2.3 化学平衡的移动 第2课时（讲义）化学苏教版选择性必修1

专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 课时2 温度变化对化学平衡的影响化学平衡移动原理 课标要点 1.通过实验探究，认识温度改变对化学平衡的影响，能结合焓变判断温度变化时平衡移动方向。 2.理解温度改变会引起化学平衡常数 K 发生变化，建立 ΔH、温度、K、平衡移动方向之间的关联。 3.掌握勒夏特列原理（化学平衡移动原理），能用该原理解释温度、浓度、压强改变引起的平衡移动问题。 4.能运用平衡移动规律分析化工生产中温度条件的选择，形成调控化学反应的基本思路，发展证据推理与模型认知素养。 学习重难点 重点： 1.温度对化学平衡影响的规律，吸热、放热反应升温、降温时平衡移动方向。 2.温度变化与平衡常数 K 的关系：升温，吸热反应 K 增大、放热反应 K 减小。 3.勒夏特列原理内容，运用原理判断平衡移动方向；会用 v‑t 图像表征温度改变下速率与平衡变化。 难点： 1.区分温度和浓度、压强对平衡常数的不同影响：只有温度改变，K 才变化。 2.理解勒夏特列原理中 “减弱这种改变” 的含义，不是抵消、消除改变。 3.综合温度、浓度、压强多因素，对比分析条件改变时速率变化、平衡移动、K 变化三者的区别。 知识点 温度变化对化学平衡的影响 1．实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈 ；热水中试管内液体呈 ，冰水中试管内液体呈 结论(平衡移动的方向) 室温平衡 ，温度升高平衡向 方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向 方向移动(即放热方向) 2．温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。 (2)图②表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。 (3)正反应是 热反应，逆反应是 热反应。 温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。 3．温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝，升温化学平衡向逆向移动，K1 (填“增大”或“减小”，下同)，ΔH 0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝，升温化学平衡向正向移动，K2 ，ΔH 0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为 反应；K值减小→正反应为 反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为 反应；K值减小→正反应为 反应。 随学随练 1．一定条件下的密闭容器中发生反应：。达到平衡后升高反应温度，下列叙述不正确的是 A．正、逆反应速率都增大 B．平衡向逆反应方向移动 C．的转化率增大 D．化学平衡常数减小 2．某温度时，以下反应达到平衡：  ，为提高CO转化率可采用 A．压缩容器体积 B．扩大容器体积 C．升高温度 D．降低温度 3．对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)<0，下列图像（文字描述：横坐标为时间，纵坐标为某物理量）能正确表示温度对平衡影响的是 A．升高温度，NH3的百分含量降低 B．升高温度，正反应速率减慢 C．升高温度，平衡常数增大 D．升高温度，H2的转化率升高 知识点 催化剂对化学平衡的影响 1．催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 2．用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数 ，则v′正 v′逆，平衡 移动。 易错提醒 (1)一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。 (2)若反应aA(g)＋bB⇌cC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，改变条件，平衡不移动但反应速率加快，可能是使用催化剂，或增大压强(反应前后气体体积不变)。 (3)催化剂不能使化学平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是增大化学反应速率，提高单位时间内的产量。 随学随练 4．在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，某研究小组研究得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应使用催化剂，乙没有使用催化剂 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙反应的压强较高 5．催化剂对化学平衡移动的影响是 A．正反应方向移动 B．不移动 C．逆反应方向移动 D．视情况而定 6．在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高 C．图Ⅱ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 D．图Ⅲ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 知识点 勒夏特列原理 1．探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是 ；但新平衡时的浓度 原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是 ；但新平衡时的温度 原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是 ；但新平衡时的压强 原平衡时的压强。 2．化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 3．勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡 移动，提高 的转化率 采用适当的催化剂 在高压下进行反应 有利于平衡向 方向移动 在较高温度下进行反应 同时提高催化剂的 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向 方向移动 易错提醒 1．化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 2．对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 随学随练 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业采用高压条件，提高氨气产率 B．的密闭容器中增大压强，缩小体积气体颜色加深 C．在溶液中通入HCl气体，溶液由蓝色变为黄绿色 D．升高温度，醋酸的电离程度增大 8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．在浓氨水中加碱石灰制备氨气 B．工业合成氨选择较高温度 C．由、、组成的平衡体系加压后颜色变深 D．溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．新制氯水在光照下颜色变浅 B．对于，及时分离出钾蒸气 C．由组成的平衡体系加压后颜色变深 D．合成氨工业采用高压条件提高氨的产率 拓展 温度变化对化学平衡的影响 (1)温度变化对化学平衡的影响的v-t图像 已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，改变温度，平衡移动的方向和条件改变后的v-t图像如下表： 发生变化的条件 ΔH>0 ΔH＜0 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡移动方向 正向 逆向 逆向 正向 v-t图像 (2)温度变化对平衡常数的影响 化学平衡常数只与温度有关，根据温度与平衡常数的关系，可以判断反应的热效应。 活学活用 1．下列关于图像的描述正确的是 A．若图①表示温度对反应 的影响，则乙的温度更高 B．图②表示 在反应过程中的能量变化，该反应的焓变 C．图③表示不同压强下，反应 达到平衡时，A的百分含量与T的关系，若压强 ，则 D．图④表示等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液分别与过量的Mg反应生成H2的体积 2．下列实验设计不恰当的是 A．测量锌与稀硫酸反应的反应速率 B．探究压强对化学平衡的影响 C．探究浓度对化学平衡的影响 D．探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 3．向恒容密闭容器中充入NO和NH3，发生反应：，测得NO的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．该反应低温条件下自发 B．增大体积，v正增大，v逆减小 C．投料比x1＞x2，且平衡常数K(b)＞K(c) D．当，温度为T时，氨气的平衡转化率为40% 拓展 勒夏特列原理 1．勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下： (1)若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃。 (2)若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPa<p<60 MPa。 (3)若增大平衡体系Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)中Fe3＋的浓度，例如由0.01 mol·L－1增至0.02 mol·L－1，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 mol·L－1<c(Fe3＋)<0.02 mol·L－1。 2．勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 活学活用 4．下列操作与平衡移动原理无关的是 A．工业合成氨采用400-500℃ B．工业上催化氧化制备，空气适当过量 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 D．工业上以CO和为原料合成，及时分离产物 5．下列说法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 B．CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系缩小容器体积加压可使颜色变深 C．工业上和在高压下反应有利于的合成 D．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 6．一定温度下，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，再向甲装置通入一定量的NH3，再次达平衡后NH3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NH3，再次达到平衡后NH3的体积分数不变 题型 影响化学平衡的因素 ▌例1 工业制硫酸中的重要步骤之一是：  。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A．采用常压而非高压 B．采用而非低温 C．加入作为催化剂 D．及时分离出 解题贴士 分析化学平衡移动的一般思路 ▌对点练1-1 为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体，分解达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 C 催化剂 向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 D 浓度 向1mol·L-1FeCl3溶液中滴加KSCN溶液反应达平衡后，向溶液中继续加水 溶液先变红，加水后颜色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 A．A B．B C．C D．D ▌对点练1-2 CO2与H2催化重整制取CH4的反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.9kJ/mol，下列关于该反应的说法正确的是 A．v正(H2)=2v逆(H2O)，表明反应达平衡状态 B．该反应熵减，任何条件下都不能自发进行 C．恒容时充入氦气，平衡向右移动，平衡常数K增大 D．升温可加快反应速率并提高CO2的转化率 题型 化学平衡移动方向和转化率的判断 ▌例2 密闭容器中发生反应，反应平衡后，，恒温条件下将容器体积缩小一半，达到新的平衡后，测得，得出以下结论正确的是 A． B．平衡逆向移动 C．A的转化率降低 D．C的质量分数减小 解题贴士 化学平衡移动方向和转化率的判断思路 (1)反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍数增大c(A)和c(B) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容，A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 ▌对点练2-1 在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.35mol/L，下列有关判断不正确的是 A．x+y>z B．平衡向逆反应方向移动 C．B的转化率升高 D．C的体积分数减小 ▌对点练2-2 在一定温度下的密闭容器中发生反应：，达平衡时，的浓度为；若保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的，达新平衡时的浓度升为。下列判断正确的是 A．平衡向逆反应方向移动 B．的体积分数增大 C． D．的转化率降低 题型 勒夏特列原理及应用 ▌例1 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．向氯水中通入，溶液的黄绿色褪去 B．向盐酸中加入溶液，产生白色沉淀 C．实验室制取乙酸乙酯时，浓硫酸做吸水剂 D．