸点/℃
Na 97.8 883
K 63.7 774
NaCl 801.0 1 413
KCl 770 1 500
A.制备金属钾利用了平衡移动原理
B.850 ℃时,该反应的ΔS>0
C.该反应的温度可低于774 ℃
D.850 ℃时,制备金属钾的反应满足ΔH-TΔS<0
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 850 ℃时,钾变为钾蒸气脱离反应体系,促进该反应的平衡正向移动,从而制备金属钾,A正确;根
据表格数据,知反应温度为850 ℃时,Na、NaCl、KCl均为液态,而K为气态,题述反应的ΔS>0,B正确;该
反应制备金属K利用了平衡移动原理,反应温度应该高于金属K的沸点,即高于774 ℃,C错误;850 ℃时,
反应可自发进行,满足ΔG=ΔH-TΔS<0,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026山东日照一中检测]血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:①Hb+O2(g) Hb(O2) K1=2.2
L/mol;②Hb(O2)+CO(g) Hb(CO)+O2(g) K2=480。下列说法错误的是 ( )
A.与O2相比,CO更易与血红蛋白分子结合
B.CO中毒时,需立即阻隔(或切断)CO源,使K2变小
C.从沿海地区到高原地区旅游,人体内的Hb数量会增多
D.CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应②平衡逆向移动
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 K2=480,说明正反应进行程度较大,与O2相比,CO更易与血红蛋白分子结合,A正确;CO中毒,立即
隔离(或切断)CO源不能使K2变小,K2只与温度有关,B错误;从沿海地区到高原地区含氧量降低,氧气浓度
减小,反应①平衡逆向移动,导致人体内Hb数量增多,C正确;CO中毒,将病人移入高压氧舱,O2浓度增大,
反应②平衡逆向移动,从而缓解CO中毒,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026山东菏泽郓城一中月考]已知CuS是一种不溶于非氧化性酸的沉淀。下列说法正确并能用勒夏
特列原理解释的是 ( )
A.工业合成SO3采用高压条件以增大平衡转化率
B.向氯水中加碳酸钠,可提高溶液中HClO的浓度
C.向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液,溶液酸性增强
D.向FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl的平衡体系中加入少量KCl固体,溶液颜色变浅
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 工业合成SO3的反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大,但工业生
产中常采用常压,是因为常压下平衡转化率已经很高,采用高压对设备要求高,成本大,A错误;氯水中存
在平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO,酸性H2CO3>HClO>HC ,Na2CO3与HCl和HClO均反应,加入Na2CO3
不能提高HClO的浓度,B错误;H2S溶液中存在电离平衡H2S H++HS-,HS- H++S2-,加入少量CuSO4
溶液,S2-与Cu2+结合生成CuS沉淀使S2-浓度降低,上述电离平衡均正向移动,H+浓度增加,溶液酸性增强,此
过程能用勒夏特列原理解释,C正确;该反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,K+和Cl-不影响平
衡的移动,加入KCl固体溶液颜色不变,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第2节 化学反应的限度
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 借助图像分析化学平衡的移动
1.[2026北京丰台期中]天然气和水蒸气重整制H2的反应为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0,每
次只改变一种条件(X),其他条件不变,CH4的平衡转化率φ随X的变化趋势如图所示,下列说法正确的是
( )
A.X为温度时,φ的变化趋势为曲线N
B.X为压强时,φ的变化趋势为曲线M
C.X为投料比[ ]时,φ的变化趋势为曲线M
D.某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol·L-1,φ=25%,则反应的平衡常数K= (mol·L-1)2
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 升高温度题述反应平衡正向移动,CH4的平衡转化率φ增大,X为温度时,φ的变化趋势应为曲线M,
A错误;增大压强题述反应平衡逆向移动,CH4的平衡转化率φ减小,X为压强时,φ的变化趋势应为曲线N,
B错误;X为投料比[ ]时,增大CH4的物质的量或减小H2O的物质的量均可使投料比[ ]增大,
[ ]增大,CH4的平衡转化率φ减小,则φ的变化趋势为曲线N,C错误;某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初
始浓度均为0.2 mol·L-1,φ=25%,则平衡时CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为0.15
mol·L-1、0.15 mol·L-1、0.05 mol·L-1、0.15 mol·L-1,该反应的平衡常数K= =
(mol·L-1)2,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025广东珠海一中阶段考试]已知某可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在
不同反应时间(t)时,温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分
析,下列判断正确的是 ( )
A.T1<T2,p1>p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1<p2,m+n>p,吸热反应
C.T1<T2,p1>p2,m+n<p,放热反应
