PAGEPAGE43第3講化學平衡的移動【2024·備考】最新考綱：1.理解濃度、溫度、壓強、催化劑等對化學平衡影響的一般規律。2.相識化學平衡的調控在生活、生產和科學探討領域中的重要作用。新課標要求：能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規律，推想平衡移動方向及濃度、轉化率等相關物理量的變更，能探討化學反應條件的選擇和優化。針對典型案例，能從限度、速率等角度對化學反應和化工生產條件進行綜合分析。最新考情：化學平衡的移動考查形式固定，一般是以圖像或者表格的形式為載體，考查平衡移動、化學平衡的計算、等效平衡、平衡圖像等學問點，如2024年T12、T15、2024年T15、2024年T15、2015年T15等，綜合性強，難度大，為選擇題中的壓軸題型。預料2024年高考持續這一命題特點，另外在填空題中也會結合工農業生產考查平衡狀態的推斷、平衡圖像、化學平衡常數等，如2024T20、2014年T20、2015年T20中均涉及化學平衡的學問，所以這部分內容為高考重點。考點一可逆反應與化學平衡狀態[學問梳理]1.可逆反應2.化學平衡狀態(1)概念肯定條件下的可逆反應，當反應進行到肯定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不變，達到“化學平衡狀態”，簡稱化學平衡。(2)建立過程在肯定條件下，把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中。反應過程如下：以上過程可用下圖表示：(3)平衡特點名師助學：①化學反應的平衡狀態可以從正反應方向建立，也可以從逆反應方向建立。②化學反應達到化學平衡狀態時正逆反應速率相等，是指同一物質的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質表示時，反應速率則與其化學計量數成正比。③化學反應達平衡狀態時，各組分的濃度、百分含量保持不變，但不肯定相等。[題組診斷]可逆反應與化學平衡狀態1.在肯定溫度下，下列敘述不是可逆反應A(g)＋3B(g)2C(g)達到平衡狀態標記的是()①C的生成速率與C的分解速率相等；②單位時間生成amolA，同時生成3amolB；③A、B、C的濃度不再變更；④A、B、C的分子數目比為1∶3∶2；⑤混合氣體的總壓強不再變更；⑥混合氣體的物質的量不再變更；⑦單位時間消耗amolA，同時生成3amolBA.②④ B.⑦④C.①③ D.⑤⑥解析C的生成速率是正反應速率，C的分解速率是逆反應速率，正逆反應速率相等，說明達到平衡狀態，①不選；單位時間生成amolA為逆反應，同時生成3amolB也是逆反應，不能說明達到平衡狀態，②選；A、B、C的濃度不再變更，說明達到平衡狀態，③不選；平衡時各物質的分子數之比取決于物質的起始物質的量和轉化率，故A、B、C的分子數目比為1∶3∶2不能作為推斷是否達到平衡狀態的依據，④選；反應前后氣體的體積不等，故混合氣體的總壓強不再變更可作為推斷是否達到化學平衡狀態的依據，⑤不選；混合氣體的物質的量會變，故混合氣體的物質的量不再變更，說明達到平衡狀態，⑥不選；單位時間消耗amolA是正反應，同時生成3amolB是逆反應，且化學反應速率之比等于化學計量數之比，故正逆反應速率相等，說明達到平衡狀態，⑦不選；A正確。答案A2.肯定溫度下，反應N2O4(g)2NO2(g)的焓變為ΔH。現將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是()A.①② B.②④C.③④ D.①④解析因反應容器保持恒壓，所以容器體積隨反應進行而不斷變更，結合ρ氣＝m/V可知，氣體密度不再變更，說明容器體積不再變更，即氣體的物質的量不再變更，反應達到平衡狀態，①符合題意；無論是否平衡，反應的ΔH都不變，②不符合題意；反應起先時，加入1molN2O4，隨著反應的進行，N2O4的濃度漸漸變小，故v正(N2O4)漸漸變小，直至達到平衡，③不符合題意；N2O4的轉化率不再變更，說明N2O4的濃度不再變更，反應達到平衡狀態，④符合題意。答案D3.苯乙烯是現代石油化工產品中最重要的單體之一。在工業上，苯乙烯可由乙苯和CO2催化脫氫制得：在溫度為T1時，此反應的平衡常數K＝0.5。在2L密閉容器中加入乙苯(g)與CO2，反應到某時刻測得混合物中各組分的物質的量均為1.0mol，請回答下列問題：(1)該時刻的化學反應________(填“已達到”或“未達到”)平衡狀態。(2)下列能說明乙苯與CO2在該條件下反應已達到平衡狀態的是________(填字母)。a.v正(CO2)＝v逆(CO2)b.c(CO2)＝c(CO)＝0.5mol/Lc.混合氣體的密度不變d.CO2的體積分數保持不變(3)若將反應改為恒壓絕熱條件下進行，達到平衡狀態時，則乙苯的物質的量濃度________(填字母)。a.大于0.5mol/L B.小于0.5mol/Lc.等于0.5mol/L D.無法確定解析(1)各組分的濃度均為eq\f(1.0mol,2L)＝0.5mol/L，Q＝eq\f(0.5×0.5×0.5,0.5×0.5)＝0.5＝K，則該時刻反應達到平衡狀態。(2)a項，對同一物質來說，正、逆反應速率相等，說明反應已達到平衡狀態；b項，結合(1)可知是平衡狀態；c項，在恒容容器中，混合氣體的總質量在反應過程中始終沒有變更，即密度始終沒有變更，與是否達到平衡狀態無關；d項，隨著反應進行，CO2的體積分數漸漸減小，當CO2的體積分數保持不變時，即達到平衡狀態。(3)該反應為正向吸熱、氣體分子數增大的反應，若維持恒壓絕熱，相當于在原平衡的基礎上降溫，同時增大容器的容積，二者對乙苯濃度的影響無法確定。答案(1)已達到(2)abd(3)d【方法技巧】推斷化學平衡狀態的兩方法和兩標記1.兩方法——逆向相等、變量不變(1)“逆向相等”：反應速率必需一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經過換算后同一種物質的削減速率和生成速率相等。(2)“變量不變”：假如一個量是隨反應進行而變更的，當不變時為平衡狀態；一個隨反應的進行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態的推斷依據。2.兩標記——本質標記、等價標記(1)本質標記：v(正)＝v(逆)≠0。對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某反應物的速率等于逆反應生成該反應物的速率。(2)等價標記①全部是氣體參與的非等體積反應，體系的壓強、平均相對分子質量不再隨時間而變更。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。②體系中各組分的物質的量濃度、體積分數、物質的量(或質量)分數保持不變。③對同一物質而言，斷裂的化學鍵的物質的量與形成的化學鍵的物質的量相等。④對于有色物質參與或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變更。例如，2NO2(g)N2O4(g)。⑤體系中某反應物的轉化率或某生成物的產率達到最大值且不再隨時間而變更。⑥絕熱體系的溫度不變，說明反應處于平衡狀態。

考點二化學平衡移動[學問梳理]1.化學平衡的移動平衡移動就是由一個“平衡狀態→不平衡狀態→新平衡狀態”的過程。肯定條件下的平衡體系，條件變更后，平衡可能發生移動，如下所示：2.化學平衡移動與化學反應速率的關系v正>v逆，平衡向正反應方向移動；v正＝v逆，反應達到平衡狀態，不發生平衡移動；v正<v逆，平衡向逆反應方向移動。3.影響化學平衡的因素(1)若其他條件不變，變更下列條件對化學平衡的影響如下：變更的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動壓強(對有氣體參與的反應)反應前后氣體體積變更增大壓強向氣體分子總數減小的方向移動減小壓強向氣體分子總數增大的方向移動反應前后氣體體積不變變更壓強平衡不移動溫度上升溫度向吸熱反應方向移動降低溫度向放熱反應方向移動催化劑同等程度變更v正、v逆，平衡不移動(2)通過圖像分析影響化學平衡移動的因素某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態物質建立化學平衡后，變更條件對反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的正、逆反應速率的影響如圖所示：①加催化劑對反應速率影響的圖像是C(填字母，下同)，平衡不移動。