(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí)第7章第2講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動(含解析)

第2講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動課程標(biāo)準(zhǔn)知識建構(gòu)1.了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)及能描述化學(xué)平衡狀態(tài)，判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡。2．通過實驗探究，了解濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，并能運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律，推測平衡移動方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。3．針對典型案例，能從限度、速率等角度對化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析。一、可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)1．可逆反應(yīng)(1)概念：在同一條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點：三同一小①相同條件下；②同時進(jìn)行；③反應(yīng)物與生成物同時存在；④任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于_100%。(3)表示：在方程式中用“”表示。2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)建立：對于只加入反應(yīng)物從正向建立的平衡：以上過程可以用速率－時間圖像表示如下(3)化學(xué)平衡的特點【診斷1】判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。(1)鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為可逆反應(yīng)()(2)在化學(xué)平衡的建立過程中，v正一定大于v逆()(3)對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)，當(dāng)v正(N2)＝v逆(NH3)時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)()(4)一個可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的最大限度()(5)恒溫恒容條件下反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，當(dāng)密度不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√二、化學(xué)平衡的移動1．化學(xué)平衡移動的過程2．化學(xué)平衡移動方向與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正>v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)v正＝v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不發(fā)生移動。(3)v正＜v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動。3．影響化學(xué)平衡的因素(1)改變下列條件對化學(xué)平衡的影響改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(qiáng)(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(2)溫度不變時濃度因素的“決定性作用”——分析“惰性氣體(不參加反應(yīng)的氣體)”對化學(xué)平衡的影響。①恒溫恒容條件②恒溫恒壓條件4．勒夏特列原理對于一個已經(jīng)達(dá)到平衡的體系，如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng))，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動?！驹\斷2】判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。(1)化學(xué)平衡正向移動，說明正反應(yīng)速率一定增大()(2)增大反應(yīng)物的量平衡一定會正向移動()(3)增大某一反應(yīng)物A的濃度，平衡正向移動時，反應(yīng)物的濃度一定小于原來的濃度，生成物的濃度一定大于原來的濃度()(4)增大壓強(qiáng)平衡正向移動，反應(yīng)物的濃度會減小，生成物的濃度會增大()(5)恒容條件下，增加氣體反應(yīng)物的量，平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大()(6)升高溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√考點一可逆反應(yīng)特點和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷【典例1】(2021·河北安平中學(xué)月考)在兩個絕熱恒容的密閉容器中分別進(jìn)行下列兩個可逆反應(yīng)：甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)現(xiàn)有下列狀態(tài)：①混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變②氣體的總物質(zhì)的量不再改變③各氣體組成濃度相等④反應(yīng)體系中溫度保持不變⑤斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍⑥混合氣體密度不變其中能表明甲、乙容器中反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．①③ B．④⑤C．③④ D．②⑥答案B解析①乙反應(yīng)的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，混合氣體平均相對分子質(zhì)量始終不變，所以無法判斷乙反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故①錯誤；②乙反應(yīng)的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，氣體的總物質(zhì)的量始終不變，所以氣體的總物質(zhì)的量不變無法判斷乙是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故②錯誤；③各氣體組成濃度相等，無法證明達(dá)到了平衡狀態(tài)，故③錯誤；④因為是絕熱容器，反應(yīng)體系中溫度保持不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故④正確；⑤斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故⑤正確；⑥乙反應(yīng)的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，容器的容積不變，所以密度始終不變，無法判斷乙是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑥錯誤；以上分析故選B。