2020高考化学突破大二轮浙江专用讲义：专题十第2课时化学平衡Word版含解析

第2课时化学平衡2016〜2019四年考向分布化学平两壮志 影峋平曲修M化学中面第敷一，.■.命题调研(2016〜2019四年大数据2016〜2019四年考向分布化学平两壮志 影峋平曲修M化学中面第敷一，.■.核心素养与考情预测核心素养：变化守恒思想、模型建构、推理论据考情解码：本部分内容主要包括化学平衡状态的判定，影响化学平衡的因素以及化学平衡常数三个知识点，由选择和填空两个题型组成。难点是化学平衡状态实质的理解，勒夏特列原理的应用，图像的解读和画图像。其中画图像是选考中常考考点，也是难度最大的考点，解题关键是找到图像的起点，趋势和终点。预测2020年选考中仍需着重关注以上考点。真题重现1.(2019浙7T4月选考，17)下列说法正确的是( )A.H2(g)+12(g) 2HI(g),其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸U^热量Q2,Q2不等于Q1解析对于反应H2(g)+l2(g) 2HI(g),反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数， A项错误；碳的质量不变,说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；恒温包容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态， C项错误；设N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)AH=—a(a>0)kJmol1,1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Qi=0.1akJ,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2=0.1akJ,故Q1=Q2,D项错误，故选Bo答案B2.(2019浙7Z1月学考)一定温度下，在体积恒定的密闭容器中发生反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)0反应过程中的部分数据如下表所示：，.&(molL1)t/min 'C(N2)C(H2)c(NH3)01.03.0030.2562.490.8反应刚好达到平衡状态时( )A.t=6min_ -1B.c(NH3)=0.4molL1C.容器内的气体分子数N(N2):N(H2):N(NH3)=1：3：2D.H2的正反应速率等于N2的逆反应速率解析由题给数据，依据化学方程式可得下列表格：C(N2)C(H2)C(NH3)01.03.0030.8752.6250.2560.82.40.490.82.40.4由表格数据可知6min和9min时，各物质浓度保持不变，说明已达到平衡状态。A项、6min时反应已达到平衡状态，但不能判断6min时反应刚好达到平衡状态，故A错误；B项、达到平衡状态时，各物质浓度保持不变，则反应刚好达到平衡状态时c(NH3)=0.4molL1,故B正确；C项、容器内的气体分子数N(N2):N(H2):N(NH3)=0.8V:2.4V:0.4V=2：6：1,故C错误；D项、反应刚好达到平衡状态时，H2的正反应速率等于N2的逆反应速率的三倍，故D错误。故选Bo答案B3.(2018浙江11月选考)已知X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)AH=—akJmol1(a>0)。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX(g)与1molY(g),下列说法正确的是( )A.充分反应后，放出热量为akJB.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1:2C.当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D.若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小解析A.该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ,选项A不正确；B.X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；C.当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；D.若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，选项 D不正确。答案选Co答案C4.(2018浙7T11月选考节选)合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。2018年是合成氨工业先驱哈伯(FHaber威得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：1 3 12N2(g)+2H2(g) NH3(g)AH(298K)=—46.2kJmol1在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)化学吸附：N2(g)―2N*;H2(g)一2H*;表面反应：N+HNH;NH+HNH2；NH2+HNH3

脱附：NH3 NH3(g)其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有(填字母)。A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂p(NH3)

p1(2)标准平衡常数Ke=[p(N2)/p『5[p(H2)/p『5，其中Pe为标准压强(1X105Pa),p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压,如p(NH3)=x(NH3)p,p为平衡总压,x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。①N2和H2起始物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行， NH3的平衡产率为w,则K0=网含w的最简式表示)o②下图中可以示意标准平衡常数Ke随温度T变化趋势的是。解析(1)合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，所以低温、高压有利于提高合成氨的平衡产率，A、D正确。(2)①Kep(NH(2)①Kep(NH3)p° pN2 0.5p(H2 1.5pi(NH3)

