高考复习第七章第28讲化学平衡状态化学平衡的移动

第28讲化学平衡状态化学平衡的移动

【复习目标】1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外

界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。

4.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。5.能正确书写化学平衡常

数表达式。6.了解化学平衡常数(七的含义。

考点一可逆反应与化学平衡建立

■归纳整合夯实必备知识

1.可逆反应

2.化学平衡状态

(1)概念

一定条件下的可逆反应中，当正反应和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不

变，即体系的组成不随时间而改变的状态。

(2)建立

从正反应开始建立从逆反应开始建立

(3)平衡特点

—可逆反应

—化学平衡是一种动态平衡，

⑨)一。正二"逆

Ax_反应物和生成物的质量(或浓度、物质的

平一量、体积分数)保持不变

上_条件改变.平衡状态可能改变.新条件下

国—建立新的平衡状态

3.判断化学平衡状态的两种方法

(1)动态标志：。正=。逆#0

①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。

②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如“A+》BcC+dD,肛噜=胃时，

0逆(B)o

反应达到平衡状态。

⑵静态标志：“变量”不变

在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量(如各物质的质量、物质

的量或浓度、百分含量、压强、密度或颜色等)，如果不再发生变化，即达到平衡状态。

可简单总结为“正逆相等，变量不变”。

r易错辨析」

1.反应2NaHCO3=^=Na2CO3+CO2t+H2O,Na2cos+COz+HzO—ZNaHCCh互为可逆

反应()

2.化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等()

3.在1L的密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g),当容器中气体的颜色保持不

变时，说明反应已达到平衡状态()

4.对于反应H2(g)+L(g)2HI(g),当压强不变时，反应达到平衡状态()

5.恒温恒容下进行的可逆反应：2SO?(g)+O2(g)2so3(g),当SO3的生成速率与SO2的消

耗速率相等时，反应达到平衡状态()

6.在一定条件下，向密闭容器中充入1molN?和3moiPh充分反应，生成2moiNH3()

答案l.X2.X3.V4.X5.X6.X

■专项突破提升关键能力

1.在密闭容器中进行反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol.

L1、0.3mol-L-\0.2mol.L在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是

()

A.Z为0.3molLrB.Y2为0.4mol.L】

C.X2为0.2mol『D.Z为0.4molLr

答案A

2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合

气体的密度：③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜

色：⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比：⑦某种气体的百分含量

⑴能说明2SOKg)+O2(g)2s03(g)达到平衡状态的是(填序号，下同)。

(2)能说明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是。

(3)能说明2NO2(g)NzOMg)达到平衡状态的是。

(4)能说明C(s)+CO2(g)2co(g)达到平衡状态的是o

⑸能说明NH2COONH4(S)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是。

(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)5co2(g)+L(s)达到平衡状态的是。

答案(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦

3.若上述题目中的(1)〜(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？

(1)»

(2)o

(3)。

(4)。

答案(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦

4.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)催化剂2CO2(g)+N2(g)A”<0。若该反应

在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到〃时刻达到平衡状

态的是(填序号)。

⑤⑥

答案②④⑤

解析①达到平衡时，。正应保持不变；②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，

平衡左移，K减小，当K不变时，温度不变，达到平衡状态：③图中达到平衡时，CO、CO2

的改变量不是1：1;④必NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变；⑤因正反应放热，容器绝热，

故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化；⑥A"是一个定值，

不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。

■归纳总结*

规避“2”个易失分点

(1)化学平衡状态判断“三关注”

关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应,

还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。

(2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况

①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如

2HI(g)H2(g)+I2(g)o

③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如

2HI(g)H2(g)+I2(g).

