大一轮及课时分组练第七章 第2讲 化学平衡状态含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2讲化学平衡状态［考纲要求］1。了解化学反应的可逆性。了解化学平衡建立的过程。2.结合具体实例，理解外界条件（浓度、温度、压强等）对化学平衡的影响。考点一可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应(1）定义在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应.（2)特点①二同:a。相同条件下；b。正逆反应同时进行。②一小:反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于"）100%。(3)表示在方程式中用“”表示。2．化学平衡状态（1）概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。（2)化学平衡的建立(3)平衡特点深度思考1．反应2H2Oeq\o（，\s\up7(电解），\s\do5（点燃)）2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？答案不是可逆反应，因为两个方向的反应条件不同。2．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O2eq\o(，\s\up7（催化剂)，\s\do5(加热）)2SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2mol(填“<”、“〉”或“＝”,下同），SO2的物质的量______0mol，转化率________100％。答案<〉〈题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用1．一定条件下,对于可逆反应X（g）＋3Y(g)2Z（g）,若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0。08mol·L－1,则下列判断正确的是 （)A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1<c1〈0.14mol·L－1答案D解析平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应且vY(生成)∶vZ(生成）应为3∶2,B不正确；由可逆反应的特点可知0〈c1<0。14mol·L－1.2．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·L－1、0.3mol·L－1、0。2mol·L－1，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。3mol·L－1 B．Y2为0.4mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1答案A

极端假设法确定各物质浓度范围上述题目2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底:X2（g）＋Y2（g）2Z(g）起始浓度(mol·L－1） 0。1 0.3 0。2改变浓度(mol·L－1) 0.1 0。1 0.2终态浓度(mol·L－1） 0 0。2 0.4假设反应逆向进行到底：X2（g）＋Y2（g)2Z(g)起始浓度(mol·L－1) 0.1 0。3 0。2改变浓度(mol·L－1） 0.1 0.1 0.2终态浓度(mol·L－1） 0。2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0,0。2），Y2∈(0。2，0.4),Z∈（0,0.4)。题组二化学平衡状态标志的判断3．可逆反应：2NO2（g）2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是 (）①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部答案A解析①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，能说明达到平衡状态，②描述的都是正反应方向的速率，无法判断是否达到平衡状态；③无论达到平衡与否,同向的速率之比总是符合化学方程式中化学计量数之比；④混合气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡状态；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。4．下列说法可以证明H2(g)＋I2（g）2HI(g）已达平衡状态的是____________（填序号）。①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H-I键断裂③百分含量w（HI)＝w(I2）④反应速率v（H2）＝v（I2)＝eq\f(1，2）v(HI）⑤c（HI)∶c(H2)∶c（I2)＝2∶1∶1⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化答案②⑥⑨解析(1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。（2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断（此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据)。5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g）Y(g)＋Z（s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 （)A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX答案C解析X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时,才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g)C(g）＋D（g）,当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是 (）A．混合气体的压强B．混合气体的平均相对分子质量C．A的物质的量浓度D．气体的总物质的量答案B解析因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C（s）＋H2O(g)CO(g）＋H2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 （)A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH-O键答案C解析不论反应是否达到平衡状态，生成nmolCO的同时都会生成nmolH2。8．（2012·山东理综，29改编)已知N2O4（g)2NO2（g)ΔH>0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。答案ad解析b项，对于一个特定反应,ΔH固定不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;c项，随着反应的进行，N2O4分解速率逐渐降低.