判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法(1)動態(tài)標(biāo)志：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：不同方向上的速率比等于化學(xué)計量數(shù)比，如aA＋bBcC＋dD，eq\f(v正A,v逆B)＝eq\f(a,b)時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標(biāo)志：“變量”不變在未達(dá)到平衡時不斷變化、在達(dá)到平衡時不再發(fā)生變化的各種物理量(如各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度、百分含量、壓強(qiáng)、密度或顏色等)，如果不再發(fā)生變化，即達(dá)到平衡狀態(tài)?？珊唵慰偨Y(jié)為“正逆相等，變量不變”?！緦c練1】(“極端轉(zhuǎn)化”法確定各物質(zhì)的量)一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D．c1的取值范圍為0＜c1＜0.14mol·L－1答案D解析平衡濃度之比為1∶3，轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點可知0＜c1＜0.14mol·L－1?！緦c練2】(化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷)(2020·衡陽高三調(diào)研)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)的溫度不再變化B．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C．相同時間內(nèi)，斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等D．容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2答案A解析已知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)絕熱容器內(nèi)的溫度不變時，達(dá)到平衡狀態(tài)，A項符合題意；反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)前后壓強(qiáng)均不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，B項不符合題意；斷開H—H鍵和生成N—H鍵均指正反應(yīng)方向，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項不符合題意；當(dāng)c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)為1∶3∶2時，無法證明正逆反應(yīng)速率相等，D項不符合題意?！緦c練3】(圖像法判斷平衡狀態(tài))一定溫度下，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒容密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()ABCD答案D解析氣體密度、ΔH是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志；該反應(yīng)是充入1molN2O4，正反應(yīng)速率應(yīng)是逐漸減小直至不變，C項的曲線趨勢不正確。考點二外界條件對化學(xué)平衡影響的判斷【典例2】已知某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋Y(g)mZ(g)ΔH＜0。反應(yīng)過程中，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，則t1時刻改變的條件可能是()A．升高溫度 B．加入更高效的催化劑C．增大壓強(qiáng) D．加入一定量的Z答案A解析正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，Z的物質(zhì)的量減少，X或Y的物質(zhì)的量增大，符合圖像，A正確；使用催化劑不影響化學(xué)平衡的移動，不符合圖像，B錯誤；由題圖知，反應(yīng)達(dá)到平衡時，Δn(X或Y)＝amol，Δn(Z)＝2amol，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即m＝2，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和相等，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動，不符合圖像，C錯誤；加入一定量的Z，t1判斷化學(xué)平衡移動方向的思維流程【對點練4】(平衡移動方向的判斷)(2020·江西名師聯(lián)盟第一次模擬測試)關(guān)于一定條件下的化學(xué)平衡H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＜0，下列說法正確的是()A．恒溫恒容，充入H2，v(正)增大，平衡右移B．恒溫恒容，充入He，v(正)增大，平衡右移C．加壓，v(正)，v(逆)不變，平衡不移動D．升溫，v(正)減小，v(逆)增大，平衡左移答案A解析恒溫恒容，充入H2，H2濃度增大，v(正)增大，平衡右移，故A正確；恒溫恒容，充入He，各反應(yīng)物濃度都不變，v(正)不變，平衡不移動，故B錯誤；加壓，容積縮小，各物質(zhì)濃度均增大，v(正)、v(逆)都增大，平衡不移動，故C錯誤；升溫，v(正)增大，v(逆)增大，由于正反應(yīng)放熱，所以平衡左移，故D錯誤?！緦c練5】(選取措施使化學(xué)平衡定向移動)(2020·湖南常德市高三協(xié)作考)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：eq\f(1,3)Fe2O3(s)＋CO(g)eq\f(2,3)Fe(s)＋CO2(g)ΔH＜0，欲提高上述反應(yīng)CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是()A．移出部分CO2 B．提高反應(yīng)溫度C．加入合適的催化劑 D．減小容器的容積答案A解析移出部分CO2，平衡正向移動，故A正確；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度，平衡逆向移動，故B錯誤；加入合適的催化劑，對平衡沒有影響，故C錯誤；反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，減小容器的容積，平衡不移動，故D錯誤?！緦c練6】(新舊平衡的比較)(2021·1月遼寧普高校招生考試適應(yīng)性測試，7)某溫度下，在一恒容密閉容器中進(jìn)行如下兩個反應(yīng)并達(dá)到平衡：①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)ΔH1<0②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)ΔH2>0下列敘述錯誤的是()A.加入適量Z，①和②平衡均不移動B.通入稀有氣體Ar，①平衡正向移動C.降溫時無法判斷Q濃度的增減D.通入Y，則N的濃度增大答案B解析Z為固體，加入適量Z不影響反應(yīng)①的平衡移動，而反應(yīng)②與Z無關(guān)，故加入Z也不影響反應(yīng)②的平衡移動，A正確；通入稀有氣體Ar，由于容器體積不變，故氣體濃度不發(fā)生改變，反應(yīng)①的平衡不移動，B錯誤；溫度降低，反應(yīng)①正向進(jìn)行，反應(yīng)②逆向進(jìn)行，但兩個反應(yīng)中反應(yīng)物的起始濃度未知，故無法判斷Q濃度的增減，C正確；通入氣體Y，反應(yīng)①平衡正向移動，Q的濃度增大，導(dǎo)致反應(yīng)②平衡逆向移動，則N的濃度增大，D正確。