2027届高三化学一轮复习讲义：化学平衡

正确的方向+高效的学习方法=目标成绩 2027届高三一轮复习：化学平衡专题 知识点回顾： 化学平衡状态及其判断 一、可逆反应与化学平衡的建立 1. 可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行、又能向逆反应方向进行的反应。判断要点是"两同"——同一条件、同时进行。 2. 常见可逆反应：N2+3H2⇌2NH3、2SO2+O2⇌2SO3、H2+I2⇌2HI、NH3·H2O⇌NH4+＋OH-等。绝大多数反应都有一定可逆性，只有"明显"可逆的反应才按可逆反应处理。 3. 平衡的建立：一定条件下的可逆反应，随着反应进行，v正逐渐减小、v逆逐渐增大，当v正＝v逆时，各组分浓度不再改变，即建立化学平衡状态。平衡既可从正反应方向建立，也可从逆反应方向建立；催化剂只能改变建立平衡所需的时间。 二、化学平衡状态的特征 1. 逆：研究对象必须是可逆反应。 2. 等：v正＝v逆＞0，即同一物质的消耗速率与生成速率相等（本质特征）。 3. 动：动态平衡，正、逆反应仍在不断进行，速率不为零。 4. 定：各组分浓度、百分含量保持一定（宏观标志）；但浓度不一定相等，也不一定等于化学计量数之比。 5. 变：外界条件改变时，原平衡被破坏，平衡发生移动，直至建立新的平衡。 三、化学平衡状态的判断（高频考点） 1. 根本标志（居其一即可）：①同一物质 v正＝v逆；②各组分的浓度（或百分含量、转化率）不再改变。 2. 等价标志：对不同物质，满足"一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比"；或某"变量"不再变化。 3. 常见"变量"（随反应进行而改变，"不再改变"即平衡）：体系颜色、气体总压或总体积（Δn≠0时）、混合气体平均摩尔质量（Δn≠0时）、转化率、产率等。 4. 常见"不变量"（始终不变，不能作平衡标志）：恒温恒容下全气体反应的密度、恒容全气体反应的总压、催化剂的质量等。 【特别提醒】(1)"v(A)消耗＝v(A)生成"是平衡标志；"v(A)消耗＝v(B)消耗"必须经化学计量数换算且方向相反才能作标志。(2)恒温恒容全气体反应：密度始终不变，不能作标志；恒温恒压下体积可变，密度不变可作标志。(3)平均摩尔质量M＝m/n：全气体反应m不变，M不变等价于n不变；有固、液参与时m会变，需具体分析。 化学平衡常数与转化率 一、化学平衡常数K的表达式 1. 对可逆反应 aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)，K＝c^c(C)·c^d(D)／c^a(A)·c^b(B)，式中各浓度为平衡浓度。 2. 书写规则：固体、纯液体的浓度视为常数，不写入K的表达式；稀溶液中的水也不写入。如 C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)，K＝c(CO)·c(H2)／c(H2O)。 3. K的运算规则：逆反应 K′＝1/K；方程式乘n，K′＝K^n；方程式相加，K相乘；方程式相减，K相除。 二、K的意义与影响因素 1. K越大，正反应进行的程度越大，反应物转化率越高。一般K＞10^5视为进行完全，K＜10^-5难以进行。 2. K只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。升温时，吸热反应K增大，放热反应K减小。 3. 浓度商Q与K比较判断反应方向：Q＜K，反应正向进行；Q＝K，处于平衡状态；Q＞K，反应逆向进行。 三、三段式法求K与转化率（万能模板） (1)写出反应的化学方程式；(2)列三段式（起始量、转化量、平衡量），注意恒容体系直接用浓度、非恒容体系先用物质的量再换算；(3)代入K表达式求解。转化率α＝转化量/起始量×100%。 四、常见易错点 误区1：把固体、纯液体写进K的表达式。纠正：其浓度视为常数，不写入。 误区2：认为改变浓度、压强、催化剂会改变K。纠正：K只随温度改变。 误区3：计算时混用物质的量与浓度。纠正：非恒容体系必须先换算成浓度或用分压表示。 化学平衡的移动 一、勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意：移动只能"减弱"这种改变，不能完全"抵消"该改变。 二、浓度对平衡的影响 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡逆向移动。固体、纯液体的用量改变不影响平衡（改变接触面积只影响速率）。 三、压强对平衡的影响 1. Δn(g)≠0的反应：增大压强（缩小容积），平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动。 2. Δn(g)=0的反应：改变压强平衡不移动（只改变速率）。 3. 恒温恒容充入惰性气体：各组分浓度不变，平衡不移动；恒温恒压充入惰性气体：相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动。 四、温度对平衡的影响 升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。温度改变必然使K改变，而浓度、压强只改变Q不改变K——这是判断"平衡是否移动"的根本依据。 五、催化剂对平衡的影响 催化剂同等程度加快正、逆反应速率，平衡不移动，不改变转化率和K，但能缩短达到平衡所需的时间。 六、v-t图像识别要点（重要题型） 1. "先拐先平数值大"：先出现拐点（先达平衡）的曲线对应的温度更高、压强更大或使用了催化剂。 2. 断点（突变）判断：升温、加压、增大浓度时速率发生突变；使用催化剂时正、逆速率同幅度突变；改变固体用量速率不变。 3. 移动方向＝断点后占优速率的方向：v正＞v逆正向移动，v逆＞v正逆向移动。 等效平衡与图像题型总结 一、等效平衡 1. 恒温恒容、Δn(g)≠0：投料按化学计量数比折算后与原投料完全相同，为"全等等效"（浓度、百分含量均相同）。 2. 恒温恒容、Δn(g)=0：折算后与原投料成相同比例即可（等比等效），各组分的浓度成比例、百分含量相同。 3. 恒温恒压：折算后成相同比例即等效（等比等效）。 二、常见图像题型 1. 转化率（产率）-温度曲线：曲线走势判断ΔH符号；实际转化率曲线与平衡曲线的交点为平衡点，交点之前未达平衡（反应仍在正向进行时"相同时间内"比较），交点之后实际值低于平衡值说明反应受速率限制。 2. 产率-温度-压强三维图：采取"定一议二"法，固定一个量讨论另两个量的关系。 3. K（或lgK）-温度图：K随温度升高增大→正反应吸热；减小→放热。 三、终极易错点汇总 易错1：平衡时v正＝v逆，但均大于0，反应并未停止。 易错2：催化剂不能使平衡移动、不能提高平衡转化率，但在未达平衡时能提高"相同时间内"的转化率。 易错3：恒温恒容充入惰性气体，总压增大但各组分分压、浓度不变，平衡不移动。 易错4：升温K不一定增大——吸热反应K增大、放热反应K减小。 易错5：勒夏特列原理是"减弱"改变：如增大压强平衡向气体减少的方向移动，但新平衡的压强仍比原平衡大。 易错6：比较转化率时注意"恒容"与"恒压"条件的差异，恒压下充入惰性气体会引起移动，恒容下不会。 典型例题： 例1．