④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

考点二化学平衡的移动

■归纳整合夯实必备知识

1.概念

在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了

变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这

种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。

2.化学平衡移动的过程

3.化学平衡移动与化学反应速率的关系

⑴。上＞。逆：平衡向正反应方向移动。

(2)。正=。逆：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。

(3)。1c逆：平衡向逆反应方向移动。

4.影响化学平衡的外界因素

若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下:

改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向

增大反应物浓度或减小生成物

向正反应方向移动

浓度浓度

减小反应物浓度或增大生成物向逆反应方向移动

浓度

反应前后气体体积增大压强向气体分子总数减小的方向移动

压强(对于有气

改变减小压强向气体分子总数增大的方向移动

体参加的可逆

反应前后气体体积

反应)改变压强平衡丕移动

不变

升高温度向吸热反应方向移动

温度

降低温度向放热反应方向移动

催化剂同等程度地改变。正、。逆，平衡不移动

5.化学平衡中的特殊情况

⑴当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定

的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。

(2)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。

(3)充入惰性气体与平衡移动的关系

①恒温、恒容条件

原平衡体系且X建生体系总压强增大一体系中各组分的浓度不变一平衡不移动

②恒温、恒压条件

原平衡体系充入憎性气体”容器容积增大,各反应气体的分压减小一体系中各组分的浓度同倍

数减小(等效于减压)

气体体积不变的反应.平衡不移动

一气体体积变化的反应平衡向气体体积增大的方向

移动

6.勒夏特列原理及应用

而|如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压

品一强以及参加反应的物质的浓度)，平衡就向

Y着能够减弱这种改变的方向移动

X|可以更加科学、有效地调控和利用化学反

售一应，尽可能的让化学反应按照人们的需要

|进行

7.等效平衡的判断方法

(1)恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的反应

判断方法：极值等量即等效。

例如：2SO2(g)+O2(g)2so3(g)

①2mol1mol0

②002mol

③0.5mol0.25mol1.5mol

④amolbmolcmol

上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SCh均为2mol,

02均为ImoL三者建立的平衡状态完全相同。

④中a、b、c三者的关系满足：c+a=2,f+/>=l,即与上述平衡等效。

(2)恒温恒压条件下反应前后气体体积改变的反应

判断方法：极值等比即等效。

例如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

①2mol3mol0

②1mol3.5mol2mol

③amolbmolcmol

按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中^^=全故互为等效平衡。

③中。、氏c三者关系满足：*=*即与①②平衡等效。

爹+方'

(3)恒温条件下反应前后气体体积不变的反应

判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反

应的化学平衡无影响。

例如：H2(g)+I2(g)2HI(g)

①1mol1mol0

②2mol2mol1mol

③amolbmolcmol

①②两种情况下,n(H2)：n(I2)=l：1,故互为等效平衡。

③中a、b、c三者关系满足住+“)：仔+力=1：1或a：人=1：1,c^O,即与①②平衡等效。

r易错辨析」

i.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时。就减小，。也增大()

2.化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大()

3.向平衡体系FeCb+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KC1固体，平衡逆向移动，

溶液的颜色变浅()

4.对于2NCh(g)NzOKg)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的

颜色变浅()

5.C(s)+CO2(g)2CO(g)AH>0,其他条件不变时，升高温度，反应速率WC02)和CO?

的平衡转化率均增大()

6.只要。正增大，平衡一定正向移动()

答案l.X2.X3.X4.X5.V6.X

■专项突破提升关键能力

一、化学平衡移动原理的理解

1.对于一定条件下的可逆反应

甲：A(g)+B(g)C(g)A//<0

乙：A(s)+B(g)C(g)AH<0

丙：A(g)+B(g)2C(g)AH>0

达到化学平衡后，只改变一种条件，按要求回答下列问题：

⑴升温，平衡移动的方向分别为甲(填''向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙

;丙。此时反应体系的温度均比原来一(填“高”或“低”)。混合气体

的平均相对分子质量变化分别为甲(填“增大”“减小”或“不变”,下同)；乙

;丙。

答案向左向左向右高减小减小不变

(2)加压，使体系体积缩小为原来的;

