第04讲 化学平衡 （人教版2019选择性必修1）（解析版）

第04讲化学平衡1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强、温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。从Q与K的关系及浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。3.科学探究：通过实验论证说明浓度、压强、温度的改变对化学平衡移动的影响。一、化学平衡状态1．可逆反应(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。(2)特征2．化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H2eq\o(\s\up14(高温、高压),,\s\do10(催化剂))2NH3如图1所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。3．化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，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，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。4．化学平衡状态的特征二、化学平衡状态的判断方法1．用本质特征判断判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。(1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。(2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。2．用宏观特征判断判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项(1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡压强当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)是当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)不一定混合气体的eq\x\to(M)当m＋n≠p＋q时，eq\x\to(M)一定是当m＋n＝p＋q时，eq\x\to(M)一定不一定(2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如关注各物质的状态是否平衡密度ρC(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)不一定H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定三、化学平衡常数1．化学平衡状态时浓度数据分析(1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，只要温度一定，eq\f(c2(HI),c(H2)·c(I2))的值近似相等。(2)无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，eq\f(c2(HI),c(H2)·c(I2))的值也近似相等。2．化学平衡常数的概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。3．浓度商与化学平衡常数的表达式(1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))称为浓度商，常用Q表示，即Q＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。(3)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。4．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。当K＜10－5时，该反应很难发生。5．化学平衡常数的影响因素(1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。四、化学平衡的有关计算“三段式”法进行化学平衡的有关计算可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为amol、bmol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mxmol。(1)模式mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/molab00转化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则有①平衡常数K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)。②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③平衡时A的转化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)。④平衡时A的体积分数：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%。⑤平衡时和开始时的压强比：eq\f(p(平),p(始))＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。⑥混合气体的密度：ρ(混)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1。⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1。⑧生成物产率＝eq\f(该物质实际产量,该物质理论产量)×100%。(2)基本步骤①确定反应物和生成物的初始加入量；②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)；③确定平衡量。五、浓度对化学平衡移动的影响1.化学平衡移动(1)概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，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新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。