高中化学平衡第三课时学案

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第二节 化学平衡
第3课时 影响化学平衡的因素
◆知识点一 化学平衡移动
概念
在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度 等)，化学平衡状态被破坏，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡 状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。
化学平衡移动的过程
正=逆
正>逆
正逆
´正=´逆
反应开始
尚未平衡
化学平
衡状态
正向或
逆向移动
新的化学平衡状态
建立新平衡
化学平衡移动
化学平衡移动方向的判断
（1）根据速率判断
①若v（正）＞v（逆），则平衡正向移动。
②若v（正）＝v（逆），则平衡不移动。
③若v（正）＜v（逆），则平衡逆向移动。
（2）根据结果判断
①如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大，则称平衡正向移动或向右移动；
②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小，则称平衡逆向移动或向左移动。
根据浓度商Q和化学平衡常数K的相对大小判断
对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在任意时刻Q＝eq \f(cpC·cqD,cmA·cnB)，当：
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
特别提醒
反应速率改变时平衡不一定移动，但平衡移动时反应速率一定改变，反应速率改变化学平衡状态一定改变，但平衡不一定移动。
既学既练
1．对化学平衡的下列说法中正确的是
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．化学平衡向正反应方向移动时，正反应速率一定增大
D．只有加入催化剂，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况
【答案】B
【解析】试题分析：A、化学反应速率变化，平衡不一定移动，要看变化后正反应速率和逆反应速率是否相等，错误，不选A；B、化学平衡发生移动，一定是正反应速率和逆反应速率不相等，即一定有变化，正确，选B；C、平衡正向移动，正反应速率不一定增大，例如降温，或减压，不选C；D、加入催化剂，反应速率改变，平衡不一定，但若改变压强，平衡也可能不移动，错误，不选D。
2.下列说法中，能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A．N2O4(g) 2NO2(g)，改变某一条件后，气体颜色加深
B．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2
C．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，改变某一条件后，NH3的体积分数增加
D．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，恒温恒压条件下，充入He
【答案】B
【解析】A．若减小容器体积增大压强，平衡逆向移动，但由于NO2的浓度增大，气体颜色也会加深，故A不符合题意；B．单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2，说明消耗H2的速率大于生成H2的速率，平衡正向移动，故B符合题意；C．增加NH3，平衡逆向移动，NH3的体积分数增加，故C不符合题意；D．恒温恒压充入He，参与反应的气体的分压减小，相当于减小压强，平衡逆向移动，故D不符合题意；综上所述答案为B。
◆知识点二 化学平衡移动的因素
1.浓度对化学平衡移动的影响
【实验2-1】 P36
向盛有5mL0.005ml/L FeCl3溶液的试管中加入5mL0.015ml/L KSCN溶液，溶液呈红色。
将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1ml/L KSCN溶液，观察b、c试管中溶液颜色的变化，并与试管a对比。
在上述反应体系中存在平衡：Fe3++3SCN－ ⇌ Fe(SCN)3(红色)
实验结论：当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后，溶液的颜色都改变了，这说明平衡混合物的组成发生了变化。
特别提醒
1.本实验的关键是第一次获得的溶液浓度要小、红色要浅。
2.本实验所加4 滴1ml/LKSCN溶液，一方面浓度明显高于原来的 0.015ml/L，另一方面体积改变可以忽略不计，很好地控制了单一变量。
3.作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，对平衡才有影响，如增加 KC1 固体量，平衡不移动，因为 KC1 不参与离子反应。
若其他条件不变，改变浓度对化学平衡的影响及其图像如下：
易错提醒
1.增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。
2.工业生产上适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，以降低生产成本。
3.在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。
既学既练
1.在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是( )
A．H＋浓度减小，HClO浓度减小
B．H＋浓度增大，HClO浓度增大
C．H＋浓度减小，HClO浓度增大
D．H＋浓度增大，HClO浓度减小
【答案】C
【解析】碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。
2.为检验Fe3＋的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下：
FeCl3＋3KSCN⇌3KCl＋Fe(SCN)3
(棕黄色) (无色) (无色) (红色)
能使该可逆反应发生平衡移动的是________。
①加入KCl固体 ②加入Fe粉 ③加入FeCl3固体
不能使平衡发生移动的是________，原因是_____________________________________。
