高考化学一轮总复习：化学平衡的移动.pdf

高考化学一轮基础复习第 22 讲化学平衡的移动考纲要求1.理解化学平衡的含义。2.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。考点一化学平衡移动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，不发生平衡移动。(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(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减小的方向移动减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不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改变 v正、v逆，平衡不移动(2)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。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系充入惰性气体体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。恒温、恒压条件原平衡体系充入惰性气体容器容积增大，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(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)合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因()(4)平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小()(5)C(s)CO2(g)2CO(g)H0，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()(6)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大()(7)往平衡体系 FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl 中加入适量 KCl 固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅()(8)对于 2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大加强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅()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)H 92.4 kJmol1，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正向增大逆向减小增大逆向减小减小不移动不变不变题组一选取措施使化学平衡定向移动1COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加 CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A BC D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将 NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是()A升高温度，气体颜色加深，则正反应为吸热反应B慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅C 慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来压强的两倍D 恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅答案C 解析升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A 错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B 错误；同理 C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。3在压强为 0.1 MPa、温度为 300 条件下，a mol CO 与 3a mol H2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)H0。(1)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)。Ac(H2)减小B正反应速率加快，逆反应速率减慢C 反应物转化率增大D 重新平衡c H2c CH3OH减小(2)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B将 CH3OH从体系中分离C 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。化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物 A 的浓度，平衡右移，A 的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A 的浓度一定比原平衡大；若将体系温度从50 升高到80，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 T80；若对体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa 加压到 60 MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPa p60 MPa。题组二条件改变时对化学平衡移动结果的判断4将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H 0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，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的浓度一定变小B 升高温度N2的转化率变小C 充入一定量 H2H2的转化率不变，N2的转化率变大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，不正确；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，氮气的转化率降低，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，而氢气的转化率降低，不正确；D 项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确，答案选 B。5用 O2将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。新型RuO2催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2的总反应具有更好的催化活性。(1)实验测得在一定压强下，总反应的HCl 平衡转化率随温度变化的HClT曲线如下图：则总反应的 H _(填“”“”或“”)0。(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应HClT 曲线的示意图，并简要说明理由：_。(3)下列措施中，有利于提高HCl的有_。A增大 n(HCl)B增大 n(O2)C 使用更好的催化剂D移去 H2O 答案(1)(2)见下图温度相同的条件下，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HClT 图像可知，随着温度升高，HCl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H0。