“两审”“两标志"突破化学平衡状态标志的判断1．“两审”一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应;②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。2．“两标志”(1)本质标志v正＝v逆≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。（2)等价标志①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2（g）＋3H2(g)2NH3(g）。②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2（g)N2O4(g）.⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。注意以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志:a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2（g)＋H2(g).b．全部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随时间而变化。如2HI(g)I2（g）＋H2(g).c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变.考点二化学平衡的移动1．概念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．过程3．化学平衡移动与化学反应速率的关系(1）v正>v逆：平衡向正反应方向移动。（2)v正＝v逆：反应达到平衡状态,不发生平衡移动。（3）v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。4．影响化学平衡的外界因素（1）影响化学平衡的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:条件的改变(其他条件不变）化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向气体体积减小的方向移动减小压强向气体体积增大的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动(2)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.5．几种特殊情况(1）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）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。(3）“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系eq\o(→，\s\up7（充入惰性气体))体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件(4)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.深度思考1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？答案不一定。只有v正〉v逆时，才使平衡向正反应方向移动。2．某一可逆反应,一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？答案①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂,速率发生变化，但平衡不移动。②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆才发生移动的。3．改变条件，平衡向正反应方向移动,原料的转化率一定提高吗？答案不一定，不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。4．升高温度,化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？答案不会。因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸〉v放,原平衡被破坏,平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡.降温则相反。题组一选取措施使化学平衡定向移动1．COCl2(g）CO（g)＋Cl2（g）ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施:①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是 ()A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥答案B解析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。2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2（g)＋O2(g)2SO3(g),ΔH〈0］的正、逆反应速率的影响如图所示：(1）加催化剂对反应速率影响的图像是________（填序号,下同），平衡________移动。（2)升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。(4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。答案（1)C不(2）A逆反应（3)D逆反应（4）B正反应解析(1）加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C.(2)升高温度，正、逆反应速率均增大,图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡逆向移动，所以v正′〈v逆′，图像为A。（3）增大反应容器体积即减小压强，正、逆反应速率均减小,图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之下.因减小压强平衡逆向移动,所以v正′<v逆′，图像为D.（4）增大O2的浓度，正反应速率会“突然增大"，图像上出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上，但逆反应速率应该在原来的基础上逐渐增大，图像为B。

解析化学平衡移动题目的一般思路题组二条件改变时化学平衡移动结果的判断3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是 （）①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了适宜的催化剂A．②⑤ B．①② C．③⑤ D．④⑥答案A4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件，其中叙述正确的是 (）A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．慢慢压缩气体体积,平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D．恒温恒容时,充入惰性气体，压强增大,平衡向右移动，混合气体的颜色变浅答案C解析颜色加深平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误;同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半,压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确;D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化,错误。5．（2009·四川理综，13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y,发生反应mX(g）nY(g）ΔH＝QkJ·mol－1。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：c(Y)/mol·L－1温度/℃气体体积/L1241001。000.750。532001.200.900。