【答案】②③ ① 该可逆反应的实质为Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，加入KCl固体，只增加了c(K＋)、c(Cl－)，未改变c(Fe3＋)、c(SCN－)、c[Fe(SCN)3]，平衡不移动
2.压强对化学平衡移动的影响
【实验2-2】p38
用50mL注射器吸入20mL NO2和N2O4的混合气体
（使注射器的活塞位于Ⅰ处），将细管端用橡胶塞封闭。
然后把活塞拉到Ⅱ处。观察管内混合气体颜色的变化。
当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处以及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观
察管内混合气体颜色的变化。
在上述反应体系中存在平衡：2NO2（红棕色）⇌ N2O4（无色）
若其他条件不变，改变压强（通过改变容器体积的方式改变压强）对化学平衡的影响及图像如下：
易错提醒
1.无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。
2.在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。
3.在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。
4.对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。
既学既练
1.一定温度下，反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡，下列措施不能使平衡发生移动的是( )
①增加C的物质的量
②保持容器容积不变，充入He使体系压强增大
③将容器的容积缩小一半
④保持压强不变，充入He使容器容积变大
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】A
【解析】①C是固体，其浓度为常数，改变它的量，平衡不移动；②该反应为反应前后气体体积不相等的反应，保持容器容积不变，充入He，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，所以平衡不移动；③缩小容器容积，压强增大，平衡左移；④保持压强不变，充入He，容器容积扩大，平衡右移。
2.已知化学反应2A(？)＋B(g)⇌2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是( )
A．A是气体，C是固体B．A、C均为气体
C．A、C均为固体D．A是固体或液体，C是气体
【答案】D
【解析】增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为缩体反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。
3.温度对化学平衡移动的影响
【实验2-3】
把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。
在上述反应体系中存在平衡：2NO2（红棕色）⇌ N2O4（无色）
若其他条件不变，改变温度对化学平衡的影响及图像如下：
既学既练
1．反应：A(g)＋3B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是( )
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动
C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动
D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动
【答案】C
【解析】降低温度，v正、v逆均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。
2．改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。
（1）N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)
化学平衡常数K1＝____________，升温化学平衡逆向移动，K1________(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH____0(填“>”或“
4.催化剂对化学平衡移动的影响
因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，化学平衡不移动。其图像(v­t图)如下：
◆知识点三 勒夏特列原理
1.内容
对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡的一个条件 (如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
注意：①“减弱”不等于“消除”更不是“扭转”。
②若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向。
2.适用范围
仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。
3.必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向
易错提醒
1.催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。
2.等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。
3.改变平衡体系中固体或纯液体的量，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。
4.恒温恒容条件下充入惰性气体，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。
5.非平衡状态，不能用勒夏特列原理解释。
6.勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。
既学既练
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小
B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨
D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
