专题03 化学平衡（期中专项训练）高二化学上学期人教版

专题03 化学平衡 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 化学平衡状态的特征与判定 考法二 化学平衡常数的理解与计算 考法三 压强平衡常数的计算 考法四 化学平衡移动的影响因素分析 考法五 勒夏特列原理的应用 考法六 等效平衡 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】可逆反应、化学反应的限度、化学平衡状态、化学平衡常数、化学平衡移动、勒夏特列原理等。 1．下列各组反应中，属于可逆反应的一组是 A．， B．， C．， D．， 2．下列说法正确的是 A．当可逆反应达到平衡状态，则该反应停止 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快反应速率 D．中，当混合气体的颜色不再改变时，状态达到平衡 3．下列关于化学平衡常数的说法正确的是 A．在任何条件下，化学平衡常数均不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 4．下列对化学平衡移动理解错误的是 A．化学反应速率改变，平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变 C．若外界条件改变引起平衡中v正＞v逆，则平衡正向移动 D．化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化 5．（26-27高二上·山西晋城·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室用浓氨水和NaOH固体快速制取氨气 B．实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．开启啤酒后，瓶中马上有泡沫产生 D．，体系达平衡后，压缩体积可使颜色变深 考法聚焦题 考法一 化学平衡状态的特征与判定 【速解技巧】 动态标志 v正＝v逆≠0 ①同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。 如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态 “变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 ①混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率等为变量，当其不变时，反应达到平衡。 ② 绝热体系中温度为变量，当其不变时，反应达到平衡。 ③ 特殊情况的判断，以aA＋bBcC＋dD为例： I.各物质均为气体，若a+b≠c+d，为变量，其不变则平衡；若a+b=c+d，为定量，其不变则不一定平衡。 II.各物质均为气体，若恒容状态下，ρ为定量，其不变则不一定平衡。 III.各物质均为气体，若恒压状态下，a+b≠c+d，ρ为变量，其不变则平衡；a+b=c+d，ρ为定量，其不变则不一定平衡。 IV.若有非气体物质参与反应，无论a+b是否等于c+d，、ρ均为变量，若其恒定不变，则平衡。 V.恒温恒容时，若反应前后气体的化学计量数相等，p总为定量，其不变则不一定平衡；若反应前后气体的化学计量数不相等，p总为变量，其不变则平衡。 1．（26-27高二上·浙江·阶段检测）恒容绝热密闭容器中，发生反应：，下列状态可表明该反应达到平衡状态的是 A．容器中混合气体的密度不再变化 B．若单位时间内生成的同时，消耗 C．在某个时刻，体系中、、的浓度相等 D．容器内的压强不再变化 2．（26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测）下列各项中关于反应达到化学平衡状态判断依据说法正确的是 A．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空恒容容器中（固体体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：，当容器内混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到化学平衡状态 B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：，当气体的密度不变时，说明反应达到化学平衡状态 C．在恒容绝热密闭容器中发生反应： （），当气体的压强不变时，说明反应达到化学平衡状态 D．恒温恒容容器中，按物质的量之比1∶1通入、，发生反应，当时，说明反应达到化学平衡状态 3．（26-27高二上·宁夏银川·阶段检测）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的压强不再变化 B．混合物的密度不再变化 C．的体积分数不再变化 D．各物质的质量不再变化 考法二 化学平衡常数的理解与计算 【速解技巧】 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝。化学平衡常数只与温度有关，只要温度不变，一个具体的可逆反应就对应一个具体的平衡常数值。 平衡常数意义及应用： ①判断可逆反应进行的程度 ②判断反应是否达到平衡或进行的方向 ③判断可逆反应的热效应 ④利用化学平衡常数求转化率 4．（26-27高二上·河南周口·阶段检测）已知：①C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) K1；②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2；③C(s)+CO2(g)2CO(g) K3，三者关系为 A．K3= B．K3=K1· C．K3= D．K3=K1·K2 5．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol a和2 mol b进行如下反应： ΔH＞0，10 min后反应达到平衡，测得生成1.6 mol c 。下列说法正确的是 A．10 min内，用a表示的平均反应速率为0.12 mol/(L·min) B．升高该体系的温度，化学平衡常数减小 C．该反应的化学平衡常数表达式为 D．平衡时，密闭容器中b的体积分数是25% 6．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）在温度T1时，向一体积固定为2 L的密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A．前5min，平均反应速率v(CO2)=0.06 mol·L−1·min−1 B．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C．该温度下反应平衡常数的值为0.48 D．达到平衡时，H2的转化率为20% 7．（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）时，在恒容密闭容器中充入和，发生反应： ，时反应达到平衡，此时测得容器内混合气体中的物质的量为。则下列说法错误的是 A．前内， B．时， C．的平衡转化率为75% D．时，该反应的平衡常数 8．（24-25高二上·广东茂名·期末）在容积不变的密闭容器中，2mol SO2和1mol O2发生反应：。温度分别为和时，SO3的体积分数随时间的变化如图，下列说法正确的是 A．该反应的ΔΗ>0 B．在时SO2的平衡转化率为80% C．加入适当的催化剂，目的是加快反应速率，提高SO3的产率 D．时的化学平衡常数大于时的 考法三 压强平衡常数的计算 【速解技巧】 1.内因 定义 一定温度下，气相反应mA(g)+nB(g)eC(g)+f D(g)达到平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压强平衡常数，用Kp表示。 表达式 Kp的表达式与K相似，只是用平衡时各气体物质的分压代替浓度进行计算： 四步计算法 步骤一：根据“三段式”法计算平衡体系中各气体的物质的量或物质的量浓度； 步骤二：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 步骤三：根据分压计算公式求出各气体组分的分压； 步骤四：将各气体的分压代入压强平衡常数表达式进行计算。 9．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）一定温度下，向体积为1 L的刚性密闭容器中投入2 mol NO、1 mol C和2 mol He，发生工业烟气脱硝中的核心反应：，若初始压强为，反应达到平衡时，NO在混合气体中所占的体积分数为25%，已知为用平衡分压表示的平衡常数（分压＝总压×气体在混合气体中所占的体积分数），则下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．在C足量的情况下，再充入一定量的，达到平衡，的转化率保持不变 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的CO、和NO，平衡不发生移动 10．（26-27高三上·湖南长沙·开学考试）H2S在恒压密闭容器(维持压强为p)中发生分解反应：H2S(g)H2(g)+S2(g)不同温度下，各组分的平衡摩尔分数与温度的关系如图所示。 已知：压强平衡常数Kp为用各物质分压代替浓度计算得到的平衡常数。 下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．反应达到平衡后向容器中加入He，重新达到平衡后H2的物质的量增多 C．T1 ℃下H2S和S2的平衡摩尔分数相等，则T1 ℃下该反应的压强平衡常数Kp= D．a点时H2S的转化率为60% 11．（26-27高二上·四川南充·阶段检测）根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义，和在催化剂作用下，可实现二氧化碳甲烷化，可能发生的反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： （1）不同条件下，将充入体积不变的密闭容器中，同时发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，体系内的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。 ①压强、、由小到大的顺序是_____。 ②温度高于之后，随着温度升高，不同压强下的转化率相近的原因是___________。 Ⅱ．甲烷制备合成气对于提高天然气的利用价值具有重要的意义。 甲烷和重整是制取合成气的重要方法。体系内发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ。 