1、专题6化学反应速率与化学平衡考向预测1了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。2了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3了解化学反应的可逆性。4了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。5理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。6了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。客观题(1)考查化学反应速率、化学平衡常数的简单计算。(2)外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，化学平衡状态的判断。 (3)以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。主观题常常与基
2、本理论，工业生产相联系，通过图像或表格提供信息进行命题，主要考查化学反应速率的表示方法、外界条件对速率和平衡的影响规律、化学平衡常数的应用以及平衡转化率、起始或平衡浓度的计算等。 知识与技巧的梳理一、化学反应速率及影响因素1对化学反应速率计算公式的理解对于反应mA(g)nB(g)=cC(g)dD(g)(1)计算公式：v(B)。(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)v(B)v(C)v(D)mncd。(3)注意事项浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速
3、率，且计算时取正值。2外界条件对化学反应速率的影响3稀有气体对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。4外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同(1)当增大反应物浓度时，v(正)增大，v(逆)瞬间不变，随后也增大；(2)增大压强，气体分子数减小的方向的反应速率变化程度大；(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程
4、度大；(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。二、平衡的判定与平衡移动原理1化学平衡状态的判断标志(1)速率标志同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。(2)物质的数量标志平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。(3)特殊的标志对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质
5、量不变。有色体系的颜色保持不变。(4)依Q与K关系判断：若QK，反应处于平衡状态。2化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QK，平衡逆向移动；若QK，平衡不移动；若QK，平衡正向移动。3不能用
6、勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。(3)当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时，不能用勒夏特列原理解释。三、平衡常数、转化率的判断1化学平衡计算中常用公式对于可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)在一定温度下达到化学平衡时，其计算的表达式为(1)化学平衡常数K(式中的浓度是指平衡状态的浓度)Kp其中p(C)、p(D)分别为C、D两气体的分压，气体的分压气体总压体积分数气体体积之比气体物质的量之比(2)转化率
7、计算公式转化率()100%(3)平衡常数的关系反应1(平衡常数为K1)反应2(平衡常数为K2)反应3(平衡常数为K3)，则K3K1K2。若两反应互为可逆反应，其平衡常数互为倒数关系。若反应系数扩大2倍，其平衡常数为原来的2次方。2化学平衡常数的应用(1)平衡常数的应用判断反应可能进行的程度；判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向；计算反应物的转化率或产物的产率等。(2)注意事项化学平衡常数K只是温度的函数，温度不变，K不变，即改变浓度、压强等引起平衡移动，K不变。可逆反应中反应物及生成物为固态或纯液态时，则该物质不计入平衡常数表达式中。四、化学反应速率与化学平衡图像的综合判断1理解化学反
8、应速率与化学平衡的5种常见图像(1)浓度(或物质的量)时间图像描述可逆反应到达平衡的过程，如：反应A(g)B(g)AB(g)的浓度时间图像如图所示。(2)体积分数温度图像描述平衡进程，如：在容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，在某一时刻，测定NH3的体积分数，如图所示，A、B未到达平衡；C点最大，恰好到达平衡；D、E体积分数变小，是升温平衡逆向移动的结果。可推知该反应为放热反应。(3)速率时间图像描述平衡移动的本质，如：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1，在一定条件下达到化学平衡，现升
9、高温度使平衡发生移动，正、逆反应速率(v)变化图像如图所示。(4)物质的量(或浓度、转化率、含量)时间温度(或压强)图像描述温度(或压强)对平衡移动的影响，如：放热反应2X(g)Y(g)2Z(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示，则：T1T2，p1p2。(5)恒压(或恒温)线描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系，如：mA(g)nB(g)xC(g)yD(g)，A的转化率RA与p、T的关系如图所示，则该反应的正反应吸热，mnxy。2速率、平衡图像题的解题模板（45分钟）限时训练经典常规题12017全国卷，28(4)
10、298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1【解题思路】a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，
11、c(AsO)不断增大，c(AsO)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I)2y molL1，故当c(I)y molL1时，反应未达到平衡。【答案】ac2(2017天津理综，6)常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K2105。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增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡
12、常数增大B第一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)【解题思路】A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50 时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230 制得高纯镍的反应方程式为Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)，平衡常数K15104，所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平
13、衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，错误。【答案】B3(2017江苏，10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大【解题思路】A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn2存