燃煤时加入适量，以减少二氧化硫的排放 解题贴士 (1)由“化学平衡”可知，勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知，只能减弱改变，而不能消除改变，更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 ▌对点练3-1 德国哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，流程图中为提高原料转化率而采取的措施是 A．②④⑤ B．②③④      C．②③⑤ D．①②④ ▌对点练3-2 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡 B．用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体 C．合成氨工业中，加铁触媒增大反应速率 D．溶液中加入铁粉后溶液红色变浅 基础通关 1．（26-27高二上·辽宁盘锦·阶段检测）下列现象不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 B．打开可乐瓶盖，有大量气泡产生 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 2．（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）下列过程不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨选择高压条件 B．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．SO2转化为SO3的过程中加入V2O5作催化剂 D．工业制硝酸的反应中，NH3催化氧化时通入过量空气提高NH3的平衡转化率 3．（26-27高二上·四川内江·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．在氯水中加入CaCO3固体，溶液颜色变浅 B．合成氨工业用催化剂不能提高氨的平衡产量 C．Fe(SCN)3 溶液中加入KSCN固体后颜色变深 D．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 4．（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）化学史蕴藏化学原理，下列对化学史的相关陈述不合理的是 选项 化学史 陈述 A 盖斯通过大量热化学实验总结出盖斯定律 化学反应的焓变与始态、终态有关，与反应路径也有关 B 勒夏特列通过研究平衡体系变化提出勒夏特列原理 改变影响平衡的外界条件，平衡总会向减弱这种改变的方向移动 C 哈伯和博施采用高压条件合成氨 工业生产中，加压能提高反应速率且使平衡向生成氨的方向移动 D 迈尔最早给出能量守恒的初步论述 化学反应的能量变化源于化学键的断裂与形成，反应前后体系总能量守恒 A．A B．B C．C D．D 5．（26-27高二上·宁夏银川·阶段检测）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨使用铁触媒作催化剂 B．常用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．开启啤酒瓶后，瓶口冒出大量气泡 D．合成氨工业中，将氨液化分离，提高产率 6．（25-26高二上·新疆喀什·期末）对于可逆反应  ，升高温度，平衡移动的方向是 A．正向移动 B．逆向移动 C．不移动 D．无法判断 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是 A．溴水中有下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅 B．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．使用催化剂，提高合成氨的转化率 8．（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）利用图示实验（夹持装置已略去）探究温度对化学平衡的影响。下列说法错误的是 A．升高温度，有利于反应正向进行 B．对于，浸泡在冷水中的烧瓶内气体颜色变浅，可知该反应为放热反应 C．浸泡在热水中，可加快正反应速率，减小逆反应速率 D．无论浸泡在冷水中还是热水中，1 mol 都不能完全转化为2 mol 9．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）“液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术，核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＜0。下列的说法错误的是 A．该反应在低温下可自发进行 B．恒容时增大H2的浓度，反应速率加快 C．升高温度，正反应速率不变，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变甲醇的平衡产率 10．（25-26高二上·甘肃兰州·期末）反应  可实现CO2的资源化。下列说法不正确的是 A．该反应在较低温度下能自发进行 B．升高温度可加快反应速率，且平衡逆向移动 C．增大压强有利于提高CO2的平衡转化率 D．催化剂可以降低上述反应的焓变，提高平衡转化率 素养提升 1．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）一定条件下，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入4 mol 和1 mol 合成乙烯：。温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是 A．M点的正反应速率(正)可能低于N点的逆反应速率(逆) B．图中M点的转化率小于50% C．不再改变时不可证明化学反应已达到平衡 D．升高温度，平衡逆向移动，而催化效率降低可能是催化剂中毒 2．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）一定温度下，在容积恒为1 L的容器中通入一定量，发生反应  ，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0～60 s，的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min) B．降低温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80 s时，保持温度不变再充入、各0.12 mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时深 3．（26-27高二上·河南开封·阶段检测）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 225℃、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、、…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数的关系如图所示。下列说法错误的是 A．根据上图分析反应②是个吸热反应 B．低温有利于反应②自发进行 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处的 D．L5处反应②的化学平衡常数K小于L4处的 4．（26-27高二上·四川成都·阶段检测）以下关于图像对应反应体系的说法错误的是 A．甲图，纵坐标为的百分含量，对于反应，E点 B．乙图，反应的正向反应在任何温度都能自发进行 C．丙图，恒温恒压容器，反应达到平衡后，充入适量 D．丁图，恒温恒容条件下发生反应，说明C点为平衡点 5．（26-27高二上·江苏苏州·阶段检测）甲醇水催化重整可获得；其主要反应为 在下，将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，转化率及CO、的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性。下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大压强，的平衡转化率增大 B．甲醇水催化重整制应选择反应温度为280~290℃ C．其他条件不变，增大可以提高平衡时产率 D．其他条件不变，在270~290℃温度范围，随着温度升高，出口处的量不断减小，CO、的量不断增大 6．（26-27高二上·内蒙古赤峰·阶段检测）下列实验方案、现象和结论都正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向和KSCN混合溶液中加入少量KCl固体 溶液颜色 变浅 平衡向逆反应方向移动 B 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 C 压缩封装有和混合气体的注射器 混合气体的 颜色变浅 增大压强，会使化学平衡向气体 体积缩小的方向移动 D 在溶液中存在如下平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O 加热该溶液， 溶液转变为 黄绿色 对于该反应，升高温度，平衡 逆向移动 A．A B．B C．C D．D 7．（26-27高二上·河南·阶段检测）下列图示与对应的叙述相符合的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲表示的是密闭容器中反应，的转化率与温度的变化关系曲线，则该反应 B．图乙表示的是捕碳反应，在不同温度下反应相同时间时，浓度随温度的变化图像，则其中、、三点的平衡常数从小到大的顺序为 C．图丙表示的是反应，则该反应的、 D．图丁是某反应的速率—温度图像，由此可判断该反应 8．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比（）随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．c点时，保持容器体积不变，充入使容器内压强增大，平衡不移动 9．（26-27高二上·湖北武汉·阶段检测）用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度与压强下的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1＞T2＞T3 B．平衡常数：K(a)＞K(c)、K(b)＞K(d) C．正反应速率：v(a)＞v(c)、v(b)＞v(d) D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)、M(b)＞M(d) 10．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： (1)二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知 。 ①以下四种情况反应速率最快的是______。 A． B． C． D． ②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。 A．氧气含量不再变化 B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化 D．混合气体总物质的量不再变化 (2)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①沸腾炉中，黄铁矿进行粉碎处理的目的是___________________________________________。 ②下列说法正确的是______。 A．须采用高温高压的反应条件使 SO2氧化为 SO3 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和 SO2的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 SO3以提高吸收速率 (3)在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡时 SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 2molSO2和 1molO2，第二种 1molSO2和 1molO2，第三种1mol SO2、1molO2和 1mol Ne。 ①压强为50kPa对应的图为_____(填“甲”或“乙”)。 ②曲线a对应的进料组成为第_____种(填“一”、“二”或“三”)。 ③硫酸工业生产中 SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收 SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_____，而工业生产中一般采用 60℃的可能原因是_________________。 迁移创新 11．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用倍受关注 (1)在一定条件下、与可发生如下反应： 反应I：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     则=___________；=___________(用、表示)。 (2)在密闭容器中起始时按投料，分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或CH4，]的影响如图所示。 ①在5 MPa时，表示CO和CH4的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是___________和___________(填“a”、“b”、“c”或“d”) ②在T℃，反应在M点达到化学平衡，平衡时CH4的物质的量分数x(CH4)=___________。 ③反应Ⅲ的平衡常数Kx3=___________[对于反应，]。 (x为物质的量分数，即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比) (3)在另一温度下按反应I合成甲烷，如图关闭K，向A容器中充入1 mol CO和3 mol H2，向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol H2，两容器均只发生反应I。