②上升溫度對反應速率影響的圖像是A，平衡向逆反應方向移動。③增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是D，平衡向逆反應方向移動。④增大O2的濃度對反應速率影響的圖像是B，平衡向正反應方向移動。4.勒夏特列原理假如變更影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參與反應的化學物質的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種變更的方向移動。名師助學：①化學平衡發生移動的實質是正逆反應速率不相等。正逆反應速率發生變更，平衡不肯定移動。例如運用催化劑，正逆反應速率均增加，但是同等程度地增加，正逆反應速率仍舊相等，所以平衡不發生移動。②不能認為平衡正向移動時反應物的濃度肯定減小，生成物的濃度肯定增大。③v(正)增大或v(逆)減小，平衡不肯定向正反應方向移動。只有v(正)>v(逆)時，才使平衡向正反應方向移動。④外界條件變更時，化學平衡發生移動，最終結果只能“減弱”條件的變更，但不能“消退”條件的變更。[題組診斷]外界條件對化學平衡的影響1.COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0。當反應達到平衡時，下列措施：①升溫；②恒容通入惰性氣體；③增加CO濃度；④減壓；⑤加催化劑；⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉化率的是()A.①②④ B.①④⑥C.②③⑤ D.③⑤⑥解析化學反應COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，正反應是氣體體積增大的吸熱反應，①升溫平衡向正反應移動，COCl2轉化率增大；②恒容通入惰性氣體，總壓增大，反應混合物各組分的濃度不變，平衡不移動，COCl2轉化率不變；③增加CO的濃度，平衡向逆反應方向移動，COCl2轉化率減小；④減壓平衡向正反應方向移動，COCl2轉化率增大；⑤加催化劑，變更速率不變更平衡，COCl2轉化率不變；⑥恒壓通入惰性氣體，壓強增大，為保持恒壓，體積增大，平衡正向進行，COCl2轉化率增大。答案B2.處于平衡狀態的反應2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)ΔH>0，不變更其他條件的狀況下合理的說法是()A.加入催化劑，反應途徑將發生變更，ΔH也將隨之變更B.上升溫度，正逆反應速率都增大，H2S分解率也增大C.增大壓強，平衡向逆反應方向移動，將引起體系溫度降低D.若體系恒容，注入一些H2后達新平衡，H2濃度將減小解析焓變是一個狀態函數，與反應發生的途徑無關，A項錯誤；溫度上升，正逆反應速率均增大，因該反應是吸熱反應，故平衡正向移動，分解率增大，B項正確；該反應是氣體體積增大的反應，增大壓強平衡逆向移動，逆向反應是放熱反應，會使體系溫度上升，C項錯誤；體系中注入H2，體系將向H2濃度降低方向移動，但最終H2的濃度增大，D項錯誤。答案B3.密閉容器中，由H2和CO干脆制備二甲醚(CH3OCH3)，其過程包含以下反應：ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－24.5kJ·mol－1當其他條件相同時，由H2和CO干脆制備二甲醚的反應中，CO平衡轉化率隨條件X的變更曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.由H2和CO干脆制備二甲醚的反應為放熱反應B.條件X為壓強C.X增大，二甲醚的產率肯定增大D.X增大，該反應的平衡常數肯定減小解析將ⅰ×2＋ⅱ得：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1，因此由H2和CO干脆制備二甲醚的反應為放熱反應，A項正確；依據2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，壓強越大，CO平衡轉化率越大，與圖像不符，B項錯誤；X增大，CO平衡轉化率減小，二甲醚的產率可能減小，C項錯誤；依據圖像，X可能是溫度，溫度上升，平衡逆向移動，反應的平衡常數減小，X也可能是容器的體積，平衡逆向移動，CO平衡轉化率減小，但平衡常數不變，D項錯誤。答案A【歸納總結】解答化學平衡移動類試題的一般思路“等效平衡”理論的應用4.(2024·江蘇化學，12)肯定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數據如下：容器1容器2容器3反應溫度T/K700700800反應物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L－1c1c2c3平衡體系總壓強p/Pap1p2p3物質的平衡轉化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數KK1K2K3下列說法正確的是()A.v1＜v2，c2＜2c1 B.K1＞K3，p2＞2p3C.v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2) D.c2＜2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1解析容器2中反應物投入量相當于容器1中反應物投入量的2倍，平衡時，容器2中SO2的反應速率大，容器2中反應達到的平衡相當于容器1中反應達到平衡后加壓，增大壓強，平衡正向移動，則平衡時SO3的濃度：c2>2c1，A項錯誤；平衡常數僅與溫度有關，容器3中溫度高，而該反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，平衡常數減小，則K1>K3，容器1和容器2中溫度相同，投料量不同，平衡時p2<2p1，升溫平衡逆向移動，則平衡時p1<p3，故p2<2p3，B項錯誤；容器1和容器3中反應物投入量相等，但是容器3中溫度高，則反應速率快，即v3>v1，上升溫度，平衡逆向移動，SO2的平衡轉化率減小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C項正確；平衡時c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假設容器2中投入2molSO3且保持容器2和容器3的反應溫度相同，則兩容器中的反應達到的平衡完全等效，則有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，對于容器2而言，相當于對容器3加壓并降低溫度，該反應是氣體分子數減小的放熱反應，加壓、降溫均會使平衡正向移動，則α2(SO3)減小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)<1，D項正確。答案CD5.(2024·蘇錫常鎮二調)肯定溫度下，在三個容積均為1.0L的恒容密閉容器中僅發生反應：CH3OH(g)＋CO(g)CH3COOH(g)ΔH<0。下列說法正確的是()容器編號溫度/K物質的起始濃度/mol·L－1物質的平衡濃度/mol·L－1c(CH3OH)c(CO)c(CH3COOH)c(CH3COOH)Ⅰ5300.500.5000.40Ⅱ5300.200.200.40Ⅲ510000.50A.達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為3∶4B.達平衡時，容器Ⅱ中eq\f(c（CH3COOH）,c（CH3OH）)比容器Ⅰ中的大C.達平衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大D.達平衡時，容器Ⅰ中CH3OH轉化率與容器Ⅲ中CH3COOH轉化率之和小于1解析A項，eq\a\vs4\ac\hs10\co6(,CH3OH（g）,＋,CO（g）,,CH3COOH（g）,c（始）/mol·L－1,0.5,,0.5,,0,c（變）/mol·L－1,0.4,,0.4,,0.4,c（平）/mol·L－1,0.1,,0.1,,0.4)平衡時n(總)＝0.6mol，Ⅱ相當于在I的基礎上多投入0.1molCH3OH、0.1molCO，若平衡不移動，則n(總)＝0.8mol，事實平衡向正反應方向移動，氣體總物質的量減小，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比大于3∶4，錯誤；B項，容器II相對于容器Ⅰ多投入0.1molCH3OH、0.1molCO，成比例增加投料量，相當于加壓，平衡向正反應方向移動，eq\f(c（CH3COOH）,c（CH3OH）)增大，正確；C項，不考慮溫度不同，Ⅰ和Ⅲ兩者等效，Ⅲ的溫度低，速率慢，錯誤；D項，Ⅲ中溫度低，相當于降低溫度，平衡向正反應方向移動，則Ⅲ中CH3OOH轉化率減小，正確。