ⅰ ⅱ ⅲ （2）向恒压、恒温密闭容器（总压）中通入不同物质的量之比的惰性气体，气体投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 ①当仅投入等量的和，平衡时体系中的物质的量分数为________%。平衡分压________。（分压总压物质的量分数）。反应ⅲ的压强平衡常数________。（是用分压代替浓度计算的平衡常数）。 ②保持其他条件不变，若起始投料组成中惰性气体的含量下降，则反应ⅰ平衡_________移动（填“正向”“逆向”或“不”），体系_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 考法四 化学平衡移动的影响因素分析 【速解技巧】 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 12．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）下列对化学平衡移动的分析中，错误的是 A．已达到平衡的反应，加入高效催化剂，、均增大，且增大的倍数相同 B．已达到平衡的反应，及时移除，的反应速率和转化率均增大 C．恒温恒容时，向已达到平衡的反应中，再充入CO，平衡时c(CO)不变 D．对于反应，其他反应条件相同时，恒压条件下的反应比恒容条件下的反应更快达到平衡 13．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）N2O无害化处理的一种方法为，在一定容积的密闭容器中发生此反应，N2O的转化率如图所示，若N2O起始浓度为1 mol/L，下列说法错误的是 A．升高温度，有利于提高N2O的转化率 B．a、c两点中，N2的物质的量浓度相等 C．在恒温恒容的条件下，向容器中充入Ar，N2O的平衡转化率不发生改变 D．若b点反应达到平衡状态，的体积分数为20% 14．（24-25高二上·山东济宁·阶段检测）下列平衡移动方向和现象判断正确的是 A．，加水，平衡逆向移动，溶液黄色变浅 B．，加入粉，平衡正向移动，溶液颜色变浅 C．，压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色无变化 D．，升高温度，溶液由蓝绿色变为黄绿色 考法五 勒夏特列原理的应用 【速解技巧】 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。 15．（26-27高二上·浙江·阶段检测）下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．对于，增大压强(减小容器的容积)可使气体颜色变深 B．工业生产硫酸时，通入过量空气提高二氧化硫的转化率 C．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 16．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅，溶液的会减小 B．工业制取金属钾，选取合适温度，使变成蒸气从体系中逸出 C．反应达平衡后缩小容器体积，可使体系颜色先变深后变浅 D．、、三者的平衡混合气，加压（缩小容器体积）后颜色变深 17．（26-27高二上·山西阳泉·阶段检测）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①在含有的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 ②Na(l)+KCl(l)=K(g)+NaCl(l)，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④恒温恒压的容器中有，若通入Ar，气体的颜色先变浅后逐渐加深 ⑤镁和盐酸反应，速率先快后慢 ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 A．①②⑥ B．①③⑥ C．⑤⑥ D．②③ 考法六 等效平衡 【速解技巧】 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 18．（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）一定条件下，向容积均为1L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：，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是 容器编号 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 ① 1 4 0 0 放出32.8 kJ热量 ② 2 8 0 0 放出Q kJ热量 A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80% B．平衡时：②>① C．①中的反应速率为： D．反应②中，Q>65.6 19．（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）一定温度下，向体积相同的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的，发生反应：。甲装置保持压强不变，乙装置保持容积不变，一段时间后甲乙装置相继达到平衡状态。下列说法中错误的是 A．达到平衡所需的时间甲>乙 B．甲、乙装置达平衡时，氨气的体积分数甲<乙 C．甲装置达到平衡后，再向甲装置按比例1：3通入和，再次达平衡后的体积分数将不变 D．乙装置达到平衡后，再向乙装置通入一定量的，再次达到平衡后的体积分数不变 20．（24-25高二上·河南南阳·期末）工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：，某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得数据如下，下列说法错误的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化 CO ① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kJ ② 2 8 0 0 放出热量：Q A．容器①中反应达到平衡时，生成的物质的量为0.8 mol B．容器①体积变为原来的一半，CO的转化率不变 C．容器②中反应的平衡常数 D．容器②中反应达到平衡状态后，放出的热量 高频易错题 1．【易错点：催化剂不使平衡发生移动】（26-27高二上·宁夏固原·阶段检测）反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。下列叙述中正确的是 A．达到平衡后，加入催化剂则C%增大 B．化学方程式中n<e+f C．达到平衡后，若升温，平衡左移 D．达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动 2．【易错点：忽略体积减半浓度增倍】（26-27高二上·云南大理·阶段检测）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：，平衡时测得C的浓度为1 mol/L。若保持温度不变，将容器的体积压缩到原来的一半，再次达到平衡时，测得C的浓度变为1.8 mol/L。下列有关判断不正确的是 A． B．C的体积分数增大 C．B的转化率降低 D．混合气体的平均相对分子质量增大 3．【易错点：平衡常数表达式中不写入纯液体的浓度】（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）由羟基丁酸（）生成丁内酯（）的反应如下：。在时，溶液中羟基丁酸的初始浓度为，随着反应的进行，测得丁内酯浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是 21 50 80 100 120 160 220 （） 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 A．可以降低反应活化能，加快反应速率但不改变 B．内，以丁内酯的浓度变化表示的反应速率为 C．时，该反应的平衡常数为 D．时，羟基丁酸的转化率为 4．【易错点：忽视反应前后气体体积不变的反应，压缩体积时平衡不移动】（26-27高二上·山西朔州·阶段检测）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．血红蛋白()可与氧气结合：，比更易和结合，当空气中的浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡 B．一定温度下，密闭容器发生，平衡时的浓度等于，将容器体积缩小为原来的一半，达到新的平衡后，的浓度变为 C．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 D．溴水中有下列平衡，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅 5．【易错点：忽视不同条件下反应的主次进行】（26-27高三上·湖南长沙·期中）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应如下：     1     2 在密闭容器中， 时； 、 压强下 的平衡转化率和 压强下 的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且 )随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200 ℃升高至300 ℃，平衡时 不变 B．300 ℃时，增大反应压强，平衡时 减小 C．200 ℃升高至300 ℃， p1下 平衡转化率变化值大于 下 平衡转化率变化值 D．其他条件不变， 压强下延长X 点实际反应时间， 转化率减小 情境迁移题 1．（26-27高二上·河南周口·阶段检测）下列生产或实验事实得出的相应结论错误的是 选项 生产或实验事实 结论 A 压缩封装有和混合气体的注射器，气体颜色先变深后略变浅 其他条件不变，增大压强，会使化学平衡向气体减少的方向移动 B 在容积可变的密闭容器中发生反应：，把容器的容积缩小 平衡不移动 C （橙色）（黄色）向溶液中滴入5~10滴溶液，溶液由橙色变为黄色 在碱性条件下转化为 D 溶液和溶液反应，其他条件相同，升高溶液的温度，析出硫单质所需时间缩短 其他条件不变时，升温可以加快化学反应速率 2．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2mol 和1mol 发生反应：。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 2 4 6 8 n()/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8 下列说法正确的是 A．