第40讲　化学平衡状态　化学平衡的移动 （含答案 ） 2026届高三化学一轮总复习 教案

这是一份第40讲　化学平衡状态　化学平衡的移动 （含答案 ） 2026届高三化学一轮总复习 教案，共18页。教案主要包含了复习目标，正误判断等内容，欢迎下载使用。
考点一 可逆反应与化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念
在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①“二同”：同一条件下；正、逆反应同时进行。
②“一不能”：不能进行到底。
【正误判断】
1.氢气燃烧生成水，而水可电解生成氢气和氧气，故此反应是可逆反应( )
2.在工业生产条件下，氢气与氮气充分发生反应，氮气的转化率约为15％，故此反应是可逆反应( )
3.少量氯气通入大量水中，所得溶液呈浅黄绿色，且具有酸性和漂白性，故氯气与水的反应为可逆反应( )
答案：1.× 2.√ 3.√
2.化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变的状态。
(2)化学平衡的建立
(3)化学平衡的特征
3.判断平衡状态的两种方法
(1)“正逆相等”：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：必须是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB⥫⥬cC＋dD，v正(A)v逆(B)＝ab时，反应达平衡状态。
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当其不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为判断是否平衡的依据。
可逆反应的特征
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 ml/L、0.3 ml/L、0.2 ml/L，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 ml/L
B.Y2为0.4 ml/L
C.X2为0.2 ml/L
D.Z为0.4 ml/L
答案：A
解析：当Z完全转化为X2、Y2时，X2、Y2分别为0.2 ml/L、0.4 ml/L；当0.1 ml/L X2完全转化为Z时，Y2为0.2 ml/L，Z为0.4 ml/L，则0＜X2＜0.2 ml/L，0.2 ml/L＜Y2＜0.4 ml/L，0＜Z＜0.4 ml/L，A选项符合题意。
平衡状态的判断
2.可逆反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)＝v正(H2)
B.v正(N2)＝v逆(NH3)
C.2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D.v正(N2)＝3v逆(H2)
答案：C
解析：A项无逆反应速率，错误；B项，v正(N2)1＝v逆(NH3)2，即2v正(N2)＝v逆(NH3)时，反应达到平衡状态，错误；C项，v正(H2)3＝v逆(NH3)2，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)时反应达到平衡状态，正确；D项，v正(N2)1＝v逆(H2)3，即3v正(N2)＝v逆(H2)时反应达到平衡状态，错误。
3.在一定温度下的定容容器中，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
4.若将上述题目3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
考点二 化学平衡的移动
1.化学平衡移动
(1)原因：反应条件的改变导致v正≠v逆。
(2)化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
①v正＞v逆时，平衡向正反应方向移动；
②v正＜v逆时，平衡向逆反应方向移动；
③v正＝v逆，平衡不移动。
2.外界因素对化学平衡的影响
在一定条件下，aA(g)＋bB(g)⥫⥬mC(g) ΔH＜0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡影响如下：
3.几种特殊情况说明
(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件：
原平衡体系充人惰性气体体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动。
②恒温、恒压条件：
原平衡体系充人惰性气体容器容积增大，各反
应气体的分压减小
(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.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
【正误判断】
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移动，此时v放减小，v吸增大( )
3.化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大( )
4.向平衡体系FeCl3＋3KSCN⥫⥬Fe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅( )
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( )
答案：1.× 2.× 3.√ 4.× 5.×
1.某温度下，反应CH2＝CH2(g)＋H2O(g)⥫⥬CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A.增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的CH2＝CH2(g)，CH2＝CH2(g)的平衡转化率增大
答案：C
解析：该反应的正反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，故v正＞v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A错误；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B错误；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2＝CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2＝CH2 (g)的平衡转化率减小，D错误。
2.一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·ml－1。
(1)若在t0时刻只增大压强(缩小容器的体积)，请在图1中作出v正、v逆的变化图像。
(2)请在图2中作出不同温度下(T2＞T1)SO2的转化率随时间变化的示意图。
答案：(1)
(2)
