化学平衡的移动--化学平衡常数讲义

第三节 化学平衡的移动 化学平衡常数【高考目标定位】考纲导引考点梳理1. 理解外界条件（温度、压强、催化剂）对化学反应平衡的影响，认识其一般规律。2. 了解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。1. 影响化学平衡的外界条件及原理。2. 化学反应进行的方向。【考纲知识梳理】【要点名师精解】一、反应焓变与反应方向1.反应方向（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，其H（298K）=444.3kJmol1（2）部分吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其H（298K）= +37.30kJmol1。（3）有一些吸热反应在常温下不能自发进行，在较高温度下则能自发进行。如碳酸钙的分解。因此，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。2.反应熵变（1）熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为S，单位Jmol1K1，熵值越大，体系的混乱度越大。（2）化学反应的熵变（S）：反应产物的总熵与反应物总熵之差。（3）反应熵变与反应方向的关系多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的S= 133.8 Jmol1K1，在点燃的条件下即可自发进行。4.焓变和熵变对反应方向的共同影响“四象限法”判断化学反应的方向。在二维平面内建立坐标系，第象限的符号为“、”，第象限的符号为“、”，第象限的符号为“、”，第象限的符号为“、”。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反应方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向的判据为：HTS0反应能自发进行HTS=0反应达到平衡状态HTS0反应不能自发进行反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。yx、S0H0所有温度下反应均不能自发进行S0H0所有温度下均可自发进行S0H0高温下反应自发进行S0H0低温下反应自发进行【例1】常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气及水有可能发生反应，即：Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)，已知该反应在时的H= 444.3 kJmol，S=.1 Jmol1K1试问该反应在常温下是否自发进行？【解析】根据HS444.3 kJmol103（.1 kJmol1K1）= 360.83 kJmol0，故时反应可自发进行。由于焓变和熵变的作用相反，且二者相差悬殊，焓变对反应的方向起决定性作用，故反应可自发进行。假定温度达到，则HS444.3 kJmol103（.1 kJmol1K1）.9 kJmol0，反应不能自发行。即高温下反应不能自发进行。二、反应条件对化学平衡的影响1.化学平衡移动：一定条件下的可逆反应达到平衡状态以后，反应条件改变，平衡混合物中各组分的浓度也随之发生改变而达到新的平衡状态，这种由一个平衡达到新的平衡的过程称为化学平衡移动。2.反应条件对化学平衡的影响改变温度：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。改变浓度：若QcKc，化学平衡正向（向右）移动。若QcKc，化学平衡逆向（向左）移动。改变压强：若QpKp，化学平衡正向（向右）移动。若QpKp，化学平衡逆向（向左）移动。3.勒夏特列原理：在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。【例2】（2010四川理综卷，13）反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。答案：B解析：本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像（1）知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比（1）（2）可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。三、反应速率与限度理论在化工生产上的应用1.合成氨的反应原理：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）298K时，H=92.2kJmol1特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。2.合成氨适宜条件的选择（1）选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比；从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨；从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。（2）选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间内的产量；对设备条件要求不能太高。（3）合成氨的适宜条件：使用催化剂；适宜的压强：21075107Pa；适宜的温度：500左右；及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。原料气的制备净化压缩合成分离液氨氮气、氢气的循环使用（4）合成氨的简要流程：【例3】科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0105 Pa、反应时间3 h）:T/K303313323353NH3生成量/（10-6 mol）4.85.96.02.0相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2(g)H=+765.2 kJmol-1回答下列问题：（1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算：该条件下N2的平衡转化率；该条件下反应2NH3（g） N2(g)+3H2(g)的平衡常数。答案 （1） (2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物（3）66.7% 5.010-3mol2L-2解析 （1）催化剂能降低反应的活化能，改变反应的历程，使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程，使反应易发生。要点是有催化剂时能量低而过程阶段多了。图见答案。（2）加快反应速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。（3）解：设反应过程消耗xmolN2(g)。N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)起始物质的量/mol 0.60 1.60 0平衡物质的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x平衡时反应体系总物质的量=（0.60-x）+(1.60-3x)+2xmol=(2.20-2x) molNH3(g)的物质的量分数=2x(2.20-2x)=x=0.40N2的平衡转化率=100%=66.7%设反应2NH3（g） N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。平衡时，c(NH3)=20.40 mol2.0 L=0.40 molL-1c(N2)=(0.60-0.40) mol2.0 L=0.10 molL-1c(H2)=(1.60-30.40) mol2.0 L=0.20 molL-1K=(0.10 molL-1)（0.20 molL-1）3(0.40 molL-1)2=5.010-3mol2L-2【感悟高考真题】1. （2010四川理综）反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。答案：B解析：本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像（1）知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比（1）（2）可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。2. （2010上海卷）据报道，在300、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是A使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B反应需在300进行可推测该反应是吸热反应 C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率答案：B解析：此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。