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX (g)nY (g) ΔH=Q kJ／mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 下列说法正确的是( ) A．m＞n B．Q＜0 C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 例2．氨催化氧化时会发生如下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   现将、充入1L恒容密闭容器中，在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO，相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知：。 下列说法错误的是( ) A．由图可知，氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃ B．520℃时，的有效转化率约为33.3% C．对反应Ⅱ，当时，说明反应达到平衡状态 D．840℃后，NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低 例3．以物质的量之比为1：2向恒压密闭容器中充入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。下列说法正确的是( ) A． B．N点时X、Y的转化率均为50% C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D．Q、N点状态均为平衡状态 例4．氮氧化物(NOₓ)是常见的大气污染物，Cl₂氧化法是处理氮氧化物的方法之一、其原理为 ,在T₁℃、0．1MPa条件下，向一恒压密闭容器中按物质的量之比为2：1 通入NO和Cl₂的混合气体，20min达到平衡，体系中气体的物质的量分数与时间变化关系如图所示。已知： 气体的分压=气体的总压×气体的物质的量分数 下列说法不正确的是( ) A．反应在0~20min内ClNO的分压变化速率为0．002MPa·min-1 B．若平衡时ClNO的物质的量分数位于图中a点，则改变的条件可能是温度且 C．T1℃、0．1MPa下、n(NO)：n(Cl₂)：n(Ne)=2：1：2通入气体，平衡时图中所有点平行下移 D．恒容下、其它条件相同，平衡时NO的物质的量分数可能位于图中b点 例5．某研究小组以，Ag-ZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示［无CO时反应为；有CO时反应为］。下列说法错误的是( ) A．Y点再通入CO、各0.01mol，此时 B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO转化率 C．达平衡后，其他条件不变，使，CO转化率上升 D．反应的 例6．汽车尾气中的和在一定温度和催化剂条件下可发生反应。将和以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示，下列说法错误的是( ) A．温度低于，图中曲线脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂活性偏低 B．图中点是反应的平衡点 C．催化剂的最适温度为 D．温度高于450摄氏度，脱氮率下降的原因可能是反应已达到平衡，升高温度平衡逆移 例7．有一容积固定的密闭反应器，中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分，分别发生下列两个可逆反应： 甲：a(g)＋b(g) 2c(g)　ΔH1＜0 乙：x(g)＋3y(g) 2z(g)　ΔH2>0 起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间，然后进行相关操作后，下列叙述错误的是( ) A．在反应器恒温下，向乙中通入z气体，y的物质的量浓度增大 B．在反应器恒温下，向甲中通入惰性气体，乙中x、y的转化率增大 C．在反应器绝热下，向乙中通入z气体，反应器中温度升高 D．在反应器绝热下，向甲中通入惰性气体，c的物质的量不变 例8. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A. B. 气体的总物质的量： C. a点平衡常数：K<12 D. 反应速率： 例9. 在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源_______极相连。 （2）放电生成的电极反应式为_______________。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应i： 反应ii： 计算反应的_______，该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 （4）一定温度下，和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应i和ii．有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 根据图1，写出生成的决速步反应式_______；的选择性大于的原因是___________。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x的增大，的转化率减小的原因是_______；当时，该温度下反应ii的_______(保留两位小数)。 例10．在催化下，加氢合成甲酸发生反应Ⅰ，同时还伴有反应Ⅱ发生。 Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题。 (1)已知：时，部分物质的相对能量如表所示，则的相对能量为 。 物质 相对能量/ (2)为了提高二氧化碳转化为甲酸的转化率，工业上常采用以下方法：                                 步骤1           步骤2               步骤3 ①写出步骤1反应的离子方程式： 。 ②其他条件不变，步骤1中转化为的转化率与温度的关系如图所示。 步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是 ，后又下降的可能原因是 。 ③流程图步骤2中，加入乙醚的作用是 ，步骤3的分离方法是 。 (3)保持、恒压，和的投料物质的量之比为的初始分压为，测得的转化率与时间t的关系如图所示。 已知平衡后，测得，则反应Ⅰ的 (用含的式子表示)。 巩固提升： 1、在一密闭容器中，反应mA (g)+nB (g)pC (g)，达到平衡时，测得c (A)为0.5 mol·L－1；在温度不变的条件下，将容器体积扩大一倍，当达到平衡时，测得c＇(A)为0.3 mol·L－1。则下列判断正确的是( ) A．化学计量数：m+n<p B．平衡向正反应方向移动了 C．物质B的转化率减小了 D．物质C的质量分数增加了 2、将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D．