专题05影响化学平衡的因素

专题05影响化学平衡的因素01化学平衡移动1．定义在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡状态被破坏，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。2．平衡移动的原因化学平衡的根本特征为V(正)=V(逆)，因此化学平衡移动的根本原因为V(正)≠V(逆)，平衡移动的方向根据V(正)、V(逆)的相对大小来决定。当V(正)＞V(逆)时则向正方向移动当V(正)＜V(逆)时则向逆方向移动当V(正)=V(逆)时则平衡不移动平衡移动的结果是Vˋ(正)=Vˋ(逆)，达到新的化学平衡。3．图示表示4．化学平衡移动方向的判断当Q＝K时：反应处于平衡状态，v正＝v逆；当Q＜K时：反应向正反应方向进行，v正＞v逆；当Q＞K时：反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。02影响化学平衡的因素1．浓度变化对化学平衡移动的影响规律(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。(2)减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。若其他条件不变，一次性改变浓度对化学平衡的影响如下表所示：化学平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D为非固体)体系浓度改变增大反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度平衡移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动速率变化v正先增大，v逆随后增大，且v′正＞v′逆v逆先增大，v正随后增大，且v′逆＞v′正v正先减小，v逆随后减小，且v′逆＞v′正v逆先减小，v正随后减小，且v′正＞v′逆图像2．压强变化对化学平衡移动的影响规律(1)针对有气体参加或有气体生成且反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言改变压强平衡移动方向增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动减小压强平衡向气体体积增大的方向移动(2)对于反应前后气体体积没有发生变化的反应，改变压强平衡不移动。若其他条件不变，压强对化学平衡的影响如下表所示：化学平衡aA＋bBcC＋dDa＋b＞c＋daA＋bBcC＋dDa＋b＜c＋d浓度改变加压减压加压减压移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动速率变化v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正v正、v逆同时增大，且v′逆＞v′正v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆图像3．温度对化学平衡移动的影响升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。4．催化剂对化学平衡的影响(1)加入催化剂可以大大地加快化学反应速率，是因为它可以降低反应的活化能，从而提高活化分子百分数，从而增大反应速率，但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响。(2)催化剂不能改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的组成含量，但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。03化学平衡移动原理(勒夏特列原理)1．原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。2．注意事项(1)研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时的平衡移动方向。(3)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。04等效平衡1．概念对于同一可逆反应，在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或中间状态开始)进行的反应，若达到平衡时相同的组分在各混合物中的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等，这样的化学平衡互称等效平衡2．分类(1)定温，定容条件下的等效平衡第一类：对于反应前后气体物质化学计量数不等的可逆反应：改变起始时加入物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质，其物质的量对应相等，则互为等效平衡。第二类：对于反应前后气体物质化学计量数相等的可逆反应：改变起始时加入物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质，其物质的量对应成比例，则互为等效平衡。(2)定温，定压的等效平衡任何有气相物质参加的可逆反应，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，其物质的量对应成比例，则他们互为等效平衡。3．等效平衡判断方法解答等效平衡问题时，先看条件(恒温恒容或恒温恒压)，再看方程式反应前后气体分子数(相同或不同)，按“一边倒”转换比较。①恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，要求极值等比。②恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，要求极值等量。③恒温恒压条件下，不管反应前后气体分子数是否改变，都只要求极值等比。05化学平衡图象1．化学平衡图像的解题思路(1)分析图像①看面：即看清楚纵坐标和横坐标所对应的物理量；②看线：即看清楚线的走向(增、减性和斜率的大小)和变化趋势(渐变和突变)；③看点：即看清楚一些特殊点(起点、拐点、交点、接点、最高点、最低点的意义)；④看是否要做辅助线(等温线、等压线、平衡线)。(2)联想规律联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)做出判断根据分析图像的结果与规律做对比，做出符合题目要求的判断。2．