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7.2化学平衡状态 化学平衡移动
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这是一份7.2化学平衡状态 化学平衡移动，共58页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，真题演练·素养通关，同一条件，转化率，如图所示，逐渐减小，逐渐增大，3化学平衡的特点，答案C等内容，欢迎下载使用。
考 纲要 求1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡特征。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 可逆反应与化学平衡状态 基础梳理·自我排查1.可逆反应(1)定义在________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①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的________都小于100%。(3)表示在化学方程式中用“______”表示。
[思考]对于可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3 ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，经足够长的时间后：(1)18O存在于哪些分子中？(2)二氧化硫分子的相对分子质量可能为________。
由于2SO2＋O2⇌2SO3为可逆反应，18O存在于O2、SO3、SO2三种物质的分子中
SO2的相对分子质量可能为64或66或68
2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率________，反应物的浓度和生成物的浓度________，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：
[思考]向含有2 ml SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·ml－1(Q>0)，充分反应后生成SO3的物质的量___ (填“<”“>”或“＝”，下同) 2 ml，SO2的物质的量____0 ml，转化率________ 100%，反应放出的热量________ Q kJ。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)2H2O电解点燃2H2↑＋O2↑为可逆反应( )(2)二次电池的充、放电为可逆反应( )(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )(4)对反应A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态( )(5)对NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)反应，当每消耗1 ml SO3的同时生成1 ml NO2时，说明反应达到平衡状态( )(6)对于反应A(g)＋B(g)⇌2C(g)＋D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志( )
微点拨1．化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。2．化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等。3．化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。
考点专练·层级突破练点一 化学平衡状态的判断1．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 ml Y的同时生成2 ml X
解析：X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，C项说明反应未达到平衡状态。
2．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)催化剂2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。
解析：①达到平衡时，v正应保持不变。②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小，当K不变时，温度不变，达到平衡状态。③图中达到平衡时，CO、CO2的改变量不是1∶1。④ω(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。
解析：可逆反应达到平衡状态，正、逆反应并没有停止，所以氧气中的18O可通过正反应进入SO3中，SO3中的18O又可通过逆反应而进入SO2中。
4．一定条件下，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 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断正确的是( )A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0
2．外界因素对化学平衡的影响
3．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、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够____________的方向移动。
[思考]根据化学平衡原理解答下列问题：在体积不变的密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，只改变一种外界条件，完成下表：
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)化学平衡发生移动，速率一定改变。速率改变，化学平衡一定发生移动( )(2)往平衡体系FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅( )(3)二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压后颜色加深( )(4)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g) ΔH>0，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( )(5)CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，在其他条件不变的情况下改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变( )(6)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动( )
考点专练·层级突破练点一 影响化学平衡移动的条件1．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
解析：A项，正反应是体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，A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，氮气的转化率降低，B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，而氢气的转化率降低，C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，D不正确，答案选B。
2．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)⇌nY(g) ΔH＝Q kJ· ml－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是( )A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
解析：温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 ml，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 ml·L－1×2 L＝1.5 ml，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 ml·L－1×4 L＝2.12 ml，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D项错误。
3．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)⇌mZ(g) ΔH<0。反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是( )A．升高温度 B．加入更高效的催化剂C．增大压强 D．加入一定量的Z
解析：正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Z的物质的量减少，X或Y的物质的量增大，符合图像，A正确；使用催化剂不影响化学平衡的移动，不符合图像，B错误；由题图知，反应达到平衡时，Δn(X或Y)＝a ml，Δn(Z)＝2a ml，参与反应的各物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比，即m＝2，反应前后气体物质的化学计量数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，不符合图像，C错误；加入一定量的Z，t1时，Z的物质量应增大，不符合图像，D错误。
5．一定温度下，在3个体积均为1.0 L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( ) A.该反应的正反应吸热B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
解析：对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但Ⅲ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；Ⅱ相对于Ⅰ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Ⅱ中转化率高，B错误；不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍，且Ⅲ的温度比Ⅱ高，相对于Ⅱ，平衡向逆反应方向移动，c(H2)增大，C错误；对比Ⅰ和Ⅲ，温度相同，两者建立等效平衡两容器中速率相等，但Ⅲ温度高，速率加快，D正确。
6．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)，已知加入1 ml A和3 ml B且达到平衡后生成a ml C，请填写下列空白：(1)平衡时C在混合气体中的体积分数是________(用字母a表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 ml A和6 ml B，达到平衡后，C的物质的量为________ml(用字母a表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数________(填“增大”“减少”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 ml A和8 ml B，若要求平衡后C在混合气体中的体积分数不变，则还应加入C__ml。(4)在同一容器中加入n ml A和3n ml B，达到平衡时C的物质的量为m ml，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m～2m ml之间变化，那么n与m的关系应是________(用字母“m”“n”表示)。