3.已知：A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g) ΔH＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入 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。t2时改变的条件： 。
答案：一定量的A和B 向容器中加入C
解析：反应从正反应开始，所以为充入一定量的A和B。t2时v正瞬间不变，后不断增大，v逆是突变后不断减小，故改变的条件是加入C。
1.(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C.铁放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
答案：B
解析：MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项不符合题意；NO2转化为N2O4是放热的可逆反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项符合题意；常温下铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项不符合题意；加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项不符合题意。
2.(2022·天津卷)向恒温恒容密闭容器中通入2 ml SO2和1 ml O2，反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列有关判断错误的是( )
A.SO3的平衡浓度增大
B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大
D.SO2的转化总量增大
答案：B
解析：平衡后，再通入一定量O2，平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，A正确；平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；通入一定量O2，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确；通入一定量O2，促进二氧化硫的转化，SO2的转化总量增大，D正确。
3.(2022·北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：
已知：2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) ΔH＜0，下列说法不正确的是( )
A.气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C.制备HNO3的原理为2N2O4＋O2＋2H2O 4HNO3
D.每制备0.4 ml HNO3，转移电子数为6.02×1022
答案：D
解析：二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4＋O2＋2H2O 4HNO3，故C正确；四氧化二氮转化为硝酸时，生成1 ml硝酸，反应转移1 ml电子，则每制备0.4 ml硝酸，转移电子数为0.4 ml×6.02×1023 ml－1＝2.408×1023，故D错误。
4.(2024·安徽卷节选)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)＋H2(g) ΔH4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4 0(填“＞”“＜”或“＝”)。结合下图，下列条件中，达到平衡时转化率最接近40％的是 (填字母)。
a.600 ℃，0.6 MPa b.700 ℃，0.7 MPa c.800 ℃，0.8 MPa
答案：＞ b
解析：从题图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4＞0。600 ℃，0.6 MPa时，C2H6的平衡转化率约为20％，a错误；700 ℃，0.7 MPa时，C2H6的平衡转化率大于20％小于50％，最接近40％，b正确；800 ℃，0.8 MPa时，C2H6的平衡转化率大于50％小于80％，c错误。
课时测评40 化学平衡状态 化学平衡的移动对应学生用书P457
(时间：45分钟 满分：60分)
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
选择题1－10题，每小题4分，共40分。
1.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＋H2O⥫⥬HBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B.对于反应：2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C.反应：CO(g)＋NO2(g)⥫⥬CO2(g)＋NO(g) ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.对于合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
答案：B
解析：加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)是反应前后气体分子总数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，故B不能用勒夏特列原理解释；反应：CO(g)＋NO2(g)⥫⥬CO2(g)＋NO(g)的ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。
2.在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)＋B2(g)⥫⥬2AB(g)达到化学平衡的标志是( )
A.容器内的总压强不随时间而变化
B.反应速率v(A2)＝v(B2)＝12v(AB)
C.单位时间内有n ml A2生成的同时就有2n ml AB生成
D.容器内混合气体的密度不随时间而变化
答案：C
解析：A项，该反应反应前后气体的化学计量数之和相等，因此压强不是变量，压强不变不能判断是否达到平衡状态，不符合题意；B项，化学反应中，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，因此v(A2)∶v(B2)∶v(AB)＝1∶1∶2，v(A2)＝v(B2)＝12v(AB)，与反应是否平衡无关，不符合题意；C项，单位时间内生成n ml A2同时生成2n ml AB，说明v正＝v逆，可以判定反应达到平衡状态，符合题意；D项，反应前后质量守恒，因此m不变，容积恒定，因此V不变，根据ρ＝mV，ρ为定值，不能判定反应是否平衡，不符合题意。
