易錯點4 平衡狀態(tài)和平衡計算-2022-2023學年高二化學期末復習易錯歸納與鞏固（人教版2019選擇性必修1）（教師版）

試卷第=page88頁，共=sectionpages1111頁易錯點4平衡狀態(tài)和平衡計算易錯題【01】平衡狀態(tài)的標志1.直接標志（1）正逆反應速率相等，也就是v（正）=v（逆）。對于這個標志的使用有注意兩點：一是反應速率應有一正一逆，二是正逆反應速率相等。（2）各組分的物質的量濃度保持一定，也就是不再發(fā)生改變。2.等價標志（1）與v正=v逆等價的標志：從物質的生成速率和消耗速率角度進行判斷，對于同一物質，某物質的生成速率等于消耗速率；對于不同物質，速率之比等于化學反應方程式的系數(shù)之比，但必須是不同方向的化學反應速率；從同一時間物質的變化角度進行判斷，對于同一物質，同一時間內，生成的物質的量等于消耗的物質的量，對于不同物質，同一時間內，生成的物質的量與消耗的物質的量之比等于化學反應方程式系數(shù)之比；從正逆反應速率的變化角度進行判斷，正逆反應速率不再發(fā)生改變；從物質的微觀變化角度進行判斷，如從單位時間內化學鍵的變化情況、單位時間內電子得失情況的變化、單位時間內分子的變化情況等等。對反應N2+3H2

?2NH3，當有3molH—H鍵斷裂，同時有6molN—H鍵斷裂，則該反應達到了化學平衡。（2）與各組分的物質的量濃度保持一致等價的標志：從質量角度進行判斷，如各組分質量不再發(fā)生變化，反應物總質量或生成物總質量不再發(fā)生變化，各組分的質量分數(shù)不再發(fā)生變化等；從物質的量角度進行判斷，如各組分物質的量不再發(fā)生變化，各組分的物質的量分數(shù)不再發(fā)生變化，反應物總的物質的量或生成物總的物質的量不再發(fā)生變化（只適用與反應前后體積發(fā)生改變的反應，對于等體積如H2

+I2

?2HI的反應除外）；對于有氣體參加的反應，且反應前后氣體體積發(fā)生改變的反應，還可以采用以下特殊的判斷標志，如總物質的量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）保持不變，利用總壓強作為判斷標志，要從PV=nRT公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關注反應前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個條件，則壓強恒定反應平衡；利用平均摩爾質量（平均相對分子質量）作為判斷標志，要從M=m/n公式出發(fā)，先看反應前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉變化氣體），再看反應前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個條件，則平均摩爾質量恒定反應平衡；利用混合物的密度作為判斷標志，要從ρ=m/V公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關注反應前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉變化氣體），如滿足上述兩個條件，則密度恒定反應平衡。總之，反應前后一直發(fā)生改變的物理量不再發(fā)生改變則可以作為平衡的標志，而反應前后一直不變的物質量恒定則不可以作為平衡的標志。易錯題【02】平衡常數(shù)（1）定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，該常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)。對于可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，化學平衡常數(shù)K＝。（2）意義：一定溫度下，平衡常數(shù)K越大，表示反應進行的程度越大，反應物的轉化率越大；平衡常數(shù)K越小，表示反應進行的程度越小，反應物的轉化率越小。（3）書寫：①②如果某個反應可以表示為兩個或多個反應的總和，則總反應的平衡常數(shù)等于各分步反應平衡常數(shù)之積。如已知：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)K1，2CO2(g)2CO(g)+O2