反应在前2s的平均速率 B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数将增大 C．相同温度下，起始时向容器中充入4mol ，达到平衡时，的转化率大于10% D．若把条件“恒温恒容”改为“绝热恒容”，则平衡后n()<1.8mol 3．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测），在刚性密闭容器中投入和各，发生如下图所示反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示（近似认为反应Ⅱ建立平衡后，反应Ⅱ始终处于平衡状态）。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能 B．向平衡体系中加入，则再次平衡时的转化率变大 C．反应时间为时，物质的物质的量分数为10% D．，使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂，的物质的量分数新峰值点可能是 4．（25-26高二上·陕西西安·期末）甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气（CO与的混合气体）转化成甲醇。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在密闭容器中投入0.5 mol CO和，不同条件下发生上述水煤气转化成甲醇的反应。实验测得平衡时的物质的量（n）随温度（T）、压强（p）的变化如图1所示。 ①________(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233℃时，该反应的平衡常数K = ________，的转化率为________(结果精确到0.1%)。 ③下列叙述能说明水煤气转化成甲醇的反应，在条件下达到化学平衡状态的是________(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成 b．的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可采用甲醇羰基化法，在催化剂作用下进一步制取甲酸甲酯：。已知该反应为放热反应。 在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示（不考虑其他副反应）。 ①c、d两点中，一定没达到化学平衡状态的点是_____________________________。 ②曲线de段相比于ac段趋势下降的可能原因是_________________________________________。 5．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）和重整制的原理如下： 反应i：   反应ii：   回答下列问题： （1）  __________。 （2）一定温度下，在恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应i和反应ii。下列叙述正确的是__________（填标号）。 A．气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态 B．平衡后充入，正反应速率大于逆反应速率 C．平衡后升温，反应速率和平衡转化率都增大 D．平衡后充入等物质的量的和，再次达平衡后，的体积分数变小 （3）恒压下，按组成通入混合气体，发生反应i和反应ii，测得平衡状态下、的收率和的转化率随温度的变化曲线如图所示。 已知：的收率，的收率； 用平衡分压计算的平衡常数叫压强平衡常数（），平衡分压=总压×体积分数。 ①温度高于，收率减小的原因：________________________________________。 ②下，的收率为__________，反应ii的为__________（列出计算式即可）。 ③其他条件不变，通入的量增大，的转化率__________（填“增大”“减小”或“不变”），原因是__________________________________________。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03 化学平衡 概念扫盲题 1.c 2.D 3.D 4.A 5.D 考法聚焦题 考法一化学平衡状态的特征与判定 1.D 2.C 3.B 考法二化学平衡常数的理解与计算 4.A 5.D 6.D 7.C 8.D 考法三压强平衡常数的计算 9.B 10.D 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 11.(1) p<p2<Ps 700C 之后，反应体系中以反应ⅱ为主，反应ⅱ反应前后气体分子数相等， 压强改变对平衡移动没有影响 (2) 12.5 5po kPa 5 24 21 逆向 增大 考法四化学平衡移动的影响因素分析 12.B 13.D 14.D 考法五勒夏特列原理的应用 15.A 16.D 17.C 考法六等效平衡 18.D 19.D 20.D 高频易错题 1.C 2.B 3.C 4.B 5.B 情境迁移题 2/3 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 1.B 2.D 3.D CO(g)+2H2(g）)≥CHOH(g)△H=-90.7kJ/mol 4.(1) (2)> 16 66.7% bc (3)c 理由一：d段反应已经平衡，反应放热，升高温度使平衡逆向移动，CO转化率降低 理由二：d段温度升高导致催化剂活性降低，反应速率降低，则相同时间内CO转化率降低（只要答出一 种原因即可) 5.(1)+233.2 (2)ACD S (3)反应ⅱ是吸热反应，温度升高，反应ⅱ正向进行消耗的程度大于反应i生成的程度，故收 0.14 0.60 100× 100× 7.00 7.00 率减小 20% 0.86 0.02 增大 恒压下充入惰性气体Ar,容器体积 100× 100× 7.00 7.00 H,S 增大，反应体系各物质分压降低：反应i、ⅱ均为气体分子总数增大的反应，减压平衡正向移动， 转化 率增大 3/3 专题03 化学平衡 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 化学平衡状态的特征与判定 考法二 化学平衡常数的理解与计算 考法三 压强平衡常数的计算 考法四 化学平衡移动的影响因素分析 考法五 勒夏特列原理的应用 考法六 等效平衡 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】可逆反应、化学反应的限度、化学平衡状态、化学平衡常数、化学平衡移动、勒夏特列原理等。 1．下列各组反应中，属于可逆反应的一组是 A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【解析】A．两个反应的反应条件分别为通电、点燃，条件不相同，不属于可逆反应，A错误； B．两个反应的反应条件分别为常温、加热，条件不相同，不属于可逆反应，B错误； C．两个反应的反应条件均为加热，同一条件下既能正向进行又能逆向进行，属于可逆反应，C正确； D．两个反应的反应条件分别为CuO作催化剂、光照，条件不相同，不属于可逆反应，D错误； 故选C。 2．下列说法正确的是 A．当可逆反应达到平衡状态，则该反应停止 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快反应速率 D．中，当混合气体的颜色不再改变时，状态达到平衡 【答案】D 【解析】当可逆反应达平衡状态时，正、逆反应速率相等且都不为0，反应没有停止，A错误；化学反应速率一律都用正值表示，所以在可逆反应中，正、逆反应速率都是正值，B错误；铁片与浓硫酸常温下会发生钝化，且加热时反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，不产生氢气，C错误；反应中只有有颜色，当混合气体的颜色不再改变说明浓度不变，说明反应达到平衡，D正确。 3．下列关于化学平衡常数的说法正确的是 A．在任何条件下，化学平衡常数均不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 【答案】D 【解析】化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关。 4．下列对化学平衡移动理解错误的是 A．化学反应速率改变，平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变 C．若外界条件改变引起平衡中v正＞v逆，则平衡正向移动 D．化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化 【答案】A 【解析】A．化学反应速率改变时，若正、逆反应速率改变的倍数相等，则化学平衡不发生移动，A错误； B．化学反应若正、逆速率相等，则处于平衡状态，若化学平衡发生移动，化学反应速率一定发生改变，B正确； C．可逆反应进行的最终状态是达到平衡状态，此时v正=v逆。若外界条件改变引起平衡中v正＞v逆，则化学平衡会向正反应方向移动，使v正减小，v逆增大，最终v＇正=v＇逆，而达到新的平衡状态，C正确； D．若化学平衡正向移动，则反应物浓度减小，生成物浓度增大；若化学平衡逆向移动，则反应物浓度增大，生成物浓度减小，当最终达到平衡时，导致反应物或生成物的含量发生变化，D正确； 故合理选项是A。 5．（26-27高二上·山西晋城·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室用浓氨水和NaOH固体快速制取氨气 B．实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．开启啤酒后，瓶中马上有泡沫产生 D．，体系达平衡后，压缩体积可使颜色变深 【答案】D 【解析】A．浓氨水中存在平衡。加入NaOH固体后，浓度增大，促使平衡向生成氨气的方向移动；同时NaOH溶解放热，温度升高使氨气在水中的溶解度减小，有利于氨气逸出，因此能用勒夏特列原理解释，A正确； B．氯气溶于水后存在平衡。饱和食盐水中浓度较大，使该平衡逆向移动，抑制氯气与水反应，减少氯气损失，因此可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，B正确； C．啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡。开启啤酒后，瓶内气体压强减小，平衡向气体逸出的方向移动，二氧化碳从溶液中逸出形成泡沫，能用勒夏特列原理解释，C正确； D．压缩体积时，各气体的浓度均立即增大，其中红棕色的浓度增大，使体系颜色变深。