高中化学人教版大单元四　第十章　第48讲　影响化学平衡的因素

第48讲影响化学平衡的因素[复习目标]1.掌握外界条件改变对化学平衡的影响。2.掌握并会运用勒夏特列原理分析平衡的移动。3.掌握平衡移动与转化率的关系。考点一化学平衡移动原理1.化学平衡的移动(1)平衡移动的过程(2)平衡移动与速率的关系①v正>v逆，化学平衡向正反应方向移动；②v正<v逆，化学平衡向逆反应方向移动；③v正=v逆，化学平衡不发生移动。2.外界条件对化学平衡移动的影响化学平衡是一种动态平衡，当外界条件改变时，平衡可能会发生移动。在一定条件下，aA(g)+bB(g)pC(g)+qD(g)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)对化学平衡的影响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a+b≠p+q增大压强向气体分子数减小的方向移动减小压强向气体分子数增大的方向移动a+b=p+q改变压强平衡不移动催化剂同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动3.化学平衡移动的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。(2)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。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)4.勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。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()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()3.C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大()4.化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大()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()6.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()答案1.×2.×3.√4.√5.×6.×1.某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y(s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0B.加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气，平衡不移动答案C解析升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，而c(Z)增大，说明平衡正向移动，故ΔH>0，A正确；加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后m(Y)减小，B正确；加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后c(Z)不变，C错误；加入一定量氩气，Z的浓度保持不变，正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确。2.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是()A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D.恒温恒压时，充入惰性气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深答案C解析升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；体积减小一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，B错误，C正确；恒温恒压，充入惰性气体，容器体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动，但NO2气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。3.我国科学家成功利用CO还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1L的恒容密闭容器中，充入1molCO和1molNO，反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2mol·L-1，下列说法正确的是()A.升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大B.加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大C.若往容器中再通入1molNO和1molCO2，则此时v正>v逆D.若往容器中再通入2molCO和1molN2，则此时v正>v逆答案D解析一定温度下，在1L的恒容密闭容器中，充入1molCO和1molNO，反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2mol·L-1，则可建立如下三段式：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)起始量/(mol·L-1)1.01.000变化量/(mol·L-1)0.40.40.20.4平衡量/(mol·L-1)0.60.60.20.4K=0.2×0.升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率增大的倍数不同，A不正确；加入催化剂使正反应速率加快，该催化剂降低正反应的活化能，则逆反应活化能也减小，B不正确；若往容器中再通入1molNO和1molCO2，浓度商Q=0.2×1.421.62×0.62≈0.43>0.25，则此时平衡逆向移动，v正<v逆，C不正确；若往容器中再通入2molCO和1molN2，则此时Q=考点二外界条件对反应物平衡转化率的影响一、新旧平衡转化率的比较1.对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率，PCl5(g)的百分含量。

(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)再充入HI(g)，平衡向方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率，HI(g)的百分含量。

(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率，NO2(g)的百分含量。

(4)mA(g)+nB(g)pC(g)同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡移动，达到平衡后，①m+n>p，A、B的转化率都，体积分数都；②m+n=p，A、B的转化率、体积分数都；③m+n<p，A、B的转化率都，体积分数都。

答案(1)正反应减小增大(2)正反应不变不变(3)正反应增大减小(4)正向增大减小不变减小增大2.一定温度下，在3个容积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是()容器温度/K起始浓度/(mol·L-1)平衡浓度/(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案D解析对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终两者等效，但容器Ⅲ温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率增大，所以容器Ⅱ中转化率大，B错误；若不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以达到平衡时容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，而容器Ⅱ中温度低于容器Ⅲ，平衡正向移动，故Ⅱ中c(H2)仍小于Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；对比容器Ⅰ和Ⅲ，若温度相同，两者等效，两容器中速率相等，但容器Ⅲ温度高，速率更快，D正确。3.某研究小组模拟三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置，发生的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197.7kJ·mol-1。(1)在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按2molSO2、1molO2投料，达平衡时，三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为(用“甲、乙、丙”表示)。

(2)下列均能作为容器甲和容器乙达平衡标志的是(填字母)。

A.温度不变 B.密度保持不变C.压强保持不变 D.O2浓度保持不变(3)400℃，在容器丙中投入4molSO2、2molO2进行反应时，放出akJ热量；若在500℃，投入2molSO2、1molO2进行反应，放出bkJ热量，则a(填“>”“<”或“=”)2b。