恒温恒容时，充入稀有气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 3、如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时，关闭活塞K，向甲中充入2mol SO2、1mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是( ) A．乙容器中SO2的转化率小于60% B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙 C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 L D．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动 4、在容积均为500mL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器中分别充入1molN2和2.5molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下发生反应N2+3H22NH3（△H＜0）。实验测得反应均进行到tmin时N2的体积分数如图所示。下列说法正确的是( ) A．当v（H2）＝3v（N2）时，三个容器中的反应达平衡状态 B．在tmin时，一定达化学平衡状态的是Ⅱ C．在tmin时，一定达化学平衡状态的是Ⅲ D．三个容器中的反应均达到平衡后，容器Ⅰ中混合气体的平均相对分子质量最小 5、有一容积固定的密闭反应器，中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分，分别发生下列两个可逆反应： 甲：a(g)＋b(g) 2c(g)　ΔH1＜0 乙：x(g)＋3y(g) 2z(g)　ΔH2>0 起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间，然后进行相关操作后，下列叙述错误的是( ) A．在反应器恒温下，向乙中通入z气体，y的物质的量浓度增大 B．在反应器恒温下，向甲中通入惰性气体，乙中x、y的转化率增大 C．在反应器绝热下，向乙中通入z气体，反应器中温度升高 D．在反应器绝热下，向甲中通入惰性气体，c的物质的量不变 6、二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应Ⅰ  3H2 (g)+ CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.01kJ·mol－1 反应Ⅱ  2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH＝－24.52kJ·mol－1 反应Ⅲ  H2 (g)+ CO2(g)CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.17kJ·mol－1 在压强30MPa，，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)： 下列说法正确的是( ) A．曲线A表示CH3OCH3的选择性 B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C．220~240℃间，升高温度，比值减小 D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件 7、在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．其他条件相同的情况下增大压强不能提高NO的转化率 B．若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，则此时有v正>v逆 D．在T3℃时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 8、在体积为1L的恒容密闭容器中充入amol气体，发生反应，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．该反应在温度下的平衡常数大于温度下的平衡常数 B．由图可知，a=3mol C．向Y点容器中再充入mol的和mol的，重新平衡前 D．时，若起始时向容器中充入5mol气体，则平衡时的转化率大于50% 9、一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800 反应物投入量 2 mol SO2、1 mol O2 4 mol SO3 2 mol SO2、1 mol O2 平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1 v1 v2 v3 平衡c(SO3)/mol·L－1 c1 c2 c3 平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3 物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2) 平衡常数K K1 K2 K3 下列说法正确的是(　　) A．v1＜v2，c2＜2c1 B．K1＞K3，p2＞2p3 C．v1＜v3，α1(SO2)<α3(SO2) D．c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1 10、对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　　) A．增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B．增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C．增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D．增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 11、已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比：I＝kcL(式中k为常数)。如图所示，下列说法正确的是(　　) A．从甲中的视线1观察到颜色变浅 B．从乙中的视线1观察到颜色变深 C．从乙中的视线2观察到颜色不会变化 D．探究压强对化学平衡的影响时，应从视线2观察 12、逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) 在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应Ⅰ的ΔH＜0，反应Ⅱ的ΔH＞0 B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1 C．