该反应两侧气体的化学计量数之和均为2，压缩体积不使平衡移动，因此颜色变深不能归因于平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 故选D。 考法聚焦题 考法一 化学平衡状态的特征与判定 【速解技巧】 动态标志 v正＝v逆≠0 ①同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。 如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态 “变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 ①混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率等为变量，当其不变时，反应达到平衡。 ② 绝热体系中温度为变量，当其不变时，反应达到平衡。 ③ 特殊情况的判断，以aA＋bBcC＋dD为例： I.各物质均为气体，若a+b≠c+d，为变量，其不变则平衡；若a+b=c+d，为定量，其不变则不一定平衡。 II.各物质均为气体，若恒容状态下，ρ为定量，其不变则不一定平衡。 III.各物质均为气体，若恒压状态下，a+b≠c+d，ρ为变量，其不变则平衡；a+b=c+d，ρ为定量，其不变则不一定平衡。 IV.若有非气体物质参与反应，无论a+b是否等于c+d，、ρ均为变量，若其恒定不变，则平衡。 V.恒温恒容时，若反应前后气体的化学计量数相等，p总为定量，其不变则不一定平衡；若反应前后气体的化学计量数不相等，p总为变量，其不变则平衡。 1．（26-27高二上·浙江·阶段检测）恒容绝热密闭容器中，发生反应：，下列状态可表明该反应达到平衡状态的是 A．容器中混合气体的密度不再变化 B．若单位时间内生成的同时，消耗 C．在某个时刻，体系中、、的浓度相等 D．容器内的压强不再变化 【答案】D 【解析】A．恒容容器中气体总体积恒定，反应前后所有物质均为气态，根据质量守恒定律，混合气体总质量始终不变，由密度公式​可知，混合气体的密度全程不随反应进行发生变化，密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．单位时间内生成代表反应正向进行，消耗同样代表反应正向进行，仅体现了正反应方向的速率关系，无法说明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡状态，B错误； C．体系中、​、​的浓度相等仅为某一时刻的特殊浓度关系，与反应物的初始投料和反应的转化程度有关，不能说明各物质的浓度不再发生改变，无法判断反应达到平衡状态，C错误； D．该反应前后气体总物质的量不变，但容器为绝热密闭容器，反应过程中体系的温度会随反应吸放热发生变化，根据理想气体状态方程，压强会随温度改变而变化，当容器内的压强不再变化时，说明体系温度不再改变，各物质的浓度不再改变，可证明反应达到平衡状态，D正确； 故选D。 2．（26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测）下列各项中关于反应达到化学平衡状态判断依据说法正确的是 A．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空恒容容器中（固体体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：，当容器内混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到化学平衡状态 B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：，当气体的密度不变时，说明反应达到化学平衡状态 C．在恒容绝热密闭容器中发生反应： （），当气体的压强不变时，说明反应达到化学平衡状态 D．恒温恒容容器中，按物质的量之比1∶1通入、，发生反应，当时，说明反应达到化学平衡状态 【答案】C 【解析】A．在恒定温度下使其达到分解平衡：，当容器内混合气体只有NH3和CO2，二者的物质的量之比始终为2:1，混合气体的平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，A错误； B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：，反应物和生成物都是气体，气体总质量不变，总体积不变，密度是定值，当气体的密度不变时，不能说明反应达到化学平衡状态，B错误； C．在恒容绝热密闭容器中发生反应： ()，该反应为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，压强减小，当气体的压强不变时，说明反应达到化学平衡状态，C正确； D．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，当时，才能说明反应达到化学平衡状态，D错误； 故选 C。 3．（26-27高二上·宁夏银川·阶段检测）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的压强不再变化 B．混合物的密度不再变化 C．的体积分数不再变化 D．各物质的质量不再变化 【答案】B 【解析】A．反应前后气体总物质的量改变，容器容积固定，气体压强和气体总物质的量成正比，当气体压强不再变化时，说明各气体的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，即反应达到了平衡状态，A不符合题意； B．混合气体的密度公式为。因为反应在密闭容器中进行，且全是气体，所以气体的总质量始终不变。已知容积不变，因此，无论反应进行到什么程度，混合物的密度始终保持为一个定值，B符合题意； C．在反应过程中，各气体的物质的量在不断变化，其体积分数（等于物质的量分数）也在不断变化。当的体积分数不再变化时，说明正逆反应速率相等，各组分的含量保持稳定，是化学平衡的特征，C不符合题意； D．化学平衡的本质是正逆反应速率相等，宏观表现为各物质的浓度、质量、百分含量等不再随时间改变。如果各物质的质量不再变化，说明反应已经达到了平衡状态，D不符合题意； 故选B。 考法二 化学平衡常数的理解与计算 【速解技巧】 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝。化学平衡常数只与温度有关，只要温度不变，一个具体的可逆反应就对应一个具体的平衡常数值。 平衡常数意义及应用： ①判断可逆反应进行的程度 ②判断反应是否达到平衡或进行的方向 ③判断可逆反应的热效应 ④利用化学平衡常数求转化率 4．（26-27高二上·河南周口·阶段检测）已知：①C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) K1；②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2；③C(s)+CO2(g)2CO(g) K3，三者关系为 A．K3= B．K3=K1· C．K3= D．K3=K1·K2 【答案】A 【解析】总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数的组合值，反应相加时平衡常数相乘，相减时平衡常数相除。观察知，反应①－反应②×2=反应③，则，答案选A。 5．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol a和2 mol b进行如下反应： ΔH＞0，10 min后反应达到平衡，测得生成1.6 mol c 。下列说法正确的是 A．10 min内，用a表示的平均反应速率为0.12 mol/(L·min) B．升高该体系的温度，化学平衡常数减小 C．该反应的化学平衡常数表达式为 D．平衡时，密闭容器中b的体积分数是25% 【答案】D 【解析】A．生成，根据反应计量关系，消耗A的物质的量为，容器体积为2 L，10 min内用A表示的平均速率，不是，A错误； B．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，而非减小，B错误； C．平衡常数表达式中不能写入固体物质的浓度，C是固体，因此正确表达式为，C错误； D．生成时，消耗b的物质的量为，平衡时剩余b为；由于c是固体，体系气体总物质的量为：剩余a（）+剩余b（）+生成d（），B的体积分数等于其物质的量分数：，D正确； 故选D。 6．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）在温度T1时，向一体积固定为2 L的密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A．前5min，平均反应速率v(CO2)=0.06 mol·L−1·min−1 B．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C．该温度下反应平衡常数的值为0.48 D．达到平衡时，H2的转化率为20% 【答案】D 【解析】A．前5min内CO2的平均反应速率v(CO2)=(1 mol×20%)÷2 L÷5 min=0.02 mol/(L⋅min)，不等于0.06 mol/(L⋅min)，A错误； B．同一反应中速率之比等于化学计量数之比，正反应中v正(CO2)∶v正(H2)=1∶3，逆反应中v逆(CO2)∶v逆(H2)=1∶3；平衡时v正(H2)=v逆(H2)，故平衡时应满足v逆(H2)=3v正(CO2)，而题给v正(CO2)=3v逆(H2)与之不符，B错误； C．平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度依次为0.4、1.2、0.1、0.1 mol/L；平衡常数K为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值，代入数据得：，不等于0.48，C错误； D．H2反应的物质的量为3×0.2 mol=0.6 mol，H2的转化率为0.6 mol÷3 mol×100%=20%，D正确； 故答案为D。 7．（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）时，在恒容密闭容器中充入和，发生反应： ，时反应达到平衡，此时测得容器内混合气体中的物质的量为。则下列说法错误的是 A．前内， B．时， C．的平衡转化率为75% D．时，该反应的平衡常数 【答案】C 【分析】根据题意列“三段式”如下： 【解析】A．根据平衡时测得容器内混合气体中的物质的量为0.75 mol。则前10 min内，，A正确； B．10 min时，剩余水蒸气1.25 mol，则平衡时，B正确； C．的平衡转化率为，C错误； D．时，该反应的平衡常数，D正确； 故选C。 8．（24-25高二上·广东茂名·期末）在容积不变的密闭容器中，2mol SO2和1mol O2发生反应：。温度分别为和时，SO3的体积分数随时间的变化如图，下列说法正确的是 A．该反应的ΔΗ>0 B．