(2)化学平衡移动的特征新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。(3)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。2．浓度对化学平衡的影响规律及解释(1)浓度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时：①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。(2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响：①eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c(反应物),减小c(生成物)))Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动②eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c(生成物),减小c(反应物)))Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动3．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。4．应用在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。六、压强变化对化学平衡移动的影响1.压强对化学平衡移动的影响规律及解释(1)在其他条件不变时：①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。(2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响化学方程式中气态物质系数的变化压强变化Q值变化Q与K的关系平衡移动方向增大增大增大Q＞K逆向移动减小减小Q＜K正向移动减小增大减小Q＜K正向移动减小增大Q＞K逆向移动不变增大不变Q＝K不移动减小2.分析压强变化对正、逆反应速率影响(1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)m＋n≠p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②：t1时刻，增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，缩体方向的v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，缩体方向的v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。(2)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③：t1时刻，若缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图上线。t1时刻，若增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图下线。七、温度对化学平衡移动的影响1.温度对化学平衡移动的影响规律①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。②当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。2.用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。八、催化剂对化学平衡的影响1.催化剂对化学平衡的影响规律当其他条件不变时：催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。2.用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。九、勒夏特列原理1．定义如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。简单记忆：改变→减弱这种改变。2．适用范围(1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。考点一化学平衡状态的特征例1．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是A．C的生成速率与A的生成速率相等B．单位时间内生成1摩尔A的同时生成3摩尔BC．混合气体的总物质的量不再变化D．A、B、C的物质的量之比为1：3：2【答案】C【解析】C的生成速率与A的生成速率之比为2:1时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，A不符合题意；单位时间生成1molA，同时生成3molB，表示的都是逆反应速率，不能判定该反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应为气体物质的量减少的反应，当混合气体的总物质的量不再变化时，说明该反应达到平衡状态，C符合题意；反应过程中A、B、C的物质的量之比与初始量和转化率有关，A、B、C的物质的量之比为1:3:2时，该反应不一定达到平衡状态，D不符合题意；故选C。考点二化学平衡状态的判断例2．恒温下，在一恒容密闭容器中进行反应：A(g)+3B(g)2C(g)，下列情况一定能说明反应已达到平衡状态的是A．每消耗1molA同时有2molC生成 B．v(A)：v(B)：v(C)=1：3：2C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．气体的密度不随时间而变化【答案】C【解析】单位时间内，有反应，同时有生成，只表示正反应情况，无法说明反应已达到平衡，A项错误；用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为，化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，无法说明反应已达到平衡，B项错误；该气相反应中：反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数，，气体总质量为定值，不变，则不变，此时反应达到平衡状态，C项正确；恒容容器气体体积不变，质量不变，则气体的密度为定值，气体的密度不随时间而变化，无法说明反应已达到平衡，D项错误；故选C。考点三化学平衡常数及其影响因素例3．