第七章　第2讲　化学平衡-2025年高中化学高考备考

第七章化学反应速率和化学平衡第2讲化学平衡课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。4.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。5.学生必做实验：探究影响化学平衡移动的因素化学平衡状态2023湖南，T13；2023上海，T23；2022湖南，T16；2021天津，T16；2020北京，T10；2020年1月浙江，T21；2020上海，T20；2019年4月浙江，T17变化观念与平衡思想：能记住浓度商、平衡常数等重要概念的表达式；能基于平衡常数解释平衡移动的规律；能基于K与Qc的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向化学平衡常数及化学平衡移动2023上海，T24；2023年1月浙江，T19；2022全国甲，T28；2022广东，T13；2022年6月浙江，T19；2021北京，T10；2021海南，T8；2021辽宁，T11；2020天津，T12；2020江苏，T15命题分析预测1.利用平衡常数K与Qc的关系判断反应是否达到平衡及平衡移动的方向，是分析等温条件下平衡移动问题的基本思路，越来越受到重视。2.预计2025年高考会考查化学反应速率和化学平衡移动在生产、生活、科学等领域的应用，考生应予以重视1.学科观点与视角（1）速率与限度相结合视角结合化学反应速率（瞬时速率）认识化学反应的限度（化学平衡状态）及限度的改变（平衡移动）。（2）理论与实际相结合视角①单变量与多变量。通常以控制变量（单个变量）的方式进行理论分析，而实际情况往往是多种因素（多个变量）共同影响，因此需要在对单个变量分析的基础上进行综合分析。②动力学与热力学。动力学和热力学在理论上是分开分析的，但在实际生产中，需要综合考虑外界因素对速率和转化率等方面的影响。（3）变化观化学变化不仅有物质变化和能量变化，同时还存在快慢和限度，且反应的快慢和限度是可以调控的，因此对化学变化应多角度、动态地进行分析。2.认识思路化学平衡移动的模型建构考点1化学平衡状态1.可逆反应定义：在相同条件下，既能向[1]正反应方向进行，同时又能向[2]逆反应方向进行的化学反应，称为可逆反应。在可逆反应中使用“⇌”，如2SO2＋O2催化剂△2SO3注意（1）平衡时，反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都[3]小于100％。（2）能量转化可逆：若正反应是吸（放）热反应，则逆反应是[4]放（吸）热反应。2.化学平衡状态（1）定义一定条件下的[5]可逆反应体系中，当正、逆反应速率[6]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，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。（2）化学平衡状态的特征（3）判断化学平衡状态的标志角度标志正、逆反应速率①用同一种物质表示的反应速率v正[10]＝v逆时，反应达到平衡。②反应方程式[如aA（g）＋bB（g）⇌cC（g）＋dD（g）]中用不同物质表示的反应速率v正（A浓度（含量）①反应方程式中任意一种物质的浓度[11]保持不变时，反应达到平衡。②反应方程式中各物质的质量分数（或气体体积分数、物质的量分数等）保持不变时，反应达到平衡平衡常数物质的浓度商（Qc）[12]等于化学平衡常数（Kc）时，反应达到平衡1.易错辨析。（1）二次电池的充、放电过程为可逆反应。（✕）（2）对于反应A（g）＋B（g）⇌C（g）＋D（g），压强不随时间的变化而变化，说明反应已达平衡状态。（✕）（3）恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2（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。（✕）（4）800℃时在2L密闭容器内发生反应2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g），该容器内气体颜色保持不变能说明反应已达到平衡状态。（√）2.已知500℃、20MPa下，N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－QkJ·mol－1（Q＞0）。（1）向2L密闭容器中充入2molNH3（g），充分反应达到平衡时，吸收的热量AQkJ（填标号）。A.小于 B.大于 C.等于（2）向2L密闭容器中充入3molH2、1molN2，下列叙述能表示该反应达到化学平衡的是①②③⑤⑧（填序号）。①c（H2）保持不变②N2的体积分数保持不变③平均摩尔质量（M）保持不变④密度保持不变⑤压强保持不变⑥v正（H2）∶v正（N2）＝3∶1⑦单位时间内断裂0.3molH—H键，同时生成0.6molN—H键⑧Qc＝Kc（3）2min时（2）中反应达到平衡，测得NH3的体积分数为20.0％。则平衡时：①H2的体积分数为60％；②c（NH3）＝0.33mol·L－1；③Kc＝0.332④v（NH3）＝0.17mol·L－1·min－1；⑤p总＝16.67MPa；⑥H2的分压p（H2）＝10MPa。命题点化学平衡状态的判断1.[全国Ⅲ高考]298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO33－（aq）＋I2（aq）＋2OH－（aq）⇌AsO43－（aq）＋2I－（aq）＋H2O（l）。溶液中c（1）下列可判断反应达到平衡的是ac（填标号）。a.溶液的pH不再变化b.v（I－）＝2v（AsO3c.c（AsO43－）/c（d.c（I－）＝ymol·L－1（2）tm时，v正大于v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。（3）tm时v逆小于tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是tm时生成物浓度较低。