已知起始时容器A和B的体积均为a L，反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L，维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器A、B的总体积为___________L(不考虑温度的变化，P为可自由滑动活塞，不考虑活塞的摩擦力)。 12．（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）利用1，2—二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为： 反应I．C2H4Cl2(g)C2H3Cl(g)+HCl(g) ΔH1>0 反应Ⅱ．C2H2(g)+HCl(g)C2H3Cl(g) ΔH2<0 回答下列问题： (1)①已知298 K时，各物质的标准摩尔生成焓如表。 物质 C2H4Cl2(g) C2H2(g) C2H3Cl(g) 标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 -126 +227 +37 反应Ⅲ．C2H4Cl2(g)+C2H2(g)2C2H3Cl(g) ΔH3=________kJ/mol。 ②上述三个反应的lnK(K为平衡常数仅与温度有关，且满足范特霍夫方程(，R与C为常数)随(T为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________，代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。 (2)某温度下，在压强为p kPa的恒压密闭反应器中，按n(C2H2)：n(C2H4Cl2)、n(N2)=1：1：1投料，采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ．当C2H4Cl2完全转化，乙炔转化率为92%时，反应Ⅱ各物质的分压表示的反应商Qp=________(kPa)-1。 (3)我国科研人员将多种含Cu、Au的催化剂进行内置串联(如图)，使乙炔转化率接近100%。 等物质的量的C2H2、C2H4Cl2、N2 C2H3Cl、N2 反应器位置1中的C2H4Cl2生成C2H3Cl、HCl、和。在位置2引入新催化剂，将存活时间短的和变成*H和*Cl，进一步与乙炔反应生成氯乙烯。两种不同催化剂的部分反应历程如图。位置2应选择催化剂________(填“A”或“B”)，选择依据是___________________。位置3主要发生的反应为______________________(写化学方程式)。 TS表示过渡态 *表示吸附态 a：※C2H2+HCl b：※C2H2+※H+※Cl c：※C2H2Cl+※H d： C2H3Cl 13．（26-27高二上·内蒙古赤峰·阶段检测）平衡移动原理在工业生产中有重要应用，利用平衡相关知识回答下列问题。 (1)在压强为0.1MPa、温度为300℃时，amolCO与3amol在催化剂作用下发生反应生成甲醇： ①平衡后，将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，该措施对平衡体系产生的影响是__________________(填序号，下同)。 A．变为原来的2倍    B．正反应速率增大，逆反应速率减小 C．反应物的转化率增大    D．重新达到平衡时，减小 ②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是__________________。 A．升高温度               B．将从体系中分离      C．充入He，使体系总压强增大 (2)400℃时，将等量的和分别在两个容积相等的容器中反应，一段时间后达到平衡状态。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中的体积分数为，则乙容器中的体积分数_____________(填序号)。 a．等于    b．大于    c．小于    d．无法判断 (3)氢气与一氧化碳反应还可以用于制备甲醇。在1L恒容密闭容器中充入、，发生反应，在两个不同温度下测得c(甲醇)与时间t的关系如图。据此回答下列问题： 在温度下，该反应的平衡常数为_____(不写单位)，达到平衡后向容器中再充入、、各1mol，此时反应__________进行(填“正向”或“逆向”)。 （26-27高二上·上海静安·阶段检测）利用CO、H2和CO2可以合成生物质能源甲醇。发生如下反应。 反应①： 反应②： 反应③： 14．（i）对于反应①，正反应的活化能________逆反应的活化能。 A．大于 B．小于 C．等于 （ii）________。 15．在某催化剂作用下，反应②的历程如图所示（图中数据表示微粒的相对能量，*表示吸附在催化剂表面上）。 控速反应方程式为________________________________。 16．时，向一恒容密闭容器中充入和，仅发生反应②。下列叙述错误的是_______（不定项）。 A．加入催化剂，反应速率增大 B．CO体积分数不变时反应达到平衡状态 C．平衡后，充入氩气平衡正向移动 D．平衡后，充入H2，CO平衡转化率增大 17．在某催化剂作用下只发生反应③：。该反应的速率方程式为，（为速率常数，只与温度、催化剂有关）。 （i）时该反应的平衡常数，达到平衡后，________。 A． B． C． （ii）时________。 A． B． C． 18．时，在密闭容器甲、乙中，分别充入和，它们分别在有水分子筛（只允许水分子透过）和无水分子筛条件下仅发生反应①，测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。 （i）使用了水分子筛的容器是________。 A．甲 B．乙 （ii）平衡常数________。 A． B． C． （iii）M点__________。 19．时，向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到0.8 mol CH3OH和0.5 mol H2O，此时CO2平衡转化率为50%。该温度下，反应①的平衡常数________。 20．（26-27高二上·广西柳州·阶段检测）硫是人类认识最早的元素之一，含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： (1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量： 。该反应的随温度的变化趋势正确的是_______。 A． B． C． D． 二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知 ，请回答下列问题： (2)以下四种情况反应速率最快的是_______。 A． B． C． D． 工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 (3)下列说法正确的是_______。 A．须采用高温高压的反应条件使氧化为 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率 在压强分别为和的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应，达到平衡时的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种和，第二种和，第三种、和。 (4)压强为对应的图为__________（填“甲”或“乙”） (5)曲线a对应的进料组成为第__________种（填“一”、“二”或“三”，下同），曲线c对应的进料组成为第__________种。 (6)硫酸工业生产中吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_______，而工业生产中一般采用的可能原因是_______________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 课时2 温度变化对化学平衡的影响化学平衡移动原理 课标要点 1.通过实验探究，认识温度改变对化学平衡的影响，能结合焓变判断温度变化时平衡移动方向。 2.理解温度改变会引起化学平衡常数 K 发生变化，建立 ΔH、温度、K、平衡移动方向之间的关联。 3.掌握勒夏特列原理（化学平衡移动原理），能用该原理解释温度、浓度、压强改变引起的平衡移动问题。 4.能运用平衡移动规律分析化工生产中温度条件的选择，形成调控化学反应的基本思路，发展证据推理与模型认知素养。 学习重难点 重点： 1.温度对化学平衡影响的规律，吸热、放热反应升温、降温时平衡移动方向。 2.温度变化与平衡常数 K 的关系：升温，吸热反应 K 增大、放热反应 K 减小。 3.勒夏特列原理内容，运用原理判断平衡移动方向；会用 v‑t 图像表征温度改变下速率与平衡变化。 难点： 1.区分温度和浓度、压强对平衡常数的不同影响：只有温度改变，K 才变化。 2.理解勒夏特列原理中 “减弱这种改变” 的含义，不是抵消、消除改变。 3.综合温度、浓度、压强多因素，对比分析条件改变时速率变化、平衡移动、K 变化三者的区别。 知识点 温度变化对化学平衡的影响 1．实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈紫色；热水中试管内液体呈蓝色，冰水中试管内液体呈粉红色 结论(平衡移动的方向) 室温平衡不移动，温度升高平衡向正反应方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向逆反应方向移动(即放热方向) 2．温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是升高，平衡移动方向是逆反应方向。 (2)图②表示的温度变化是降低，平衡移动方向是正反应方向。 (3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。 温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。 3．温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝，升温化学平衡向逆向移动，K1减小(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH<0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝，升温化学平衡向正向移动，K2增大，ΔH>0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 随学随练 1．一定条件下的密闭容器中发生反应：。达到平衡后升高反应温度，下列叙述不正确的是 A．正、逆反应速率都增大 B．平衡向逆反应方向移动 C．的转化率增大 D．化学平衡常数减小 【答案】C 【详解】A．升高温度，体系中活化分子百分数增大，正、逆反应速率都增大，A正确； B．该反应的正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，B正确； C．升高温度平衡逆向移动，达到新平衡时消耗的的量减少，的转化率减小，C错误； D．化学平衡常数只与温度有关，升高温度平衡逆向移动，生成物浓度减小、反应物浓度增大，因此化学平衡常数减小，D正确； 故选C。 2．某温度时，以下反应达到平衡：  ，为提高CO转化率可采用 A．压缩容器体积 B．扩大容器体积 C．升高温度 D．降低温度 【答案】D 【详解】A．该反应前后气体总计量数之和相等，压缩容器体积增大压强，平衡不移动，转化率不变，A错误； B．该反应前后气体总计量数之和相等，扩大容器体积减小压强，平衡不移动，转化率不变，B错误； C．该反应正反应为放热反应（），升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，转化率降低，C错误； D．该反应正反应为放热反应（），降低温度平衡向放热的正反应方向移动，转化率提高，D正确； 故选D。 3．对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)<0，下列图像（文字描述：横坐标为时间，纵坐标为某物理量）能正确表示温度对平衡影响的是 A．升高温度，NH3的百分含量降低 B．升高温度，正反应速率减慢 C．升高温度，平衡常数增大 D．升高温度，H2的转化率升高 【答案】A 【详解】A．该反应正反应，为放热反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，的物质的量减少，百分含量降低，A正确； B．升高温度会增大活化分子百分数，正、逆反应速率均加快，B错误； C．平衡常数仅与温度有关，该反应正反应放热，升高温度平衡逆向移动，生成物浓度减小、反应物浓度增大，平衡常数减小，C错误； D．升高温度平衡逆向移动，的消耗量减少，的转化率降低，D错误； 故选A。 知识点 催化剂对化学平衡的影响 1．催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 2．用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 易错提醒 (1)一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。 (2)若反应aA(g)＋bB⇌cC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，改变条件，平衡不移动但反应速率加快，可能是使用催化剂，或增大压强(反应前后气体体积不变)。 (3)催化剂不能使化学平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是增大化学反应速率，提高单位时间内的产量。 随学随练 4．在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，某研究小组研究得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应使用催化剂，乙没有使用催化剂 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙反应的压强较高 【答案】B 【详解】A．若增大氧气的浓度，则正反应速率瞬间增大之后逐渐减小，逆反应速率瞬间不变之后逐渐增大，故A不符合题意； B．加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，但平衡不移动，故B符合题意； C．观察图Ⅲ，达到平衡时甲反应和乙反应的转化率不相等，若使用催化剂，的转化率相等，故图Ⅲ不是催化剂的影响，故C不符合题意； D．增大压强，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故D不符合题意； 答案选B。 