【答案】B
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
①工业合成氨，反应条件选择高温 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
【答案】C
【解析】①工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释；②氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于在氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释；③催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释；④增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，能增大SO2的转化率，可以用勒夏特列原理解释。综上所述，C项符合题意。
一、化学平衡移动的判断方法
（1）根据勒夏特列原理判断
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
（2）根据v正、v逆的相对大小判断
①若v正>v逆，平衡向正反应方向移动(注意v正增大，平衡不一定向正反应方向移动)；
②若v正Q，则平衡向正反应方向移动；
②若K0。
（3）A项，增大N2O4的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；B项，升高温度，平衡向右移动，eq \f(cNO2,cN2O4)增大；C项，通入NO2相当于增大压强，平衡向左移动，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；D项，使用催化剂，平衡不移动，eq \f(cNO2,cN2O4)不变。
（4）A项，由图可知：A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，反应速率大；B项，由图可知：A、B两点平衡时压强相同，温度不同，A点NO2的体积分数大于B点，而反应：N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2的体积分数增大，温度T4>T3，转化率A>B；C项，由图像可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，NO2的浓度大，故气体颜色C点比A点深；D项，由B项分析知，A点平衡时温度T4高于B点平衡时温度T3，故由A点到B点需要降低温度。
基础达标
1.下列可确认化学平衡一定发生移动的是( )
A．化学反应速率发生了改变
B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C．可逆反应达到平衡，使用了催化剂
D．由于某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等
【答案】D
【解析】化学平衡移动的实质是正、逆反应速率不相等。A中化学反应速率发生了改变，但可能正、逆反应速率同等程度地改变，两者仍相等；B中对于反应前后气体体积相等的反应，压强的改变对正、逆反应速率的影响相同；C中催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。
2.对于反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是( )
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．逆反应速率增大，正反应速率减小
C．正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度
D．正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样
【答案】C
【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，但是两者增大的程度不一样，所以升高温度后，正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。
3.(2023·济南高二质检)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )
A．K值不变，平衡可能移动
B．K值变化，平衡一定移动
C．平衡移动，K值可能不变
D．平衡移动，K值一定变化
【答案】D
【解析】平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。
4.在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。恒容时，升高温度，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO2(g)＋H2(g)
【答案】A
【解析】因为K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，所以化学方程式为CO2(g)＋H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO(g)＋H2O(g)。由升温，H2浓度减小知，升温平衡右移，所以正向吸热，即ΔH＞0。
5.某已平衡的化学可逆反应，下列有关叙述正确的是
A．使用合适的催化剂可以使平衡正向移动
B．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强能够加快反应速率
C．增加生成物的质量，平衡一定逆向移动
D．升高温度，平衡一定正向移动
【答案】B
【解析】A．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，A错误；B．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强，气体物质的浓度变大，反应速率加快，B正确；C．若该生成物为固体，增加其质量，平衡不移动，C错误；D．升高温度平衡向吸热方向移动，但不一定是正向移动，D错误;故选B。
6.用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是
A．N2的平衡浓度增大B．NO的转化率增大
C．正向反应速率增大D．反应平衡常数增大
【答案】D