在时SO2的平衡转化率为80% C．加入适当的催化剂，目的是加快反应速率，提高SO3的产率 D．时的化学平衡常数大于时的 【答案】D 【分析】两条曲线均为的体积分数随时间变化曲线，根据先拐先平的速率规律，先达到平衡的曲线对应温度更高，因此。平衡时下的体积分数更低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，温度越高平衡常数越小。催化剂仅加快反应速率，不影响平衡移动。 【解析】A．升高温度平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，，A错误； B．设时达到平衡时的转化量为，根据反应的三段式，初始时，，；转化量，，；平衡时，，。的体积分数为，解得，的平衡转化率为，并非80%，B错误； C．加入适当的催化剂，仅能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡发生移动，因此的产率不变，C错误； D．该反应为放热反应，温度越低平衡常数越大，，因此时的化学平衡常数大于时的，D正确； 故选D。 考法三 压强平衡常数的计算 【速解技巧】 1.内因 定义 一定温度下，气相反应mA(g)+nB(g)eC(g)+f D(g)达到平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压强平衡常数，用Kp表示。 表达式 Kp的表达式与K相似，只是用平衡时各气体物质的分压代替浓度进行计算： 四步计算法 步骤一：根据“三段式”法计算平衡体系中各气体的物质的量或物质的量浓度； 步骤二：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 步骤三：根据分压计算公式求出各气体组分的分压； 步骤四：将各气体的分压代入压强平衡常数表达式进行计算。 9．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）一定温度下，向体积为1 L的刚性密闭容器中投入2 mol NO、1 mol C和2 mol He，发生工业烟气脱硝中的核心反应：，若初始压强为，反应达到平衡时，NO在混合气体中所占的体积分数为25%，已知为用平衡分压表示的平衡常数（分压＝总压×气体在混合气体中所占的体积分数），则下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．在C足量的情况下，再充入一定量的，达到平衡，的转化率保持不变 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的CO、和NO，平衡不发生移动 【答案】B 【分析】反应前后气体的化学计量数之和相等，且He不参加反应，因此反应过程中气体总物质的量始终为。同温、同体积下，体系总压保持不变。平衡时NO的体积分数等于其物质的量分数，故NO的物质的量为。根据反应的计量关系，各物质的物质的量变化如下：，平衡时仍有固体C存在，NO、CO和的物质的量之比为，He的物质的量仍为2 mol。 【解析】A．平衡时气体总物质的量为4 mol，NO、CO和的物质的量分别为1 mol、0.5 mol和0.5 mol，故三者的体积分数分别为、和，总压仍为，固体C不列入平衡常数表达式，因此，A错误； B．C足量时，追加NO后仍可建立有固体C存在的平衡。设前后投入NO的总物质的量为，达到新平衡时NO的总转化率为，则平衡时，，同温、同体积下，各气体分压与其物质的量成正比，且温度不变时平衡常数不变，故，解得，原平衡时NO的转化率为，因此追加NO后其平衡转化率保持不变，B正确； C．该反应无论向哪个方向进行，气体总物质的量均不变。容器体积固定，气体总物质的量一定时，总压与热力学温度成正比，因此升高温度，体系总压增大。该现象不能说明平衡移动的方向，也不能据此判断的正负，C错误； D．设向平衡体系中各加入的CO、和NO，其中，加入瞬间尚未发生反应，CO、的物质的量均为，NO的物质的量为，各气体分压与其物质的量成正比，故此时的压强反应商为，平衡逆向移动，D错误； 故选B。 10．（26-27高三上·湖南长沙·开学考试）H2S在恒压密闭容器(维持压强为p)中发生分解反应：H2S(g)H2(g)+S2(g)不同温度下，各组分的平衡摩尔分数与温度的关系如图所示。 已知：压强平衡常数Kp为用各物质分压代替浓度计算得到的平衡常数。 下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．反应达到平衡后向容器中加入He，重新达到平衡后H2的物质的量增多 C．T1 ℃下H2S和S2的平衡摩尔分数相等，则T1 ℃下该反应的压强平衡常数Kp= D．a点时H2S的转化率为60% 【答案】D 【解析】A．由图可知，随温度升高，H2S的平衡摩尔分数降低，故升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，A正确； B．该反应为气体分子数增多的反应，在恒压容器中加入不参与反应的He等效于使容器容积扩大，反应物和产物的分压降低，反应向气体分子数增多的方向进行，重新达到平衡后H2的物质的量增多，B正确； C．T1 ℃下H2S和S2的平衡摩尔分数相等，根据化学反应的物质的量比例，的物质的量为S2的2倍，故此时各组分的平衡摩尔分数分别为x(H2S)=x(S2)=25%，x(H2)=50%，各物质的分压分别为p(H2S)=p(S2)=0.25p，p(H2)=0.5p，，C正确； D．设初始投入H2S的物质的量为n mol，a点达到平衡时，发生反应的H2S为x mol，利用三段式整理数据如下： 由方程式可知，H2的平衡摩尔分数一定大于S2的，且都随温度升高而增大，因此曲线①表示H2，曲线②表示S2，根据图像可知a点时和平衡摩尔分数相等，得，，求得转化率为，D错误； 故选D。 11．（26-27高二上·四川南充·阶段检测）根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义，和在催化剂作用下，可实现二氧化碳甲烷化，可能发生的反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： （1）不同条件下，将充入体积不变的密闭容器中，同时发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，体系内的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。 ①压强、、由小到大的顺序是_____。 ②温度高于之后，随着温度升高，不同压强下的转化率相近的原因是___________。 Ⅱ．甲烷制备合成气对于提高天然气的利用价值具有重要的意义。 甲烷和重整是制取合成气的重要方法。体系内发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ。 ⅰ ⅱ ⅲ （2）向恒压、恒温密闭容器（总压）中通入不同物质的量之比的惰性气体，气体投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 ①当仅投入等量的和，平衡时体系中的物质的量分数为________%。平衡分压________。（分压总压物质的量分数）。反应ⅲ的压强平衡常数________。（是用分压代替浓度计算的平衡常数）。 ②保持其他条件不变，若起始投料组成中惰性气体的含量下降，则反应ⅰ平衡_________移动（填“正向”“逆向”或“不”），体系_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） 之后，反应体系中以反应ⅱ为主，反应ⅱ反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡移动没有影响 （2） 逆向 增大 【解析】（1）①反应ⅰ是气体分子数减小的反应，随着压强增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大；反应ⅱ是气体分子数不变的反应，随着压强增大，平衡不移动，的平衡转化率不变，因此随着压强增大，的平衡转化率增大，根据图像可知压强由小到大的顺序为：； ②反应ⅰ是放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，反应ⅱ是吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，的平衡转化率增大；根据的平衡转化率与温度的变化关系可知，在温度低于时，以反应ⅰ为主，温度高于后，以反应ⅱ为主，而反应ⅱ反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡移动没有影响，因此温度高于之后，随着温度升高，不同压强下的转化率相近； （2）①假设初始通入的和的物质的量均为，根据图像可知，的转化率为30%，的转化率为20%，转化的的物质的量为，转化的的物质的量为，平衡时的物质的量为，的物质的量为，根据碳元素守恒可知，平衡时的物质的量为，根据氧元素守恒可知，平衡时的物质的量为，根据氢元素守恒可知，平衡时的物质的量为，气体的总物质的量为，因此平衡时体系中的物质的量分数为；的平衡分压为；反应ⅲ的压强平衡常数； ②恒压条件下，惰性气体的含量下降，体系总物质的量减小，相当于各组分气体的分压增大，反应ⅰ是气体分子数增大的反应，分压增大时，平衡逆向移动； 反应ⅰ逆向移动，和的物质的量减小幅度一致，反应ⅱ是气体分子数增大的反应，分压增大时，平衡逆向移动，减小的物质的量比减小的物质的量多，因此体系中增大。 考法四 化学平衡移动的影响因素分析 【速解技巧】 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 12．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）下列对化学平衡移动的分析中，错误的是 A．已达到平衡的反应，加入高效催化剂，、均增大，且增大的倍数相同 B．已达到平衡的反应，及时移除，的反应速率和转化率均增大 C．恒温恒容时，向已达到平衡的反应中，再充入CO，平衡时c(CO)不变 D．对于反应，其他反应条件相同时，恒压条件下的反应比恒容条件下的反应更快达到平衡 【答案】B 【解析】A．催化剂的作用是同等程度降低正、逆反应的活化能，因此可以同步增大正反应速率和逆反应速率，且二者增大的倍数完全相同，加入催化剂后化学平衡不发生移动，A正确； B．对于平衡体系，及时移除产物后，体系中生成物浓度瞬间降低，逆反应速率骤减，平衡向正反应方向移动，此时会消耗更多的，因此的转化率确实增大；但移动过程中，体系内各气态反应物的浓度是从原平衡的浓度水平逐步降低的，因此的反应速率是小于原平衡速率，B错误； C．该反应的平衡常数表达式为，因为反应中所有其他物质均为固体，浓度视为定值。恒温条件下平衡常数仅由温度决定，温度不变则不变，因此即使恒温恒容充入，重新达到平衡时，的数值和原平衡完全一致，C正确； D． 