方法总结 虚拟“中间态法”构建等效平衡的两种思维模式(1)构建恒温恒容平衡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(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。
真题演练·素养通关1.[2021·湖南卷，11](双选)已知：A(g)＋2B(g)⇌3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 ml A和3 ml B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)
2．[2020·浙江1月，21]一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)⇌3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：下列说法正确的是( )A．0～5 min用A表示的平均反应速率为0.09 ml·L－1·min－1B．该反应在10 min后才达到平衡C．平衡状态时，c(C)＝0.6 ml·L－1D．物质B的平衡转化率为20%
3．[2020·浙江7月，20]一定条件下：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )A．温度0 ℃、压强50 kPaB．温度130 ℃、压强300 kPaC．温度25 ℃、压强100 kPaD．温度130 ℃、压强50 kPa
解析：本题考查化学平衡知识，考查的化学核心素养是变化观念与平衡思想。测定NO2的相对分子质量时，N2O4越少越好，即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应，要使平衡逆向移动，需减小压强、升高温度，则选D项。
4．[2019·浙江4月，17]下列说法正确的是( )A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)⇌2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1 ml N2和3 ml H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2 ml NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1
解析：对于反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；设N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－a(a>0) kJ·ml－1，1 ml N2和3 ml H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1＝0.1a kJ，当2 ml NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2＝0.1a kJ，故Q1＝Q2，D项错误，故选B。
5．[天津卷，5]室温下，向圆底烧瓶中加入1 ml C2H5OH和含1 ml HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBr⇌C2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是( )A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC．若反应物均增大至2 ml，则两种反应物平衡转化率之比不变D．若起始温度提高至60 ℃，可缩短反应达到平衡的时间
解析：加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 ml，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ℃，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。
7．[2021·全国甲卷，28]二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41 kJ·ml－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH2＝－90 kJ·ml－1总反应的ΔH＝________ kJ·ml－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)，判断的理由是____________________________。
ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①活化能大于反应②的
总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小
5×105 Pa，210 ℃
9×105 Pa，250 ℃
解析：(1)根据盖斯定律可知总反应＝反应①＋反应②，则总反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋41 kJ·ml－1＋(－90 kJ·ml－1)＝－49 kJ·ml－1。总反应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量低，则B项、D项错误；反应①为慢反应，则反应①的活化能较大，故A项正确。(2)①根据总反应的化学方程式可知，其压强平衡常数表达式Kp＝ 。②氢气和二氧化碳合成甲醇的总反应为放热反应，则升温平衡向逆反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数减小，故曲线b表示等压过程的曲线。③根据起始物n(H2)/n(CO2)＝3，设初始时H2为3 ml，CO2为1 ml，达到平衡时转化的CO2为a ml，应用三段式法计算：
考 纲要 求1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡特征。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 可逆反应与化学平衡状态 基础梳理·自我排查1.可逆反应(1)定义在________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①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的________都小于100%。(3)表示在化学方程式中用“______”表示。
[思考]对于可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3 ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，经足够长的时间后：(1)18O存在于哪些分子中？(2)二氧化硫分子的相对分子质量可能为________。
由于2SO2＋O2⇌2SO3为可逆反应，18O存在于O2、SO3、SO2三种物质的分子中
SO2的相对分子质量可能为64或66或68
2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率________，反应物的浓度和生成物的浓度________，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：
[思考]向含有2 ml SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·ml－1(Q>0)，充分反应后生成SO3的物质的量___ (填“<”“>”或“＝”，下同) 2 ml，SO2的物质的量____0 ml，转化率________ 100%，反应放出的热量________ Q kJ。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)2H2O电解点燃2H2↑＋O2↑为可逆反应( )(2)二次电池的充、放电为可逆反应( )(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )(4)对反应A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态( )(5)对NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)反应，当每消耗1 ml SO3的同时生成1 ml NO2时，说明反应达到平衡状态( )(6)对于反应A(g)＋B(g)⇌2C(g)＋D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志( )
微点拨1．化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。2．化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等。3．化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。
考点专练·层级突破练点一 化学平衡状态的判断1．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 ml Y的同时生成2 ml X
解析：X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，C项说明反应未达到平衡状态。
2．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)催化剂2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。
解析：①达到平衡时，v正应保持不变。②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小，当K不变时，温度不变，达到平衡状态。③图中达到平衡时，CO、CO2的改变量不是1∶1。④ω(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。
解析：可逆反应达到平衡状态，正、逆反应并没有停止，所以氧气中的18O可通过正反应进入SO3中，SO3中的18O又可通过逆反应而进入SO2中。
4．一定条件下，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 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断正确的是( )A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0
2．外界因素对化学平衡的影响
3．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、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够____________的方向移动。
[思考]根据化学平衡原理解答下列问题：在体积不变的密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，只改变一种外界条件，完成下表：