633001.301。000。70下列说法正确的是 （）A．m〉nB．Q〈0C．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解析温度不变时（假设100℃条件下）,体积是1L时，Y的物质的量为1mol，体积为2L时，Y的物质的量为0.75mol·L－1×2L＝1.5mol，体积为4L时，Y的物质的量为0。53mol·L－1×6．某温度下，反应2A（g）B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c（A)/c（B）＝b，下列叙述正确的是 (）A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a〈bB．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂C．若其他条件不变，升高温度，则有a〈bD．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a〉b答案B解析A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以b〈a，A错误；升高温度，平衡正向移动，则b〈a，C错误；若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则体积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动，即逆向移动，则a〈b，D错误。

(1）压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱"外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的.新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时,A的浓度一定比原平衡大.②若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃<T〈80℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30MPa加压到60(3）我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建一个平台,“假设平衡不移动",然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。考点三等效平衡1．含义在一定条件下（等温等容或等温等压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。2．原理同一可逆反应,当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同.由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡。深度思考1．在等温等容条件下,可逆反应：2A(g)＋B(g）3C(g）＋D(g）ΔH＝－Q1kJ·mol－1(Q1〉0),起始物质的量如下表所示:序号ABCD①2mol1mol00②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0。5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol(1)上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后,哪些量相同?(2）达到平衡后，①放出的热量为Q2kJ，⑤吸收的热量为Q3kJ,则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。答案（1)①③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数）相同。（2）Q2＋Q3＝Q1（教师用书）等温、等容条件下,对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同,则它们互为等效平衡。2．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g）＋B（g）3C(g)＋D(s）起始物质的量如下表所示:序号ABCD①2mol1mol00②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0。5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后,哪些量相同？答案①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后组分百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）相同。（教师用书)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒),其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。3．在等温等压条件下,可逆反应2A（g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物质的量如下表所示：序号ABCD①2mol1mol00②4mol2mol00③1mol0.5mol1。5mol0。5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol上述反应达到平衡后,互为等效平衡的是哪几组?达到平衡后，哪些量相同?答案①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。题组一等温、等容条件下等效平衡的应用1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应:3A（g)＋B(g）xC（g）。Ⅰ。将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A）、n(B）、n(C）,平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是 ()A．若Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x〉4C．若x＝2,则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)〉n(A）＋3D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n（C）＋8n(A）＝12n(B)，则可判断x＝4答案D解析这是恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比,只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后,相当于完全等同的起始量即可。A项，A、B、C各增加1mol时，A与B不可能完全转化为C，加入的B相对量大，A的转化率增大，而B的转化率将减小,错误；B项，在Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB,相当于增大了体系的压强，C的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动,正反应方向体积缩小，x<4，错误；C项，假设C完全转化为A、B，则n(A）＋3/2n（C）＝3，n（B)＋1/2n（C)＝2,即3n(B)＝n（A）＋3，错误;D项，设C完全转化为A、B，则xn(A）＋3n(C)＝3x，xn(B）＋n（C）＝2x，即2xn（A)＋3n(C)＝3xn(B)，正确。题组二等温、等压条件下等效平衡的应用2．已知：t℃时，2H(g)＋Y(g）2I(g）ΔH＝－196。6kJ·mol－1，t℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY反应，达到平衡后，Y剩余0.2mol。若在上面的平衡体系中，再加入1mol气态的I物质,t℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n(H）为 （)A．0.8mol B．0.6mol C．0.5mol D．0。2mol答案C解析本题考查恒温恒压条件下等效平衡原理。根据反应式知,“4molH和2molY反应达到平衡后，Y剩余0。