解析（1）溶液的pH不再变化，即OH－的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正（I－）＝2v逆（AsO33－）或v逆（I－）＝2v正（AsO33－）时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，b项错误；反应达到平衡之前，c（AsO33－）逐渐减小而c（AsO43－）逐渐增大，故c（AsO43－）/c（AsO33－）逐渐增大，当c（AsO43－）/c（AsO33－）不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c（I－）＝2c（AsO43－），观察题图可知反应达到平衡时c（AsO43－）＝ymol·L－1，此时c（I－）＝2ymol·L－1，d项错误。（22.一定温度下，反应N2O4（g）⇌2NO2（g）的焓变为ΔH。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（D） A.①② B.②④C.③④ D.①④解析因为反应容器保持恒压，正反应为气体分子数增大的反应，所以容器容积随反应进行而不断增大，气体总质量不变，气体密度不断减小，气体密度不再变化时，说明容器容积不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，②不符合题意；反应开始时充入1molN2O4，随着反应的进行，N2O4的反应速率逐渐减小直至不变，③不符合题意；反应开始时充入1molN2O4，N2O4的转化率随反应的进行不断增大，N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意。故D项正确。3.[2023湖南]向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4（g）＋H2O（g）⇌CO（g）＋3H2（g）。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x＝n（CH4）nA.x1＜x2B.反应速率：vb正＜vc正C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka＜Kb＝KcD.反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态解析结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数Ka＜Kb＝Kc，C项正确；该反应反应前后气体分子数不相等，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，D项正确。技巧点拨化学平衡状态的判断以反应mA（g）＋nB（g）⇌pC（g）＋qD（g）为例进行说明：可能的情况举例是否达到平衡混合气体的平均相对分子质量（Mr当m＋n≠p＋q时，Mr是当m＋n＝p＋q时，Mr不一定温度绝热体系内温度不变是气体密度（ρ）反应物与生成物均为气体的反应恒容体系，ρ一定不一定恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定不一定恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定是其他如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化是考点2化学平衡常数及化学平衡移动1.化学平衡常数（1）定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的[1]比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。（2）表达式以化学反应aA（g）＋bB（g）⇌dD（g）＋eE（g）为例类型表达式浓度平衡常数（Kc）Kc＝[2]cd分压平衡常数（Kp）Kp＝pd（D）·pe（标准平衡常数（Kθ）Kθ＝[p（D）p注意1.平衡常数受温度影响。2.固体物质和纯液体物质的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。3.代入平衡常数表达式中的浓度是物质的平衡浓度。4.化学平衡常数与化学方程式的书写形式有关。5.在利用多个化学方程式归纳平衡常数（K）之间的关系时，化学方程式相加减，其平衡常数相乘除；化学方程式乘以某个系数x，平衡常数变为原来的x次方。（3）意义及影响因素意义K值越大正反应进行的程度[3]越大反应物的平衡转化率[4]越大影响因素内因反应物本身的性质外因：只受温度影响温度升高ΔH＜0，K值[5]减小；ΔH＞0，K值[6]增大温度降低ΔH＜0，K值[7]增大；ΔH＞0，K值[8]减小2.化学平衡的移动及影响因素（1）化学平衡的移动的定义在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到[9]新的平衡状态的过程叫作化学平衡的移动。（2）影响化学平衡的外界因素在一定条件下，2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＝－196.6kJ·mol－1达到平衡后，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如表所示：改变的条件（其他条件不变）对平衡的影响浓度增大反应物的浓度（Qc＜Kc）或减小生成物的浓度（Qc＜Kc）向[10]正反应方向移动（填“正”“逆”或“不移动”，下同）减小反应物的浓度（Qc＞Kc）或增大生成物的浓度（Qc＞Kc）向[11]逆反应方向移动压强增大压强（Qc＜Kc）向[12]正反应方向移动减小压强（Qc＞Kc）向[13]逆反应方向移动温度升高温度向[14]逆反应方向移动降低温度向[15]正反应方向移动催化剂使用催化剂（Qc＝Kc）[16]不移动注意（1）压强改变时，只有Qc改变才会对化学平衡产生影响。