①平衡移动的方向分别为甲(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙

;丙。

②设压缩之前压强分别为p仙p乙、p丙，压缩后压强分别为p'甲、p'乙、p'丙，则pg

p，甲,p乙与p'z,p丙与p'丙的关系分别为

甲;乙________;丙。

③混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲(填“增大”“减小”或“不变”，下

同)；乙________；丙O

答案①向右不移动不移动@pv<p»||'<2p甲pz.'=2p乙p再'=2p时③增大

不变不变

二、调控化学反应的应用

2.在压强为0.1MPa、温度为300°C条件下，"molCO与3。molH2的混合气体在催化剂作

用下发生反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH30H(g)AW<0»

⑴平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是

(填字母，下同)。

A.。(出)减小

B.正反应速率加快，逆反应速率减慢

C.反应物转化率增大

D.重新平衡时后黑区减小

(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲静产率的是o

A.升高温度

B.将CH30H从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大

(3)达到平衡后，为提高H2的转化率和该反应的速率，可采取的措施是(填序号)。

①加催化剂同时升高温度②加催化剂同时增大压强③升高温度同时充入N2④降低温

度同时增大压强⑤增大C0的浓度

答案(1)CD(2)B⑶②⑤

解析(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小容器体积，平衡正向移动，C(H2)

增大，正、逆反应速率均增大，因而A、B均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高

温度平衡逆向移动，CH30H的产率降低；容器容积不变，充入He,平衡不移动。

三、“等效平衡”在判断平衡移动结果中的应用

3.对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下

列问题。

(l)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

再充入PC15(g),平衡向方向移动，达到平衡后，PC15(g)的转化率，PCl5(g)

的百分含量______0

答案正反应减小增大

(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)

再充入HI(g),平衡向方向移动，达到平衡后，HI的分解率,HI的百分含

量。

答案正反应不变不变

(3)2NO2(g)N2O4(g)

再充入NO2(g),平衡向方向移动，达到平衡后，N02(g)的转化率，NO2(g)

的百分含量________。

答案正反应增大减小

(4)mA(g)+nB(g)pC(g)

同等倍数的加入A(g)和B(g),平衡正向移动,达到平衡后，®m+n>p,A、B的转化率都增

大,体积分数都减小;®m+n=p,A、B的转化率、体积分数都不变;®m+n<p,A、B的

转化率都减小,体积分数都增大。

特别提醒上述反应达平衡后，若保持温度、压强不变，再加入一定量的反应物，则移动的

结果无论是哪种情况，反应物的转化率和体积分数都不发生变化。

4.有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2m0IN2、

3molH2,反应N?(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为，〃mol。

(1)相同温度下，在乙中加入4m0IN2、6molH2,若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应

达到平衡时，生成NE的物质的量________(填字母，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相

等，乙中反应达到平衡时，生成N片的物质的量________。

A.小于mmol

B.等于"7moi

C.在，"之间

D.等于2/wmol

E.大于Immol

(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入ImolNHs，要使乙中反应达到平衡时，各

物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入molN2和

________molH2。

答案(1)DE(2)0.50

解析(1)由于甲容器恒容，而乙容器恒压，若它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该

为甲的两倍，生成的N%的物质的量应该等于2mm01。当甲、乙两容器的容积相等时，相当

于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH-3的物质的量大于2根mol。(2)乙的容积为甲

的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2

为(1—0.5)mol=0.5mol,H2为(1.5—1.5)mol=0mol。

■归纳总结

1.虚拟“中间态”法构建等效平衡

(1)构建恒温恒容平衡思维模式

新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。

新平衡

■(23-^43

(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)

新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。

起始平衡新平衡

0---Ip\\-I

0~-PPTH

2.平衡转化率的分析与判断方法

反应〃A(g)+/;B(g)cC(g)+6/D(g)的转化率分析

⑴若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。

(2)若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。

(3)若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应

物的转化率与化学计量数有关。

同倍增大c(A)和c(B)

a+b^c+dA、B的转化率不变

a+b>c+dA、B的转化率增大

a+b<c+dA、B的转化率减小

考点三化学平衡常数及应用

■归纳整合夯实必备知识

1.概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度哥之积与反应物浓度事之积的

比值是一个常数，即化学平衡常数，用符号区表示。

2.表达式

对于一般的可逆反应〃?A(g)+"B(g)pC(g)+qD(g),当在一定温度下达到平衡时，K—

d'(C)d(D)

