高中化学【化学平衡移动原理及应用】

化学平衡移动原理及应用【目标要求】1.通过实验探究，了解浓度、温度、压强等对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。2•通过对图形、图表的阅读，进行初步加工、吸收、有序存储，并做出合理的解释。君点一化学平衡移动原理■核心知识梳理化学平衡移动的过程化学平衡移动与化学反应速率的关系e>v:平衡向正反应方向移动。正逆v正=卩逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。正逆v<v:平衡向逆反应方向移动。正逆影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下: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(对有反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动气体参加减小压强向气体分子总数增大的方向移动的反应)反应前后气体体积不变改变压强平衡丕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同等程度地改变v正、正v逆，平衡不移动逆勒•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物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。“惰性气体”对化学平衡的影响恒温恒容条件原平衡体系—入惰—迤体系总压强增大一体系中各组分的浓度不变一平衡不移动。恒温恒压条件原平衡体系充入惰性辿容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)气体休积不变的反应〒朕丁強—平衡不移动气体体积町变的反应亠平衡向气休休积増大的方向夥动【应用体验】根据化学平衡原理解答下列问题:在体积不变的密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)俎=—92.4kJmolr，只改变一种外界条件，完成下表：改变条件平衡移动方向氢气的转化率(增大、减小或不变)氨气的体积分数(增大、减小或不变)增大氮气的浓度增大氨气的浓度升温充入适量氩气答案(从左到右，从上到下)正向增大逆向减小增大逆向减小减小不移动不变不变「辨析易错易混-正误判斷」(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(X)(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(X)放吸(3)C(s)+CO2(g)2CO(g)AH>0,其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2(3)C(s)+CO2(g)的平衡转化率均增大(V)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(V)(5)向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(X)⑹对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(X)■解题能力提升题组一选取措施使化学平衡定向移动1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)AH>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.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥答案B解析该反应为气体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.室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH+HBr沸点分别为38.4°C和78.5°C。下列有关叙述错误的是()加入NaOH，可增大乙醇的物质的量增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变若起始温度提高至60C,可缩短反应达到平衡的时间答案D解析D错：温度提高至60°C，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；A对：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；B对：增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；C对：原反应物按物质的量之比1：1加入，又因二者反应的化学计量数之比为1：1，两者的平衡转化率之比为1：1，若将反应物均增大至2mol，其平衡转化率之比仍为1:1。在压强为0.1MPa、温度为300C条件下，amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)阳＜0。平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是(填字母)。［H2］减小正反应速率加快，逆反应速率减慢反应物转化率增大d.重新平衡［CHOh］减小若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是(填字母)。A•升高温度将CH3OH从体系中分离充入He,使体系总压强增大答案(1)CD(2)B解析(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小体积，平衡正向移动，c(H2)增大，正、逆反应速率均增大，因而A、B均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高温度平衡逆向移动，ch3OH的产率降低，体积不变，充入He，平衡不移动。题组二新旧平衡的比较在一密闭容器中，反应aA(g)+bB(s)cC(g)+dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是()A.平衡向逆反应方向移动B.aVc+d物质A的转化率增大物质D的浓度减小答案C解析容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应变为原来的2倍，说明平衡正向移动，A的转化率增大。5.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)俎＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强n2的浓度一定减小B升高温度n2的转化率减小C充入一定量h2h2的转化率不变，n2的转化率增大D使用适当催化剂nh3的体积分数增大答案B解析A项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒•夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，错误；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，错误；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，错误。