【解析】A．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，则N2的平衡浓度增大，A正确；B．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，NH3、NO的转化率增大，O2的转化率减小，B正确；C．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，正向、逆向反应速率增大，C正确；D．化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变，增大O2的浓度，反应平衡常数不变，D错误；故答案为：D。
7.下列过程或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A．酸溶液遇紫色石蕊试剂变红
B．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
C．CO2在水中的溶解度大于在NaHCO3溶液中的溶解度
D．工业合成氨，反应条件选择500℃高温
【答案】D
【解析】A．石蕊溶液中的电离平衡表示如下： ，分子态 HIn 显红色，而酸根离子显蓝色，当体系中 H+ 的浓度大时，平衡左移，以分子态形式居多时，显红色；当体系中的浓度大时，平衡右移，以离子态形式居多时，显蓝色，故A错误；B．，将浓氨水加入氢氧化钠固体中，溶液中浓度增大及温度升高均使平衡逆向移动，故C错误；C．CO2溶于水存在平衡：，在NaHCO3溶液中，浓度大，使得平衡逆向移动，CO2的溶解度小，故C错误;D．合成氨反应为放热反应，采用500℃的温度，不利于平衡向正方向移动，主要是考虑催化剂的活性和反应速率，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，故D正确；故选D。
8.（2023-2024高二上·湖南邵阳·期中）如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是
A．减压B．加大X的投入量C．升高温度D．加催化剂
【答案】D
【分析】根据图像可知，改变起始条件后，X的反应速率加快，转化率不变，由此分析回答；【解析】A．减小压强，反应速率减慢，A不选；B．加大X的投入量，平衡正向移动，X的转化率降低，B不选；C．升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，X的转化率降低，C不选；D．加催化剂，反应速率加快，平衡不移动，X的转化率不变，D选；
故选D。
9.反应4NH3(g)+5O2(g) ⇌4NO(g)+6H2O(g)，在5L密闭恒容容器中投入1 ml NH3和1 mlO2，2min NO的物质的量增加了0.4 ml，下列说法正确的是
A．开始时刻与2 min时容器内压强之比为9:10
B．用氧气表示2 min内平均反应速率： v(O2)=0.05 ml/(L·min)
C．2 min内NH3的转化率是50%
D．当容器内混合气体密度不再发生变化时可判断反应已达化学平衡状态
【答案】B
【解析】A．根据方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可知，2min NO的物质的量增加了0.4 ml，则H2O(g)的物质的量增加了0.6ml；NH3(g)、O2(g)分别消耗了0.4ml、0.5ml。反应前气体的物质的量为1ml+1ml=2ml，反应2min的物质的量为(0.6+0.5+0.4+0.6)ml=2.1ml，同温同压时，气体的物质的量之比等于压强知比，即开始时刻与2 min时容器内压强之比为2：2.1，故A错；
B．由A分析可知氧气的物质的量的变化量，则，故B正确；
C．由A分析可知，，则其转化率为，故C错；
D．由于反应物和生成物均为气体，所以反应过程中气体的质量一直不变，由于体积不变，则密度也一直不变，所以不能用密度判断该反应是否处于平衡状态，故D错；
答案选B。
10.t℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：，有关该平衡体系的说法正确的是
A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应
B．增大压强，W质量分数增加
C．增大X浓度，平衡向正反应方向移动
D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应
【答案】A
【解析】根据平衡常数表达式得到反应方程式为：2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。
A．升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说明正向移动，即正反应为吸热反应，故A正确；
B．增大压强，向体积减小方向移动即正向移动，W质量分数减小，故B错误；
C．增大X浓度即增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．升高温度，平衡向吸热反应移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，气体质量不变，说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，故D错误；
综上所述，答案为A。
11.向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2mlX和1mlY发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．△H>0B．气体的总物质的量：na>nc
C．a点平衡常数：KVb正
【答案】D
【解析】A．由图像可知，在容器甲中是绝热条件下，开始压强增大，说明反应温度升高，故反应为放热反应，所以ΔH＜0，故A错误；
B．a、c两点压强相等，容器体积相等，依据阿伏伽德罗定律，此时气体的物质的量与温度成反比，需注意a点温度比c点对应温度高，则气体总物质的量na＜nc，故B错误；
C．假设c点达到平衡，设Z平衡物质的量为q，列出三段式：
在恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则，解得q=0.75ml，根据K===12，c点平衡常数K=12，实际是c点不是平衡点，甲容器是绝热容器，a点是平衡点，a点的压强Pa=12P始，若温度和c点相同，则平衡时气体总物质的量na=12n始，甲容器绝热温度升高，则气体总物质的量na＜12n始，q＞0.75ml，故a点平衡常数：K＞12，故C错误；
D．温度越高，反应速率越大，因为甲是在绝热条件下，故a的温度大于b的温度，故反应速率：Va正>Vb正，故D正确；
答案选D。
综合应用
12.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 ml的SO2和2 ml的O2，10 s后达到平衡状态时c(SO3)＝0.5 ml·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 ml·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eq \f(5,6)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)＝eq \f(0.5 ml·L－1,10 s)＝0.05 ml·L－1·s－1，故B正确；达到平衡状态时c(SO3)＝0.5 ml·
L－1，则生成的三氧化硫为1 ml，反应的二氧化硫也是1 ml，则SO2的平衡转化率为eq \f(1 ml,4 ml)×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 ml，氧气为1.5 ml，三氧化硫为1 ml，平衡时压强是反应前的eq \f(3 ml＋1.5 ml＋1 ml,4 ml＋2 ml)＝eq \f(11,12)倍，故D错误。
13.（2023-2024高二上·福建三明·期中）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．恒容下，再充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动，v正加快、v逆减慢
B．缩小容器的体积，v正>v逆
C．恒容下，再充入一定量的Ar气，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，再充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】A．恒容下，再充入一定量的水蒸气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，正、逆反应速率均增大，故A错误；B．该反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；C．恒容下，再充入一定量的不参与反应的氩气，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动，故C错误；D．恒容下，再充入一定量的乙烯，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但的转化率减小，故D错误；故选B。
14.在2L密闭恒容容器内，500℃时反应：体系中，随时间的变化如表(K表示平衡常数)：
下列说法正确的是
A．2s内消耗氧气的平均速率为
B．反应达到平衡时，
C．当容器内气体的密度不再发生变化时，该反应达到平衡状态
D．若，4s后升温达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小
【答案】D
【解析】A．由表格可知，2s内消耗一氧化氮的物质的量为：0.020ml-0.008ml=0.012ml，所以一氧化氮的平均反应速率为，同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以在0~2s内氧气的反应速率为，故A错误；
B．当正逆反应速率相等时反应达到平衡状态，即，故B错误；
C．该体系为恒容状态，气体体积始终不变，根据质量守恒定律可知，气体密度也始终不变，故无法判断是否达到平衡状态，故C错误；
D．若，说明升高温度，平衡常数减小，则该反应为放热反应，第4s后升温至达到新平衡过程中升温瞬间逆反应速率增大，平衡左移，逆反应速率减小，故D正确；
故答案选D。
15.利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应的离子方程式为[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示，下列说法正确的是
A．上述正反应为吸热反应
B．15℃时，[Cu(NH3)3CO]+⇌[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数值为2×10-5
C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小，化学平衡常数减小
D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变
【答案】B
【解析】A．由题给数据可知，升高温度，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故A错误；
B．逆反应的化学平衡常数是正反应的化学平衡常数的倒数，则15℃时反应[Cu(NH3)3CO]+[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数为=2×10-5，故B正确；
C．该反应是气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的转化率减小，温度不变，平衡常数不变，故C错误；
D．化学平衡常数只和温度有关，温度不变，，平衡常数不变，故D错误；
故选B。
16.下列三个反应均用：表示，条件改变时变化如图所示(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)，据此分析下列说法确的是
A．反应Ⅰ中，达平衡后升高温度，K值增大
B．反应Ⅰ中，若，则有a+1＞c
C．反应Ⅱ中，达平衡后降低温度，C的体积分数减小
D．反应Ⅲ中，若，
【答案】B
【解析】A．由图可知，反应Ⅰ在相同压强下，升高温度，A的平衡转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，K值减小，A项错误；
B．由图可知，若p1＞p2，反应Ⅰ在相同温度下，增大压强，A的平衡转化率增大，平衡正向移动，则a+1＞c，B项正确；
C．由图可知，T1达到平衡的时间比T2达到平衡的时间短，则T1＞T2，升高温度，达到平衡时C的物质的量减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，达平衡后降低温度，平衡正向移动，C的体积分数增大，C项错误；
D．由图可知，若T1＞T2，反应Ⅲ在相同压强下，升高温度，A的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则∆H＜0，D项错误；
答案选B。
17.和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数
B．该反应中消耗，生成水蒸气
C．及时分离出，可加快该反应到达平衡状态
D．高温有利于羰基疏(COS)的生成
【答案】D
【解析】A．该反应的平衡常数K =，A错误；
B．没有给标准状况，不可以算气体体积，B错误；
C．及时分离出H2O，可使平衡正向移动，增大二氧化碳和硫化氢的转化率，没有加快该反应到达平衡状态，C错误；
D．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，提高COS的产率，D正确；
故选D。
18.已知：，反应速率表达式为是反应速率常数，只与温度有关)。下列说法正确的是
A．达到平衡后，充入NO2，v正增大，v逆减小
B．达到平衡后，加入催化剂，v正和v逆都增大
C．达到平衡后，升高温度，k正增大、k逆减小
D．若恒温恒压条件下充入NO，则平衡不移动
【答案】B
【分析】当反应达到平衡时，，根据可知，。
【解析】A．达到平衡后，充入NO2时，瞬间增大，正逆反应速率不相等，平衡被破坏，反应正向进行最终建立新平衡时、都增大，A错误；
B．达到平衡后，加入催化剂，、都增大且增大的幅度一样，B正确；
C．升高温度，、均增大，增大幅度小于增大幅度，C错误；
D．恒温恒压条件下充入NO，NO不参与反应，相当于减压，平衡向左移动，D错误；
故答案为：B。
19.在500℃、20MPa时，将、置于一个容积为5L的密闭容器中发生反应。反应过程中各种物质的物质的量变化如图所示(横纵坐标上的数值为虚线对应)：
（1）的对应的时间段为 。
（2）10min内以表示的平均反应速率为 。
（3）在反应进行至时，推测曲线发生变化的原因可能为 。在反应进行至时，推测曲线发生变化的原因可能为 。
（4）工业上可采取以下措施以提高原料利用率，且能用勒夏特列原理解释的是 。
A．加入催化剂B．升高温度
C．增大反应容器的压强D．设法分离产生的氨
【答案】（1）20~25min、35~40min （2） （3）增大压强 移走氨气 （4）CD
【解析】（1），则反应达到平衡状态，各物质的量不再改变，对应的时间段为20~25min、35~40min；
（2）10min内以表示的平均反应速率为；
（3）在反应进行至时，之后反应继续正向进行，导致氨气物质的量增大，一为气体分子数减小的，推测曲线发生变化的原因可能为增大压强；在反应进行至时，氨气的量突然减小，推测曲线发生变化的原因可能为移走氨气；
（4）A．加入催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，不能用勒夏特列原理解释；B．合成氨反应为放热反应，升高温度，反应逆向移动，不能提高原料利用率，能用勒夏特列原理解释；C．反应为气体分子数减小的反应，增大反应容器的压强，平衡正向移动，能提供原料利用率，能用勒夏特列原理解释；D．设法分离产生的氨，反应正向移动，能提供原料利用率，能用勒夏特列原理解释；故选CD。
20.回答下列问题。
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 kJ⋅ml，能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。
①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积
（2）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示：
①在0~25min内的平均反应速率为 。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A． B．气体的平均摩尔质量不变
C．混合气体的密度不变 D．K保持不变
（3）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染：
① kJ⋅ml某温度下，密闭容器中与NO的起始浓度分别为1ml⋅L、2ml⋅L，其中随时间变化如下图所示，时达到平衡，保持温度不变在时将容器容积压缩到一半，请画出区间随时间变化的曲线 。
②为提高反应中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因 。
【答案】（1）②④
（2）0.002 ml⋅L⋅min B
（3） 恒压充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向气体系数和变大的方向移动，即正反应方向移动，从而提高了的转化率
【解析】（1）①C为固体，增加C的物质的量反应速率不变，①错误；②升高温度，反应速率增大，②正确；③保持容器体积不变充入He气体，反应物和产物的浓度不变，反应速率不变，③错误；④缩小容器体积，反应物和产物浓度增大，反应速率增大，④正确；故答案选②④。
（2）①根据三种物质的反应速率和化学方程式可知，表示N2的曲线为B，0-25min内，N2的平均反应速率为0.05ml/L÷25min=0.002ml·L-1·min-1。
②A．3v正(H2)=4.5v正(NH3)=2v逆(NH3)，正逆反应速率不同，反应未达到平衡状态，A错误；
B．反应不是等体积反应且反应物和产物都是气体，随着反应进行，气体的平均摩尔质量不断变化，气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡，B正确；C．反应在恒容密闭容器中，且反应物和产物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，C错误；D．K值只与温度有关，温度不变，K值就不变，无法说明反应达到平衡，D错误；故答案选B。
（3）①初始时CH4浓度为1ml/L，NO浓度为2ml/L，随着反应进行NO浓度减小1.5ml/L，则CH4浓度减小0.375ml/L，t2时反应达到平衡，此时CH4浓度为0.625ml/L，保持温度不变，将容器容积压缩到一半，则CH4的浓度瞬间变为原来的两倍，达到1.25ml/L，压缩体积压强增大，因为该反应为等体积反应化学平衡不移动，因此后续CH4的浓度维持在1.25ml/L，图像为。
②恒压条件下充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，从而提高了NO2的转化率。
拓展培优
21.在一定温度下，氯气溶于水的过程为：
①Cl2(g) Cl2(aq) ΔH1
②Cl2(g)+H2O(l) HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq) ΔH2