；(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。

如：0C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式K=

②Fe3+(aq)+3H2O⑴Fe(OH)3(s)+3H+(aq)的平衡常数表达式K=

答案吟牌詈

3.影响因素

K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。

4.平衡常数意义及应用

(1)判断可逆反应进行的程度

K〈IO-1()-5〜1()5>105

反应程度很难进行反应可逆反应接近完全

(2)判断反应是否达到平衡或进行的方向

对于化学反应4A(g)+6B(g)cC(g)+JD(g)的任意状态，浓度商：0=；黑工

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。

（3）判断可逆反应的热效应

-K增大正反应为吸热反应

升高温度

+K减小正反应为放热反应

K增大——>正反应为放热反应

降低温度

K减小----►正反应为吸热反应

r易错辨析」

i.平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度（）

2.增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大（）

3.对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大（）

4.一个可逆反应的正反应K正与逆反应K连相等（）

5.平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动（）

6.化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度（）

答案l.X2.X3.X4.X5.X6.V

■专项突破

一、化学平衡常数的含义及表达式

1.03是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点，03可溶于水，在水中易

分解，产生的[0]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力，能杀灭新冠肺炎病毒.已知常温常

压下发生的反应如下：

反应①03O2+[O]\H>0,平衡常数为K（反应进行的程度较小）

反应②[0]+。32O2A/7<0,平衡常数为K2（反应进行的程度较大）

总反应：2033O2A”vO，平衡常数为治

⑴你能比较Ki和K2的大小吗？

提示反应进行的程度越大，平衡常数越大，故心大于

（2）降低压强，总反应平衡向哪个方向移动？此时心如何变化？

提示降低压强，总反应平衡向正反应方向移动。但平衡常数只与温度有关，故降低压强心

不变。

（3）升高温度，K、&、匹如何变化？

提示放热反应，升高温度K减小，吸热反应，升高温度K增大。因此，升高温度长、代

减小，K增大。

⑷K3与描、七有何数量关系？

提示由盖斯定律可知，反应①+②可得总反应，则长=始入2。

2.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

@2NO2（g）+NaCl（s）NaN03（s）+ClN0（g）K\

②2N0(g)+Cb(g)2ClN0(g)K2

(1)反应①的平衡常数表达式为。

(2)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+CL(g)的平衡常数K=(用K\、&表示)。

答案⑴长尸常^(2)f

解桁r=£(ClNO)^(CINO)K=C：(Q2)Y(NQ)