(2)结合可逆反应 2HCl(g)12O2(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)有利于提高HCl，则采取措施应使平衡2HCl(g)12O2(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，D项，移去 H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；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。6乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为 19)，控制反应温度600，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了 H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：(1)掺 入 水 蒸 气 能 提 高 乙 苯 的 平 衡 转 化 率，解 释 说 明 该 事 实：_。(2)控制反应温度为 600 的理由是 _。答案(1)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果(2)600，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大解化学平衡移动的思维过程关注特点容器特点 恒温恒容，恒温恒压反应特点 物质状态，Vg是否为 0，H的正负分析条件(浓度、温度、压强等)想原理(平衡移动原理)综合判断得结论。题组三平衡移动方向与结果的判断7对于以下三个反应，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 _。答案正反应减小增大(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 的分解率_，HI 的百分含量 _。答案正反应不变不变(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 _。答案正反应增大减小1恒容状态下的化学平衡分析在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，仍以浓度的影响来考虑。如反应2NO2N2O4，达到平衡后，若向容器中再通入反应物NO2，则 c(NO2)增大，平衡向正反应方向移动；若向容器中通入生成物N2O4，则 c(N2O4)增大，平衡向逆反应方向移动。但由于两种情况下，容器内的压强都增大，故对最终平衡状态的影响是一致的，则两种情况下，达到新的平衡时，NO2的百分含量都比原平衡时要小。2平衡转化率的分析与判断方法(1)反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的转化率分析若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。若只增加 A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B 的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大 c(A)和 c(B)abcdA、B的转化率不变abcdA、B的转化率增大abcdA、B的转化率减小(2)反应 m A(g)nB(g)qC(g)的转化率分析在 T、V 不变时，增加A 的量，等效于压缩容器体积，A 的转化率与化学计量数有关。增大 c(A)m nqA的转化率不变mnqA的转化率增大m nqA的转化率减小考点二应用“等效平衡”判断平衡移动的结果1等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2等效平衡的判断方法(1)恒温、恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)2 mol 1 mol 0 0 0 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol a mol b mol c mol 上述三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为 2 mol，O2均为 1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。中 a、b、c 三者的关系满足：ca2，c2b1，即与上述平衡等效。(2)恒温、恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等比即等效。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)2 mol 3 mol 0 1 mol 3.5 mol 2 mol a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则中n SO2nO223，故互为等效平衡。中 a、b、c 三者关系满足：cac2b23，即与平衡等效。(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)I2(g)2HI(g)1 mol 1 mol 0 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol 两种情况下，n(H2)n(I2)11，故互为等效平衡。中 a、b、c 三者关系满足c2ac2b11 或 ab11，c0，即与平衡等效。3虚拟“中间态”法构建等效平衡(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)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。1在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表物质物质的量实验CO2H2CO H2O 甲a mol a mol 0 mol 0 mol 乙2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙0 mol 0 mol a mol a mol 丁a mol 0 mol a mol a mol 上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是()A乙丁 甲丙B甲乙丙丁C 乙甲 丁丙D 丁丙乙甲答案A 解析四种情况均“一边倒”为反应物，进行比较：物质物质的量实验CO2H2CO H2O 甲a mol a mol 0 mol 0 mol 乙2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙a mol a mol 0 mol 0 mol 丁2a mol a mol 0 mol 0 mol 所以乙和丁相当于增大了反应物(CO2)的初始量，平衡向正反应方向移动，相对于甲和丙 n(CO)增大，故有乙丁 甲丙。2一定温度下，在3 个容积均为1.0 L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 物质的起始浓度/mol L1物质的平衡浓度/mol L1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)400 0.20 0.10 0 0.080 400 0.40 0.20 0 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应放热B达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C 达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D 达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大答案AD 解析对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，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 正确；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，B 错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍，C错误；对比和，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但温度高，速率更快，D正确。