2mol”,即Y转化了1。8mol，根据化学计量数之比，H必转化了3.6mol，即H的转化率等于Y的转化率＝eq\f（1。8mol，2mol)×100%＝90%。 2H(g）＋Y（g）2I（g）起始（Ⅰ) 4mol2mol 0起始(Ⅱ） 4mol2mol 1mol起始（Ⅲ) 5mol2.5mol 0该可逆反应在恒温、恒压条件下反应，按起始（Ⅱ）与起始(Ⅲ)投料能达到同一平衡状态，而起始（Ⅰ）与起始（Ⅲ)达到的平衡状态为等效平衡，即平衡时H的转化率相等，故达到新平衡时剩余H的物质的量为n(H)＝5mol×（1－90％）＝0.5mol。题组三等温、等容,等温、等压条件下等效平衡的比较应用3．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2molN2、3molH2，反应N2(g）＋3H2(g）2NH3(g）达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol.（1)相同温度下,在乙中加入4molN2、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NH3的物质的量为________mol（从下列各项中选择,只填序号，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NH3的物质的量为________mol。A．小于mB．等于mC．在m～2m之间D．等于E．大于2(2）相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1molNH3，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)由于甲容器定容，而乙容器定压，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NH3的物质的量应该等于2mmol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m(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。

等效平衡判断“四步曲”第一步，看，观察可逆反应特点（物质状态、气体分子数）,判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；第二步,挖，挖掘题目条件,区分恒温恒容和恒温恒压,注意密闭容器不等于恒容容器；第三步，倒,采用一边倒法,将起始物质转化成一边的物质；第四步，联，联系等效平衡判断依据,结合题目条件判断是否达到等效平衡。1．（2012·四川理综，12）在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1。100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7（催化剂）,\s\do5（△）)2SO3ΔH〈0.当气体的物质的量减少0。315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82。5%。下列有关叙述正确的是 ()A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161。980D．达到平衡时,SO2的转化率为90%答案D解析本题的解题关键有:(1）明确化学平衡移动的方向与反应速率的关系；（2）会利用差量法确定参加反应的物质的量；(3）要知道SO2与BaCl2不反应，原因是弱酸不能制强酸.SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，故A错；因正反应是放热反应，降低温度时平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，是正反应速率减小的程度小的原因，故B错；气体的物质的量减少了0。315mol，据差量法可知，反应的SO2为0.63mol，反应的O2为0.315mol,生成的SO3为0。63mol，设SO2开始时的物质的量为amol，列出量的关系为 2SO2（g)＋O2(g）2SO3(g)起始的物质的量/mol a 1.100 0转化的物质的量/mol0。63 0.315 0.63平衡的物质的量/mola－0.63 0.785 0。63据平衡时的压强为反应前的82.5%，列出:eq\f(a－0.63＋0。785＋0。63，a＋1.100)＝0.825，解得a＝0。7，故SO2的转化率为eq\f（0.63mol,0。7mol)×100％＝90％，故D正确。平衡时,将混合气体通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀,沉淀的物质的量与SO3的相等，为0.63mol，沉淀的质量为0.63mol×233g·mol－1＝2．(2010·安徽理综,10）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3（g）＋NO(g）＋NO2(g)eq\o（,\s\up7（180℃），\s\do5(催化剂)）2N2（g）＋3H2O(g）ΔH〈0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 ()A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B．平衡时，其他条件不变,增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡D．其他条件不变,使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大答案C解析由于该反应为放热反应,升高温度时,平衡左移，该反应的平衡常数减小，A错；增大一种反应物的浓度，自身的转化率降低，而另外反应物的转化率增大，故B不正确；单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，说明v正＝v逆，反应达到平衡，C正确；催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动，即不能改变转化率，D错.3．（2012·大纲全国卷，8)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)＋H2O(g)eq\o（,\s\up7(催化剂))CO2（g）＋H2(g）ΔH＜0反应达到平衡后，为提高CO的转化率,下列措施中正确的是 （)A．增加压强 B．降低温度C．增大CO的浓度 D．更换催化剂答案B解析特别注意：一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中，在其他条件不变时,增大其中一种反应物的浓度，能使其他反应物的转化率升高，但其本身的转化率反而降低，故C项错误；A.因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应，故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间，并不能使该平衡发生移动，因而无法提高CO的转化率；B.因该反应为放热反应,降低温度能使平衡向右移动,从而提高CO的转化率；D。催化剂只能影响化学反应的速率，改变可逆反应达到平衡的时间,不能提高CO的转化率。4．[2012·海南，15(3)]可逆反应A(g）＋B（g）C（g）＋D（g)。判断该反应是否达到平衡的依据为__________（填正确选项前的字母）：a．压强不随时间改变b．气体的密度不随时间改变c．c（A)不随时间改变d．单位时间里生成C和D的物质的量相等答案c5．[2011·山东理综，28（3）］CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH________0（填“>”或“〈"）。实际生产条件控制在250℃、1。3×104kPa左右，答案〈在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,同时生产成本增加，得不偿失解析从图像来看，随着温度的升高,CO的转化率变小，故ΔH〈0,综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给压强下,CO的转化率已经很大，不必再增大压强。6．[2010·江苏,17（1)］用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成（NH4）2SO4，化学反应为2NH3＋SO2＋H2O=（NH4）2SO3（NH4）2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。