5．催化剂对化学平衡移动的影响是 A．正反应方向移动 B．不移动 C．逆反应方向移动 D．视情况而定 【答案】B 【详解】催化剂能够同等程度改变正逆反应速率，因此催化剂对化学平衡移动无影响；B正确；综上所述，本题选B。 6．在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高 C．图Ⅱ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 D．图Ⅲ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 【答案】A 【详解】A．图Ⅰ在t1时刻正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，选项A正确； B．图Ⅱ甲、乙两个平衡状态不同，乙到达平衡时间较短，则乙速率大、乙中二氧化硫转化率小，则平衡向逆反应方向移动，若由改变温度引起，则乙的温度较高：正反应放热，升高温度，平衡左移、二氧化硫的转化率减小，选项B不正确； C．图Ⅱ甲、乙两个平衡状态不同，乙到达平衡时间较短，则乙速率大、乙中二氧化硫转化率小，则平衡向逆反应方向移动，这不可能由改变压强引起：对于2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，压强大时，平衡右移、二氧化硫的转化率应增大，选项C不正确； D．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，选项D不正确； 答案选A。 知识点 勒夏特列原理 1．探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低；但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。 2．化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 3．勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡正向移动，提高H2的转化率 采用适当的催化剂 加快反应速率 在高压下进行反应 有利于平衡向正反应方向移动 在较高温度下进行反应 加快反应速率同时提高催化剂的活性 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向正反应方向移动 易错提醒 1．化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 2．对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 随学随练 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业采用高压条件，提高氨气产率 B．的密闭容器中增大压强，缩小体积气体颜色加深 C．在溶液中通入HCl气体，溶液由蓝色变为黄绿色 D．升高温度，醋酸的电离程度增大 【答案】B 【详解】A．合成氨反应为，正反应气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，可提高氨气产率，该事实可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．反应前后气体分子总数相等，增大压强平衡不移动，气体颜色加深是因为体积缩小导致浓度增大，与平衡移动无关，该事实不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．溶液中存在平衡，为蓝色，为黄绿色，通入时浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色变化可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．醋酸电离为吸热过程，电离方程式为，升高温度平衡正向移动，电离程度增大，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．在浓氨水中加碱石灰制备氨气 B．工业合成氨选择较高温度 C．由、、组成的平衡体系加压后颜色变深 D．溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 【答案】A 【详解】A．浓氨水中存在平衡，加入碱石灰后浓度增大，且碱石灰溶解放热使温度升高，均促使平衡逆向移动，有利于逸出，能用勒夏特列原理解释，A选； B．工业合成氨的正反应为放热反应，按勒夏特列原理低温更有利于平衡正向移动，选择较高温度是为了提高反应速率、保证催化剂活性，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B不选； C．反应前后气体分子数相等，加压平衡不移动，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，C不选； D．加热后出现浑浊速率加快是温度对反应速率的影响，该反应不属于可逆反应，不存在平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，D不选； 答案选A。 9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．新制氯水在光照下颜色变浅 B．对于，及时分离出钾蒸气 C．由组成的平衡体系加压后颜色变深 D．合成氨工业采用高压条件提高氨的产率 【答案】C 【详解】A．新制氯水中存在平衡。光照时，次氯酸发生分解：。次氯酸不断被消耗，使上述平衡向右移动，溶液中的浓度减小，颜色变浅，能够用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．在平衡中，及时分离出钾蒸气，使生成物钾蒸气的分压降低，平衡向生成钾的方向移动，有利于钾的制取，能够用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．该体系中存在平衡。压缩体积增大压强时，各气体的浓度均增大，其中有色的蒸气浓度增大，因而颜色变深。由于反应前后气体分子数相等，加压不使该平衡发生移动，所以颜色变深不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．合成氨反应为，正反应是气体分子数减少的反应。增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即向生成氨的方向移动，从而提高氨的产率，能够用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 拓展 温度变化对化学平衡的影响 (1)温度变化对化学平衡的影响的v-t图像 已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，改变温度，平衡移动的方向和条件改变后的v-t图像如下表： 发生变化的条件 ΔH>0 ΔH＜0 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 平衡移动方向 正向 逆向 逆向 正向 v-t图像 (2)温度变化对平衡常数的影响 化学平衡常数只与温度有关，根据温度与平衡常数的关系，可以判断反应的热效应。 活学活用 1．下列关于图像的描述正确的是 A．若图①表示温度对反应 的影响，则乙的温度更高 B．图②表示 在反应过程中的能量变化，该反应的焓变 C．图③表示不同压强下，反应 达到平衡时，A的百分含量与T的关系，若压强 ，则 D．图④表示等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液分别与过量的Mg反应生成H2的体积 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，该反应，升高温度平衡正向移动，平衡时反应物百分含量应降低，图中甲乙平衡时反应物的百分含量相同，说明乙不是温度更高，A错误； B．图②中反应物是，生成物是，反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应，断裂旧键吸收能量，形成新键放出能量，焓变，并非，B错误； C．相同温度下，，对应的平衡体系中A%更低，说明增大压强平衡正向移动，该反应中D为固体，正向为气体分子数减小的方向，故，C正确； D．等体积等浓度的盐酸和醋酸，二者溶质物质的量相等，和过量Mg反应时最终生成的体积应当相等；且盐酸是强酸，初始浓度远大于醋酸，盐酸的反应速率更快，曲线斜率应当更大，和图④的变化完全相反，D错误； 故选C。 2．下列实验设计不恰当的是 A．测量锌与稀硫酸反应的反应速率 B．探究压强对化学平衡的影响 C．探究浓度对化学平衡的影响 D．探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．可通过秒表测定反应时间，注射器测定单位时间内生成的体积，计算锌与稀硫酸的反应速率，装置设计合理，A不符合题意； B．反应前后气体总分子数不相等，改变压强平衡会发生移动，根据气体颜色变化可判断平衡移动方向，能探究压强对化学平衡的影响，B不符合题意； C．存在平衡，滴加溶液增大浓度，根据溶液红色深浅变化可判断平衡移动方向，能探究浓度对化学平衡的影响，C不符合题意； D．该装置中为可逆反应，温度不同平衡移动方向不同，根据球的颜色变化可探究温度对化学平衡的影响，无法测定化学反应速率的快慢，不能达到探究温度对反应速率影响的目的，D符合题意； 故选D。 3．向恒容密闭容器中充入NO和NH3，发生反应：，测得NO的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．该反应低温条件下自发 B．增大体积，v正增大，v逆减小 C．投料比x1＞x2，且平衡常数K(b)＞K(c) D．当，温度为T时，氨气的平衡转化率为40% 【答案】D 【详解】A．该反应气体总计量数增大，，由图像可知温度升高平衡转化率增大，说明正反应吸热，，根据自发条件，可知反应高温下自发，低温不自发，A错误； B．增大体积，体系中所有物质浓度均减小，、均减小，B错误； C．相同温度下，投料比越大，平衡转化率越高，故；平衡常数仅与温度有关，b、c温度相同，故，C错误； D．当时，，与反应计量数之比相等，因此两反应物平衡转化率相等，温度为时平衡转化率为40%，故氨气的平衡转化率也为40%，D正确； 故选D。 拓展 勒夏特列原理 1．勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下： (1)若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃。 (2)若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPa<p<60 MPa。 (3)若增大平衡体系Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)中Fe3＋的浓度，例如由0.01 mol·L－1增至0.02 mol·L－1，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 mol·L－1<c(Fe3＋)<0.02 mol·L－1。 2．勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 活学活用 4．下列操作与平衡移动原理无关的是 A．工业合成氨采用400-500℃ B．工业上催化氧化制备，空气适当过量 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 D．工业上以CO和为原料合成，及时分离产物 【答案】A 【详解】A．合成氨的正反应为放热反应，降低温度才有利于平衡正向移动，采用400~500℃是为了保证催化剂活性、提高反应速率，与平衡移动原理无关，A符合题意； B．催化氧化的反应为，空气适当过量可增大浓度，使平衡正向移动，提高转化率，与平衡移动原理有关，B不符合题意； C．与水存在平衡，饱和食盐水中浓度高，使平衡逆向移动，降低的溶解度，与平衡移动原理有关，C不符合题意； D．合成甲醇的反应为，及时分离产物可降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料利用率，与平衡移动原理有关，D不符合题意； 故选A。 5．下列说法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 B．CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系缩小容器体积加压可使颜色变深 C．工业上和在高压下反应有利于的合成 D．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 【答案】B 【详解】A．新制氯水中存在平衡，光照使分解浓度降低，平衡正向移动，浓度减小颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．反应前后气体总物质的量相等，加压时平衡不移动，颜色变深仅因体积缩小导致浓度增大，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．合成的反应为，反应后气体总物质的量减小，加压使平衡正向移动，有利于合成，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．可乐中存在平衡，开启瓶盖后压强减小，平衡逆向移动，逸出产生泡沫，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 6．一定温度下，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，再向甲装置通入一定量的NH3，再次达平衡后NH3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NH3，再次达到平衡后NH3的体积分数不变 【答案】D 【详解】A．反应正向气体总物质的量增大，甲保持压强不变则容器体积随反应进行逐渐增大，相同反应程度下甲中反应物浓度小于乙，乙反应速率更快、达到平衡时间更短，因此达到平衡所需的时间甲乙，A正确； B．乙保持容积不变，平衡时压强比甲大，增大压强平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，的体积分数增大，因此氨气的体积分数甲乙，B正确； C．恒温恒压下，再通入，容器体积同比例增大，新平衡与原平衡等效，因此再次达平衡后的体积分数不变，C正确； D．乙保持容积不变，通入后气分压增大，的体积分数增大，D错误； 故选D。 