还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：2022年高考化学一轮复习讲义 (含解析)
成套系列资料，整套一键下载
2022年高考化学一轮复习讲义第7章第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 (含解析)
展开
这是一份2022年高考化学一轮复习讲义第7章第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 (含解析)，共20页。试卷主要包含了化学平衡中的特殊情况，6 kJ·ml－1等内容，欢迎下载使用。
第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动
复习目标 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 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
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
3．判断化学平衡状态的两种方法
(1)动态标志：v正＝v逆≠0
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
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。
(2)静态标志：各种“量”不变
①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③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”，则不能作为平衡标志。
(1)反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3互为可逆反应(×)
错因：可逆反应的反应条件必须相同。
(2)化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等(×)
错因：化学反应达到平衡后，反应物或生成物的浓度或百分含量应保持不变，不一定相等。
(3)在1 L的密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持不变时，说明反应已达到平衡状态(√)
(4)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，当压强不变时，反应达到平衡状态(×)
错因：该反应为反应前后气体分子数保持不变的可逆反应，反应过程中压强始终保持不变。
1．向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量__________(填“＜”“>”或“＝”，下同)2 mol，SO2的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
答案 ＜ > ＜ ＜
2．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：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量
(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。
(2)能说明I2(g)＋H2(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)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。
(5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。
(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
答案 (1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦ (5)①②③ (6)②④⑦
3．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？
(1)____________。(2)____________。(3)____________。(4)____________。
答案 (1)②③④⑦ (2)⑤⑦ (3)②③④⑤⑦ (4)②③④⑦
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
①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。
②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)＋I2(g)。
③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)＋I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
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的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－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( )
A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1
答案 A
2.(2019·长沙一中月考)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 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是( )
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等
D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1
答案 D
解析 平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，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3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 mol·L－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：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。
题组二 化学平衡状态的判断
3．(2020·衡阳高三调研)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是( )
A．容器内的温度不再变化
B．容器内的压强不再变化
C．相同时间内，断开H—H的数目和生成N—H的数目相等
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
答案 A
解析 已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A项符合题意；反应在恒压条件下进行，反应前后压强不变，B项不符合题意；断开H—H和生成N—H均指正反应方向，不能判断是否达到平衡状态，C项不符合题意；当c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2时，无法证明正、逆反应速率相等，即无法判定是否达到平衡状态，D项不符合题意。
4．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)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)。
答案 ②④⑤
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。
④w(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。
考点二 化学平衡的移动
1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫作化学平衡的移动。
2．化学平衡移动的过程
3．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。
4．影响化学平衡的外界因素
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反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，只改变一种外界条件，完成下表：
改变条件
平衡移动方向
氢气的转化率(“增大”“减小”或“不变”)
氨气的体积分数(“增大”“减小”或“不变”)
增大氮气的浓度
正向
增大
－
增大氨气的浓度
逆向
减小
增大
升温
逆向
减小
减小
充入适量氩气
不移动
不变
不变
5.化学平衡中的特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)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。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
①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。
②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―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)
6．勒夏特列原理及运用
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)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。本原理也称为平衡移动原理。
(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(×)