化学平衡图像的基本类型(1)浓度—时间图可用于：①写出化学反应方程式；②求反应物的转化率。由图像可得出的结论：反应方程式A+2B3C；A的转化率=33.3%，B的转化率=66.7%。(2)速率时间图①已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。②(已知反应)判断引起平衡移动的因素。图1图2结论：图1：引起平衡移动的因素是增大反应物的浓度，平衡将向正方向移动。图2：引起平衡移动的因素是减小生成物的浓度，平衡将向正方向移动。(3)速率时间图图1，已知对某平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是升高(升高或降低)，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应。图1图2图2，若对正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v—t图。图3，对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是增大_(增大或减小)，平衡向逆反应方向移动，m+n＜(>、<、=)p+q。图3图4图4，若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v–t图。图5，对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。图5分析：由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是：A．升高温度B．增大压强。根根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。图6，对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。图6结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。(4)速率－时间图①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2加压、t3减小浓度。②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。(5)某物质的转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。(6)某物质的转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q(7)某物质的转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图判断正反应是__放__(放、吸)热反应。(8)某物质的转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。(9)某物质的转化率(或百分含量)温度(或压强)图对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。(10)某物质的转化率(或百分含量)温度(或压强)图①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示(AD)A．B物质的转化率 B．正反应的速率C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C%(11)其它①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应是_吸_(放、吸)热反应。②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应是_吸_(放、吸)热反应。③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应是_放_(放、吸)热反应。④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。1．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个数有()①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增大③反应物的转化率定增大④反应物的浓度一定降低A．1 B．2 C．3 D．4【答案】A【解析】①总体积不变，向正反应移动，生成物的体积分数一定增大，若生成物的体积增大小于混合物总体积增大，生成物的体积分数可能降低，①错误；②平衡向正反应移动，生成物的产量一定增加，②正确；③降低生成物的浓度，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大，但增大某一反应物的浓度，平衡正向移动，其他反应物的转化率增大，自身转化率降低，③错误；④如增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，达到平衡时，反应物的浓度比改变条件前大，④错误。综上所述②正确。故选A。2．下列说法不能用勒夏特列原理解释的是()A．氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅B．对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气D．高压比常压条件更有利于合成氨的反应【答案】B【解析】A项，氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀，氯离子浓度降低，平衡向正向移动，能用勒夏特列原理解释，A正确；B项，增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误；C项，工业生产硫酸的过程中，存在2SO2+O22SO3，使用过量的氧气，平衡向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，C正确；D项，合成氨反应，增大压强平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，D正确；故选B。3．下列说法不正确的是()A．反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动B．平衡发生移动，一定是改变了条件C．同一反应的两平衡状态速率不同，平衡一定发生了移动D．