N点H2O的压强是CH4的3倍 D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变 13、在两个容积均为4L的恒容密闭容器中，起始时均充入0.4mol乙苯，以温度、催化剂为实验条件变量，发生反应：(g) (g)+H2(g)。测得的结果如图所示。曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间ts且未达到化学平衡时乙苯的转化率，下列说法正确的是( ) A．900℃时，无催化剂的容器中，ts内H2的平均反应速率为 B．1000℃时，有催化剂的容器中，延长反应时间乙苯的转化率可到达A点 C．1100℃时，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，可能是因为催化剂失活 D．其他条件不变时，升高温度或减小压强均能使平衡向右移动，均能使平衡常数K增大 14、体积为1L的恒温恒容密闭容器中发生反应：，A、B浓度随时间变化关系如下图所示。下列说法不正确的是( ) A．曲线X表示A的浓度随时间的变化 B．25~30min内用A表示的平均化学反应速率是 C．气体总压不随时间变化可以说明该反应达到平衡状态 D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加A的浓度 15、近年来，新兴科技产业对钒产品纯度要求越来越高，是由工业级制取高纯的重要中间体。回答下列问题： (1)工业上制备有以下两种方法，反应的热化学方程式和平衡常数如下： 方法i．氯化法：     方法ii．配碳氯化法：     反应的 (填含、的式子)；方法i在才能获得较高的反应速率，而方法ii在即可得到相同的反应速率，则活化能(方法i) (填“>”“<”或“=”)(方法ii)。 (2)在一定温度下向某恒容密闭容器中加入、，进行反应，起始时压强为，后达到平衡，测得的转化率为。则内，的反应速率 (用含的式子表示) ，的平衡产率为 ， (填含的计算式，用气体平衡分压代替平衡物质的量浓度进行计算)。 (3)在一定条件下，向恒容密闭容器中分别加入、和，仅发生方法ii的反应，反应进行时测得的转化率随温度和压强的变化如图所示。 ① (填“<”“>”或“=”) ；、、三点对应的平衡常数、，的大小关系为 。 ②的氯化在实际生产中控制反应温度为并向恒压体系中充入，试分析原因： 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $正确的方向+高效的学习方法=目标成绩 2027届高三一轮复习：化学平衡专题 知识点回顾： 化学平衡状态及其判断 一、可逆反应与化学平衡的建立 1. 可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行、又能向逆反应方向进行的反应。判断要点是"两同"——同一条件、同时进行。 2. 常见可逆反应：N2+3H2⇌2NH3、2SO2+O2⇌2SO3、H2+I2⇌2HI、NH3·H2O⇌NH4+＋OH-等。绝大多数反应都有一定可逆性，只有"明显"可逆的反应才按可逆反应处理。 3. 平衡的建立：一定条件下的可逆反应，随着反应进行，v正逐渐减小、v逆逐渐增大，当v正＝v逆时，各组分浓度不再改变，即建立化学平衡状态。平衡既可从正反应方向建立，也可从逆反应方向建立；催化剂只能改变建立平衡所需的时间。 二、化学平衡状态的特征 1. 逆：研究对象必须是可逆反应。 2. 等：v正＝v逆＞0，即同一物质的消耗速率与生成速率相等（本质特征）。 3. 动：动态平衡，正、逆反应仍在不断进行，速率不为零。 4. 定：各组分浓度、百分含量保持一定（宏观标志）；但浓度不一定相等，也不一定等于化学计量数之比。 5. 变：外界条件改变时，原平衡被破坏，平衡发生移动，直至建立新的平衡。 三、化学平衡状态的判断（高频考点） 1. 根本标志（居其一即可）：①同一物质 v正＝v逆；②各组分的浓度（或百分含量、转化率）不再改变。 2. 等价标志：对不同物质，满足"一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比"；或某"变量"不再变化。 3. 常见"变量"（随反应进行而改变，"不再改变"即平衡）：体系颜色、气体总压或总体积（Δn≠0时）、混合气体平均摩尔质量（Δn≠0时）、转化率、产率等。 4. 常见"不变量"（始终不变，不能作平衡标志）：恒温恒容下全气体反应的密度、恒容全气体反应的总压、催化剂的质量等。 【特别提醒】(1)"v(A)消耗＝v(A)生成"是平衡标志；"v(A)消耗＝v(B)消耗"必须经化学计量数换算且方向相反才能作标志。(2)恒温恒容全气体反应：密度始终不变，不能作标志；恒温恒压下体积可变，密度不变可作标志。(3)平均摩尔质量M＝m/n：全气体反应m不变，M不变等价于n不变；有固、液参与时m会变，需具体分析。 化学平衡常数与转化率 一、化学平衡常数K的表达式 1. 对可逆反应 aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)，K＝c^c(C)·c^d(D)／c^a(A)·c^b(B)，式中各浓度为平衡浓度。 2. 书写规则：固体、纯液体的浓度视为常数，不写入K的表达式；稀溶液中的水也不写入。如 C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)，K＝c(CO)·c(H2)／c(H2O)。 3. K的运算规则：逆反应 K′＝1/K；方程式乘n，K′＝K^n；方程式相加，K相乘；方程式相减，K相除。 二、K的意义与影响因素 1. K越大，正反应进行的程度越大，反应物转化率越高。一般K＞10^5视为进行完全，K＜10^-5难以进行。 2. K只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。升温时，吸热反应K增大，放热反应K减小。 3. 浓度商Q与K比较判断反应方向：Q＜K，反应正向进行；Q＝K，处于平衡状态；Q＞K，反应逆向进行。 三、三段式法求K与转化率（万能模板） (1)写出反应的化学方程式；(2)列三段式（起始量、转化量、平衡量），注意恒容体系直接用浓度、非恒容体系先用物质的量再换算；(3)代入K表达式求解。转化率α＝转化量/起始量×100%。 四、常见易错点 误区1：把固体、纯液体写进K的表达式。纠正：其浓度视为常数，不写入。 误区2：认为改变浓度、压强、催化剂会改变K。纠正：K只随温度改变。 误区3：计算时混用物质的量与浓度。纠正：非恒容体系必须先换算成浓度或用分压表示。 化学平衡的移动 一、勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意：移动只能"减弱"这种改变，不能完全"抵消"该改变。 二、浓度对平衡的影响 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡逆向移动。固体、纯液体的用量改变不影响平衡（改变接触面积只影响速率）。 三、压强对平衡的影响 1. Δn(g)≠0的反应：增大压强（缩小容积），平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动。 2. Δn(g)=0的反应：改变压强平衡不移动（只改变速率）。 3. 