易错警示：利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时，一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动，倘若给出的知识温度条件则无法判断。3. （2010江苏卷）下列说法不正确的是A铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B常温下，反应不能自发进行，则该反应的C一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D相同条件下，溶液中、的氧化性依次减弱【答案】AC【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。4. （2010重庆卷） 当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是A B C D 答案B【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。【方法提炼】对于恒容容器，通入稀有气体，由于容器的体积不变，各组分的浓度保持不变，故反应速率保持不变，平衡也即不移动。若为恒压容器，通入稀有气体，容器的体积膨胀，对于反应则相当于减压。5. （2010福建卷）（15分）J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。（1）M的离子结构示意图为_;元素T在周期表中位于第_族。（2）J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为_。（3）M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_。（4）L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为_。一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（H0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是_（选填序号）。选项abcdx温度温度加入H2的物质的量加入甲的物质的量y甲的物质的量平衡常数K甲的转化率生成物物质的量总和（5）由J、R形成的液态化合物JR2 02mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为_。解析： (1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素；M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素；根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素，则T为氯元素，处于第三周期第七主族（2）J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为（3）M和T形成的化合物为，与水反应，其中氯化氢气体呈雾状（4）氨水与双氧水发生氧化还原反应：生成无污染的氮气；甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应，表明正反应为吸热反应，升高温度，平衡朝着正方向移动，甲物质的量减少；加入的物质的量即增加生成物的浓度，平衡朝逆方向移动，甲的转化率减小（5）JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式 答案：(1) ； A（2）（3），（4）a和c;a或c（5） 6. （2010山东卷）（14分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI 2HIH2+I2 2H2SO42=2SO2+O2+2H2O（1）分析上述反应，下列判断正确的是 。 a反应易在常温下进行b反应中氧化性比HI强c循环过程中需补充H2Od循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。 02 min内的平均放映速率v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。a平衡常数 bHI的平衡浓度 c达到平衡的时间 d平衡时H2的体积分数（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。 aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3（4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O(I) H=-572KJmol-1 某氢氧燃料电池释放2288KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。解析：(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2HI，则b错；将和分别乘以2和相加得：2H2O=2H2+O2，故c正确d错误。(2) (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 molL-1min-1，则 (HI)=2 (H2)=0.1 molL-1min-1；2HI(g)=H2(g)+I2(g) 2 1 1起始浓度/molL1 1 0 0变化浓度/molL1： 0.2 0.1 0.1平衡浓度/molL1： 0.8 0.1 0.1则H2(g)+I2(g)= 2HI(g)的平衡常数K=64mol/L。若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b.（3）水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用，当消耗了，减小，水的电离平衡向右移动；若加入,溶液变成的溶液了，不再生成H2；加入的会和反应，降低，反应速率减慢；的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b.（4）根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为答案：（1）c（2）0.1 molL-1min-1 ；64mol/L；b（3）向右；b（4）80%7. （2010广东理综卷）（16分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +_。(2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_ _该反应的_0(填“”).(3)H3BO 3溶液中存在如下反应：H3BO 3（aq）+H2O（l） -( aq)+H+（aq）已知0.70 molL-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 10-5molL-1，c平衡（H3BO 3）c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）解析：(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。(2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，HO。(3) K=答案：(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2(2) 升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 HO(3) 或1.438. （2010天津卷）（14分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题： 煤的气化的主要化学反应方程式为：_。 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：_。 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8 kJmol1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；H 23.5 kJmol1 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；H 41.3 kJmol1 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的H _；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是_（填字母代号）。a高温高压 b加入催化剂 c减少CO2的浓度d增加CO的浓度 e分离出二甲醚 已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/（molL1）0.440.60.6 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 _ v逆 （填“”、“”或“”)。 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) _；该时间内反应速率v(CH3OH) _。解析：(1)煤生成水煤气的反应为C+H2OCO+H2。(2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为：Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS。(3)观察目标方程式，应是2+，故H=2H1+H2+H3=-246.4kJ mol -1。正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低；故选c、e。(4)此时的浓度商Q=1.86400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故正逆；设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为（0.44-2x）有：400=，解得x=0.2 molL-1，故0.44 molL-1-2x=0.04 molL-1。由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) molL-1=1.64 molL-1，其平衡浓度为0.04 molL-1，10min变化的浓度为1.6 molL-1，故(CH3OH)=0.16 molL-1min-1。答案：(1) C+H2OCO+H2。(2) Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS(3) -246.4kJ mol -1 c、e(4) 0.04 molL-1 0.16 molL-1min-1命题立意：本题是化学反应原理的综合性试题，考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理，和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。9. （2009安徽卷）汽车尾气净化中的一个反应如下： 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是：答案：C解析：该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A选项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B选项错误；平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C选项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D选项错误。10. （2009北京卷）已知有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入和各0.1mol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是A甲、乙提高相同温度 B 甲中加入0.1mol He，乙不改变C甲降低温度，乙不变 D 甲增加0.1mol ，乙增加0.1mol I2答案. C 【解析】本题考查化学平衡移动、等效平衡。 在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向着正反应方向移动，同时乙向着逆反应方向移动或者不移动。选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡是二者等效，HI浓度相等。选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等。选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡是HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意。选项D，甲中增加等量的H2或I2，达平衡是HI浓度相等。11. （2009全国卷1）下图表示反应X(g)4Y(g)Z(g)，H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是A第6 min 后，反应就终止了BX的平衡转化率为85%C若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小答案.B【解析】A项，6min时反应达平衡，但未停止，故错；B项，X的变化量为1-0.15=0.85mol，转化率为0.85/1=85%，正确。DHV逆，即逆反应减小的倍数大，错误。12. （2009天津卷）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO ，37 时，该反应的平衡常数K=220 。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是A.CO与HbO2反应的平衡常数K=B.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动C【解析】由反应方程式知，K的表达式正确，A对；CO与HbO2反应的平衡常数达220，可见其正向进行的程度很大，正确。，由题意知，K=220，=0.02时，人受损，则C(CO)/C(O2)=910-5,C项错。D项，当O2浓度很大时，题中平衡将逆向移动，从而解救人，正确。13. （2009四川卷）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应 kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 气体体积C(Y)/molL-1温度1231001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70下列说法正确的是A.mn B.Q0C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动答案C 【解析】 根据题目信息可得，在温度相同的条件下，当体积扩大到原来的两倍时，Y的浓度降低的倍数小于2，所以可确定增大体积，平衡正向移动，根据平衡移动原理，增大体积，平衡向体积增大的方向移动，因此A错误，C项正确。当体积相同时，温度升高，Y的浓度增大，即平衡正向移动，所以此反应的正向为放热反应，B、D错误。【考点分析】化学平衡移动原理【考点精题精练】1. 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应是：A(g)+xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是A. 8min前正反应速率大于逆反应速率B. 20min时A的反应速率为0.05mol/(Lmin)C. 反应方程式中的x1，正反应为吸热反应D. 30min时降低温度，40min时升高温度答案：BD2. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变其一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据以上规律判断，下列结论正确的是（ ）A反应：H0，B反应：H0，C反应：H0D反应：H0，答案：C3. 已知反应的，在恒容密闭容器中反应达到平衡，下列说法正确的是A通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动BX的正反映速率是Y的逆反应速率的m/n倍C降低温度，混合气体的平混相对分子质量变小D增加X的物质的量，Y的转化率降低答案：B4. 右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是A反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态C该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态D同一种反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等答案：C5. 下列事实不能用勒沙特列原理解释的是A合成氨工业选择的反应条件不是室温，是500左右 B配制氯化铁溶液时，将氯化铁加入盐酸中，然后加水稀释 C实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气D硫酸工业中，使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率答案：A6. 可逆反应 2SO2 (g)O2 (g) 2SO3 (g)； H0在一定条件下达到平衡状态。时间为t1时改变条件，化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法中正确的是A维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)B维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)C维持温度不变，t1时扩大反应体系体积D维持压强不变，t1时升高反应体系温度答案：B7. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H0，下列研究目的和示意图相符的是ABCD研究目的压强对反应的影响（P2P1）温度对反应的影响增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示答案：C8. 在给定条件下，下列加点的物质在化学反应中能被完全消耗的是( ) A、用浓硫酸与足量Cu反应 B、标准状况下，将1g铝片投入到20mL18mo1L的硫酸中 C、向100mL 3mo1L的硝酸中加入5.6g铁 D、在5107Pa、500和铁触媒催化的条件下，用氮气和足量氢气合成氨答案：C9. 在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是AB的浓度和C的浓度相等B单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C的浓度不再变化DA、B、C的分子数比为1:3:2答案：C10. 高温下，某反应达到平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法不正确的是A恒温下，在平衡时，增大CO2浓度，平衡常数将改变B该反应是焓变为正值 C升高温度，正、逆反应速率都增大 D该反应化学方程式为CO2（g）H2（g） CO（g）H2O（g）答案：A11. 反应 A(g)B(g)3C(g)；H0。下列反应条件有利于生成C的是 A低温、低压 B低温、高压 C高温、高压 D高温、低压答案：D12. 在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，一定条件下发生反应：2A(g)+B(g)=2C(g)，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为A67% B50% C25% D5%答案：B13. 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是( )A30min时降低温度，40min时升高温度B8min前A的平均反应速率为0.08mol/(Ls)C反应方程式中的x1，正反应为吸热反应D20min40min间该反应的平衡常数均为4答案：D14. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是A开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫B在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化C实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2D工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率答案：B15. 可逆反应：2NO22NO+O2 在容积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是： 单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 单位时间内生成n molO2 的同时，生成2n mol NO 用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B. C. D. 答案：A16. 密闭容器中进行如下反应:2 SO2(g) + O2(g)2SO3(g), 已知SO2、O2、SO3的起始浓度分别为 0.6mol/L, 0.2 mol/L, 0.2 mol/L, 在一定的条件下, 当反应达到平衡时, 各物质的浓度有可能是： ASO2 0.2mol/L B C(SO2)+C(SO3)=0.8mol/L CO2 0.3mol/L DSO3 0.6mol/L答案：B17. 某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应;3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC,则下列说法正确的是 A.该反应的化学平衡常数表达式是K= B.此时，B的平衡转化率是40%C.增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D.增加B，平衡向右移动。B的平衡转化率增大答案：B18. 在一个密闭容器中，可逆反应aA（g）bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则： A、平衡向正反应方向移动了 B、物质A的转化率减小了C、物质B的质量分数减小了 D、ab答案：A19. 某密闭容器中发生如下反应：X(g)3Y(g)2Z(g)；H0。下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度 Ct5时增大了压强 Dt4t5时间内反应物的转化率一定最低答案：A20. 在体积一定的密闭容器中给定物质A、B、C的量，在一定条件下发生反应建立的化学平衡：aA(g)+bB(g) xC(g)，符合下图甲所示的关系（c%表示平衡混合气体中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强）。则图乙中y轴是指0y 1.01107Pa 1.01106Pa T（）乙T2、P2 T1、P2 T1、P1 时间C%0甲 AC的转化率 B平衡混合气中B的百分含量C平衡混合气的平均相对分子质量 D平衡混合气的密度答案：C21. 一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）达到化学平衡状态。（1）该反应的平衡常数表达式K= ；根据右图，升高温度，K值将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）500时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 （用nB、tB表示）。（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 （填字母）。a. v生成（CH3OH）= v消耗（CO） b.混合气体的密度不再改变c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d. CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化（4）300时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是 （填字母）。a. c（H2）减少 b正反应速率加快，逆反应速率减慢c. CH3OH 的物质的量增加 d.重新平衡时c（H2）/ c（CH3OH）减小答案：（1）（1分）；减小（1分）（2） molL-1min-1（1分） （3）cd （2分） （4）cd （2分）22. 在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的A、B，发生反应aA(g)bB(g) H=Q kJ/mol。反应达到平衡时，B的物质的量浓度为1.00 molL-1。现将容器的容积扩大一倍，B的物质的量浓度变为0.60 molL-1；如保持容积不变只升高温度，则B浓度变1.20 molL-1，下列说法正确的是A abB Q0C温度不变，压强增大，B的质量分数减少D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动答案：C23. 工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应：(g)；H0(g)针对上述反应，在其它条件不变时，下列说法正确的是A加入适当催化剂，可以提高苯乙烯的产量B在保持体积一定的条件下，充入较多的乙苯，可以提高乙苯的转化率C仅从平衡移动的角度分析，工业生产苯乙烯选择恒压条件优于恒容条件 D加入乙苯至反应达到平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量不断增大答案：C24. 一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)HCBA、C两点气体的颜色：A深，C浅C由状态B到状态A，可以用加热的方法答案：27. 某温度下，密闭容器中发生反应 a X (g) b Y (g) c Z (g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是 A. 可逆反应的化学计量数：abc B. 压缩容器的容积时，正增大，逆减小C. 达到新平衡时，物质X的转化率减小 D. 达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大答案：28. 一定温度下，反应2SO2+O2 2SO3，达到平衡时，n（SO2）n（O2）n（SO3）= 234。缩小体积，反应再次达到平衡时，n（O2）=0.8mol, n（SO3）=1.4mol，此时SO2的物质的量应是A0.4molB0.6molC0.8molD1.2mol答案：29. 如右图所示为一恒压容器。在恒定温度下，将1mol N2和3 mol H2混合后由A口快速充入容器，封闭A，反应 在t1时刻达到平衡，t2时刻再从A口快速充入一定量NH3，封闭A，t3时刻重新达平