外界条件发生变化，化学平衡不一定移动【答案】C【解析】A项，反应混合物各组分百分含量发生改变，则化学平衡一定发生移动，A正确；B项，平衡发生移动，一定是改变了条件，但外界条件发生变化，未引起反应混合物各组分百分含量发生改变，平衡不移动，B正确；C项，同一反应的两平衡状态速率不同，如两平衡的转化过程中不经历v正≠v逆，反应混合物各组分百分含量未发生改变，则平衡不移动，C错误；D项，平衡发生移动，一定是改变了条件，但外界条件发生变化，未引起反应混合物各组分百分含量发生改变，平衡不移动，D正确；故选C。4．已知反应：COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)，当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施的是()A．恒容通入惰性气体 B．增加CO浓度C．加催化剂 D．恒压通入惰性气体【答案】D【解析】A项，恒容通入惰性气体，平衡不移动，COCl2转化率不发生改变，A错误；B项，增加CO浓度，平衡逆向移动，COCl2转化率下降，B错误；C项，加催化剂不影响平衡转化率，C错误；D项，恒压通入惰性气体，容器体积增大，反应物生成物浓度相同比例减小，等效于减小压强，该反应是气体分子总数减少的反应，平衡往气体增多方向移动，即往正向移动，COCl2转化率增大，D正确；故选D。5．在一密闭容器中，反应mA(g)+nB(g)3C(g)达到平衡时，测得c(A)为0.5mol·L1，在温度不变的情况下，将容器容积增大一倍，当达到新的平衡时，测得c(A)为0.3mol·L1，则下列判断不正确的是()。A．混合气体密度一定减小B．平衡一定向逆反应方向移动C．气体物质系数：m+n>3D．物质C的体积分数增大【答案】D【解析】容器容积增大一倍，若平衡不移动，c(A)减小为原来的一半，但c(A)由0.5mol·L1变为0.3mol·L1，说明平衡逆向移动，故m+n>3，并且混合气体密度一定减小，C的体积分数减小，D项不正确。6．等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)+2Y(g)3Z(g)△H＜0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是()A．升高温度，X的体积分数减小B．增大压强，Z的浓度不变C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大【答案】C【解析】A项，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的体积分数增大，故A错误；B项，增大压强，平衡不移动，但缩小体积，Z的浓度增大，故B错误；C项，保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，平衡不发生移动，Y的浓度不变，故C正确；D项，保持容器体积不变，充入一定量的Z，相当于增大压强，平衡不移动，X的体积分数不变，故D错误；故选C。7．(2023·浙江省温州市高二期中)一定温度下，某密闭容器中加入足量的碳酸钙，发生反应aCO3(s)aO(s)+CO2(g)

达到平衡，下列说法不正确的是()A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度不变B．若温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大C．该反应为吸热反应，任何温度下都不能自发进行D．保持容器体积不变，充入，平衡不发生移动【答案】C【解析】A项，K=c(CO2)，将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，温度不变平衡常数不变，所以CO2的浓度不变，故A正确；B项，正反应吸热，若温度升高，平衡正向移动，CO2的浓度增大，平衡常数增大，故B正确；C项，该反应为吸热反应，熵增大，高温下能自发进行，故C错误；D项，保持容器体积不变，充入H，CO2的浓度不变，Q=K，平衡不发生移动，故D正确；故选C。8．已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=92.4kJ·mol－1。一定条件下，现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙：①向甲中通入1molN2和3molH2，达到平衡时放出热量Q1kJ；②向乙中通入2和2，达到平衡时放出热量Q2kJ。则下列关系式正确的是()A．＞Ql＞2Q2B．＝Q1＜2Q2C．Q1＝2Q2＝92.4 D．Q1＝2Q2＜【答案】A【解析】反应为可逆反应，向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量Q1，甲与乙相比较，甲相当于在乙的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，则甲转化率大于乙，如转化率相等，则Q1=2Q2，而转化率越大，则反应的热量越多，则Q1>2Q2，所以9．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是()A．该反应的ΔH>0B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v(正)<v(逆)D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态【答案】D【解析】A项，由图像可知，T1<T2，升高温度c平(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，A错误；B项，由图像可知，T1<T2，升高温度c平(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，B错误；C项，T2时由D→B点需降低c平(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v(正)>v(逆)，C错误；D项，由于反应物C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。故选D。10．(2023·重庆市大足中学质检)对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是()A．化学反应速率关系是：2v正(NH3)=3v逆(H2O)B．