14、在时，0.1 molL1 NaOH中H2O2的分解速率比1 molL1 NaOH中H2O2的分解速率快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。【答案】D4(2017合肥联考)采用NH3作还原剂，除去烟气中的氮氧化物，反应原理为NO(g)NO2(g)2NH3(g)2N2(g)3H2O(g)。下图是烟气以固定的流速通过两种不同催化剂和时，测量相同时间得到的烟气脱氮率图像。根据该图像，下列说法中正确的是()A上述反应的正反应为吸热反应B催化剂、分别适合于250 和450 左右脱氮C催化剂比脱氮效果好，说明催化剂能导致该反应平衡向右移动程度更大D相同条件下，改
15、变压强对脱氮率没有影响【解题思路】分析图像知脱氮率随温度的升高先逐渐增大，后逐渐减小，表明脱氮率达最高点之前是建立平衡的过程，后温度高，平衡逆向移动，正向是放热反应，A错误；由图像分析可知催化剂、分别适合于250 和450 左右脱氮，B正确；催化剂不能使平衡发生移动，C错误；该反应为非等体积反应，压强的改变必定会影响脱氮率，所以D错误。【答案】B5(2017长沙一模)D2O可作原子能反应堆的中子减速剂和传热介质。可采用双温交换法生成HDO，HDO再经过一系列过程生成D2O。H2O转化为HDO的反应为H2O(l)HDS(g)HDO(l)H2S(g)H。在容积为2 L的恒容密闭容器中分别加入足量的
16、水(忽略所占体积)和1 mol HDS(g)，在不同温度下发生上述反应，测得体系中H2S的物质的量如表所示： t /min n /molT/K02468101214T100.150.300.400.450.500.600.60T200.200.350.450.500.500.500.50下列推断正确的是()A上述反应中，T1T2，H0B容器内压强不再变化时，反应达到平衡状态C温度为T1时，题给反应的平衡常数K为1.5D温度为T2时，02 min内HDS的平均反应速率为0.1 molL1min1【解题思路】该可逆反应的特点是反应前后气体分子数相等。分析数据表知，起始反应物的浓度相同，反应2 mi
17、n时，温度为T1的容器中H2S的生成速率小于温度为T2的容器中H2S的生成速率，故T1T2。观察平衡时H2S的物质的量，温度为T2的容器中H2S的物质的量较少，说明升高温度，上述平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，H0，A项错误；对于反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容容器中压强始终不变，不能根据压强不变来判断反应是否达到平衡状态，B项错误；温度为T1，反应达平衡时，c(HDS)0.2 molL1，c(H2S)0.3 molL1，K1.5，C项正确；温度为T2时，反应在02 min内HDS的平均反应速率为v(HDS)v(H2S)0.05 molL1min1，D项错误。【答案】C6(201
18、5课标全国卷，27)甲醇既是重要的化工原料，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：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：(2)反应的化学平衡常数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_。图1 图2(3)合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”)，
19、其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。【解题思路】（2）根据化学平衡常数的概念可以写出反应的K的表达式；反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合（3）由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，(CO)减小；反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应为气体分子数减小的反应，加压使(CO)增大；由图2可知，固定温度(如530 K)时，p1p2p3，(CO)增大，因此综合分析可知p3p2p1。【答案】(2)Ka反应为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小(3)减小由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，(CO
20、)减小p3p2p1温度恒定时，反应为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，(CO)增大，而反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于(CO)增大高频易错题 1(2017岳阳一模)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量如图所示。下列说法正确的是()A该反应的正反应为吸热反应 B压强大小关系为p1p2p3CM点对应平衡常数K的值约为1.04102 D在p2及512 K时，图中N点v正v逆【解题思路】压强不变时，升高温度，
21、平衡时甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应为放热反应，A项错误；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡时甲醇的物质的量增大，则p3p2p1，B项错误；M点时，n(CH3OH)0.25 mol，据此计算出各物质的平衡浓度分别为c(CO2)0.75 molL1，c(H2)2 molL1，c(CH3OH)c(H2O)0.25 molL1，K1.04102，C项正确；在p2及512 K时，图中N点甲醇的物质的量比平衡时的物质的量小，反应正向移动才能达到平衡，此时v逆v正，D项错误。【答案】C2(2017青岛调研)一定条件下，密闭容器中发生如下反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2
22、O(g)，反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是() A反应体系中加入催化剂可增大焓变 B加压可使化学平衡正向移动C升温可使化学平衡正向移动 D增大H2浓度可使达到新平衡时CO的体积分数增大【解题思路】由图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，正反应为吸热反应。A项，加入催化剂，焓变不发生变化，A错；B项，该反应前后气体总物质的量不变，加压，化学平衡不移动，B错；C项，正反应吸热，升温平衡正向移动，C正确；D项，增大H2浓度，虽然平衡正向移动，但达到新平衡时CO的体积分数减小，D错。【答案】C3【2016年高考浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在C
23、u/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2(g)+3 H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7kJmol-1 ICO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) H2 II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1H2O(l)H2O(g) H3=44.0kJmol-1
24、请回答（不考虑温度对H的影响）：（1）反应I的平衡常数表达式K=_；反应II的H2=_kJmol-1。（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_。A使用催化剂Cat.1 B使用催化剂Cat.2 C降低反应温度 D投料比不变，增加反应物的浓度 E增大CO2和H2的初始投料比（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是_。【解题思路】（1）根据平衡常数的公司，生成物的浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，数学平衡常数为：。已知热化学方程式：a:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJmol-1 b：
25、1/2O2(g)+ H2(g)= H2O(l) H=-285.8 kJmol-1 c：H2O(l)H2O(g) H3=44.0kJmol-1根据盖斯定律分析，b-a+c即可得热化学方程式：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=-285.8+283.0+44=41.2 kJmol-1。（2）反应中A、使用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；B、使用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；C、降低反应温度，平衡正向移动，提高二氧化碳的转化率，正确；D、投料比不变，增加反应的浓度，平衡正向移动，提高二氧化碳的转化率，正确；E、增大二氧化碳和氢气的初始投料比，能提高氢气的转
26、化率，二氧化碳的会降低，故错误。故选CD。（3）从表格数据分析，在相同的温度下，不同的催化剂，相同的反应时间内，其二氧化碳的转化率也不同，说明不同的催化剂的催化能力不同；相同催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未到平衡数据。所以答案为：表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。【答案】（1） +41.2（2）CD（3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。4【2016年高考新课标卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重
27、要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下： C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/mol C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，
28、最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率_（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460时，丙烯腈产率降低的可能原因是_（双选，填标号）A催化剂活性降低 B平衡常数变大 C副反应增多 D反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。【解题思路】（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体分子数增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。（2）因为该反
29、应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460以前是建立平衡的过程，所以低于460 时，丙烯晴的产率不是对应温度先的平衡产率；高于460时，丙烯腈产率降低，A催化剂在一定温度范围内活性较高，如温度过高，活性降低，正确；B平衡产生越大，对产率的影响是提高产率才对，错误；C根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增大导致产率下降，正确；D反应活化能的大小不影响平衡，错误；答案选AC。（3）根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(
30、g)，氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1：7.5：1。【答案】（1）两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂；（2）不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC（3）1 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低； 1:7.5:15(2017江西赣州二模节选)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的H_(填“大于”或“小于”)0。(2)100 时达平衡后，改变反应
31、温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低，经10 s后又达到平衡。T_(填“大于”或“小于”)100 ，判断理由是_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。【解题思路】(1)根据题意，温度升高，混合气体颜色变深，说明升温向生成二氧化氮的方向进行，即正反应是吸热反应，焓变大于零。(2)由题意可知，改变温度后c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低，说明平衡向右进行，正反应是吸热反应，说明是升高温度。(3)温度为T时，反应达平衡后容器的体积减少一半，相当于增加压强，
32、平衡将向气体体积减少的方向移动，即向逆反应方向移动。【答案】 (1)大于(2)大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动精准预测题1一定温度下，二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1。现向5 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO2和0.5 mol O2，反应一段时间后达到平衡，恢复到原来的温度，测得此过程中体系向外界共释放了78.4 kJ的热量。下列说法正确的是()A上述反应达到平衡时，SO2和O2的转化率都是20%B上述反应达到平衡后，向容器中充入1.0 mo
33、l Ar，平衡正向移动C起始时向容器中充入1.0 mol SO3，保持温度不变，达到平衡时共吸收19.6 kJ的热量D起始时向容器中充入2.0 mol SO3、0.5 mol SO2和0.25 mol O2，反应达到平衡前，v正v逆【解题思路】当2 mol SO2和1 mol O2完全反应转化为SO3时，放出196 kJ的热量，则放出78.4 kJ热量时，有0.8 mol SO2和0.4 mol O2反应转化为SO3，故SO2和O2的转化率均为80%，A项错误；平衡后向容器中充入稀有气体，平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，B项错误；C项中平衡与原平衡是等效平衡，原平衡中最终SO3的物质的
34、量为0.8 mol，则C项中平衡时只有0.2 mol SO3分解，吸收的热量为19.6 kJ，C项正确。【答案】C2在20 L的密闭容器中按物质的量之比12充入CO和H2，发生反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示，p2和195 时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是()t/min0135n(H2)/mol8544Ap2和195 时，03 min，反应速率v(CH3OH) molL1min1Bp1p2，H0C在p2和195 时，该反应的平衡常数为25D195 、p2时，在B点：v正v逆【解题思路】A项，03 m
35、in，n(H2)4 mol，c(H2)0.2 molL1，v(H2)，则v(CH3OH)0.033 molL1min1，错误；B项，由任意一条曲线知，随温度升高，CO转化率减小，故H0，由于增大压强时，平衡右移，故p1p2，错误；C项，达到平衡时，CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别为0.1 molL1、0.2 molL1、0.1 molL1，则平衡常数K25，正确；D项，从B点到A点，CO转化率减小，故v正v逆，错误。【答案】C3利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比12充入CO和H2，测得平衡混合物
36、中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1 mol CO和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 mol H2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。(1)该反应的H_(填“” “”或“”，后同)0，p1_p2。(2)达到平衡时，反应速率：A点_B点。平衡常数：C点_D点。(3)在C点时，CO的转化率为_。(4)L、M两点容器内压强：p(M)_2p(L)。【解题思路】(1)从图示可以看出，随温度升高，平衡混合物中CH3OH的体积分数不断减小，说明该反应为放热反应，H0；因为该反应是气体体积缩小的反应，图示中从C
37、点到B点，平衡混合物中CH3OH的体积分数增大，反应向正反应方向移动，所以p1p2。(2)A点与B点相比较，B点压强大、温度高，反应速率快；C点与D点相比较，虽然压强不同，但温度相同，所以平衡常数相同。(3)假设CO的转化率为x，CO、H2的起始物质的量分别为1 mol、2 mol， CO(g)2H2(g) CH3OH(g)起始物质的量： 1 mol 2 mol 0变化物质的量： x mol 2x mol x mol平衡物质的量： (1x)mol (22x)mol x mol根据题意：x mol(1x)mol(22x)molx mol100%50%，x0.75。(4)如果不考虑平衡移动，容器乙
38、中气体总物质的量是容器甲中气体总物质的量的两倍，p(M)2p(L)，但现在容器乙温度高，反应又是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增加，所以p(M)2p(L)。【答案】(1) (2) (3)75% (4)4(1)在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 时发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)；H0。CO和H2O浓度变化如图，则04 min的平均反应速率v(CO)_ mol/(Lmin)。t1 时物质浓度(mol/L)的变化时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c
39、2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104(2)t1 (高于850 )时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。请回答：表中34 min之间反应处于_状态；c1数值_0.08 mol/L(填“大于” “小于”或“等于”)。反应在45 min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是_(单选)，表中56 min之间数值发生变化，可能的原因是_(单选)。a增加了水蒸气的量b降低温度 c使用催化剂 d增加氢气浓度【解题思路】（1）根据图像可知，在04min内CO的浓度减小了0.12mol/L，所以其反应速率是0.12mol/L/4min=0
40、.03mol/Lmin。（2）根据表中数据可知，在此时间内，物质的浓度是不变的，所以反应处于平衡状态。由于反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此CO的浓度大于0.08mol/L。 增大反应物浓度或降低温度，平衡向正反应方向移动，二催化剂不能改变平衡状态。所以应该是增大了氢气浓度，平衡向逆反应方向移动，答案选d。根据表中数据可知，56 min是CO的浓度减小，而水蒸气和氢气的浓度增大，说明改变的条件是增大了水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，答案选a。【答案】(1) 0.03(2) 平衡大于da5无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化
41、学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol。(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是 _。av正(N2O4)2v逆(NO2) b体系颜色不变c气体平均相对分子质量不变 d气体密度不变达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色_(填 “变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_。(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数例如：p(NO2)p总x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp表达式_(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素_。(3)上述反应中，正
42、反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8104 s1，当N2O4分解10%时，v正_kPas1。(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为_。【解题思路】(1)根据平衡定义，v正v逆系数比，反应达到平衡状态，2v正(N2O4)v逆(NO2)，a
43、错误；体系颜色不变，说明NO2浓度不变，一定达到平衡状态，b正确；气体质量不变、反应中气体物质的量改变，根据M，气体平均相对分子质量为变量，当气体平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，c正确；气体质量不变、体积不变，密度为恒量，气体密度不变不一定平衡，d错误。N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol，正反应是吸热反应，达到平衡后，保持体积不变升高温度，平衡正向移动，NO2浓度增大，则混合气体颜色变深。(2)平衡常数Kp表达式；影响平衡常数K的因素是温度，所以影响Kp的因素也是温度。(3)上述反应中，正反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k
44、逆为速率常数，平衡时v正v逆，k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，Kp为。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8104 s1。当N2O4分解10%时，v正4.8104100 kPa3.9106 kPas1。(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，设N2O4初始浓度为x，列式：N2O4(g)2NO2(g)起始x0转化 x 2x 平衡 xx 2x向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下，则N2O4初始浓度为2x，列式：N2O4(g)2NO2(g)起始/(mol)2x0转化/(mol) 2x 4x平衡/(mol) 2x2x 4x，。【答案】(1)bc变深正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深(2)(p总x)2(NO2)/x(N2O4)温度(3)k正/k逆3.9106(4)