（2）恒温恒容条件下，充入稀有气体，体系压强增大，但Qc不变，对化学平衡无影响。（3）勒夏特列原理在密闭体系中，如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。3.平衡转化率对于一般的化学反应：aA（g）＋bB（g）⇌cC（g）＋dD（g），达到平衡时反应物A的平衡转化率为α（A）＝A的起始浓度－A1.易错辨析。（1）平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正增大。（✕）（2）合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。（✕）（3）对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定增大。（✕）（4）改变条件使反应物的平衡转化率都增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。（✕）（5）反应A（g）＋3B（g）⇌2C（g）达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大。（✕）2.向含有2molSO2的容器中通入过量O2发生反应2SO2（g）＋O2（g）催化剂△2SO3（g）ΔH＝－QkJ·mol－1（Q＞0），充分反应后生成SO3的物质的量＜（填“＜”“＞”或“＝”，下同）2mol，SO2的物质的量＞0，转化率＜100％，反应放出的热量＜QkJ3.已知2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＝－196.6kJ·mol－1，在550℃、0.1MPa下，向恒压密闭容器中充入2molSO2、1molO2，达到平衡时，测得SO2的转化率为85.0％。回答下列问题：（1）达到平衡时，p（SO3）＝0.08MPa，分压平衡常数Kp＝4602.59MPa－1，设pθ＝100kPa，标准平衡常数Kθ＝460.26（均保留小数点后两位）。（2）若向平衡体系中再充入0.3molSO2、0.1molO2，Qc＜（或小于）Kc，化学平衡向正反应方向移动，SO2的平衡转化率减小。（3）若只升高平衡体系的温度，化学平衡向逆反应方向移动，Kc减小。（4）若把平衡体系压强增大至0.5MPa，化学平衡向正反应方向移动，Kc不变。（5）若把平衡体系中的SO3分离出来，化学平衡向正反应方向移动，SO3的产率增大。（6）若把平衡体系中的催化剂改为更高效的催化剂，化学平衡不移动。（7）已知在不同温度与压强下SO2的平衡转化率如表所示：温度/℃SO2的平衡转化率/％0.1MPa0.5MPa1MPa45097.099.099.255085.093.095.0工业上通常采用450℃、0.1MPa条件生产SO3，为什么不采用更高压强制备SO3？450℃、0.1MPa下SO2的平衡转化率已达97.0％，采用更高压强，SO2的平衡转化率提高不明显，且增大生产成本。命题点1影响化学平衡的因素1.[压强、浓度对化学平衡的影响][2022海南]某温度下，反应CH2CH2（g）＋H2O（g）⇌CH3CH2OH（g）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是（CA.增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH（g）的浓度增大C.恒容下，充入一定量的H2O（g），平衡向正反应方向移动D.恒容下，充入一定量的CH2CH2（g），CH2CH2（解析增大压强，该反应平衡正向移动，v正＞v逆，但平衡常数只与温度有关，因此平衡常数不变，A项错误；加入催化剂，平衡不移动，平衡时CH3CH2OH（g）的浓度不变，B项错误；恒容下，充入一定量的H2O（g），反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C项正确；恒容下，充入一定量的CH2CH2（g），平衡向正反应方向移动，H2O（g）的平衡转化率增大，但CH2CH2（g）的平衡转化率减小，2.[压强、温度对化学平衡的影响][全国Ⅰ高考]接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2（g）＋12O2（g）钒催化剂SO3（g）ΔH＝－98kJ·mol－1。当SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α＝0.975，判断的依据是该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。5.0MPa＞2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa。影响α的因素有温度、压强和反应物的起始浓度（组成）解析命题点2化学平衡移动图像分析3.[江苏高考改编]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）。下列说法不正确的是（C）A.反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）的ΔH＜B.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O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下，c起始（O2）＝5.0×10－4mol·L－1，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（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，正确；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）＝amol·L－1，则：2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）起始浓度/（mol·L－1）a5.0×10－40转化浓度/（mol·L－1）0.5a0.25a0.5a平衡浓度/（mol·L－1）0.