达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO)C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则平衡正向移动，NO浓度增大D．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态【答案】B【解析】A项，反应速率之比等于化学计量数之比，则3v正(NH3)=2v正(H2O)，故A错误；B项，反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，4v正(O2)=5v逆(NO)，说明消耗氧气的速率和生成氧气的速率相等，故B正确；C项，达到化学平衡时，若增加容器体积，容器的压强减小，正逆反应速率都减小，故C错误；D项，无论是否达到平衡状态，反应速率之比都等于化学计量数之比，即位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，但不能说明正逆反应速率相等，故D错误。故选B。11．(2023·重庆市大足中学质检)对可逆反应2A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)

ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是()A．增加A的物质的量，B的转化率提高B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小、v(逆)增大C．加入催化剂，单位体积内活化分子的百分数增大，v(正)、v(逆)均增大D．恒温恒压充入Ne，容器内压强不变，平衡不移动【答案】C【解析】A项，A是固体浓度视为常数，增加A的物质的量对平衡无影响，B的转化率不变，故A错误；B项，升高温度，v(正)、v(逆)均应增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，故B错误；C项，使用催化剂使单位体积内更多的普通分子成为活化分子，可以提高活化分子百分数，引起v(正)、v(逆)同时增大且增大的倍数相同，平衡不移动，故C正确；D项，恒温恒压条件下，在反应体系中充入Ne，体积增大压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡正向进行，故D错误；故选C。12．(2023·重庆市大足中学月考)对可逆反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是()A．增加A的物质的量，B的转化率提高B．温度升高，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动C．缩小体积，单位体积内活化分子的百分数增大，(正)、(逆)均增大D．恒温恒压充入，容器内压强不变，平衡不移动【答案】D【解析】A项，A为固体，增加A的物质的量，平衡不移动，B的转化率不变，A项错误；B项，该反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，因此正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误；C项，该反应为等体积反应，增大压强，v(正)、v(逆)均加快，但单位体积内活化分子的百分数不变，C项错误；D项，充入Ne，容器内压强增大，但各物质浓度不变，平衡不移动，v(正)、v(逆)均不变，D项正确；故选D。13．已知：A(g)+3B(g)2C(g)△H＜0，有甲乙两个容积为的密闭容器，向甲中加入1molA和3molB，5min时达到平衡，放出热量为Q1kJ；相同条件下，向乙中加入2molC，达到平衡时吸收热量为Q2kJ。已知Q2＝3Q1，下列说法正确的是()A．甲中达平衡时，用B的浓度变化表示5min内的平均反应速率为0.15mol・L1・min1B．乙中的热化学方程式为2C(g)A(g)+3B(g)△H＝+4/3Q2kJ/molC．乙中达到平衡后，再加入、、，与原平衡互为等效平衡，平衡不移动D．乙中平衡时C的转化率为50%【答案】B【解析】两个容器是等效平衡，两个的热量变化数值之和为反应热的数值，已知Q2＝3Q1，说明甲容器消耗了四分之一，转化率为25%。A项，甲中达平衡时，甲容器B的转化率为25%即B消耗了，用B的浓度变化表示5min内的平均反应速率，故A错误；B项，根据分析两个容器是等效平衡，两个的热量变化数值之和为反应热的数值，因此乙中的热化学方程式为2C(g)A(g)+3B(g)

△H＝+Q2kJ/mol，故B正确；C项，乙中达到平衡后，再加入、、，用建模思想思考，相当于两个容器都达到平衡后再压缩到一个容器中，平衡正向移动，C百分含量增大，故C错误；D项，甲容器转化率为25%，则乙中平衡时C的转化率75%，故D错误。故选B。14．(2023·重庆市九龙坡区高二期中)五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)△。某温度下，在密闭容器中充入3和2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示，下列说法不正确的是()t/s050150250350n(PCl5)/mol0A．0～150s内，PCl3的反应速率为0.0012mol(L•s)B．反应至250s，该反应放出的热量为C．该温度下，此反应的化学平衡常数数值为40/3D．在此温度下，该密闭容器中若初始充入3、1molCl2、5，则此时反应向逆反应方向进行【答案】D【解析】A项，0～150s内，消耗PCl3的物质的量为，反应速率为0.0012mol(L•s)，故A正确；B项，反应至250s，生成0.4molPCl5，该反应放出的热量为，故B正确；C项，该温度下，此反应达到平衡，生成0.4molPCl5，反应消耗3、2，则平衡时PCl3的物质的量为、Cl2的物质的量为，化学平衡常数数值为，故C正确；D项，在此温度下，该密闭容器中若初始充入3、1molCl2、5，，则此时反应向正反应方向进行，故D错误；故选D。15．(2023·河南省郑州外国语学校检测)一定条件下，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是()A．压强：p1>p2 B．b、c两点对应的平衡常数：Kc>KbC．a点：2v(NH3)正═3v(H2)逆 D．a点：NH3的转化率为1/3【答案】B【解析】A项，从图分析，在相同的温度下，增大压强，平衡逆向移动，氮气的体积分数减小，故可以推知p1<p2，A错误；B项，c从图分析，随着温度升高，氮气的体积分数增大，则正反应为吸热反应，随着温度升高，平衡常数增大，故有b、c两点对应的平衡常数：Kc>Kb，B正确；C项，a点为该温度和压强下的平衡点，故有3v(NH3)正═2v(H2)逆，C错误；D项，假设起始氨气的物质的量为1mol，则有，解，NH3的转化率为，D错误；故选B。