答案BD6.(2024·江蘇無錫期末)肯定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g)，進行反應：2SO2＋O22SO3，其起始物質的量及SO2的平衡轉化率如下表所示。下列推斷中正確的是()甲乙丙丁密閉容器體積/L2221起始物質的量n(SO2)/mol0.400.800.800.40n(O2)/mol0.240.240.480.24SO2的平衡轉化率%80α1α2α3A.該溫度下，該反應的平衡常數K為400B.SO2的平衡轉化率：α1>α2＝α3C.達到平衡時，容器丁中的正反應速率比容器丙中的正反應速率大D.達到平衡時，容器丙中c(SO3)大于容器甲中c(SO3)的兩倍解析依據甲容器，平衡時，n(SO2)＝0.08mol，n(O2)＝0.08mol，n(SO3)＝0.32mol，K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.32mol,2L)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.08mol,2L)))\s\up12(2)·\f(0.08mol,2L))＝400，A項正確；乙與丙對比，相當于在丙中多加入了O2，所以丙中SO2的轉化率增大，α2>α1，丙與丁相比，丁的容器削減一半，且丁中的物質的量也是丙中的一半，所以丙、丁中的轉化率相等，B項錯誤；丙、丁中的濃度相同，所以兩容器中的正反應速率相等，C項錯誤；丙中起始投入量為甲中的2倍，丙相當于2個甲容器加壓，平衡正向移動，所以丙中平衡時，SO3濃度比甲中的2倍大，D項正確。答案AD【方法技巧】等效平衡推斷“四步曲”eq\x(第一步，看)：視察可逆反應特點(物質狀態、氣體分子數)，推斷反應是反應前后氣體體積不變的可逆反應還是反應前后氣體體積變更的可逆反應；eq\x(其次步，挖)：挖掘反應條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓，留意密閉容器不等于恒容容器；eq\x(第三步，倒)：采納一邊倒法，將起始物質按可逆反應化學計量數之比轉化成同一邊的物質；eq\x(第四步，聯)：聯系等效平衡推斷依據，結合題目條件推斷是否達到等效平衡。平衡圖像問題7.(2024·日照質量檢測)T℃時，在恒容密閉容器中充入肯定量的H2和CO，在催化劑作用下發生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。反應達到平衡時，CH3OH的體積分數與eq\f(n（H2）,n（CO）)的關系如圖所示。下列說法正確的是()A.反應達平衡時，上升體系溫度，CO轉化率上升B.反應達平衡時，再充入肯定量Ar，平衡右移，平衡常數不變C.容器內混合氣體的密度不再變更說明該反應達到平衡狀態D.eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5時達到平衡狀態：CH3OH的體積分數可能是圖中的F點解析氣體投料比等于化學計量數之比時，平衡時生成物的體積分數最大，當eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2.5時，達到平衡狀態，CH3OH的體積分數比C點時對應的CH3OH的體積分數小，可能是圖中的F點，D項正確。該反應的ΔH<0，反應達平衡時，上升體系溫度，平衡逆向移動，CO的轉化率降低，A項錯誤；該反應在T℃下在恒容密閉容器中進行，反應達平衡時，再充入肯定量Ar，平衡不移動，溫度不變平衡常數不變，B項錯誤；因該反應前后均是氣體，故混合氣體的總質量不變，又容器容積不變，故混合氣體的密度始終保持不變，C項錯誤。答案D8.某溫度下，將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發生反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0，容器中H2的物質的量隨時間的變更關系如圖中的實線所示。圖中虛線表示僅變更某一反應條件時，H2的物質的量隨時間的變更關系。下列說法正確的是()A.從反應起先至a點，v(CO2)＝0.9mol·L－1·min－1B.曲線Ⅰ對應的條件變更可能是減小壓強C.曲線Ⅱ對應的條件變更可能是充入氫氣D.該溫度下，此反應的化學平衡常數的數值為0.5解析由圖可知，a點氫氣的物質的量為4.4mol，參與反應的氫氣的物質的量為8mol－4.4mol＝3.6mol，氫氣的濃度變更量為eq\f(3.6mol,2L)＝1.8mol/L，故v(H2)＝eq\f(1.8mol/L,2min)＝0.9mol·L－1·min－1，速率比等于化學計量數之比，故v(CO2)＝eq\f(1,3)v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1，A項錯誤；由圖可知，曲線Ⅰ到達平衡的時間縮短，反應速率加快，平衡時氫氣的物質的量增大，平衡向逆反應移動，正反應放熱反應，說明是上升溫度，B項錯誤；條件變更假如是充入氫氣，平衡正向移動，反應速率加快，但氫氣的總量應比以前的多，而曲線Ⅱ速率加快，氫氣的量變少，C項錯誤；由圖可知，T℃時平衡時氫氣的物質的量為2mol，參與反應的氫氣的物質的量為8mol－2mol＝6mol，氫氣的濃度變更量為3mol/L，則：故該溫度下平衡常數K＝eq\f(1×1,2×12)＝0.5，D項正確。答案D9.(2024·江蘇南京、鹽城一模)在四個恒容密閉容器中按左下表相應量充入氣體，發生2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O平衡轉化率如右下圖所示：容器容積/L起始物質的量/molN2ON2O2ⅠV10.100Ⅱ1.00.100ⅢV30.100Ⅳ1.00.060.060.04下列說法正確的是()A.該反應的正反應放熱B.相同溫度下反應時，平均反應速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅲ)C.圖中A、B、C三點處容器內總壓強：p(Ⅰ)A＜p(Ⅱ)B＜p(Ⅲ)CD.容器Ⅳ在470℃進行反應時，起始速率：v(N2O)正＞v(N2O)逆解析從圖像來看，隨著溫度的上升，N2O的轉化率增大，說明上升溫度，平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，A項錯誤；從圖中看，相同溫度下，Ⅲ的轉化率最小，因該反應為體積增大的反應，故Ⅲ的壓強最大，容器的體積最小，所以v(Ⅰ)<v(Ⅲ)，B項錯誤；容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中起始N2O的物質的量相等，A、B、C三點處N2O的轉化率相同，則容器中各組分的物質的量相等，由于Ⅲ中體積最小，且溫度高，所以壓強最大，C項正確；圖中470℃時，容器Ⅱ中，N2O的轉化率為60%，各組分的量為n(N2O)＝0.04mol，n(N2)＝0.06mol，n(O2)＝0.03mol，K＝c2(N2)·c(O2)/c2(N2O)＝(0.06)2×0.03/(0.04)2＝0.045，容器Ⅳ中，若溫度不變，則K不變，Qc＝(0.06)2×0.04/(0.06)2＝0.04，因為Qc<K，所以平衡應正向移動，則v(N2O)正＞v(N2O)逆，D項正確。答案CD【方法技巧】“四步法”解圖像題11等效平衡1.構建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態可認為是兩個原平衡狀態簡潔的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。2.構建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質的量增加的反應為例，見圖示)新平衡狀態可以認為是兩個原平衡狀態簡潔的疊加，壓強不變，平衡不移動。3.