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)化学平衡发生移动，速率一定改变。速率改变，化学平衡一定发生移动( )(2)往平衡体系FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅( )(3)二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压后颜色加深( )(4)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g) ΔH>0，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( )(5)CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，在其他条件不变的情况下改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变( )(6)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动( )
考点专练·层级突破练点一 影响化学平衡移动的条件1．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
解析：A项，正反应是体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，A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，氮气的转化率降低，B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，而氢气的转化率降低，C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，D不正确，答案选B。
2．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)⇌nY(g) ΔH＝Q kJ· ml－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是( )A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
解析：温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 ml，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 ml·L－1×2 L＝1.5 ml，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 ml·L－1×4 L＝2.12 ml，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m
3．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)⇌mZ(g) ΔH<0。反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是( )A．升高温度 B．加入更高效的催化剂C．增大压强 D．加入一定量的Z
解析：正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Z的物质的量减少，X或Y的物质的量增大，符合图像，A正确；使用催化剂不影响化学平衡的移动，不符合图像，B错误；由题图知，反应达到平衡时，Δn(X或Y)＝a ml，Δn(Z)＝2a ml，参与反应的各物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比，即m＝2，反应前后气体物质的化学计量数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，不符合图像，C错误；加入一定量的Z，t1时，Z的物质量应增大，不符合图像，D错误。
5．一定温度下，在3个体积均为1.0 L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( ) A.该反应的正反应吸热B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
解析：对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但Ⅲ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；Ⅱ相对于Ⅰ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Ⅱ中转化率高，B错误；不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍，且Ⅲ的温度比Ⅱ高，相对于Ⅱ，平衡向逆反应方向移动，c(H2)增大，C错误；对比Ⅰ和Ⅲ，温度相同，两者建立等效平衡两容器中速率相等，但Ⅲ温度高，速率加快，D正确。
6．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)，已知加入1 ml A和3 ml B且达到平衡后生成a ml C，请填写下列空白：(1)平衡时C在混合气体中的体积分数是________(用字母a表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 ml A和6 ml B，达到平衡后，C的物质的量为________ml(用字母a表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数________(填“增大”“减少”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 ml A和8 ml B，若要求平衡后C在混合气体中的体积分数不变，则还应加入C__ml。(4)在同一容器中加入n ml A和3n ml B，达到平衡时C的物质的量为m ml，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m～2m ml之间变化，那么n与m的关系应是________(用字母“m”“n”表示)。
方法总结 虚拟“中间态法”构建等效平衡的两种思维模式(1)构建恒温恒容平衡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(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。
真题演练·素养通关1.[2021·湖南卷，11](双选)已知：A(g)＋2B(g)⇌3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 ml A和3 ml B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)
2．[2020·浙江1月，21]一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)⇌3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：下列说法正确的是( )A．0～5 min用A表示的平均反应速率为0.09 ml·L－1·min－1B．该反应在10 min后才达到平衡C．平衡状态时，c(C)＝0.6 ml·L－1D．物质B的平衡转化率为20%
3．[2020·浙江7月，20]一定条件下：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )A．温度0 ℃、压强50 kPaB．温度130 ℃、压强300 kPaC．温度25 ℃、压强100 kPaD．温度130 ℃、压强50 kPa
解析：本题考查化学平衡知识，考查的化学核心素养是变化观念与平衡思想。测定NO2的相对分子质量时，N2O4越少越好，即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应，要使平衡逆向移动，需减小压强、升高温度，则选D项。
4．[2019·浙江4月，17]下列说法正确的是( )A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)⇌2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1 ml N2和3 ml H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2 ml NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1
解析：对于反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；设N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－a(a>0) kJ·ml－1，1 ml N2和3 ml H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1＝0.1a kJ，当2 ml NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2＝0.1a kJ，故Q1＝Q2，D项错误，故选B。
5．[天津卷，5]室温下，向圆底烧瓶中加入1 ml C2H5OH和含1 ml HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBr⇌C2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是( )A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC．若反应物均增大至2 ml，则两种反应物平衡转化率之比不变D．若起始温度提高至60 ℃，可缩短反应达到平衡的时间
解析：加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 ml，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ℃，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。
7．[2021·全国甲卷，28]二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41 kJ·ml－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH2＝－90 kJ·ml－1总反应的ΔH＝________ kJ·ml－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)，判断的理由是____________________________。
ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①活化能大于反应②的
总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小
5×105 Pa，210 ℃
9×105 Pa，250 ℃
解析：(1)根据盖斯定律可知总反应＝反应①＋反应②，则总反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋41 kJ·ml－1＋(－90 kJ·ml－1)＝－49 kJ·ml－1。总反应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量低，则B项、D项错误；反应①为慢反应，则反应①的活化能较大，故A项正确。(2)①根据总反应的化学方程式可知，其压强平衡常数表达式Kp＝ 。②氢气和二氧化碳合成甲醇的总反应为放热反应，则升温平衡向逆反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数减小，故曲线b表示等压过程的曲线。③根据起始物n(H2)/n(CO2)＝3，设初始时H2为3 ml，CO2为1 ml，达到平衡时转化的CO2为a ml，应用三段式法计算：
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