16．(2023·江苏省扬州市高二开学考试)将TiO2、C、Cl2以一定的物质的量之比加入密闭容器中反应可生成TiCl4。可能发生的反应如下：反应Ⅰ：TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+172kJ·mol−1反应Ⅱ：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=－kJ·mol−1反应Ⅲ：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH3=+564kJ·mol−1平衡时容器中气体的物质的量分数随温度变化如图所示(曲线a、b表示生成的CO2或CO)。下列说法不正确的是()A．曲线a为COB．与仅加入TiO2、Cl2相比，碳的加入可提高TiCl4的产率C．TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=－51kJ·mol－1D．其他条件不变，增大压强，TiCl4的平衡产率增大【答案】D【解析】A项，CO只有在反应Ⅲ中生成，且该反应为吸热反应，故其物质的量会随温度升高而增大，最终反应达到平衡时达到最大值，而CO2在反应Ⅱ中生成，在反应反应Ⅲ中又会因为反应而消耗，其物质的量不会一直增大，故曲线a表示的为CO，A正确；B项，加入C，能够反应消耗O2，使反应Ⅰ的生成物浓度减小，化学平衡正向移动，有助于生成更多TiCl4，故可以提高TiCl4的产率，B正确；C项，根据盖斯定律，将热化学方程式Ⅰ+Ⅱ×2+Ⅲ，整理可得热化学方程式TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=－51kJ·mol－1，C正确；D项，反应Ⅰ的热化学方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+172kJ·mol−1，该反应是反应前后气体体积不变的吸热反应，在其他条件不变时，增大压强，TiCl4的平衡产率不变，D错误；故选D。17．在恒容密闭容器中，控制不同温度进行CO2分解实验：2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)。以CO2起始浓度均为cmol•L─1测定CO2的转化率，结果如图所示。图中甲曲线表示CO2的平衡转化率与温度的关系，乙曲线表示不同温度下反应10min所测CO2的转化率。(1)在1300℃时反应10min到达A点，反应的平均速率v(O2)=。随温度升高，曲线乙向曲线甲靠近的原因是。要让B点CO2的转化率增大，除升高温度外，还可以采取措施(任填一个)。(2)下列不能说明上述反应达到平衡状态的是。A．单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolCO

B．混合气体的密度不再改变C．CO2的转化率不再变化；

D．密闭容器中压强不再改变e.混合气体的平均相对分子质量不再改变【答案】(1)

mol·L－1·min－1随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短(或：随着温度升高，反应相同时间后，反应越来越接近平衡)减小压强(或：分离CO、O2)(2)ab【解析】(1).根据图知10min到达A点，此时二氧化碳的转化率为25%，所以v(CO2)=0.025cmol·L－1·min－1，则v(O2)=0.0125cmol·L－1·min－1；随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，故反应10min的转化率越来越接近平衡转化率，导致曲线乙向曲线甲靠近；在不增加二氧化碳的前提下，可以通过改变外界条件使平衡正向移动，来提高二氧化碳的转化率，故可以通过减小压强或分离CO、O2使平衡正向移动，来提高二氧化碳的转化率；(2)a项，只要反应发生就有单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolCO，所以不能说明反应达平衡状态；b项，反应体系都是气体物质，体积不变，所以混合气体的密度始终不变，不能说明反应达平衡状态；c项，CO2的转化率不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态；d项，密闭容器中压强不再改变，说明各组分物质的量不变，反应达平衡状态；e项，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明各组分物质的量不变，反应达平衡状态。故选ab。18．(2023·上海市徐汇区高二质检)某研究小组同学用活性炭还原处理氮氧化物，向恒容密闭容器中加入足量C与发生反应，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在不同实验条件下，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示：(1)结合图中数据，判断该反应的ΔH0(填“>”或“<”)，理由是。(2)K、L、M、N四点对应的平衡常数分别为K1、K2、K3、K4，判断其大小关系。使用氢能源可以减少汽车尾气中氮氧化合物的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)+2H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，该反应过程中的能量变化如图：(3)ΔH0(填“>”“=”或“<”)，途径(I)的活化能。(4)途径(I)变为途径(II)：改变的条件是，反应热(ΔH)(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)下列有关活化分子的说法正确的是___________。A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量D．升高温度能提高活化分子百分数【答案】(1)<随着温度的升高，c(NO)增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应(2)K4<K3=K2<K1(3)>E4E1(4)加入催化剂不变(5)D【解析】(1)由图可知，随着温度的升高，c(NO)增大，说明反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH<0；(2)由(1)知该反应为放热反应，升高温度，K值减小，K、L、M、N四点对应的平衡常数分别为K1、K2、K3、K4，大小关系为：K4<K3=K2<K1。