3.一定条件下：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：测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可能地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130 ℃，压强低的为50 kPa，结合二者选D。
4.已知反应式：mX(g)＋nY(？)⥫⥬pQ(g)＋2mZ(g)，达到平衡时c(X)＝0.3 ml·L－1。其他条件不变，将容器体积缩小到原来的12，重新平衡后c(X)＝0.5 ml·L－1。下列说法正确的是( )
A.平衡向逆反应方向移动
B.Y 可能是固体
C.化学计量数n＞m
D.Z 的体积分数减小
答案：C
解析：平衡时c(X)＝0.3 ml·L－1，将容器体积缩小到原来的12的瞬间，X的浓度变为原来的2倍，即为0.6 ml·L－1，重新平衡后c(X)＝0.5 ml·L－1，说明平衡在增大压强时正向移动。从以上分析可知，平衡向正反应方向移动，故A错误；增大压强，平衡正向移动，说明反应物中气体的化学计量数之和大于生成物，所以Y是气体，故B错误；根据B的分析，化学计量数m＋n＞p＋2m，即n＞p＋m，所以n＞m，故C正确；平衡正向移动，所以Z 的体积分数增大，故D错误。
5.在容积为2 L的密闭容器中，进行如下化学反应：2CuCl2(s)⥫⥬2CuCl(s)＋Cl2(g)，其化学平衡常数K和温度的关系如表：
根据信息作出的下列判断正确的是( )
A.此反应为放热反应
B.此反应在1 050 ℃达平衡时，1.75＜K＝c2(CuCl)·c(Cl2)c2(CuCl2)＜1.90
C.1 000 ℃条件下容器容积由2 L变为1 L，平衡逆向移动，达平衡时Cl2的浓度保持不变
D.降温和加入CuCl固体都能使平衡发生移动
答案：C
解析：由题表中数据可知，升高温度，K不断增大，则平衡正向移动，所以此反应为吸热反应，A错误；反应中，CuCl2、CuCl都呈固态，不能出现在平衡常数表达式中，所以此反应在1 050 ℃达平衡时，1.75＜K＝c(Cl2)＜1.90，B错误；1 000 ℃条件下容器容积由2 L变为1 L，相当于加压，平衡逆向移动，但由于平衡常数K不变，所以达平衡时Cl2的浓度保持不变，C正确；加入CuCl固体时，并不影响平衡体系中Cl2的浓度，所以不能使平衡发生移动，D错误。
6.对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是( )
A.依据图甲可判断正反应为放热反应
B.在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率
C.图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动
D.依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＜0
答案：C
7.有两个相同带活塞的容器，向容器a中充入NO2(g)，待颜色不再变化，再向容器b中充入溴蒸气，使两容器的颜色相同和体积相等[注意：同浓度的NO2和Br2蒸气颜色相同，2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)(无色)]，迅速将两容器同时压缩(假设气体不液化)，下列说法正确的是( )
A.a→a'过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅
B.若对a和b以极慢的速度缓缓压缩，则a和b的颜色均慢慢加深，但在每一个相同的时间点，b的颜色总比a的深
C.假设容器和活塞均为无色，从容器左侧观察a和a'，a'的颜色比a浅
D.气体的物质的量：na'一定大于nb'
答案：B
解析：a→a'过程中，增大压强，2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡正向移动，有一定量的NO2转化成N2O4，但是新平衡时各气体物质的物质的量浓度均比旧平衡时大；b→b'过程中，溴蒸气的物质的量不变，浓度增大。a→a'过程中，开始时容器的容积瞬间减小，NO2的浓度瞬间增大，则颜色突然加深，2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡正向移动，NO2的浓度逐渐减小，则颜色又逐渐变浅，但是新平衡时各气体物质的浓度均比旧平衡时大，则最终颜色比原来的深，故A错误；在以极慢的速度缓缓压缩的过程中，a中2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡正向移动，有一定量的NO2转化成N2O4，而b→b'过程中，溴蒸气的物质的量不变，但在每一个相同的时间点，溴蒸气的浓度总是比NO2的浓度大，故b的颜色总比a的深，故B正确；由A项分析知，从容器左侧观察a和a'，a'的颜色更深，故C错误；a'中反应为气体分子数减小的反应，而b'中气体分子数不变，故na'一定小于nb'，故D错误。
8.某温度下，在一容积可变的恒压容器中，反应2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 ml、2 ml和4 ml。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )
A.均减半B.均加倍
C.均增加1 mlD.均减少1 ml
答案：C
解析：容积可变，说明是恒温、恒压条件，满足“等比等效”。A项，“均减半”后A、B、C的物质的量分别为2 ml、1 ml和2 ml，满足“等比等效”，平衡不会移动；B项，“均加倍”后A、B、C的物质的量分别为8 ml、4 ml和8 ml，满足“等比等效”，平衡不会移动；C项，“均增加1 ml”后A、B、C的物质的量分别为5 ml、3 ml和5 ml，相当于在5 ml、2.5 ml和5 ml的基础上又增加了0.5 ml B，平衡向右移动；D项，“均减小1 ml”后A、B、C的物质的量分别为3 ml、1 ml和3 ml，相当于在3 ml、1.5 ml和3 ml的基础上减少了0.5 ml B，平衡向左移动。
9.在一个固定容积的密闭容器中充入2 ml NO2，一定温度下建立平衡：2NO2⥫⥬N2O4，此时NO2的转化率为x％，若再充入1 ml N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的转化率为y％，则x和y的大小关系正确的是( )
A.x＞yB.x＜y
C.x＝yD.不能确定
答案：B
解析：先建立等效平衡模型，即假设原容器的体积可变，当再充入1 ml N2O4后重新建立起的平衡和原平衡等效，此时NO2的转化率依然为x％。当体积不发生变化时，在原平衡的基础上要缩小容器的体积，即增大了压强，该反应正反应方向为气体体积缩小的方向，平衡向正反应方向移动，NO2的转化率增大，即x＜y。
10.如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡。下列说法不正确的是( )
A.第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多
B.气体未反应前，左室压强和右室一样大
C.第一次平衡时，左室内压强一定小于右室
D.第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍多
答案：D