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝（0.5a）2（0.5a）2×（5.0×10－41.[2020浙江]在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是（D）A.MgCl2·nH2O（s）MgCl2·（n－1）H2O（s）＋H2O（g）ΔH＞B.MgCl2·2H2O（s）⇌Mg（OH）2（s）＋2HCl（g），HCl气流可抑制反应进行C.MgCl2·H2O（s）⇌Mg（OH）Cl（s）＋HCl（g），升高温度，反应更易发生D.MgCl2·4H2O（s）⇌MgCl2·2H2O（s）＋2H2O（g），HCl气流可抑制反应进行解析氯化镁晶体失去结晶水的反应是吸热反应，即ΔH＞0，A正确；增大氯化氢的浓度，平衡向左移动，可抑制题给反应进行，B正确；题给反应为水解反应，水解反应为吸热反应，升高温度，反应更易发生，C正确；该反应中没有HCl参与，所以改变HCl浓度不影响平衡移动，D错误。2.[结合化学实验分析平衡移动][2020天津]已知[Co（H2O）6]2＋呈粉红色，[CoCl4]2－呈蓝色，[ZnCl4]2－为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co（H2O）6]2＋＋4Cl－⇌[CoCl4]2－＋6H2OΔH用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是（D）A.等物质的量的[Co（H2O）6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为3∶2B.由实验①可推知ΔH＜0C.实验②是由于c（H2O）增大，导致平衡逆向移动D.由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－解析1个[Co（H2O）6]2＋和1个[CoCl4]2－中配位键数分别是6、4，1个[Co（H2O）6]2＋中还含有12个H—O键，故等物质的量的[Co（H2O）6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为9∶2，A项错误；由实验①可推知该反应是吸热反应，ΔH＞0，B项错误；溶液中水的浓度是常数，不会使平衡移动，C项错误；由实验③可知平衡逆向移动，说明Zn2＋络合Cl－的能力更强，即配离子[ZnCl4]2－的稳定性更强，D项正确。3.[2021天津]CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫（S8）与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S2（g）＋CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g）。某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是d（填序号）。a.气体密度 b.气体总压c.CH4与S2体积比 d.CS2的体积分数解析反应2S2（g）＋CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g）中全为气体，气体总质量不变，容器的体积不变，故反应过程中气体密度一直不变，a项错误；该反应为气体体积不变的反应，反应过程中气体总压一直不变，b项错误；起始时按化学计量数之比投料，则反应过程中CH4与S2的体积比始终等于化学计量数之比，c项错误；CS2的体积分数不变时，该反应一定达到平衡，d项正确。4.[2022湖南]2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C（s）和1molH2O（g），起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气：Ⅰ.C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）ΔH1＝＋131.4kJ·mol－1Ⅱ.CO（g）＋H2O（g）⇌CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝－41.1kJ·mol－1下列说法正确的是BD。A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡C.平衡时H2的体积分数可能大于2D.将炭块粉碎，可加快反应速率解析平衡时向容器中充入惰性气体，各物质浓度不变，反应Ⅰ的平衡不移动，A错误；C（s）在反应过程中转化成气体，气体质量增大，使气体密度增大，直至反应达到平衡，B正确；由Ⅰ＋Ⅱ得C（s）＋2H2O（g）⇌CO2（g）＋2H2（g），当该反应进行到底时，H2的体积分数为23，但可逆反应不可能进行到底，C错误；将炭块粉碎，增大了炭与水蒸气的接触面积，可加快反应速率，D5.[2020浙江]研究NOx之间的转化具有重要意义。（1）已知：N2O4（g）⇌2NO2（g）ΔH＞0将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。①下列可以作为反应达到平衡的判据是AE。A.气体的压强不变B.v正（N2O4）＝2v逆（NO2）C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变②t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75％，则反应N2O4（g）⇌2NO2（g）的平衡常数Kp＝367p[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p（B）代替物质的量浓度c（B）也可表示平衡常数，记作Kp，如p（B）＝p·x（B），p为平衡总压强，x（B）为平衡系统中B的物质的量分数③反应温度为T1时，c（N2O4）随t（时间）变化曲线如图1，画出0～t2时段，c（NO2）随t变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为T2（T2＞T1），再次画出0～t2时段，c（NO2）随t变化趋势的曲线。