K4

解析Ki—，(N02”K2-/(NO>C(C12)'~C(NO2)，所式"氏。

-归纳总结

化学平衡常数与方程式书写形式的关系

(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。

(2)若化学方程式中各物质的化学计量数都变成«倍或!倍，则化学平衡常数变为原来的n次

幕或｝次累«

(3)两方程式相加得到新的方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。

二、利用平衡常数判断反应进行的方向及热效应

3.在体积为1L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化

学平衡常数K与温度T的关系如下表：

77℃70080085010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列问题：

⑴升高温度，化学平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

⑵若某温度下，平衡浓度符合下列关系：C(CO2>C(H2)=c(CO>c(H2。)，此时的温度为

；在此温度下，若该容器中含有1molCCh、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O,

则此时反应所处的状态为(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或

“平衡状态”)。

答案(1)正反应(2)850°C向正反应方向进行中

解析(1)由表格数据可知，随着温度升高，平衡常数增大，化学平衡向正反应方向移动。

(2)C(CO2)-C(H2)=C(CO)C(H2O),则计算出K=1.0,即此时温度为850℃,此温度下

c(CO>c(H，O)0.75X1.5-

、\=1V1O<1.0,故反应向正反应万向进行中。

C(CO2)-C(H2)1X1.2

4.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CCh来生产燃料

甲醇。已知制备甲噌的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

温度/℃

化学反应平衡常数

500800

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)Kt2.50.15

@H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)七1.02.50

③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)心

⑴据反应①与②可推导出Ki、氏与场之间的关系，则K3=(用K、丘表示)。

(2)反应③的△40(填“>”或)。

(3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH30H(g)、氏0&)的浓度(molLr)分别为

0.8、01、03、015,则此时。jv迎(填"=”或).

答案⑴心员(2)<⑶〉

cYCEOH)

解析(1)4=

，(H2)C(CO)'

_c(CO)dH2O)

2-C(H2)C(CO2)'

_C(H2O)C(CH3OH)

33

~C(H2)-C(CO2)'

K3=K「K2。

⑵根据K3=K「K2,500℃、800℃时，反应③的平衡常数分别为2.5、0.375:升温，K减小，

平衡左移，正反应为放热反应，所以A/7V0。

(3)500℃时，&=2.5,Q==08咏0］「。.88<5,故反应正向进行，v正

>v逆。

真题演练明确考向

1.(2020•浙江1月选考，21)一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+

2B(g)3c(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:

”(A)M(B)〃(C)

“min

02.02.40

50.9

101.6

151.6

下列说法正确的是()

A.0~5min用A表示的平均反应速率为0.09mol-L-,min

B.该反应在10min后才达到平衡

C.平衡状态时，c(C)=0.6molL-1

D.物质B的平衡转化率为20%

答案C

2.(2020•浙江7月选考，18)5mLO.lmol-L-1KI溶液与1mLO.lmol-L1FeCb溶液发生反应:

3+2+

2Fe(aq)+2I(aq)2Fe(aq)+l2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是()

A.加入苯，振荡，平衡正向移动

B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色，表明该化学反应存在限度

C.加入FeSCU固体，平衡逆向移动

D.该反应的平衡常数K=而霁需

答案D

解析加入苯，振荡，苯萃取了12,水溶液中的c(L)减小，平衡正向移动，A正确；反应开

始时”(KI)>”(FeC13),反应中KI过量，经苯两次萃取分离后，水溶液中c(L)很小，加入KSCN,

溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3+,证明该反应是可逆反应，存在一定限度，B正确；

加入FeS04固体，c(Fe?+)增大，平衡逆向移动，C正确；该反应在溶液中进行，平衡常数K

c2(Fe2')-c(I)

2D错误。

3.(2020•浙江7月选考，20)一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)A//<0»在测定NCh的相对

分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是()

A.温度0℃、压强50kPa

B.温度130℃、压强300kPa

C.温度25℃、压强100kPa

D.温度130℃、压强50kPa

答案D

解析测定NCh的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果

的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，

平衡逆向移动的程度越大，故选D。

4.(2021.辽宁1月适应性测试，7)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到

平衡：

①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)AM<0

②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)A/72>0

下列叙述错误的是()

A.加入适量Z,①和②平衡均不移动

B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动

C.降温时无法判断Q浓度的增减

D.通入Y,则N的浓度增大

答案B

解析Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不

影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar,由于容器体积不变，故气体浓度不发生

改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，但两

个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y,反应①

平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。

5.(2021・湖南，11改编)已知：A(g)+2B(g)3C(g)△”<(),向一恒温恒容的密闭容器中

充入1molA和3molB发生反应，人时达到平衡状态I,在及时改变某一条件，B时重新达

到平衡状态H,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.f2时改变的条件：向容器中加入C

C.平衡时A的体积分数(p：<p(II)<姒I)

D.平衡常数K：K(II)<K(I)