高温下，某可逆反应的平衡常数，恒容时，温度升高浓度减小。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．该反应的正反应是吸热反应C．恒温恒容下，增大浓度平衡常数增大D．平衡移动时，K值一定变化【答案】B【解析】根据该反应的平衡常数K=表达式可知该反应的化学方程式为CO2+H2CO+H2O(g)，A错误；由题干信息可知，恒容时，温度升高，H2浓度减小，即CO2+H2CO+H2O(g)平衡正向移动，故该反应的正反应是吸热反应，B正确；平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，故只有改变温度引起的平衡移动，K值一定变化，其余条件引起的平衡移动，K值不变，C错误；平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，D错误；故选B。考点四化学平衡常数表达式及计算例4．一定量的CO2与足量的炭在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)，反应达到平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线Ⅱ表示CO2体积分数随温度的变化B．该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量C．反应速率：v(d)＜v(c)＜v(b)＜v(a)D．该反应的平衡常数表达式为K=【答案】C【解析】根据反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)，CO2体积分数会逐渐减小，则曲线Ⅱ表示CO2体积分数随温度的变化，A正确；反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，B正确；温度越高，反应速率越大，则反应速率：v(a)＜v(b)＜v(c)＜v(d)，C错误；平衡常数等于生成物浓度幂次方乘积和反应物浓度幂次方乘积的比值，则该反应的平衡常数表达式为K=，D正确；故选C。考点五化学平衡常数的简单计算与大小比较例5．在一恒温、恒容密闭容器中，A、B气体可建立如下平衡：。已知A、B的起始量均为2mol，平衡时A的物质的量为1mol。则该温度下，该反应的平衡常数为A． B． C．1 D．【答案】A【解析】设容器体积为VL，则该温度下，该反应的平衡常数为，故选A。考点六化学平衡常数的相关综合例6．利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生

，在不同催化剂作用下，反应tmin时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．使用催化剂1时，d点已达到平衡B．温度下的平衡常数小于温度下的平衡常数C．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度D．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低【答案】C【解析】使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着化学反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，因此d点未达到平衡，故A错误；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，因此T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数，故B错误；a点时，v(H2)正=3v(CH3OH)逆，则达到化学平衡状态，此时反应已达到最大限度，故C正确；温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，故D错误；故答案为C。考点七浓度对化学平衡移动的影响例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)

△H1＜0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)

△H2＞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】A．Z为固体，加入适量Z对平衡没有影响，A正确；B．恒容条件下充入稀有气体，各物质的浓度不发生改变，平衡不移动，B错误；C．反应①为放热反应，反应②为吸热反应，降温时反应①正向移动，会使Q的浓度增大，但反应②逆向移动，会使Q的浓度减小，所以无法判断Q浓度的增减，C正确；D．通入X反应①正向移动，Q的浓度增大，使得反应②逆向移动，N的浓度增大，D正确；故选B。考点八压强对化学平衡移动的影响例8．已知反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是A．升高温度，K增大 B．减小压强，增加C．更换高效催化剂，减小 D．充入一定量的氮气，不变【答案】D【解析】反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，故A错误；反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)是气体体积不变的反应，减小压强，平衡不移动，不变，故B错误；催化剂不改变平衡状态，更换高效催化剂，不变，故C错误；充入一定量的氮气，反应物和生成物的浓度都不改变，平衡不移动，不变，故D正确；故选D。考点九温度对化学平衡的影响例9．一定条件下的密闭容器中发生反应：。达平衡后升高反应温度，下列叙述不正确的是A．正、逆反应速率都增大 B．平衡向逆反应方向移动C．的转化率增大 D．化学平衡常数增大【答案】B【解析】升高温度，正逆反应速率都增大，A正确；该反应正反应方向为吸热反应，升高温度平衡正向移动，B错误；升高温度平衡正向移动，C2H6的转化率增大，C正确；升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，D正确；故选B。考点十化学平衡移动的相关图像例10．在密闭容器中，反应，达到如下图甲平衡，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是A．图Ⅰ是增大反应物的浓度B．图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况C．图Ⅲ是增大压强D．图Ⅲ是升高温度【答案】D【解析】图I在某一时刻正逆反应速率都增大，若只是增大反应物的浓度，只有正反应速率增大，逆反应速率不变，A错误；图II正逆速率都增大，但增大程度相同，可能是增大压强或加入催化剂的变化情况，因为该反应是前后气体分子数相同的反应，增大压强，正逆速率都增大，但仍相等，平衡不移动，B错误；图III中t时刻的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应是气体体积不变的放热反应，增大压强平衡不移动，升高温度，平衡逆向移动，则图III是升高温度，故C错误；由C可知，图Ⅲ是升高温度，故D正确；故选D。考点十一勒夏特列原理的应用例11．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A．向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深B．实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2C．重铬酸钾溶液中存在：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+，若滴加少量NaOH溶液，溶液由橙色变黄色D．实验室保存FeSO4溶液时，常加入少量铁粉【答案】D【解析】Fe3++xSCN-Fe(SCN)x，加入KSCN反应物浓度增大平衡正向Fe(SCN)x增多，溶液颜色加深，A项不符合题意；Cl2+H2OHCl+HClO饱和的食盐水中Cl-增加即该平衡产物增加，平衡逆向Cl2增加，B项不符合题意；加入NaOH消耗H+平衡正向，CrO42-增多溶液由橙色变为黄色，C项不符合题意；FeSO4易被O2氧化，而加入铁粉可消耗O2防止Fe2+被氧化，该反应不存在平衡移动问题，D项符合题意；故选D。1．观察图：对合成氨反应中，下列叙述错误的是A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态【答案】C【解析】反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降低，则正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，故B正确；反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，故C错误；反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，故D正确；故选C。2．在恒温恒容条件下，反应达到化学平衡状态时，下列描述正确的是A．反应停止B．SO2与SO3的物质的量浓度一定相等C．容器内气体分子总数不再变化D．SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等【答案】C【解析】化学平衡状态是动态平衡，此时反应并未停止，故A错误；题中没有说明起始量以及转化量，因此SO2与SO3的物质的量浓度相等，不能说明反应达到平衡，故B错误；该反应为气体分子总数减少的反应，当容器内气体分子总数不再改变，说明反应达到平衡，故C正确；用不同物质的反应速率表示达到平衡，反应方向应是一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比，SO2的消耗速率与SO3的生成速率都是向正反应方向进行，因此SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等，不能说明反应达到平衡，故D错误；答案为C。3．一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应，不能说明该反应一定达到平衡状态的是A．压强保持不变B．的消耗速率和的生成速率之比为C．、、的物质的量之比为D．的百分含量保持不变【答案】C【解析】反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强不断减小，当压强保持不变时，说明反应达到平衡，故A不符合题意；N2的消耗速率和H2的生成速率之比为1：3，前者正向反应，后者逆向反应，两者速率之比等于计量系数之比，则达到了平衡状态，故B不符合题意；平衡时各物质的物质的量的多少取决于起始量与转化的程度，不能作为判断达到平衡的依据，故C符合题意；NH3的百分含量保持不变，即NH3的质量保持不变，即浓度不变，说明反应达到化学平衡状态，故D不符合题意；综上所述，答案为C。4．已知反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△H＞0，一定温度和压强下，在某密闭容器中反应达到平衡。下列叙述正确的是A．更换高效催化剂，α(CO)增大 B．移出部分CO，c(CO2)减小C．升高温度，K减小 D．充入一定量的氮气，n(H2)增大【答案】B【解析】催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡发生移动，A错误；移出部分CO，平衡向正反应方向移动，此时二氧化碳浓度会减小，B正确；此反应ΔH>0，正反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，K值增大，C错误；反应左右两边是气体系数不变的反应，充入一定量的氮气，平衡不发生移动，n(H2)不变，D错误；故选B。5．已知下列反应的平衡常数：①，；②，；则反应的平衡常数是A． B． C． D．【答案】D【解析】①S(s)+O2(g)⇌SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)⇌H2S(g)，K2=；根据盖斯定律，将热化学方程式②-①，整理可得反应：H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)，其化学平衡常数K===；故D正确；故选D。6．已知：T℃时反应的平衡常数。恒温(T℃)条件下向恒容密闭容器中投入、、，一段时间后，下列说法正确的是A．混合气体颜色变浅 B．氢气的体积分数变大C．混合气体颜色不变 D．容器内压强逐渐减小【答案】B【分析】根据，说明平衡往逆反应反向建立平衡。【解析】根据分析，平衡往逆反应方向建立平衡，c(I2)增大，气体颜色加深，A错误；根据分析，平衡往逆反应方向建立平衡，c(H2)增大，H2体积分数变大，B正确；根据分析，平衡往逆反应方向建立平衡，c(I2)增大，气体颜色加深，C错误；根据分析，平衡往逆反应方向建立平衡，但是该反应是左右两边气体分子数不变的反应，所以压强不变，D错误；故选B。7．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是A．平衡移动，K一定变化 B．平衡移动，K可能不变C．K变化，平衡一定移动 D．K不变，平衡可能移动【答案】A【解析】平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，A错误；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，B正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，化学反应一定伴随着热量变化，因此平衡一定移动，C正确；温度不变，K值不变，但改变压强、浓度等平衡也可能发生移动，因此平衡可能移动，D正确；故选A。8．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率【答案】B【解析】开启啤酒瓶后，压强减小，平衡向生成气体的方向移动，马上泛起大量泡沫，可以用勒夏特列原理解释，A正确；在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉，可以防止亚铁离子被氧化，与化学平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，B错误；实验室制取氯气时，用排饱和食盐水收集氯气时，浓度增大，可以使平衡逆向移动，可以用勒夏特列原理解释，C正确；工业上生产硫酸的过程中发生反应：，使用过量的空气，增大，平衡正向移动，以提高二氧化硫的转化率，可以用勒夏特列原理解释，D正确；故选B。9．已知反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)ΔH<0，图中，a、b曲线分别表示在不同条件下，A与B反应时，D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线)，可采用的措施是①增大A的浓度

②加入催化剂

③升高温度④恒温下，缩小反应容器体积

⑤保持容器内体积不变，加入稀有气体A．①② B．②④ C．③④ D．④⑤【答案】B【分析】由题干图像所示信息可知，由曲线b变为曲线a为反应速率增大，但D%不变，说明平衡没有移动，据此分析解题。【解析】①增大A的浓度即增大反应物浓度，反应速率加快，平衡正向移动，D%增大，不合题意；②加入催化剂加快反应速率，平衡不移动，符合题意；③升高温度，反应速率加快，正反应是放热反应，平衡逆向移动，D%减小，不合题意；④该反应是一个气体体积不变的反应，故恒温下，缩小反应容器体积，反应速率加快，平衡不移动，D%不变，符合题意；⑤保持容器内体积不变，加入稀有气体，相当于减小压强，反应速率减慢，平衡不移动，D%不变，不合题意；综上所述只有②④符合题意，故答案为：B。10．一定条件下，密闭容器中发生反应：

。达到平衡后，下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是A．升高反应的温度 B．增大容器的容积C．恒容下通入氦气 D．分离出部分乙烯【答案】C【解析】升高反应的温度，平衡向吸热反应即正向移动，转化率增大，故A不符合题意；增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大即正向移动，转化率增大，故B不符合题意；恒容下通入氦气，压强增大，但浓度未变，平衡不移动，转化率不变，故C符合题意；分离出部分乙烯，乙烯浓度减小，平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动，转化率增大，故D不符合题意。综上所述，答案为C。11．在恒容的密闭容器中，将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH<0。能说明该反应达到平衡状态的是A．混合气体的密度不再变化B．CO和H2的物质的量之比不再变化C．2v正(H2)=v逆(CH3OH)D．CO在混合气体中的质量分数保持不变【答案】D【解析】反应达到平衡之前，体系混合气体的质量保持不变，容器的体积保持不变，即混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不再变化不能说明反应达到化学平衡，A不合题意；化学平衡的特征之一为各组分的浓度、物质的量保持不变，而不是相等或成比例，故CO和H2的物质的量之比不再变化不能说明反应达到化学平衡，B不合题意；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，正(H2)=2正(CH3OH)，故当2正(H2)=逆(CH3OH)时，正(CH3OH)≠逆(CH3OH)，反应未达到平衡，C不合题意；化学平衡的特征之一为各组分的浓度、物质的量、质量分数或物质的量分数保持不变，故CO在混合气体中的质量分数保持不变，说明反应达到化学平衡，D符合题意；故选D。12．在一定条件下，恒容密闭容器中反应2A(g)2B(g)+C(g)

ΔH＞0，达到平衡后，能使B的浓度增大的措施是A．升温 B．充入惰性气体 C．加压 D．减少A的浓度【答案】A【解析】该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，B的浓度增大，选项A正确；反应在恒容密闭容器中进行，充入惰性气体，气体的总压增大，但参与反应的气体浓度增不变，平衡不移动，B的浓度不变，选项B错误；增大压强，平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，B的浓度减小，选项C错误；减少A的浓度，平衡逆向移动，B的浓度减小，选项D错误；答案选A。13．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)+B(g)

xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是A．此温度下该反应的平衡常数K等于1B．A的平衡转化率为40%C．x的值为2D．A和B的平衡转化率相等【答案】C【分析】根据三段式有：0.2x=，解得x=2，平衡时A、B、C、D各物质的物质的量0.8mol、1.6mol、0.8mol、0.8mol。【解析】此温度下该反应的平衡常数，A错误；A平衡转化率=，B错误；根据分析，x=2，C正确；A平衡转化率=，B平衡转化率=，D错误；故选C。14．某温度下，在某一恒容密闭容器中，充入一定物质的量的NO和Cl2，发生反应，下列说法正确的是A．仅适当降低温度，该反应的正逆反应速率均减小B．加入合适的催化剂，该反应达到平衡时的值将增大C．该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和D．保持其他条件不变，仅充入少量的稀有气体，该反应的速率将增大【答案】A【解析】仅适当降低温度，反应体系能量降低，活化分子百分数减小，故该反应的正、逆反应速率均减小，A正确；化学平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，且加入合适的催化剂，只能改变反应速率，不能是平衡发生移动，故该反应达到平衡时的值将不变，B错误；由题干信息可知，该反应正反应为放热反应，故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C错误；保持其他条件不变，仅充入少量的稀有气体，反应体系中各物质的浓度均不变，故该反应的速率将不变，D错误；故选A。15．工业上制备硫酸过程中涉及反应：。某密闭容器中投入一定量和，在、两不同压强下平衡时的含硫百分含量[的含硫百分含量为]随温度变化如图。下列说法正确的是A． B．C．逆反应速率： D．平衡常数：【答案】C【解析】A．由图可知温度越高，的含量越高，所以该反应的焓变，A项错误；B．图中纵轴表示的含硫面分含量随温度的变化，压强越大的平衡体积分数越小，所以，B项错误；C．由图可知a、b两点对各物质的物质的量均相等，b点温度压强均较高，逆反应速率较大，则，C项正确；D．该反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数：，D项错误；故选C。16．在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO，发生反应。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，，A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是A．曲线M、N的平衡常数大小为：B．与浓度比为1∶1时，标志此反应已达平衡C．T℃时，D．用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为【答案】A【解析】起始温度相同，容器A为恒温装置，温度始终不变，则K不变，容器B为绝热体系，反应为放热反应，随反应进行体系内温度升高，则平衡常数减小。温度越高反应速率加快，反应先达到平衡状态，则M对应容器B，N对应容器A，因此，A正确；N2与CO2为生成物，且系数比为1：1，两者浓度始终保持1：1不变，因此不能据此判断平衡状态，B错误；该反应在温度为T℃条件下进行。根据选项A分析可知：N表示在恒温(A)下进行的反应。反应开始时n(N2O)=1mol，n(CO)=4mol，反应达到平衡时N2O的转化率是25%，则根据反应N2O(s)+CO(g)⇌N2(g)+CO2(g)的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75mol，n(CO)=3.75mol，n(N2)=n(CO2)=0.25mol，由于容器的容积是10L，则平衡浓度c(N2O)=0.075mol/L，c(CO)=0.375mol/L，c(N2)=c(CO2)=0.025mol/L，反应达到平衡时v正=v逆，k正∙c(N2O)∙c(CO)=k逆∙c(N2)∙c(CO2)，===，C错误；D．0-100s时N2O的转化率为10%，N2O的反应量为lmol×10%=0.lmol，根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.lmol，则用CO的浓度变化表示曲线N在0-100s内的反应速率为v(CO)==1.0×10-4mol/(L⋅s)，D错误；故选A。17．在恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化下发生可逆反应：。某温度下测得浓度与时间的关系如下表所示：02468102.01.51.21.11.01.0下列说法正确的是A．第时，的正反应速率大于逆反应速率B．前，的平均反应速率C．在该条件下，的平衡转化率为50％D．若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，K值增大【答案】C【解析】由表知，第时已处于平衡状态，的正反应速率等于逆反应速率，A错误；前，的平均反应速率，B错误；在该条件下，的平衡转化率为，C正确；若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，但温度不变，K值不变，D错误；答案选C。18．已知可逆反应，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)的关系如图，根据图像判断下列说法正确的是A．平衡常数K：，B．反应达到平衡后，添加合适的催化剂，D的百分含量增加C．e、f点对应的化学反应速率：D．，【答案】A【解析】A．根据“先拐先平数值大”，知，，温度降低，C的物质的量分数增大，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故，由于平衡常数只与温度有关，故，A项正确；B．反应达到平衡后，添加合适的催化剂，平衡不移动，D的百分含量不变，B项错误；C．e点对应温度小于f点对应温度，故，C项错误；D．根据“先拐先平数值大”，知，，D项错误；答案选A。19．完成下列问题(1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6请填写下列空白：①该反应的平衡常数表达式为_______，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。②若1200℃时，在某时刻反应混合物中、、CO、的浓度分别为2、2、4、4，则此时上述反应的平衡移动方向为_______(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。③将2.0mol和3.0mol通入容积为3L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min，则反应从起始至5min内，用表示该反应的平均反应速率为_______。100℃时，反应的平衡常数K=_______。(2)火箭发射时常出现红棕色气体，原因为，当温度升高时气体颜色变深。现将1mol充入一个恒压的密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_______。a.b.c.若在相同温度下，上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数将_______(填“增大”或“不变”或“减小”)。【答案】(1)吸热逆反应方向0.13(2)ac不变【解析】（1）①由方程式可知，该反应的平衡常数表达式为；随着温度升高，K值变大，说明平衡正向移动，故该反应为吸热反应；②若1200℃时，在某时刻反应混合物中、、CO、的浓度分别为2、2、4、4，则此时，则上述反应的平衡移动