错因：化学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动，如加入催化剂。
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(×)
错因：升高温度，v放、v吸均增大。
(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(×)
错因：化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大，如A(g)＋B(g)C(g)，增大A的浓度、平衡右移，但A的转化率减小。
(4)向平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(×)
错因：KCl没有参与反应，加入KCl固体，平衡不移动，颜色不变。
(5)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(×)
错因：因为压缩体积，平衡右移，但c(NO2)仍大于原来的浓度，所以混合气体的颜色变深。
1．化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是消除“外界条件的改变”，即“减弱而不抵消”。
对于一定条件下的可逆反应
甲：A(g)＋B(g)C(g) ΔH＜0
乙：A(s)＋B(g)C(g) ΔH＜0
丙：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＞0
达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：
(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。
此时反应体系的温度均比原来________(填“高”或“低”)。
混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)
甲________；乙________；丙________。
答案 向左 向左 向右 高 减小 减小 不变
(2)加压，使体系体积缩小为原来的
①平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)
甲________；乙________；丙________。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，则p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为
甲________；乙________；丙________。
③混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)
甲________；乙________；丙________。
答案 ①向右 不移动 不移动 ②p甲＜p′甲＜2p甲 p′乙＝2p乙 p′丙＝2p丙 ③增大 不变 不变
2．(1)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡后，改变某条件，填写下表：
条件变化
平衡变化
转化率变化
百分含量变化
①增大O2浓度
____移动
SO2的转化率增大，O2的转化率______
－
②增大SO3浓度
____移动
SO2、O2的转化率都______
－
③升高温度
____移动
SO2、O2的转化率都______
SO2%____
SO3%____
④增大压强
____移动
SO2、O2的转化率都______
SO2%____
SO3%____
(2)可逆反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)在一定条件下达到平衡后，改变其条件，填写下表：
条件变化
平衡移动
转化率变化
百分含量变化
①增大H2的浓度
____移动
H2的转化率减小，I2的转化率________
－
②增大压强
____移动
I2、H2的转化率______
I2%____
H2%____
答案 (1)①正向 减小 ②逆向 减小 ③逆向 减小 增大 减小 ④正向 增大 减小 增大
(2)①正向 增大 ②不 不变 不变 不变
题组一 条件改变，判断平衡移动方向
1．(2019·大连模拟)反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是( )
A．温度、容积不变时，通入SO2气体
B．移走一部分NH4HS固体
C．容器体积不变，充入HCl气体
D．保持压强不变，充入氮气
答案 B
解析 A项，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，通入SO2气体使反应正向移动；B项，增减固体的物质的量不影响平衡；C项，NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。
2．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)( )
答案 C
解析 分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆瞬间都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆瞬间都增大，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。
题组二 条件改变，判断平衡移动结果
3．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是( )
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
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。
4．在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0。
(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，下同)。
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
(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CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
答案 (1)CD (2)B
解析 (1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小容器体积，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，CH3OH的产率降低；容器容积不变，充入He，平衡不移动。
1．(2020·浙江7月选考，18)5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数K＝
答案 D
解析 加入苯，振荡，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)减小，平衡正向移动，A正确；反应开始时n(KI)＞n(FeCl3)，反应中KI过量；经苯两次萃取分离后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3＋，证明该反应是可逆反应，存在一定限度，B正确；加入FeSO4固体，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，C正确；该反应在溶液中进行，平衡常数K＝，D错误。
2．(2020·浙江7月选考，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 kPa
B．温度130 ℃、压强300 kPa
C．温度25 ℃、压强100 kPa
D．温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 测定NO2的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的程度越大，故选D。
3．(2019·海南，3)反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A．增大容器容积 B．升高反应温度
C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体
答案 D
4．(2019·浙江4月选考，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 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
答案 B
解析 A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故A、C可能均为气体，错误；D项，易知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)＝3 mol×10%＝0.3 mol，因而Q1＝×|ΔH|＝0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)＝2 mol×10%＝
0.2 mol，Q2＝×|ΔH|＝0.1|ΔH|，则Q1＝Q2，错误。
5．[2018·全国卷Ⅱ，27(1)节选]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247 kJ·mol－1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是________(填字母)。
A．高温低压 B．低温高压
C．高温高压 D．低温低压
答案 A
解析 根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。
6．[2017·全国卷Ⅲ，28(4)]298 K时，将20 mL 3x mol·L－1Na3AsO3、20 mL 3x mol·L－1 I2和
20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I－)＝2v(AsO)
c．c(AsO)/c(AsO)不再变化
d．c(I－)＝y mol·L－1
②tm时，v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
③tm时v逆________(填“大于”“小于”或“等于”)tn时v逆，理由是___________________。
④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
答案 ①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低 ④
1．已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，下列状态合理且可以判断该反应已经达到平衡的是( )
①v正＝v逆≠0的状态 ②NO2全部转化成N2O4的状态 ③c(NO2)＝c(N2O4)的状态 ④N2O4不再分解的状态 ⑤NO2的百分含量不再改变的状态 ⑥体系颜色不再发生变化的状态
A．①④⑥ B．①⑤⑥
C．①③⑥ D．②⑤⑥
答案 B
解析 ①v正＝v逆≠0是化学平衡状态的本质标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；②由于该反应为可逆反应，NO2不可能全部转化成N2O4，此状态不合理；③c(NO2)＝c(N2O4)是一种特殊情况，但不能说明反应已经达到平衡；④化学反应达到平衡时正、逆反应仍在进行，N2O4不再分解的状态不合理；⑤NO2的百分含量不再改变的状态是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；⑥体系颜色不再发生变化的状态即NO2的浓度不再变化的状态，该状态是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；符合题意的是①⑤⑥。
2．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知( )
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动
答案 B
解析 如果正、逆反应速率改变的幅度一样大，则平衡不移动，A项错；化学平衡发生移动，则化学反应速率一定改变，B项对；反应进行的程度与化学反应速率无关，C项错；改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器容积不变的反应体系中充入不参与反应的气体)，平衡也不一定移动，D错。
3．对于可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g) ΔH<0，在一定条件下达到平衡状态，下列有关叙述正确的是( )
①增大物质A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大物质B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，物质B的转化率提高
A．①②⑤ B．④
C．②③④ D．④⑤
答案 B
解析 物质A是固体，增大物质A的量对化学平衡无影响，①错误；升高温度，v正、v逆均增大，平衡向逆反应(吸热反应)方向移动，②错误；该反应为反应前后气态物质总物质的量不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆都增大，③错误；增大物质B的浓度，正反应速率增大，v正>v逆，平衡向正反应方向移动，④正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，故物质B的转化率不变，⑤错误。
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．使用铁触媒，加快合成氨的反应速率
B．溴水中存在Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅
C．合成氨工业采用20～50 MPa高压
D．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，达到平衡后，升高温度体系颜色变深
答案 A
解析 催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意；加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
5．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
答案 C
解析 升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，因此B错误、C正确；恒温恒容，充入惰性气体，c(NO2)和c(N2O4)均不变，平衡不移动，气体的颜色不变，D错误。
6．温度恒定的条件下，在2 L容积不变的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。开始充入4 mol的SO2和2 mol的O2,10 s后达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.5 mol·L－1，下列说法不正确的是( )
A．v(SO2)∶v(O2)＝2∶1
B．10 s内，v(SO3)＝0.05 mol·L－1·s－1
C．SO2的平衡转化率为25%
D．平衡时容器内的压强是反应前的倍
答案 D
解析 根据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)＝2∶1，故A正确；10 s内，v(SO3)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，故B正确；达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.5 mol·L－1，则生成的三氧化硫为1 mol，反应的二氧化硫也是1 mol，则SO2的平衡转化率为×100%＝25%，故C正确；同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，平衡时容器内二氧化硫为3 mol，氧气为1.5 mol，三氧化硫为1 mol，平衡时压强是反应前的＝倍，故D错误。
7．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH＞0，平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是( )
选项
压强
纵坐标
A
p1＜p2
C的物质的量浓度
B
p1＞p2
B的转化率
C
p1＜p2
混合气体的平均摩尔质量
D
p1＞p2
A的质量分数
答案 B
解析 p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，故A选项错误；p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故B选项正确；p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，混合气体平均摩尔质量增大，故C选项错误；p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，A的质量分数减小，故D选项错误。
8．800 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的 CH4和H2O，发生反应：CH4 (g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，t2时达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据见下表(表中时间t2>t1)：
反应时间/min
n(H2O)/mol
n(CO)/mol
0
2.00
0.00
t1
1.60
t2
1.40
下列说法正确的是( )
A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝ mol·L－1·min－1
B．t2时，c(H2O)＝0.60 mol·L－1
C．t2时，H2O(g)的转化率为70.0%
D．保持其他条件不变，t3时(t3>t2)向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率减小
答案 C
解析 A项，v(H2)＝＝ mol·L－1·min－1，错误；B项，容积为2 L的密闭容器中，t2时，c(H2O)＝0.30 mol·L－1，错误；C项，t2时，H2O(g)剩余0.6 mol，转化率为70.0%，正确；D项，向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率也增大，错误。
9．某实验小组研究温度对化学反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的影响，在其他条件相同时，将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间(min)变化的实验数据如下：
时间
0
20
40
60
80
100
HI(g)的物质的量分数
T1
0
0.50
0.68
0.76
0.80
0.80
T2
0
0.60
0.72
0.75
0.75
0.75
下列说法正确的是( )
A．T1温度下，0～20 min之间，H2的平均反应速率为0.012 5 mol·L－1·min－1
B．在T1温度下，该反应有可能在70 min时已达到平衡状态
C．由表中数据推测，T1>T2
D．由表中数据可知，温度越高，H2(g)与I2(g)的反应限度越大
答案 A
解析 T1温度下，0～20 min之间，HI的物质的量分数为0.5，反应前后气体的物质的量不变，则说明生成1 mol HI，说明氢气消耗了0.5 mol，H2的平均反应速率为＝0.012 5 mol·L－1·min－1，选项A正确；由表中数据分析可知，在T1温度下，该反应70 min时没有达到平衡状态，选项B错误；T2温度下，反应更快达到平衡，其他条件不变的情况下，这是受温度影响。从而可推断T2>T1，选项C错误；T2>T1，温度越大H2(g)与I2(g)的反应限度越小，选项D错误。
10．在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变条件，其反应过程如图。下列说法正确的是( )
A．0～t2时，v正
C．t2时刻改变的条件可能只是升高了温度
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，无法确定Ⅰ、Ⅱ中A物质的量的哪个多
答案 D
解析 图像分析判断0～t2时，0～t1时间的正反应速率大于逆反应速率，t1～t2时间段正、逆反应速率相同，故A错误；在t2时刻若升高温度，该反应正反应为放热反应，平衡会逆向移动，不会达到与原平衡相同的平衡状态，故C错误；Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，反应速率不变，说明反应达到相同的平衡状态，若是在t2时刻改变的条件是增加C的浓度，Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，A物质的量：Ⅰ<Ⅱ，若是改变的条件是减小容器体积，Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，A物质的量：Ⅰ＝Ⅱ，故D正确。
11．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在密闭容器中，充入2 mol N2和6 mol H2使之发生反应：
(1)当反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比是________________________。
(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，平衡将向________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。
(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减半，平衡将________移动。
(4)若有两容器都充入2 mol N2和6 mol H2，甲容器保持恒温、恒容，乙容器保持恒容绝热，同时开始反应，先达平衡的是________(填“甲”或“乙”)容器，甲中N2的转化率比乙中的更________(填“高”或“低”)。
(5)在密闭容器中进行反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH<0。该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示，若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是________(填字母)。
a．在t1～t2时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3～t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
答案 (1)1∶1 (2)不 (3)向左 (4)乙 高 (5)a
解析 (1)对N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，则N2和H2的转化率之比是1∶1。
(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，使体系压强增大，但体积不变浓度不变，平衡不移动。
(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减小一倍，体积增大一倍，根据勒夏特列原理，平衡向体积增大的方向移动，即平衡将向左移动。
(4)由于反应放热，则乙容器温度升高，反应速率比甲容器快，所以先达平衡的是乙容器；由于反应放热，甲容器温度比乙容器低，能促进平衡正向移动，所以甲中N2的转化率比乙中的更高。
12．燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：
Ⅰ.CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋281.4 kJ·mol－1
Ⅱ.CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH2＝－43.6 kJ·mol－1
(1)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅰ，下列能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a．容器内的压强不发生变化
b．v正(CO)＝v正(CO2)
c．容器内气体的密度不发生变化
d．n(CO)＋n(CO2)＝1 mol
(2)一定温度下，体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示：
①在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝________。
②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为________(答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO2的体积分数，可采取的措施为______________________________。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生的是________(填字母)。
a．反应后气体能使品红褪色
b．反应过程中，CO的体积分数逐渐减小
c．反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化
d．体系压强逐渐增大
答案 (1)ac (2)①0.45 mol·L－1·min－1 ②加入催化剂(或增大压强) ③降低温度 (3)c
解析 (1)反应前后气体体积不等，则容器内的压强不发生变化，可说明达到平衡状态，故a正确；v正(CO)、v正(CO2)都表示正反应，两者相等不能说明反应达到平衡状态，故b错误；有固体参加反应，则容器内气体的密度不发生变化，可说明达到平衡状态，故c正确；由碳原子守恒可知，始终有n(CO)＋n(CO2)＝1 mol，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。
(2)①一定温度下，体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，图中2 min达到平衡状态，二氧化碳物质的量0.9 mol，CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH2＝－43.6 kJ·mol－1，达到平衡状态消耗一氧化碳物质的量0.9 mol，在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝＝0.45 mol·L－1·min－1。②曲线B表示过程与曲线A相比，曲线斜率增大，反应速率增大，可为加入催化剂(或增大压强)。③反应Ⅱ：CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)是体积不变的放热反应，若要提高反应体系中CO2的体积分数，需要平衡正向移动，反应为放热反应，降低温度反应正向进行。(3)反应后气体能使品红褪色，只能说明生成SO2，可能只发生反应Ⅰ，故a错误；CO的体积分数逐渐减小，也可能只发生一个反应Ⅰ，故b错误；反应Ⅰ和反应Ⅱ不同产物分别是SO2和CO2，故反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生，故c正确；压强逐渐增大，说明气体物质的量增多，反应Ⅰ一定发生，不能确定反应Ⅱ是否发生，故d错误。
13．(1)向甲、乙两个均为1 L的密闭容器中，分别充入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.5 mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.6 mol。则T1________(填“>”或“<”)T2。甲容器中反应的平衡常数K＝________。
(2)如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2，分别将1 mol N2和3 mol H2通过K1、K3充入A、B中，发生的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，起始时A、B的体积相同均为a L。
①图中正确且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是________(填字母)。
②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的，则平均反应速率v(H2)＝________(用a、t的代数式表示)。
答案 (1)> 108 (2)①D ② mol·L－1·s－1
解析 (1)该反应为放热反应，温度越高，生成的SO3越少，达到平衡时甲容器中生成的三氧化硫的物质的量少，则甲容器的温度高，即T1>T2；
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始/(mol·L－1) 5 3 0
转化/(mol·L－1) 4.5 2.25 4.5
平衡/(mol·L－1) 0.5 0.75 4.5
K＝＝＝108。
(2)①密度＝，总质量一定，A中体积不变，故密度不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故A错误；恒温条件下，平衡常数保持不变，则不能说明反应达到平衡状态，故B错误；都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；N2的转化率先增大，后保持不变，说明反应达到平衡状态，与图像相符，故D正确。
②根据反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x
达到平衡后容器的压强变为原来的，则＝，解得x＝，v(H2)＝＝ mol·L－1·s－1。
第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动
复习目标 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 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
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
3．判断化学平衡状态的两种方法
(1)动态标志：v正＝v逆≠0
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
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。
(2)静态标志：各种“量”不变
①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③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”，则不能作为平衡标志。
(1)反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3互为可逆反应(×)
错因：可逆反应的反应条件必须相同。
(2)化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等(×)
错因：化学反应达到平衡后，反应物或生成物的浓度或百分含量应保持不变，不一定相等。
(3)在1 L的密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持不变时，说明反应已达到平衡状态(√)
(4)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，当压强不变时，反应达到平衡状态(×)
错因：该反应为反应前后气体分子数保持不变的可逆反应，反应过程中压强始终保持不变。
1．向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量__________(填“＜”“>”或“＝”，下同)2 mol，SO2的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
答案 ＜ > ＜ ＜
2．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：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量
(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。
(2)能说明I2(g)＋H2(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)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。
(5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。
(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
答案 (1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦ (5)①②③ (6)②④⑦
3．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？
(1)____________。(2)____________。(3)____________。(4)____________。
答案 (1)②③④⑦ (2)⑤⑦ (3)②③④⑤⑦ (4)②③④⑦
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
①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。
②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)＋I2(g)。
③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)＋I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
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的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－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( )
A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1
答案 A
2.(2019·长沙一中月考)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 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是( )
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等
D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1
答案 D
解析 平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，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3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 mol·L－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：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。
题组二 化学平衡状态的判断
3．(2020·衡阳高三调研)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是( )
A．容器内的温度不再变化
B．容器内的压强不再变化
C．相同时间内，断开H—H的数目和生成N—H的数目相等
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
答案 A
解析 已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A项符合题意；反应在恒压条件下进行，反应前后压强不变，B项不符合题意；断开H—H和生成N—H均指正反应方向，不能判断是否达到平衡状态，C项不符合题意；当c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2时，无法证明正、逆反应速率相等，即无法判定是否达到平衡状态，D项不符合题意。
4．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)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)。
答案 ②④⑤
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。
④w(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。
考点二 化学平衡的移动
1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫作化学平衡的移动。
2．化学平衡移动的过程
3．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。
4．影响化学平衡的外界因素
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反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，只改变一种外界条件，完成下表：
改变条件
平衡移动方向
氢气的转化率(“增大”“减小”或“不变”)
氨气的体积分数(“增大”“减小”或“不变”)
增大氮气的浓度
正向
增大
－
增大氨气的浓度
逆向
减小
增大
升温
逆向
减小
减小
充入适量氩气
不移动
不变
不变
5.化学平衡中的特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)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。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
①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。
②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―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)
6．勒夏特列原理及运用
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)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。本原理也称为平衡移动原理。
(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(×)
错因：化学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动，如加入催化剂。
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(×)
错因：升高温度，v放、v吸均增大。
(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(×)
错因：化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大，如A(g)＋B(g)C(g)，增大A的浓度、平衡右移，但A的转化率减小。
(4)向平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(×)
错因：KCl没有参与反应，加入KCl固体，平衡不移动，颜色不变。
(5)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(×)
错因：因为压缩体积，平衡右移，但c(NO2)仍大于原来的浓度，所以混合气体的颜色变深。
1．化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是消除“外界条件的改变”，即“减弱而不抵消”。
对于一定条件下的可逆反应
甲：A(g)＋B(g)C(g) ΔH＜0
乙：A(s)＋B(g)C(g) ΔH＜0
丙：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＞0
达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：
(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。
此时反应体系的温度均比原来________(填“高”或“低”)。
混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)
甲________；乙________；丙________。
答案 向左 向左 向右 高 减小 减小 不变
(2)加压，使体系体积缩小为原来的
①平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)
甲________；乙________；丙________。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，则p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为
甲________；乙________；丙________。
③混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)
甲________；乙________；丙________。
答案 ①向右 不移动 不移动 ②p甲＜p′甲＜2p甲 p′乙＝2p乙 p′丙＝2p丙 ③增大 不变 不变
2．(1)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡后，改变某条件，填写下表：
条件变化
平衡变化
转化率变化
百分含量变化
①增大O2浓度
____移动
SO2的转化率增大，O2的转化率______
－
②增大SO3浓度
____移动
SO2、O2的转化率都______
－
③升高温度
____移动
SO2、O2的转化率都______
SO2%____
SO3%____
④增大压强
____移动
SO2、O2的转化率都______
SO2%____
SO3%____
(2)可逆反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)在一定条件下达到平衡后，改变其条件，填写下表：
条件变化
平衡移动
转化率变化
百分含量变化
①增大H2的浓度
____移动
H2的转化率减小，I2的转化率________
－
②增大压强
____移动
I2、H2的转化率______
I2%____
H2%____
答案 (1)①正向 减小 ②逆向 减小 ③逆向 减小 增大 减小 ④正向 增大 减小 增大
(2)①正向 增大 ②不 不变 不变 不变
题组一 条件改变，判断平衡移动方向
1．(2019·大连模拟)反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是( )
A．温度、容积不变时，通入SO2气体
B．移走一部分NH4HS固体
C．容器体积不变，充入HCl气体
D．保持压强不变，充入氮气
答案 B
解析 A项，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，通入SO2气体使反应正向移动；B项，增减固体的物质的量不影响平衡；C项，NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。
2．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)( )
答案 C
解析 分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆瞬间都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆瞬间都增大，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。
题组二 条件改变，判断平衡移动结果
3．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是( )
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
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。
4．在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0。
(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，下同)。
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
(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CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
答案 (1)CD (2)B
解析 (1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小容器体积，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，CH3OH的产率降低；容器容积不变，充入He，平衡不移动。
1．(2020·浙江7月选考，18)5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数K＝
答案 D
解析 加入苯，振荡，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)减小，平衡正向移动，A正确；反应开始时n(KI)＞n(FeCl3)，反应中KI过量；经苯两次萃取分离后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3＋，证明该反应是可逆反应，存在一定限度，B正确；加入FeSO4固体，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，C正确；该反应在溶液中进行，平衡常数K＝，D错误。
2．(2020·浙江7月选考，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 kPa
B．温度130 ℃、压强300 kPa
C．温度25 ℃、压强100 kPa
D．温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 测定NO2的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的程度越大，故选D。
3．(2019·海南，3)反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A．增大容器容积 B．升高反应温度
C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体
答案 D
4．(2019·浙江4月选考，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 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
答案 B
解析 A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故A、C可能均为气体，错误；D项，易知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)＝3 mol×10%＝0.3 mol，因而Q1＝×|ΔH|＝0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)＝2 mol×10%＝
0.2 mol，Q2＝×|ΔH|＝0.1|ΔH|，则Q1＝Q2，错误。
5．[2018·全国卷Ⅱ，27(1)节选]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247 kJ·mol－1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是________(填字母)。
A．高温低压 B．低温高压
C．高温高压 D．低温低压
答案 A
解析 根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。
6．[2017·全国卷Ⅲ，28(4)]298 K时，将20 mL 3x mol·L－1Na3AsO3、20 mL 3x mol·L－1 I2和
20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I－)＝2v(AsO)
c．c(AsO)/c(AsO)不再变化
d．c(I－)＝y mol·L－1
②tm时，v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
③tm时v逆________(填“大于”“小于”或“等于”)tn时v逆，理由是___________________。
④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
答案 ①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低 ④
1．已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，下列状态合理且可以判断该反应已经达到平衡的是( )
①v正＝v逆≠0的状态 ②NO2全部转化成N2O4的状态 ③c(NO2)＝c(N2O4)的状态 ④N2O4不再分解的状态 ⑤NO2的百分含量不再改变的状态 ⑥体系颜色不再发生变化的状态
A．①④⑥ B．①⑤⑥
C．①③⑥ D．②⑤⑥
答案 B
解析 ①v正＝v逆≠0是化学平衡状态的本质标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；②由于该反应为可逆反应，NO2不可能全部转化成N2O4，此状态不合理；③c(NO2)＝c(N2O4)是一种特殊情况，但不能说明反应已经达到平衡；④化学反应达到平衡时正、逆反应仍在进行，N2O4不再分解的状态不合理；⑤NO2的百分含量不再改变的状态是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；⑥体系颜色不再发生变化的状态即NO2的浓度不再变化的状态，该状态是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；符合题意的是①⑤⑥。
2．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知( )
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动
答案 B
解析 如果正、逆反应速率改变的幅度一样大，则平衡不移动，A项错；化学平衡发生移动，则化学反应速率一定改变，B项对；反应进行的程度与化学反应速率无关，C项错；改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器容积不变的反应体系中充入不参与反应的气体)，平衡也不一定移动，D错。
3．对于可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g) ΔH<0，在一定条件下达到平衡状态，下列有关叙述正确的是( )
①增大物质A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大物质B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，物质B的转化率提高
A．①②⑤ B．④
C．②③④ D．④⑤
答案 B
解析 物质A是固体，增大物质A的量对化学平衡无影响，①错误；升高温度，v正、v逆均增大，平衡向逆反应(吸热反应)方向移动，②错误；该反应为反应前后气态物质总物质的量不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆都增大，③错误；增大物质B的浓度，正反应速率增大，v正>v逆，平衡向正反应方向移动，④正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，故物质B的转化率不变，⑤错误。
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．使用铁触媒，加快合成氨的反应速率
B．溴水中存在Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅
C．合成氨工业采用20～50 MPa高压
D．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，达到平衡后，升高温度体系颜色变深
答案 A
解析 催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意；加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
5．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
答案 C
解析 升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，因此B错误、C正确；恒温恒容，充入惰性气体，c(NO2)和c(N2O4)均不变，平衡不移动，气体的颜色不变，D错误。
6．温度恒定的条件下，在2 L容积不变的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。开始充入4 mol的SO2和2 mol的O2,10 s后达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.5 mol·L－1，下列说法不正确的是( )
A．v(SO2)∶v(O2)＝2∶1
B．10 s内，v(SO3)＝0.05 mol·L－1·s－1
C．SO2的平衡转化率为25%
D．平衡时容器内的压强是反应前的倍
答案 D
解析 根据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)＝2∶1，故A正确；10 s内，v(SO3)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，故B正确；达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.5 mol·L－1，则生成的三氧化硫为1 mol，反应的二氧化硫也是1 mol，则SO2的平衡转化率为×100%＝25%，故C正确；同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，平衡时容器内二氧化硫为3 mol，氧气为1.5 mol，三氧化硫为1 mol，平衡时压强是反应前的＝倍，故D错误。
7．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH＞0，平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是( )
选项
压强
纵坐标
A
p1＜p2
C的物质的量浓度
B
p1＞p2
B的转化率
C
p1＜p2
混合气体的平均摩尔质量
D
p1＞p2
A的质量分数
答案 B
解析 p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，故A选项错误；p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故B选项正确；p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，混合气体平均摩尔质量增大，故C选项错误；p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，A的质量分数减小，故D选项错误。
8．800 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的 CH4和H2O，发生反应：CH4 (g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，t2时达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据见下表(表中时间t2>t1)：
反应时间/min
n(H2O)/mol
n(CO)/mol
0
2.00
0.00
t1
1.60
t2
1.40
下列说法正确的是( )
A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝ mol·L－1·min－1
B．t2时，c(H2O)＝0.60 mol·L－1
C．t2时，H2O(g)的转化率为70.0%
D．保持其他条件不变，t3时(t3>t2)向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率减小
答案 C
解析 A项，v(H2)＝＝ mol·L－1·min－1，错误；B项，容积为2 L的密闭容器中，t2时，c(H2O)＝0.30 mol·L－1，错误；C项，t2时，H2O(g)剩余0.6 mol，转化率为70.0%，正确；D项，向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率也增大，错误。
9．某实验小组研究温度对化学反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的影响，在其他条件相同时，将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间(min)变化的实验数据如下：
时间
0
20
40
60
80
100
HI(g)的物质的量分数
T1
0
0.50
0.68
0.76
0.80
0.80
T2
0
0.60
0.72
0.75
0.75
0.75
下列说法正确的是( )
A．T1温度下，0～20 min之间，H2的平均反应速率为0.012 5 mol·L－1·min－1
B．在T1温度下，该反应有可能在70 min时已达到平衡状态
C．由表中数据推测，T1>T2
D．由表中数据可知，温度越高，H2(g)与I2(g)的反应限度越大
答案 A
解析 T1温度下，0～20 min之间，HI的物质的量分数为0.5，反应前后气体的物质的量不变，则说明生成1 mol HI，说明氢气消耗了0.5 mol，H2的平均反应速率为＝0.012 5 mol·L－1·min－1，选项A正确；由表中数据分析可知，在T1温度下，该反应70 min时没有达到平衡状态，选项B错误；T2温度下，反应更快达到平衡，其他条件不变的情况下，这是受温度影响。从而可推断T2>T1，选项C错误；T2>T1，温度越大H2(g)与I2(g)的反应限度越小，选项D错误。
10．在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变条件，其反应过程如图。下列说法正确的是( )
A．0～t2时，v正
C．t2时刻改变的条件可能只是升高了温度
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，无法确定Ⅰ、Ⅱ中A物质的量的哪个多
答案 D
解析 图像分析判断0～t2时，0～t1时间的正反应速率大于逆反应速率，t1～t2时间段正、逆反应速率相同，故A错误；在t2时刻若升高温度，该反应正反应为放热反应，平衡会逆向移动，不会达到与原平衡相同的平衡状态，故C错误；Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，反应速率不变，说明反应达到相同的平衡状态，若是在t2时刻改变的条件是增加C的浓度，Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，A物质的量：Ⅰ<Ⅱ，若是改变的条件是减小容器体积，Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，A物质的量：Ⅰ＝Ⅱ，故D正确。
11．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在密闭容器中，充入2 mol N2和6 mol H2使之发生反应：
(1)当反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比是________________________。
(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，平衡将向________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。
(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减半，平衡将________移动。
(4)若有两容器都充入2 mol N2和6 mol H2，甲容器保持恒温、恒容，乙容器保持恒容绝热，同时开始反应，先达平衡的是________(填“甲”或“乙”)容器，甲中N2的转化率比乙中的更________(填“高”或“低”)。
(5)在密闭容器中进行反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH<0。该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示，若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是________(填字母)。
a．在t1～t2时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3～t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
答案 (1)1∶1 (2)不 (3)向左 (4)乙 高 (5)a
解析 (1)对N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，则N2和H2的转化率之比是1∶1。
(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，使体系压强增大，但体积不变浓度不变，平衡不移动。
(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减小一倍，体积增大一倍，根据勒夏特列原理，平衡向体积增大的方向移动，即平衡将向左移动。
(4)由于反应放热，则乙容器温度升高，反应速率比甲容器快，所以先达平衡的是乙容器；由于反应放热，甲容器温度比乙容器低，能促进平衡正向移动，所以甲中N2的转化率比乙中的更高。
12．燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：
Ⅰ.CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋281.4 kJ·mol－1
Ⅱ.CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH2＝－43.6 kJ·mol－1
(1)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅰ，下列能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a．容器内的压强不发生变化
b．v正(CO)＝v正(CO2)
c．容器内气体的密度不发生变化
d．n(CO)＋n(CO2)＝1 mol
(2)一定温度下，体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示：
①在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝________。
②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为________(答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO2的体积分数，可采取的措施为______________________________。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生的是________(填字母)。
a．反应后气体能使品红褪色
b．反应过程中，CO的体积分数逐渐减小
c．反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化
d．体系压强逐渐增大
答案 (1)ac (2)①0.45 mol·L－1·min－1 ②加入催化剂(或增大压强) ③降低温度 (3)c
解析 (1)反应前后气体体积不等，则容器内的压强不发生变化，可说明达到平衡状态，故a正确；v正(CO)、v正(CO2)都表示正反应，两者相等不能说明反应达到平衡状态，故b错误；有固体参加反应，则容器内气体的密度不发生变化，可说明达到平衡状态，故c正确；由碳原子守恒可知，始终有n(CO)＋n(CO2)＝1 mol，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。
(2)①一定温度下，体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，图中2 min达到平衡状态，二氧化碳物质的量0.9 mol，CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH2＝－43.6 kJ·mol－1，达到平衡状态消耗一氧化碳物质的量0.9 mol，在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝＝0.45 mol·L－1·min－1。②曲线B表示过程与曲线A相比，曲线斜率增大，反应速率增大，可为加入催化剂(或增大压强)。③反应Ⅱ：CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)是体积不变的放热反应，若要提高反应体系中CO2的体积分数，需要平衡正向移动，反应为放热反应，降低温度反应正向进行。(3)反应后气体能使品红褪色，只能说明生成SO2，可能只发生反应Ⅰ，故a错误；CO的体积分数逐渐减小，也可能只发生一个反应Ⅰ，故b错误；反应Ⅰ和反应Ⅱ不同产物分别是SO2和CO2，故反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生，故c正确；压强逐渐增大，说明气体物质的量增多，反应Ⅰ一定发生，不能确定反应Ⅱ是否发生，故d错误。
13．(1)向甲、乙两个均为1 L的密闭容器中，分别充入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.5 mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.6 mol。则T1________(填“>”或“<”)T2。甲容器中反应的平衡常数K＝________。
(2)如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2，分别将1 mol N2和3 mol H2通过K1、K3充入A、B中，发生的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，起始时A、B的体积相同均为a L。
①图中正确且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是________(填字母)。
②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的，则平均反应速率v(H2)＝________(用a、t的代数式表示)。
答案 (1)> 108 (2)①D ② mol·L－1·s－1
解析 (1)该反应为放热反应，温度越高，生成的SO3越少，达到平衡时甲容器中生成的三氧化硫的物质的量少，则甲容器的温度高，即T1>T2；
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始/(mol·L－1) 5 3 0
转化/(mol·L－1) 4.5 2.25 4.5
平衡/(mol·L－1) 0.5 0.75 4.5
K＝＝＝108。
(2)①密度＝，总质量一定，A中体积不变，故密度不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故A错误；恒温条件下，平衡常数保持不变，则不能说明反应达到平衡状态，故B错误；都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；N2的转化率先增大，后保持不变，说明反应达到平衡状态，与图像相符，故D正确。
②根据反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x
达到平衡后容器的压强变为原来的，则＝，解得x＝，v(H2)＝＝ mol·L－1·s－1。
相关试卷
新高考化学一轮复习巩固练习[21]第七章第21讲 化学平衡状态 化学平衡的移动（含解析）： 这是一份新高考化学一轮复习巩固练习[21]第七章第21讲 化学平衡状态 化学平衡的移动（含解析），共8页。
高考化学一轮复习讲练 第7章 第23讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 (含解析)： 这是一份高考化学一轮复习讲练 第7章 第23讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 (含解析)，共23页。试卷主要包含了1 ml·L－1、0，4 ℃和78，5 ml 2 ml等内容，欢迎下载使用。
2024年江苏高考化学一轮复习 第22讲 化学平衡的移动 课时练（含解析）： 这是一份2024年江苏高考化学一轮复习 第22讲 化学平衡的移动 课时练（含解析），共15页。试卷主要包含了 乙醇催化脱氢，55%， 诺贝尔奖得主Gerge A，4 kJ/ml， 乙醇－水催化重整可获得H2，8 kJ/ml等内容，欢迎下载使用。