A．增大氨水浓度B．升高反应温度C．使燃煤烟气与氨水充分接触D．通入空气使HSOeq\o\al(－，3）转化为SOeq\o\al(2－,4)采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是________（用离子方程式表示）。答案ACHCOeq\o\al（－，3)＋SO2=CO2＋HSOeq\o\al（－,3）解析增大氨水浓度，使燃煤烟气与氨水充分接触，都能有效提高SO2的去除率；升高温度，不利于SO2的溶解,生成物在高温下也易分解；D项,通入空气,空气中的CO2会消耗氨水，不利于SO2的吸收，故选A、C。H2SO3的酸性强于H2CO3，抑制CO2的溶解，原理为HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=CO2＋HSOeq\o\al（－，3)。7．[2011·新课标全国卷，27(3)(4)]（3)在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于下列说法正确的是____(填序号）①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH）＝eq\f(nA,tA)mol·L－1·min－1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时eq\f(nH2,nCH3OH)增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为____。答案(3)③④(4）(2－α)/2解析（3）v（CH3OH）＝eq\f（\f(nAmol,2L),tAmin）＝eq\f（nA，2tA）mol·L－1·min－1，①错误。温度越高反应速率越快,先达到平衡,则T2＞T1。该反应是放热反应，升温平衡逆向移动,平衡常数减小,eq\f(nH2,nCH3OH)增大,②错误，③、④正确。(4)T1〉300 CO2（g）＋3H2(g）CH3OH（g)＋H2O(g)起始物质的量mol 1 3 0 0转化物质的量mol α 3α α α平衡物质的量mol 1－α 3－3α α α压强之比等于物质的量之比，则p平/p始＝(4－2α)/4＝(2－α)/2。

1．用于净化汽车尾气的反应：2NO（g）＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是 ()A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COB．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．增大压强，上述平衡右移，故可通过增压的方法提高尾气净化效率D．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂答案D解析因为该反应是可逆反应,不可能进行到底，A错误;由题干知570K时反应速率较慢,B错误；因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，故应通过提高反应速率而提高净化效率，故C错误，D正确。2．一定条件下的密闭容器中有如下反应:4NH3（g)＋5O2（g)4NO(g)＋6H2O（g）ΔH＝－905.9kJ·mol－1，下列叙述正确的是 (）A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出热量为905。9kJB．平衡时v正（O2）＝eq\f(4，5）v逆（NO）C．平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量增大D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低答案D解析A项，由于该反应是可逆反应，故达到平衡时反应物不能全部转化为生成物，放出热量小于905。9kJ，不正确；B项,反应速率之比等于反应方程式前的计量数之比，所以平衡时的正逆反应速率关系应为v正(O2）＝eq\f（5，4)v逆(NO)，故不正确;C项，减小压强，化学平衡向正反应方向移动，气体总质量不变,而气体总的物质的量增大，则平均摩尔质量减小，不正确；D项，正反应是放热反应，升温，化学平衡逆向移动，NO含量降低，正确。3．反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示.下列说法正确的是 （）A．a、c两点的反应速率：a〉cB．a、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D．a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c答案C解析c点压强大于a点压强,故反应速率a〈c，A错误；反应是吸热的,升高温度平衡正向移动,NO2的体积分数增大，C正确；增大压强平衡逆向移动，气体平均相对分子质量是增大的（a<c），D错误。4．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)＋D(g）,反应2min后达到平衡,测得生成1。6molC，下列说法正确的是A．前2minD的平均反应速率为0。2mol·L－1·min－1B．此时,B的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大答案B解析生成1。6molC的同时消耗0。8molB、生成0。4molD，则前2min，v(D)＝eq\f（0.4mol/2L,2min)＝0。1mol·L－1·min－1，B的平衡转化率为eq\f(0。8mol，2mol）×100%＝40％,A错、B对；增大该体系的压强，平衡向正反应方向移动，但平衡常数不变，C错；增加B，平衡向右移动,A的平衡转化率增大但B的平衡转化率减小，D错.5．在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应:3H2＋N22NH3。eq\f(nH2,nN2）表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图像正确的是 ()答案D解析A中，随着eq\f（nH2，nN2)的增大，氢气含量增多,氢气的平衡转化率降低，A错误；随着eq\f(nH2,nN2）的增大，氢气含量增多,混合气体的质量减小，B错误；随着eq\f(nH2，nN2)的增大,氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C错误;随着eq\f（nH2，nN2)的增大，氢气含量增多,混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D正确。6．在体积、温度都相同的条件下,反应2A（g)＋2B（g)C(g)＋3D（g）分别从下列两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol；Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol。以下叙述中不正确的是 （)A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同C．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vAD．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的eq\f(1，2）答案C解析途径Ⅱ中2molC和6molD按方程式转化为A、B,相当于4molA和4molB，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡,A、B均正确；因为途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍，达平衡时途径Ⅰ的反应速率vA小于途径Ⅱ的反应速率vA，C错误。7．将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：H2NCOONH4(s）2NH3（g)＋CO2(g),在不同温度下，该反应达平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是 ()温度平衡浓度（mol·L－1)c(NH3）c(CO2）T10.1T20.1A。若T2〉T1,则该反应的ΔH<0B．