(3)由图可知，生成物的能量高于反应物的能量，说明该反应为吸热反应，ΔH>0，途径(I)的活化能E=E4E1。(4)途径(I)变为途径(II)活化能减小，改变的条件是加入催化剂，反应热不变。(5)A项，由于增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多，但是活化分子百分数不变，故A错误；B项，增大压强的方式有很多，若通过加入惰性气体增大压强，反应物生成物浓度不改变，故B错误；C项，催化剂降低了反应所需能量，可以减小活化分子的能量，故C错误；D项，由于升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是反应体系中分子能量增大，活化分子数增加，增加了活化分子百分数，故D正确；故选D。19．化学科学家采用丙烯歧化法制取乙烯和丁烯的反应原理为2C3H6(g)C2H4(g)＋C4H4(g)。向恒温反应器中加入一定量的，生成的物质的量与时间的关系如表所示：反应时间/min0510152025C2H4的物质的量/mol0(1)=；容器初始压强为p0KPa；平衡压强=KPa。内C3H6的平均反应速率为。(2)该条件下，任写一个能说明上述反应达到化学平衡状态的证据。(3)将2molC3H6置于体积为恒容反应器，反应进行15min时丙烯的转化率与温度的关系如图：①该反应的△H=0(填“>”或“<”)。②T3时(保留小数点后两位)。③T3时若继续加入2molC3H6，再次达到平衡后，乙烯体积分数为。【答案】(1)1.5p00.12mol/(L·min)(2)C2H4的物质的量不变、C2H4的体积分数不变，C4H4的生成速率等于C4H4的消耗速率等(3)<0.1120%【解析】(1)由表格数据可知，后C2H4物质的量没有发生变化，反应达到平衡，故20min时，C2H4物质的量不变仍为，；该反应是气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，平衡压强=初始压强=p0；0~10min内C3H6的平均反应速率=2v(C2H4)==0.12mol/(L·min)。(2)上述反应达到化学平衡状态的证据有：C2H4的物质的量不变、C2H4的体积分数不变，C4H4的生成速率等于C4H4的消耗速率等。(3)①由图可知，升高温度，丙烯的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应是放热反应，ΔH<0；②T3时刻反应达到平衡，且由图丙烯的平衡转化率为40%，平衡常数K=；③再加入2mol丙烯，K=，解得，故乙烯体积分数为=20%。20．(2023·江苏省淮安市高二期中)将2molSO2和1molO2混合置于体积可变，压强恒定的密闭容器中，在一定温度下发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH<0，当反应进行到时间t1点时达到平衡状态，测得混合气体总物质的量为。试回答下列问题：(1)若平衡时，容器体积为aL，写出该反应的平衡常数K=(用含a的代数式表示)。(2)若t1达到平衡后，保持容器的体积不再变化，再加入2、2和3，此时(填“<”“>”或“=”)。(3)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH<0，测得反应的相关数据如下：容器1容器2容器3反应温度T/K700700800反应物投入量2molSO2和1molO24molSO32molSO2和1molO2平衡v正(SO2)/(mol·L－1·s－1)平衡c(SO3)/(mol·L1)c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率平衡常数KK1K2K3用“<”“>”或“=”填空：；；1。【答案】(1)(2)<(3)><<【解析】将2molSO2和1molO2混合置于体积可变，压强恒定的密闭容器中，在一定温度下发生如下反应：当反应进行到时间t1点时达到平衡状态，测得混合气体总物质的量为，即，。(1)若平衡时，容器体积为aL，该反应的平衡常数K=。(2)若t1达到平衡后，保持容器的体积不再变化，再加入2、2和3，相当于加压，平衡正向移动，此时<。(3)容器1投入2molSO2、1molO2，容器2投入4molSO3，根据一边倒原则，相当于容器2投入4molSO2、2molO2，假设容器2的体积为容器1的2倍，则容器1、容器2为等效平衡，容器2中SO3的物质的量为容器1的2倍，再把容器2压缩到和容器1相同，平衡正向移动，容器2中SO3的物质的量大于容器1的2倍，所以c2>2c1；根据上述分析，若容器2、容器3的温度相等，p2<2p3，升高温度，压强增大，容器3温度高，所以p2<2p3；若容器2的体积为容器3的2倍、容器3的温度为700℃，则容器2、3为等效平衡，，缩小容器2的体积与容器3相等，平衡逆向移动减小，容器3升高温度，平衡逆向移动，减小，所以。21．亚硝酸氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH。在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A：(1)该反应的ΔH(填“＞”“＜”或“＝”)0。(2)反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)＝mol·L－1·min－1。(3)T2时该反应的平衡常数K＝。(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数随eq\f(nNO,nCl2)的变化图像如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是点，当eq\f(nNO,nCl2)＝时，达到平衡状态时ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的点。【答案】(1)＜(3)2(4)AD【解析】(1)根据图像可知，T2＞T1，降低温度c(ClNO)增大，平衡向正反应方向移动，说明正反应是放热反应，ΔH＜0。(2)反应开始到10min时，c(ClNO)＝1mol·L－1，v(ClNO)＝eq\f(1mol·L－1,10min)＝0.1mol·L－1·min－1，则NO的平均反应速率v(