等效平衡分類及規律等效類型①②③條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓反應的特點任何可逆反應反應前后氣體分子數相等任何可逆反應起始投料換算為化學方程式同一邊物質，其“量”相同換算為化學方程式一邊物質，其“量”符合同一比例換算為化學方程式同一邊物質，其“量”符合同一比例平衡特點質量分數(w%)相同相同相同濃度(c)相同成比例相同(氣體)物質的量(n)相同成比例成比例表格型1.(2024·江蘇化學，15)溫度為T1時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(正反應吸熱)。試驗測得：v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質的起始濃度(mol·L－1)物質的平衡濃度(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B.達平衡時，容器Ⅱ中eq\f(c（O2）,c（NO2）)比容器Ⅰ中的大C.達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數小于50%D.當溫度變更為T2時，若k正＝k逆，則T2＞T1解析A項，2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)0.600c(變)/(mol·L－1)0.40.40.2c(平)/(mol·L－1)0.20.40.2K＝eq\f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)＝eq\f(（0.4）2×0.2,（0.2）2)＝0.8，平衡時氣體的總物質的量為0.8mol。容器Ⅱ中起始氣體的總物質的量為1.0mol，此時Qc＝eq\f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)＝eq\f(（0.5）2×0.2,（0.3）2)＜K，正向建立平衡，氣體的物質的量增大，即氣體的物質的量大于1.0mol，容器Ⅰ和容器Ⅱ中總壓強之比小于4∶5，錯誤；B項，平衡時容器Ⅰ中eq\f(c（O2）,c（NO2）)＝1，容器Ⅱ中，2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)0.30.50.2c(變)/(mol·L－1)xx0.5xc(平)/(mol·L－1)0.3－x0.5＋x0.2＋0.5x若eq\f(c（O2）,c（NO2）)＝1，得x＝0.067，代入得Qc＝1.38>K，平衡逆向移動，故容器Ⅱ中，eq\f(c（O2）,c（NO2）)＜1，[另解：容器Ⅱ中投料量相當于0.7molNO2、0.1molNO，容器Ⅰ中投料量為0.6molNO2，容器Ⅱ相對于容器Ⅰ相當于多投入0.1molNO2，相當于加壓，平衡逆向移動，多投入0.1molNO，平衡逆向移動，eq\f(c（O2）,c（NO2）)減小]，錯誤；C項，容器Ⅰ達到平衡狀態時，NO的體積分數為50%，設容器Ⅲ中平衡時NO的體積分數也為50%，2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)00.50.35c(變)/(mol·L－1)xx0.5xc(平)/(mol·L－1)x0.5－x0.35－0.5x則有eq\f(0.5－x,x＋0.5－x＋0.35－0.5x)＝0.5，x＝0.1，此時Qc＝4.8＞K，平衡逆向移動，NO的體積分數小于50%，[另解：容器Ⅲ的投料量改為0.6molNO和0.3molO2，則建立與容器Ⅰ等效的平衡，現在投料量削減0.1molNO，增加0.05molO2，造成NO體積分數減小]，正確；D項，達到平衡時，v(正)＝v(逆)，有k正c2(NO2)＝k逆c2(NO)·c(O2)，有eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)＝K，T1時eq\f(k正,k逆)＝K＝0.8，T2時eq\f(k正,k逆)＝K＝1，K值增大，說明平衡向正反應方向移動，正反應是吸熱反應，說明溫度上升，即T2＞T1，正確。答案CD2.(2024·江蘇化學，15)肯定溫度下，在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)達到平衡，下列說法正確的是()容器溫度/K物質的起始濃度/mol·L－1物質的平衡濃度/mol·L－1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.該反應的正反應放熱B.達到平衡時，容器Ⅰ中反應物轉化率比容器Ⅱ中的大C.達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D.達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大解析對比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時c(CH3OH)小，說明平衡向逆反應方向移動，即逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，A正確；Ⅱ相對于Ⅰ成比例增加投料量，相當于加壓，平衡正向移動，轉化率提高，所以Ⅱ中轉化率高，B錯誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當于加壓，平衡正向移動，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，且Ⅲ的溫度比Ⅱ高，相對于Ⅱ，平衡向逆反應方向移動，c(H2)增大，C錯誤；對比Ⅰ和Ⅲ，溫度相同，兩者建立等效平衡兩容器中速率相等，但Ⅲ溫度高，速率加快，D正確。答案AD3.(2024·江蘇南京期初學情調研)肯定溫度下，向容積為2L的密閉容器中充入肯定量的SO2和O2，發生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1<t2)，下列說法正確的是()反應時間/minn(SO2)/moln(O2)/mol00.100.060t10.012t20.016A.反應在0～t1min內的平均速率為v(SO3)＝0.088/t1mol·L－1·min－1B.保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.10molSO3和0.010molO2，到達平衡時，n(SO2)＝0.012molC.保持其他條件不變，上升溫度，平衡時c(SO2)＝0.0070mol·L－1，則反應的ΔH>0D.相同溫度下，起始時向容器中充入0.050molSO2和0.030molO2，達到平衡時SO2轉化率小于88%解析0～t1min內，SO2減小0.1－0.012＝0.088mol，v(SO3)＝v(SO2)＝0.088mol/2L÷t1＝0.044/t1mol·L－1·min－1，A項錯誤；0.1molSO3和0.01molO2相當于0.1molSO2和0.06molO2，達到平衡時，與表中相同，在t1時，SO2減小0.088mol，則O2減小0.044mol，平衡時O2為0.06－0.044＝0.016mol，與t2相同，所以在t1時，已達平衡，則n(SO2)＝0.012mol，B項正確；平衡時，c(SO2)＝0.012mol/2L＝0.006mol·L－1，上升溫度時，c(SO2)增大，平衡逆向移動，所以該反應為放熱反應，C項錯誤；表中SO2的轉化率為(0.1－0.012)/0.1×100%＝88%，若投入量減半，則相當于減壓，平衡逆向移動，SO2的轉化率減小，即小于88%，D項正確。答案BD4.(2024·通揚泰徐淮宿二調)Bodensteins探討反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，溫度T時，在兩個體積均為1L的密閉容器中進行試驗，測得氣體混合物中碘化氫的物質的量分數w(HI)與反應時間t的關系如下表：容器編號起始物質t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%05068768080ⅡxmolHIw(HI)/%1009184818080探討發覺，上述反應中v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb為常數。下列說法正確的是()A.溫度為T時，該反應的eq\f(ka,kb)＝64B.容器Ⅰ中，前20min的平均速率v(HI)＝0.0125mol·L－1·min－1C.若起始時，向容器Ⅰ中加入物質的量均為0.1mol的H2、I2和HI，反應逆向進行D.