题型 影响化学平衡的因素 ▌例1 工业制硫酸中的重要步骤之一是：  。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A．采用常压而非高压 B．采用而非低温 C．加入作为催化剂 D．及时分离出 【答案】D 【详解】A．该反应为气体分子数减小的反应，高压可使平衡正向移动提高平衡产率，采用常压是出于设备成本、常压下转化率已较高的考量，无法提高平衡产率，A错误； B．该反应为放热反应，低温可使平衡正向移动提高平衡产率，采用是为了保证催化剂活性、加快反应速率，会降低平衡产率，B错误； C．催化剂仅能改变反应速率，不影响平衡状态，无法改变平衡产率，C错误； D．及时分离出，生成物浓度降低，促使平衡正向移动，可提高平衡产率，D正确； 故选D。 解题贴士 分析化学平衡移动的一般思路 ▌对点练1-1 为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体，分解达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 C 催化剂 向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 D 浓度 向1mol·L-1FeCl3溶液中滴加KSCN溶液反应达平衡后，向溶液中继续加水 溶液先变红，加水后颜色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．恒温恒容条件下充入Ar，反应体系中各反应物和生成物的浓度均未改变，平衡不移动，无法验证压强对平衡的影响，方案设计不合理，A错误； B．封装的和混合气体存在平衡，热水中温度升高，气体颜色变深说明浓度增大，平衡逆向移动，逆向为吸热方向，可证明升高温度平衡向吸热反应方向移动，方案和结论均正确，B正确； C．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，结论错误，C错误； D．加水稀释时，反应物、和生成物的浓度均减小，并非仅减小反应物浓度，变量不唯一，无法得出对应结论，D错误； 故选B。 ▌对点练1-2 CO2与H2催化重整制取CH4的反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.9kJ/mol，下列关于该反应的说法正确的是 A．v正(H2)=2v逆(H2O)，表明反应达平衡状态 B．该反应熵减，任何条件下都不能自发进行 C．恒容时充入氦气，平衡向右移动，平衡常数K增大 D．升温可加快反应速率并提高CO2的转化率 【答案】A 【详解】A．该反应中的计量数为4，的计量数为2，平衡时满足，即，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A正确； B．该反应气体分子数减少，属于熵减（）反应，但题干给出，根据反应自发进行的判据，低温下，反应可以自发进行，并非任何条件下都不能自发，B错误； C．恒容时充入氦气，各组分浓度不变，平衡不移动，且平衡常数只受温度的影响，平衡常数K不变，C错误； D．升温可加快反应速率，但该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，的转化率降低，D错误； 故选A。 题型 化学平衡移动方向和转化率的判断 ▌例2 密闭容器中发生反应，反应平衡后，，恒温条件下将容器体积缩小一半，达到新的平衡后，测得，得出以下结论正确的是 A． B．平衡逆向移动 C．A的转化率降低 D．C的质量分数减小 【答案】A 【分析】恒温条件下容器体积缩小一半，体系压强瞬间增大，若平衡不发生移动，C的浓度应变为原平衡的2倍即，实际新平衡时，说明平衡正向移动，加压平衡向气体总物质的量减小的方向移动，由此推得反应物气体总计量数大于生成物气体总计量数，即。 【详解】A．恒温下容器体积缩小一半，压强增大，若平衡不移动，C的浓度应为，新平衡时，说明平衡正向移动，加压平衡向气体分子数减少的方向移动，故，A正确； B．由上述推导可知平衡正向移动，B错误； C．平衡正向移动，反应物A的消耗量增大，A的转化率升高，C错误； D．平衡正向移动，生成物C的质量增大，反应体系总质量不变，故C的质量分数增大，D错误； 故选A。 解题贴士 化学平衡移动方向和转化率的判断思路 (1)反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍数增大c(A)和c(B) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容，A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB＋C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 ▌对点练2-1 在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.35mol/L，下列有关判断不正确的是 A．x+y>z B．平衡向逆反应方向移动 C．B的转化率升高 D．C的体积分数减小 【答案】C 【分析】保持温度不变将容器容积扩大为原来两倍的瞬间，若平衡不移动，A的浓度应为原来的，即0.25 mol/L，但新平衡时A的实际浓度为0.35 mol/L，大于0.25 mol/L，说明扩大容积（减小压强）后，平衡向生成A的逆反应方向发生了移动。 根据勒夏特列原理，减小压强平衡会向气体分子数增多的方向移动，因此逆反应方向是气体分子数增大的方向，即反应物总气体计量数大于生成物，则，据此分析。 【详解】A．据分析，，A正确； B．由上述分析可知，平衡向逆反应方向移动，B正确； C．平衡逆向移动，反应物B的消耗量减少，故B的转化率降低，C错误； D．平衡逆向移动，生成物C的量减少，故C的体积分数减小，D正确； 故选C。 ▌对点练2-2 在一定温度下的密闭容器中发生反应：，达平衡时，的浓度为；若保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的，达新平衡时的浓度升为。下列判断正确的是 A．平衡向逆反应方向移动 B．的体积分数增大 C． D．的转化率降低 【答案】B 【详解】A．容器容积压缩到原来的时，的浓度瞬间变为，新平衡时浓度为，说明被消耗，平衡向正反应方向移动，A错误； B．平衡向正反应方向移动，生成更多，因此的体积分数增大，B正确； C．压缩容积压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，为固体不计入气体计量数，因此气体反应物系数大于气体生成物系数，即，不成立，C错误； D．平衡向正反应方向移动，更多参与反应，的转化率升高，D错误； 故选B。 题型 勒夏特列原理及应用 ▌例1 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．向氯水中通入，溶液的黄绿色褪去 B．向盐酸中加入溶液，产生白色沉淀 C．实验室制取乙酸乙酯时，浓硫酸做吸水剂 D．燃煤时加入适量，以减少二氧化硫的排放 【答案】C 【详解】A．氯水中通入时，与发生不可逆氧化还原反应消耗，不属于可逆反应的平衡移动过程，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．盐酸与发生不可逆复分解反应生成沉淀，不存在可逆平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．乙酸乙酯的制备反应为可逆反应，浓硫酸作吸水剂可降低生成物的浓度，使平衡向生成乙酸乙酯的正向移动，符合勒夏特列原理，C正确； D．与发生不可逆反应固定硫元素，不属于可逆平衡移动过程，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 解题贴士 (1)由“化学平衡”可知，勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知，只能减弱改变，而不能消除改变，更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 ▌对点练3-1 德国哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，流程图中为提高原料转化率而采取的措施是 A．②④⑤ B．②③④      C．②③⑤ D．①②④ 【答案】A 【详解】合成氨反应为，正反应为气体分子数减小的反应。 ①净化干燥的目的是防止催化剂中毒，不影响平衡移动，无法提高原料转化率； ②加压使平衡正向移动，提高原料转化率； ③催化剂只同等程度加快正逆反应速率，不改变平衡状态，无法提高原料转化率； ④液化分离，降低生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率； ⑤和再循环使未反应原料充分反应，提高总转化率。 因此符合要求的措施为②④⑤； 故答案选A。 ▌对点练3-2 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡 B．用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体 C．合成氨工业中，加铁触媒增大反应速率 D．溶液中加入铁粉后溶液红色变浅 【答案】C 【详解】A．打开啤酒瓶时压强减小，平衡向生成气体的方向移动，逸出气泡，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动，降低氯气溶解度，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．铁触媒是合成氨反应的催化剂，催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．溶液中存在平衡，加入铁粉消耗使平衡正向移动，浓度降低，红色变浅，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 基础通关 1．（26-27高二上·辽宁盘锦·阶段检测）下列现象不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 B．打开可乐瓶盖，有大量气泡产生 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 【答案】A 【详解】A．催化剂仅同等程度加快正、逆反应速率，不影响化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．可乐中存在平衡，打开瓶盖后体系压强减小，平衡向生成气体的方向移动，产生大量气泡，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．氯气与水存在可逆反应，饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动，降低氯气溶解度，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．二氧化硫的催化氧化反应为，过量的氧气增大反应物浓度，平衡正向移动，提高转化率，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 2．（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）下列过程不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨选择高压条件 B．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．SO2转化为SO3的过程中加入V2O5作催化剂 D．工业制硝酸的反应中，NH3催化氧化时通入过量空气提高NH3的平衡转化率 【答案】C 【详解】A．工业合成氨反应为，正反应气体分子数减少，高压使平衡正向移动以提升氨产率，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．氯气与水存在平衡，饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动以降低氯气溶解度，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．催化剂会同等程度加快正、逆反应速率，不改变平衡状态，平衡不发生移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．催化氧化反应中，通入过量空气即增大反应物的浓度，使平衡正向移动，提高的平衡转化率，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 3．（26-27高二上·四川内江·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．在氯水中加入CaCO3固体，溶液颜色变浅 B．合成氨工业用催化剂不能提高氨的平衡产量 C．Fe(SCN)3 溶液中加入KSCN固体后颜色变深 D．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 【答案】B 【详解】A．氯水中存在平衡，加入固体会消耗使浓度减小，平衡正向移动，浓度降低，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，不会改变平衡状态，因此不能提高氨的平衡产量，该事实与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．溶液中存在平衡，加入固体使浓度增大，平衡正向移动，浓度升高，溶液颜色变深，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．工业制硫酸中催化氧化的反应为，使用过量使浓度增大，平衡正向移动，转化率提高，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故答案选B。 4．（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）化学史蕴藏化学原理，下列对化学史的相关陈述不合理的是 选项 化学史 陈述 A 盖斯通过大量热化学实验总结出盖斯定律 化学反应的焓变与始态、终态有关，与反应路径也有关 B 勒夏特列通过研究平衡体系变化提出勒夏特列原理 改变影响平衡的外界条件，平衡总会向减弱这种改变的方向移动 C 哈伯和博施采用高压条件合成氨 工业生产中，加压能提高反应速率且使平衡向生成氨的方向移动 D 迈尔最早给出能量守恒的初步论述 化学反应的能量变化源于化学键的断裂与形成，反应前后体系总能量守恒 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．