图1（2）NO氧化反应：2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图2。Ⅰ2NO（g）⇌N2O2（g）ΔH1ⅡN2O2（g）＋O2（g）2NO2（g）ΔH①决定NO氧化反应速率的步骤是Ⅱ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4（T4＞T3），测得c（NO）随t（时间）的变化曲线如图3。转化相同量的NO，在温度T4（填“T3”或“T4”）下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图（图2）分析其原因ΔH1＜0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，c（N2O2）减小；c（N2O2）减小对反应Ⅱ速率的影响大于温度升高的影响。解析（1）①2v正（N2O4）＝v逆（NO2）才能作为判断反应达到平衡的依据，B项错误；反应温度不变，K不变，故恒温下K不变不能作为判断反应达到平衡的依据，C项错误；反应前后全是气体，气体总质量不变，容器体积不变，故容器内气体的密度始终保持不变，气体的密度不变不能作为判断反应达到平衡的依据，D项错误。故选AE。②设初始N2O4的物质的量为1mol，N2O4的平衡转化率为75％，则平衡体系中n（N2O4）＝0.25mol，n（NO2）＝1.5mol，故x（N2O4）＝17，x（NO2）＝67，则Kp＝p2（NO2）p（N2O4）＝367p。③由于NO2是生成物，根据热化学方程式中的化学计量数、N2O4的初始浓度和达到平衡时的浓度可以计算出平衡时NO2的浓度，据此作图；当温度升高至T2，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，且由于反应为吸热反应，故温度升高，平衡正向移动，NO2的平衡浓度增大，但反应不可能进行到底，平衡时c（NO2）小于0.08mol·L－1，据此作图。（2）①根据反应过程能量变化示意图可知，反应Ⅰ的活化能较低，速率较快；反应Ⅱ的活化能较高，速率较慢。故决定NO氧化反应速率的步骤是反应Ⅱ。②由题图3可知，当消耗相同量的NO时，温度为T4时消耗的时间更长。由题图2可知，反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应，但反应Ⅰ的活化能较低，外界条件变化后能迅速达到平衡，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，c（1.[压强对化学平衡的影响][2024山东日照模拟]对已达到化学平衡的反应：2X（g）＋Y（g）⇌2Z（g），减小压强对反应产生的影响是（C）A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析该反应为气体分子数减小的反应，减小压强，正、逆反应速率均减小，且平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，C正确。2.[2023上海改编]某温度下，在体积为5L的密闭容器内发生如下反应：CH4（g）＋H2O（g）⇌CO（g）＋3H2（g）。下列选项中的物理量不变时，一定可以判断反应达到平衡的是（D）A.容器内氢元素的质量分数B.容器内气体的密度C.反应的平衡常数D.容器内气体的平均相对分子质量解析反应过程中原子守恒，所以容器内氢元素的质量分数为定值，A错误；气体的总质量不变，体积不变，气体的密度一直不变，B错误；温度不变，反应的平衡常数不变，C错误；气体总质量不变，随着反应的正向进行，总物质的量增大，则平均相对分子质量减小，当气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，D正确。3.[反应物浓度对化学平衡的影响][2022天津]向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）达到平衡后，再通入一定量O2，达到新的平衡时，下列有关判断错误的是（B）A.SO3的平衡浓度增大B.反应平衡常数增大C.正向反应速率增大D.SO2的转化总量增大解析达平衡后再通入一定量O2，平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，SO2的转化总量增大，A、D项正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B项错误；通入一定量O2，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C项正确。4.[实验探究浓度对化学平衡的影响][2024河北唐山一中开学考改编]将5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L－1KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色，再将混合液平均分为5份，分别进行如下实验：实验①：滴加4滴蒸馏水，振荡实验②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡实验③：滴加4滴1mol·L－1KCl溶液，振荡实验④：滴加4滴1mol·L－1KSCN溶液，振荡实验⑤：滴加4滴1mol·L－1NaOH溶液，振荡下列说法不正确的是（B）A.对比实验①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动B.对比实验①和③，为了证明增大生成物浓度，平衡逆向移动C.对比实验①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动D.对比实验①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动解析实验②与实验①相比，增加了反应物浓度，即c（Fe3＋）增大，平衡正向移动，A项正确；实验③与实验①相比，增加了c（K＋）、c（Cl－），这两种离子与可逆反应Fe3＋＋3SCN－⇌Fe（SCN）3无关，B项错误；实验④与实验①相比，增加了反应物浓度，即c（SCN－）增大，平衡正向移动，C项正确；实验⑤加入的NaOH与Fe3＋反应，减小反应物浓度，即c（Fe3＋）减小，平衡逆向移动，D项正确。5.[2024四川南充高级中学月考]密闭容器中，一定量的混合气体发生反应：aA（g）＋bB（g）⇌cC（g），平衡时测得A的浓度为0.8mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的两倍，再次达到平衡时，测得A的浓度降低为0.5mol·L－1。下列有关判断正确的是（D）A.a＋b＜c B.该反应的ΔS＞0C.B的转化率增大 D.C的体积分数下降解析第一次平衡时测得A的浓度为0.8mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的两倍，若平衡不移动，则A的浓度为0.4mol·L－1，而再次达到平衡时，测得A的浓度为0.5mol·L－1，说明容器容积增大（压强减小），化学平衡逆向移动，则该反应为气体分子数减小的反应，A、B项错误；平衡逆向移动，B的转化率减小，C的体积分数减小，C项错误，D项正确。6.[2022广东]恒容密闭容器中，BaSO4（s）＋4H2（g）⇌BaS（s）＋4H2O（g）在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是（C）A.该反应的ΔH＜0B.a为n（H2O）随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大解析温度越高，达到平衡时，H2的物质的量越少，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的ΔH＞0，A项错误；结合热化学方程式中各物质的状态，由图像曲线变化趋势可知a上面的曲线为n（H2O）随温度的变化曲线，B项错误；化学方程式中反应前后气体分子数相等，故向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动，C项正确；BaSO4为固态，向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率不变，D项错误。7.[2024湘豫名校联考]在恒温恒容反应器中充入1molCO2和1molH2，发生反应CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g），下列叙述错误的是（D）A.加入高效催化剂，能提高单位时间内CH4的产率B.混合气体的压强不随时间变化时达到平衡状态C.反应体系中甲烷的体积分数小于16.7％D.体系中CO2体积分数不变时一定达到平衡状态解析加入高效催化剂，化学反应速率加快，所以能提高单位时间内甲烷的产率，A项正确；该反应是气体分子数减小的反应，随着反应正向进行，容器中气体的压强逐渐减小，则混合气体的压强不随时间变化说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，B项正确；由反应方程式可知，若氢气完全反应，得到的混合气体中二氧化碳、甲烷、水蒸气的物质的量分别为1mol－14×1mol＝0.75mol、14×1mol＝0.25mol、12×1mol＝0.5mol，则混合气体中甲烷的体积分数为0.25mol1.5mol×100％≈16.7％，该反应为可逆反应，可逆反应不可能反应完全，所以反应体系中甲烷的体积分数小于16.7％，C项正确；起始时二氧化碳的体积分数为1mol2mol×CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）起始量/mol1100转化量/mola4aa2a某时刻量/mol1－a1－4aa2a则二氧化碳的体积分数为（1－a）mol（2－28.向恒容的密闭容器中充入amolCO和bmolH2S，发生反应：CO（g）＋H2S（g）⇌COS（g）＋H2（g），H2S的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（A）A.150℃时，若该反应的平衡常数K＝13，则a∶b＝6∶B.该反应为吸热反应C.若一段时间后，c（D.平衡后，向容器中再通入amolCO，v正逐渐增大解析由题图知，150℃时，H2S的平衡转化率为40％，列出“三段式”：CO（g）＋H2S（g）⇌COS（g）＋H2（g）起始量/molab00转化量/mol0.4b0.4b0.4b0.4b平衡量/mola－0.4b0.6b0.4b0.4b设容器体积为VL，则平衡时K＝c（COS）·c（H2）c（CO）·c（H2S）＝（0.4b/V）2/[（0.6b/V）×（a－0.4b）/V]＝1/3，解得a＝1.2b，即a∶b＝6∶5，A项正确；由图像可知，随温度的升高，9.[2023洛阳一检]向容积为1.00L的容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4（g）⇌2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示，达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。下列说法错误的是（B）A.在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为0.001mol·L－1·s－1B.100℃时，反应的平衡常数K1为1.28mol·L－1C.温度T大于100℃D.温度T下N2O4的平衡转化率为80％解析随温度升高，混合气体的颜色