p9p(X(N2)0.5p}(H2)1.5p9pp9p9p9X(NH3) [x(N2)]°.5[X(H2)]1.5起始/mol平衡/mol1 .、起始/mol平衡/mol1 .、2N2(g)2H2(g)NH3(g)112-2a根据题意得:Ke=Ke=2—a[x(N2)]2fx(H2)]2 21a2ifa22-a2-aax(2-a)2-a1L4><3^3(1-a)1 322x22X33(1—a)ax(2-a)2-a1L4><3^3(1-a)1 322x22X33(1—a)a(2—a)w(2—w)4x3/3(1-w)24w(2—w)35(1-w)2°②温度升高，平衡左移，标准平衡常数减小，应选答案(1)AD(2)①答案(1)AD(2)①4w(2—w)3v3(1-w)201所考向考向一化学平衡状态的判定1.一定条件下，物质的量均为0.3mol的X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g),AH=—akJ/mol,下列说法正确的是( )A.反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1：1B.达到平衡时，反应放出0.1akJ的热量C.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，压强增大， Z的正反应速率增大D.X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡解析A.X、Y以1：3转化，则反应一段时间后X、Y的物质的量之比一定不是1：1,故A错误；B.物质的量与热量成正比，且参加反应的X的物质的量未知，不能计算达到平衡时放出的热量，故B错误；C.容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动， C错误；D.该反应为气体体积减小的反应，体积分数不变，说明反应已达到平衡，故D正确；故选Do答案D■备考策略判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变”“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否平衡状态的判断依据。⑶巧记“变量不变”判断法①由“变”到“不变”，不变时达到平衡。②由“不变”到“不变”，不变时无法判断。考向二化学平衡的移动2.在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)+nB(s) pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是( )A.m必定小于p B.(m+n)必定大于pC.(m+n)必定小于p D.m必定大于p解析压缩体积压强增大，A的转化率降低，说明平衡向逆反应移动，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由于B为固体，所以m<p。答案A■备考策略.影响化学平衡移动的因素(1)温度：在其他条件不变的情况下，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。(2)浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。⑶压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。⑷催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动无影响。.解答化学平衡移动问题的步骤.浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。(2)当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。⑶对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小)，混合气体的颜色变深(或浅)。⑷包容时，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，增大(减小)浓度相当于增大(减小)压强。(5)在包容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用a表示物质的转化率，小表示气体的体积分数，则：①对于A(g)+B(g) C(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A,则平衡向正反应方向移动，a(B)曾大而a(A减小，小(B减小而小(A泮大。②对于aA(g)bB(g)或aA(g) bB(g)+cC(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A,平衡移动的方向、A的转化率变化，可分以下三种情况进行分析：特点示例改变分析移动方向移动结果I。＞0PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)充入PCl5C(PCl5)增大,v正＞丫逆，但压强增大不利于PCl5的分解a(PG)减小 ，小(PC5)增大R。二02HI(g)H2(g)+I2(g)充入HIc(HI)增大，v正＞丫逆，压强增大，对v正、v逆的影响相同正反应力向a(HI)、小(HI)不变m。＜02NO2(g)N2O4(g)充入NO2c(NO2)增大，v正＞丫逆，同时压强增大更有利于NO2的转化a(NO)增大 ，小(NO)减小考向三有关化学平衡的计算3.汽车尾气净化原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),如果在一定温度下,体积为2L的密闭容器中发生该化学反应，0〜4min各物质物质的量的变化如下表所示：时间物质(mol)NOCON2CO2起始0.401.02min末2.00.801.64min末1.6(1)0〜2min内用CO来表示的平均反应速率v(CO)=。(2)试计算该温度下的化学平衡常数K=。解析(1)0〜2min内N2的变化物质的量为：1.0mol—0.80mol=0.2mol,则CO的变化物质的量为0.4mol,用CO来表示的平均反应速率v(CO)=0.4mol2L2min=0.10molL：1min1；(2)2〜4min时CO2的物质的量没有发生变化，可知2min时反应达到平衡，此时：