若兩容器中，kaⅠ＝kaⅡ且kbⅠ＝kbⅡ，則x的值肯定為1解析A項，該反應為氣體物質的量不變的反應，達到平衡時v正＝v逆，w(H2)＝w(I2)＝10%，w(HI)＝80%，eq\f(ka,kb)＝w2(HI)/[w(H2)·w(I2)]＝64，正確；B項，20min時，w(HI)＝50%，即n(HI)＝0.5mol，v(HI)＝0.025mol·L－1·min－1，錯誤；C項，此時Qc＝1<K，正向建立平衡，錯誤；若兩容器中，kaⅠ＝kaⅡ且kbⅠ＝kbⅡ，此時容器Ⅱ和容器I為恒溫恒容條件下的等效平衡，x＝1，正確。答案AD5.(2024·江蘇南通第一次調研)700℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入肯定量的CO和H2，發生如下反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應過程中測定的部分數據見下表：反應時間/minn(CO)/moln(H2)/mol00.601.20200.20300.40下列說法正確的是()A.反應在20min內的平均速率為v(H2)＝0.04mol·L－1·min－1B.保持其他條件不變，上升溫度，平衡時c(CH3OH)＝0.15mol·L－1，則反應的ΔH<0C.保持其他條件不變，再向平衡體系中同時通入0.20molCO、0.20molH2、0.20molCH3OH，達到新平衡前v(正)>v(逆)D.相同溫度下，若起始時向容器中充入1.0molCH3OH，達到平衡時CH3OH轉化率大于eq\f(1,3)解析v(H2)＝2v(CO)＝2[(0.6－0.2)mol/2L]÷20min＝0.02mol·L－1·min－1，A項錯誤；由表中數據知，20min時，CO反應掉0.4mol，同時H2反應掉0.8mol，余下n(H2)＝1.20－0.80＝0.40(mol)，而30min時，n(H2)＝0.40mol，所以在20min時，說明反應已達平衡，平衡時，n(CH3OH)＝0.4mol，c(CH3OH)＝0.20mol·L－1，上升溫度，c(CH3OH)減小，平衡逆向移動，所以正反應為放熱反應，B項正確；平衡時，c(CO)＝0.1mol·L－1，c(H2)＝0.2mol·L－1，c(CH3OH)＝0.2mol·L－1，K＝c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]＝0.2/[0.1×(0.2)2]＝50，再通入0.20molCO、0.20molH2、0.20molCH3OH時，c(CO)＝(0.2＋0.2)/2＝0.2(mol·L－1)，c(H2)＝(0.4＋0.2)/2＝0.3(mol·L－1)，c(CH3OH)＝(0.4＋0.2)/2＝0.3(mol·L－1)，Qc＝eq\f(0.3,0.2×0.32)＝16.67<K，所以平衡應正向移動，即達到新平衡前v(正)>v(逆)，C項正確；表中充入0.60molCO和1.20molH2，相當于充入0.60molCH3OH，平衡時，CH3OH為0.40mol，平衡時CH3OH轉化率為(0.60－0.40)mol/0.60mol＝eq\f(1,3)，充入1.0molCH3OH，相當于加壓容器，平衡向生成CH3OH方向移動，所以CH3OH的轉化率小于eq\f(1,3)，D項錯誤。答案BC圖像型6.(2015·江蘇化學，15改編)在體積均為1.0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同溫度下反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質的量濃度c(CO2)隨溫度的變更如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是()A.反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0B.體系的總壓強p總：p總(狀態Ⅱ)＜2p總(狀態Ⅰ)C.體系中c(CO)：c(CO，狀態Ⅱ)＜2c(CO，狀態Ⅲ)D.逆反應速率v逆：v逆(狀態Ⅰ)＞v逆(狀態Ⅲ)解析A項，CO2(g)＋C(s)2CO(g)是氣體的物質的量增加的反應，故ΔS>0，視察圖像知，隨著溫度的上升，c(CO2)減小，平衡正移，則ΔH＞0，錯誤；B項，相同溫度下，圖中Ⅱ點所在曲線對應的c(CO2)高，表示通入0.2molCO2，則Ⅰ點所在曲線表示通入0.1molCO2，Ⅰ點和Ⅱ點的c(CO2)相等，由圖知參與反應的CO2的物質的量，Ⅱ點大于Ⅰ點的2倍，且該反應為氣體分子數增多的反應，同時Ⅱ點的溫度比Ⅰ點高，所以體系的總壓強p總：p總(狀態Ⅱ)>2p總(狀態Ⅰ)，錯誤；C項，狀態Ⅱ和Ⅲ，溫度相同，Ⅱ中CO2的投料量是Ⅲ中CO2投料量的2倍，若恒容時兩平衡等效，則有c(CO，狀態Ⅱ)＝2c(CO，狀態Ⅲ)，但成比例增加投料量，相當于加壓，平衡向逆反應方向移動，所以c(CO，狀態Ⅱ)<2c(CO，狀態Ⅲ)，正確；D項，狀態Ⅰ和Ⅲ相比，Ⅲ的溫度高，反應速率快，所以v逆(狀態Ⅲ)>v逆(狀態Ⅰ)，錯誤。答案C7.(2024·南京鹽城一模)已知：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。向恒容密閉容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S，不斷上升溫度，測得平衡時體系中各物質的物質的量分數與溫度的關系如下圖所示：下列說法正確的是()A.該反應的ΔH＜0B.X點CH4的轉化率為20%C.X點與Y點容器內壓強比為51∶55D.維持Z點溫度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol時v(正)＜v(逆)解析A項，由圖示可知，隨溫度上升，H2S、CH4的物質的量分數減小，說明平衡向正反應方向移動，正反應吸熱，錯誤；B項，eq\a\vs4\ac\hs10\co8(,CH4（g）,＋,2H2S（g）,,CS2（g）,＋,4H2（g）,n（始）/mol,0.1,,0.2,,0,,0,n（變）/mol,a,,2a,,a,,4a,n（平）/mol,0.1－a,,0.2－2a,,a,,4a)X點，n(CH4)＝n(H2)，0.1－a＝4a，a＝0.02，此時CH4轉化率為20%，正確；C項，Y點n(H2S)＝n(H2)，解得a＝1/30mol，X點氣體的總物質的量為0.34mol，Y點氣體的總物質的量為11/30mol，氣體物質的量之比為51∶55，但X、Y兩點的溫度不同，壓強比小于51∶55，錯誤；D項，同理可求得Z點時a＝0.05mol，此時CH4、H2S、CS2、H2的物質的量分別為0.05mol、0.1mol、0.05mol、0.2mol，設體積為1L，K＝0.16，再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol，此時Qc＝0.2015>K，逆向建立平衡，正確。答案BD8.(2024·江蘇南京三模)在2L恒容密閉容器中進行反應：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)。起始時n(CO2)＝4mol，投入不同量的H2，測得CO2的平衡轉化率隨溫度變更關系如圖所示，下列有關說法正確的是()A.該反應的ΔH<0B.三種條件下起始的n(H2)：①<②<③C.其他條件不變，擴大容器體積可提高CO2的轉化率D.曲線③對應的H2起始投料為8mol，則400K時該反應的平衡常數為1.6875解析隨著溫度的上升，CO2的轉化率下降，即平衡逆向移動，說明正反應為放熱反應，A項正確；取相同溫度時，CO2的轉化率為①>②>③，當H2的量越多，CO2的轉化率則越高，故起始時n(H2)為①>②>③，B項錯誤；擴大容器體積，相當于減小壓強，平衡逆向移動，CO2的轉化率減小，C項錯誤；K＝eq\f(\f(1,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))\s\up12(3),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,2)))\s\up12(6))＝eq\f(1,2)×eq\f(27,8)＝1.6875，D項正確。答案AD表格加圖像型9.(2024·鹽城三調)在三個容積均為1L的恒溫恒容密閉容器中，起始時按表中相應的量加入物質，在相同溫度下發生反應3CO(g)＋3H2(g)(CH3)2O(g)＋CO2(g)(不發生其他反應)，CO的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如圖所示。