高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡2化学平衡状态化学平衡的移动课件

第二节化学平衡状态化学平衡的移动考点一可逆反应与化学平衡状态【核心知识通关】1.可逆反应：(1)定义：在同一条件下既可以向___反应方向进行，同时又可以向___反应方向进行的化学反应。正逆(2)特点——“三同一小”。①三同：a.相同条件下；b.正逆反应_____进行；c.反应物与生成物同时存在。②一小：任一组分的转化率都_____(填“等于”或“小于”)100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“

”表示。同时小于2.化学平衡状态：(1)概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率_____，反应体系中所有参加反应的物质的_____或质量保持不变的状态。相等浓度(2)建立过程。在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：

v(正)v(逆)逐渐减少零逐渐增大=保持不变以上过程可用如图表示：(3)化学平衡状态的特征。可逆浓度或百分含量=【特别提醒】判断反应是否达到化学平衡状态的注意事项(1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，一要注意反应进行的方向，同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态，二要注意用同一种物质表示的正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变；二是反应前后气体的体积是否变化。(3)对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如在恒容密闭容器中，容器内的压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但对于气体体积不变的反应不一定是平衡状态。【典题技法归纳】考向1：可逆反应的特征(2016·菏泽模拟)在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)，已知反应过程某一时刻A、B、C浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1，达到平衡时浓度可能正确的是(

)A.A、B分别为0.4mol·L-1、0.2mol·L-1B.A为0.25mol·L-1C.A、C均为0.15mol·L-1D.A为0.24mol·L-1，C为0.14mol·L-1【解析】选B。反应逆向进行时C不可能完全转化为A、B，A项错误，B项正确；反应过程中反应物和生成物的浓度不可能同时减小或增大，C项错误；当c(A)=0.24mol·L-1时c(C)应为0.16mol·L-1，D项错误。考向2：化学平衡状态的判断在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)，已知m+n=p+q，且该反应为放热反应，反应达到平衡的标志是(

)①体系的压强不再改变②气体的密度不再改变③各气体的浓度不再改变④各气体的质量分数不再改变⑤反应速率v(C)∶v(D)=p∶q⑥单位时间内nmolB断键反应，同时pmolC也断键反应A.①②③④⑤⑥B.①②③C.①②③④⑥D.④⑤⑥【解析】选C。该反应的特点是随着反应进行，该体系的压强将改变，压强不变，则说明达到平衡，①可以作为平衡的标志。随着反应进行，m(气)将发生变化，根据ρ=，p不变，V不变，则m(气)也不变，说明达到平衡，②可以作为平衡的标志。组分的浓度和质量分数不再改变，说明反应达到平衡状态，③和④可以作为平衡的标志。速率之比等于方程式的化学计量数之比是恒定的，不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系，故⑤不一定是平衡状态。单位时间内nmolB断键，说明反应正向进行，同时pmolC断键，说明反应逆向进行，正逆反应速率相等，所以⑥能说明反应达到平衡状态。【母题变式】(1)若A为气体，则反应达到平衡的标志是______。提示：若A为气体，说明该反应为等体积反应，反应前后压强、密度始终不变，所以反应达到平衡的标志为③④⑥。(2)如果将反应改为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在上述①至④中能说明反应达到平衡状态的有______。提示：合成氨的反应是气体分子总数减少的反应；反应物和生成物都是气体，因此气体的质量保持不变。故①③④表示反应达到平衡状态。【归纳总结】化学平衡状态的判断方法以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例：类型判断依据平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡类型判断依据平衡状态正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)=v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，则v(正)不一定等于v(逆)不一定③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)不一定④在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，因二者变化均表示v(逆)，所以v(正)不一定等于v(逆)不一定类型判断依据平衡状态压强①m+n≠p+q时，总压强一定(其他条件一定)平衡②m+n=p+q时，总压强一定(其他条件一定)不一定平均相对分子质量()①m+n≠p+q时，一定平衡②m+n=p+q时，一定不一定类型判断依据平衡状态气体密度①m+n≠p+q，恒温恒压时，密度保持不变平衡②m+n=p+q时，密度保持不变不一定温度体系温度一定(其他不变)平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡【高考模拟精练】1.(2016·济宁模拟)硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是(