反应是气体分子总数减少的反应：恒容条件下，反应正向进行时体系总压强会随气体分子数减少而逐步降低；恒压条件下，体系压强始终维持在初始的较高水平，相当于对恒容的减压过程进行了补偿，体系中所有气体的浓度均大于恒容体系同阶段的浓度，反应速率更快，因此会比恒容条件下更早达到平衡，D正确； 故选B。 13．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）N2O无害化处理的一种方法为，在一定容积的密闭容器中发生此反应，N2O的转化率如图所示，若N2O起始浓度为1 mol/L，下列说法错误的是 A．升高温度，有利于提高N2O的转化率 B．a、c两点中，N2的物质的量浓度相等 C．在恒温恒容的条件下，向容器中充入Ar，N2O的平衡转化率不发生改变 D．若b点反应达到平衡状态，的体积分数为20% 【答案】D 【分析】化学平衡图象分析要抓住：温度越高反应速率越快、达到平衡所用时间越短；比较两条曲线达到平衡时的转化率可判断温度对平衡的影响；相同转化率的两点（a、c）产物浓度相同；恒温恒容下充入惰性气体不改变各组分浓度、平衡不移动；由 b 点的转化率结合反应的物质的量关系可计算 O2 的体积分数。 【解析】A．由图可知，温度较高（230℃）的曲线始终位于温度较低（180℃）的曲线之上，且先达到平衡，平衡转化率约为 98%，说明升高温度有利于提高 N2O 的转化率，A正确； B．a、c 两点的 N2O 转化率均为 67%，N2O 起始浓度均为 1 mol/L，由题给反应可知生成 N2 的物质的量等于已转化的 N2O 的物质的量，则生成 N2 的浓度均为 1 mol/L×67%=0.67 mol/L，两点相等，B正确； C．恒温恒容条件下向容器中充入 Ar，容器体积不变，反应物与生成物的浓度均不变，化学平衡不移动，N2O 的平衡转化率不发生改变，C正确； D．b 点反应达到平衡时 N2O 的转化率约为 98%， N2O 起始浓度为 1 mol/L，则平衡时 N2O、N2、O2 的浓度依次为 0.02mol/L、 0.98 mol/L、 0.49mol/L，O2 的体积分数为 ≈32.9%，D错误； 故答案为D。 14．（24-25高二上·山东济宁·阶段检测）下列平衡移动方向和现象判断正确的是 A．，加水，平衡逆向移动，溶液黄色变浅 B．，加入粉，平衡正向移动，溶液颜色变浅 C．，压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色无变化 D．，升高温度，溶液由蓝绿色变为黄绿色 【答案】D 【解析】A．对于该反应，加水稀释时平衡向离子总物质的量增大的方向（正向）移动，因稀释后离子浓度降低，导致溶液黄色变浅，A错误； B．加入的粉会与发生反应，使浓度减小，平衡逆向移动，溶液颜色变浅，B错误； C．该反应前后气体分子数相等，压缩容器体积平衡不移动，但体积减小使浓度增大，气体颜色加深，C错误； D．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，蓝色的浓度减小而黄色的浓度增大，溶液由蓝绿色变为黄绿色，D正确； 故选D。 考法五 勒夏特列原理的应用 【速解技巧】 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。 15．（26-27高二上·浙江·阶段检测）下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．对于，增大压强(减小容器的容积)可使气体颜色变深 B．工业生产硫酸时，通入过量空气提高二氧化硫的转化率 C．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 【答案】A 【解析】A．该反应前后气体总物质的量相等，增大压强平衡不发生移动，气体颜色变深是容器容积减小、浓度增大导致，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．工业生产硫酸时，二氧化硫的氧化反应为可逆反应，通入过量氧气增大反应物浓度，平衡正向移动，二氧化硫转化率提高，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．存在平衡，正反应放热，受热后平衡逆向移动，红棕色浓度增大，颜色加深，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．将气态钾及时从体系分离，降低生成物钾的浓度，使平衡正向移动，持续生成金属钾，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 16．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅，溶液的会减小 B．工业制取金属钾，选取合适温度，使变成蒸气从体系中逸出 C．反应达平衡后缩小容器体积，可使体系颜色先变深后变浅 D．、、三者的平衡混合气，加压（缩小容器体积）后颜色变深 【答案】D 【解析】A．新制氯水中存在平衡，光照时分解浓度降低，平衡正向移动，浓度减小使颜色变浅，浓度升高pH减小，可用勒夏特列原理解释，A错误； B．工业制取金属钾，选取合适温度，使变成蒸气从体系中逸出，使平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释，B错误； C．反应达平衡后缩小容器体积，瞬间浓度增大颜色变深，随后加压使平衡正向移动，浓度降低颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，C错误； D．该体系存在反应，反应前后气体分子数相等，加压后平衡不移动，颜色变深是因为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，D正确； 故选D。 17．（26-27高二上·山西阳泉·阶段检测）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①在含有的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 ②Na(l)+KCl(l)=K(g)+NaCl(l)，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④恒温恒压的容器中有，若通入Ar，气体的颜色先变浅后逐渐加深 ⑤镁和盐酸反应，速率先快后慢 ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 A．①②⑥ B．①③⑥ C．⑤⑥ D．②③ 【答案】C 【解析】①的红色溶液中存在平衡，加铁粉发生反应，Fe3+浓度减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，①能用勒夏特列原理解释； ②Na(l)+KCl(l)=K(g)+NaCl(l)，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来平衡正向移动，生成更多的金属钾，②能用勒夏特列原理解释； ③氯气溶于水存在平衡，饱和食盐水中Cl-浓度大，平衡逆向移动，降低Cl2溶解度，③能用勒夏特列原理解释； ④恒温恒压，通入Ar，容器体积变大，各物质浓度瞬间减小（颜色先变浅），平衡，向气体分子数增多方向（左）移动，NO2浓度回升，颜色逐渐加深，④能用勒夏特列原理解释； ⑤镁与盐酸的反应是非平衡反应（单向进行的反应），反应放热速率变快，后随着反应进行H+浓度减小，速率变慢，与勒夏特列原理无关； ⑥由(g)、(g)和HI(g)组成的平衡体系存在，该反应反应前后气体分子数相等，加压不会使平衡发生移动，但加压使容器体积减小，I2浓度增大，颜色变深。与勒夏特列原理无关； 综上所述不能用勒夏特列原理解释的是⑤⑥，故答案选C。 考法六 等效平衡 【速解技巧】 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 18．（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）一定条件下，向容积均为1L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：，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是 容器编号 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 ① 1 4 0 0 放出32.8 kJ热量 ② 2 8 0 0 放出Q kJ热量 A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80% B．平衡时：②>① C．①中的反应速率为： D．反应②中，Q>65.6 【答案】D 【解析】A．根据热化学反应方程式可知，反应每消耗 放出热量，①中平衡放出热量，消耗物质的量为，转化率为，A正确； B．该反应前后气体分子数不变，恒温恒容下②起始投料为①的2倍，二者为等效平衡，转化率相等，①平衡时，②平衡时，故平衡时：②>①，B正确； C．①中平衡时生成物质的量为0.8mol，容器容积为1L，故，C正确； D．②中消耗物质的量为，放出热量，故，D错误； 故选D。 19．（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）一定温度下，向体积相同的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的，发生反应：。甲装置保持压强不变，乙装置保持容积不变，一段时间后甲乙装置相继达到平衡状态。下列说法中错误的是 A．达到平衡所需的时间甲>乙 B．甲、乙装置达平衡时，氨气的体积分数甲<乙 C．甲装置达到平衡后，再向甲装置按比例1：3通入和，再次达平衡后的体积分数将不变 D．乙装置达到平衡后，再向乙装置通入一定量的，再次达到平衡后的体积分数不变 【答案】D 【分析】该反应正向进行时，气体总物质的量增大。两容器起始温度、体积和氨气的物质的量相同，因此起始压强和氨气浓度相同。随着反应进行，甲保持压强不变，容器体积逐渐增大；乙保持容积不变，容器内压强逐渐增大。两容器最初都只含氨气，生成的氮气和氢气的物质的量之比均为1：3。 【解析】A．反应过程中甲容器逐渐膨胀，在相同反应程度下，甲中各气体的浓度均小于乙；乙保持容积不变，反应进行得较快，达到平衡所需时间较短，因此达到平衡所需的时间甲>乙，A正确； B．甲达到平衡后，若保持温度不变，将其压缩至初始体积，各气体的浓度先同时增大，随后平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，氨气的体积分数增大。压缩后最终的温度、体积和起始投料情况与乙相同，最终平衡状态也与乙相同，因此两装置达平衡时氨气的体积分数甲<乙，B正确； C．按物质的量之比1：3加入的和，按反应的化学计量关系完全折算为后，相当于增加氨气的起始投入量。