K2，

則CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。（4）影響因素：K的大小與物質的濃度、壓強等無關，只隨溫度的變化而變化。（5）應用：①某溫度下，某時刻反應是否達平衡，可用該時刻產物的濃度商Qc與Kc比較大小來判斷。當Qc>kc，υ(正)<υ(逆),未達平衡，反應逆向進行；當Qc<kc，υ(正)>υ(逆),未達平衡，反應正向進行；當Qc=kc，υ(正)=υ(逆),達到平衡，平衡不移動。②利用化學平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應的熱效應，若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應易錯題【03】平衡計算1.計算模式：化學平衡計算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具體步驟是在化學方程式下寫出有關物質起始時的物質的量、發(fā)生轉化的物質的量、平衡時的物質的量(也可以是物質的量濃度或同溫同壓下氣體的體積)，再根據(jù)題意列式求解，起始、轉化、平衡是化學平衡計算的“三步曲”，三步是化學平衡計算的一般格式，根據(jù)題意和恰當?shù)募僭O列出起始量、轉化量、平衡量。但要注意計算的單位必須保持統(tǒng)一，可用mol、mol/L，也可用L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)n(起始)/molab00n(轉化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola－mxb－nxpxqx反應可從左向右開始，也可以從右向左開始，也可以多種物質同時充入?？赡娣磻_到平衡狀態(tài)時各物質濃度間的關系。反應物：平衡濃度=起始濃度-轉化濃度；生成物：平衡濃度=起始濃度+轉化濃度，其中各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比。2.解題思路：具體題目要具體分析，靈活設立，一般設某物質的轉化量為x；根據(jù)反應物、生成物及變化量的三者關系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質的起始量、變化量、平衡量并按“模式”列表；明確了“始”、“變”、“平”三個量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應關系求平衡時某成分的濃度、反應物轉化率等，得出題目答案。3.計算公式：(1)變化量之比等于化學計量數(shù)之比v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未達到平衡時，用于確定化學方程式中未知的化學計量數(shù))。(2)化學平衡常數(shù)K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝eq\f(px/Vp·qx/Vq,[a－mx/V]m·[b－nx/V]n)，若用任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示。則其與K比較，當Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。(3)平衡濃度c(A)平＝eq\f(nA平,V)＝eq\f(a－mx,V)。(4)反應物轉化率α(A)＝eq\f(nA消耗,nA起始)×100%＝eq\f(mx,a)×100%。(5)平衡百分含量φ(A)＝eq\f(nA平,n總)×100%。(6)平衡時與起始時的壓強比eq\f(p平,p始)＝eq\f(n平,n始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)(同T、V時)，混合氣體的密度比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\x\to(M)1,\x\to(M)2)(同T、p時)，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(V2,V1)(同質量的氣體時)等。(7)混合氣體的密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(m,V)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)(T、V不變時，eq\x\to(ρ)不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質量eq\x\to(M)＝eq\f(m,n)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)。典例分析例1、在一定溫度下的定容容器中，當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的壓強②混合氣體的密度③B的物質的量濃度④混合氣體的總物質的量⑤混合氣體的平均相對分子質量⑥v(C)與v(D)的比值⑦混合氣體的總質量⑧混合氣體的總體積⑨C、D的分子數(shù)之比為1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨【解析】要理解化學平衡狀態(tài)的特點“等、動、定”的含義，在判斷化學平衡狀態(tài)時還要注意反應前后氣體體積是否相等。題給反應是一個反應前后氣體體積不相等的反應，因此在定容容器中，若①混合氣體的壓強、③B的物質的量濃度、④混合氣體的總物質的量、⑤混合氣體的平均相對分子質量不再變化，均能證明該反應達到化學平衡狀態(tài)。而②中ρ＝eq\f(mg,V容)始終不變化，⑥中沒指明反應進行的方向，⑦m(g)始終不變化，⑧在定容容器中，混合氣體的總體積不能作為判斷依據(jù)，⑨反應未達到平衡時，C、D氣體的分子數(shù)之比也為1∶1。答案：B例2、(1)化學平衡常數(shù)K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示_________，K值的大小與溫度的關系是：溫度升高，K值______________(填“一定增大”“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。(2)在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2＋Q(Q＞0)，CO和H2O的濃度變化如圖所示，則0～4min間平均反應速率v(CO)＝________mol/(L·min)。(3)t℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如下表，t℃時物質濃度(mol/L)的變化時間(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c34c1c2c3c350.1160.2160.08460.960.2660.104①表中3～4min之間反應處于________狀態(tài)；c1數(shù)值________0.08mol/L(填“大于”“小于”或“等于”)。②反應在4～5min間，平衡逆向移動，可能的原因是________(單選)，表中5～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是________。a．增加水蒸氣b．降低溫度c．使用催化劑 d．增加氫氣濃度【答案】(1)可逆反應進行的程度越大可能增大也可能減小(2)0.03(3)①平衡大于②da【解析】(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可以作出回答。(2)v(CO)＝eq\f(0.20mol/L－0.08mol/L,4min)＝0.03mol/(L·min)；(3)由題設表格中數(shù)據(jù)分析3～4min時各物質的濃度沒變，說明處于平衡狀態(tài)；根據(jù)題給表中數(shù)據(jù)0～2minc(CO)每分鐘減少eq\f(0.200mol/L－0.138mol/L,2)＝0.031mol/L，根據(jù)速率與濃度的關系，隨濃度的減小，CO的變化速率減小，所以第3min時，c(CO)＞0.138mol/L－0.031mol/L＞0.08mol/L.4～5min間平衡逆向移動，根據(jù)平衡移動的影響因素和題給條件分析應該是加入了生成物，即d；5～6min之間c(CO)減小，而c(H2O)和c(CO2)增大，說明一定是增加了水蒸氣，使平衡正向移動。例3、(1)CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)隨c(H＋)的變化如圖所示。①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應：。②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42—的平衡轉化率(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點數(shù)據(jù)，計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為。③升高溫度，溶液中CrO42—的平衡轉化率減小，則該反應的ΔH0(填“大于”“小于”或“等于”)。（2）Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784①根據(jù)上述實驗結果，該反應的平衡常數(shù)K的計算式為 。②上述反應中，正反應速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min時，v正＝min－1。③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為(填字母)。（3）隨著科學技術的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術成為研究的重點。目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應方程式為：CO2(g)＋4H2(g)RuCH4(g)＋2H2O(g)，已知H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。(選填“增大”“減小”或“不變”)v正v逆平衡常數(shù)K轉化率α相同溫度時，上述反應在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質的平衡濃度如下表，則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為____________。c(CO2)/(mol·L－1)c(H2)/(mol·L－1)c(CH4)/(mol·L－1)c(H2O)/(mol·L－1)ⅠabcdⅡmnxy【答案】（1）①2CrO42—＋2H＋Cr2O72—＋H2O②增大1.0×1014③小于（2）①②k正/K1.95×10－3③A點、E點（3）v正v逆平衡常數(shù)K轉化率α增大增大減小減小【解析】（1）①由圖可知，隨著溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O72—)逐漸增大，說明CrO42—逐漸轉化為Cr2O72—，則CrO42—的平衡轉化率逐漸增大，其反應的離子方程式為2CrO42—＋2H＋Cr2O72—＋H2O；②由圖中A點數(shù)據(jù)，可知：c(Cr2O72—)＝0.25mol·L－1、c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，則進一步可知c(CrO42—)＝1.0mol·L－1－2×0.25mol·L－1＝0.5mol·L－1，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為1.0×1014；③升高溫度，溶液中CrO42—的平衡轉化率減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，即該反應的ΔH小于0。（2）①2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反應前后氣體物質的量不變的反應。反應后x(HI)＝0.784，則x(H2)＝x(I2)＝0.108，K＝。②到達平衡時，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝，在t＝40min時，x(HI)＝0.85，v正＝k正x2(HI)＝0.0027min－1×(0.85)2＝1.95×10－3min－1。③原平衡時，x(HI)為0.784，x(H2)為0.108，二者圖中縱坐標均約為1．6(因為平衡時v正＝v逆)，升高溫度，正、逆反應速率均加快，對應兩點在1.6上面，升高溫度，平衡向正反應方向移動，x(HI)減小(A點符合)，x(H2)增大(E點符合)。（3）H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加，這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，即正反應是放熱反應。升高溫度，正、逆反應速率均增大，平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，反應物的轉化率減小。相同溫度時平衡常數(shù)不變，則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為。1．（2022·全國·高二課時練習）下列說法中，可以證明反應已達到平衡狀態(tài)的是A．1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵形成B．1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵斷裂C．3個H-H鍵形成的同時，有6個N-H鍵斷裂D．1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵形成2．（2022·浙江·杭州市長河高級中學高一期中）某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應：X(g)+Y(g)?W(s)，下列敘述正確的是A．加入少量W，逆反應速率增大B．增大壓強時，正反應速率增大，逆反應速率減小C．升高溫度，正、逆反應速率都增大D．X和Y以物質的量1：1投料比進行反應，當X的體積分數(shù)不變時，反應達平衡狀態(tài)3．（2022·江西·金溪一中高二階段練習）下列描述的化學反應狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)的是A．H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變B．2NO2(g)N2O4(g)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變C．CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度保持不變D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3：14．（2023·河南·高二階段練習）利用二氧化碳催化加氫合成是一種制備的方法，反應的熱化學方程式為。500K時，在某恒容密閉容器中充入一定量的和，下列各項能說明反應達到平衡狀態(tài)的是A．混合氣體的密度保持不變B．混合氣體的平均相對分子質量保持不變C．的物質的量濃度等于的物質的量濃度D．的消耗速率與的消耗速率之比為3∶15．（2022·河北·大名縣第一中學高二階段練習）可逆反應：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在容積不變的密閉容器中進行，下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的有①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO

②容器內總壓強不再變化③NO2、NO、O2的物質的量濃度之比為2：2：1

④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的顏色不再改變

⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變A．①②⑤ B．②⑤⑥ C．③⑥ D．②③⑥6．（2022·廣西·桂林市臨桂區(qū)五通中學高一期中）可逆反應，在容積固定的密閉容器中達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內生成的同時生成②單位時間內生成的同時生成③用表示的反應速率之比為的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的物質的量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部7．（2022·天津市匯文中學高二階段練習）在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗編號溫度/℃起始時物質的量/mol平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M)17000.400.100.09028000.100.400.08038000.200.30a49000.100.15b下列說法正確的是A．實驗①中，若5min時測得n(M)=0.050mol，則0~5min時間內，用N表示的平均反應速率B．實驗②中，該反應的平衡常數(shù)K=2.0C．實驗③中，達到平衡時，X的轉化率為60%D．實驗④中，達到平衡時，b>0.0608．（2022·山西長治·高三階段練習）向恒容密閉容器中充入1molQ(g)和4molR(g)，其他條件相同，在T1和T2兩個溫度下發(fā)生反應生成W，

?H。Q(g)的轉化率隨時間的變化關系如圖所示，下列說法正確的是A．T1＜T2B．該反應為放熱反應C．A點分別對應兩種條件下的反應速率相等D．T1時，該反應的化學平衡常數(shù)9．（2023·河南·高二階段練習）高爐煉鐵是重要的工業(yè)過程。1200K時，在某恒容密閉容器中同時發(fā)生如下反應：反應Ⅰ.反應Ⅱ.注：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)。若反應達平衡時，體系總壓強為1200kPa，下列說法錯誤的是A．平衡時，容器中CO(g)和CO2(g)的分壓相等B．1200K時，反應Ⅱ的C．溫度升高，Kp1減小，Kp2增大D．反應Ⅱ在較低溫度下能自發(fā)進行10．（2022·云南·曲靖市第二中學高二階段練習）CH4與CO2催化重整生成H2和CO，可減少溫室氣體排放，同時得到高熱值的燃料。重整時涉及的主要反應如下：①CH4(g)+CO2(g)?2H2(g)+2CO(g)△H=+247.1kJ?mo1-1；②H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ?mo1-1。在恒壓密閉容器中，起始時通入n(CH4)：n(CO2)=1：1，實驗測得CH4和CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是A．曲線A表示CH4的平衡轉化率隨溫度的變化B．若壓強恒為p0，則800K時反應②的壓強平衡常數(shù)Kp=1C．當CO2反應至轉化率為X點的值時，改變除溫度外的某一條件繼續(xù)反應，平衡時CO2的轉化率不可能達到Y點的值D．升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉化率11．（2021·安徽省六安中學高二期中）在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：，已知反應平衡常數(shù)與溫度的關系如下表，下列說法不正確的是溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10-5A．上述生成Ni(CO)4的反應為放熱反應B．25℃時，反應的逆反應平衡常數(shù)為2×10-5C．80℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol?L?1D．80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則此時v(正)＞v(逆)12．（2021·廣東·華中師大龍崗附中高二期中）工業(yè)上取SCl2的反應之一為S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)，一定壓強下，向10L密閉容器中充入和1molS2Cl2和1molCl2發(fā)生上述反應，SCl2和Cl2的消耗速率與溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是A．該反應的△H>0B．A點對應的狀態(tài)為化學平衡狀態(tài)C．使用高效催化劑能提高S2Cl2的平衡產率D．若300℃達平衡時，S2Cl2的轉化率為α，則300℃時，該反應的化學平衡常數(shù)K=13．（2022·河北·大名縣第一中學高二階段練習）回答下列問題(1)某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種物質隨時間的變化關系曲線如圖所示。由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為_______；反應開始至2min時Z的平均反應速率為_______；(2)把氣體和氣體混合放入2L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：，經5min達到平衡，此時生成，測得D的平均反應速率為，求：①x的值_______，B的轉化率_______。②平衡時壓強與初始時壓強之比_______。③該溫度下此反應的平衡常數(shù)_______。14．（2022·河南·南陽中學高三階段練習）甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應如下：反應?。?；反應ⅱ．；回答下列問題：(1)反應ⅲ．的__________；若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進行該反應，則可以提高平衡轉化率的措施有_______(寫出一條即可)(2)對于反應ⅰ，向體積為2L的恒容密閉容器中，按投料。①若在恒溫條件下，反應達到平衡時的轉化率為50%，則平衡時容器內的壓強與起始壓強之比為_______(最簡單整數(shù)比)。②其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間，的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點_______(填“是”或“不是”)化學平衡狀態(tài)，的轉化率：c點點，原因是_______。(3)某科研小組研究了反應ⅱ的動力學，獲得其速率方程，k為速率常數(shù)(只受溫度影響)，m為的反應級數(shù)。在某溫度下進行實驗，測得各組分初濃度和反應初速率如下：實驗序號10.1000.10020.1000.200的反應級數(shù)__________，當實驗2進行到某時刻，測得，則此時的反應速率__________(保留3位有效數(shù)字，已知)。(4)甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生反應ⅰ、反應ⅱ。在恒溫、恒壓條件下，和反應達平衡時，的轉化率為a，的物質的量為，則反應ⅰ的平衡常數(shù)__________[寫出含有a、b的計算式；對于反應，x為物質的量分數(shù)]。15．（2021·山東濟寧·高二期中）聚乙烯醇生產過程中會產生大量副產物乙酸甲酯，其催化醇解反應可用于制備甲醇和乙酸已酯，該反應的化學方程式為：已知：，，；其中、為正、逆反應速率，、為速率常數(shù)，x為各組分的物質的量分數(shù)。是該反應以物質的量分數(shù)表示的化學平衡常數(shù)。(1)反應開始時，已醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1投料，測得、、三個溫度下乙酸甲酯轉化率()隨時間(t)的變化關系如下圖所示。則___________(用、表示)；在曲線①、②、③中，值最大的曲線是___________；A、B、C、D四點中，最大的是___________，最大的是___________。(2)時，己醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1、1∶2和2∶1進行初始投料。則達到平衡后，初始投料比___________時，乙酸甲酯轉化率最大；與按1∶2投料相比，按2∶1投料時化學平衡常數(shù)___________(填增大、減小或不變)。16．（2021·浙江·金華市江南中學高二期中）完成下列問題。(1)工業(yè)上用二氧化碳催化加氫可合成乙醇，其反應原理為：2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g)△H。①該反應的△H_______(填“>”“<”或“=”)0；其正反應在_______(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。②該反應的反應速率表達式為v正=k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)，其中k正、k逆為速率常數(shù)。則該反應的平衡常數(shù)K=_______(用含k正、k逆的代數(shù)式表示)，若其他條件不變，降低溫度，則下列推斷合理的是_______(填標號)。A．k正增大，k逆減小

B．k正減小，k逆增大C．k正減小的倍數(shù)大于k逆

D．k正減小的倍數(shù)小于k逆(2)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)。①降低溫度，正反應速率_______(填“增大”“減小”或“不變”)，逆反應速率_______(填“增大”“減小”或“不變”)。②600℃時，在一容積為2L的密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，在反應進行至10min和20min時，分別改變了影響反應速率的一個條件，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖所示，前10min正反應速率逐漸_______(填“增大”“減小”或“不變”)；前15min內用SO3表示平均反應速率為_______。③圖中反應進程，表示正反應速率與逆反應速率相等的時間段是_______。④根據(jù)上圖判斷，10min時改變的反應條件可能是_______(填編號，下同)；20min時改變的反應條件可能是_______。A．加入催化劑

B．縮小容器容積

C．降低溫度

D．增加O2的物質的量參考答案1．A【詳解】A．1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵形成，說明正逆反應速率相等，說明反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．N≡N鍵斷裂，H-H鍵斷裂均指正反應速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．H-H鍵形成，N-H鍵斷裂均指逆反應速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．N≡N鍵斷裂，N-H鍵形成均指正反應速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選A。2．C【詳解】A．加入少量W，W是固體，逆反應速率不會增大，A錯誤；B．增大壓強，正反應速率瞬間增大，逆反應速率瞬間不變，B錯誤；C．升高溫度，正逆反應速率都增大，C正確；D．X和Y以物質的量1：1即按化學計量系數(shù)投料比進行反應，X的體積分數(shù)始終不變，不能作為反應達平衡狀態(tài)的標志，D錯誤；故選C。3．D【詳解】A．顏色的深淺與濃度有關系，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變，說明溴分子的濃度不再發(fā)生變化，反應達到平衡狀態(tài)，選項A不符合；B．正反應是體積減小的，則恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變可以說明反應達到平衡狀態(tài)，選項B不符合；C．密度是氣體的質量與容器容積的比值，氣體質量是變化的，則恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度保持不變可以說明反應達到平衡狀態(tài)，選項C不符合；D．反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3:1不能說明正逆反應速率相等，則不一定處于平衡狀態(tài)，選項D符合；答案選D。4．B【詳解】A．由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量相等，在恒容密閉容器中混合氣體的密度始終不變，則混合氣體的密度保持不變不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故A錯誤；B．由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量相等，該反應是氣體體積減小的反應，反應中合氣體的平均相對分子質量增大，則混合氣體的平均相對分子質量保持不變說明正逆反應速率相等，反應已達到平衡，故B正確；C．生成物水的物質的量濃度等于生成物甲醇的物質的量濃度不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故A錯誤；D．氫氣的消耗速率與二氧化碳的消耗速率都代表正反應速率，則氫氣的消耗速率與二氧化碳的消耗速率之比為3∶1不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故D錯誤；故選B。5．B【詳解】①單位時間內生成的同時生成，都代表正反應速率，不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，①錯誤；②該反應的反應前后有氣體體積差，反應過程中，混合氣體的物質的量發(fā)生變化，容器內總壓強不再變化能說明反應達到化學平衡狀態(tài)，②正確；③、NO、的物質的量濃度之比為2：2：1時不一定是平衡狀態(tài)，③錯誤；④無論反應是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的質量不變，容器的容積不變，混合氣體的密度始終不變，密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，④錯誤；⑤混合氣體的顏色不再改變，說明氣體的濃度不變，能說明反應達到平衡狀態(tài)，⑤正確；⑥該反應反應前后有氣體體積差，反應過程中，混合氣體的物質的量一直變化，混合氣體質量不變，所以混合氣體的平均相對分子質量一直在變，當其不再變化時，說明反應達到平衡狀態(tài)，⑥正確；則正確的有②⑤⑥；故選B。6．A【詳解】①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，能說明正逆反應速率的相等關系，故①項正確；②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO只能說明單方向關系，不能說明正逆反應速率的關系，故②項錯誤；③用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為2：2：1的狀態(tài)是同方向反應進行到任何時刻都成立的關系，不能說明達到了平衡，故③項錯誤；④混合氣體的顏色不變化說明二氧化氮的濃度不變化，達到平衡狀態(tài)，故④項正確；⑤該反應是一個反應前后氣體的質量不會改變的化學反應，混合氣體的質量是守恒的，容器的體積不變，導致混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故⑤項錯誤；⑥因該反應是物質的量增大的化學反應，物質的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故⑥項正確；⑦因該反應是物質的量增大的化學反應，物質的量只有達到平衡時才不變，故⑦項正確；答案選A。7．C【詳解】A．實驗①中，若5min時測得n(M)＝0.050mol，濃度是0.0050mol/L，根據(jù)反應的化學方程式可知，同時生成的N的物質的量濃度也是0.0050mol/L，因此0至5min時間內，用N表示的平均反應速率v(N)＝0.0050mol/L÷5min＝1.0×10－3mol/(L·min)，A錯誤；B．實驗②中，平衡時M的濃度是0.0080mol/L，同時生成的N的濃度是0.0080mol/L，消耗X與Y的濃度均是0.0080mol/L，因此平衡時X和Y的濃度分別為0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因此反應的平衡常數(shù)K==1，B錯誤；C．實驗③中根據(jù)反應的化學方程式可知，如果X的轉化率為60%，則溫度不變，平衡常數(shù)不變，則K==1，即反應達到平衡狀態(tài)，因此最終平衡時X的轉化率為60%，C正確；D．700℃時則該溫度下平衡常K==2.6＞1，這說明升高溫度平衡常數(shù)減小，即平衡向逆反應方向移動，因此正方應是放熱反應。若容器④中溫度也是800℃，由于反應前后體積不變，則與③相比④平衡是等效的，因此最終平衡時M的物質的量b＝0.5a＝0.5×0.12＝0.06。當溫度升高到900℃時平衡向逆反應方向移動，因此b＜0.060，D錯誤；故選C。8．B【詳解】A．從圖中可以看出，T1時反應先達平衡，則T1＞T2，A不正確；B．由A中分析可知，T1＞T2，則升高溫度，反應物Q的轉化率減小，平衡逆向移動，所以該反應為放熱反應，B正確；C．A點時，雖然Q的轉化率相同，但溫度不同，所以兩種條件下的反應速率不等，C不正確；D．T1時，我們可以利用起始投入量和變化量建立三段式，從而求出平衡時反應物和生成物的物質的量，但混合氣的體積未知，無法求出平衡時各氣體的濃度，也就無法求出該反應的化學平衡常數(shù)，D不正確；故選B。9．D【詳解】A．從反應方程式可以看出，平衡時，Kp1==1，則p(CO2)=p(CO)，所以容器中CO(g)和CO2(g)的分壓相等，A正確；B．1200K時，反應Ⅱ的，而p(CO2)+p(CO)=1200kPa，則p(CO2)=p(CO)=600kPa=Kp2，B正確；C．溫度升高，反應Ⅰ逆向移動、反應Ⅱ正向移動，所以Kp1減小，Kp2增大，C正確；D．反應Ⅱ的?S＞0、?H＜0，所以在較高溫度下能自發(fā)進行，D錯誤；故選D。10．B【詳解】A．反應①和②均為吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應即正向移動，和的平衡轉化率隨溫度升高均增大，由于為兩個反應的反應物，故轉化率在相同溫度時應高于，故曲線A表示，A錯誤；B．800K時的平衡轉化率為20%，故反應①各物質的轉化為又由于的轉化率為40%，故反應②各物質的轉化為進而求得共平衡后反應②各物質的相對含量。列出分壓平衡常數(shù)的表達式，求得，B正確；C．結合反應①和②，提高的用量可進一步提高的平衡轉化率，C錯誤；D．升高溫度曲線A、B均上升，說明升高溫度CH4的平衡轉化率提高，反應①是氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡逆向移動，CH4的平衡轉化率減小，D錯誤；故選B。11．D【詳解】A．根據(jù)化學平衡常數(shù)與溫度關系可知：升高溫度，化學平衡常數(shù)K減小，說明升高溫度，化學平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，所以該反應的正反應為放熱反應，A正確；B．在25℃時，的化學平衡常數(shù)K=；則反應Ni(CO)4Ni(s)+4CO(g)的化學平衡常數(shù)K1=，B正確；C．80℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3mol，c(CO)=，由于該溫度下的化學平衡常數(shù)K=2，K==2，所以Ni(CO)4的平衡濃度c[Ni(CO)4]=2×14=2mol?L?1，C正確；D．80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則Qc==，80℃時化學平衡常數(shù)K=2，8＞2，說明此時反應逆向進行，故反應速率：v(正)＜v(逆)，D錯誤；故合理選項是D。12．D【詳解】A．升高溫度，正逆反應速率均增加，從圖中可以看出相同溫度下正反應速率小于逆反應速率，平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，焓變小于零，故A錯誤；B．A點時，即，非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．高效催化劑可以增大反應速率，不能使平衡移動增大平衡產率，故C錯誤；D．若300°達平衡時，根據(jù)題意，的轉化率為α，消耗的氯氣和的物質的量為αmol，反應后的氯氣和的物質的量為(1-α)mol，生成的的物質的量為2αmol，平衡常數(shù)為，即，故D正確；故選D。13．(1)

(2)2

【解析】（1）由圖像可以看出，反應中X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，則反應的化學方程式為；反應開始至2min時Z的平均反應速率為：=；（2）5min末反應達到平衡狀態(tài)，此時已生成2molC，若測知以D濃度變化來表示的反應平均速率為0.2mol/(L?min)，則平衡時生成2L5min=2mol物質D，由轉化量之比等于化學計量數(shù)之比可知，x=2，則列出“三段式”為：①B的轉化率為=20%；②平衡時壓強與初始時壓強之比===；③該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=。14．(1)

增大濃度、將