)A.该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题【解析】选B。对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物，反应只能进行到一定程度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。2.(2016·安阳模拟)一定温度下某容积固定的密闭容器中，对可逆反应A(g)+B(g)2C(g)，下列叙述能说明反应已达到平衡的是(

)A.容器内的压强不再变化B.混合气体的密度不再变化C.消耗B的速率是生成C的速率的D.单位时间内生成amolB，同时生成2amolC【解析】选D。A选项，反应前后气体化学计量数不变，总物质的量不变，容器内压强一直不变；B选项，混合气体质量不变，体积不变，则密度一直不变；C选项，消耗B和生成C都是正反应；D选项，生成B为逆反应，生成C为正反应，反应速率符合化学计量数比，可以作为判断达到平衡的标志。【加固训练】1.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表示的反应速率之比为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⑧NO2的转化率不再改变A.①④⑥⑦⑧B.②③⑤⑦⑧C.①③④⑤⑧D.①②③④⑤⑥⑦【解析】选A。①中单位时间内生成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。2.(2016·临沂模拟)100℃时，将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，能说明该反应已经达到平衡状态的是(

)A.容器的压强恒定B.容器内气体密度恒定C.v正(CH4)=3v逆(H2)D.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2【解析】选A。CH4与H2O的反应方程式为气体体积变化的反应，当容器内的压强恒定时，说明反应达到平衡，A正确；根据质量守恒定律知气体的质量始终不变，容器体积也不变，所以气体密度始终不变，无法根据密度不变判断反应达到平衡，B错误；根据化学计量数之比=反应速率之比有3v正(CH4)=v正(H2)，达到平衡时v正(H2)=v逆(H2)，则3v正(CH4)=v逆(H2)，所以C中v正(CH4)=3v逆(H2)时，不是平衡状态，C错误；单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2都是正反应，不能据此判断平衡建立，D错误。3.(2016·咸阳模拟)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，在一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是(

)A.体系压强保持不变B.混合气体颜色保持不变C.SO3和NO的体积比保持不变D.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2【解析】选B。该反应前后气体分子总数不变，因此压强保持不变不能作为平衡的标志，A错；混合气体颜色不变，则NO2浓度保持不变，可以作为平衡的标志，B对；无论何种状态，SO3、NO的体积比始终为1∶1，不能作为平衡的标志，C错；每消耗1molSO3的同时生成1molNO2，是同方向的反应，不能作为平衡的标志，D错。4.(2016·长春模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据如下表：温度/℃15.020.025.030.035.0平衡气体总浓度/×10-3mol·L-12.43.44.86.89.4(1)氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。(2)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是________(填字母)。A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变(3)根据表中数据，计算25.0℃时的分解平衡常数为_________。

【解析】(1)由表可知，随着温度的升高，平衡气体总浓度在增大，说明平衡正向移动，正反应方向吸热。(2)A项，没有指明反应进行的方向，且比例不为化学计量数之比，错误；B项，该反应为反应前后气体分子总数增大的反应，容器容积不变时，压强可以作为平衡标志，正确；C项，由于ρ=m/V，有固体参与时，气体的质量为变值，体积为定值，当密度不变时说明达到化学平衡状态，正确；D项，生成的氨气与二氧化碳的体积比始终为2∶1，错误。

(3)K=c2(NH3)·c(CO2)=(3.2×10-3)2×1.6×10-3≈1.64×10-8。答案：(1)>

(2)B、C(3)1.64×10-8考点二化学平衡的移动【核心知识通关】1.化学平衡移动的过程：2.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，平衡不发生移动。(3)v(正)__v(逆)：平衡向逆反应方向移动。>=<3.影响化学平衡的因素：若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向_______方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向_______方向移动正反应逆反应改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数_____的方向移动减小压强向气体分子总数_____的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡___移动减小增多不改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向温度升高温度向_____反应方向移动降低温度向_____反应方向移动催化剂同等程度改变v(正)、v(逆)，平衡不移动吸热放热4.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。【特别提醒】(1)化学平衡发生移动的实质是正逆反应速率不相等。正逆反应速率发生变化，平衡不一定移动。例如使用催化剂，正逆反应速率均增加，但是增加后的速率仍然相等，所以平衡不发生移动。(2)不要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，反应物的转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，会使另一反应物的转化率提高，而本身的转化率降低。【典题技法归纳】考向1：外界条件对化学平衡的影响(2015·四川高考)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(