-练后反思分析化学平衡移动问题的注意事项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。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。（4）对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。解答化学平衡移动类判断题的思维过程*、亠畦上「容器特点（恒温恒容，恒温恒压）一关注特点一一反应特点（物质状态，AVg是否为o,AH的正负）_一分析条件（浓度、温度、压强等）想原理（平衡移动原理）一综合判断得结论考点二化学平衡图像■核心知识梳理1.常见平衡图像类型以可逆反应aA（g）+bB（g）cC（g）AH=QkJ・molr为例图像类型实例结论含量一时间一温度（或压强）图像10C%mX曲线m用催化剂，n不用催化齐U，或化学计量数a+b=c时曲线m的压强大于n的压强含量一时间一温度（或压强）图像10C%—tTRAH二01CB%P\、Pi■rPga+bVc转化率一时间一温度（或压强）图像怦耳或a(C)]叵0~T若a+b>c,则:®px^p2>p3②AH^0

若T]若T]>t2则AH^Oa+b>c2•化学平衡中的特殊图像以aA（g）+bB（g）cC（g）AH=QkJ・mo卜1为例图像类型特点结论0T如图所示曲线，是其他条件不变时，某反应物的最大转化率（a与温度（T）的关系曲线图中标出的1、2、3、4四个点中v>v的点是3，v<v的点是正逆正逆12、4点v正三v逆A%C>T如图所示曲线，是随反应的进行，某反应物（或生成物）的百分含量与温度（T）的关系曲线M点前，表示化学反应从反应物开始，则vt>v逆；M点为刚达到平正逆衡的点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升高温度，A%增大（C%减小），平衡逆向移动,AH<0c%八~T【理解应用】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（下图中，p表示压强、T表示温度、n表示物质的量、t表示反应时间）：反应I:2A^)+BCK)^2Cte)A的反应I:2A^)+BCK)^2Cte)A的r御特化卒匚的T%林积付數屁应IV：匚的T%林积付數屁应IV：〔刃=2C〔g)A的工畀化率根据以上规律判断(填“〉”“=”或“V”)：TOC\o"1-5"\h\z反应[:p2],AH0。反应II：T1T2,AH0。反应III：若T2T1，AH0。反应W：若T2T1，AH0。答案(1)>V⑵>V⑶>>(或VV)⑷〉>(或VV)解析⑴对反应I而言，增大压强，平衡向右移动，班A)增大，所以p2>p1；随温度升高，班A)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，AH<0。(2)在两种不同温度下，C的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。仁温度下n(C)增加得快，且先达到平衡，说明T>T2,由T厂T2,降低温度，n(C)增大，说明平衡向右移动，AH<0。(3)随起始时n(B)的增大，两种不同温度下C的体积分数/(C)先增大后减小。t2时0(C)高于片时/(C)，可能有两种情况：若T2>T1,即升温平衡右移,AH>0；若T2<T1,即降温平衡右移，AH<0。(4)随压强的增大，A的平衡转化率不变，但t2时班A)比片时班A)大。若T2>T1,则升温平衡右移，AH>0；若T1>T2,则升温平衡左移，AH<0。-方送指导化学平衡图像分析“7”注意看清各坐标轴代表的量，弄清曲线表示的是哪些量之间的关系。注意曲线上的特殊点，例如：由“起点”和“终点”的量来确定平衡是向正向还是逆向移动，“转折点”“拐点”表示量的突变，可用来确定外界条件对平衡的影响；“交叉点”表示量相同。注意曲线斜率的大小，即坡度的“平”与“陡”，例如：时间作横轴，含量作纵轴，斜率

大表示达平衡的时间短、速率大。注意弄清高温、高压时反应速率更快，有利于先达平衡，即“先拐先平”原则，也就是说其他条件不变时，在较高温度或较高压强的条件下，达到平衡所用的时间较短。注意分清曲线函数的递增性和递减性。注意运用图像中浓度(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。对时间一速率图像，注意分清曲线的连续性、跳跃性，是“渐变”还是“突变”，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■解题能力提升■解题能力提升工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成3molH2时放出30.8kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是()I图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压II图像中纵坐标可以为镓的转化率III图像中纵坐标可以为化学反应速率W图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量答案A解析A项，I图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图像符合题意，正确；C项，Ga是固体，其质量不影响反应速率，错误；D项，反应方程式为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)阳＜0,相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，错误。在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g),温度T］、T2下，X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量.、，a—bT温度下，在O〜t］时间内，e(Y)=~moLL-i・min-i21tiM点的正反应速率e正大于N点的逆反应速率v逆正逆M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小答案C解析由图可知，温度为儿时先到达平衡，所以T］＞T2，温度越高，平衡时X的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。