解析：两室中发生反应2SO2(g)＋O2(g)催化剂 2SO3(g)，若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件下达到的平衡状态相同，含有的SO2物质的量相等，右室相当于在此平衡状态时将体积缩小为原来的12，压强增大，平衡向生成SO3的方向移动，SO2物质的量减少，则第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多，A项正确；通入气体未反应前，左室气体总物质的量为4 ml，右室气体总物质的量为2 ml，左室容积为右室的两倍，温度相同，则左室压强和右室一样大，B项正确；左室从正反应开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始压强，左室与右室起始压强相等，则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C项正确；若在容积为2倍左室容积的容器中起始充4 ml SO2、2 ml O2，相同条件下达到平衡时SO2的物质的量为左室SO2物质的量的2倍，打开活塞相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入2 ml SO2、1 ml O2、2 ml SO3(g)、1 ml Ar，相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入4 ml SO2、2 ml O2、1 ml Ar，相对于2倍左室容积的容器缩小了体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2物质的量减小，即第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2物质的量的2倍要少，D项错误。
11.(10分)298 K时，将20 mL 3x ml·L－1 Na3AsO3、20 mL 3x ml·L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33－(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)⇌AsO43－(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO43－)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(AsO33－)
c.c(AsO43－)c(AsO33－)不再变化
d.c(I－)＝y ml·L－1
(2)tm时，v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。
(4)若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为 (用含x、y的式子表示)。
答案：(1)ac (2)大于 (3)小于 tm时生成物浓度较低 (4)4y3(x－y)2
12.(10分)用CO2制备CH3OH可实现CO2的能源化利用，反应如下：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)。
(1)在523 K、V L密闭容器中发生上述反应，下列说法能作为判断反应达到平衡状态的标志的是 (填字母)。
a.容器内压强不再改变
b.体系内的气体密度不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.甲醇的浓度不再改变
(2)工业上用CO2制备CH3OH的过程中存在以下副反应：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/ml。将反应物混合气按进料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3通入反应装置，选择合适的催化剂，发生反应。
①不同温度和压强下，CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2。
ⅰ.图1中，压强p1 p2(填“＞”“＝”或“＜”)。
ⅱ.图2中，压强为p2，温度高于503 K后，CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
②实际生产中，测得压强为p3时，相同时间内不同温度下的CH3OH产率如图3。
图3中523 K时的CH3OH产率最大，可能的原因是 (填字母)。
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523 K时催化剂的活性最强
答案：(1)acd
(2)①ⅰ.＞
ⅱ.CO2平衡转化率为正反应和副反应的CO2平衡转化率之和。副反应为吸热反应，随温度升高CO2平衡转化率升高，主反应为放热反应，随温度升高CO2平衡转化率降低，温度较高时，CO2平衡转化率主要取决于副反应 ②c
解析：(1)正反应体积减小，压强是变量，所以容器内压强不再改变说明反应达到平衡状态，a正确；反应前后容器容积和混合气体的质量均是不变的，混合气体的密度始终不变，所以体系内的气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，b错误；正反应气体体积减小，混合气体的质量不变，平均摩尔质量是变量，所以混合气体的平均摩尔质量不再改变说明反应达到平衡状态，c正确；甲醇的浓度不再改变说明反应达到平衡状态，d正确。(2)①ⅰ.反应CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)为气体分子总数减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，有利于甲醇的生成；由题图1可知p1时的甲醇平衡产率高于p2时的甲醇平衡产率，因此，p1＞p2；ⅱ.题图2中，压强为p2时，CO2平衡转化率为正反应和副反应的CO2平衡转化率之和，副反应为吸热反应，随温度升高CO2平衡转化率升高，主反应为放热反应，温度高于503 K后，CO2平衡转化率降低，因温度较高时，CO2平衡转化率主要取决于副反应，所以CO2平衡转化率随温度升高而增大；②题图3中523 K时的CH3OH产率最大，主反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，故a错误；温度越高，速率越快，所以此条件下主反应速率不是最快，故b错误；催化剂能成千上万倍的加快反应速率，说明523 K时催化剂的活性最强，故c正确。学生用书⬇第228页
条件的改变(其他条件不变)
化学平衡的移动方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强(对有气体存在的反应)
反应前后气体分子数改变
增大压强
向气体体积减小的方向移动
减小压强
向气体体积增大的方向移动
反应前后气体分子数不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动
学生用书⬇第229页
学生用书⬇第230页
T/℃
800
900
1 000
1 100
1 200
K
1.1
1.5
1.75
1.90
2.08