盖斯定律表明化学反应的仅与反应的始态、终态有关，与反应路径无关，A错误； B．勒夏特列原理的内容为改变影响平衡的外界条件，平衡会向减弱这种改变的方向移动，B正确； C．工业合成氨反应的正反应为气体分子数减小的反应，加压可以增大反应速率，同时使平衡向生成氨的方向移动，C正确； D．化学反应的能量变化本质是旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量，反应前后体系总能量遵循能量守恒定律，D正确； 故选A。 5．（26-27高二上·宁夏银川·阶段检测）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨使用铁触媒作催化剂 B．常用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．开启啤酒瓶后，瓶口冒出大量气泡 D．合成氨工业中，将氨液化分离，提高产率 【答案】A 【详解】A．催化剂仅能同等程度加快正、逆反应速率，不会使化学平衡发生移动，因此不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．氯气和水存在平衡，饱和食盐水中高浓度的会使平衡逆向移动，降低氯气溶解度，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．啤酒中存在CO2 ​的溶解平衡，开启酒瓶后压强骤降，平衡向气体逸出的方向移动，因此冒出大量气泡，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．合成氨反应为，将氨液化分离会降低生成物NH3的浓度，使平衡正向移动，提高反应物转化率和产率，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 6．（25-26高二上·新疆喀什·期末）对于可逆反应  ，升高温度，平衡移动的方向是 A．正向移动 B．逆向移动 C．不移动 D．无法判断 【答案】B 【详解】根据勒夏特列原理，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即逆向移动，故选B。 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是 A．溴水中有下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅 B．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．使用催化剂，提高合成氨的转化率 【答案】D 【详解】A．加入硝酸银固体后，与反应生成沉淀，使浓度降低，平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，可以用勒·夏特列原理解释，A不符合题意； B．乙酸乙酯的制备反应为可逆反应，不断蒸出乙酸乙酯会降低生成物浓度，平衡正向移动，提高反应物转化率，可以用勒·夏特列原理解释，B不符合题意； C．氯气与水存在平衡，饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动，降低氯气的溶解度，可以用勒·夏特列原理解释，C不符合题意； D．催化剂只能同等程度改变正、逆反应速率，不改变平衡状态，不会影响合成氨反应的转化率，平衡不发生移动，不能用勒·夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 8．（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）利用图示实验（夹持装置已略去）探究温度对化学平衡的影响。下列说法错误的是 A．升高温度，有利于反应正向进行 B．对于，浸泡在冷水中的烧瓶内气体颜色变浅，可知该反应为放热反应 C．浸泡在热水中，可加快正反应速率，减小逆反应速率 D．无论浸泡在冷水中还是热水中，1 mol 都不能完全转化为2 mol 【答案】C 【分析】在热水中的气体颜色更深，说明温度升高，平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，由此解答； 【详解】A．由分析可知，温度升高，平衡逆向移动，因此有利于反应正向进行，A正确； B．由分析可知，为放热反应，B正确； C．升高温度，正逆反应速率都增大，C错误； D．为可逆反应，不可能完全进行到底，因此都不能完全转化为，D正确； 故选C。 9．（26-27高二上·黑龙江大庆·阶段检测）“液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术，核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＜0。下列的说法错误的是 A．该反应在低温下可自发进行 B．恒容时增大H2的浓度，反应速率加快 C．升高温度，正反应速率不变，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变甲醇的平衡产率 【答案】C 【详解】A．该反应ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔH-TΔS<0，该反应在低温下可自发进行，A正确； B．恒容时增大H2的浓度，浓度增大则反应速率加快，B正确； C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，C错误； D．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，平衡不移动，所以不改变甲醇的平衡产率，D正确； 故选C。 10．（25-26高二上·甘肃兰州·期末）反应  可实现CO2的资源化。下列说法不正确的是 A．该反应在较低温度下能自发进行 B．升高温度可加快反应速率，且平衡逆向移动 C．增大压强有利于提高CO2的平衡转化率 D．催化剂可以降低上述反应的焓变，提高平衡转化率 【答案】D 【详解】A．时反应能自发进行，题给反应的，，反应在较低温度下可自发进行，A正确； B．该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应，升高温度可以加快反应速率，使平衡逆向移动，B正确； C．该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应，增大压强有利于提高的平衡转化率，C正确； D．催化剂不能改变反应的焓变，也不能改变反应的平衡转化率，D错误。 故选D。 素养提升 1．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）一定条件下，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入4 mol 和1 mol 合成乙烯：。温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是 A．M点的正反应速率(正)可能低于N点的逆反应速率(逆) B．图中M点的转化率小于50% C．不再改变时不可证明化学反应已达到平衡 D．升高温度，平衡逆向移动，而催化效率降低可能是催化剂中毒 【答案】C 【详解】A．、均为平衡点，故、，点温度高于点，尽管点催化效率更高，但温度对反应速率的影响可能超过催化效率的影响，故可能低于，A正确； B．点平衡转化率为，转化的，结合反应计量数，转化的，转化率为，B正确； C．初始时，反应中与按物质的量比消耗，设转化，则剩余、，，该比值随变化而改变，故比值不变时可证明反应达平衡，C错误； D．随温度升高平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应；催化效率降低存在催化剂中毒的可能性，D正确； 故选C。 2．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）一定温度下，在容积恒为1 L的容器中通入一定量，发生反应  ，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0～60 s，的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min) B．降低温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80 s时，保持温度不变再充入、各0.12 mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时深 【答案】B 【详解】A．0~60 s，的浓度变化量为，时间，根据，得，A正确； B．该反应正反应为吸热反应，降低温度平衡逆向移动，生成物浓度减小、反应物浓度增大，平衡常数数值减小，B错误； C．该温度下平衡常数，再充入、各后，，，浓度商，平衡不移动，C正确； D．压缩容器使压强增大，虽然平衡向气体分子数减小的逆向移动，但勒夏特列原理只能减弱浓度增大的趋势，不能抵消，最终浓度仍大于原平衡，混合气颜色比原平衡时深，D正确； 故选B。 3．（26-27高二上·河南开封·阶段检测）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 225℃、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、、…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数的关系如图所示。下列说法错误的是 A．根据上图分析反应②是个吸热反应 B．低温有利于反应②自发进行 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处的 D．L5处反应②的化学平衡常数K小于L4处的 【答案】A 【详解】A．反应管为绝热体系，体系温度变化由反应的热效应决定，图像中沿反应管位点推进，体系温度持续升高，说明体系整体放出热量，已知反应①是吸热反应（），因此反应②为放热反应，，A错误； B．反应②，气体反应物计量数之和大于生成物，该反应的熵变；又已经推出。根据反应自发进行判据，低温条件下，项数值小，可以满足，反应自发，高温时容易大于零，反应不能自发，因此低温有利于反应②自发进行，B正确； C．从到，体积分数上升，说明反应②正向进行，消耗；而图中的体积分数基本不变，说明反应①同时正向进行，持续生成和，反应②不产生也不消耗水，反应①正向进行使物质的量增加，因此处的的体积分数大于处，C正确； D．从到，沿着反应管向右，绝热体系温度持续升高，反应②是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，因此处温度高于处，处反应②的平衡常数小于处，D正确； 故选A。 4．（26-27高二上·四川成都·阶段检测）以下关于图像对应反应体系的说法错误的是 A．甲图，纵坐标为的百分含量，对于反应，E点 B．乙图，反应的正向反应在任何温度都能自发进行 C．丙图，恒温恒压容器，反应达到平衡后，充入适量 D．丁图，恒温恒容条件下发生反应，说明C点为平衡点 【答案】D 【详解】A．平衡曲线L上的所有点均对应该压强下A的百分含量的平衡值，E点的A百分含量高于同压强下平衡时的A百分含量，体系会向消耗A、降低A百分含量的正反应方向移动，因此正反应速率大于逆反应速率，即，A正确； B．根据乙图“先拐先平温度高”的规律，，温度升高达到平衡后，Z的体积分数降低，说明升温平衡逆向移动，因此正反应为放热反应，；该反应的气体分子数从2变为3，属于熵增反应，；根据反应自发进行的判据：当、时，任何温度下都小于0，反应正向都能自发进行，B正确； C．反应为反应前后气体分子数相等的反应，恒温恒压容器中充入适量HI，容器体积会同比例扩大，体系中各物质的浓度等比例变化，此时，平衡正向移动，达到新平衡与原平衡是等效平衡，平衡不发生移动，C正确； D．丁图纵坐标为消耗速率，平衡状态的核心特征是正逆反应速率相等：该反应中的消耗速率是逆反应速率，的消耗速率是正反应速率，平衡时满足，C点处两条曲线的消耗速率相等，不满足计量数的2倍关系，此时正逆反应速率不相等，不是平衡点，D错误； 故选D。 5．（26-27高二上·江苏苏州·阶段检测）甲醇水催化重整可获得；其主要反应为 在下，将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，转化率及CO、的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性。下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大压强，的平衡转化率增大 B．甲醇水催化重整制应选择反应温度为280~290℃ C．其他条件不变，增大可以提高平衡时产率 D．其他条件不变，在270~290℃温度范围，随着温度升高，出口处的量不断减小，CO、的量不断增大 【答案】C 【详解】A．两个反应的正反应均为气体分子数增大的反应，其他条件不变时增大压强，平衡均向气体分子数减少的逆反应方向移动，的平衡转化率减小，A错误； B．甲醇水催化重整制需要选择性高、选择性低，280~290℃区间内选择性明显升高、选择性下降，并非最优温度区间，B错误； C．增大即提高反应物的占比，可促进主反应平衡正向移动，提高平衡时的产率，C正确； D．270~290℃范围内，随温度升高，反应均向右移动，但CO2的选择性减小，即出口处CO2的量不断减小，根据原子守恒，即CO的量不断增大，由于反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能产生更多的H2，即氢气的量在减少，D错误； 故选C。 6．（26-27高二上·内蒙古赤峰·阶段检测）下列实验方案、现象和结论都正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向和KSCN混合溶液中加入少量KCl固体 溶液颜色 变浅 平衡向逆反应方向移动 B 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 C 压缩封装有和混合气体的注射器 混合气体的 颜色变浅 增大压强，会使化学平衡向气体 体积缩小的方向移动 D 在溶液中存在如下平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O 加热该溶液， 溶液转变为 黄绿色 对于该反应，升高温度，平衡 逆向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．反应的本质为，和不参与平衡，加入固体平衡不移动，溶液颜色不变，A错误； B．溶液中存在平衡，加入溶液消耗，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，B正确； C．