恒温恒压下，起始氨气的投入量增大时，容器体积同比例增大，起始氨气浓度不变，建立的平衡与原平衡等效，各气体的体积分数相同，因此再次达平衡后氨气的体积分数不变，C正确； D．向乙中再加入氨气，最终建立的平衡等效于从开始就在乙中投入更多氨气所建立的平衡。若先将起始氨气的物质的量和容器体积同比例增大，达到平衡时各气体的浓度及体积分数均与原平衡相同；再将这一平衡体系压缩回乙的原体积，各气体浓度瞬间增大，随后平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，氨气的体积分数增大。因此题述操作后氨气的平衡体积分数增大，D错误； 故选D。 20．（24-25高二上·河南南阳·期末）工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：，某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得数据如下，下列说法错误的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化 CO ① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kJ ② 2 8 0 0 放出热量：Q A．容器①中反应达到平衡时，生成的物质的量为0.8 mol B．容器①体积变为原来的一半，CO的转化率不变 C．容器②中反应的平衡常数 D．容器②中反应达到平衡状态后，放出的热量 【答案】D 【解析】A．根据方程式知，生成放出41 kJ的热量，据此计算放出32.8 kJ的热量时生成，A正确； B．该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以容器①的容积变为原来的一半，压强增大，但CO的平衡转化率不变，B正确； C．化学平衡常数只与温度有关，①②温度相同，所以化学平衡常数相同，①中生成，列三段式，则平衡时，，该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以，C正确； D．该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，则容器②放出的热量为，D错误； 故选D。 高频易错题 1．【易错点：催化剂不使平衡发生移动】（26-27高二上·宁夏固原·阶段检测）反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。下列叙述中正确的是 A．达到平衡后，加入催化剂则C%增大 B．化学方程式中n<e+f C．达到平衡后，若升温，平衡左移 D．达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动 【答案】C 【解析】A．催化剂只改变化学反应速率，不会使化学平衡发生移动，因此平衡后加入催化剂，C的百分含量不变，A错误； B．观察图像，温度相同时，压强越大，C%越高，说明增大压强平衡正向移动。由于A是固体，不计入气体计量数比较，正反应是气体分子数减小的方向，因此，B错误； C．观察图像，压强相同时，温度越高，C%越低，说明升高温度后C的占比下降，平衡逆向移动（左移），C正确； D．A是固体，固体的浓度视为定值，增加A的量不会改变反应体系中各物质的浓度，平衡不发生移动，D错误。 2．【易错点：忽略体积减半浓度增倍】（26-27高二上·云南大理·阶段检测）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：，平衡时测得C的浓度为1 mol/L。若保持温度不变，将容器的体积压缩到原来的一半，再次达到平衡时，测得C的浓度变为1.8 mol/L。下列有关判断不正确的是 A． B．C的体积分数增大 C．B的转化率降低 D．混合气体的平均相对分子质量增大 【答案】B 【分析】平衡时测得C的浓度为1 mol/L。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，若平衡不移动，C的浓度应为2 mol/L，但再达到平衡时，测得C的浓度变为1.8 mol/L，说明反应逆向移动。 【解析】A．根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即，故A正确； B．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故B不正确； C．平衡逆向移动，B的转化率降低，故C正确； D．平衡向逆反应方向移动，气体的总质量不变而总物质的量在减小，所以混合气体的平均相对分子质量增大，故D正确； 选B。 3．【易错点：平衡常数表达式中不写入纯液体的浓度】（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）由羟基丁酸（）生成丁内酯（）的反应如下：。在时，溶液中羟基丁酸的初始浓度为，随着反应的进行，测得丁内酯浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是 21 50 80 100 120 160 220 （） 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 A．可以降低反应活化能，加快反应速率但不改变 B．内，以丁内酯的浓度变化表示的反应速率为 C．时，该反应的平衡常数为 D．时，羟基丁酸的转化率为 【答案】C 【解析】A．H+是该反应的催化剂，催化剂的作用是降低反应活化能、加快反应速率，且催化剂不改变反应的始态和终态，因此不会改变反应的焓变ΔH，A正确； B．50~80 min内，γ-丁内酯的浓度变化为，时间间隔，反应速率，B正确； C．反应达到平衡时（），γ-丁内酯的平衡浓度为，根据反应的计量关系，平衡时剩余γ-羟基丁酸的浓度为， 该反应在水溶液体系中进行，平衡常数表达式中不写入溶剂水的浓度，正确的平衡常数应为，C错误； D．100 min时，γ−丁内酯浓度为，说明消耗的γ−羟基丁酸浓度为，其转化率为，D正确； 故选C。 4．【易错点：忽视反应前后气体体积不变的反应，压缩体积时平衡不移动】（26-27高二上·山西朔州·阶段检测）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．血红蛋白()可与氧气结合：，比更易和结合，当空气中的浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡 B．一定温度下，密闭容器发生，平衡时的浓度等于，将容器体积缩小为原来的一半，达到新的平衡后，的浓度变为 C．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 D．溴水中有下列平衡，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅 【答案】B 【解析】A．与结合使反应物浓度降低，平衡逆向移动，浓度下降导致人体缺氧，可用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．反应前后气体总物质的量相等，压缩体积、增大压强时平衡不移动，的浓度变为是体积缩小直接导致的，与平衡移动无关，不能用平衡移动原理解释，B符合题意； C．将钾蒸气从体系中分离，生成物浓度降低，反应平衡正向移动，可制备金属钾，可用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．加入硝酸银后，与电离出的反应生成沉淀，浓度降低，反应平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，可用平衡移动原理解释，D不符合题意； 答案选B。 5．【易错点：忽视不同条件下反应的主次进行】（26-27高三上·湖南长沙·期中）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应如下：     1     2 在密闭容器中， 时； 、 压强下 的平衡转化率和 压强下 的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且 )随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200 ℃升高至300 ℃，平衡时 不变 B．300 ℃时，增大反应压强，平衡时 减小 C．200 ℃升高至300 ℃， p1下 平衡转化率变化值大于 下 平衡转化率变化值 D．其他条件不变， 压强下延长X 点实际反应时间， 转化率减小 【答案】B 【解析】A．温度升高，反应 平衡逆向移动，生成量增加；反应 平衡正向移动，消耗量增加。由图像可知该温度范围内平衡转化率随温度升高降低，说明生成乙烯的反应影响占主导，总消耗量减少，平衡时增大，A错误； B．300℃时增大压强，生成乙烯的反应平衡正向移动，减小、增大。第二个反应的平衡常数，温度不变不变，故，该比值减小，B正确； C．由图像可知，200℃升高至300℃时，压强为的平衡转化率曲线下降幅度大于的曲线，说明下平衡转化率变化值小于下的变化值，C错误； D．，相同温度下的平衡转化率高于的平衡转化率，X点为下的实际转化率，此时还未达到下的平衡状态，延长反应时间反应会继续正向进行，转化率增大，D错误； 故选B。 情境迁移题 1．（26-27高二上·河南周口·阶段检测）下列生产或实验事实得出的相应结论错误的是 选项 生产或实验事实 结论 A 压缩封装有和混合气体的注射器，气体颜色先变深后略变浅 其他条件不变，增大压强，会使化学平衡向气体减少的方向移动 B 在容积可变的密闭容器中发生反应：，把容器的容积缩小 平衡不移动 C （橙色）（黄色）向溶液中滴入5~10滴溶液，溶液由橙色变为黄色 在碱性条件下转化为 D 溶液和溶液反应，其他条件相同，升高溶液的温度，析出硫单质所需时间缩短 其他条件不变时，升温可以加快化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．压缩注射器瞬间，浓度增大导致颜色变深，随后平衡向气体分子数减少的方向移动，浓度略有下降，颜色略变浅，可得出增大压强平衡向气体减少方向移动的结论，A正确； B．该反应中反应物气体总计量数为2，生成物气体总计量数为1，缩小容器容积即增大压强，平衡会向气体体积减小的正反应方向移动，结论说平衡不移动，B错误； C．滴加溶液时，与反应使减小，平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色，说明碱性条件下转化为，C正确； D．其他条件相同，升高温度后析出硫单质的时间缩短，说明反应速率加快，可得出升温能加快化学反应速率的结论，D正确； 故答案选B。 2．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2mol 和1mol 发生反应：。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 2 4 6 8 n()/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8 下列说法正确的是 A．