D.T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸热反应
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 关系曲线图分析如下:
所以T1>T2,p1<p2,m+n<p,正反应为吸热反应,故选D。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
在化学平衡图像中,“先拐先平数值大”,先出现拐点的反应先达到平衡,压强相同时先出现拐点
的曲线表示的温度较高(如图中T1>T2);温度相同时,先出现拐点的曲线表示的压强较大(如图中p1<p2);其
他条件相同时,若使用了催化剂则先出现拐点。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[不定项][2026山东菏泽部分学校月考]一定条件下将NO(g)和O2(g)按物质的量之比为2∶1充入反应
容器,发生反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。其他条件相同时分别测得NO的平衡转化率在不同压强下
随温度变化的曲线如图。下列说法错误的是 ( )
A.p1<p2
B.其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大
C.400 ℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D.400 ℃、p1条件下,该反应的压强平衡常数的数值为
BD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该反应是反应前后气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO的平衡转化率增大,由题
图可知,相同温度下,p2对应的NO平衡转化率大于p1,所以p1<p2,A正确;由题图可知,压强相同时,随着温度
升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应的反应限度减小,B错误;400 ℃、p1条
件下,NO的平衡转化率为40%,反应中NO与O2的化学计量数之比为2∶1,且起始时二者投料的物质的量
之比也为2∶1,所以O2的平衡转化率也为40%,C正确;设起始投料n(NO)=2x mol,n(O2)=x mol,列三段式如
下:
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
起始/mol 2x x 0
转化/mol 40%×2x 40%×x 40%×2x
平衡/mol 1.2x 0.6x 0.8x
第1讲 描述运动的基本概念
则该温度下的压强平衡常数为Kp= ≠ ,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026山东烟台栖霞一中检测]CO2催化加氢制甲醇,在减少CO2排放的同时实现了CO2的资源化,该反
应可表示为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),保持起始反应物n(H2)∶n(CO2)=3∶1反应至平衡状
态,T=250 ℃时x(CH3OH)随压强变化的曲线和p=5×105 Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图:
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.该反应的ΔH>0
B.a、b交点处化学平衡常数值相同
C.当p=5×105 Pa、T=230 ℃时,达平衡后x(CH3OH)<0.05
D.当x(CH3OH)=0.10时,H2的平衡转化率约为33%
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析
第1讲 描述运动的基本概念
设起始时CO2和H2的物质的量分别为1 mol和3 mol,平衡时生成甲醇为a mol,建立如下三段式:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
n始/mol 1 3 0 0
Δn/mol a 3a a a
n平/mol 1-a 3-3a a a
由x(CH3OH)=0.10得 =0.10,解得a≈0.33,则H2的平衡转化率为 ×100%=33%,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 等效平衡
5.[2026湖南长沙雅礼中学月考]在某温度下,向三个初始体积均为1 L的密闭容器中按下表所示投料,发
生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。
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 绝热恒容 0 0 2 a
Ⅲ 恒温恒压 2 1 0 b
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法不正确的是 ( )
A.容器Ⅱ中SO3的转化率小于10%
B.容器Ⅲ平衡体系中再充入0.100 mol SO3(g),达到新平衡后SO3浓度未变
C.平衡时SO3的物质的量:a>1.8、b<1.8
D.若容器Ⅰ中有0.10 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和0.10 mol SO3(g),则此时v正>v逆
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 容器Ⅰ是恒温恒容条件,体积为1 L,根据题给表格数据列三段式:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始/(mol·L-1) 2 1 0
转化/(mol·L-1) 1.8 0.9 1.8
平衡/(mol·L-1) 0.2 0.1 1.8
平衡常数K= L·mol-1=810 L·mol-1。容器Ⅱ为绝热恒容装置,SO3起始物质的量为2 mol,SO3的分
解属于吸热反应,相当于达到容器Ⅰ中的平衡后,再降低温度,平衡向生成SO3的方向移动,SO3的物质的
量增加,即a>1.8,所以SO3的转化率小于10%,故A正确;容器Ⅲ平衡体系中再充入0.100 mol SO3(g),新平
衡和原平衡等效,所以达到新平衡后SO3浓度不变,故B正确;题给反应的正反应为气体体积减小的反应,