压缩注射器时，首先因体积减小浓度增大，气体颜色先变深，随后平衡正向移动，颜色略微变浅但最终比压缩前深，现象描述错误，C错误； D．加热后溶液变为黄绿色，说明黄色的浓度升高，平衡正向移动，结论错误，D错误； 故选B。 7．（26-27高二上·河南·阶段检测）下列图示与对应的叙述相符合的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲表示的是密闭容器中反应，的转化率与温度的变化关系曲线，则该反应 B．图乙表示的是捕碳反应，在不同温度下反应相同时间时，浓度随温度的变化图像，则其中、、三点的平衡常数从小到大的顺序为 C．图丙表示的是反应，则该反应的、 D．图丁是某反应的速率—温度图像，由此可判断该反应 【答案】D 【详解】A．温度越高反应速率越快，500℃时先达到平衡，且平衡时A的转化率比100℃时低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A错误； B．c点为反应平衡点，c点后升高温度浓度增大，说明正反应为放热反应，平衡常数仅与温度有关，温度越高平衡常数越小，故三点平衡常数顺序为，B错误； C．相同温度下，压强越大Z的平衡体积分数越小，说明增大压强平衡逆向移动，正反应方向气体分子数增大，故；同时温度升高，Z的平衡体积分数增大，说明升温平衡正向移动，正反应，C错误； D．温度升高后，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，，D正确； 故答案选D。 8．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比（）随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．c点时，保持容器体积不变，充入使容器内压强增大，平衡不移动 【答案】B 【分析】两条曲线对应不同投料比，投料比，温度相同时，越小，相对含量越高，平衡转化率越大，同温度下转化率更高的上方曲线对应，下方曲线对应，。温度升高时平衡转化率增大，正反应为吸热反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高平衡常数增大，a点温度低于，b、c点温度均为，。b点对应更小，起始量均为1mol时，b点的物质的量更大，恒容条件下反应物浓度更高，反应速率更快。恒容条件下充入，反应体系各组分浓度不变，平衡不移动。 【详解】A．相同温度下，投料比越小，相对含量越高，平衡转化率越大，同温度下对应转化率更高，，A正确； B．b、c温度相同，，起始量均为1mol，b点的浓度更大，反应物浓度越大反应速率越快，，B错误； C．温度升高平衡转化率增大，正反应为吸热反应，平衡常数仅与温度有关，温度越高平衡常数越大，b、c温度均为，高于a点温度，，C正确； D．恒容容器中充入，反应体系中各物质的浓度均不变，正逆反应速率不变，平衡不移动，D正确； 故选 B。 9．（26-27高二上·湖北武汉·阶段检测）用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度与压强下的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1＞T2＞T3 B．平衡常数：K(a)＞K(c)、K(b)＞K(d) C．正反应速率：v(a)＞v(c)、v(b)＞v(d) D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)、M(b)＞M(d) 【答案】D 【详解】A．该反应，相同压强下温度越高，平衡逆向移动，平衡转化率越低，由图可知相同压强下转化率，故温度，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，放热反应温度越低越大，故；、温度均为，故，B错误； C．温度越高、压强越大反应速率越快，、压强相同，故；、温度相同，的压强大于故，C错误； D．反应体系气体总质量不变，平均摩尔质量，平衡正向程度越大，气体总物质的量越小，越大。比温度低，正向程度大，更小，故；比压强大，正向程度大，更小，故，D正确； 故选D。 10．（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： (1)二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知 。 ①以下四种情况反应速率最快的是______。 A． B． C． D． ②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。 A．氧气含量不再变化 B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化 D．混合气体总物质的量不再变化 (2)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①沸腾炉中，黄铁矿进行粉碎处理的目的是___________________________________________。 ②下列说法正确的是______。 A．须采用高温高压的反应条件使 SO2氧化为 SO3 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和 SO2的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 SO3以提高吸收速率 (3)在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡时 SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 2molSO2和 1molO2，第二种 1molSO2和 1molO2，第三种1mol SO2、1molO2和 1mol Ne。 ①压强为50kPa对应的图为_____(填“甲”或“乙”)。 ②曲线a对应的进料组成为第_____种(填“一”、“二”或“三”)。 ③硫酸工业生产中 SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收 SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_____，而工业生产中一般采用 60℃的可能原因是_________________。 【答案】(1) B B (2) 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使黄铁矿充分燃烧，提高原料的利用率 C (3) 甲 三 40℃ 若温度过低，吸收速率较慢，生产效率低；在 60℃时仍能保持较高的吸收率，且吸收速率较快，同时可以降低冷却所需的能耗，综合经济效益更好 【详解】（1）① 比较反应速率时，需转化为同一物质的反应速率并统一单位。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，统一换算为 的单位 进行比较： A．； B．； C．，则 ； D．; 综上，B项反应速率最快，故选B。 ②A．氧气含量不再变化，说明各组分浓度不再改变，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．恒容条件下，混合气体的总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，则混合气体密度不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．该反应前后气体分子数不同，恒温恒容下，压强不再变化说明气体总物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．该反应前后气体分子数不同，混合气体总物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 （2）①沸腾炉中将黄铁矿粉碎，可以增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使黄铁矿充分燃烧，提高原料的利用率； ②A．该反应常压下转化率已经很高，采用高压会增加设备成本，故常压即可，A错误； B．进入转化器之前的气流必须净化，以防止杂质使催化剂中毒，B错误； C．通入过量的空气，增大反应物浓度，平衡正向移动，可以提高黄铁矿和SO2的转化率，C正确； D．用水或稀硫酸吸收SO3易形成酸雾，阻碍吸收，工业上宜采用98.3%的浓硫酸吸收，D错误； 故选C。 （3）①该反应正向是气体分子数减小的反应。相同温度下，增大压强，平衡正向移动，SO3的体积分数增大。对比图甲和图乙，相同温度下，图甲中SO3的体积分数较小，故图甲对应较低的压强，即50 kPa； ②第一种进料按化学计量数之比投料，平衡时SO3的体积分数最大，对应曲线c；第二种进料中O2过量，平衡时SO3的体积分数比第一种小，对应曲线b；第三种进料中加入了惰性气体Ne，在恒压条件下，相当于增大容器体积，各反应组分的分压减小，平衡逆向移动，SO3 的体积分数最小，对应曲线a。故曲线a对应的进料组成为第三种； ③由图可知，当吸收硫酸浓度为98.3%时，40 ℃对应的SO3吸收率最高，故适宜温度为40 ℃，工业生产中一般采用60 ℃的可能原因是：若温度过低，吸收速率较慢，生产效率低；在60 ℃时仍能保持较高的吸收率，且吸收速率较快，同时可以降低冷却所需的能耗，综合经济效益更好。 迁移创新 11．（26-27高二上·辽宁鞍山·阶段检测）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用倍受关注 (1)在一定条件下、与可发生如下反应： 反应I：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     则=___________；=___________(用、表示)。 (2)在密闭容器中起始时按投料，分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或CH4，]的影响如图所示。 ①在5 MPa时，表示CO和CH4的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是___________和___________(填“a”、“b”、“c”或“d”) ②在T℃，反应在M点达到化学平衡，平衡时CH4的物质的量分数x(CH4)=___________。 ③反应Ⅲ的平衡常数Kx3=___________[对于反应，]。 (x为物质的量分数，即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比) (3)在另一温度下按反应I合成甲烷，如图关闭K，向A容器中充入1 mol CO和3 mol H2，向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol H2，两容器均只发生反应I。已知起始时容器A和B的体积均为a L，反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L，维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器A、B的总体积为___________L(不考虑温度的变化，P为可自由滑动活塞，不考虑活塞的摩擦力)。 【答案】(1) -206.4 (2) d a 12.5%(或0.125) 2.4 (3)1.5a 【详解】（1）反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ，故，反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ，故； （2）① 反应Ⅱ是放热、气体分子数减少的反应，温度升高平衡逆向移动，的平衡占比降低，压强增大时反应Ⅱ正向移动，占比更高，因此5 MPa下代表的是曲线a，反应Ⅲ是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO的平衡占比升高，且5MPa下反应Ⅱ正向程度大，CO的占比会比1 MPa下更低，因此5 MPa下代表CO的是曲线d； ② M点处，含碳物种中，因此剩余的占比为20%，设初始投料、，根据碳元素守恒，平衡时，，结合氧元素守恒，可知，结合氢元素守恒，可知，可得总气态物质的物质的量为0.2 mol+0.4 mol+0.4 mol+1.2 mol+1 mol=3.2 mol，因此的物质的量分数为； ③由②中数据可知， CO2的物质的量分数为，H2的物质的量分数为，CO的物质的量分数为，H2O的物质的量分数为，则； （3）反应I是气体分子数减少的反应，B容器为恒压体系，起始投料1.5mol 和4.5mol ，打开K后总投料为2.5mol 和7.5mol ，同温同压条件下与B容器为等效平衡，投料是B容器的倍，则等效平衡下总容积为B容器平衡体积的倍，故体积为。 12．（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）利用1，2—二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为： 反应I．C2H4Cl2(g)C2H3Cl(g)+HCl(g) ΔH1>0 反应Ⅱ．C2H2(g)+HCl(g)C2H3Cl(g) ΔH2<0 回答下列问题： (1)①已知298 K时，各物质的标准摩尔生成焓如表。 物质 C2H4Cl2(g) C2H2(g) C2H3Cl(g) 标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 -126 +227 +37 反应Ⅲ．C2H4Cl2(g)+C2H2(g)2C2H3Cl(g) ΔH3=________kJ/mol。 ②上述三个反应的lnK(K为平衡常数仅与温度有关，且满足范特霍夫方程(，R与C为常数)随(T为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________，代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。 (2)某温度下，在压强为p kPa的恒压密闭反应器中，按n(C2H2)：n(C2H4Cl2)、n(N2)=1：1：1投料，采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ．当C2H4Cl2完全转化，乙炔转化率为92%时，反应Ⅱ各物质的分压表示的反应商Qp=________(kPa)-1。 (3)我国科研人员将多种含Cu、Au的催化剂进行内置串联(如图)，使乙炔转化率接近100%。 