答案B

解析容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应，

所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到

平衡状态，A错误；根据图像变化曲线可知，介〜“过程中，这时瞬间不变，平衡过程

中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所

以排除温度与催化剂等影响的因素，改变的条件为向容器中加入C,B正确；最初加入体系

中的A和B的物质的量的比值为1：3,当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B

各自物质的量增加的比例为1：2,因此平衡时A的体积分数：夕(11)>9(1),C错误；平衡常

数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。

6.(2020•海南，6)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应:

CO(g)+NO(g)CO2(g)+1N2(g)-374.3kJ-moF'K=2.5X1()6。，反应速率较小。

有关该反应的说法正确的是()

A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全

B.增大压强，平衡将向右移动，^>2.5X1O60

C.升高温度，既增大反应速率又增大K

D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准

答案D

解析平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排

入大气之前没有反应完全，故A错误；平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错

误；正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误：选用适宜催化

剂可加快反应速率，使尾气的排放值达到尾气排放标准，故D正确。

7.[2021・湖南，16(1)(2)]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运,

可通过下面两种方法由氨气得到氢气。

方法I.氨热分解法制氢气

相关化学键的键能数据

化学键N三NH—HN—H

键能E/(kJ-mor')946436.0390.8

在一定温度下，利用催化剂将NHa分解为N2和H2。回答下列问题：

⑴反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)kJmol'o

⑵已知该反应的AS=198.9J-mol'.K在下列哪些温度下反应能自发进行？

____________(填字母)。

A.25℃B.125℃

C.225℃D.325℃

答案(1)+90.8(2)CD

解析(1)根据反应热=反应物的总键能一生成物的总键能，2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

=390.8kJ-mol-1X3X2-(946kJ-mol-1+436.0kJ-rnol_1X3)=+90.8kJ-moF1.

,AH90.8X103J-moI1„„.,_

(2)若反应自发n进行，则需A”-TAS<0,一产456.5K,即温度应高于

△3198.9JmolK

(456.5—273)℃=183.5°C。

课时精练

1.二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO2(g)H2O(g)4-CH3OH(g)△H<0。下列

说法正确的是()

A.增大压强，平衡正向移动，该反应的平衡常数K增大

B.升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

C.温度越低越有利于该反应的进行，从而提高甲醇的生产效率

D.使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数

答案D

解析因3H2(g)+CO2(g)H2(D(g)+CH30H(g)的正反应是气体分子数喊小的反应，增大压

强，平衡正向移动，平衡常数K只与温度有关，故平衡常数K不变，故A错误；升高温度

可使该反应的正、逆反应速率均增大，故B错误；该反应的正反应是放热反应，在一定范围

内，降低温度有利于平衡正向移动，能提高甲醇■的生产效率，但温度过低不利于反应的进行，

故C错误；使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增加反应速率，

故D正确。

2.10mL0.1mol-L'KI溶液与5mL0.1mol-LFeCb溶液发生反应：2Fe3+(aq)+2I

2+

(aq)2Fe(aq)+l2(aq),一段时间后反应达到平衡状态。下列说法不正确的是()

A.加入少量氯化钾固体，平衡不移动

B.加适量水稀释，平衡正向移动

C.经过CCL多次萃取分离后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出现红色，证明该化学

反应存在限度

D.该反应的平衡常数

答案B

解析加入氯化钾固体，因其没有参与反应，则溶液中参与反应的离子浓度不变，平衡不移

动，A正确；加水稀释时，浓度烟增大并大于平衡常数，平衡逆向移动，B错误：根据反应：

2Fe3+(aq)+2I(aq)2Fe”(aq)+l2(aq)可知，「过量，经过CCL»多次萃取分离后，向水溶液

中滴加KSCN溶液，若溶液出现红色，说明溶液中还存在Fe3+,该化学反应存在限度，C正

确；化学平衡常数等于生成物浓度露之积比反应物浓度赛之积，则平衡常数K=

3.7b温度下，向2L真空密闭容器中加入N2O3固体，发生反应：N2O3(S)NO2(g)+X(g)(未

配平)，反应过程如图，下列说法正确的是()