恒温恒容充入惰性气体：各组分浓度不变，平衡不移动；恒温恒压充入惰性气体：相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动。 四、温度对平衡的影响 升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。温度改变必然使K改变，而浓度、压强只改变Q不改变K——这是判断"平衡是否移动"的根本依据。 五、催化剂对平衡的影响 催化剂同等程度加快正、逆反应速率，平衡不移动，不改变转化率和K，但能缩短达到平衡所需的时间。 六、v-t图像识别要点（重要题型） 1. "先拐先平数值大"：先出现拐点（先达平衡）的曲线对应的温度更高、压强更大或使用了催化剂。 2. 断点（突变）判断：升温、加压、增大浓度时速率发生突变；使用催化剂时正、逆速率同幅度突变；改变固体用量速率不变。 3. 移动方向＝断点后占优速率的方向：v正＞v逆正向移动，v逆＞v正逆向移动。 等效平衡与图像题型总结 一、等效平衡 1. 恒温恒容、Δn(g)≠0：投料按化学计量数比折算后与原投料完全相同，为"全等等效"（浓度、百分含量均相同）。 2. 恒温恒容、Δn(g)=0：折算后与原投料成相同比例即可（等比等效），各组分的浓度成比例、百分含量相同。 3. 恒温恒压：折算后成相同比例即等效（等比等效）。 二、常见图像题型 1. 转化率（产率）-温度曲线：曲线走势判断ΔH符号；实际转化率曲线与平衡曲线的交点为平衡点，交点之前未达平衡（反应仍在正向进行时"相同时间内"比较），交点之后实际值低于平衡值说明反应受速率限制。 2. 产率-温度-压强三维图：采取"定一议二"法，固定一个量讨论另两个量的关系。 3. K（或lgK）-温度图：K随温度升高增大→正反应吸热；减小→放热。 三、终极易错点汇总 易错1：平衡时v正＝v逆，但均大于0，反应并未停止。 易错2：催化剂不能使平衡移动、不能提高平衡转化率，但在未达平衡时能提高"相同时间内"的转化率。 易错3：恒温恒容充入惰性气体，总压增大但各组分分压、浓度不变，平衡不移动。 易错4：升温K不一定增大——吸热反应K增大、放热反应K减小。 易错5：勒夏特列原理是"减弱"改变：如增大压强平衡向气体减少的方向移动，但新平衡的压强仍比原平衡大。 易错6：比较转化率时注意"恒容"与"恒压"条件的差异，恒压下充入惰性气体会引起移动，恒容下不会。 典型例题： 例1．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX (g)nY (g) ΔH=Q kJ／mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 下列说法正确的是( C ) A．m＞n B．Q＜0 C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 例2．氨催化氧化时会发生如下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   现将、充入1L恒容密闭容器中，在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO，相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知：。 下列说法错误的是( ) A．由图可知，氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃ B．520℃时，的有效转化率约为33.3% C．对反应Ⅱ，当时，说明反应达到平衡状态 D．840℃后，NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低 【答案】C 【详解】A．840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低，则工业用氨催化氧化制备HNO3，选择的最佳温度是840℃，A正确； B．由图知520℃时，生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol，则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol，反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol，NH3的有效转化率为×100%≈33.3%，B正确； C．对反应Ⅱ，当3v正(NH3)=2v逆(H2O)时，说明反应达到平衡状态，C错误； D．840℃后，NO的物质的量下降，可能是催化剂活性降低，反应速率减小，相同时间内产生NO的物质的量下降，D正确； 故答案选C。 例3．以物质的量之比为1：2向恒压密闭容器中充入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。下列说法正确的是 A． B．N点时X、Y的转化率均为50% C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D．Q、N点状态均为平衡状态 【答案】C 【详解】A．根据图像中Z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，平衡产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到，故A错误； B．起始加入的X、Y物质的量之比为1：2，不等于计量数之比，所以二者转化率不同，故B错误； C．M、N点产率相同，但温度不同，所以反应物分子的有效碰撞几率不同，故C正确； D．观察图像可知，Q点Z的产率小于平衡产率，未达到平衡，故D错误； 故答案选C。 例4．氮氧化物(NOₓ)是常见的大气污染物，Cl₂氧化法是处理氮氧化物的方法之一、其原理为,在T₁℃、0．1MPa条件下，向一恒压密闭容器中按物质的量之比为2：1通入NO和Cl₂的混合气体，20min达到平衡，体系中气体的物质的量分数与时间变化关系如图所示。已知：气体的分压=气体的总压×气体的物质的量分数 下列说法不正确的是 A．反应在0~20min内ClNO的分压变化速率为0．002MPa·min-1 B．若平衡时ClNO的物质的量分数位于图中a点，则改变的条件可能是温度且 C．T1℃、0．1MPa下、n(NO)：n(Cl₂)：n(Ne)=2：1：2通入气体，平衡时图中所有点平行下移 D．恒容下、其它条件相同，平衡时NO的物质的量分数可能位于图中b点 【答案】C 【详解】A．，A项正确； B．若平衡时ClNO的物质的量分数位于图中a点，说明平衡时ClNO的物质的量减少，平衡逆向移动，而该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动且反应速率增大，更早达到平衡，即，B项正确； C．T1℃、0．1MPa下，n(NO)：n(Cl₂)：n(Ne)=2：1：2通入气体，等温等压条件下n(NO)：n(Cl₂)始终为2:1，但充入稀有气体相当于总压减小，平衡逆向移动，ClNO占比减小程度比NO、Cl2减小程度更大且反应速率降低，到达平衡时间变长，故平衡时图中点不是平行下移，C项错误； D．该反应为体积缩小的反应，恒容时，压强降低，平衡逆向移动，NO的含量增加，故平衡时NO的物质的量分数可能位于图中b点，D项正确； 答案选C。 