等物质的量的C2H2、C2H4Cl2、N2 C2H3Cl、N2 反应器位置1中的C2H4Cl2生成C2H3Cl、HCl、和。在位置2引入新催化剂，将存活时间短的和变成*H和*Cl，进一步与乙炔反应生成氯乙烯。两种不同催化剂的部分反应历程如图。位置2应选择催化剂________(填“A”或“B”)，选择依据是___________________。位置3主要发生的反应为______________________(写化学方程式)。 TS表示过渡态 *表示吸附态 a：※C2H2+HCl b：※C2H2+※H+※Cl c：※C2H2Cl+※H d： C2H3Cl 【答案】(1) -27 曲线c对应反应I，反应I的正反应为吸热反应，随着增大(即温度降低)，平衡逆向移动，平衡常数减小，减小 a (2) (3) A 催化剂A中由b转化为d的最大能垒(或活化能)更低，反应速率更快 【详解】（1）①根据反应热=生成物总相对能量-反应物总相对能量，反应Ⅲ的ΔH3=2×37 kJ/mol-(-126 kJ/mol+227 kJ/mol)=-27 kJ/mol，②曲线c的lnK随增大（温度降低）而减小，说明平衡常数随温度降低而减小，反应正向为吸热反应；反应Ⅲ是放热反应(ΔH3＜0)，根据勒夏特列原理，温度降低，平衡正向移动，lnK增大，增大时lnK增大，对应曲线a；曲线c下降是因为该反应为吸热反应，温度降低（增大），平衡逆向移动，平衡常数K减小，lnK减小； （2）设投料n(C2H2)=n(C2H4Cl2)=n(N2)=1 mol，反应Ⅰ完全进行，生成1 mol C2H3Cl和1 mol HCl；反应Ⅱ中乙炔转化率为92%，则参与反应Ⅱ的C2H2为0.92 mol,消耗HCl 0.92 mol，生成C2H3Cl 0.92 mol，平衡时各物质的物质的量：n(C2H2)=(1-0.92) mol=0.08 mol，n(HCl)=(1-0.92) mol=0.08 mol，n(C2H3Cl)=(1+0.92) mol=1.92 mol，n(N2)=1 mol，总物质的量=(0.08+0.08+1.92+1) mol=3.08 mol，各物质分压：，，，反应商； （3）位置2需要将存活时间短的•H和•Cl转化为*H和*Cl，进一步与乙炔反应生成氯乙烯，应选择能降低反应活化能的催化剂；从反应历程图看，催化剂A中b转化为d路径的最大能垒（TS2、TS3）低于催化剂B对应路径的最大能垒（TS5、TS6），使反应更容易进行，所以位置2应选择催化剂A，选择依据是催化剂A中b转化为d的活化能更低，加快反应速率，有利于•H和•Cl转化为*H和*Cl，进而与乙炔反应生成氯乙烯；位置3中H、Cl与乙炔反应生成氯乙烯，反应的化学方程式为：。 13．（26-27高二上·内蒙古赤峰·阶段检测）平衡移动原理在工业生产中有重要应用，利用平衡相关知识回答下列问题。 (1)在压强为0.1MPa、温度为300℃时，amolCO与3amol在催化剂作用下发生反应生成甲醇： ①平衡后，将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，该措施对平衡体系产生的影响是__________________(填序号，下同)。 A．变为原来的2倍    B．正反应速率增大，逆反应速率减小 C．反应物的转化率增大    D．重新达到平衡时，减小 ②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是__________________。 A．升高温度               B．将从体系中分离      C．充入He，使体系总压强增大 (2)400℃时，将等量的和分别在两个容积相等的容器中反应，一段时间后达到平衡状态。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中的体积分数为，则乙容器中的体积分数_____________(填序号)。 a．等于    b．大于    c．小于    d．无法判断 (3)氢气与一氧化碳反应还可以用于制备甲醇。在1L恒容密闭容器中充入、，发生反应，在两个不同温度下测得c(甲醇)与时间t的关系如图。据此回答下列问题： 在温度下，该反应的平衡常数为_____(不写单位)，达到平衡后向容器中再充入、、各1mol，此时反应__________进行(填“正向”或“逆向”)。 【答案】(1) CD B (2)c (3) 0.25 正向 【详解】（1）①该反应为气体分子数减小的反应，压缩容器容积，体系压强增大，平衡正向移动。 A．若平衡不移动，变为原来的2倍，但平衡正向移动会消耗部分，故重新平衡时小于原来的2倍，A错误； B．压缩容积使各物质的浓度均增大，因此正、逆反应速率均增大，B错误； C．该反应平衡正向移动，反应物的转化率增大，C正确； D．与平衡不移动相比，平衡正向移动使得减小、增大，因此比值减小，D正确； 故选CD。 ②A．该反应为放热反应（），升高温度平衡逆向移动，甲醇产率降低，A不符合题意； B．将产物从体系中分离，生成物浓度减小，平衡正向移动，甲醇产率增大，B符合题意； C．恒容条件下充入惰性气体He，反应体系中各反应物和生成物的分压及浓度均不变，平衡不移动，甲醇产率不变，C不符合题意； 故选B。 （2）与的反应为 ，该反应正向是气体分子数减小的反应。甲容器恒容，随着反应正向进行，体系压强逐渐减小；乙容器恒压，为了维持压强不变，其容积会不断缩小。因此，乙容器相当于在甲容器的基础上增大了压强，增大压强使平衡进一步正向移动，的转化率增大，故乙容器中的体积分数小于甲容器中的，故选c。 （3）由图可知，在温度下达到平衡时，，。 列三段式计算： 该温度下的平衡常数 。 达到平衡后，向容器中再充入、、各，此时各物质的浓度变为：，，。 此时的浓度商 。因为 ，所以反应将正向进行。 （26-27高二上·上海静安·阶段检测）利用CO、H2和CO2可以合成生物质能源甲醇。发生如下反应。 反应①： 反应②： 反应③： 14．（i）对于反应①，正反应的活化能________逆反应的活化能。 A．大于 B．小于 C．等于 （ii）________。 15．在某催化剂作用下，反应②的历程如图所示（图中数据表示微粒的相对能量，*表示吸附在催化剂表面上）。 控速反应方程式为________________________________。 16．时，向一恒容密闭容器中充入和，仅发生反应②。下列叙述错误的是_______（不定项）。 A．加入催化剂，反应速率增大 B．CO体积分数不变时反应达到平衡状态 C．平衡后，充入氩气平衡正向移动 D．平衡后，充入H2，CO平衡转化率增大 17．在某催化剂作用下只发生反应③：。该反应的速率方程式为，（为速率常数，只与温度、催化剂有关）。 （i）时该反应的平衡常数，达到平衡后，________。 A． B． C． （ii）时________。 A． B． C． 18．时，在密闭容器甲、乙中，分别充入和，它们分别在有水分子筛（只允许水分子透过）和无水分子筛条件下仅发生反应①，测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。 （i）使用了水分子筛的容器是________。 A．甲 B．乙 （ii）平衡常数________。 A． B． C． （iii）M点__________。 19．时，向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到0.8 mol CH3OH和0.5 mol H2O，此时CO2平衡转化率为50%。该温度下，反应①的平衡常数________。 【答案】14． B -90.9 kJ/mol 15．CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g) 16．BC 17． C A 18． B C 19． 【详解】14．（i）=正反应活化能-逆反应活化能<0，所以正反应活化能小于逆反应活化能，故答案选B； （ii）由盖斯定律可知：反应①-反应③=反应②，则反应的焓变为：ΔH2=(-49.9 kJ/mol)-(+41.0 kJ/mol)= -90.9 kJ/mol； 15．反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的控速反应，由图可知，过渡态的相对能量为-0.1eV时，反应的活化能最大，反应速率最慢，则控速反应的方程式为：CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g)； 16．A．加入催化剂，反应的活化能降低，反应的反应速率增大，A正确； B． 由题意可知，初始CO的体积分数为：；设某时刻时甲醇的物质的量为x mol，由方程式可知，此时CO的体积分数为：，CO体积分数恒为，故CO的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．恒容密闭容器中反应达到平衡后，充入不参与反应的氩气，反应物和生成物的浓度均不变，平衡不发生移动，C错误； D．平衡后，充入氢气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，一氧化碳平衡转化率增大，D正确； 故答案选BC； 17．（i）反应3达到平衡时，正逆反应速率相等，由速率方程式可得：k正c(CO2)⋅c(H2) =k逆c(CO)⋅c(H2O)，整理可得：，由题意可知，830℃时平衡常数为1，则正反应速率常数与逆反应速率常数相等，故答案选C； （ii）该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，所以900°C时，平衡向正反应方向移动，正反应速率常数大于逆反应速率常数，故答案选A； 18．（i）用了水分子筛的反应器可以减小生成物水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳平衡转化率高，所以使用了水分子筛的反应器是乙，故答案选B； （ii）化学平衡常数只与温度有关，a、b两点温度都是，所以，故答案选C。 (ⅲ)由图可知，M点二氧化碳的转化率为50%，起始通入，转化的物质的量为：，平衡时剩余的物质的量为0.5 mol，混合气体的压强为150 kPa， 列三段式得： 平衡时氢气的物质的量为： 1.5 mol，混合气体的总物质的量为：1.5 mol+0.5 mol×3=3 mol，则氢气的平衡分压为：； 19．由题意可知，在一定条件下发生上述3个反应，甲醇和水蒸气的物质的量分别为0.8 mol、0.5 mol，二氧化碳的转化率为50%，则平衡时二氧化碳的物质的量为：1 mol-1 mol×50%=0.5 mol，由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的物质的量为：2 mol-0.8 mol-0.5 mol=0.7 mol，由氢原子个数守恒可知，氢气的物质的量为：，则体积为1 L的容器中反应①的平衡常数为：。 20．（26-27高二上·广西柳州·阶段检测）硫是人类认识最早的元素之一，含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： (1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量： 。该反应的随温度的变化趋势正确的是_______。 A． B． C． D． 二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知 ，请回答下列问题： (2)以下四种情况反应速率最快的是_______。 A． B． C． D． 工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 (3)下列说法正确的是_______。 A．须采用高温高压的反应条件使氧化为 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率 在压强分别为和的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应，达到平衡时的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种和，第二种和，第三种、和。 (4)压强为对应的图为__________（填“甲”或“乙”） (5)曲线a对应的进料组成为第__________种（填“一”、“二”或“三”，下同），曲线c对应的进料组成为第__________种。 (6)硫酸工业生产中吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_______，而工业生产中一般采用的可能原因是_______________。 【答案】(1)D (2)B (3)C (4) 甲 (5) 三 一 (6) 温度过低，吸收速率慢，生产效率低；条件下仍能保持较高吸收率，同时吸收速率更快，降低冷却所需能耗，综合经济效益更佳 【详解】（1）该反应生成气体，体系混乱度增大，即。已知该反应放热，。将看作关于温度的一次函数，其纵轴截距为，斜率为，故函数图像为一条纵轴截距在原点下方且随温度升高而持续下降的直线，D项符合题意。 （2）将所有反应速率统一用的速率做基准比较，根据反应计量比换算： A．； B．； C．单位换算后，对应； D．； 对比四个换算后的数值，B选项的速率最大，对应的反应速率最快，故选B。 （3）A．氧化为的反应常压下转化率已经很高，工业上不需要高压条件，A错误； B．进入转化器的气流必须净化，防止杂质导致催化剂中毒，B错误； C．通入过量空气，相当于增大浓度，可以提高黄铁矿的燃烧程度，同时促进平衡正向移动，提升的转化率，C正确； D．用水或稀硫酸吸收会形成酸雾，大幅降低吸收效率，工业上用98.3%浓硫酸吸收，D错误； 故选C。 （4）反应正向是气体分子数减小的反应。相同温度下，增大压强，平衡正向移动，平衡体系中的体积分数增大。对比图甲和图乙，相同温度下乙图中的体积分数整体高于甲图，故图甲对应较低的压强，即。 （5） 恒压条件下：第一种进料和，反应物的配比恰好等于反应计量数比，体系中的体积分数是所有进料中最高的，对应曲线c；第二种进料中过量，相当于在第一种进料的基础上增加了的比例，起到了稀释作用，平衡时的体积分数减小，对应曲线b；第三种进料额外加入了惰性气体Ne，恒压下体系总物质的量更多，相当于反应物被稀释，平衡逆向移动，的体积分数最低，对应曲线a。因此曲线a对应第三种进料，曲线c对应第一种进料。 （6）由图可知，当吸收硫酸浓度固定为98.3%时，在下的吸收率曲线达到最高点，故适宜温度为。工业生产中一般采用的原因主要有两方面：一是动力学因素，温度过低会导致液相吸收速率较慢，单位时间内吸收量少，影响生产效率；二是经济效益因素，在时的吸收率依然很高，且吸收过程会放出大量热，维持需要消耗大量的冷却水，采用可以有效降低冷却设备的运行能耗，综合经济效益更佳。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $