1、1第 21 讲 化学平衡状态和平衡移动考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一 化学反应进行的方向1自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或放出热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3化学反应方向的判据(1)
2、焓判据放热过程中体系能量降低， HS(l)S(s)；c反应前无气体，反应后有气体产生的过程；d反应前后都有气体，但气体的物质的量增加的反应。熵判据：体系的混乱度增大， S0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。(3)复合判据在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的复合判据为 H T S。当 H T SError!2(1) H0 的反应在温度低时不能自发进行()(2)NH4HCO3(g)=NH3(g)H 2O(g)CO 2(g) H185.57kJmol 1 能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增
3、加的方向转变的倾向()(3)一定温度下，反应 MgCl2(l)Mg(l)Cl 2(g)的 H0、 S0()(4)反应 NH3(g)HCl(g)= =NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 H0C加热 0.1molL1 Na2CO3溶液，CO 的水解程度和溶液的 pH 均增大23D对于乙酸与乙醇的酯化反应( H0，简述该设想能否实现的依据：_。(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的 NO 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 NO 和 CO 转化成 CO2和 N2，化学方程式如下：2NO2CO 2CO2N 2。反应能够自发进行，则反应的 H_(填“” “0，不能实现。焓变
4、、熵变和温度对化学反应方向的影响 H S H T S 反应情况 永远是负值 在任何温度下均自发进行 永远是正值 在任何温度下均非自发进行 低温为正，高温为负 低温时非自发，高温时自发 低温为负，高温为正 低温时自发，高温时非自发考点二 可逆反应与化学平衡建立1可逆反应(1)定义在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示在方程式中用“ ”表示。2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率
5、相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。(2)建立(3)平衡特点43判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志： v 正 v 逆 0同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如 aA bBcC dD， 时，反v正 Av逆 B ab应达到平衡状态。(2)静态标志：各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量” ，则不能作为平衡
6、标志。(1)二次电池的充、放电为可逆反应()(2)在化学平衡建立过程中， v 正 一定大于 v 逆 ()(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)，当 SO3的生成速率与 SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态()(4)在一定条件下，向密闭容器中充入 1molN2和 3molH2充分反应，生成 2molNH3()1 向 含 有 2 mol SO2的 容 器 中 通 入 过 量 O2发 生 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) 催 化 剂 H QkJmol1(Q0)，充分反应后生成 SO3的物质的量_(填“” “”或“” ，下同)2mol，SO 2的物质的
7、量_0mol，转化率_100%，反应放出的热量_ QkJ。答案 2总压强不变在什么情况下不能作为反应达到平衡的标志？答案 恒温恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数相等的反应，总压强不变不能作为判断平衡的标志；恒温恒压条件下，对于一切反应，总压强不变均不能作为判断平衡的标志。3混合气体的密度不变在什么情况下不能作为反应达到平衡的标志？5答案 恒温恒容条件下，反应物、生成物都是气体的化学反应，混合气体的密度不变不能作为判断反应达到平衡的标志。题组一 “极端转化”确定各物质的量1 在 密 闭 容 器 中 进 行 反 应 ： X2(g) Y2(g)2Z(g)， 已 知 X2、 Y2、 Z 的 起 始
8、 浓 度 分 别 为 0.1 molL 1、0.3molL1 、0.2molL 1 ，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )AZ 为 0.3molL1 BY 2为 0.4molL1CX 2为 0.2molL1 DZ 为 0.4molL1答案 A2(2019长沙一中调研)一定条件下，对于可逆反应 X(g)3Y(g) 2Z(g)，若 X、Y、Z的起始 浓 度 分 别 为 c1、 c2、 c3(均 不 为 零 )， 达 到 平 衡 时 ， X、 Y、 Z 的 浓 度 分 别 为 0.1 molL 1、 0.3 molL 1、0.08molL1 ，则下列判断正确的是( )A c1
9、c231B平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 23CX、Y 的转化率不相等D c1的取值范围为 0 c10.14molL 1答案 D解析 平衡浓度之比为 13，转化浓度亦为 13，故 c1 c213，A、C 不正确；平衡时Y 生成表示逆反应速率，Z 生成表示正反应速率且 v 生成 (Y) v 生成 (Z)应为 32，B 不正确；由可逆反应的特点可知 0 c10.14molL 1 。极端假设法确定各物质浓度范围上述题目 1 可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底：X 2(g)Y 2(g)2Z(g)起始浓度(
10、molL 1 ) 0.10.30.2改变浓度(molL 1 ) 0.10.10.2终态浓度(molL 1 ) 00.20.4假设反应逆向进行到底：X 2(g)Y 2(g)2Z(g)起始浓度(molL 1 ) 0.10.30.26改变浓度(molL 1 ) 0.10.10.2终态浓度(molL 1 ) 0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为 X2(0,0.2)，Y 2(0.2,0.4)，Z(0,0.4)。题组二 化学平衡状态的判断3对于 CO23H 2CH3OHH 2O，下列说法能判断该反应达到平衡状态的是 ( )A v(CO2) v(H2)13B3 v 逆 (H2) v 正 (H2O)C
11、v 正 (H2)3 v 逆 (CO2)D断裂 3molHH 键的同时，形成 2molOH 键答案 C4一定温度下，反应 N2O4(g)2NO2(g)的焓变为 H。现将 1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )ABCD答案 D解析 H 是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入 1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，曲线趋势不正确。5在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强；混合气体的密度；混合气体的总物质的量；混合气体的平均相对分子质量；混合气体的颜色；各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；
12、某种气体的百分含量(1)能说明 2SO2(g)O 2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_ 。(2)能说明 I2(g)H 2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_ 。(3)能说明 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_ 。(4)能说明 C(s)CO 2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_ 。(5)能说明 NH2COONH4(s)2NH3(g)CO 2(g)达到平衡状态的是 _。(6)能说明 5CO(g)I 2O5(s)5CO2(g)I 2(s)达到平衡状态的是 _。答案 (1) (2) (3)(4) (5) (6)76若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？答
13、案 (1) (2) (3)(4)规避“2”个易失分点(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)不能作为“标志”的四种情况反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如 2HI(g)H2(g)I 2(g)。全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如 2HI(g)H2(g)I 2(g)。全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变
14、。考点三 化学平衡移动1化学平衡移动的过程2化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v 正 v 逆 ：平衡向正反应方向移动。(2)v 正 v 逆 ：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。(3)v 正 v 逆 ：平衡向逆反应方向移动。3影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动增大压强 向气体分子总数减小的方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动8反应前后气体体积不变改变压
15、强 平衡不移动升高温度 向吸热反应方向移动温度降低温度 向放热反应方向移动催化剂 同等程度改变 v 正 、 v 逆 ，平衡不移动(2)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响恒温恒容条件原平衡体系 体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动。 充 入 惰 性 气 体 恒温恒压条件原平衡体系 容器容积增大，各反应气体的分压减小 充 入 惰 性 气 体 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动()(2)升高温度，平衡向吸热反应方向
16、移动，此时 v 放 减小， v 吸 增大()(3)C(s)CO 2(g)2CO(g) H0，其他条件不变时，升高温度，反应速率 v(CO2)和 CO2的平衡转化率均增大()(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大()(5)向平衡体系 FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl 中加入适量 KCl 固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅()(6)对于 2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅()在一个密闭容器中充入 amolA 和 bmolB，发生反应 aA(g) bB(g)cC(g) dD(g) H0，一段时间后达到平衡，测得各物质的
17、浓度。(1)若体积不变，仅增加 c(A)，A 的转化率将减小(填“增大” “减小”或“不变” ，下同)，9B 的转化率将增大，达到新平衡时， c(A)将增大， c(B)将减小， c(C)将增大， c(D)将增大。(2)体积不变，再充入 amolA 和 bmolB，则平衡正向移动，达到新平衡时， c(A)将增大， c(B)将增大， c(C)将增大， c(D)将增大。若 a b c d，则 A 的转化率将不变；若 a b c d，则 A 的转化率将增大；若 a b c d，则 A 的转化率将减小。(3)升高温度，平衡正向移动，达到新平衡时， c(A)将减小， c(B)将减小， c(C)将增大， c
18、(D)将增大，A 的转化率将增大。题组一 选取措施使化学平衡定向移动1COCl 2(g)CO(g)Cl 2(g) H0，当反应达到平衡时，下列措施： 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 浓度 减压 加催化剂恒压通入惰性气体，能提高 COCl2转化率的是( )A BC D答案 B解析 该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加 CO 的浓度，将导致平衡逆向移动。2工业上利用 Ga 与 NH3高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成 3molH2时放出 30.8
19、kJ 的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是( )A图像中如果纵坐标为正反应速率，则 t 时刻改变的条件可以为升温或加压B图像中纵坐标可以为镓的转化率C图像中纵坐标可以为化学反应速率D图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量10答案 A解析 A 项，图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图像符合题意，正确；B 项，Ga 是固体，没有浓度可言，不能计算其转化率，错误；C 项，Ga是固体，其质量不影响反应速率，错误；D 项，反应方程式为 2Ga(s)2NH 3(g)2GaN(s)3H 2(g) H0，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相
20、对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，错误。3在压强为 0.1MPa、温度为 300条件下， amolCO 与 3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)2H 2(g)CH3OH(g) H0 。(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是_(填字母)。A c(H2)减小B正反应速率加快，逆反应速率减慢C反应物转化率增大D重新平衡 减小cH2cCH3OH(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是_(填字母)。A升高温度B将 CH3OH 从体系中分离C充入 He，使体系总压强增大答案 (1)CD (
21、2)B解析 (1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小体积，平衡正向移动， c(H2)增大，正、逆反应速率均增大，因而 A、B 均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH 3OH 的产率降低，体积不变，充入 He，平衡不移动。题组二 新旧平衡的比较4在一密闭容器中，反应 aA(g) bB(s)cC(g) dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A 的浓度是原来的 1.6 倍，则下列说法正确的是( )A平衡向逆反应方向移动B a c dC物质 A 的转化率增大D物质 D 的浓度减小答案 C解析 容器缩小为原来的一半，若平衡不移
22、动，则 A 的浓度应变为原来的 2 倍，说明平衡正向移动，A 的转化率增大。115将等物质的量的 N2、H 2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)3H 2(g)2NH3(g) H0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )选项 改变条件 新平衡与原平衡比较A 增大压强 N2的浓度一定减小B 升高温度 N2的转化率减小C 充入一定量 H2 H2的转化率不变，N 2的转化率增大D 使用适当催化剂 NH3的体积分数增大答案 B解析 A 项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮
23、气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B 项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C 项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D 项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确。6(2019武汉质检)一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g) H0。测得 v 正 (SO2)随反应时间( t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )A t2时改变的条件：只加入一定量的 SO2B在 t1时平衡常数 K1大于 t3时平衡常数 K3C t1时平衡混合气的 大于 t3时平衡混合气的M
24、1 M3D t1时平衡混合气中 SO3的体积分数等于 t3时平衡混合气中 SO3的体积分数答案 D解析 t2时， v 正 (SO2)突然增大，且达到平衡后速率恢复至原来的速率，如果只加入一定量的 SO2，达到新的平衡后，速率大于原来的速率，A 错误；平衡常数只与温度有关，一定温度下， K 值不变，B 错误；平衡状态相同，各物质的百分含量相同，平均摩尔质量相同，故C 错误、D 正确。127用 O2将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。新型 RuO2催化剂对上述 HCl 转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。(1)实验测得在一定压强下，总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 HCl
25、 T 曲线如下图：则总反应的 H_(填“” “”或“”)0。(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应 HCl T 曲线的示意图，并简要说明理由：_。(3)下列措施中，有利于提高 HCl的有_(填字母)。A增大 n(HCl) B增大 n(O2)C使用更好的催化剂 D移去 H2O答案 (1) (2)见下图温度相同的条件下，增大压强，平衡右移， HCl增大，因此曲线应在原曲线上方 (3)BD解析 (1)结合题中 HCl T 图像可知，随着温度升高， HCl降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即 H0。(2)结合可逆反应 2HCl(g) O2(g)12H2O(g)
26、Cl 2(g)的特点，增大压强平衡向右移动， HCl增大，则相同温度下，HCl 的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。(3)有利于提高 HCl，则采取措施应使平衡 2HCl(g) O2(g)H2O(g)Cl 2(g)正向移动。A 项，增大 n(HCl)，则 c(HCl)增大，虽12平衡正向移动，但 HCl减小，错误；B 项，增大 n(O2)即增大反应物的浓度，D 项，移去H2O 即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C 项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。131分析化学平衡移动问题的注意事项(1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能消
27、除外界条件的变化。(2)不要把 v 正 增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有 v 正 v 逆 时，才使平衡向正反应方向移动。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。2解答化学平衡移动类判断题的思维过程关注特点 容 器 特 点 恒 温 恒 容 ， 恒 温 恒 压 反 应 特 点 物 质 状 态 ， Vg是 否 为 0， H的 正 负 分析条件(浓度、温度、压强等) 想原理(平衡移动原理) 综合判断得结论。考点四 应用“等效平衡”判断平衡移动的结果1等效平衡的含义在一定条件下
28、(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)2mol1mol0002mol0.5mol0.25mol1.5mol amolbmolcmol上述三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则 SO2均为 2mol，O 2均为 1mol，三者建立的平衡状态完全相同。中 a、 b、 c 三者的关系满足： c a
29、2， b1，即与上述平衡等效。c2(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应14判断方法：极值等比即等效。例如：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)2mol3mol01mol3.5mol2mol amolbmolcmol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则中 ，故互为等效平衡。nSO2nO2 23中 a、 b、 c 三者关系满足： ，即与平衡等效。c ac2 b 23(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H 2(g)I 2(g)2HI(g)1mol1mol02mol2mol1
30、mol amolbmolcmol两种情况下， n(H2) n(I2)11，故互为等效平衡。中 a、 b、 c 三者关系满足 11 或 a b11， c0，即与平衡等效。(c2 a) (c2 b)3虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式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。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)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。对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)PCl3(g)Cl 2(g)15