下列說法正確的是(雙選)()A.該反應的ΔH＜0，圖中壓強p1>p2B.達到平衡時，容器Ⅱ中CO的平衡轉化率大于50%C.達到平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ的總壓強之比小于4∶5D.達到平衡時，容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍解析A項，由圖可知隨溫度上升，CO轉化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應吸熱，正反應放熱，正反應是氣體體積減小的反應，壓強大，平衡正向移動，CO轉化率大，所以p1>p2，正確；B項，容器Ⅱ相對于容器I，增加0.1molCO，平衡逆向移動，CO轉化率減小，錯誤；C項，容器I中平衡時，氣體的總物質的量為0.4mol，Ⅱ比I多投入0.1molCO2，若平衡不移動，容器Ⅰ與容器Ⅱ的總壓強之比等于4∶5，容器II中平衡逆向移動，氣體物質的量增多，容器Ⅰ與容器Ⅱ的總壓強之比小于4∶5，正確；D項，Ⅲ的投料量是Ⅱ的2倍，成比例增加投料量，相當于加壓，平衡向正反應方向移動，n[(CH3)2O]增大，錯誤。答案AC10.(2024·江蘇蘇北三市三模)肯定溫度下，在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，各容器中起始物質的物質的量與反應溫度見下表，反應過程中容器Ⅰ、Ⅲ中CH3OH的物質的量隨時間變更關系如下圖所示：容器溫度/℃起始物質的量/molCO(g)H2(g)CH3OH(g)ⅠT10.20.40ⅡT1000.4ⅢT20.20.40下列說法正確的是()A.在前20min內，容器Ⅰ中反應的平均速率為v(H2)＝0.012mol·L－1·min－1B.達到平衡后，容器Ⅰ中再充入0.20molCO和0.20molCH3OH，此時v(正)>v(逆)C.達到平衡時，容器Ⅱ中的壓強肯定大于容器Ⅰ中的壓強的兩倍D.將容器Ⅲ改為絕熱容器，試驗起始溫度為T2，達到平衡時，CO的轉化率小于50%解析v(H2)＝2v(CH3OH)＝2×eq\f(\f(0.12mol,2L),20min)＝0.006mol·L－1·min－1，A項錯誤；原平衡時，K＝eq\f(\f(0.12,2),\f(0.08,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.16,2)))\s\up12(2))＝234.375，Qc＝eq\f(\f(0.32,2),\f(0.28,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.16,2)))\s\up12(2))＝178.57，Qc<K，反應應正向移動，則v(正)>v(逆)，B項正確；Ⅱ中投入量相當于I中的2倍，容器體積固定，則為加壓，平衡正向移動，壓強小于2倍，C項錯誤；原容器Ⅲ中，CO的轉化率為eq\f(0.1mol,0.2mol)×100%＝50%，從圖分析知，Ⅲ相對于Ⅰ先產生拐點，則Ⅲ對應的溫度高，Ⅲ中平衡時CH3OH的物質的量小，說明高溫下平衡逆向移動，正反應為放熱反應，在絕熱容器中反應，相當于上升溫度，平衡逆向移動，CO的轉化率減小，D項正確。答案BD11.(2024·江蘇南京鹽城二模)肯定溫度下，在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發生反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)各容器中起始物質的量濃度與反應溫度如下表所示，反應過程中甲、丙容器中CO2的物質的量隨時間變更關系如下圖所示。容器溫度/℃起始物質的量濃度/(mol·L－1)NO(g)CO(g)N2CO2甲t10.100.1000乙t2000.100.20丙t20.100.1000下列說法正確的是()A.該反應的正反應為吸熱反應B.乙容器中反應達到平衡時，N2的轉化率小于40%C.達到平衡時，乙容器中的壓強肯定大于甲容器的2倍D.丙容器中反應達到平衡后，再充入0.10molNO和0.10molCO2，此時v(正)<v(逆)解析起始時，甲、丙投入的量相等，但甲先有拐點，則甲中的溫度高，甲對應的CO2少，所以升溫時反應逆向移動，則該反應為放熱反應，A項錯誤；乙和丙的溫度相同，丙中起始投入量相等于乙中的一半，丙中平衡時，n(CO2)＝0.12mol，n(N2)＝0.06mol，相當于丙中N2的轉化率為(0.1－0.06)/0.1＝40%，乙相對于丙而言，相當于加壓，平衡正向移動，則N2的轉化率減小，即小于40%，B項正確；乙中起始投入量為甲的2倍，平衡時，乙中的壓強小于甲中的壓強為2倍，乙中的溫度(t2)小于甲中的溫度(t1)，低溫下對應的壓強也小，則乙中的壓強肯定小于甲中的2倍，C項錯誤；丙容器中平衡時，n(N2)＝0.06mol，n(CO2)＝0.12mol，n(NO)＝n(CO)＝0.08mol，K＝eq\f(\f(0.06,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.12,2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.08,2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.08,2)))\s\up12(2))＝42.19，再充入0.10molNO和0.10molCO2時，Q＝eq\f(\f(0.06,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.22,2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.18,2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.08,2)))\s\up12(2))＝28.14，即Qc<K，則平衡應正向移動，所以v(正)>v(逆)，D項錯誤。答案B文字敘述型12.(2013·江蘇化學，15)肯定條件下存在反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反應放熱。現有三個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，700℃條件下起先反應。達到平衡時，下列說法正確的是()A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應的平衡常數相同C.容器Ⅰ中CO的物質的量比容器Ⅱ中的多D.容器Ⅰ中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO2的轉化率之和小于1解析容器Ⅰ中正向建立平衡，容器Ⅱ中逆向建立平衡，由于正反應放熱、容器為絕熱，前者溫度高，反應速率快，A錯誤；容器Ⅰ中溫度高，相對于容器Ⅱ相當于上升溫度平衡逆向移動，CO轉化率低，剩余的多，C正確；容器Ⅲ的投料量是容器Ⅰ的2倍，由于是氣體體積相等的反應，若溫度相同，最終建立等效平衡，但由于容器Ⅲ的投料量多，放出的熱量多，兩容器的溫度不同，所以平衡常數不同，B錯誤；若容器Ⅰ、Ⅱ建立等效平衡，則容器Ⅰ中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO2的轉化率之和為1，由A、C分析可知，Ⅰ中溫度高，CO的轉化率低，所以兩者之和小于1，D正確。答案CD13.在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4molSO2和2molO2，發生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。2min后，反應達到平衡，生成SO3為1.4mol，同時放出熱量QkJ。則下列分析正確的是()A.若反應起先時容器體積為2L，則v(SO3)＝0.35mol·L－1·min－1B.2min后，向容器中再通入肯定量的SO3氣體，重新達到平衡時，SO2的含量降低C.若把條件“恒溫恒壓”改為“恒壓絕熱”，則平衡后n(SO3)大于1.4molD.