1一定温度下，在3 个体积均为1.0 L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()容器温度物质的起始浓度/mol L1物质的平衡浓度/mol L1/K c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)400 0.20 0.10 0 0.080 400 0.40 0.20 0 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应放热B达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C 达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍D 达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大答案AD 解析对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，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 正确；相对于投料量成比例增加，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，B 错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍，且的温度比高，相对于，平衡向逆反应方向移动，c(H2)增大，C 错误；对比和，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但温度高，速率更快，D正确。2在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入 0.1 mol CO2和 0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是()A反应 CO2(g)C(s)2CO(g)的 S0、H0 B体系的总压强 p总：p总(状态)2p总(状态)C 体系中 c(CO)：c(CO，状态)2c(CO，状态)D 逆反应速率v逆：v逆(状态)v逆(状态)答案BC 解析A 项，C 和 CO2反应是吸热反应，H0，错误；B 项，状态是通入0.1 mol CO2，状态是通入0.2 mol CO2，状态可以看作先通0.1 mol CO2，此时的压强相等，再通入0.1 mol CO2，假如平衡不移动，此时的压强等于2 倍p总(状态)，但要满足CO2的浓度相等，应对此体系加热使反应向正反应方向移动，气体物质的量增加，因此p总(状态)2p总(状态)，正确；C 项，状态可以看作状态体积缩小一半后的状态，如果体积缩小一半，平衡不移动，则c(CO，状态)2c(CO，状态)，但体积压缩过程中，平衡向左移动，因此c(CO，状态)2c(CO，状态)，正确；D 项，温度越高，反应速率越快，v逆(状态)v逆(状态)，错误。3温度为T 时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是()A反应在前 50 s 的平均速率 v(PCl3)0.003 2 mol L1s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11 mol L 1，则反应的 Hv(逆)D 相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和 2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于 80%答案C 解析A 项，v(PCl3)0.16 mol2 L50 s0.001 6 mol L1s1，错误；B 项，在温度为T 时，平衡时c(PCl3)0.2 mol2.0 L0.10 mol L1，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11 mol L 1，说明升高温度，平衡右移，则该反应为吸热反应，H0，错误；C项，在温度 T时，由初始加入1.0 mol PCl5可得：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)初始物质的量：1.0 mol 0 0 转化物质的量：0.20 mol 0.20 mol 0.20 mol 平衡时物质的量：0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol 其平衡常数 Kc Cl2c PCl3cPCl50.10 mol L10.10 mol L10.40 mol L12.5102，当充入 1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和 0.20 mol Cl2时，Qc PCl3c Cl2c PCl50.10 mol L10.10 mol L10.50 mol L12.010 2，Q v(逆)，正确；D 项，因温度为T 时，充入1.0 mol PCl5等于充入1.0 mol PCl3和 1.0 mol Cl2，设平衡时转化的PCl3物质的量为 a，则：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)初始物质的量：0 1.0 mol 1.0 mol 转化物质的量：aaa平衡时物质的量：0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol a0.80 mol，PCl3的转化率为0.80 mol1.0 mol100%80%。现在相同温度下充入2.0 mol PCl3和 2.0 mol Cl2，物质的量较原平衡加倍了，也相当于将原平衡体系的体积缩小到原来的一半，会使该平衡向生成PCl5的方向移动，故 PCl3的转化率要升高，转化率大于80%，错误。一、单项选择题1在 一定条 件下，可 逆反 应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H 92.4 kJmol1，达到化学平衡状态时，下列说法正确的是()A降低温度，可提高反应速率B加入合适的催化剂，可提高N2的转化率C N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率D 反应物和生成物的浓度都不再发生变化答案D 解析降低温度，反应速率减慢，A 项错误；加入合适的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，N2的转化率不变，B 项错误；反应达到平衡时，N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率的1/2，C 项错误；反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不变，D项正确。2用 铜、铬 的氧 化物 作 催化 剂 时，HCl 制 Cl2的 原理 为 4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ mol 1，下列说法正确的是()A平衡时，将生成的水蒸气除去，有利于提高HCl的转化率B在恒容绝热容器中进行时，随着反应的进行，气体的压强一定不断减小C 恒压容器中，反应达到平衡后通入惰性气体，平衡不移动D 平衡时，其他条件不变，增大催化剂用量，反应的平衡常数将变大答案A 解析平衡时除去水蒸气，平衡向正反应方向移动，有利于提高HCl的转化率，A 项正确；该反应为放热反应，随着反应的进行，温度将不断升高，虽然该反应是气体体积减小的反应，但很难确定压强是否减小，B 项错误；恒压容器中，反应达到平衡后通入惰性气体，相当于减小反应体系气体的压强，平衡向逆方向移动，C项错误；催化剂对平衡常数没有影响，D项错误。3一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)=催化剂2CO2(g)S(l)H 0。若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C 平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D 其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变答案D 解析S 为液体，正反应是气体分子数目减小的反应，随着反应进行，气体物质的量减小，压强减小，A 项错误；硫是纯液态生成物，分离出硫后正反应速率不变，B 项错误；此反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，C 项错误；化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，D项正确。4在 3 种不同条件下，分别向容积为2 L 的恒容密闭容器中充入2 mol A和 1 mol B，发生反应：2A(g)B(g)2D(g)HQ kJmol1。相关条件和数据见下表：实验编号实验实验实验反应温度/700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是()AK3K2K1B实验可能使用了催化剂C 实验达平衡后容器内的压强是实验的109倍D 实验达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和 1 mol D，平衡向正反应方向移动答案B 解析根据表格数据，升高温度到750，n(D)减小，平衡逆向移动，K3K2K1，故 A 错误；实验与实验相比，平衡没移动，但反应速率加快，所以实验可能使用了催化剂，故B正确；实验与实验温度不同，所以压强不是物质的量之比，故C错误；实验的平衡常数是2A(g)B(g)2D(g)1 0.5 0 0.5 0.25 0.5 0.5 0.25 0.5 K0.520.520.254，恒温下再向容器中通入1 mol A 和 1 mol D，A的浓度变为 1 mol L1，D的浓度变为 1 mol L1，Q 12120.254，Q K，所以平衡不移动，故D错误。5一定条件下，在三个容积均为2 L 的恒容密闭容器中发生反应：H2(g)CO2(g)HCOOH(g)。下列说法正确的是()容器编号温度/起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min H2CO2HCOOH 150 0.4 0.4 0.2 2 150 0.8 0.8 t10.4 0.4 0.16 t2A.反应达到平衡时，容器中的平均反应速率v(H2)0.1 mol L1min1B反应达到平衡时，容器所需时间t12 min C 若只改变一个反应条件，容器可能是加入了合适的催化剂D起始时，向容器中充入0.45 mol H2、0.20 mol CO2和 0.18 mol HCOOH，则反应向逆反应方向进行答案B 解析A 项，反应达到平衡时，容器中的平均反应速率v(H2)v(HCOOH)nVt0.05 mol L1min 1，错误；B 项，容器中反应物的浓度比容器反应物的浓度大，反应速率快，达到平衡的时间短，故反应达到平衡时，容器所需时间 t 2 min，正确；C项，若只改变一个反应条件，容器和容器相比，平衡逆向移动，而使用催化剂平衡不移动，错误；D项，利用 Q和 K的关系，起始时，向容器中充入0.45 mol H2、0.20 mol CO2和 0.18 mol HCOOH，Q K，则反应向正反应方向进行，错误。6已知反应：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)。起始以物质的量之比为11 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点标记为)。下列有关说法正确的是()A上述反应的 H 0 BN点时的反应速率一定比M点的快C 降低温度，H2的转化率可达到 100%D 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，H0，A项正确；N点压强大于 M点的，M点温度高于 N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B 项错误；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。二、不定项选择题7在一定温度下，将气体X和气体 Y各 0.16 mol充入 10 L 恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g)2Z(g)Hv正C 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol气体 X 和 0.32 mol 气体 Y，到达平衡时，n(Z)0.24 mol D 该温度下此反应的平衡常数：K1.44 答案CD 解析A项，2 min 内 Y 物质的量变化为 0.16 mol 0.12 mol 0.04 mol，故 v(Y)0.04 mol 10 L2 min 0.002 mol L1min1，速率之比等于化学计量数之比，故v(Z)2v(Y)20.002 mol L 1min 10.004 mol L1min1，错误；B 项，该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，反应达到新平衡前v逆v正，错误；C 项，X(g)Y(g)2Z(g)，由图表数据分析平衡后消耗Y为 0.16 mol 0.1 mol 0.06 mol，生成 Z 为 0.12 mol，保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol 气体 X和 0.32 mol 气体 Y，相当于等效为在原平衡基础上增大压强，反应前后气体的体积不变，平衡不移动，到达平衡时，n(Z)0.24 mol，正确；D 项，平衡时c(X)c(Y)0.010 molL1，c(Z)0.012 mol L1，Kc2Zc X c Y1.44，正确。8在温度、初始容积相同的两个密闭容器中，按不同方式投入反应物(如图所示)，发生如下反应：3X(g)Y(g)2Z(g)H 0 保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：恒容容器甲恒压容器乙Y的物质的量/mol n1n2Z的体积分数12下列说法正确的是()A平衡时容器乙的容积一定比反应前小B21C n2n1D 平衡时容器甲的压强一定比反应前大答案AB 解析该反应是体积减小的可逆反应，所以在反应过程中压强是减小的。因此容器乙中压强始终大于容器甲中的压强，有利于反应正向进行，则乙容器中Z的体积分数大于甲容器中Z 的体积分数，选项A、B 正确；C、D不正确，n1n2，平衡时容器甲的压强不一定比反应前大。9一定温度下，在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。各容器中起始物质的量浓度与反应温度如下表所示，反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如下图所示。容器温度/起始物质的量浓度/mol L1NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)甲T10.10 0.10 0 0 乙T10 0 0.10 0.20 丙T20.10 0.10 0 0 下列说法正确的是()A该反应的正反应为吸热反应B乙容器中反应达到平衡时，N2的转化率大于 40%C 达到平衡时，乙容器中的压强一定大于甲容器的2倍D 丙容器中反应达到平衡后，再充入0.10 mol NO 和 0.10 mol CO2，此时v正v逆答案B 三、非选择题10按要求回答下列问题。(1)工业常用硫铁矿煅烧生产硫酸，而硫铁矿烧渣(主要含 Fe2O3)可用来炼铁。.Fe2O3用 CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。(图中、四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的；A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe 稳定存在的区域)已知：3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H1a kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H2b kJmol1FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H3ckJmol1反应 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)的 H_kJmol1(用含 a、b、c 表示)。800 时，混合气体中CO2体积分数为 40%时，Fe2O3用 CO还原焙烧反应的化学方程式为 _。据图分析，下列说法正确的是_(填字母)。a温度低于 570 时，Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO b温度越高，Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe 元素的质量分数越高cFe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高 Fe 的产率.一定条件下，用Fe2O3、NiO或 Cr2O3作催化剂可对燃煤烟气回收硫。反应为 2CO(g)SO2(g)催化剂2CO2(g)S(l)H 270 kJ mol1其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图所示，Fe2O3和 NiO 作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择 Fe2O3的主要优点是 _。答案.a2b6c3Fe2O3CO=800 2FeO CO2ac.Fe2O3作催化剂能在相对较低温度下获得较高的SO2转化率，从而节约能源解析.已 知：.3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H1akJmol1.Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H2b kJmol1.FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H3c kJmol1依据盖斯定律计算(26)1/3得到目标反应的热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)的 Ha2b6c3kJmol1；由图可知，800、CO2体积分数为 40%时，在 C 区，此时为FeO的稳定区域，故产物为FeO，Fe2O3用 CO还原得到氧化亚铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 Fe2O3CO=800 2FeO CO2；a项，由图可知，FeO在 C区稳定，对应的温度高于570，正确；b 项，Fe%含量由高到低为FeFeO Fe3O4Fe2O3，由图可知，Fe%含量不仅与 T 有关，还与 CO气体的比例有关，错误；c 项，分离 CO2可使四个反应的平衡均正向移动，有利于 Fe 含量的增加，正确。.根据图示，对比260 时不同催化剂作用下SO2的转化率，可以看出Cr2O3作催化剂时，反应速率最快，Fe2O3和 NiO 作催化剂均能使 SO2的转化率达到最高，但是 Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度下可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源。(2)碘及其化合物在生活中应用广泛。含有碘离子的溶液需回收处理。“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列两个反应：反应：SO2(g)I2(aq)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1反应：HI(aq)=12H2(g)12I2(aq)H2反应：SO2(g)2H2O(l)=H2SO4(aq)H2(g)的 H_(用 H1、H2表示)。反应发生时，溶液中存在如下平衡：I2(aq)I(aq)I3(aq)，其反应速率极快且平衡常数大。现将1 mol SO2缓缓通入含 1 mol I2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3的物质的量 n(I3)随反应时间 t 的变化曲线如图所示。开始阶段，n(I3)逐渐增大的原因是 _ _。答案H12H2开 始阶 段，SO2和 I2反 应 生 成 的 I的 浓 度 不 断 增 大，I2(aq)I(aq)I3(aq)的反应平衡正向移动，n(I3)不断增加解析本题为化学反应原理综合题，涉及反应热的计算、盖斯定律，图像分析等，结合相关基本知识进行作答。已知：反应：SO2(g)I2(aq)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1；反应：HI(aq)=12H2(g)12I2(aq)H2，根据盖斯定律：2得反应：SO2(g)2H2O(l)=H2SO4(aq)H2(g)的HH12H2；n(I3)逐渐增大的原因是开始阶段SO2和 I2反应生成的 I的浓度不断增大，I2(aq)I(aq)I3(aq)的反应平衡正向移动，n(I3)不断增加。(3).利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90 s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图 1、2 所示。由图 1 知，当废气中的 NO含量增加时，宜选用 _法提高脱氮效率。图 2 中，循环吸收液加入Fe2、Mn2提高了脱氮的效率，其可能的原因为_。.研究表明：NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图3 所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。温 度 高 于60 后，NO 去 除 率 随 温 度 升 高 而 下 降 的 原 因 为_。写出废气中的 SO2与 NaClO2反应的离子方程式：_ 答案.好氧硝化Fe2、Mn2对该反应有催化作用.温度升高，H2O2分解速率加快2H2O ClO22SO2=Cl2SO244H解析.由图 1 知，当废气中的 NO含量增加时，好氧硝化法脱氮效率高；图 2 中，循环吸收液加入Fe2、Mn2提高了脱氮的效率，可能是Fe2、Mn2对该反应有催化作用。.温度高于60 后，H2O2分解速率加快，NO去除率下降；废气中的SO2与 NaClO2发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为2H2O ClO22SO2=Cl2SO244H。11T 下，向一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和 CO，用气体传感器测得不同时间NO和 CO浓度如下表：时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/104 molL110.0 4.50 c11.50 1.00 1.00 c(CO)/10