进行到M点X的转化率较低，由于正反应是放热反应，所以反应进行到M点放出的热量少，故A错误；T2温度下，在0~々时间内，X的浓度变化a-b为：c(X)二(a-b)mol・L一1,贝UY的浓度变化为c(Y)二］c(X)二〒mol・L-1，所以v(Y)a-b””‘-~2t~mol・L-］・min-1,故B错误；根据图像可知，温度为T］时反应首先达到平衡状态；温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是t］＞T2；M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行点卩N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，故C正确；M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较，压强增大，增大压强平衡正移，则X的转化率增大，所以M点时再加入-■定量X,平衡后X的转化率增大，故D错误。3.向密闭容器中充入物质A和B,发生反应：aA(g)+bB(g)cC(g)。反应过程中，在某一时刻，物质A的含量(A%)和物质C的含量(C%)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()该反应在T］、T3温度时达到化学平衡该反应在t2温度时可能达到化学平衡该反应的逆反应是放热反应升高温度，平衡会向正反应方向移动答案B解析T2之前A%变小，C%从零逐渐增大，t2之后A%又逐渐增大，C%逐渐减小，说明t2之前反应没有到达平衡状态，而t2时恰好达到平衡状态，t2之后温度升高使平衡向逆反应方向移动，故该反应为放热反应。4.用02将HC1转化为Cl2，可提高效益，减少污染。新型RuO2催化剂对上述HC1转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。实验测得在一定压强下，总反应的HC1平衡转化率随温度变化的«HCl-T曲线如下图:则总反应的AH(填“〉”“=”或“V”)0。在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应aHCl-T曲线的示意图，并简要说明理由：。下列措施中，有利于提高«HCl的有(填字母)。A.增大n(HCl)B.增大n(O2)CC•使用更好的催化剂D.移去H2O温度相同的条件下，增大压强，平衡右移，«HCl增大，因此曲线应在原曲线上方(3)BD解析(1)结合题中«HCl-T图像可知，随着温度升高，知Cl降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即AH<0o⑵结合可逆反应2HCl(g)+|o2(g)H2O(g)+Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，«HCl增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。(3)要提高«HCl，则采取的措施应使平衡2HCl(g)+2o2(g)H2O(g)+Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但«HCl减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，«HCl增大，正确；D项，移去H2O即减小生成物的浓度，能使平衡正向移动，«HCl增大，正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。真题演练明确考向知己知彼百战不睹1•反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)AH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是()增大容器容积B•升高反应温度分离出部分氢气等容下通入惰性气体答案D2.下列说法正确的是()H2(g)+I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q；在相同温度和吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1压强下，当2molNH3分解为吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1答案B解析A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误;B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故AC可能均为气体，错误D项易知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH合成氨气实际参与反应n(H2)二3molX10%__03二0.3med，因而£二寸X|AHI二0.1|AHI，分解氨气时实际消耗的n(NH3)二2molX10%二020.2mol,Q2二牙X|AHI二0.1|AHI，贝UQ]二Q2,错误。环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的(填标号)。A-V卞、-八•、--F・一i_.Jo£15J1.61.41.2].0OJI0.6U41K2仇0反应时间/hT1>T2a点的反应速率小于c点的反应速率a点的正反应速率大于b点的逆反应速率b点时二聚体的浓度为0.45moLL-i答案CD

解析由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知iT1<T2,A项错误；影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a点时温度较低，但环戊二烯浓度较大，c点时温度较高，但环戊二烯浓度较小，故无法比较a点和c点的反应速率大小，B项错误；a点和b点温度相同，a点时环戊—烯的浓度大于b点时环戊—烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于)点的逆反应速率C项正确；b点时，环戊二烯的浓度减小.9molL-1,结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的扌，可知二聚体的浓度为0.45mol.L-i,D项正确。丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：①C4H]0(g)===qH8(g)+H2(g)AH]已知：②C4H10(g)+2o2(g)===qH8(g)+H2O(g)AH2=-119kJ・mo卜1③H2(g)+fo2(g)===耳O(g)AH3=-242kJ.mo卜1反应①的AH]为kJ.mo卜1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是(填标号)。B.降低温度B.降低温度D.降低压强C.