反应在前2s的平均速率 B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数将增大 C．相同温度下，起始时向容器中充入4mol ，达到平衡时，的转化率大于10% D．若把条件“恒温恒容”改为“绝热恒容”，则平衡后n()<1.8mol 【答案】D 【解析】A．反应在前2s内，生成的物质的量为，容器体积为，则。 根据反应速率之比等于化学计量数之比：，并非，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变时，压缩体积改变压强，平衡常数不会发生变化，B错误； C．原平衡体系中，8s时的物质的量为，即平衡时生成了，对应的转化率为。 相同温度下，若起始向容器中充入，根据等效平衡规律，达到平衡时的物质的量为，此时的转化率为。 现在起始充入，相当于在上述等效体系的基础上加压，该反应正反应为气体分子数减小的反应，加压后平衡向生成的方向移动，因此的转化率小于10%，C错误； D．该反应的，为放热反应。若将条件改为绝热恒容，反应过程中体系放出的热量无法及时散失，容器内温度会高于恒温条件下的温度；升高温度会使放热反应的平衡逆向移动，因此平衡后的物质的量小于恒温条件下的，即，D正确； 故选D。 3．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测），在刚性密闭容器中投入和各，发生如下图所示反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示（近似认为反应Ⅱ建立平衡后，反应Ⅱ始终处于平衡状态）。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能 B．向平衡体系中加入，则再次平衡时的转化率变大 C．反应时间为时，物质的物质的量分数为10% D．，使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂，的物质的量分数新峰值点可能是 【答案】D 【解析】A．反应初始阶段，W的生成速率更快（W的物质的量分数上升更早更快），说明反应Ⅱ的速率大于反应Ⅰ，相同温度下反应速率越快，活化能越低，因此反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，A正确； B．向平衡体系中加入反应物X，平衡正向移动，会消耗更多的Y，因此再次平衡时Y的转化率变大，B正确； C．初始时X、Y各投入2 mol，总物质的量为4 mol，时刻X和Z的物质的量分数均为30%： 设时刻Z的物质的量为，W的物质的量为，根据反应的计量关系，消耗的X、Y均为，体系总物质的量为，结合Z的物质的量分数为30%，可得；结合X的物质的量分数为，可得，联立解得，即的物质的量分数为10%，C正确； D．使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂，会加快反应Ⅰ的速率、抑制反应Ⅱ的速率，使Z的生成速率提升、W的生成速率下降，因此W的物质的量分数的峰值会比无催化剂时更低、出现得更晚，新峰值不可能是a，D错误； 故选D。 4．（25-26高二上·陕西西安·期末）甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气（CO与的混合气体）转化成甲醇。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在密闭容器中投入0.5 mol CO和，不同条件下发生上述水煤气转化成甲醇的反应。实验测得平衡时的物质的量（n）随温度（T）、压强（p）的变化如图1所示。 ①________(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233℃时，该反应的平衡常数K = ________，的转化率为________(结果精确到0.1%)。 ③下列叙述能说明水煤气转化成甲醇的反应，在条件下达到化学平衡状态的是________(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成 b．的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可采用甲醇羰基化法，在催化剂作用下进一步制取甲酸甲酯：。已知该反应为放热反应。 在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示（不考虑其他副反应）。 ①c、d两点中，一定没达到化学平衡状态的点是_____________________________。 ②曲线de段相比于ac段趋势下降的可能原因是_________________________________________。 【答案】（1） （2） > 16 66.7% bc （3） c 理由一：de段反应已经平衡，反应放热，升高温度使平衡逆向移动，CO转化率降低 理由二：de段温度升高导致催化剂活性降低，反应速率降低，则相同时间内CO转化率降低（只要答出一种原因即可） 【解析】（1）题给两个反应分别为： 。 。 将第二个反应逆向进行后与第一个反应相加，消去两边的、及相同数量的，得到CO与合成甲醇的反应。根据盖斯定律，反应热为，故热化学方程式为； （2）①水煤气合成甲醇的反应为，正反应使气体总物质的量减少。温度相同时，增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡时甲醇的物质的量增大。图1中，相同温度下曲线上甲醇的平衡物质的量大于曲线上的对应值，因此。 ②由图1可读出，M点甲醇的平衡物质的量为0.25 mol。根据反应的化学计量数，生成0.25 mol甲醇消耗0.25 mol CO和，各物质的量变化如下。 。 平衡混合气体的体积为1 L，因此各物质的平衡浓度为。将各平衡浓度以为单位的数值代入平衡常数表达式，得。的转化率为。 ③设反应生成甲醇的物质的量为，则CO、和甲醇的物质的量分别为、和，气体总物质的量为。 a．消耗CO和生成均表示正反应，且二者的物质的量之比始终为1∶1，不能据此说明正、逆反应速率相等，a错误； b．的体积分数为，该比值随增大而增大，不是反应过程中始终不变的量。因此，甲醇的体积分数不再改变，说明各组分的物质的量不再改变，反应达到化学平衡，b正确； c．在一定温度、压强为的条件下，气体体积与气体总物质的量成正比，而气体总物质的量随反应进行而改变。因此，容器的体积不再改变，说明气体总物质的量不再改变，反应达到化学平衡，c正确； 故选bc； （3）①该反应为放热反应，在其他条件相同时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率降低。图2表示相同反应时间后的实际转化率，不能直接作为平衡转化率曲线。图中c点右侧的曲线最高点所对应的温度更高，CO的实际转化率也比c点更大。若c点已经达到平衡，则该更高温度下的平衡转化率应低于c点的转化率；而各实验均从只有反应物的状态开始，实际转化率不应超过相应温度下的平衡转化率，这与图示结果矛盾。因此，c点一定未达到化学平衡。d点可能达到平衡，也可能因反应较慢而尚未达到平衡，仅凭下降趋势不能确定其平衡状态。 ②ac段随温度升高，相同时间内CO的转化率增大，说明该阶段升温使反应加快的影响占主导。对于de段，若反应已经达到平衡，由于正反应放热，升高温度使平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低；也可能是温度升高使催化剂活性降低，反应速率减小，导致相同时间内CO的实际转化率降低。这两种情况均可能使曲线下降，不能仅凭图2确定具体属于哪一种情况。 5．（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）和重整制的原理如下： 反应i：   反应ii：   回答下列问题： （1）  __________。 （2）一定温度下，在恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应i和反应ii。下列叙述正确的是__________（填标号）。 A．气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态 B．平衡后充入，正反应速率大于逆反应速率 C．平衡后升温，反应速率和平衡转化率都增大 D．平衡后充入等物质的量的和，再次达平衡后，的体积分数变小 （3）恒压下，按组成通入混合气体，发生反应i和反应ii，测得平衡状态下、的收率和的转化率随温度的变化曲线如图所示。 已知：的收率，的收率； 用平衡分压计算的平衡常数叫压强平衡常数（），平衡分压=总压×体积分数。 ①温度高于，收率减小的原因：________________________________________。 ②下，的收率为__________，反应ii的为__________（列出计算式即可）。 ③其他条件不变，通入的量增大，的转化率__________（填“增大”“减小”或“不变”），原因是__________________________________________。 【答案】（1）+233.2 （2）ACD （3） 反应ⅱ是吸热反应，温度升高，反应ⅱ正向进行消耗的程度大于反应ⅰ生成的程度，故收率减小 20% 增大 恒压下充入惰性气体Ar，容器体积增大，反应体系各物质分压降低；反应i、ii均为气体分子总数增大的反应，减压平衡正向移动，转化率增大 【解析】（1）反应i：，反应ii：，目标方程式=反应i+反应ii，所以； （2）两个反应全部是气体分子数增大、吸热； A.  恒容，全部反应前后气体物质的量改变，压强随反应进行变化；压强不变，达平衡，A正确； B.  恒容充Ar，各物质分压不变，浓度不变，正逆速率都不变，B错误； C.  两个反应均吸热；升温，反应速率整体变大，平衡正向移动，转化率增大，C正确； D.  平衡后再充入等物质的量；相当于加压，两个平衡都向气体分子数减小移动，体积分数变小，D正确； 答案选ACD； （3）①温度高于℃，收率减小的原因 反应ⅱ 吸热，升温有利于反应ⅱ正向进行，消耗；虽然反应ⅰ升温也正向生成，但是温度高于之后，反应ⅱ正向移动消耗的程度超过反应ⅰ生成的程度，因此的收率下降；②设初始，则总S原子；由图可知，℃时转化率为32%，因此=132%=0.32 mol，反应i列三段式为：，由图可知收率为4%，平衡剩余中S原子的物质的量为14%=0.04 mol，剩余，设反应ii消耗为x，则0.16-x=0.02，解得x=0.14 mol，反应ii列三段式为：，因此收率=；平衡各物质的物质的量：，，总压100kPa,分压，则；③恒压下充入惰性气体Ar，容器体积增大，反应体系各物质分压降低；反应i、ii均为气体分子总数增大的反应，减压平衡正向移动，转化率增大。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $