高中化学 2021届高考二轮精品专题六 化学反应速率与化学平衡 学生版

这是一份高中化学 2021届高考二轮精品专题六 化学反应速率与化学平衡 学生版，共27页。


专题 六
××

化学反应速率与化学平衡




命题趋势

1．了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。
2．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
3．掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。
4．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
5．了解化学反应速率和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。
Ⅰ．客观题
(1)考查化学反应速率、化学平衡常数的简单计算。
(2)外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，化学平衡状态的判断。
(3)以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。
Ⅱ．主观题
常常与基本理论，工业生产相联系，通过图像或表格提供信息进行命题，主要考查化学反应速率的表示方法、外界条件对速率和平衡的影响规律、化学平衡常数的应用以及平衡转化率、起始或平衡浓度的计算等。
考点清单

一、化学反应速率及影响因素
1．对化学反应速率计算公式的理解
对于反应mA(g)+nB(g)===cC(g)+dD(g)
(1)计算公式：v(B)＝＝。
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d。
(3)注意事项
①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。
2．外界条件对化学反应速率的影响

3．稀有气体对反应速率的影响
(1)恒容：充入“惰性气体”总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。
二、平衡的判定与平衡移动原理
1．化学平衡状态的判断标志
(1)速率标志
①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。
②不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。
(2)物质的数量标志
①平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。
②反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。
③不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。
(3)特殊的标志
①对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量不变。
②有色体系的颜色保持不变。
(4)依Q与K关系判断：若Q＝K，反应处于平衡状态。
2．化学平衡移动的判断方法
(1)依据勒夏特列原理判断
通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①若外界条件改变，引起v正＞v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；
②若外界条件改变，引起v正＜v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；
③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断
通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q＞K，平衡逆向移动；
②若Q＝K，平衡不移动；
③若Q＜K，平衡正向移动。
三、平衡常数、转化率的判断
1．化学平衡计算中常用公式
对于可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在一定温度下达到化学平衡时，其计算的表达式为
(1)化学平衡常数K＝(式中的浓度是指平衡状态的浓度)
Kp＝
其中p(C)、p(D)分别为C、D两气体的分压，气体的分压＝气体总压×体积分数
(2)转化率计算公式
转化率(α)＝×100%
(3)平衡常数的关系
①反应1(平衡常数为K1)+反应2(平衡常数为K2)＝反应3(平衡常数为K3)，则K3＝K1·K2。
②若两反应互为可逆反应，其平衡常数互为倒数关系。
③若反应系数扩大2倍，其平衡常数为原来的2次方。
四、化学反应速率与化学平衡图像的综合判断
1．理解化学反应速率与化学平衡的5种常见图像
(1)浓度(或物质的量)—时间图像

描述可逆反应到达平衡的过程，如：反应A(g)+B(g)AB(g)的浓度—时间图像如图所示。
(2)体积分数—温度图像

描述平衡进程，如：在容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在某一时刻，测定NH3的体积分数，如图所示，A、B未到达平衡；C点最大，恰好到达平衡；D、E体积分数变小，是升温平衡逆向移动的结果。可推知该反应为放热反应。
(3)速率—时间图像

描述平衡移动的本质，如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ·mol−1，在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，正、逆反应速率(v)变化图像如图所示。
(4)物质的量(或浓度、转化率、含量)—时间—温度(或压强)图像

描述温度(或压强)对平衡移动的影响，如：放热反应2X(g)+Y(g)2Z(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示，则：T1＞T2，p1＞p2。
(5)恒压(或恒温)线

描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系，如：mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(g)，A的转化率RA与p、T的关系如图所示，则该反应的正反应吸热，m+n＞x+y。
2．速率、平衡图像题的解题模板



精题集训
（70分钟）

经典训练题

1．某温度时，若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量X(g)和Y(g)发生反应：X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g)，其中X、W的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是（ ）

A．点A时反应达到平衡状态
B．前10min内，(Y)=0.02mol·L−1·min−1
C．第10min时，改变的外界条件可能是加入催化剂
D．第10min时，改变的外界条件可能是增大Z的量
2．下列说法正确的是（ ）
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数从而使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．催化剂不影响活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
D．升温能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
3．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
4．甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在不同温度下，向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1mol CH4(g)和1.1mol H2O(g)，测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示(已知容器a、b的体积为2L)。下列说法正确的是（ ）

A．该反应为放热反应
B．a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol/(L∙min)
C．两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数大于a容器
D．a容器达到平衡后，再充入1.1mol CH4(g)和1mol CO(g)，此时v正＜v逆
5．在一支试管中加入少量氯化钴晶体，再逐滴加入浓盐酸至晶体完全溶解，然后滴加水至溶液呈紫色为止。溶液中存在如下平衡：(aq)(粉红色)+4Cl−(aq)(aq)(蓝色)+6H2O(l) ∆H，下列说法不正确的是（ ）
A．向溶液中加入适量的稀硫酸，平衡正向移动，溶液为蓝色
B．将试管放入热水水中，溶液变成粉红色，则∆H＜0
C．当溶液中v正[()]=v逆()时，说明反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数K=
高频易错题

1．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L−1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L−1
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是（ ）
A． 反应达到平衡时，X的转化率为50％
B． 反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600
C． 增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
2．下列图示与对应的叙述相符的是（ ）

A．图甲表示镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明t1时刻溶液的温度最高
B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C．图丙表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，相同时间后测得NO2含量的曲线，则该反应的ΔH>0
D．图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)到达平衡时，CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线，说明p1>p2
3．5mL 0.1mol/L KI溶液与1mL 0.1mol/L FeCl3溶液发生反应达到平衡：2Fe3+(aq)+2I−(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)，下列说法不正确的是（ ）
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．当体系颜色不再改变时，表明已达到平衡状态
C．加入KCl溶液，平衡不移动
D．该反应的平衡常数K=
4．能表示H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是（ ）
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时
②c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI
⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2
⑥反应速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑪条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
A．③④⑦⑨⑩ B．③④⑦⑨ C．②③④⑦⑨ D．②③④⑥⑦⑨
5．在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列说法错误的是（ ）
容器
编号
容器
类型
初始
体积
起始物质的量/mol
平衡时SO3
物质的量/mol
SO2
O2
SO3
I
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
II
绝热恒容
1.0L
2
1
0
a
III
恒温恒压
2.0L
0
0
4
b
A．达平衡时，SO2的转化率α(I)=80%
B．b>3.2
C．平衡时v正(SO2)：v(I) D．若起始时向容器I中充入1.0mol SO2(g)、0.20mol O2(g)和4.0mol SO3(g)，则反应将向正反应方向进行
6．在一定温度下，将气体A和气体B各0.16mol充入2L恒容密闭容器中，发生反应的方程式为A(g)+B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：
t/min
2
4
6
8
n(B)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是（ ）
A．反应6min时刚好达到平衡状态
B．其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C．其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C，到达平衡时，n(C)=0.24mol
D．其他条件不变，向平衡体系中通入A、B、C各0.1mol气体，气体B的转化率不变
精准预测题

1．下列说法正确的是（ ）
A．对于2A(s)+B(g)2C(g)的反应，加入A，反应速率加快
B．2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
C．100mL 2mol/L稀盐酸与足量的锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
D．一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He反应速率不变
2．一定条件下的密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905.9kJ·mol−1，下列叙述正确的是（ ）
A．4mol NH3和5mol O2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时，v正(O2)=v逆(NO)
C．平衡后降低压强(增大体积)，混合气体的平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO的含量降低
3．将CO2转化为甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。500℃时，在体积为100mL的固定容积的密闭容器中充入0.1mol CO2、0.3mol H2，测得CO2浓度与CH3OH浓度随时间的变化如图所示，从中得出的结论错误的是（ ）

A．曲线X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的浓度变化
B．平衡时CO2的转化率为75%
C．从反应开始到10min时，H2的反应速率v(H2)=0.225mol·(L·min)−1
D．500℃时该反应的平衡常数K=3
4． 在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，发生：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO转化率的变化、P2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如图表所示。下列说法正确的是（ ）

A．0～3min，平均速率v(CH3OH)=0.8mol·(L·min)−1
B．P10
C．在P2和195℃时，该反应的平衡常数为25(mol·L−1)−2
D．在B点时，v正>v逆
5．在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO和0.1mol Cl2，发生如下两个反应：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH2＜0平衡常数K2；10分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10−3mol/(L·min)。下列说法正确的是（ ）
A．平衡时NO2的转化率为50%
B．平衡后c(NO)=2.5×10−2mol·L−1
C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为K22-K1
6．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是（ ）
A．若反应开始时容器体积为2L，则v(SO3)=0.35mol·(L·min)−1
B．2min后，向容器中再通入一定量的SO3气体，重新达到平衡时，SO2的含量降低
C．若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，则平衡后n(SO3)大于1.4mol
D．若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，则平衡时放出热量小于Q kJ
7．80℃时，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2min达平衡时，NO2的转化率为50%，下列说法正确的是（ ）
起始浓度
甲
乙
丙
c(NO2)/(mol·L−1)
0.10
0.20
0.20
c(SO2)/(mol·L−1)
0.10
0.10
0.20
A．容器甲中的反应在前2min的平均速率v(SO2)=0.05mol·L−1·min−1
B．达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等
C．温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56，则反应的ΔH＜0
D．容器乙中若起始时改充0.10mol·L−1 NO2和0.20mol·L−1 SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡相同
8．“丁烯裂解法”是另一种生产丙烯的方法，但生产过程中伴有生成乙烯的副反应发生，具体反应如下：主反应：3C4H84C3H6，副反应：C4H82C2H4，下图是平衡时各物质的百分含量随温度或压强的变化趋势：

从产物纯度的角度考虑，丙烯和乙烯的质量比越高越好，则下列反应条件最适宜的是（ ）
A．300℃ 0.1MPa B．700℃ 0.1MPa
C．300℃ 0.5MPa D．700℃ 0.5MPa
9．对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．a、b处反应速率大小：va＞vb
B．343K时反应的平衡常数为0.02
C．在343K下要提高SiHCl3转化率，可增大体系压强
D．在323K下要缩短反应达到平衡的时间，可选用更高效催化剂
10．C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566kJ/mol
S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296kJ/mol
一定条件下，可以通过CO与SO2反应生成S(1)和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。
(2)在500℃下合成甲醇的反应原理为：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，压强为p0 kpa，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压=总压×物质的量分数)

①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)=________mol·L−1·min−1。
②CO2平衡时的体积分数为______________，该温度下Kp为_________kPa−2(用含有p0的式子表示，小数点后保留1位)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C．恒温恒压下，气体的体积不再变化
D．恒温恒容下，气体的密度不再变化
④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器
容器甲
容器乙
反应物起始投入量
1mol CO2，3mol H2
0.5mol CO2，1mol H2
1mol CH3OH，1mol H2O
CH3OH的平衡浓度/mol·L−1
C1
C2
则乙容器中反应起始向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行；c1_________(填“>”“<”或“=”)c2。
11．环戊二烯(C5H6)常温下呈液体，是一种重要的医药中间体。回答下列问题：
(1)已知： ΔH=+109.4kJ·mol−1
ΔH=-100.5kJ·mol−1
液态环戊二烯发生氢化反应生成1mol液态环戊烷［C5H10(l)]的ΔH=_______kJ·mol−1。
(2)气相的环戊二烯易发生双聚化反应：2C5H6(g)=C10H12(g) ΔH<0。
①下列有关双聚化反应的说法中正确的是_______(填字母)。
A．分离出C10H12能够提高C5H6转化率
B．双聚化反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．升温有利于提高活化分子的百分数
D．升高温度，正反应速率减小
②130℃条件下，将n mol C5H6(g)置于1L刚性容器中发生上述反应，t时刻容器中气体的总压为p(总)，C10H12(g)的物质的量为x，试写出C5H6(g)在t时刻的分压表达式：_______。
③一定温度下，将0.006mol液态C5H6(置于1L刚性容器中，将容器中的空气抽空后，加热到130℃使之气化，保持温度为130℃，容器中的总压随时间变化如下表所示：
t(min)
10
20
30
40
50
60
p(kPa)
18.07
16.62
15.63
14.87
14.33
13.88
C5H6刚好完全气化后容器内的压强为20.36kPa(此时容器中气体可看成全部为C5H6)，则50min时气体的总物质的量为_______×10−3mol(保留小数点后一位，下同)，C10H12(g)表示的反应速率为_______×10−5mol·L−1·min−1。
(3)一定温度下，将物质的量分数为80%的C10H12(g)、20%的水蒸气通入恒压反应釜中(反应釜中压强保持500kPa)，发生解聚反应C10H12(g)=2C5H6(g)。
①增大水蒸气的量，可提高解聚反应的转化率，其原因是_______。
②若该温度下C10H12(g)的平衡转化率为50%，则解聚反应的平衡常数Kp=_______kPa(结果保留一位小数，用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。


参考答案

经典训练题

1．【答案】C
【解析】A．由图可知，反应在第12min时达到平衡，A点时，X、W的物质的量还在改变，反应没有达到平衡状态，A错误；B．前10min内，X的物质的量的减少0.45mol-0.25mol=0.2mol，根据转化物质的量之比等于化学计量数之比，则Y物质的量减少0.2mol，(Y)==0.01mol·L−1·min−1，B错误；C．由图可知，第10min时改变条件，化学反应速率加快，故改变的外界条件可能是加入催化剂，C正确；D．由图可知，第10min时改变条件，化学反应速率加快，因为Z是固体，增大固体的量对化学反应速率无影响，故改变的外界条件不可能是增大Z的量，D错误；答案选C。
2．【答案】D
【解析】A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，不是活化分子百分数，A错误；B．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），实际就是在增大气体浓度，所以增加的是单位体积内活化分子数，仍然不会增大活化分子的百分数，B错误；C．催化剂会改变反应活化能，从而改变活化分子百分数，所以C错误；D．升高温度会使分子的平均能量升高，从而使达到活化分子的比例增加，即增加了活化分子百分数，D正确。
【点评】从碰撞理论来说，增加反应速率就是要增加单位时间的有效碰撞的次数。而发生有效碰撞要求必须是活化分子。所以增大活化分子百分数是加快反应速率的有效方法。能够影响活化分子百分数的方法，实际只有温度和催化剂。升高温度，会提高分子的平均能量，从而使达到活化分子标准的分子数增加；而加入催化剂是改变了活化能，也就是改变了活化分子的标准，从而改变了活化分子百分数。
3．【答案】C
【解析】A．NO2红棕色气体，N2O4无颜色，升高温度，气体颜色加深，说明反应向逆反应方向进行，即正反应是放热反应，故A错误；B．慢慢压缩气体体积，相当于增大压强，虽然平衡向正反应方向进行，但NO2浓度增大，气体颜色不变浅，故B错误；C．压缩气体到一半，假设平衡不移动，此时的压强是原来的2倍，但平衡向正反应方向进行，气体物质的量减小，因此压强低于原来的2倍，故C正确；D．恒容时，充入惰性气体，压强虽然增大，但组分的浓度不变，平衡不移动，故D错误。
【点评】本题的易错点是选项C，本题应考虑一个假设过程，体积缩小一半，假设平衡不移动，此时的压强是原来的2倍，但是现在平衡向正反应方向移动，气体物质的量减小，因此压强比原来的2倍小。
4．【答案】B
【解析】已知在a、b两个恒温、恒容的密闭容器中，充入相同量的甲烷和水，生成氢气的计量数是CO的3倍，结合图像可知，b为H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，物质的量为0.6mol；a为CO(g)的图像，a达到平衡所用的时间比b短，则a的温度高于b，升高温度，CO的物质的量增大，即平衡正向移动，故正反应为吸热反应。A．分析可知，该反应为吸热反应，A说法错误；B．根据图像，a容器前4min CO的物质的量为1.0mol，用CH4表示的平均反应速率为=0.125mol/(L∙min)，B说法正确；C．分析可知，b表示H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，达到平衡时，物质的量为0.6mol，a容器中两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数小于a容器，C说法错误；D．a容器达到平衡时，
CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g)
起始量（mol） 1.1 1.1 0 0
变化量（mol） 1 1 3 3
平衡量（mol） 0.1 0.1 1 3
再充入1.1mol CH4(g)和1mol CO(g)，K=＞Qc=，平衡正向移动，v正＞v逆，D说法错误；答案为B。
5．【答案】A
【解析】A．稀硫酸与溶液中的粒子均不反应，平衡不移动，A项错误；B．温度升高，平衡逆移，根据勒夏特列原理可得出正反应为放热反应，∆H＜0，B项正确；C．正反应减少的速率等于逆反应减少的速率，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C项正确。D．水溶液中计算平衡常数，水的浓度以1计，该反应的平衡常数K=，D项正确；故选A。
高频易错题

1．【答案】C
【解析】A．平衡时X的转化率为=50%，A正确；B．由表可知平衡时，X的浓度变化量是0.05mol/L，Z的变化量是0.15mol/L，Z的变化量是0.1mol/L，反应的化学计量系数之比等于浓度变化量之比，参与反应的n(X)∶n(Y)∶n(Z)=1∶3∶2，所以反应可以表示为X+3Y2Z，平衡常数K==1600，B正确；C．该反应正反应方向是体积减小的反应，增大压强平衡右移，但是温度不变，平衡常数也不变，C错误；D．平衡常数只与反应本身和温度有关，改变温度可以改变此反应的平衡常数，D正确；故选C。
2．【答案】B
【解析】A．镁条与盐酸反应是放热反应，开始反应时温度升高，速率加快，随着反应进行，浓度逐渐降低，速率的影响以浓度为主，导致速率下降，但反应继续进行，温度继续升高，所以t1时刻溶液的温度不是最高，故A错误；B．t1时刻二氧化碳的浓度升高，然后逐渐降低，可能是缩小容器的体积，故B正确；C．由图可知，达到平衡后，继续升温，二氧化氮的含量增加，说明升温逆向进行，则该反应的ΔH＜0，故C错误；D．由图可知，在温度相同的情况下，增大压强，平衡逆向进行，甲烷转化率减小，则p2时转化率低，压强大，即p1＜p2，故D错误；故选B。
3．【答案】C
【解析】A．碘单质易溶于苯，则加入苯，溶液中碘单质的浓度降低，使生成物浓度减小，平衡向正向移动，A正确；B．I2在水溶液中显棕褐色，若体系颜色不再改变，则说明各组分的浓度保持不变，即反应达到平衡状态，B正确；C．加入KCl溶液，钾离子和氯离子虽不参与平衡反应，但相当于稀释溶液，会使平衡向着离子浓度增大的方向即逆向移动，C错误；D．根据平衡2Fe3+(aq)+2I−(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)可知，反应的平衡常数K=，D正确；故选C。
4．【答案】B
【解析】①平衡时c(H2)、c(I2)、c(HI)三者可能相等，也可能不等，与各物质的初始浓度及转化率有关，故错误；②平衡时浓度c(H2)∶c(I2)∶c(HI)可能为1∶1∶2，也可能不等，与各物质的初始浓度及转化率有关，故错误；③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变，说明正逆反应速率相等，故正确；④单位时间内生成n mol H2，等效于消耗2n mol HI，同时生成2n mol HI，故正确；⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2，都体现逆反应方向，故错误；⑥只要反应发生，就符合反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)，故错误；⑦一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成同时有两个H-I键断裂，正逆反应速率相等，故正确；⑧温度和体积一定时，容器内压强一直不再变化，故错误；⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化，说明碘蒸气的浓度不变，反应达平衡状态，故正确；⑩温度和压强一定时，混合气体的密度一直不再变化，故错误；⑪条件一定，混合气体的平均相对分子质量一直不再变化，故错误；故选：B。
5．【答案】D
【解析】A．容器I中平衡时SO3的物质的量1.6mol，起始时SO3的物质的量为0mol，即转化生成了1.6mol SO3，SO3与SO2计量系数相同，即SO2转化了1.6mol，因起始时SO2的物质的量为2mol，故SO2的转化率α(I)==80%，A正确；B．对于I中反应，开始时n(SO2)=2mol，n(O2)=1mol，平衡时n(SO3)=1.6mol，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效开始状态是n(SO2)=4mol，n(O2)=2mol，物质的量是I的两倍，容器的容积也是I的两倍，则二者为等效开始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是3.2mol，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从正反应方向开始，反应发生使气体的压强减小，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上缩小容器的容积而导致增大压强，增大压强化学平衡正向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比3.2mol要多，即b>3.2mol，B正确；C．II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时的正反应速率：平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)，C正确；D．对于反应I，由于容器的容积是1L，则开始时c(SO2)=2mol÷1L=2mol/L，c(O2)=1mol÷1L=1mol/L，平衡时c(SO3)=1.6mol÷1L=1.6mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L，c(O2)=1mol/L-0.5×1.6mol/L=0.2mol/L，该反应的化学平衡常数K=，若开始时向I中加入1.0mol SO2(g)、0.20mol O2(g)和4.0mol SO3(g)，则Qc==K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D错误；答案选D。
6.【答案】C
【解析】A．由表格中数据可知反应6min至8min时B的物质的量保持不变即已达到平衡状态，但不能确定6min时是否是刚好达到平衡状态，A错误；B．该反应A(g)+B(g)2C(g)正反应不确定是吸热还是放热反应，故其他条件不变，升高温度，平衡移动方向未知，反应达到新平衡前v(逆)与v(正)大小关系不确定，B错误；C．其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C与一定温度下，将气体A和气体B各0.16mol充入2L恒容密闭容器中达到的平衡为等效平衡，由表中数据列三段式可得：
A(g) + B(g) 2C(g)
，其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C，平衡时n(C)=0.12mol+0.12mol=0.24mol，故C正确；D．其他条件不变，向2L恒容密闭容器平衡体系中通入A、B、C各0.1mol气体，浓度商Q=，而该温度下化学平衡常数K=，Q≠K，气体B的转化率一定变化，D错误；故选C。
精准预测题

1．【答案】C
【解析】A．A是固体，A的质量多少不影响化学反应速率，所以加入A化学反应速率不变，A错误；B．升高温度正逆反应速率都增大，只是逆反应速率增大倍数大于正反应速率，B错误；C．加入硫酸铜，Zn和铜离子反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，原电池加快化学反应速率，C正确；D．恒压条件下，充入He，导致反应体系分压减小，所以正逆反应速率都减小，D错误；故选C。
2．【答案】D
【解析】A．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905.9kJ·mol−1为可逆反应，不能完全转化，则4mol NH3和5mol O2反应，达到平衡时放出热量小于905.9kJ，故A错误；B．平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)，即v正(O2)=v逆(NO)，故B错误；C．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)该反应为气体体积增大的反应，则降低压强，平衡正向移动，气体的物质的量增大，由M=可知，混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；D．由4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905.9kJ·mol−1可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO含量降低，故D正确；故答案：D。
3．【答案】D
【解析】A．随反应进行X的浓度增大，X表示生成物，由方程式可知CH3OH(g)、H2O(g)的浓度变化相等，曲线X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的浓度变化，A结论正确；B．平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，二氧化碳的浓度变化量为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，由方程式可知氢气的浓度变化为3×0.75mol/L=2.25mol/L，氢气的转化率=×100%=75%，B结论正确；C．Y的起始浓度为1mol/L，故Y表示二氧化碳，平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，故v(CO2)==0.075mol/(L∙min)，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L∙min)=0.225mol/(L∙min)，C结论正确；D．平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，则：
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)

平衡常数K==5.33，D结论错误；答案为D。
4．【答案】C
【解析】A．0～3min，n(H2)=8-4=4mol，故n(CH3OH)=4÷2=2mol，v(CH3OH)==0.033mol·(L·min)−1，故A错误；B．该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，195℃时，CO转化率P2大于P1，压强从P1变到P2后平衡正向移动，因此P1到P2为增大压强，P1＜P2，P1时，升高温度，CO转化率减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，ΔH＜0；故B错误；C．由表中信息可知，起始时：c(H2)=8mol/20L=0.4mol/L，c(CO)=1/2c(H2)=0.2mol/L；平衡时：c(H2)=4mol/20L=0.2mol/L；

=25(mol·L−1)−2，故C正确；D．根据表中数据知，平衡时氢气转化率为50%，当可逆反应中初始反应物物质的量之比等于其计量数之比时，其反应物转化率相等，所以该温度和压强下CO的转化率为50%，根据图知，A点是平衡状态，B点转化率大于A点，该反应在该温度和压强下达到平衡状态，应该向逆反应方向移动，所以B点v（正）＜v（逆），故D错误；故答案为C。
5．【答案】A
【解析】A．10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10−3mol/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10−3mol/(L·min)×10min×2L=0.15mol，设①中反应的NO2为x mol，②中反应的Cl2为y mol，则：
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)
起始量（mol） 0.2 0
变化量（mol） x 0.5x
平衡量（mol） 0.2-x 0.5x
2NO(g) + Cl2(g)2ClNO(g)
起始量（mol） 0.2 0.1 0
变化量（mol） y y 2y
平衡量（mol） 0.2-y 0.1-y 2y
则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；B．由A项分析，平衡后c(NO)=
=0.05mol·L−1，故B错误；C．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；D．①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D错误；故选A。
6．【答案】D
【解析】A．若反应开始时容器体积为2L，该反应气体物质的量减小，气体体积变小，则v(SO3)>1.4/2/2mol·(L·min)−1=0.35mol·(L·min)−1，故A错误；B．2min后，向容器中再通入一定量的SO3气体，平衡左移，重新达到平衡时，SO2的含量提高，故B错误；C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，反应放热，升温平衡左移，则平衡后n(SO3)小于1.4mol，故C错误；D．该反应气体物质的量减小，若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”，相当于减压，平衡左移，则平衡时放出热量小于Q kJ，故D正确。故选D。
7．【答案】D
【解析】A．2min内容器甲中SO2消耗的物质的量等于消耗NO2的物质的量，2min内SO2的平均速率，故A错误；B．反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则容器甲和丙互为等效平衡，平衡时反应物转化率相等，因为丙中各组分浓度为甲的2倍，则容器丙中的反应速率较大，故B错误；C．80℃时，以甲容器计算平衡常数为1，温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56>1，则升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，该反应的ΔH>0，故C错误；D．原容器乙达到平衡时NO的浓度为x mol∙L−1，
NO2(g) + SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始量（mol·L−1） 0.2 0.1 0 0
变化量（mol·L−1） x x x x
平衡量（mol·L−1） 0.2-x 0.1-x x x
，解得，当容器乙中若起始时改充0.10mol·L−1 NO2和0.20mol·L−1 SO2，达到平衡时NO的浓度为y mol∙L−1，则，，因此达到平衡时c(NO)与原平衡相同，故D正确；答案选D。
8．【答案】C
【解析】根据题意，从产物纯度的角度考虑，丙烯和乙烯的质量比越高越好，由温度对平衡时各物质的百分含量影响可知，300℃时丙烯和乙烯的质量比较大；根据压强对丙烯和乙烯的质量比的影响可知在0.5MPa时丙烯和乙烯的质量比较大，因此选择的条件是300℃、0.5MPa，答案选C。
9．【答案】C
【解析】A．a点所在曲线先达到平衡，所以a点所在曲线温度高，a、b两点SiHCl3的转化率相同，则浓度相同，a点温度更高，所以va＞vb，故A正确；B．据图可知a点曲线代表343K，据图可知平衡时SiHCl3转化率为22%，设SiHCl3的初始浓度为1mol/L，则Δc(SiHCl3)=0.22mol/L，则平衡时c(SiHCl3)=0.78mol/L，根据方程式可知平衡时SiH2Cl2和SiCl4的浓度均为0.11mol/L，所以平衡常数为=0.02，故B正确；C．该反应前后气体系数之和相等，压强不能影响平衡转化率，故C错误；D．更高效的催化剂可以进一步加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，故D正确；综上所述答案为C。