)A.550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B.650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C.T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D.925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总【解析】选B。A项，因容器的体积可变，故充入惰性气体后容器体积变大，混合气体整体被稀释，反应应正向移动，故A错误；B项，在此条件下，若设二氧化碳的初始浓度为1，转化浓度为x则：

C(s)+CO2(g)2CO(g)初始：

1

0转化：

x 2x达到平衡时一氧化碳的体积分数为40.0%，则2x/(1-x+2x)=40.0%，得x=0.25，CO2的转化率为25.0%，B正确；C项，由图象可知T℃时，平衡体系中CO2和CO的体积分数相等，则在恒压密闭容器中同时充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，故C错误；D中，925℃时，Kp=，通过计算Kp应等于23.04p总，故D错误。考向2：化学平衡移动与平衡转化率的关系(2016·临沂模拟)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【解析】选B。该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错；该反应正反应为气体分子总数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物的浓度均降低，平衡向气体增加的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确。【母题变式】(1)若恒容下再通入一定量的COCl2，COCl2的转化率______。(填“增大”“减小”或“不变”)提示：恒容下再通入一定量的COCl2，相当于增大压强，平衡逆向移动，COCl2的转化率减小。(2)若将题中的反应改为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH<0，将③中增加CO浓度改为增加O2的浓度，其他措施不变，则能提高SO2转化率的措施有_______。提示：③。该反应为放热反应，升温则平衡逆向移动，SO2转化率减小，①错误；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，SO2转化率不变，②错误；增加O2浓度，平衡正向移动，SO2转化率增大，③正确；该反应正反应为气体分子总数减小的反应，减压时平衡向逆反应方向移动，SO2转化率减小，④错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错误；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物的浓度均降低，平衡向气体增加的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，SO2转化率减小，⑥错误；因此能提高SO2转化率的措施只有③。【归纳总结】1.分析化学平衡移动问题的一般思路：2.分析化学平衡移动问题的注意事项：(1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能消除外界条件的变化。(2)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v(正)>v(逆)时，才使平衡向正反应方向移动。(3)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。【高考模拟精练】1.(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(

)A.温度T下，该反应的平衡常数K=B.温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0【解析】选A。根据图象知温度T下，N2的浓度变化为c0-c1，

N2

+

O2

2NO起始： c0 c0 0变化：

c0-c1

c0-c12(c0-c1)平衡： c1

c12(c0-c1)平衡常数K=A正确；该反应是气体体积不变的反应，容积固定，气体质量守恒，则气体密度始终不变，B错误；催化剂对平衡移动没有影响，若曲线b对应的条件改变是使用了催化剂，则曲线a、b的平衡状态应相同，但图象显示曲线b对应的氮气的平衡浓度小些，C错误；根据“先拐先平”知，若曲线b对应的条件是温度的改变，则曲线b对应的温度高，若该反应的ΔH<0，则升温，平衡逆向移动，氮气的平衡浓度增大，即比曲线a对应的氮气的平衡浓度大些，与图象不符，D错误。2.(2016·烟台模拟)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是(

)A.反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态ⅡC.该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态ⅡD.同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等【解析】选C。根据图象分析，改变条件瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，说明增加了反应物浓度，平衡发生移动，平衡状态时正、逆反应速率相等，平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ时反应物浓度不相等。3.(2015·全国卷Ⅱ改编)甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-99kJ·mol-1Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH2=-58kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH3=+41kJ·mol-1回答下列问题：(1)反应Ⅰ的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是_____。(2)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是______________。【解析】(1)根据平衡常数表达式可知反应Ⅰ的K=；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数减小，a正确。(2)升高温度时，反应Ⅰ为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应Ⅲ为吸热反应，平衡向右移动，产生CO的量增大；总结果，随温度升高，CO的转化率减小；由于同温时反应Ⅰ加压右移，有利于CO的转化，反应Ⅲ平衡不移动，CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为p3>p2>p1。答案：(1)K=或[Kp=]

a反应Ⅰ为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小(2)减小升高温度时，反应Ⅰ为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应Ⅲ为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，CO的转化率降低p3>p2>p1相同温度下，由于反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，加压有利于提高CO的转化率；而反应Ⅲ为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高【加固训练】1.(2016·大连模拟)反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是(

)A.温度、容积不变时，通入SO2气体B.移走一部分NH4HS固体C.容器体积不变，充入HCl气体D.保持压强不变，充入氮气【解析】选B。通入SO2会与H2S发生反应：SO2+2H2S====3S↓+2H2O，使平衡正向移动；NH4HS为固体，移走一部分后平衡不移动；充入HCl气体与NH3发生反应：NH3(g)+HCl(g)====NH4Cl(s)，使平衡正向移动；保持压强不变充入N2，会使容积增大，使平衡正向移动。2.(2016·南昌模拟)某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入A气体和B气体，测得其浓度为2mol·L-1和1mol·L-1，且发生如下反应：3A(g)+2B(g)4C(？)+2D(？)，已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应前后压强比为5∶4，则下列说法中正确的是(

)①该反应的化学平衡表达式为K=②此时B的转化率为35%③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变④增加C的量，A、B转化率不变A.①②

B.②③

C.①④

D.③④【解析】选D。反应前投料总物质的量为6mol，根据反应前后压强比知反应后气态物质的物质的量为4.8mol，由于生成C1.6mol，则生成D0.8mol，平衡时A为2.8mol，B为1.2mol，可知C物质为固态或液态，D为气态。所以①中平衡常数表达式错误；B的转化率为40%；增大压强平衡正向移动，但化学平衡常数K只与温度有关；改变非气体C的量，A、B的转化率不变。3.(2016·兰州模拟)下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是(

)【解析】选B。A项，2NO2(g)N2O4(g)，温度升高，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深，正确；B项，加压，平衡不移动，但容器体积缩小，浓度增大，颜色加深，与平衡移动无关，错误；C项，利用了沉淀溶解平衡的移动，正确；D项，涉及电离平衡，正确。4.(2016·商丘模拟)氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

ΔH=+92.4kJ·mol-1。研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。(1)不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是________(填写催化剂的化学式)。(2)恒温(T1)恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出：如果将反应温度提高到T2，Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3)-t的总趋势曲线(标注Ru-T2)。(3)假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是K=___________。【解析】(1)催化剂是通过改变反应的活化能而影响反应速率的，活化能越大，反应速率越小，由图1可知，氨气分解反应的活化能最大的是Fe，活化能最小的是Ru。(2)由于氨的分解反应是一个吸热反应，升高温度，不仅可以提高反应速率，而且促使可逆反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)正向移动，氨气的转化率α(NH3)增大，所以Ru-T2曲线明显高于Ni-T1曲线。(3)假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%，则平衡时c(NH3)=0.6c0，c(N2)=0.2c0，c(H2)=0.6c0，该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是K==0.12c02。答案：(1)Fe

(2)曲线Ru-T2见图(3)0.12c02考点三化学平衡图象【核心知识通关】1.解题思路和方法：看图象一看面，即纵坐标和横坐标的意义二看线，即线的走向和变化趋势三看点，即起点、折点、交点、终点四看辅助线，如等温线、等压线五看变化，如浓度变化、温度变化想规律联想_________的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律做判断根据图象中表现的关系与所学规律相对比，做出符合题目要求的判断外界条件2.解题技巧：以可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)为例说明。(1)“定一议二”原则。在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。如图：这类图象的分析方法是“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。在化学平衡图象中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或压强较大(如图B)。

图A表示T2__T1，正反应是_____反应。图B表示p1__p2，A是反应物，即a+b__c。>放热<>3.常见图象类型：以可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)ΔH=QkJ·mol-1为例(1)含量—时间—温度(或压强)图(结合图象完成下列填空)。(曲线__用催化剂，__不用催化剂，或化学计量数a+b=c时曲线m的压强大于n的压强)mn＞＞＞＞＜＜＞＜(2)恒压(温)线(如图所示)：该类图象的纵坐标为生成物的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：＞＜＞＞＞(3)其他。如图所示曲线，是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点中v(正)>v(逆)的点是__，v(正)<v(逆)的点是__，2、4点v(正)__v(逆)。31=【特别提醒】(1)在图象题中一定要注意看清横、纵坐标表示的意义及图象中曲线的变化趋势。(2)不要忽视图象中的比例关系，比例关系一般涉及计算问题。(3)有些图象中曲线的斜率可以反映出变化的程度，不要忽视。

【典题技法归纳】考向1：利用平衡图象判断反应特点或反应条件(2016·衡水模拟)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)根据以上规律判断，下列结论正确的是(

)A.反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1B.反应Ⅱ：ΔH<0，T1<T2C.反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2<T1D.反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1【解析】选C。反应Ⅰ中温度降低，A的平衡转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH<0，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率升高，故p2>p1，A错；反应Ⅱ中T1先达到平衡，说明T1>T2，温度降低，n(C)增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH<0，B错；反应Ⅳ中，若T2>T1，则温度升高，A的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，ΔH>0，D错。考向2：化学平衡图象的综合应用(2016·合肥模拟)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)

ΔH>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是(

)选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比选项xyCSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率【解析】选A。该反应为正反应气体体积增大的吸热反应。升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，而容积不变，所以密度增大，A正确；增加CO的量，平衡正向移动，但压强增大，CO的转化率会减小，故CO2与CO的物质的量之比会减小，B错误；平衡常数只与温度有关，C错误；因MgSO4为固体，增加其量，对平衡没有影响，CO的转化率不变，D错误。【母题变式】(1)该题中的A项，若将y轴改为平衡常数K，升高温度，K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。提示：增大。由于该反应的ΔH>0为吸热反应，温度升高时，平衡常数K增大。(2)该题中的C项，增大SO2的浓度，CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。提示：减小。增大SO2的浓度，平衡将向左移动，使CO的转化率减小。

【归纳总结】化学平衡图象的解题思路(1)看清各坐标轴代表的量的意义，弄清曲线表示的各个量的关系。(2)注意曲线上的特殊点，如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。(3)注意曲线坡度的“平”与“陡”，并弄清其意义。(4)注意弄清高温、高压时反应速率快，有利于先达平衡，即“先拐先平”。也就是说其他条件不变时，较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。(5)注意分清曲线函数的递增性和递减性。

(6)注意运用图象中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系，即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。(7)对时间—速率图象，注意分清曲线的连续性、跳跃性，是“渐变”还是“突变”，是“大变”还是“小变”，是“变大”还是“变小”，变化后是否仍然相等等情况，才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。【高考模拟精练】1.(2014·安徽高考)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是(

)【解析】选A。根据A项图知，该反应的反应物的能量比生成物高，是放热反应，升温时，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1，单位错误，B错误；使用催化剂，不能使平衡移动，C错误；增大氧气浓度，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，D错误。2.(2016·济南模拟)二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是(

)A.在D点时v(正)<v(逆)B.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的ΔH<0C.若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB>KCD.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动【解析】选A。D点反应没有达到平衡状态，如果要达到平衡状态，则应保持温度不变，进行到A点即达到平衡，在反应过程中SO3的百分含量增加，这说明反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，A不正确；随着温度的升高，SO3的百分含量降低，这说明升高温度平衡逆向移动，因此正反应是放热反应，ΔH<0，B正确；C点温度高于B点温度，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以B点平衡常数大于C点平衡常数，C正确；恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，容器的容积增大，相当于是将原平衡体系降低压强，所以平衡向气体体积增大的逆反应方向，即向左移动，D正确。【加固训练】1.已知可逆反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

ΔH=-1025kJ·mol-1，若反应物的起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(

)【解析】选C。因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用的时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，A正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用的时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D正确。2.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。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。下列图象正确的是(

)【解析】选D。A中，随着

的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A错误；随着

的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，B错误；随着的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C错误；随着的增大，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。3.(2016·潍坊模拟)某化学小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是(

)A.在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为c>b>aB.若T2>T1，则正反应一定是放热反应C.达到平衡时A2的转化率大小为b>a>cD.若T2>T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd>vb【解析】选A。A项，在T2和n(A2)不变时达到平衡，增加B2的物质的量平衡向正反应方向移动，导致生成物的物质的量增大，故正确。B项，若T2>T1，升高温度生成物的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应一定是吸热反应，故错误。C项，当A2的物质的量一定时，B2的物质的量越大A2的转化率越大，所以达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a，故错误。D项，温度越高反应速率越大，若T2>T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd<vb，故错误。4.(2016·枣庄模拟)下列反应中符合下图图象的是(

)A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=+Q2kJ·mol-1(Q2>0)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-