31、再充入 PCl5(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，PCl 5(g)的转化率_，PCl 5(g)的百分含量_。答案 正反应 减小 增大(2)2HI(g)I2(g)H 2(g)再充入 HI(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，HI 的分解率_，HI 的百分含量_。答案 正反应 不变 不变(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入 NO2(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，NO 2(g)的转化率_，NO 2(g)的百分含量_。答案 正反应 增大 减小1向一固定体积的密闭容器中通入 amolN2O4气体，在密闭容器内发生反应：N 2O4(g)2NO2(g)，达到平衡时再通入 amolN2O4气体，
32、再次达到平衡时，与第一次达平衡时相比，N2O4的转化率( )A不变 B增大 C减小 D无法判断答案 C解析 恒温恒容条件下，投料等比增加同增压，判断平衡(指的是新建立的与原平衡等效的过渡态平衡，而不是原平衡)，增大压强平衡向左移，转化率降低。2已知 H2(g)I 2(g)2HI(g) H0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和 I2各 0.1mol，乙中加入 HI0.2mol，在相同温度下分别达到平衡。现欲使甲中 HI 平衡时的百分含量大于乙中 HI 平衡时的百分含量，则应采取的措施是( )A甲、乙提高相同温度B甲中加入 0.1molHe，乙中不变C甲降低温度，乙增大压强D甲增加 0
33、.1molH2，乙增加 0.1molI2答案 C解析 相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入 H2和 I2各 0.1 mol，乙中加入 HI 0.2 mol，此时甲和乙建立的平衡是等效的。A 项，甲、乙提高相同温度，平衡均逆向移动，HI的平衡浓度均减小，错误；B 项，甲中加入 0.1 mol He，在定容密闭容器中，平衡不会移动，错误；C 项，甲降低温度，平衡正向移动，甲中 HI 的平衡浓度增大，乙增大压强平衡不移动，HI 平衡时的百分含量不变，正确；D 项，甲中增加 0.1 mol H2，乙增加 0.1 mol I2，结果还是等效的，错误。16173一定条件下存在反应：CO(g)H 2O(g
34、)CO2(g)H 2(g) H QkJmol1 (Q0)，现有三个相同的 2L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入1molCO 和 1molH2O，在中充入 1molCO2和 1molH2，在中充入 2molCO 和 2molH2O，均在700条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为 Q1、 Q2、 Q3，下列说法正确的是( )A2 Q12 Q2 Q3B容器中 CO 的百分含量比容器中 CO 的百分含量高C容器中反应的平衡常数比容器中反应的平衡常数小D容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和等于 1答案 C解析 A 项，容器中平衡建立的途径不相同
35、，无法比较 Q1、 Q2的大小；C 项，容器中所到达的平衡状态，相当于在容器中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大；D 项，温度相同时，容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和等于 1，容器中所达到的平衡状态，相当于在容器中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应方向移动，所以容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和小于 1。4一定温度下，在 3 个容积均为 1.0L 的恒容密闭容器中反应 2H2(g)CO(g) CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是( )物质的起始浓度/molL 1 物质的平衡浓度/molL 1容器 温度/Kc(H2) c(CO) c(CH
36、3OH) CH3OH 400 0.20 0.10 0 0.080 400 0.40 0.20 0 500 0 0 0.10 0.025A.该反应的正反应吸热B达到平衡时，容器中反应物的转化率比容器中的大C达到平衡时，容器中 c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍D达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大答案 D解析 对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，平衡时 c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A 错误；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，B 错误；不考虑温度，中投料量
37、是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中 c(H2)小于中 c(H2)的两倍，C 错误；对比和，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但温度高，速率更快，D 正确。181(2017海南，11，改编)已知反应 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H0B图中 Z 的大小为 a3bC图中 X 点对应的平衡混合物中 3nH2OnCH4D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 (CH4)减小答案 A解析 A 项，由图可知，随温度的升高，CH 4的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，正确；B 项， Z 越大，说明 大，相当于增加 H2O 的量，平衡正向
38、移nH2OnCH419动，CH 4的体积分数减小，所以 b3a，错误；C 项，起始时 n(H2O)3 xmol， n(CH4) xmol，随平衡的建立，消耗的 n(CH4) n(H2O) amol，平衡时 3，错误；nH2OnCH4 3x ax aD 项，加压，平衡向逆反应方向移动，CH 4体积分数增大，错误。3 2016天 津 理 综 ， 10(3)在 恒 温 恒 容 的 密 闭 容 器 中 ， 某 储 氢 反 应 ： MHx(s) yH2(g)MHx2 y(s) H0 达到化学平衡。下列有关叙述正确的是 _。a容器内气体压强保持不变b吸收 ymolH2只需 1molMHxc若降温，该反应的
39、平衡常数增大d若向容器内通入少量氢气，则 v(放氢) v(吸氢)答案 ac解析 MH x(s) yH2(g)MHx2 y(s) H0，该反应是气体的物质的量减小的反应。 a 项，平衡时气体的物质的量不变，压强不变，正确；b 项，该反应为可逆反应，吸收 ymolH2需要大于 1molMHx，错误；c 项，因为该反应的正反应方向为放热反应，降温时该反应将向正反应方向移动，反应的平衡常数将增大，正确；d 项，向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动， v(放氢) v(吸氢)，错误。4 2017全 国 卷 ， 28(4)298 K 时 ， 将 20 mL 3x molL 1Na3AsO3、
40、20 mL 3x molL 1 I2和 20mLNaOH 溶液混合，发生反应：AsO (aq)I 2(aq)2OH (aq)AsO (aq)33 342I (aq)H 2O(l)。溶液中 c(AsO )与反应时间( t)的关系如图所示。34下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的 pH 不再变化b v(I )2 v(AsO )33c c(AsO )/c(AsO )不再变化34 33d c(I ) ymolL1 tm时， v 正 _(填“大于” “小于”或“等于”) v 逆 。 tm时 v 逆 _(填“大于” “小于”或“等于”) tn时 v 逆 ，理由是_。若平衡时溶液的 pH14，则
41、该反应的平衡常数 K 为_。答案 ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低204y3x y25(2017全国卷，27)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C 4H10)脱氢制 1丁烯(C 4H8)的热化学方程式如下：C 4H10(g)=C4H8(g)H 2(g) H1已知：C 4H10(g) O2(g)=C4H8(g)H 2O(g) H2119kJmol 112H 2(g) O2(g)=H2O(g) H3242kJmol 112反应的 H1为_kJmol 1 。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯
42、的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/ n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。答案 (1)123 小于 AD21(2)氢气是产物之一，随着 n(氢气)/ n(
43、丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高，反应速率加快 丁烯高温裂解生成短碳链烃类解析 (1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此 H1 H2 H3119kJmol 1 (242) kJmol1 123kJmol 1 。由(a)图可以看出，温度相同时，由 0.1MPa 变化到 xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以xT1)、其他条件相同时，下列图像表示正确的是_(填序号)。答案 (1)0.03molL 1 min1 d (2)CD (3)乙解析 (1)010min 内 v(CO)2 v(NO2) 20.03molL 1 min1 。从0.6 0.3mol
44、2L10min11min 起压缩容器容积，压强增大，平衡正向移动， n(NO2)应逐渐减小直至达到新的平衡。(2)混合气体颜色不再变化，说明各物质的浓度不变，可以说明达到平衡，A 对；反应前后气体分子总数不相等，因此压强保持不变，可以说明达到平衡，B 对； v 逆 (NO2)2 v 正 (N2)才能说明达到平衡，C 错；反应体系中物质全部为气体，密度始终保持不变，不能说明达到平衡，D 错。(3)甲，温度升高， v 正 、 v 逆 应该均出现突增，错误；乙，温度升高，平衡逆向移动，NO 2的转化率降低，正确；丙，温度不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡时 CO的体积分数应该减小，错误。13(20
45、18南昌县莲塘一中月考) T下，向一容积不变的密闭容器中，通入一定量的 NO和 CO，用气体传感器测得不同时间 NO 和 CO 浓度如下表：30时间/s 0 1 2 3 4 5c(NO)/104molL1 10.0 4.50 c1 1.50 1.00 1.00c(CO)/103molL1 3.60 3.05 c2 2.75 2.70 2.70(1)则 c2合理的数值为_(填字母)。A4.20 B4.00C2.95 D2.80(2)将不同物质的量的 H2O(g)和 CO(g)分别通入体积为 2L 的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)CO(g) CO2(g)H 2(g)，得到如下三组数据：起始量/ mol 平衡量/ mol实验组 温度/H2O CO CO H2达到平衡所需时间/min 650 2 4 2.4 1.6 5 900 1 2 1.6 0.4 3 900 a b c d t