答案(1)丙>甲>乙(2)CD(3)>解析(1)乙因为是绝热容器，该反应为放热反应，乙中温度比甲高，升高温度平衡逆向移动，SO2的转化率降低；比较甲、丙，该反应为气体体积减小的反应，丙在恒压的条件下，甲相对于丙，相当于减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，综上所述，达平衡时三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为丙>甲>乙。(2)甲为恒温恒容的密闭容器，则温度不变不能用于判断该反应是否处于平衡状态，故A不选；甲、乙均为恒容密闭容器，又由于该反应为气体参加的反应，所以密度始终保持不变，故B不选。(3)丙为恒温恒压的密闭体系，所以相同温度下在容器丙中分别投入4molSO2、2molO2和2molSO2、1molO2进行反应平衡不发生移动；则所释放的能量前者为后者的两倍；若前者反应温度为400℃，后者反应温度为500℃，且该反应为放热反应，所以平衡逆向移动，则前者释放的能量大于后者的两倍。(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。(3)绝热体系的化学平衡分析方法在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。二、外因对多平衡体系的影响4.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)ΔH1<0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)ΔH2>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Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，故也不影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。5.烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应：反应Ⅰ：3C4H8(g)4C3H6(g)ΔH1=+78kJ·mol-1反应Ⅱ：2C3H6(g)3C2H4(g)ΔH2=+117kJ·mol-1反应Ⅲ：C4H8(g)2C2H4(g)ΔH3在压强为pkPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.反应Ⅲ的ΔH3=+104kJ·mol-1B.700K时反应Ⅱ的平衡常数Kp=p45C.欲提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂D.超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动答案D解析根据盖斯定律：Ⅰ+2×Ⅱ3得到反应Ⅲ的ΔH3=13×(78+2×117)kJ·mol-1=+104kJ·mol-1，故A正确；升高温度，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动，即丁烯的物质的量分数不断减少，丙烯的物质的量分数先增加后减少，乙烯的物质的量分数不断增加，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代表乙烯；700K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯的物质的量分数为0.6，反应Ⅱ的平衡常数为Kp=(0.2p)3(0.6p)2kPa=p45kPa，故B正确；降低温度或增压，反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动，C4H8的物质的量分数增大，故提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂，故C1.(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是()A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深C.铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体D.锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生答案B解析MnO2会催化H2O2分解，与平衡移动无关，A项不符合题意；NO2转化为N2O4是放热的可逆反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项符合题意；常温下铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项不符合题意；加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项不符合题意。2.(2022·海南，8)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()A.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(g)的平衡转化率增大答案C解析该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。3.(2022·广东，13)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()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的平衡转化率增大答案C解析从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH>0，故A错误；由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的物质的物质的量几乎不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。4.(2024·浙江6月选考，16)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是()选项影响因素方案设计现象结论A浓度向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液黄色溶液变橙色增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动B压强向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体，分解达到平衡后再充入100mLAr气体颜色不变对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动C温度将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中气体颜色变深升高温度，平衡向吸热反应方向移动D催化剂向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴加热上层液体逐渐减少使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动答案C解析在酸性溶液中K2Cr2O7是强氧化剂，可以将HBr氧化，实验方案设计不正确，A错误；反应2HI(g)H2(g)+I2(g)为反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，充入惰性气体，虽然总压增大，但HI、H2、I2的分压不变，浓度不变，平衡不移动，不能得出相应结论，B错误；反应2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。课时精练[分值：100分](选择题1~12题，每小题6分，共72分)1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是()A.FeS可用于除去废水中的Hg2+B.25~100℃，随温度升高，纯水的pH减小C.加热FeCl3溶液，液体由黄色变为红褐色D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，采用高温提高单位时间内SO3的产率答案D解析存在FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq)，S2-与Hg2+生成硫化汞沉淀，平衡正向移动，A不符合题意；H2OH++OH-吸热，升高温度，平衡正移，氢离子浓度增大，pH减小，B不符合题意；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+吸热，升高温度，平衡正移，氢氧化铁浓度增大，液体由黄色变为红褐色，C不符合题意；2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，采用高温，可以加快化学反应速率，提高单位时间内SO3的产率，与平衡移动无关，D符合题意。2.制备光电子功能材料ZnS可通过自发反应ZnO(s)+H2S(g)ZnS(s)+H2O(g)ΔH>0。下列说法正确的是()A.该反应的ΔS<0B.其他条件相同，缩小容器体积，达到新平衡时c(C.其他条件相同，升高体系温度，H2S的平衡转化率增大D.其他条件相同，使用催化剂加快正反应速率，减慢逆反应速率答案C解析反应ZnO(s)+H2S(g)ZnS(s)+H2O(g)能自发进行，其ΔH>0，则ΔS>0，A不正确；其他条件相同，升高体系温度，由于正反应为吸热反应，则平衡正向移动，H2S的平衡转化率增大，C正确；其他条件相同，使用催化剂，可降低反应的活化能，加快正反应速率，同时加快逆反应速率，D不正确。3.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况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，充入氮气答案B解析A项，2H2S+SO23S+2H2O，通入SO2气体使平衡正向移动；C项，NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)，充入HCl气体使平衡正向移动；D项，保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。4.一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是()A.温度0℃、压强50kPaB.温度130℃、压强300kPaC.温度25℃、压强100kPaD.温度130℃、压强50kPa答案D解析测定NO2的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的程度越大，故选D。5.在水溶液中，CrO42-呈黄色，Cr2O72-呈橙色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2O72-+H2O2CrO4A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙色B.该反应是氧化还原反应C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大D.向体系中加入少量水，平衡逆向移动答案C解析向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，消耗氢离子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，溶液呈黄色，A错误；反应前后元素的化合价均不发生变化，该反应不是氧化还原反应，B错误；向该溶液中滴加适量的浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，由于只能是减弱这种改变，所以再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；向体系中加入少量水，相当于稀释，平衡正向移动，D错误。6.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是()A.升高温度，该反应的平衡常数减小B.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)C.第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度应选30℃D.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低答案A解析反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)正反应是一个熵减的自发反应，故可判断该反应是放热反应，所以升高温度，该反应的平衡常数减小，A正确；该反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，B错误；Ni(CO)4的沸点为42.2℃，将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4，反应温度应选50℃，C错误；Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数K=c[Ni(CO)4]c4(CO)=2×10-5，第二阶段反应为Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)，平衡常数K=c4(CO)c[Ni(CO)4]=12×7.对于反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57kJ·mol-1，下列有关说法正确的是()A.升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小B.若容器体积不变，密度不变时说明该反应达到化学平衡状态C.其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后c2D.增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率答案C解析升高体系温度，正、逆反应速率都增大，故A错误；该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据ρ=mV可知该反应的气体密度始终不变，故B错误；平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)，8.某温度下，反应2A(g)B(g)ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)c(B)=a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)c(B)=A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<bB.若a=b，则该反应中可能使用了催化剂C.若其他条件不变，升高温度，则a<bD.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b答案B解析A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，使用催化剂，平衡不移动，a=b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a<b。9.Deacon催化氧化法将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH，研究发现CuCl2(s)催化反应的过程如下：反应ⅰ：2CuCl2(s)2CuCl(s)+Cl2(g)反应ⅱ：2CuCl(s)+O2(g)2CuO(s)+Cl2(g)反应ⅲ：……下列关于Deacon催化氧化法制Cl2的说法正确的是()A.反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl2浓度减小B.反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)在任何温度下都能自发进行C.由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率D.推断反应ⅲ应为CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)答案D解析温度不变，平衡常数不变，反应ⅰ的K=c(Cl2)，因此反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl2浓度不变，A错误；依据盖斯定律，用[总反应-(反应ⅰ+反应ⅱ)]×12得反应ⅲ：CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)，D正确；由反应ⅰ、ⅱ、ⅲ知，催化剂CuCl2参加反应，通过改变反应历程，从而提高反应速率，但不影响平衡，改变不了平衡转化率，C错误。10.苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如图反应来制备。在T1℃、10MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)∶n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。10min20min30min40min50min甲20.5%39.0%54.5%60.0%60.0%乙23.5%44.5%61.0%66.8%x丙25.0%45.5%63.8%74.0%80.0%下列说法正确的是()A.20min内，乙苯的平均反应速率[v(乙苯)=Δc(乙苯)ΔtB.若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变大C.T1℃时，该反应的Kp=4513D.50min时，容器丙中的反应已达到平衡状态答案C解析正反应气体体积增大，恒压条件下，充入氮气越多，乙苯分压越小，反应速率越慢，故20min内，乙苯的平均反应速率从大到小的顺序是甲>乙>丙，故A错误；将恒压条件改为恒容条件，相当于对原平衡体系加压，则反应向气体体积减小的方向进行，则乙苯的平衡转化率降低，故B错误；由表格知，T1℃时，甲在40min后转化率不变，即反应达到平衡状态，此时乙苯转化率为60%，设起始时乙苯的物质的量为1mol，则氮气物质的量也为1mol，则平衡时，乙苯为0.4mol，苯乙烯为0.6mol，氢气为0.6mol，则平衡时总物质的量为0.4mol+0.6mol+0.6mol+1mol=2.6mol，则Kp=0.62.6×10×0.62.6×100.42.6×10MPa=4513MPa，故C正确；由表格知，T1℃时，丙在50min时，乙苯转化率为80%，设起始时乙苯的物质的量为1mol，氮气物质的量为9mol，则平衡时，乙苯为0.2mol，苯乙烯为0.8mol，氢气为0.8mol，平衡时总物质的量为0.2mol+0.8mol+0.8mol+9mol=10.8mol，则Qp11.在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH>0。实验测得：v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数。下列说法错误的是()容器编号物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)c(N2O5)c(NO2)c(O2)c(O2)Ⅰ4001Ⅱ120.5A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1mol·L-1C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2<T1答案A解析平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，相当于增大压强，平衡2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)逆向移动，NO2体积分数减小，A错误；该反应为吸热反应，若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，反应过程中容器的温度降低，平衡逆向移动，平衡时c(O2)<1mol·L-1，B正确；容器Ⅰ平衡时，c(O2)=1mol·L-1，c(NO2)=4mol·L-1，c(N2O5)=2mol·L-1，平衡常数K=1×4422=64，容器Ⅱ开始时Q=0.5×2412=8<K，平衡正向移动，v正>v逆，C正确；T1时K=64，根据v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·c(O2)、v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)，且平衡时v逆(NO2)=2v正(N2O5)，可知K=2k正k逆，当温度改变为T2时，若k正=k12.(2024·浙江6月选考，11)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH1>0Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH2>0向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是()温度(℃)400500600乙烷转化率(%)2.29.017.8乙烯选择性(%)92.680.061.8注：乙烯选择性=转化为乙烯的乙烷的物质的量转化的乙烷的总物质的量×A.反应活化能：Ⅰ<ⅡB.500℃时，0~5min反应Ⅰ的平均速率为：v(C2H4)=2.88×10-3mol·L-1·min-1C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率D.其他条件不变，增大投料比n(答案D解析由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，此温度下乙烯的选择性为80.0%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为2mol×9.0%×80.0%=0.144mol，则0~5min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)=0.144mol10L5min=2.88×10-3mol·L-1·min-1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比n(C2H6)n(CO13.(2分)[2021·海南，16(5)]溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：。

答案游客呼出的CO2可与钟乳石的主要成分CaCO3发生可逆反应：CO2+H2O+CaCO3Ca2++2HCO3-，CO2增加，平衡正向移动，CaCO314.(6分)[2021·福建，13(4)(5)]化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)ΔH1=-227kJ·mol-1②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-348kJ·mol-1(4)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985℃时O2的平衡转化率α(O2)=(保留2位有效数字)。

(5)根据上图，x(O2)随温度升高而增大的原因是。

反应温度必须控制在1030℃以下，原因是。

答案(4)58%(5)反应①为放热反应，温度升高平衡左移温度高于1030℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧解析(4)设往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气的物质的量为1mol，氧气的物质的量分数x(O2)为21%，则氧气的物质的量为0.21mol，空气中其他气体的物质的量为0.79mol，由图可知，985℃时达到平衡时氧气的物质的量分数x(O2)为10%，则达到平衡时气体的物质的量为0.79mol90%，变化的氧气的物质的量为(1-0.7990%)mol，O2的平衡转化率α(O2)=(1-0.7915.(10分)能源的合理开发和利用、低碳减排是人类正在努力解决的大问题。(1)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-156.9kJ·mol-1副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ·mol-1工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右，其主要原因为。

(2)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100kPa发生反应：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH<0。当n(NO)n(CH4)=1时NO的平衡转化率~1T、T3K①能表示此反应已经达到平衡的是(填字母)。

A.气体总体积保持不变B.混合气体的平均相对分子质量保持不变C.n(NO)②表示T3K时NO的平衡转