若把條件“恒溫恒壓”改為“恒溫恒容”，則平衡時放出熱量小于QkJ解析若反應起先時容器體積為2L，該反應氣體物質的量減小，氣體體積變小，則v(SO3)>eq\f(1.4,2×2)mol·L－1·min－1＝0.35mol·L－1·min－1，A項錯誤；2min后，向容器中再通入肯定量的SO3氣體，因為是恒溫恒壓條件下，平衡不移動，重新達到平衡時，SO2的含量不變，B項錯誤；若把條件“恒溫恒壓”改為“恒壓絕熱”，反應放熱，升溫平衡左移，則平衡后n(SO3)小于1.4mol，C項錯誤；該反應氣體物質的量減小，若把條件“恒溫恒壓”改為“恒溫恒容”，相當于減壓，平衡左移，則平衡時放出熱量小于QkJ，D項正確。答案D【歸納總結】等效平衡內容是中學基礎理論學問中最難理解的部分之一，是江蘇高考必考題型，為選擇題中的壓軸題，要求學生具備平衡的思想，要有很強的邏輯思維實力，同學們在學習時感到特殊的困難，若在平常的學習中，形成肯定的解題思路則可達到事半功倍的效果。如對于某些化學平衡問題，在解答過程中若建立“虛擬過程”模型，然后進行參照對比，可以使看似困難的問題簡潔化。過程虛擬法：就是在分析或解決問題時，依據須要和可能，虛擬出能便利解題的對象，并以此為中介，實現由條件向結論轉化的思維方法。極端假設法：是科學探討中常用的一種思維方法。極端假設是指依據已知的條件，把困難問題假設為處于志向的極端狀態，站在極端的角度去分析、考慮問題，使其因果關系顯得非常明顯、簡潔，從而快速地作出正確推斷的方法。【學問網絡回顧】1.已知反應CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在肯定溫度和壓強下于密閉容器中，反應達到平衡。下列敘述正確的是()A.上升溫度，K增大B.減小壓強，n(CO2)增加C.更換高效催化劑，α(CO)增大D.充入肯定量的氮氣，n(H2)不變答案D2.(2024·揚州模擬)現有下列兩個圖像：下列反應中符合上述圖像的是()A.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0B.2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0C.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0D.H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH＞0解析由左邊的圖像可知，溫度越高生成物的濃度越大，說明上升溫度，平衡向正反應移動，故正反應為吸熱反應；由右邊圖像可知，相交點左邊未達平衡，相交點為平衡點，相交點右邊壓強增大，平衡被破壞，v逆＞v正，平衡向逆反應方向移動，說明正反應為氣體物質的量增大的反應；綜合上述分析可知，可逆反應正反應為吸熱反應且正反應為氣體物質的量增大的反應。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，為放熱反應，正反應是氣體物質的量減小的反應，A不符合；2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0，為吸熱反應，正反應是氣體物質的量增大的反應，B符合；4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0，正反應是氣體物質的量增大的反應，但為放熱反應，C不符合；H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH＞0，為吸熱反應，但正反應是氣體物質的量減小的反應，D不符合。答案B3.(2024·江蘇通揚泰淮三模)溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5，發生反應：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝akJ/mol(a>0)0～10min保持容器溫度不變，10min時變更一種條件，整個過程中PCl5、PCl3、Cl2的物質的量隨時間的變更如圖所示。下列說法正確的是()A.0～4min的平均速率v(Cl2)＝0.05mol/(L·min)B.10min時變更的條件是分別出肯定量的PCl5C.起始時向該容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，保持溫度為T，反應達平衡時放出的熱量大于1.6akJD.溫度為T，起始時向該容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2，反應達到平衡前，v(正)＞v(逆)解析v(Cl2)＝eq\f(\f(0.2mol,2.0L),4min)＝0.025mol/(L·min)，A項錯誤；若分別出PCl5，則平衡會逆向移動，再次達到平衡時，PCl3和Cl2的物質的量削減，與圖像不吻合，B項錯誤；充入1.0molPCl5，相當于充入1.0molPCl3和1.0molCl2，平衡時，PCl3為0.2mol，即轉化0.8molPCl3，共放出0.8akJ熱量，若充入2.0molPCl3和2.0molCl2，相當于加壓，平衡向逆向移動，所以放出的熱量大于2×0.8akJ熱量，C項正確；K＝eq\f(\f(0.2,2)×\f(0.2,2),\f(0.8,2))＝0.025，Qc＝eq\f(\f(0.1,2)×\f(0.1,2),\f(1,2))＝0.005，Qc<K，平衡應正向移動，所以v(正)＞v(逆)，D項正確。答案CD4.化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。(1)利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS2晶體，發生如下反應：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)ΔH＞0Ⅰ如圖所示，反應Ⅰ在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“＞”“＜”或“＝”)。上述反應體系中循環運用的物質是________。(2)CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示。該反應ΔH________0(填“＞”或“＜”)。實際生產條件限制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)由題意可知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經過兩步轉化：①TaS2＋2I2TaI4＋S2，②TaI4＋S2TaS2＋2I2，即反應Ⅰ先在溫度T2端正向進行，后在溫度T1端逆向進行，反應Ⅰ的ΔH大于0，因此溫度T1小于T2，該過程中循環運用的物質是I2。(2)從圖像來看，隨著溫度的上升，CO的轉化率變小，故ΔH<0，綜合溫度、壓強對CO轉化率的影響來看，在題給壓強下，CO的轉化率已經很大，不必再增大壓強。答案(1)<I2(2)<在1.3×104kPa下，CO的轉化率已較高，再增大壓強CO轉化率提高不大，同時生產成本增加，得不償失一、選擇題1.在肯定條件下，合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，反應達到平衡后，下列說法正確的是()A.上升溫度，正反應速率加快，逆反應速率減小，平衡正向移動B.增大壓強，平衡正向移動C.減小反應物濃度，平衡正向移動D.加入催化劑，對逆反應的反應速率影響更大，平衡正向移動解析上升溫度，正、逆反應速率均增大，由于合成氨反應是放熱反應，上升溫度，平衡逆向移動，A項錯誤；該反應是反應后氣體分子總數減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，B正確；減小反應物濃度，平衡逆向移動，C項錯誤；加入催化劑，同等程度地增大正、逆反應的反應速率，平衡不移動，D項錯誤。答案B2.下列事實不能用勒夏特列原理說明的是()A.試驗室中用排飽和食鹽水法收集氯氣B.合成氨工廠生產過程中通常采納較高壓強C.工業上生產硫酸過程中，通入過量空氣以提高SO2利用率D.由NO2(g)、N2O4(g)組成的平衡體系加壓后最終顏色比加壓前深解析Cl2＋H2OHCl＋HClO，飽和食鹽水中Cl－濃度大，使上述平衡逆向移動，削減Cl2的溶解和反應，可用勒夏特列原理說明，A項正確；N2＋3H22NH3，增壓平衡正向移動，有利于反應物轉化率的提高，可用勒夏特列原理說明，B項正確；增大一種反應物的濃度，平衡正向移動，可以提高另外一種反應物的轉化率，可用勒夏特列原理說明，C項正確；2NO2(g)N2O4(g)，增大壓強，平衡正向移動，氣體的顏色應當變淺，但增壓后容器的體積減小，N2O4和NO2的濃度均增大，所以氣體的顏色加深，氣體顏色的加深不是由于平衡的移動，而是由于氣體濃度的增大而引起的，不能用勒夏特列原理說明，D項錯誤。