容器Ⅲ是恒温恒压条件,相比于容器Ⅰ,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即正向移动,
第1讲 描述运动的基本概念
所以平衡时SO3的物质的量大于1.8 mol,b>1.8,由A项分析可知a>1.8,故C错误;容器Ⅰ中反应达到平衡状
态时平衡常数K=810,若容器Ⅰ中有0.10 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和0.10 mol SO3(g),体积为1 L,此时
浓度商Q= L·mol-1=5 L·mol-1<810 L·mol-1,则平衡向正反应方向移动,v正>v逆,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026福建莆田第一中学月考]一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。起始时容器
甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是 ;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、
丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度下开始反应。
下列说法正确的是 ( )
A.图1达平衡时,n甲(SO2)=2n乙(SO2)
B.图1达平衡时,平衡常数K:甲<乙
C.图2达平衡时,所需时间:丙<丁
D.图2达平衡时,SO3的体积分数:丙>丁
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 甲和乙若都是恒温恒压,则两者互为等效平衡,但乙为绝热恒压,该反应正反应为放热反应,则温
度:甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,n甲(SO2)<2n乙(SO2),平衡常数K:甲>乙,A、B项错误;丙和丁若
都是恒温恒容,则两者互为等效平衡,但丁为绝热恒容,则温度:丙<丁,温度越高,反应速率越大,达到平衡
所需的时间越短,则达平衡所用的时间:丙>丁,C项错误;温度升高,该平衡向逆反应方向移动,则SO3的体
积分数:丙>丁,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026山东日照一中质检]如图所示,向A中充入1 mol SO3(g),向B中充入2 mol SO3(g),起始时,VA=VB=1
L。在相同温度和有催化剂存在的条件下,A容器中活塞可以自由移动,使A容器内气体压强始终等于外
界大气压。
已知:SO3(g)在容器内发生的反应为2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH<0,达到平衡时,VA=1.2 L。
请回答下列问题:
(1)A中SO3(g)的转化率为________。
40%
第1讲 描述运动的基本概念
(2)A、B中SO3(g)转化率:αA______αB(填“>”“=”或“<”)。
(3)打开K,一段时间后又达平衡时,A的体积为________L(连通管中气体体积不计)。
2.6
>
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)设平衡后A中生成O2(g)的物质的量为x mol,A中气体总的物质的量为a mol,则有 = ,
则a=1.2,列三段式如下:
2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)
初始/mol 1 0 0
转化/mol 2x 2x x
平衡/mol 1-2x 2x x
1-2x+2x+x=1.2,x=0.2,所以A中SO3(g)的转化率= ×100%=40%。
(2)平衡后A中的压强小于B,加压,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)平衡逆向移动,SO3的转化率减小,所以A、
B中SO3(g)转化率:αA>αB。
(3)打开K,A、B中所达平衡等效,A、B中初始投料都只有SO3(g),且B中投料为A中的2倍,所以打开K后
达到平衡状态时,A、B中气体的总体积为3.6 L,A的体积为3.6 L-1 L=2.6 L。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 利用等效平衡计算反应放出的热量
8.[2026山东菏泽月考]一定条件下,向容积均为2 L的两个恒温密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水
蒸气,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1,达平衡后获得数据如下表。
起始时各物质的物质的量/mol 达到平
衡的时
间/min 达到平衡时体系能量的变化
CO H2O CO2 H2
① 1 4 0 0 t1 放出32.8 kJ热量
② 2 8 0 0 t2 放出Q kJ热量
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法不正确的是 ( )
A.①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.平衡时c(CO):②>①
C.①中的反应速率为v(CO2)= mol·L-1·min-1
D.Q>65.6
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1可知,消耗1 mol CO,反应放出41 kJ热量,
根据题表数据可知,容器①中反应达到平衡时放出32.8 kJ热量,说明消耗CO的物质的量为 ×1 mol=
0.8 mol,故CO的转化率为 ×100%=80%,A项正确;反应前后气体体积不变,反应①②互为相似等效
平衡,容器②中反应消耗CO的物质的量为1.6 mol,平衡时:c②(CO)= =0.2 mol·L-1,c①(CO)=
=0.1 mol·L-1,即平衡时c(CO):②>①,B项正确;容器①中反应达到平衡时消耗0.8 mol CO,生成
0.8 mol CO2,v(CO2)= = = mol·L-1·min-1,C项正确;题给反应反应前后气体体积不变,反
应①②互为相似等效平衡,容器②消耗CO的物质的量为1.6 mol,放出的热量Q=1.6 mol×41 kJ·mol-1=65.6
kJ,D项不正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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