例5．某研究小组以，Ag-ZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示［无CO时反应为；有CO时反应为］。下列说法错误的是    A．Y点再通入CO、各0.01mol，此时 B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO转化率 C．达平衡后，其他条件不变，使，CO转化率上升 D．反应的 【答案】A 【详解】A．由图中曲线Ⅱ可知，Y点为平衡点，NO的转化率为80%，根据已知条件列出“三段式”： 平衡常数，再通入CO、各0.01mol，，平衡正向移动，此时，故A错误； B．X点未达到平衡，更换高效催化剂，能使反应速率加快，相同时间下测得NO的转化率增大，故B正确； C．达平衡后，其他条件不变，使，相当于增大NO的浓度，平衡正向移动，CO的转化率上升，故C正确； D．由图中曲线Ⅱ可知，随着温度的升高，反应速率增大，相同时间内NO的转化率增大，当NO的转化率最大时，说明反应达到平衡，继续升高温度，NO的转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，反应的，故D正确； 故选A。 例6．汽车尾气中的和在一定温度和催化剂条件下可发生反应。将和以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示，下列说法错误的是( B ) A．温度低于，图中曲线脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂活性偏低 B．图中点是反应的平衡点 C．催化剂的最适温度为 D．温度高于450摄氏度，脱氮率下降的原因可能是反应已达到平衡，升高温度平衡逆移 【详解】A．温度低于，图中曲线脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂活性偏低，反应速率小，故A正确； B．正反应放热，升高温度NO的平衡转化率降低，根据图示，温度低于450℃时，NO的平衡转化率应大于40%，所以图中点不是平衡点，故B错误； C．根据图示，催化剂在时的反应速率最快，所以最适温度为，故C正确； D．正反应放热，温度高于450摄氏度，脱氮率下降的原因可能是反应已达到平衡，升高温度平衡逆移，故D正确； 例7．有一容积固定的密闭反应器，中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分，分别发生下列两个可逆反应： 甲：a(g)＋b(g) 2c(g)　ΔH1＜0 乙：x(g)＋3y(g) 2z(g)　ΔH2>0 起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间，然后进行相关操作后，下列叙述错误的是( D ) A．在反应器恒温下，向乙中通入z气体，y的物质的量浓度增大 B．在反应器恒温下，向甲中通入惰性气体，乙中x、y的转化率增大 C．在反应器绝热下，向乙中通入z气体，反应器中温度升高 D．在反应器绝热下，向甲中通入惰性气体，c的物质的量不变 例8. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( B ) A. B. 气体的总物质的量： C. a点平衡常数：K<12 D. 反应速率： 例9. 在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的_______极相连。 （2）放电生成的电极反应式为_______。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应i： 反应ii： 计算反应的_______，该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 （4）一定温度下，和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应i和ii．有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 根据图1，写出生成的决速步反应式_______；的选择性大于的原因是_______。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x的增大，的转化率减小的原因是_______；当时，该温度下反应ii的_______(保留两位小数)。 【答案】（1）正 （2） （3） ①. ﹣126 ②. B （4） ①. ②. 由生成时，活化能较大，反应速率慢 ③. 随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小 ④. 0.16 【解析】 【小问1详解】 由图可知，N电极上CO转化为C2H4，C元素化合价下降，发生还原反应，N为阴极，则M为阳极，与电源正极相连； 【小问2详解】 CO发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：； 【小问3详解】 根据盖斯定律，反应ii－反应i即可得到目标反应，则，该反应是熵减的放热反应，则依据反应能自发进行，则低温下自发进行，选B； 【小问4详解】 总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由生成时，活化能较大，反应速率慢，所以的选择性大于； 当x≥2时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO的分压，相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小； 当x=2时，的转化率为90%，的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：1mol，则、、、，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为，、、，反应ii的Kp=。 例10．在催化下，加氢合成甲酸发生反应Ⅰ，同时还伴有反应Ⅱ发生。 Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题。 (1)已知：时，部分物质的相对能量如表所示，则的相对能量为 。 物质 相对能量/ (2)为了提高二氧化碳转化为甲酸的转化率，工业上常采用以下方法：                                 步骤1           步骤2               步骤3 ①写出步骤1反应的离子方程式： 。 ②其他条件不变，步骤1中转化为的转化率与温度的关系如图所示。 步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是 ，后又下降的可能原因是 。 ③流程图步骤2中，加入乙醚的作用是 ，步骤3的分离方法是 。 (3)保持、恒压，和的投料物质的量之比为的初始分压为，测得的转化率与时间t的关系如图所示。 已知平衡后，测得，则反应Ⅰ的 (用含的式子表示)。 