增大压强:刑砂7il(i图3u〔針5:刑砂7il(i图3u〔針51「绘〕■■如UStKJ5JI0621)反应溫度/t图2}（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）加（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590°C之前随温度升高而增大的原因可能是、课时精练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全B•加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3可用浓氨水和NaOH固体快速制取氨气加压条件下有利于SO2与02反应生成SO3答案B解析应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高反应速率，故B项不能用化学平衡移动原理解释。2•已知反应CO(g)+H2O(g)催化剂C02(g)+H2•已知反应CO(g)+H2O(g)器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()A•升高温度，K增大减小压强，n(CO2)增加更换高效催化剂，a(CO)增大充入一定量的氮气，n(H2)不变答案D解析A项,AH<0,正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，错误;B项，比较方程式气体的计量数关系，反应前气体的化学计量数之和等于反应后气体的计量数之和，则减小压强，平衡不移动，n(CO2)不变，错误；C项，催化剂能改变反应速率，但不会引起化学平衡的移动，所以a(CO)不变，错误；D项，充入一定量的氮气，平衡向气体体积增大的方向移动，但该反应前后气体体积不变，平衡不移动，n(H2)不变，正确。3•纳米钻(Co)常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AHVO。下列有关说法正确的是()纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应的转化率缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，CO的浓度增大温度越低，越有利于CO催化加氢从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率答案B解析催化剂不能改变反应的转化率，A项错误；压强增大，平衡正向移动，但移动的结果不能抵消条件的改变，CO的浓度还是增大的，B项正确；工业生产的温度应考虑催化剂的活性温度，C项错误；从平衡体系中分离出水蒸气，反应速率减慢，D项错误。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器曲固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是()2e(NH3)=e(CO2)密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1密闭容器中混合气体的密度不变密闭容器中氨气的体积分数不变答案C解析该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作化学反应是否达到平衡状态的标志，该题应特别注意D项，因为该反应为固体的分解反应，所以nh3、co2的体积分数始终为定值，nh3占扌，CO2占£探究浓度对化学平衡的影响，实验如下：.向5mL0.05mol・L-1FeCl3溶液中加入5mL0.05mol・L-1KI溶液(反应a)，反应达到平衡后将溶液分为两等份。•向其中一份中加入饱和KSCN溶液，变红(反应b)；加入CCl4，振荡、静置，下层显极浅的紫色。III•向另一份中加入CCl4，振荡、静置，下层显紫红色。结合实验，下列说法不正确的是()反应a为2Fe3++2I-2Fe2++I2实验II中，反应a进行的程度大于反应b进行的程度实验II中变红的原理是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3D.比较水溶液中c(Fe2力：实验II＜实验III答案B解析由药品用量看，Fe3+与I-能恰好反应，再依据实验II、I现象，可知，反应混合物中存在Fe3+和I2，因而Fe3+与I-的反应为可逆反应，A正确；结合实验II、III现象可知，a反应后I2浓度较大，b反应后I2浓度较小，说明SCN-结合Fe3+的能力比1-还原Fe3+的能力强，使2皿++21-2Fe2++I2的平衡逆向逆动，B错。6•如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在①烧杯中加入CaO，在②烧杯中不加其他任何物质，在③烧杯中加入NH4C1晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。已知：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，下列叙述正确的是(2NO2N2O4是放热反应NH4C1溶于水时放出热量①烧瓶中平衡混合气的平均相对分子质量增大③烧瓶中气体的压强增大答案A解析2NO2(g)N2O4(g),NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体。①中红棕色变深说明平衡左移，平均相对分子质量减小，而CaO和水反应放热，则该反应为放热反应，A对、C错;③中红棕色变浅，说明平衡右移，而正反应为放热反应，则证明NH4C1溶于水要吸收热量，平衡右移时，气体的物质的量减小，压强减小，B、D均错。7•已知甲为恒压容器、乙为恒容容器，相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)&HvO,—段时间后相继达到平衡状态，下列说法中正确的是()□D甲乙平衡时NO2体积分数：甲V乙

达到平衡所需时间，甲与乙相等该反应的平衡常数表达式《=器］若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态答案A解析反应起始时，二氧化氮的浓度相同、温度相同、压强相同，反应速率相同，随反应进行，容器乙中压强降低。容器甲体积可变，压强不变，故反应达平衡时，两容器内的压强关系是p(甲)>p(乙)，甲中平衡正向进行，平衡时NO?体积分数减小，故A正确；容器乙体积不变，随反应进行，反应混合气体的物质的量减小，容器乙中压强降低，而容器甲体积可变、压强不变，由压强越大反应速率越快，可知达到平衡所需时间甲短，故B错误；反应为2NO2(g)N2O4(g)，平衡常数K二［NO4］，故C错误；甲容器中压强始终不变，而乙中压强不变可判断平衡状态，故D错误。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。8.在密闭容器中进行反应：8.在密闭容器中进行反应：A(g)+3B(g)2C(g)，下列有关图像的说法不正确的是()依据图a可判断正反应为放热反应在图b中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况若阳<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热答案D解析根据图a曲线可知，温度越高，逆反应速率与正反应速率差值越大，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所用的时

间，但不能使平衡发生移动，B项正确；升高温度，平衡向吸热方向移动，C项正确；根据图像曲线可知，温度越高，混合气体的平均相对分子质量越小，故升高温度平衡逆向移动，因此可判断正反应为放热反应，D项错误。9.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq)I亍(aq)AH。某I2、KI混合溶液中，I-的物质的量浓度c(I-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是()A.该反应AH<0B•若在片、T2温度下，反应的平衡常数分别为K「K2，则K]VK2若反应进行到状态D时，一定有vp>v逆正逆状态A与状态B相比，状态A的c(I-)大答案BC解析温度升高，(I-)逐渐增大说明升高温度化学平衡逆向移动。I2(aq)+1-(aq)£(aq)的AH<0,A项正确；K=叩-温度升高，平衡向逆反应方向移动，由于T>t，则K>K,[I2][I-]2112B项错误；从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,c(I-)小于该温度下的平衡浓度，所以反应逆向进行，故V逆>V正,C项错误；升高温度，平衡逆向移动，[I3-]变小，T2>T1,所以状态A的[冒]大，D项正确。C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa时，按10.CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)n(CO2)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa时，按该反应的AHV0曲线b代表H2O的浓度变化N点和M点所处的状态c(H2)不一样其他条件不变，T°C、0.2MPa下反应达平衡时［H2］比M点小答案CD解析温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热,AH<0,则曲线a为CO2的浓度变化，根据方程式的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，故A、B正确；N点和M点均处于同一化C下，所处的状态的c(H2)是一样的，C项错误；其他条件不变，片C、0.2MPa相对0.1MPa，增大了压强，体积减小,［H2］增大，反应达平衡时［H2］比M点大，D项错误。11.已知反应：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。起始以物质的量之比为1：1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记)。下列有关说法正确的是()LJJJLLJJJLIIH3:m7(宙孕笳斗X』B讣呂±!上述反应的AHvON点时的反应速率一定比M点的快降低温度，H2的转化率可达到100%工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强答案A解析根据图像，随着温度的升高,h2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，根据勒•夏

特列原理，正反应为放热反应，俎<0,A项正确；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证h2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。三、非选择题12•用尿素［CO(NH2)2］吸收氮氧化物是一种可行的方法。尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为；用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮被还原率越低，可能的原因是.在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3,在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示：则A点的p正(CO2)傾“>”“<”或“=”)b点的p逆(H2O)，原因是答案(1)4CO(NH2)2+6NO2=====7N2+4CO2+8H2ONO不溶于水，难以与尿素接触反应(2)>由图像知，A点反应在起始到平衡的反应过程之中，此过程中p正逐渐减小，B点反应已达平衡状态，故A点的p正(CO2)>B点的p正(CO2)=B点的p逆(CO2)=p逆(H2O)13.CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，反应过程和在两种温度下CH3OH的物质的量随时间的变化如图1所示。COutg)COutg)(1)已知图1所示反应每消耗1molH2,热量变化是16.3kJ,则反应的热化学方程式为曲线i、ii对应的平衡常数大小关系为k仏(填“〉”“=”或“<”)。—定温度下，若此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是(填字母)。容器中压强不变H2的体积分数不变c(H2)=3c(CH3OH)容器中密度不变2个C==O断裂的同时有3个H—H断裂一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。T7K图2T7K图2S40.VJ]当温度为470K时，图中P点(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲答案(1)CO2(g)+3H2(g)===CH^OH(g)+H2O(g)AH=-48.9kJ・mo卜i>(2)bd(3)不是反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低解析(1)由题意知每消耗1molH2，热量变化是16.3kJ，又由图1中CH3OH的物质的量随时间的变化图像可知该反应的正反应为放热反应，则该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CHpH(g)+H2O(g)AH=-48.9kJ・mol-1；该反应的正反应为放热反应，温度越高该反应的平衡常数越小，所以对应的平衡常数大小关系为Ki>KnO⑵一定温度下发生反应CO2(g)+3H2(g)===CHpH(g)+H2O(g)o因为此反应是在恒压容器中进行，容器中压强始终不变，所以压强不变不能判断反应达到化学平衡状态，a项错误；因为压强恒定，且化学方程式两边计量数之和是不等的，所以H2的体积分数不变能说明反应达到化学平衡状态，b项正确；c(H2)二3c(CH3OH)不能说明正、逆反应速率相等，所以不能判断化学反应是否达到平衡状态"项错误；容器中密度尸号，反应物和生成物都是气