10．【答案】（1）2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol
（2）0.375 10% 256/3p02 C 逆反应 <
【解析】（1）根据原子守恒，生成的无毒气体是二氧化碳，发生的反应为2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g)。将题给两个热化学方程式由上至下依次编号为①和②，根据盖斯定律①-②可得所求反应的热化学方程式，即2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol-（-296kJ/mol）=-270kJ/mol。故答案为：2CO(g)+SO2(g)=S(l)+
2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol；（2）①0～4min，CO的浓度减少了0.5mol/L，则氢气的浓度减少了1.5mol/L，H2的平均反应速率v(H2)=1.5mol/L÷4min=0.375mol·(L·min)−1，故答案为：0.375；
②反应
CO2平衡时的体积分数等于浓度百分比，即，起始时充入1mol CO2和3mol H2，压强为p0 ，平衡时，气体总物质的量为2.5mol，压强为0.625p0，，故答案为：10%；256/3p02；③A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)，说明正逆反应速率不相等，故不能说明反应已达平衡，故A错误；B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1，与投料有关，不能说明反应已达平衡，故B错误；C．恒温恒压下，气体的体积不再变化，说明反应已达平衡，故C正确；D．恒温恒容下，气体的密度不是一个变量，当其不再变化，不能说明反应达到平衡，故D错误；故答案为：C；④容器乙Qc==8，可根据曲线图算出反应的平衡常数=5.3，Qc＞K，平衡逆向进行。将容器甲的投料归到右边相当于是1mol甲醇和1mol水蒸气，所以最终平衡时c1＜c2，故答案为：逆反应；＜；
【点评】本题考查热化学反应、化学平衡的计算。在理解所学各部分化学知识的本质区别与内在联系的基础上，运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算，解释、论证一些具体化学问题。
11．【答案】（1）-209.9
（2） AC ×p(总) 4.2 3.6
（3） 恒压通入水蒸气，容器容积增大，反应体系相当于被减压，平衡正向移动，解聚反应转化率提高 571.4
【解析】(1)根据 ΔH=+109.4kJ·mol−1； ΔH=-100.5
kJ·mol−1可知，液态环戊二烯发生氢化反应生成1mol液态环戊烷C5H10(l)的ΔH=-100.5-(+109.4)=-209.9kJ·mol−1；故答案为：-209.9；(2)①根据反应，2C5H6(g)=C10H12(g) ΔH<0。A．分离出C10H12，可使平衡正向移动，提高反应物的转化率，A正确；B．由于ΔH=正反应活化能-逆反应活化能，该反应ΔH<0，故双聚化反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；C．升温，可提高活化分子百分数，C正确；D．升温，反应速率增大，D错误；故答案为：AC。②1L刚性容器中发生2C5H6(g)=C10H12(g)反应，t时刻，C10H12(g)的物质的量为x，则C5H6(g)的物质的量为(n-2x)，t时刻，C5H6(g)分压表达式=总压×物质的量分数=×p(总)。故答案为：×p(总)；③根据理想气体方程，压强之比等于气体总物质的量之比，设50min时气体的总物质的量n1，压强为P1，C5H6起始物质的量为n0，刚好完全气化后容器内的压强为P0，则有n1=n0×=4.2×10−3mol，则C10H12(g)生成的物质的量n=1.8×10−3mol，C10H12(g)该时间段内的反应速率v=mol·L−1·min−1=3.6×
10−5mol·L−1·min−1。故答案依次为：4.2；3.6；(3)恒压条件，增大不参与反应水蒸气的量，使容积增大，对反应体系而言，相当于减压，由于反应C10H12(g)=2C5H6(g)，正向气体分子数增加，可提高解聚反应的转化率，故答案为：恒压通入水蒸气，容器容积增大，反应体系相当于被减压，平衡正向移动，解聚反应转化率提高。②设C10H12(g)起始物质的量为x，则水蒸气物质的量为0.25x，
C10H12(g) = 2C5H6(g)

故，平衡时，C10H12(g)物质的量分数为Φ1=，C5H6(g)物质的量分数为Φ2=，故Kp=P2(C5H6)÷P(C5H10)=P总×(Φ2)2÷Φ1=571.4kPa，故答案为：571.4。