分析化學(xué)平衡移動問題的注意事項(1)不要把v正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來，只有v正＞v逆時，才使平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)同等程度地改變氣體反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。(3)對于縮小體積增大壓強(qiáng)，不管是否移動，各成分的濃度均增大，但增大的倍數(shù)可能不同也可能相同?？键c三化學(xué)平衡移動原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用【典例3】經(jīng)過科學(xué)家的大量研究，工業(yè)上氮氣和氫氣在一定條件下直接化合制得氨。圖1是工業(yè)合成氨生產(chǎn)的示意圖。(1)圖1中分離出物質(zhì)X的化學(xué)式為________。(2)圖1中選定500℃、20～50MPa條件的主要原因是________A．溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響B(tài)．鐵觸媒在該溫度時活性大C．工業(yè)生產(chǎn)受動力、材料、設(shè)備等條件的限制(3)改變反應(yīng)條件，會使平衡發(fā)生移動。圖2表示隨條件改變，氨氣百分含量的變化趨勢。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時，變化趨勢正確的是(選填a、b、c)________。當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時，變化趨勢正確的是(選填a、b、c)________。答案(1)NH3(2)BC(3)ca解析(1)合成氨工業(yè)有下列流程：原料氣制備、原料氣凈化和壓縮、氨的合成、氨的分離，從圖1生產(chǎn)流程知，原料氣N2和H2，經(jīng)過鐵觸媒得到N2、H2、NH3混合氣體，再經(jīng)冷卻、分離出NH3，所以X為NH3，Y為N2和H2的混合氣，再循環(huán)利用；(2)A項，升高溫度，能使反應(yīng)速率加快，但該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于氨的合成；增大壓強(qiáng)，能使反應(yīng)速率加快，平衡也向正反應(yīng)方向移動，錯誤；B項，實際生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，催化劑的催化活性最高，可以增加反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間，正確；C項，工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理是：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(20～50MPa),\s\do5(500℃、鐵觸媒))2NH3ΔH＜0，從化學(xué)平衡的角度看，溫度越低，壓強(qiáng)越大，越有利于合成氨，工業(yè)生產(chǎn)以經(jīng)濟(jì)利益最大化為目的，所以工業(yè)生產(chǎn)受動力、材料、設(shè)備等條件的限制，目前的生產(chǎn)條件為：催化劑為鐵觸媒，溫度為400～500℃，壓強(qiáng)20～50MPa，正確；(3)正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)越大，越有利于合成氨，增大壓強(qiáng)時平衡向右移動，氨氣的百分含量增大，結(jié)合圖像可知，c符合要求。又因為合成氨反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，隨溫度的升高，平衡向氨氣含量減少的方向移動，結(jié)合圖像可知，a符合要求。工業(yè)合成氨適宜條件的選擇(1)反應(yīng)原理N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1(2)反應(yīng)特點：①反應(yīng)為可逆反應(yīng)；②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；③反應(yīng)物、生成物均為氣體，且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)。(3)反應(yīng)條件的選擇反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對平衡混合物中氨含量的影響合成氨條件的選擇增大壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率平衡正向移動，提高平衡混合物中氨的含量壓強(qiáng)增大，有利于氨的合成，但需要動力大，對材料、設(shè)備的要求高。故采用10～30MPa的高壓升高溫度增大反應(yīng)速率平衡逆向移動，降低平衡混合物中氨的含量溫度要適宜，既要保證反應(yīng)有較快的速率，又要使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能太低。故采用400～500℃左右的溫度，并且在該溫度下催化劑的活性最大使用催化劑增大反應(yīng)速率沒有影響工業(yè)上一般選用鐵觸媒作催化劑(4)原料氣的充分利用合成氨反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較低，從原料充分利用的角度分析，工業(yè)生產(chǎn)中可采用循環(huán)操作的方法以提高原料的利用率?！緦c練7】(平衡移動原理用于工業(yè)合成氨)如圖為工業(yè)合成氨的流程圖。圖中為提高原料轉(zhuǎn)化率采取的措施是()A．①②③ B．①③⑤C．②④⑤ D．②③④答案C解析工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)氣體體積減小，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；依據(jù)合成氨的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施為：增大壓強(qiáng)，液化分離出氨氣，氮氣和氫氣的循環(huán)使用?！緦c練8】(平衡移動原理用于化工生產(chǎn))CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“＞”或“＜”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是__________________________答案＜在1.3×104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)，CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時生產(chǎn)成本增加解析從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，故ΔH＜0，綜合溫度、壓強(qiáng)對CO轉(zhuǎn)化率的影響，在1.3×104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強(qiáng)。1.化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制2.平衡類問題需考慮的幾個方面(1)原料的來源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對平衡的影響。(2)原料的循環(huán)利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對平衡造成的影響。(6)改變外界條件對多平衡體系的影響。微專題26化學(xué)平衡圖像類型一、百分含量、轉(zhuǎn)化率、時間、溫度、壓強(qiáng)等多維圖像分析1．常見圖像形式2．解題步驟3．解題技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)—時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的先達(dá)到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率大，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對大小；三看化學(xué)平衡移動的方向。【典例1】在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，在溫度T1、T2下，X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．該反應(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量大于進(jìn)行到W點放出的熱量B．T2溫度下，在O～t1時間內(nèi)，v(Y)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1C．M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小答案C解析由圖可知，溫度為T1先到達(dá)平衡，所以T1>T2，溫度越高，平衡時X的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。進(jìn)行到M點X的轉(zhuǎn)化率較低，由于正向是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量少，故A錯誤；T2溫度下，在O～t1時間內(nèi)，X的濃度變化為：c(X)＝(a－b)mol·L－1，則Y的濃度變化為c(Y)＝eq\f(1,2)c(X)＝eq\f(a－b,2)mol·L－1，所以v(Y)＝eq\f(a－b,2t1)mol·L－1·min－1，故B錯誤；根據(jù)圖像可知，溫度為T1時反應(yīng)首先達(dá)到平衡狀態(tài)；溫度高反應(yīng)速率快，到達(dá)平衡的時間少，則溫度是T1>T2；M點溫度高于N點溫度，且N點反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，此時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即N點的逆反應(yīng)速率小于N點的正反應(yīng)速率，因此M點的正反應(yīng)速率大于N點的逆反應(yīng)速率，故C正確；M點時再加入一定量X，達(dá)到的新平衡與原平衡比較，壓強(qiáng)增大，增大壓強(qiáng)平衡正移，則X的轉(zhuǎn)化率增大，所以M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大，故D錯誤。類型二、新型圖像的探究應(yīng)用【典例2】(2019·全國卷Ⅰ)水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉栴}：(1)Shibata曾做過下列實驗：①使純H2緩慢地通過處于721℃下的過量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s)，平衡后氣體中H2②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實驗結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃時，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________A．＜0.25 B．0.25C．0.25～0.50 D．0.50E．＞0.50(3)Shoichi研究了467℃、489℃時水煤氣變換(ΔH＜0)中CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系(如圖所示)，催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH計算曲線a的反應(yīng)在30～90min內(nèi)的平均速率eq\x\to(v)(a)＝________kPa·min－1。467℃時pH2和pCO隨時間變化關(guān)系的曲線分別是________、________。489℃時pH2和pCO隨時間變化關(guān)系的曲線分別是________、________。答案(1)大于(2)C(3)0.0047bcad解析(1)由題給信息①可知，H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)(ⅰ)K1＝eq\f(cH2O,cH2)＝eq\f(1－0.0250,0.0250)＝39，由題給信息②可知，CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)(ⅱ)K2＝eq\f(cCO2,cCO)＝eq\f(1－0.0192,0.0192)≈51.08。相同溫度下，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)傾向越大，故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)第(1)問和第(2)問的溫度相同，利用蓋斯定律，由(ⅱ)－(ⅰ)得CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K＝eq\f(K2,K1)＝eq\f(51.08,39)≈1.31。設(shè)起始時CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為1mol，容器容積為1L，在721℃下，反應(yīng)達(dá)平衡時H2的物質(zhì)的量為xmol。eq\a\vs4\ac\hs10\co8(,CO（g）,＋,H2O（g）,,H2（g）,＋,CO2（g）,起始（mol）,1,,1,,0,,0,轉(zhuǎn)化（mol）,x,,x,,x,,x,平衡（mol）,（1－x）,,（1－x）,,x,,x)K＝eq\f(x2,1－x2)＝1.31，x＝0.534，則平衡時H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(x,2)＝0.267，故選C。(3)由題圖可知，30～90min內(nèi)eq\x\to(v)(a)＝eq\f(4.08－3.80kPa,90min－30min)＝0.0047kPa·min－1。水煤氣變換中CO是反應(yīng)物，H2是產(chǎn)物，又該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動，重新達(dá)到平衡時，H2的壓強(qiáng)減小，CO的壓強(qiáng)增大。故a曲線代表489℃時，pH2隨時間變化關(guān)系的曲線，d曲線代表489℃時pCO隨時間變化關(guān)系的曲線，b曲線代表467℃時pH2隨時間變化關(guān)系的曲線，c曲線代表467℃時pCO隨時間變化關(guān)系的曲線。1．CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH?，F(xiàn)在容積均為1L的a、b、c、d、e五個密閉容器中分別充入1molCO和2molH2的混合氣體，控溫，進(jìn)行實驗，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖1和圖2。下列敘述不正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH<0B．在500℃C．平衡常數(shù)K1(300℃)＜K2(500D．圖2中達(dá)化學(xué)平衡的點為c、d、e答案C解析A．根據(jù)圖1,300℃時，甲醇物質(zhì)的量為0.8mol，500℃時甲醇物質(zhì)的量為0.6mol，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，根據(jù)勒夏特列原理，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，故A說法正確；B.500℃時甲醇的物質(zhì)的量為0.6mol，則消耗CO的物質(zhì)的量為0.6mol，即CO的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.6mol,1mol)×100%＝60%，故B說法正確；C.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)減小，即K1(300℃)＞K2(500℃)，故C說法錯誤；D.a到c反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，還沒有達(dá)到平衡，當(dāng)達(dá)到平衡時，甲醇的物質(zhì)的量最大，即c、d、2．(2020·課標(biāo)全國Ⅰ，28節(jié)選)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(,\s\up7(釩催化劑))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時的α＝________，判斷的依據(jù)是____________影響α的因素有_________________________。答案0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa>2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度解析由題給反應(yīng)式知，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，其他條件一定時，增大壓強(qiáng)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，故p1＝5.0MPa。結(jié)合題圖知5.0MPa、550℃時對應(yīng)的SO23．(2020·課標(biāo)全國Ⅲ，28節(jié)選)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域。理論計算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是________、________。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。答案dc小于解析反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2＋6H2CH2=CH2＋4H2O，其中CO2和H2的系數(shù)之比為1∶3，開始時加入的n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，則平衡時n(CO2)∶n(H2)也應(yīng)為1∶3，n(C2H4)∶n(H2O)應(yīng)為1∶4，由題圖可知，曲線a為H2，b為H2O，c為CO2，d為C2H4，隨溫度升高，平衡時C2H4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，H2和CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增加，說明升高溫度平衡逆向移動，根據(jù)升高溫度平衡向吸熱的方向移動，知正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)，ΔH小于0。4．(2020·山東學(xué)業(yè)水平等級考試，18節(jié)選)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝40.9kJ·mol－1回答下列問題：不同壓強(qiáng)下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，實驗測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。已知：CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為＝eq\f(nCO2初始－nCO2平衡,nCO2初始)×100%CH3OH的平衡產(chǎn)率＝eq\f(nCH3OH平衡,nCO2初始)×100%其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖________(填“甲”或“乙”)；壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序為________；圖乙中T1溫度時，三條曲線幾乎交于一點的原因是______________________。答案乙p1、p2、p3T1時以反應(yīng)Ⅲ為主，反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響解析反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，故低溫階段，溫度越高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越低，而反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，溫度較高時，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，則溫度越高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越高，即圖乙的縱坐標(biāo)表示的是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)越大，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越高，故壓強(qiáng)由大到小的順序是p1、p2、p3。反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，溫度較高時，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，且反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等，故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不再受壓強(qiáng)影響。5．(2020·天津?qū)W業(yè)水平等級考試，16節(jié)選)用H2還原CO2可以在一定條件下合成CH3OH(不考慮副反應(yīng))CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1∶3時，該反應(yīng)在無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因為__________________。②P點甲醇產(chǎn)率高于T點的原因為__________________。③根據(jù)圖示，在此條件下采用該分子篩膜時的最佳反應(yīng)溫度為________℃。答案①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(或平衡常數(shù)減小)②分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率升高③210解析①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高有利于平衡逆向移動，甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低。②P點對應(yīng)反應(yīng)有分子篩膜，分子篩膜能選擇性分離出水，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故P點甲醇產(chǎn)率高于T點甲醇產(chǎn)率。③由圖知，當(dāng)溫度為210℃時，甲醇的產(chǎn)率最高，因此最佳反應(yīng)溫度為210℃1．(雙選)(2020·浙江1月選考改編)已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，將一定量，N2O4氣體充入恒容的密閉容器中，控制反應(yīng)溫度為T1。下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是()A．氣體的壓強(qiáng)不變 B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)C．K不變 D．容器內(nèi)顏色不變答案AD解析A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等，說明氣體的壓強(qiáng)會發(fā)生變化，氣體的壓強(qiáng)不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡，A正確；B.反應(yīng)達(dá)到平衡時，v正＝v逆，應(yīng)滿足2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，B錯誤；C.K只隨溫度的改變而改變，C錯誤；D.容器內(nèi)顏色不變說明c(NO2)不變，可以說明達(dá)到化學(xué)平衡，D正確。2．(2020·7月浙江選考，20)一定條件下：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時，下列條件中，測定結(jié)果誤差最小的是()A．溫度0℃B．溫度130℃C．溫度25℃D．溫度130℃答案D解析測定NO2的相對分子質(zhì)量時，N2O4越少越好，即使平衡逆向移動。正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，要使平衡逆向移動，需減小壓強(qiáng)、升高溫度，則選D項。3．(2019·海南卷)反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH>0，在一定條件下于密閉容器中達(dá)到平衡。下列各項措施中，不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是()A．增大容器容積 B．升高反應(yīng)溫度C．分離出部分氫氣 D．等容下通入惰性氣體答案D4．(2020·山東卷)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝＋40.9kJ·mol－1為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為________(填標(biāo)號)。A．低溫、高壓 B．高溫、低壓C．低溫、低壓 D．高溫、高壓答案A解析目的是探究有利于提高CH3OH的產(chǎn)率的影響因素，則反應(yīng)Ⅰ為主反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為副反應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ正向是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，高壓、低溫均有利于主反應(yīng)Ⅰ平衡的正向移動，反應(yīng)Ⅲ受到抑制、反應(yīng)Ⅲ的抑制導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ也受到抑制，所以同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件為高壓、低溫，故A正確。5．(2020·課標(biāo)全國Ⅱ)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝＋137kJ·mol－1，提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有________、________。答案升高溫度減小壓強(qiáng)(增大體積)解析C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝137kJ·mol－1是一個氣體物質(zhì)的量增大的吸熱反應(yīng)，提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使化學(xué)平衡右移，可以采用的措施有升高溫度、減小壓強(qiáng)(增大體積)等。6．(2020·新課標(biāo)Ⅲ)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域。CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)________(填“變大”“變小”或“不變”)。答案1∶4變大解析CO2催化加氫生成乙烯和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2CO2＋6H2CH2=CH2＋4H2O，則該反應(yīng)中產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4；由于該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，若增大壓強(qiáng)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，n(C2H4)變大。7．(2020·浙江1月選考)NO氧化反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH1＜0，分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過程能量變化示意圖如圖。Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)ΔH1Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH2在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其它條件不變，控制反應(yīng)溫度分別為T3和T4(T4＞T3)，測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖2所示。轉(zhuǎn)化相同量的NO，在溫度________(填“T3”或“T4”)下消耗的時間較長，試結(jié)合反應(yīng)過程能量圖(圖1)分析其原因_________________。答案T4ΔH1＜0，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對反應(yīng)Ⅱ速率的影響解析根據(jù)圖像T4沒有T3陡，則轉(zhuǎn)化相同量的NO，T4下耗時更長，該反應(yīng)的ΔH1＜0，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對反應(yīng)Ⅱ速率的影響。一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．下列事實不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是()A．在強(qiáng)堿存在的條件下，酯的水解反應(yīng)進(jìn)行較完全B．加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C．可用濃氨水和NaOH固體快速制取氨氣D．加壓條件下有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3答案B解析應(yīng)注意區(qū)別化學(xué)平衡移動原理和化學(xué)反應(yīng)速率理論的應(yīng)用范圍，加催化劑只能提高反應(yīng)速率，故B項不能用化學(xué)平衡移動原理解釋。2．(2020·濟(jì)南萊蕪區(qū)期末)在一密閉燒瓶中注入NO2，在25℃時建立下列平衡：2NO2N2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，若把燒瓶置于100①顏色②平均相對分子質(zhì)量③質(zhì)量④壓強(qiáng)⑤密度其中不變的是()A．②④ B．③④C．③⑤ D．①③答案C解析可逆反應(yīng)：2NO2N2O4的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。①二氧化氮的濃度增大，顏色加深；②混合氣體總的物質(zhì)的量增大，但總質(zhì)量不變，根據(jù)M＝eq\f(m,n)可知，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減??；③混合氣體總的質(zhì)量不變；④升高溫度，化學(xué)平衡向左移動，混合氣體總的物質(zhì)的量增大，容器的容積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大；⑤混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，混合氣體的密度不變。3．在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是()A．Z為0.3mol·L－1 B．Y2為0.4mol·L－1C．X2為0.2mol·L－1 D．Z為0.4mol·L－1答案A4．(2020·遵義航天高級中學(xué)月考)對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是()A．達(dá)到化學(xué)平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時，消耗nmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．達(dá)到化學(xué)平衡時，若增加容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3)＝3v逆(H2O)答案A解析4v正(O2)＝5v逆(NO)中，不同物質(zhì)表示正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，表示正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；若單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時，消耗nmolNH3，都表示反應(yīng)正向進(jìn)行，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，B錯誤；達(dá)到化學(xué)平衡時，若增加容器容積，則物質(zhì)的濃度減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，C錯誤；正確的化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，D錯誤。5．已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是()A．升高溫度，K增大B．減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加C．更換高效催化劑，α(CO)增大D．充入一定量的氮氣，n(H2)不變答案D解析A項，ΔH<0，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡常數(shù)減小，錯誤；B項，反應(yīng)前氣體的化學(xué)計量數(shù)之和等于反應(yīng)后氣體的計量數(shù)之和，減小壓強(qiáng)，平衡不移動，n(CO2)不變，錯誤；C項，催化劑能改變反應(yīng)速率，但不會引起化學(xué)平衡的移動，所以α(CO)不變，錯誤；D項，充入一定量的氮氣，平衡向氣體體積增大的方向移動，但該反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，n(H2)不變，正確。6．(2020·撫州高三模擬)在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器縮小為原來的一半，當(dāng)達(dá)到新的平衡時，A的濃度是原來的1.6倍，則下列說法正確的是()A．平衡向逆反應(yīng)方向移動B．a(chǎn)＜c＋dC．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大D．物質(zhì)D的濃度減小答案C解析容器縮小為原來的一半，若平衡不移動，則A的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，新的平衡時，A的濃度是原來的1.6倍，說明平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大。7．如圖所示，向恒溫恒壓容器中充入2molNO、1molO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。下列情況不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．容器容積不再改變B．混合氣體的顏色不再改變C．混合氣體的密度不再改變D．NO與O2的物質(zhì)的量的比值不再改變答案D解析這是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng)，恒壓條件下，體積不變，說明達(dá)到平衡，A正確；ρ＝eq\f(m,V)，密度不變，說明達(dá)到平衡，C正確；顏色不變，即c(NO2)不變，說明達(dá)到平衡，B正確；NO、O2按化學(xué)計量數(shù)比投料，反應(yīng)過程中無論平衡與否，物質(zhì)的量之比始終為化學(xué)計量數(shù)之比，D錯誤。8．一定條件下，通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH＞0。該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化與圖像相符的是()選項xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率答案A解析該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)。A項，升高溫度，平衡正向移動，氣體的總質(zhì)量增加，由于恒容密閉容器中氣體總體積不變，故混合氣體的密度增大，正確；B項，增加CO的量，平衡正向移動，但CO的轉(zhuǎn)化率降低，故CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小，錯誤；C項，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，錯誤；D項，因MgSO4為固體，增加其質(zhì)量，對CO的轉(zhuǎn)化率沒有影響，錯誤。9．一定條件下，通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH＞0，該反應(yīng)在某密閉容器中達(dá)到平衡。下列分析正確的是()A．恒溫恒容時，充入CO氣體，達(dá)到新平衡時eq\f(cCO2,cCO)增大B．容積不變時，升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小C．恒溫恒容時，分離出部分SO2氣體可提高M(jìn)gSO4的轉(zhuǎn)化率D．恒溫時，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小答案C解析恒溫恒容時，充入CO氣體，由于反應(yīng)物中只有CO為氣體，相當(dāng)于加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動，達(dá)到新平衡時eq\f(cCO2,cCO)減小，故A錯誤；正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，CO2和SO2的相對分子質(zhì)量均比CO大，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，故B錯誤；分離出SO2，減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，MgSO4消耗量增大，即轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故D錯誤。10．在一定溫度下，在3個容積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡，下列說法正確的是()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度/(mol·L－1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.該反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱B．達(dá)到平衡時，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大C．達(dá)到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D．達(dá)到平衡時，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大答案D解析對比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當(dāng)，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時c(CH3OH)小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；Ⅱ相對于Ⅰ成比例增加投料量，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率提高，所以Ⅱ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大，B錯誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，且Ⅲ的溫度比Ⅱ高，相對于Ⅱ，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c(H2)增大，C錯誤；對比Ⅰ和Ⅲ，若溫度相同，兩者建立等效平衡，兩容器中速率相等，但Ⅲ中溫度高，速率加快，達(dá)到平衡后，正反應(yīng)速率大，D正確。11．在某一溫度下，某一密閉容器中，M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示，若其他條件不變，當(dāng)溫度分別為T1和T2時，N的體積分?jǐn)?shù)與時間關(guān)系如圖b所示。則下列結(jié)論正確的是()A．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式M(g)＋3N(g)2R(g)ΔH＞0B．達(dá)到平衡后，若其他條件不變，減小容器體積，平衡向逆反應(yīng)方向移動C．達(dá)到平衡后，若其他條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，M的轉(zhuǎn)化率減小D．達(dá)到平衡后，若其他條件不變，通入稀有氣體，平衡一定向正反應(yīng)方向移動答案C解析從圖a可得出該反應(yīng)為M(g)＋3N(g)2R(g)，從圖b中可看出T1＞T2，升高溫度，N的體積分?jǐn)?shù)變大，即平衡逆向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項錯誤；縮小容器的體積，即增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，B項錯誤；升高溫度，v正、v逆均增大，平衡逆向移動，M的轉(zhuǎn)化率減小，C項正確；若是在恒溫恒容的容器中通入稀有氣體，則平衡不移動，D項錯誤。12．在溫度T1和T2時，分別將0.50molCH4和1.20molNO2充入體積為1L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，測得n(CH4)隨時間變化數(shù)據(jù)如下表：時間/min010204050T1n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10T2n(CH4)/mol0.500.300.18…0.15下列說法不正確的是()A．T2時，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為70.0%B．該反應(yīng)的ΔH＞0、T1＜T2C．保持其他條件不變，T1時向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g)，平衡不移動D．保持其他條件不變，T1時向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，與原平衡相比，達(dá)新平衡時N2的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小答案B解析A項，50min時，反應(yīng)達(dá)到平衡，甲烷的轉(zhuǎn)化率(0.5－0.15)/0.5×100%＝70.0%，故A正確；B項，如果該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，T2時達(dá)到平衡，CH4的物質(zhì)的量大于T1，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，消耗甲烷較多，因此T1>T2，故B錯誤；C項，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K＝c2(H2O)×c(CO2)×c(N2)/[c2(NO2)×c(CH4)]＝0.82×0.4×0.4/(0.42×0.1)＝6.4，再充入0.3molCH4和0.8molH2O，此時的Qc＝1.62×0.4×0.4/(0.42×0.4)＝6.4＝K，化學(xué)平衡不移動，故C正確；D項，達(dá)到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，平衡向正反應(yīng)方向移動，N2的濃度增大，但氮氣的體積分?jǐn)?shù)減小，故D正確。二、非選擇題(本題包括3小題)13．在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強(qiáng)；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量(1)能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(2)能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(4)能說明C(s)＋CO2(g)2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(5)能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(6)能說明5CO(g)＋I(xiàn)2O5(s)5CO2(g)＋I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。答案(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦14．(2020·7月浙江選考，29)研究CO2氧化C2H6制C2H4對資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有：ⅠC2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝136kJ·mo