答案D3.CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質，它們之間能緩慢地發生如下反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0，現利用此反應，擬設計一種環保裝置，用來消退汽車尾氣對大氣的污染，下列設計方案可以提高尾氣處理效率的是()①選用適當的催化劑②提高裝置溫度③降低裝置的壓強④裝置中放入堿石灰A.①③ B.②④C.①④ D.②③解析①選用適當催化劑雖不能提高反應物的轉化率，但能加快反應速率，正確；②因為該反應的正反應為放熱反應，所以上升溫度，平衡向逆反應方向移動，錯誤；③該反應的正反應為氣體體積減小的反應，因此降低壓強，能使平衡向逆反應方向移動，錯誤；④裝置中放入堿石灰能汲取CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應方向移動，正確。答案C4.在肯定體積的密閉容器中，進行如下化學反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，K為化學平衡常數，其中K和溫度的關系如下表：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6依據以上信息推斷以下說法正確的是()A.此反應為放熱反應B.此反應只有達到平衡時，密閉容器中的壓強才不會變更C.此反應達到1000℃時的反應速率比700℃時大D.該反應的化學平衡常數越大，反應物的轉化率越低解析正反應吸熱，A項錯誤；反應前后氣體體積不變，壓強始終不變，B項錯誤；溫度越高反應速率越快，C項正確；化學平衡常數越大，反應物的轉化率越高，D項錯誤。答案C5.在體積為VL的密閉容器中存在化學平衡：2NO2(g)N2O4(g)，ΔH＜0。現保持溫度不變，將容器體積縮小一半后，下列說法不正確的是()A.容器內氣體顏色變深B.容器內NO2分子數削減C.混合氣體的平均相對分子質量增大D.NO2的物質的量分數增大解析保持溫度不變，將容器體積縮小一半，增大了壓強，平衡向正反應方向移動，但c(NO2)增大，容器內氣體顏色變深，A項正確；依據上述分析，平衡正向移動，NO2的分子數削減，B項正確；依據M＝m÷n，密閉容器中質量不變，平衡正向移動，n減小，混合氣體的平均相對分子質量增大，C項正確；依據上述分析，平衡正向移動，NO2的物質的量分數減小，D項錯誤。答案D6.肯定量的混合氣體在密閉容器中發生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)，達到平衡后測得A的濃度為0.5mol·L－1，保持溫度不變，將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達到平衡后，測得A的濃度為0.8mol·L－1，則下列敘述正確的是()A.平衡向正反應方向移動B.x＋y<zC.B的物質的量濃度減小D.C的體積分數降低解析壓縮容器的容積時體系壓強增大，假設平衡不移動，A的濃度應為1mol·L－1，但再次平衡后小于1mol·L－1，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，依據平衡移動原理知，x＋y>z，平衡向正反應方向移動，C的體積分數增大，因為壓縮了容器的容積，則B的物質的量濃度增大，故A項正確，B、C、D項錯誤。答案A7.在肯定條件下，甲醇發生脫氫反應生成甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡轉化率隨溫度的變更曲線如圖所示。下列有關說法正確的是()A.甲醇脫氫反應的焓變ΔH<0B.600K時，Y點甲醇的v正<v逆C.從Y點到Z點可通過增大壓強D.在T1K時，該反應的平衡常數為8.1解析分析圖像可知，甲醇的轉化率隨溫度的上升而增大，說明該脫氫反應是吸熱反應，ΔH>0，A項錯誤；600K時，Y點在平衡曲線之上，可通過減小甲醇的轉化率達到平衡，即應使平衡逆向移動，故此時甲醇的v正<v逆，B項正確；在Y點時增大壓強，平衡逆向移動，甲醇的轉化率減小，不能到Z點，C項錯誤；在T1K時，僅僅知道甲醇的轉化率是不能計算該反應的平衡常數的，D項錯誤。答案B8.(2024·南京期末)在容積肯定的密閉容器中，置入肯定量的一氧化氮和足量碳發生化學反應：C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡時c(NO)與溫度T的關系如圖所示，則下列說法正確的是()A.該反應的ΔH＞0B.若該反應在T1、T2時的平衡常數分別為K1、K2，則K1＜K2C.在T2時，若反應體系處于狀態D，則此時v正＞v逆D.若狀態B、C、D的壓強分別為pB、pC、pD，則pC＝pD＞pB解析由圖可知，溫度越高平衡時c(NO)越大，即上升溫度平衡逆反應方向移動，所以正反應為放熱反應，即ΔH＜0，A錯誤；該反應正反應是放熱反應，上升溫度平衡向逆反應方向移動，所以升溫化學平衡常數減小，故K1＞K2，B錯誤；T2時反應處于狀態D，c(NO)高于平衡濃度，故反應向正反應進行，則肯定有v(正)＞v(逆)，C正確；達到平衡狀態時，壓強和溫度成正比例關系，則pB＝pD＜pC，D錯誤。答案C9.在初始溫度為500℃、容積恒定為10L的三個密閉容器中，如圖充料發生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－25kJ/mol。已知乙達到平衡時氣體的壓強為起先時的0.55倍；乙、丙中初始反應方向不同，平衡后對應各組分的體積分數相等。下列分析正確的是()A.剛起先反應時速率：甲>乙B.平衡后反應放熱：甲>乙C.500℃下該反應平衡常數：K＝3×102D.若a≠0，則0.9<b<1解析由于甲、乙兩容器起始時同溫、同體積、同投料量，所以剛起先反應時，兩者速率相等，A錯誤；由于正反應放熱，甲容器絕熱，所以起先反應后，甲容器溫度高于乙，溫度上升，相當于平衡向逆反應方向移動，所以平衡時，甲容器中轉化率小于乙容器，所以放出的熱量少，B錯誤；eq\a\vs4\ac\hs10\co8(,CO2（g）,＋,3H2（g）,,CH3OH（g）,＋,H2O（g）,n（始）/mol,1,,3,,0,,0,n（變）/mol,x,,3x,,x,,x,n（平）/mol,1－x,,3－3x,,x,,x)eq\f(p（始）,p（平）)＝eq\f(n（始）,n（平）)＝eq\f(4,4－2x)＝eq\f(1,0.55)，x＝0.9molK＝eq\f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）)＝eq\f(0.09×0.09,0.01×（0.03）3)＝3×104，C錯誤；乙、丙最終建立等效平衡，由于乙平衡時n(CH3OH)＝n(H2O)＝0.9，丙逆向建立平衡，所以b>0.9，D正確。答案D10.(2024·江蘇南通揚州等六市其次次調研)兩個容積均為2L的密閉容器Ⅰ和Ⅱ中發生反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，起始物質的量見下表。試驗測得兩容器不同溫度下達到平衡時CO2的物質的量如下圖所示，下列說法正確的是()A.N點的平衡常數為0.04B.M、N兩點容器內的壓強：P(M)＞2P(N)C.若將容器Ⅰ的容積改為1L，T1溫度下達到平衡時c(CO2)＝0.25mol·L－1D.若將容器Ⅱ改為絕熱容器，試驗起始溫度為T1，達平衡時NO的轉化率小于16.7%解析N點和M點的溫度相同，所以平衡常數相等，則：eq\a\vs4\ac\hs10\co8(,2NO（g）,＋,2CO（g）,,N2（g）,＋,2CO2（g），,起始,6mol,,2mol,,0,,0,平衡,5mol,,1mol,,0.5mol,,1mol,轉化,1mol,,1mol,,0.5mol,,1mol)K＝eq\f(\f(0.5,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(2))＝0.04，A項正確；容器Ⅱ中，6molNO和2molCO的投料等價于2molNO和6molCO，Ⅱ中投入量相當于Ⅰ中的2倍，由于體積相等，故Ⅱ相當于加壓，平衡正向移動，M處壓強小于N處的2倍，B項錯誤；Ⅱ中c(CO2)＝1mol/2L＝0.5mol·L