【答案】(1) (2) 温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强 温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附(或者温度升高，催化剂的活性降低)(其他合理答案也可) 作为萃取剂 分液、蒸馏 (3) 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅰ—反应Ⅱ得：， （2）①在催化剂的作用下，与氢气反应生成和，反应的离子方程式为。 ②步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强；后又下降的可能原因是温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附。 ③甲酸更易溶于有机溶剂乙醚中，因此乙醚作为萃取剂；通过萃取、分液，将有机相蒸馏即可得到高浓度的甲酸。 （3）在、恒压条件下，和的投料物质的量之比为的初始分压为，则总压为；平衡时，设和初始物质的量均为，生成的和的物质的量分别为，则，结合，根据碳元素质量守恒，则有，解得，平衡时气体的总物质的量为，平衡时和的物质的量均为，则反应Ⅰ的。 巩固提升： 1、在一密闭容器中，反应mA (g)+nB (g)pC (g)，达到平衡时，测得c (A)为0.5 mol·L－1；在温度不变的条件下，将容器体积扩大一倍，当达到平衡时，测得c＇(A)为0.3 mol·L－1。则下列判断正确的是( C ) A．化学计量数：m+n<p B．平衡向正反应方向移动了 C．物质B的转化率减小了 D．物质C的质量分数增加了 2、将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，下列叙述正确的是(　C　) A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D．恒温恒容时，充入稀有气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 3、如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时，关闭活塞K，向甲中充入2mol SO2、1mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是( C ) A．乙容器中SO2的转化率小于60% B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙 C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 L D．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动 4、在容积均为500mL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器中分别充入1molN2和2.5molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下发生反应N2+3H22NH3（△H＜0）。实验测得反应均进行到tmin时N2的体积分数如图所示。下列说法正确的是（ C ）。 A．当v（H2）＝3v（N2）时，三个容器中的反应达平衡状态 B．在tmin时，一定达化学平衡状态的是Ⅱ C．在tmin时，一定达化学平衡状态的是Ⅲ D．三个容器中的反应均达到平衡后，容器Ⅰ中混合气体的平均相对分子质量最小 5、有一容积固定的密闭反应器，中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分，分别发生下列两个可逆反应： 甲：a(g)＋b(g) 2c(g)　ΔH1＜0 乙：x(g)＋3y(g) 2z(g)　ΔH2>0 起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间，然后进行相关操作后，下列叙述错误的是( D ) A．在反应器恒温下，向乙中通入z气体，y的物质的量浓度增大 B．在反应器恒温下，向甲中通入惰性气体，乙中x、y的转化率增大 C．在反应器绝热下，向乙中通入z气体，反应器中温度升高 D．在反应器绝热下，向甲中通入惰性气体，c的物质的量不变 6、二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应Ⅰ  3H2 (g)+ CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.01kJ·mol－1 反应Ⅱ  2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH＝－24.52kJ·mol－1 反应Ⅲ  H2 (g)+ CO2(g)CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.17kJ·mol－1 在压强30MPa，，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)： 下列说法正确的是( D ) A．曲线A表示CH3OCH3的选择性 B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C．220~240℃间，升高温度，比值减小 D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件 7、在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是( B ) A．其他条件相同的情况下增大压强不能提高NO的转化率 B．若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，则此时有v正>v逆 D．在T3℃时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 8、在体积为1L的恒容密闭容器中充入amol气体，发生反应，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( C ) A．该反应在温度下的平衡常数大于温度下的平衡常数 B．由图可知，a=3mol C．向Y点容器中再充入mol的和mol的，重新平衡前 D．时，若起始时向容器中充入5mol气体，则平衡时的转化率大于50% 9、一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800 反应物投入量 2 mol SO2、1 mol O2 4 mol SO3 2 mol SO2、1 mol O2 平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1 v1 v2 v3 平衡c(SO3)/mol·L－1 c1 c2 c3 平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3 物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2) 平衡常数K K1 K2 K3 下列说法正确的是(　D　) A．