向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡D．T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn(T2）＝2Δn（T1）答案D解析无论反应是否达到平衡状态，NH3的体积分数都是eq\f(2,3)，故C错误；T2时c(NH3）、c(CO2)都是T1时的2倍,容器的容积又恒定不变，所以T2时转化的H2NCOONH4是T1时的2倍，D正确。8．相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO2（g)＋O2（g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器起始各物质的物质的量/molSO2O2SO3Ar达到平衡时体系能量的变化甲2100放出热量：Q1乙1.80.90.20放出热量：Q2丙1.80。90.20.1放出热量：Q3下列叙述正确的是 (）A．Q1＝Q2＝Q3＝197kJB．达到平衡时，丙容器中SO2的体积分数最大C．甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等D．若在上述条件下反应生成2molSO3(s)的反应热为ΔH1，则ΔH1>－197kJ·mol－1答案C解析A项，Q1>Q2＝Q3，错误;B项，甲、乙、丙等效平衡，SO2的体积分数相等，错误；C项，由于温度一样,甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等，正确；D项，SO3(g)→SO3(s)放出热量，所以ΔH1<－197kJ·mol－1，错误。9．在相同温度下,体积均为1L的四个密闭容器中，保持温度和容积不变，以四种不同的投料方式进行反应.平衡时有关数据如下（已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(ΔH＝－196.6kJ·mol－1）。容器甲乙丙丁起始投料量2molSO2＋1molO21molSO2＋0.5molO22molSO32molSO2＋2molO2反应放出或吸收的热量（kJ)abcd平衡时c(SO3）（mol·L－1）efgh下列关系正确的是 ()A．a＝c；e＝g B．a>2b；e>2C．a>d；e〉h D．c＋98。3e>196。6答案B解析A项，甲容器起始时反应向正反应方向进行，而丙容器起始时反应向逆反应方向进行，虽然最后是等效平衡，但a＋c＝196.6，故不正确；B项，若将甲容器扩大为原来的2倍,则达平衡时甲与乙容器的浓度相等,但放出的热量是乙的2倍，现将甲容器再恢复为原来的体积,即加压，平衡向正反应方向移动，则放热又增多，故有a〉2b，同理有e>2f，正确;C项,丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1molO2,则平衡正向移动，放热增多，即有a<d，同时有e<h2SO2＋O22SO3ΔH＝－196。6kJ·mol－1 2 196。6 e a解得a＝98。3e,由选项A解析可知，a＋c＝196.6，即98。3e＋c＝196。6,不正确。10．一定条件下，体积为1LSiF4（g）＋2H2O（g）SiO2（s）＋4HF（g）ΔH＝＋148。9kJ·mol－1。（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是__________(填字母序号)。a．v消耗(SiF4)＝4v生成（HF)b．容器内气体压强不再变化c．容器内气体的总质量不再变化d．HF的体积分数不再变化（2)反应过程中测定的部分数据如下表（表中t2>t1)所示.反应时间/minn（SiF4)/moln（H2O)/mol01。202.40t10。80at2b1。60通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：__________.（3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号）。a．一定向正反应方向移动b．一定向逆反应方向移动c．一定是减小压强造成的d．一定是升高温度造成的e．SiF4的平衡转化率一定增大答案(1）bcd（2）a＝1.60(或b＝0。80）,说明在一定条件下，t1~t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态（3）ade解析(2）0～t1min，反应消耗的SiF4为0.40mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80mol,故a＝1.60mol，t2min时，H2O仍为1。60mol，故b＝0。80mol。由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。11．在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe（s＋CO2（g)FeO(s）＋CO（g).其中CO2、CO的物质的量（mol)随时间(min）的变化关系如图所示。（1）反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2g.用CO2的浓度变化表示的反应速率v（CO＝__________.(2）反应进行至2min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则ΔH______0(填“〉"、“〈”或“＝"）。（3）5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动.下列说法正确的是________（填写编号)。a．v正先增大后减小 b．v正先减小后增大c．v逆先增大后减小 d．v逆先减小后增大表示n(CO2)变化的曲线是__________(填写图中曲线的字母编号）。(4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：__________________________________________________________________。答案(1)0。1mol·L－1·min－1(2)>(3）cb(4）Fe(或FeO)的质量（或物质的量)保持不变;或固体总质量保持不变解析(1）Fe→FeO，固体质量增加3。2g，说明生成FeO0。2mol，v（CO2）＝eq\f(\f（0.2mol，2L）,1min）＝0。1mol·L－1·min－1.(2）由于建立新平衡时CO物质的量增加，可知升高温度,平衡正向移动，说明正反应吸热。(3）充入CO，CO浓度增大，逆反应速率增大,之后逐渐减小；5min时CO2浓度不变，正反应速率不变，平衡逆向移动，CO2浓度增大，正反应速率逐渐增大。12．合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应,地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2（g)＋3H2（g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。Ⅰ。在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入2molN2、3molH2,经过10s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8Ⅱ。在容器乙中,起始时投入3molN2、bmolH2，维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同,相同组分的体积分数都相同.（1）容器甲10s内用H2表示的平均反应速率v(H2）＝__________，达平衡时N2的转化率＝__________。（2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图.t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是________、______(填写两项）。(3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态__________（填字母)。A．容器乙中的气体密度不再变化B．反应的平衡常数不再变化C．氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍D．断裂1molN≡N键同时断裂6molN—H键E．容器乙