2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)起始物质的量(mol):0.4变化物质的量(mol):0.41.6 1.0 2.00.4 0.2 0.4平衡物质的量(mol):1.6 1.0 2.00.4 0.2 0.40.8 1.60.4 0.8该温度下反应的化学平衡常数K=(0.4X0.82)-(0.42X1.02)=1.6。平衡浓度为(molL1):0.4 1.0答案(1)0.10molL二10.8 1.60.4 0.8该温度下反应的化学平衡常数K=(0.4X0.82)-(0.42X1.02)=1.6。.计算模式化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)n(起始)/molab00n(转化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola—mxb—nxpxqx起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。.计算公式(1)v(A):v(B):v(C):v(D)=m：n：p：q(未达到平衡时,用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。cp(C)cq(D) (px/V)p•(qx/V)q(2)K=cm(A)cn(B)=[(a—mx)/V]m[(b—nx)/V]n若用任意状态的生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比值称为浓度商，用 Q表示。则其与K比较，当Q>K,丫正<丫逆；Q<K,v正>丫逆。 n (A)消耗 mx(3)平衡转化率：＜A)="；A；起始x100%=mxx100% n (A)平(4)平衡百分含量："A)=')X100%n总十…)」…/…心— 处n平a+b+(p+q—m—n)x=⑸平衡时与起始时的压强比：「始=十 a+b (同T、VW⑥混合气体的平均摩尔质量：M=m=:MIA:；：I'Blxg'mol10na十b十（P十q—m—n/x考向四化学平衡常数4.（2018金华十校选考模拟）下列数据不一定随温度升高而增大的是（ ）A.活化分子百分数B.化学平衡常数C.弱酸或弱碱的电离平衡常数D.水的离子积常数解析A.升高温度，反应的活化分子百分数增加，故A不选；B.化学反应的平衡常数与温度的关系和反应的吸放热之间有关系，只有吸热反应，升温，平衡常数增加，但是放热反应，升温，平衡常数减小，故B选；C.电离过程是吸热的，升温可以使电离平衡常数增加，故C不选；D.水的电离是吸热过程，水的离子积常数随温度升高而增大，故D不选；故选B。答案B■备考策略理解化学平衡常数的三种关系⑴与化学方程式书写形式的关系：对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：Kf=1 六0若化学方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数K逆也会发生改变。两反应加和，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。（2）与反应热的关系：厂K值增大f止反应为吸热反应升高温度一二K值减小f正反应为放热反应广K值增大-正反应为放热反应降低温度一fK值减小一正反应为吸热反应⑶与物质状态的关系:由于固体或纯液体的浓度视为常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。①在稀溶液中进行的反应，如有水参加，由于水的浓度视为常数而不必出现在表达式中。②在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。如:CH3COOH(l)+CH3CH20H(l)浓芍°4CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)c(CH3COOCH2CH3)c(H2O)

c(CH3C00H)c(CH3CH2OH)考向五化学平衡与图像5.(2018浙江宁波高三适应性测试)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源，当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中C0含量，以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下：反应I CH30H(g)+H20(g) C02(g)+3H2(g)AHi反应HCH30H(g) CO(g)+2H2(g)AH2反应出C0(g)+H20(g) CO2(g)+H2(g)AH3其对应的平衡常数分别为Ki、K2、K3,其中K2、K3随温度变化如下表所示：125C225C325CK20.5535185.89939.5K31577137.528.14请回答：⑴反应R能够自发进行的条件(填“低温”、“高温”或“任何温度”),AHi加3(填”＞；'”＜或"=”)。(2)相同条件下，甲醇水蒸气重整制氢较甲醇直接分解制氢(反应H)的先进之处在于⑶在常压、CaO催化下，CH30H和H20混合气体(体积比1：1.2,总物质的量2.2mol)进行反应，ti时刻测得CH30H转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、C02的选择性：转化的CH30H中生成C0、C02的百分比)。注：曲线a表示CH30H的转化率，曲线b表示CO的选择性，曲线c表示C02的选择性①下列说法不正确的是。A.反应适宜温度为300CB.工业生产通常在负压条件下进行甲醇水蒸气重整C.已知CaO催化剂具有更高催化活性，可提高甲醇平衡转化率D.添加CaO的复合催化剂可提高氢气产率②260C时H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出300C时至ti时刻H2物质的量随时间的变化曲线。解析(1)由表中数据可得，随温度开局，K2增大，即反应II向右移动，说明反应II是吸热反应，AH2>0,由反应方程式可得£2>0,已知反应能够自发进行的条件是AH2-TAS2<0,推知反应II需要在高温下才能自发进行；由于 K3随温度升高而减小，即反应田向左移动，说明反应田是放热反应，A H3<0,根据盖斯定律，AHi=AH2+33,贝1]AHi>AH3；(2)由反应I和反应II的方程式比较可知，反应物甲醇转化率高，产物中氢气含量高，且几乎没有CO;⑶①A.由图像可知CH30H的转化率在高于260c时较高，但在300c时，CO的选择性最高，而C02的选择性最低，所以300C不是反应适宜的温度，最好在260c时，故A不正确；B.根据反应方程式可知，减小压强会降低反应速率，不适合工业生产，所以B不正确；C.催化剂能够加快反应速率，但不能改变反应物的转化率，所以C不正确；D.催化剂能加快反应速率，提高单位时间内生成氢气的量，即提高了氢气的产率，即D正确；②根据甲醇的转化率、CO和CO2选择性图像可知，温度从260c升高到300C,反应速率加快，但CO2的选择性减小，使H2的物质的量也减小，所以曲线斜率增大，但水平线低于 260C时的，具体为：反应I中生成n(H2)=3n(CO2)=0.95X1molX3=2.85mol,反应II中生成n(H2)=2n(CO)=0.05X1molX2=0.10mol,所以生成H2的总物质的量为2.95mol。答案(1)高温>(2)甲醇转化率高；产物中氢气含量高，一氧化碳含量低(3)①ABC,备考策略化学平衡图像类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图像类型有物质的量(浓度)、速率一时间图像，含量一时间一温度(压强)图像，恒温、恒压曲线等,图像中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。该类题型在选择题和简答题中都有涉及，能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，在复习备考中应引起足够的重视。.常见的化学平衡图像以可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)AH=QkJmol1⑴含量一时间一温度(或压强)图:

（曲线a用催化剂，b不用催化剂或化学计量数a+b=c时曲线a的压强大于b的（2）包压（温）线（如图所示）：该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度⑹或反应物的转化率（®,横坐标为温度（T）或压强（p）,常见类型如下所示：（若a+b>c,贝^pi>p2>p3,AH<0） （若Ti>T2,贝UAH>0,a+b>c）（3）速率一时间图像根据v-t图像，可以很快地判断出反应进行的方向，根据v正、v逆的变化情况,可以推断出外界条件的改变情况。

平衡移动力问正反应方向移动逆反应力1可移动逆反应力I可移动条件c(NH3)减小增大压强减小压强v-t图像khIUIL4泮■：1/^^一|0 /平衡移动力问正反应方向移动正反应方向移动逆反应力1可移动条件升高温度降低温度使用催化剂1LJLv一t图像BLEk庐|o J16 r|\o 1|平衡移动力问逆反应力1可移动正反应方向移动不移动（4）其他如下图所示曲线，是其他条件不变时，某反应物的最大转化率 （@与温度（T）的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点,v（正）＞v（逆）的点是3,v（正）＜v（逆）的点是1,v（正）=v（逆）的点是2、4.化学平衡图像解答原则（1）解题思路明贿图像舞描述的含义或若考森方程式的恃点，T解题H饕求耕流的问婷.明询横纵设标的含义君新一分析由我变化总势及其他因，联想相关知识解答问题结论一根据要来选出或巧出lE痈答案.（2）解题步骤

以可逆反应aA（g）+bB（g）一由疝媒横生林的意义”以可逆反应aA（g）+bB（g）,忖线「嘴的走向和变化趋珈;三行点（剧点、D点、终点h四看辅助绒（如等温缓.等崖线.平曲线口五若量的变化〔如浓度变化.埸度变化）联想平衡藉动监理，分析条件对反攻速率.化学平衡甜品的影响利用原理，站号图像一分析图像中所代*应应速率变化或化学平衢的线.作出判断cC（g）为例：①“定一议二”原则在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。如图：这类图像的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。②“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图A）或表示的压强较大（如图B）。图A表示T2>Ti,正反应是放热反应图B表示pi<p2,A是反应物，正反应为气体总体积缩小的反应，即 a+b>co1.(2018浙江金丽衢高三上)恒温包容密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)AH=—92kJ/mol,下列说法一定正确的是( )A.混合气体的密度不随时间发生变化说明反应达到平衡状态B.充入氮气使压强增大，v正、v逆均增大C.反应达平衡时放出的热量小于92kJD.反应达平衡状态时：2v正(X)=v逆(Z)解析A.反应混合物都是气体，容器的容积不变，因此任何情况下体系的密度都不会发生变化，故不能据此判断反应处于平衡状态，A错误；B.充入氮气使压强增大，由于没有改变反应混合物任何一组分的浓度，因此v正、v逆均不变，B错误；C.方程式表示是1molX完全反应时放出热量是92kJ,由于未指明反应物的物质的量多少，因此不能确定反应放出热量的多少， C错误；D.反应达平衡状态时：v正(Z)=v逆(Z),由于v正(Z)=2v正(X),所以2V正(X)=v逆(Z),D正确；故合理选项是D。答案D2.(2019金华十校联考)25C时，在密闭容器中合成氨反应如下：N2(g)+催化剂 3H2(g)4q高k2NH3(g)AH=—92.4kJ/mol,下列叙述正确的是( )A.混合气体的质量不变时，说明该反应一定达到平衡状态B.将容器的体积扩大到原来的2倍，v(正)减小，v(逆)增大，平衡向左移动C.1molN2(g)和3molH2(g)的总键能大于2molNH3(g)的总键能D.在密闭容器中通入1molN2和3molH2进行反应，测得反应放出的热量小于92.4kJ解析A.该反应前后气体的质量始终不变，因此混合气体的质量不变，不能说明该反应是否达到平衡状态，故A错误；B.将容器的体积扩大到原来的2倍，容器中气体的压强减小，平衡逆向移动，v(正)减小，v(逆)减小，故B错误；C.该反应为放热反应，说明1molN2(g)和3molH2(g)的总键能小于2molNH3(g)的总键能，故C错误；D.该反应为可逆反应，在密闭容器中通入 1molN2和3molH2进行反应，不可能完全反应，反应放出的热量一定小于 92.4kJ,故D正确；故选Do答案D.(2018嘉兴高三上)一定温度下，0.1molN2和0.3molH2在包容的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)AH<0o下列说法不正确的是( )A.达到平衡状态时，v正(NH3):v逆(N2)=2：1B.c(N2):c(H2)：c(NH3)=1：3：2时,说明反应已达到平衡状态C.容器内的压强不再变化时，说明反应已达到平衡状态D.升高温度时，v正(NH3)增大，v逆(NH3)增大解析A.达到平衡时，v正(NH3)向正反应方向进行，v逆(N2)向逆反应方向进行，且v正(NH3)=2-,故A说法正确；B.浓度的比值，不能说明反应是否达到平衡，故v逆(N2) 1B说法错误；C.容器为包容状态，压强之比等于物质的量之比，反应前后气体系数之和不相等，压强不再改变时，说明反应达到平衡，故C说法正确；D.升高温度，正逆反应速率都增大，故D说法正确。答案B.(2018浙江稽阳高三上)恒压密闭容器中，可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)AH=—akJmol1,在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是 ( )A.反应放出的热量小于akJB.cX):c(Y):c(Z)=1：2：2C.X的消耗速率与Z的消耗速率相等D.气体的密度不再发生变化解析A.反应放出的热量应根据反应物的量及平衡转化率来判断，故A不正确，不符合题意。B.达到平衡是X、Y、Z物质的量浓度不变而不是c(X)：c(Y)：c(Z)一定是1：2：2,故B不正确，不符合题意。C.X的消耗速率与Z的消耗速率之比不等于系数之比，故C不正确，不符合题意。D.根据密度的基本公式来判断，气体的密度不再发生变化，即达到平衡，故D正确，符合题意。答案D5.(2019江苏化学，15)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(双选)( )

力10罩心力10罩心MJDSIX)6UJ温度比阿加到M驯，-七*占ii亡ZA.反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的AH>0B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下，增加02的浓度不能提高NO转化率D.380C下，c起始(O2)=5.0X104molL1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000解析A项，实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率，虚线表示相同条件下NO的平衡转化率，由题图知，随着温度升高，NO的平衡转化率减小，即温度升高，反应2NO+O22NO2的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，AH<0,错误；B项，X点对应NO的转化率低于该温度下NO的平衡转化率，所以反应没有达到平衡状态，延长反应时间，可以提高NO的转化率，正确；C项，Y点时反应已达平衡状态，增加O2的浓度，平衡正向移动，NO的转化率会提高，错误；D项，设起始时c(NO)=amolL1,则：2NO200.5a0.5a0.25a=02NO200.5a0.5a0.25a=0时，K=2起始(molL1)a 5.0X104转化(molL1) 0.5a 0.25a1 5.0X104平衡(molL1) 0.5a—0.25aK=(0.5a)2x(5.0X104—0.25a)=5.0X104—0.25a'000,但0.25a>0,所以K>2000,正确。答案BD6.(2019浙7Z4月选考节选)将一定量水放入抽空的包容密闭容器中，测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存［H2O(l) H2O(g)］时的压强(p)。在图2中画出从20c开始经过100C的p随T变化关系示意图(20C时的平衡压强用p1表示)BKk解析根据H2O(l) H2O(g),该变化为吸热过程，温度升高，平衡向正反应方向进行，压强增大，当达到100c时，压强为一个标准大气压。答案211 MJH专题集训1.(2018天津理综)室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H50H和含1molHBr的氢澳酸，溶液中发生反应；C2H50H+HBr C2H5Br+H2。，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H50H的沸点分别为38.4C和78.5C。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC.若反应物增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60C,可缩短反应达到平衡的时间解析A.加入NaOH与HBr反应，平衡左移，可增大乙醇的物质的量，正确；B.增大反应物HBr浓度，有利于生成C2H5Br,正确；C.若反应物增大至2mol,为反应系数比，因此两种反应物平衡转化率之比不变，正确； D.若起始温度提高至60C,升高温度时，HBr挥发除去，降低反应物的浓度，化学反应速率可能降低，延长化学反应达到平衡的时间，错误，应该选D。答案D2.(2019宁波3月模拟)一定条件下，在恒压绝热容器中发生反应： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)AH=—197kJmo「1,下列有关说法正确的是( )A.达到化学平衡状态时，v正(O2)=2v逆(SO2)B.容器内的压强不再变化说明反应达到化学平衡状态C.加入0.2molSO2和0.1molO2,充分反应后放出热量19.7kJD.向容器中充入二氧化硫，正反应速率增大，逆反应速率减小解析A.速率之比等于化学方程式计量数之比，达到化学平衡状态时， 2v正(。2)=v逆(SO2),说明二氧化硫正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，但v正(O2)=2v逆(SO2)不能说明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B.反应前后气体体积变化，恒压绝热容器中，压强始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故B错误；C.加入0.2molSO2和0.1molO2,反应达到平衡状态，充分反应后放出热量小于19.7kJ,故C错误；D.向恒压绝热容器中充入二氧化硫，正反应速率增大，体积增大后逆反应速率会减小，故D正确；故选D。答案D3.(2019浙江不8阳3月模拟)已知：X(g)+2Y(g) 3Z(g)AH=—akJmol1(a>0),在恒容、绝热容器中充入1molX(g)和2molY(g)。下列说法正确的是()A.充分反应后，放出热量为akJB.容器内压强不再变化时，反应达到平衡状态C.其它条件不变时，充入氮气使压强增大，正、逆反应速率均增大D.达到平衡时，v正(X)=3v逆(Z)解析反应物不可能完全转化为生成物，放出热量应少于akJ,A错；绝热容器中，反应前后气体物质的量不变，体积恒定，反应放热，压强随温度升高而增大，平衡时温度恒定，压强恒定，B对；温度、体积不变时充入氨气，各组分浓度不变，正、逆反应速率均不变，C错；达平衡时，3v正(X)=v逆(Z),D错。故应选Bo答案B4.(2017•天津理综，6)常压下染基化法精炼锲的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230c时，该反应的平衡常数K=2X1050已知：Ni(CO)4的沸点为42.2C,固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗锲与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230c制得高纯锲。下列判断正确的是( )A.增加c(CO),平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.第一阶段，在30C和50C两者之间选择反应温度，选50cC.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)解析A项，增加c(CO),平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50C时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230c制得1局纯锲的反应万程式的Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数Ki=k=5X104,所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时， 4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),错误。答案B5.(2018浙江金丽衢高三上节选)(1)由合成气制甲醇：合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：主反应I.CO(g)+2H2(g) CH30H(g)反应II.CO(g)+H2(g) C(s)+H20(g)①在容积均为VL的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2,三个容器的反应温度分别为「、T2、T3(T1<T2<T3)且恒定不变，若只发生反应I,在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到 tmin时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处于化学平衡状态的是(填Ti”、T2”或T3”：)该温度下的化学平衡常数为(用a、V表示)。T,工「温度②为减弱副反应的发生，下列采取的措施合理的是A.反应前加入少量的水蒸气

B.增压C.降低反应温度D.使用合适催化剂，提高甲醇的选择性(2)由甲醇制烯姓主反应：i.2CH30H C2H4+2H2Oii.3CH30H C3H6+3H2O副反应：iii.2CH30H CH3OCH3+H2O某实验室控制反应温度为400C,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯姓的对比研究。得到如图实验数据：(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)乙忧和丙牖的透外性「再域对Z.W的ILI防J正应时对h)乙忧和丙牖的透外性「再域对Z.W的ILI防J正应时对h)切此时岫Hi卜列说法不正确的是A.反应进行一段时间后甲醇的转化率减小，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂B.使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降，可能的原因是生成副产物二甲

醴C.使用Cat.1产生的烯姓主要为丙烯，使用Cat.2产生的烯姓主要为乙烯D.不管使用Cat.1还是使用Cat.2都能提高活化分子的百分数解析(1)①该反应是从正反应方向开始，随着反应的进行，反应物不断消耗，反应物的物质的量会逐渐减小，当反应达到平衡后，若升高温度，该反应物的物质的量又增多，说明反应达到平衡，升高温度使化学平衡发生移动所致。根据图示可知T3时达到平衡状态；根据平衡常数表达式，将各种物质的平衡浓度带入公式可得其数值。CO(g)+2H2(g) CH30H(g)n(始)mola2a0n(变)molx2xx20(a—x)+(2a—2x)+x100n(平)mola—x2a—2xx20(a—x)+(2a—2x)+x100,解得x=2a,所以平衡时n(CO)=amol,n(H2)3 3=2amol,n(CH30H)=2amol,所以在T3时该反应的化学平衡常数K=3 3 3Vmol/L 9V 3Vmol/L 9V22 2■mol/Lx(患mol/L)22a2。八&°3V 3Vc(CH30H)c(CO)c2(H2)②A.反应前加入少量的水蒸气，副反应C0(g)+H2(g)C(s)+H20(g)中由于生成物浓度增大，平衡逆向移动，减少副反应的发生，A正确；B.副反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，促进了副反应的发生， B错误；C.副反应CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)的正反应是放热反应，降低反应温度 ，平衡正向移动，促进了副反应的发生，C错误；D.使用合适催化剂，提高甲醇的选择性，使更多CO发生主反应，可以减少副反应的发生， D正确；故合理选项是AD;(2)A.当催化剂失活后，副产物增多，甲醇的转化率下降，需要及时更换催化剂， A正确；B.使用Cat.2时，随反应的不断进行，生成的副产物二甲醴增多，导致生成乙烯和丙烯的选择性下降，B正确；C.由图示可知，使用Cat.1时丙烯与乙烯的比值随时间增长不断减小，说明乙烯增多，即使用Cat.1时主要生成乙烯，而使用Cat.2时，产物中乙烯的含量明显大于丙烯，可见使用 Cat.2时产生的烯姓也主要为乙烯，C错误；D.使用催化剂能降低反应活化能，提高活化分子的百分数， D正确；故合理选项是Co9 9V2…答案⑴①T39V2②AD(2)C2a6.(2018浙江名校协作体高三上节选)(1)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。如下图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率 (脱氮率即氮氧化物的转化率)，反应原理为：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)AH<0o以下说法正确的是L卜 L卜 । 「 ■ItMf ，|口0.'L10Ivynl11IX4I:%AUiUrrrA.催化剂①、②分别适合于250c和450C左右脱氮B.使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率C.相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响D.在交叉点A处，不管使用哪种催化剂，上述反应都未达平衡(2)工业合成尿素的反应如下：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)AH<0,在恒定温度下，将NH3和CO2按2：1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，各物质的浓度变化曲线如下图所示。05LO15aO253OE4O4&5Q55CQ时间Miin①若保持平衡时的温度和压强不变，再向容器中充入 3mol的CO2,则此时v(正)v(逆)(填“>”、或“=”)。判断的理由是②若保持平衡时的温度和体积不变，25min时再向容器中充入2mol的NH3和1molCO2,在40min时重新达到平衡，请在图中画出25〜50min内NH3的浓度变化

曲线解析（1）A.根据图中催化剂①、②转化率最高时的温度可知分别适合于 250C和450c左右脱氮，故A正确；B.第②种催化剂的脱氮率虽然高，但该反应是放热反应，高温不利于反应的正向进行，故B错误；C.该反应是一个气体体积增大的反应，改变压强平衡发生移动，故C错误；D.交叉点时脱氮率都在改变，反应没有达到平衡状态，故D正确；故选AD。（2）若保持平衡的温度和压强不变，再向容器中充入 3mol的CO2,体系的体积变大，氨气和二氧化碳的浓度会改变，分别为0.25mol/L和0.05mol/L,此时1 c1 c2(NH3)c(CO2)>K,平衡会向逆反应方向移动,所以v（正）<v（逆）；25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，则建立的是等效平衡，氨气的平衡浓度保持不变，然后画出曲线答案（1）AD（2）①<恒温、恒压条件下，再充入3molCO2,容器体积变为20L,1c（NH3）=0.1mol|--1,c（CO2）=0.2moll_-1,止匕时c2（NH3）c（CO2）〉凡平衡逆向移动，所以v（正）<v（逆）时间MHri7.（2018晶兴局二.上节选）（1）甲醇可利用水煤气合成：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）AH<0o一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变温度或压强时，平衡后CH30H的体积分数小（CHOH）变化趋势如图所示。下列说法A.状态M,平衡时的CO转化率为10%B.图中压强的大小关系是a<b<c<dC.恒温恒压时，在原平衡体系中再充入适量甲醇，重新平衡后体系中甲醇的体积分数不变D.当体系中n(CO)/n(H2)的值不随时间变化时，体系达到平衡(2)二氧化硫和碘水会发生如下二步反应：反应活化能第fSO2+I2+2H2O 4H++SO4+2I9.2kJmo11第二步I2+I I3123.5kJmo11一定条件下，1molSO2分别加入到体积相同、浓度不同的碘水中，体系达到平衡后，H+、I3、SO4一的物质的量随n(l2)/n(SO2)的变化曲线如图(忽略反应前后的体积变化)。H1 2 3 4而I,hISOj①当n(l2)/n(SO2)=4时，请在下图画出体系中n(「)反应时间的变化曲线。“川I"mol时间②化学兴趣小组拟采用下述方法来测定I2+I I3的平衡常数(室温条件下进行,实验中溶液体积变化忽略不计)：已知：「和I3不溶于CC14;一定温度下，碘单质在四氯化碳和水混合液体中，碘单质的浓度比值器:舐］］即是一个常数(用人表示，称为分配系数)，室温条件下Kd=85。实验测得上层溶液中c(l3)=0.049mol/L,下层液体中c(l2)=0.085molL•一1。结合上述数据，计算室温条件下I2+I I3的平衡常数K=《呆留三位有效数字)O解析(1)A、状态M时，甲醇的体积分数为10%,令该条件下，消耗CO的物质的量为xmol,则平衡时CH30H的物质的量为xmol,混合气体总物质的量为(3- x2x)mol,因此有3^*100%=10%,解得x=7/8,则CO的转化率为7/8,故A错误；B、根据图像，从左向右甲醇的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，压强大小关系是a<b<c<d,故B正确；C、容器为恒温恒压下，再充入适量甲醇，与平衡互为等效平衡，则重新达到平衡后甲醇的体积分数不变，故C正确；D、因为是按照化学计量数投入，该比值始终保持不变，故D错误；(2)根据反应步骤，推出a为H+,b为I3,c为SO2,①因为开始通入SO2为1mol,当n(I2)/n(SO2)=4时，n(I2)=4mol,生成I―物质的量最大值为2mol,但不能达到2mol,第一步的活化能小，反应速率快，第二步活化能大，反应速率较慢，因此MU图像是11 1 时间；②平衡常数只受温度的影响，四氯化碳的密度大于水，下层为 I2(CCl4),上层为I2(H2O),根据Kd的定义，推出：案:HCO；]=Kd,代入数值，计算出c[I2(H2O)]=0.001molL1,10mL溶液中c(13)=0.049molLr1,物质的量为0.00049mol,反应的「物质的量为0.00049mol,平衡时I物质的量为(0.1X0.01—0.00049)mol答案(1)BC(2)C②961答案(1)BC(2)C②961=0.00051molL1,则c(I)=0.051molL1,根据平衡常数的表达式， K=。049 -9610.051X0.0018.(2018浙江稽阳高三上)石油危机日渐严重，甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气 (CO和H2混合气体)。现在常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整，甲烷-二氧化碳重整，其反应分别为：一 一催化剂一CH4(g)+H2O(g)2 CO(g)+3H2(g)AH>0- 催化剂…一CH4(g)+CO2(g)隹3」2CO(g)+2H2(g)(1)下图为反应压强为0.3MPa,投料比n(H2O)/n(CH4)为1,在三种不同催化剂催化作用下，甲烷一水蒸气重整反应中CH4转化率随温度变化的关系。7Si)也小1舟1加力也诵7Si)也小1舟1加力也诵温图电LHE-0a1).5 1 15 2 3一8占「工=下列说法正确的是 A.在相同条件下，三种催化剂I下列说法正确的是 A.在相同条件下，三种催化剂I、mB.b点CH4的转化率高于a点，原因是b、反应速率较快，故CH4的转化率较大C.C点一定未达到平衡状态D.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，田)作用下达平衡时CH4的转化率相同(2)催化剂I也可以催化甲烷—二氧化碳重整n、m的催化效率由高到低的顺序是I>n>a两点均未达到平衡状态,b点温度高,所以在850C时，不同催化剂(I、H、在催化剂I催化下，反应温度850oC,n(H2O)/n(CH4)为1的体系中，加入C02。画出反应达到平衡时n(H2)/n(CO)随进料时n(CO2)/n(CH4)的变化曲线。(已知：甲烷一二氧化碳重整的平衡常数？甲烷-水蒸气重整反应的平衡常数)。解析(1)A.由图可得，在相同温度下，三种催化剂I、H、m的催化效率由高到低的顺序是,错误；B.在相同温度下，催化剂加上的点a,b都高，因此均未达到平衡，温度升高，反应速率较快，故 CH4的转化率较大，正确；C.C点没有其他点作为参考，因此不能确认是否达到平衡状态，错误 D.平衡与催化剂没有关系，因此CH4的转化率相同，正确；因此选BDo(2)根据题图，在催化剂I催化下，反应温度850°C,n(H2)/n(CO)=3,因此起点为(0,3),当加入C02,由于甲烷一二氧化碳重整的平衡常数？甲烷一水蒸气重整反应的平衡常数，因此甲烷一二氧化碳重整反应占绝对优势，即当平衡时n(H2)/n(CO)无限接近1;根据以上结论画出图像。答案(1)BD(2)ti0.5L1.3 2(2)ti0.5L1.3 2 2,5,CO-CHJSO2和9.(2019台州一模节选SO2和NO,通入03充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随 n(O3):n(NO)的变化见图1。KcEr-二与KcEr-二与QSUn.Sli IIKK)①n(NO2)随n(03):n(NO)的变化先增加后减少，原因是O②臭氧量对反应SO2(g)+O3(g)===SO3(g)+02(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因

(2)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图 2、图3所示。下列说法正确的是。A.烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)<v(脱硝)B.尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响C.强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除D.pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳T-脱流率脱硝率211；l”550Fd卜时间入在尿w•右渡中纤部时间二三上一*T-脱流率脱硝率211；l”550Fd卜时间入在尿w•右渡中纤部时间二三上一*脱甑率eg):抽、口口:1jj(O.)'ni(NOin1.15：\-o”〔0U＞，HNDX，工5 a.nS3屎素墀液的泌值⑶尿素的制备：2NH3(