4

3

23z/min

A.X可能为N2

B.0〜2min用N2O3表示的反应速率为1molmin-1

C.第2min时逆反应速率大于第4min时逆反应速率

D.第4min时，保持温度和容积不变，向容器中再加入N2O3,混合气体颜色加深

答案B

解析由图像可知，2min时N2O3的物质的量变化为2mol、NO2的物质的量变化为2m。1,

N2O3、NO?化学计量数之比为1:I,根据元素守恒，X为NO,故A不符合题意；0〜2min

内N2O3的物质的量变化为2mol,所以0〜2min用N2O3表示的反应速率为1moUnirTi,

故B符合题意；第2min时NO?的浓度小于第4min时NCh的浓度，所以第2min时逆反应

速率小于第4min时逆反应速率，故C不符合题意；N2O3是固体，第4min时，保持温度和

容积不变，向容器中再加入N2O3,平衡不移动，混合气体颜色不变，故D不符合题意。

4.(2021•辽宁1月适应性测试，11)苯乙烯与漠苯在一定条件下发生Heck反应

溟苯用量/mmol100100100100100100100

催化剂用量/mmol2222222

反应温度/℃100100100100120140160

反应时间/h10121416141414

产率/%81.284.486.686.293.496.689.0

根据上表数据，下列说法正确的是()

A.最佳反应温度为100℃

B.最佳反应时间为16h

C.温度过高时催化剂活性可能降低

D.反应产物是顺式结构

答案C

解析根据表格信息，当反应温度为140°C,反应时间为14h时，生成物的产率最大，A、

B错误；根据表格数据，温度超过140℃时，生成物的产率降低，可能是温度过高导致催化

剂活性降低，C正确；反应产物为属于反式结构，D错误。

5.(2022.温州模拟)在相同的密闭容器中，不同温度下发生反应：2A(g)2B(g)+C(g)

>0,气体A的浓度(moLL1)随时间r(min)变化如下表所示。

序号01020304050

①T\0.0500.04920.04860.04820.04800.0480

②T20.100.0960.0930.0910.0910.091

下列说法错误的是()

A.实验的温度：芯>八

B.实验①前20min的平均反应速率o(C)=3.5XlO-moiLr.min'

C.实验②比实验①提前10min达到平衡

D.实验②中A的平衡转化率为9%

答案c

解析在相同的密闭容器中，根据反应，实脸①中，A的平衡浓度为0.0480molL「，B的

0.0022X0.001

-11

平衡浓度为0.002mol-L,C的平衡浓度为0.001mol-L-,平衡常数为―—0.0482=1.7X

IO?同理，实验②中A的平衡浓度为0.091molL_1,B的平衡浓度为0.009molLjC的

平衡浓度为0.0045mol[r,平衡常数为"与部盘见‘^4.4X10r,由于反应为吸热反应，

温度越高，平衡正向移动的程度越大，平衡常数越大，故实验的温度：T2>T\,由化学反应

速率的大小关系也可以得到这个结论，A不符合题意；实验①前20min的平均反应速率0(C)

-1*工……

111(0.050-0.0486)mol-L

=5。(人)=5义-------9n-/-------=3.5X105moiL'-min1,B不付合题意；头脸②在

30min时已达到平衡，实验①在40min时已达到平衡，但是由于记数间隔是10min,无法判

断具体的平衡时间，C符合题意；实脸②中，A的平衡浓度为0.091moll/i,平衡转化量为

A的转化量

-111

0.10molL-0.091mol-L"=0.009mol-L_,A的平衡转化率为人从.小〃*100%=

0.009mol-L"1…，…

R_ir-X100%=9%,D不符合题意。

0.1mol-L1

6.已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)=为研究某种催

化剂的催化效果，催化的测定在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:

时间(s)012345

c(NO)/(X10-3mol-L-1)1.000.450.250.150.10.1

c(CO)/(X103moi.L')3.603.052.852.75