v1＜v2，c2＜2c1 B．K1＞K3，p2＞2p3 C．v1＜v3，α1(SO2)<α3(SO2) D．c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1 10．对于可逆反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的理解不正确的是(　D　) A．增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动 B．增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动 C．增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向逆反应方向移动 D．增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动 11．已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比：I＝kcL(式中k为常数)。如图所示，下列说法正确的是(　C　) A．从甲中的视线1观察到颜色变浅 B．从乙中的视线1观察到颜色变深 C．从乙中的视线2观察到颜色不会变化 D．探究压强对化学平衡的影响时，应从视线2观察 12、逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) 在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应Ⅰ的ΔH＜0，反应Ⅱ的ΔH＞0 B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1 C．N点H2O的压强是CH4的3倍 D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变 解析：A．随着温度升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1，B错误；C．N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误； 故选C。 13、在两个容积均为4L的恒容密闭容器中，起始时均充入0.4mol乙苯，以温度、催化剂为实验条件变量，发生反应：(g) (g)+H2(g)。测得的结果如图所示。曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间ts且未达到化学平衡时乙苯的转化率，下列说法正确的是( ) A．900℃时，无催化剂的容器中，ts内H2的平均反应速率为 B．1000℃时，有催化剂的容器中，延长反应时间乙苯的转化率可到达A点 C．1100℃时，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，可能是因为催化剂失活 D．其他条件不变时，升高温度或减小压强均能使平衡向右移动，均能使平衡常数K增大 【解析】A项，900℃时无催化剂的容器中，ts时乙苯的转化率为30%，则生成的氢气为0.12mol，容器体积为4L，则ts内H2的平均反应速率为mol·L－1·s－1，A错误；B项，催化剂不影响平衡的移动，加入催化剂，乙苯的平衡转化率(等于50%)不变，延长反应时间乙苯的转化率不可能到达A点，B错误；C项，催化剂需要适宜温度，根据图像，约1100℃，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，说明不论有无催化剂，平均反应速率相同，则可能是催化剂失活，C正确；D项，平衡常数只受温度影响。其他条件不变时，减小压强，平衡向右移动，但不能改变平衡常数，D错误；故选C。 14、体积为1L的恒温恒容密闭容器中发生反应：，A、B浓度随时间变化关系如下图所示。下列说法不正确的是( ) A．曲线X表示A的浓度随时间的变化 B．25~30min内用A表示的平均化学反应速率是 C．气体总压不随时间变化可以说明该反应达到平衡状态 D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加A的浓度 【分析】10min内X变化量为0.6-0.2=0.4mol/L，Y的变化量为0.6-0.4=0.2mol/L，根据反应方程式可知X为A，Y为B； 【详解】A．根据分析可知曲线X表示A的浓度随时间的变化，故A正确； B．25~30min内，，A表示的平均化学反应速率是，故B错误； C．该反应是前后气体分子数变化的反应，当压强不变了可以说明该反应达到平衡状态，故C正确； D．反应进行至25min时，曲线A瞬间增大，B是连续的点，所以发生变化的原因是增加A的浓度，故D正确； 故答案为B。 15、近年来，新兴科技产业对钒产品纯度要求越来越高，是由工业级制取高纯的重要中间体。回答下列问题： (1)工业上制备有以下两种方法，反应的热化学方程式和平衡常数如下： 方法i．氯化法：     方法ii．配碳氯化法：     反应的 (填含、的式子)；方法i在才能获得较高的反应速率，而方法ii在即可得到相同的反应速率，则活化能(方法i) (填“>”“<”或“=”)(方法ii)。 (2)在一定温度下向某恒容密闭容器中加入、，进行反应，起始时压强为，后达到平衡，测得的转化率为。则内，的反应速率 (用含的式子表示) ，的平衡产率为 ， (填含的计算式，用气体平衡分压代替平衡物质的量浓度进行计算)。 (3)在一定条件下，向恒容密闭容器中分别加入、和，仅发生方法ii的反应，反应进行时测得的转化率随温度和压强的变化如图所示。 ① (填“<”“>”或“=”) ；、、三点对应的平衡常数、，的大小关系为 。 ②的氯化在实际生产中控制反应温度为并向恒压体系中充入，试分析原因： 。 15、(1) (2) 60 (或其他合理答案) (3) 温度过低，反应速率较慢，经济效益低；温度过高，生产能耗大，成本提高；恒压时向体系中充入，相当于减小压强，有利于正向反应的进行，增大的转化率 【详解】（1）根据盖斯定律可知，目标反应等于(方法i－方法ii)，则的；方法i在才能获得较高的反应速率，而方法ii在即可得到相同的反应速率，活化能越大，反应进行时所需温度越高，故活化能(方法i)(方法ii)； （2）由题可知，在恒容密闭容器中，起始压强为，起始加入、，列三段式： 平衡时，气体总物质的量，气体总压强为，、、的分压依次为、、。初始投入的气体只有，故，内，的反应速率，的平衡产率，。 （3）①由题可知，此反应为放热反应，温度升高，平衡会逆向移动，的平衡转化率降低，但反应进行时测得的转化率随温度升高而增大，故关系图中的转化率并不是的平衡转化率，当反应未达平衡时，压强越小，反应速率越慢，的转化率越小，故压强；平衡常数只和温度有关，a、b温度相同，，c点温度高，温度升高，平衡会逆向移动，平衡常数减小，故； ②氯化过程中，由图可知，实际生产中若温度过低，反应速率较慢，经济效益低；若温度过高，生产能耗大，成本提高；恒压时向体系中充入，相当于减小反应体系的压强，有利于正向反应的进行，增大的转化率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $