第七章第二节

第二节 化学平衡状态 化学平衡的移动 一、化学平衡一、化学平衡1.1.可逆反应可逆反应(1)(1)定义：定义：_条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。逆反应方向进行的反应。(2)(2)特点：特点：反应物和生成物同时存在。反应物和生成物同时存在。任一反应物的转化率任一反应物的转化率_100%_100%。在一定条件下可达平衡状态。在一定条件下可达平衡状态。相同相同小于小于2.2.化学平衡化学平衡(1)(1)建立过程：建立过程：反应刚开始时，反应物浓度最大，反应刚开始时，反应物浓度最大，_反应速率最大；生成物反应速率最大；生成物浓度为浓度为0 0，_反应速率为反应速率为0 0。随着反应的进行，反应物浓度逐渐随着反应的进行，反应物浓度逐渐_，正反应速率逐渐，正反应速率逐渐_；生成物浓度逐渐；生成物浓度逐渐_，逆反应速率逐渐，逆反应速率逐渐_，最终正、，最终正、逆反应速率逆反应速率_，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓度均保持不变。度均保持不变。正正逆逆减小减小减减小小增大增大增大增大相等相等(2)(2)特点：特点：正反应速率正反应速率= =逆反应速率逆反应速率浓度或浓度或百分含量百分含量二、外界因素对化学平衡的影响二、外界因素对化学平衡的影响1.1.化学平衡移动的过程化学平衡移动的过程2.2.平衡移动方向与反应速率的关系平衡移动方向与反应速率的关系(1)v(1)v(正正)_v()_v(逆逆) )，平衡向正反应方向移动。，平衡向正反应方向移动。(2)v(2)v(正正)_v()_v(逆逆) )，平衡不移动。，平衡不移动。(3)v(3)v(正正)_v()_v(逆逆) )，平衡向逆反应方向移动。，平衡向逆反应方向移动。3.3.外界因素对化学平衡外界因素对化学平衡的影响的影响 正正逆逆减小减小增大增大不不吸热反应吸热反应放热反应放热反应不能不能如一定温度下，密闭容器中进行反应：如一定温度下，密闭容器中进行反应：N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g) (g) H0v()v(逆逆) )时，平衡才向正反应方向移动。时，平衡才向正反应方向移动。(2)(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他反应物的转化率提高。动时，只会使其他反应物的转化率提高。(3)(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。强的影响。【典例【典例2 2】(2013(2013佛山模拟佛山模拟) )某化学科研小组研究在其他条件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( (图中图中p p表示压强，表示压强，T T表示温度，表示温度，n n表示物质的量表示物质的量) )根据以上规律判断，下列结论正确的是根据以上规律判断，下列结论正确的是( )( )A.A.反应反应：H00，p p2 2pp1 1B.B.反应反应：H00，T T1 1T00，T T2 2TT1 1或或H00，T T2 2TT1 1D.D.反应反应：H0TT1 1【解题指南【解题指南】解答本题时需明确：解答本题时需明确：(1)(1)定点分析定点分析固定某一条件，观察另一条件的改变对反应固定某一条件，观察另一条件的改变对反应的影响；的影响；(2)(2)同压强时，温度越高同压强时，温度越高 到达平衡所需时间就越短；到达平衡所需时间就越短；(3)(3)同温度时，压强越大同温度时，压强越大 到达平衡所需时间就越短；到达平衡所需时间就越短；(4)(4)使用催化剂使用催化剂 到达平衡所需时间就越短。到达平衡所需时间就越短。【解析【解析】选选C C。反应。反应中温度降低，中温度降低，A A的平衡转化率升高，说明的平衡转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，H0pp1 1，A A错；错；反应反应中中T T1 1先达到平衡，说明先达到平衡，说明T T1 1TT2 2，温度降低，温度降低，n(Cn(C) )增大，说增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，H0TT1 1，则温度升高，则温度升高，A A的平衡转化率增大，的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，H00，D D错。错。【变式训练【变式训练】( (双选双选)(2013)(2013韶关模拟韶关模拟) )在某一容积可变的密闭在某一容积可变的密闭容器中，反应容器中，反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H00达到平衡后，缩达到平衡后，缩小体积，下列说法中不正确的是小体积，下列说法中不正确的是( )( )A.A.平衡发生移动平衡发生移动B.IB.I2 2的转化率增大的转化率增大C.C.反应速率加快反应速率加快D.D.混合气体颜色加深混合气体颜色加深【解析【解析】选选A A、B B。缩小容器体积，将使各物质的浓度均增大，。缩小容器体积，将使各物质的浓度均增大，因此反应速率加快，故因此反应速率加快，故C C项正确；项正确；I I2 2(g)(g)的浓度增大，导致体系的浓度增大，导致体系的颜色加深，故的颜色加深，故D D项正确，由此反应前后气体的化学计量数不项正确，由此反应前后气体的化学计量数不变，故平衡不发生移动，所以变，故平衡不发生移动，所以A A、B B项均错误。项均错误。考点考点 3 3 化学平衡图像化学平衡图像 1.1.一般解题思路一般解题思路这类题目是讨论自变量这类题目是讨论自变量x(x(如时间、温度、压强等如时间、温度、压强等) )与函数值与函数值y(y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率等如物质的量、浓度、质量分数、转化率等) )之间的定量或定之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目：性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目：(1)(1)分析纵横坐标及曲线表示的意义。分析纵横坐标及曲线表示的意义。(2)(2)分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。(3)(3)分析特殊点分析特殊点( (起点、拐点、终点起点、拐点、终点) )及其含义。及其含义。(4)(4)有两个以上变量时，先固定一个变量，讨论其他两个变量有两个以上变量时，先固定一个变量，讨论其他两个变量的关系。的关系。2.2.图像类型及解题要领图像类型及解题要领(1)(1)速率压强速率压强( (或温度或温度) )图像：图像：特点：曲线的意义是外界条件特点：曲线的意义是外界条件( (如温度、压强等如温度、压强等) )对正、逆反应对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强增大后正反应速率增大得快，平衡向正向移动。增大后正反应速率增大得快，平衡向正向移动。(2)(2)转化率转化率( (或质量分数等或质量分数等) )压强、温度图像：压强、温度图像：特点：表示多个外界条件同时变化时，特点：表示多个外界条件同时变化时，A A的转化率的变化规律。的转化率的变化规律。解决这类图像题，采用解决这类图像题，采用“定一议二定一议二”，即把自变量，即把自变量( (温度、压温度、压强强) )之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。 特点：曲线上的点表示平衡状态，、点则未达平衡状态，特点：曲线上的点表示平衡状态，、点则未达平衡状态，点要达到平衡状态需向点要达到平衡状态需向B B的百分含量减小的方向移动，点的百分含量减小的方向移动，点要达到平衡状态需向要达到平衡状态需向B B的百分含量增大的方向移动。的百分含量增大的方向移动。(3)(3)质量分数时间图像：质量分数时间图像：特点：表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中特点：表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D D的的含量高低。解题方法是含量高低。解题方法是“先拐先平先拐先平”，即曲线先折拐的首先达，即曲线先折拐的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低，再依据外到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低，再依据外界条件对平衡的影响分析。界条件对平衡的影响分析。【高考警示【高考警示】(1)(1)在图像题中一定要注意看清横、纵坐标表示的意义及图像中在图像题中一定要注意看清横、纵坐标表示的意义及图像中曲线的变化趋势。曲线的变化趋势。(2)(2)不要忽视图像中的比例关系，比例关系一般涉及计算问题。不要忽视图像中的比例关系，比例关系一般涉及计算问题。(3)(3)有些图像中曲线的斜率可以反映出变化的程度，不要忽视。有些图像中曲线的斜率可以反映出变化的程度，不要忽视。【典例【典例3 3】(2011(2011安徽高考安徽高考) )电镀废液中电镀废液中CrCr2 2 可通过下列反可通过下列反应转化成铬黄应转化成铬黄(PbCrO(PbCrO4 4) )：CrCr2 2 (aq)+2Pb (aq)+2Pb2+2+(aq)+H(aq)+H2 2O(l) 2PbCrOO(l) 2PbCrO4 4(s)+2H(s)+2H+ +(aq) (aq) H00该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是确的是( )( )27O27O【解题指南【解题指南】解答该题要注意以下解答该题要注意以下2 2点：点：(1)(1)平衡常数只与温度有关，且该反应的正反应为放热反应，平衡常数只与温度有关，且该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。升高温度，平衡常数减小。(2)(2)注意图像中横纵坐标的含义及图像中曲线的变化趋势。注意图像中横纵坐标的含义及图像中曲线的变化趋势。【解析【解析】选选A A。平衡常数只受温度影响。对于放热反应，升高。平衡常数只受温度影响。对于放热反应，升高温度，化学平衡常数减小；对于吸热反应，升高温度，化学平温度，化学平衡常数减小；对于吸热反应，升高温度，化学平衡常数增大，衡常数增大，A A正确；正确；pHpH增大，增大，c(Hc(H+ +) )减小，平衡向右移动，故减小，平衡向右移动，故CrCr2 2 转化率增大，转化率增大，B B错误；升高温度，正、逆反应速率都加错误；升高温度，正、逆反应速率都加快，快，C C错误；增大错误；增大c(Pbc(Pb2+2+),),平衡向右移动，平衡向右移动，n(Crn(Cr2 2 ) )将减小，将减小，D D错误。错误。27O27O【互动探究【互动探究】(1)(1)在该题中，反应在该题中，反应CrCr2 2 (aq)+2Pb (aq)+2Pb2+2+(aq)+H(aq)+H2 2O(l) 2PbCrOO(l) 2PbCrO4 4(s)+2H(s)+2H+ +(aq)(aq)达到达到平衡后，如果继续加水，则平衡向哪个方向移动？平衡后，如果继续加水，则平衡向哪个方向移动？提示：提示：平衡逆向移动。平衡逆向移动。H H2 2O O为溶剂，浓度变化可以忽略，可以为溶剂，浓度变化可以忽略，可以类比气体反应平衡时减小压强，平衡向微粒数增多的方向移类比气体反应平衡时减小压强，平衡向微粒数增多的方向移动。动。(2)(2)选项选项C C中升高温度，平衡向哪个方向移动？中升高温度，平衡向哪个方向移动？提示：提示：因为正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向因为正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动。移动。27O【备选考点【备选考点】化学平衡移动和反应物转化率的变化化学平衡移动和反应物转化率的变化1.1.转化率转化率100%反应物的起始浓度反应物的平衡浓度转化率反应物的起始浓度2.2.外界因素对化学平衡和转化率的影响外界因素对化学平衡和转化率的影响(1)(1)反应前后气体体积不相等的反应。如反应前后气体体积不相等的反应。如2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g) (g) H00条件变化条件变化平衡移动平衡移动转化率变化转化率变化增大增大O O2 2浓度浓度正移正移SOSO2 2的转化率增大的转化率增大,O,O2 2的转化率减小的转化率减小升高温度升高温度逆移逆移SOSO2 2、O O2 2的转化率都减小的转化率都减小增大压强增大压强正移正移SOSO2 2、O O2 2的转化率都增大的转化率都增大(2)(2)对于反应前后气体体积相等的反应。如：对于反应前后气体体积相等的反应。如：H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)(g)=2HI(g)。条件变化条件变化平衡移动平衡移动转化率变化转化率变化增大增大H H2 2的浓度的浓度正移正移H H2 2的转化率减小的转化率减小,I,I2 2的转化率的转化率增大增大增大压强增大压强不移动不移动转化率不变转化率不变3.3.惰性气体对化学平衡、转化率的影响惰性气体对化学平衡、转化率的影响(1)(1)恒容容器通入惰性气体：反应体系中各物质的浓度不变；恒容容器通入惰性气体：反应体系中各物质的浓度不变；各物质的反应速率不变；平衡不受影响；反应物的转化率不变。各物质的反应速率不变；平衡不受影响；反应物的转化率不变。(2)(2)恒压容器中通入惰性气体：反应体系中各物质的浓度减小，恒压容器中通入惰性气体：反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减小；平衡向气体体积增大的方向移动。反应速率减小；平衡向气体体积增大的方向移动。若正反应为气体体积增大的反应，则反应物的转化率增大。若正反应为气体体积增大的反应，则反应物的转化率增大。若正反应为气体体积减小的反应，则反应物的转化率减小。若正反应为气体体积减小的反应，则反应物的转化率减小。【高考警示【高考警示】(1)(1)增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。如合成氨增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。如合成氨的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率增大。增大。(2)(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质的浓度都减小。各种气体物质的浓度都减小。(3)(3)压强增大，平衡不一定移动，可从压强增大，平衡不一定移动，可从v(v(正正) )与与v(v(逆逆) )的变化分的变化分析。如下表析。如下表改变条件改变条件v(v(正正) )、v(v(逆逆) )变化变化平衡移动平衡移动恒容容器充入恒容容器充入惰性气体惰性气体v(v(正正) )、v(v(逆逆) )不变不变平衡平衡不移动不移动反应前后气体反应前后气体相等反应相等反应, ,压缩压缩容器体积容器体积v(v(正正) )、v(v(逆逆) )都增大都增大, ,且且v(v(正正)=v()=v(逆逆) )平衡平衡不移动不移动【典例【典例】恒温恒容条件下，下列叙述正确的是恒温恒容条件下，下列叙述正确的是( )( )A.A.甲、乙两容器中分别加入甲、乙两容器中分别加入1gSO1gSO2 2、1gO1gO2 2与与2gSO2gSO2 2、2gO2gO2 2，反应，反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g)(g)达到平衡，达到平衡，SOSO2 2的转化率前者大的转化率前者大B.B.反应反应2HI(g) H2HI(g) H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)(g)达平衡，增大达平衡，增大HIHI的物质的量，的物质的量，平衡不移动平衡不移动C.C.反应反应2HI(g) H2HI(g) H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)(g)达平衡，增大达平衡，增大HIHI的物质的量，的物质的量，HIHI分解率不变，体积分数不变分解率不变，体积分数不变D.D.反应反应2NO2NO2 2(g) N(g) N2 2O O4 4(g)(g)达到平衡时，再向容器内通入一达到平衡时，再向容器内通入一定量的定量的NONO2 2(g)(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NONO2 2的体积分数增大的体积分数增大【解析【解析】选选C C。反应。反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g)(g)，甲容器与乙容，甲容器与乙容器相比较，甲容器中气体压强是乙容器中气体压强的器相比较，甲容器中气体压强是乙容器中气体压强的1/21/2，所以，所以乙中压强大，乙中压强大，SOSO2 2的转化率高，的转化率高，A A错；错；2HI(g) H2HI(g) H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)(g)达达到平衡时，增加到平衡时，增加HIHI的量，平衡向正反应方向移动，但是的量，平衡向正反应方向移动，但是HIHI的转化的转化率不变，体积分数不变，率不变，体积分数不变，B B错、错、C C对；反应对；反应2NO2NO2 2(g) N(g) N2 2O O4 4(g)(g)达达到平衡，再加入到平衡，再加入NONO2 2(g)(g)，如果是恒容容器，则，如果是恒容容器，则NONO2 2的体积分数减的体积分数减小；如果是恒压容器，小；如果是恒压容器，NONO2 2的体积分数不变，的体积分数不变，D D错。错。 1.(20131.(2013韶关模拟韶关模拟) )一定条件下，将一定条件下，将NONO2 2与与SOSO2 2以体积比以体积比1212置置于密闭容器中发生反应：于密闭容器中发生反应：NONO2 2(g)+SO(g)+SO2 2(g) SO(g) SO3 3(g)+NO(g)(g)+NO(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是下列能说明反应达到平衡状态的是( )( )A.A.体系压强保持不变体系压强保持不变B.B.混合气体颜色保持不变混合气体颜色保持不变C.SOC.SO3 3和和NONO的体积比保持不变的体积比保持不变D.D.每消耗每消耗1molNO1molNO2 2的同时生成的同时生成1molSO1molSO3 3【解析【解析】选选B B。由于反应前后气体的化学计量数相等，故反应。由于反应前后气体的化学计量数相等，故反应过程中体系的总物质的量是一个常数，因此反应过程中，体系过程中体系的总物质的量是一个常数，因此反应过程中，体系的压强也不随时间的变化而变化，故的压强也不随时间的变化而变化，故A A项不对。混合气体的颜项不对。混合气体的颜色不变，说明色不变，说明NONO2 2的浓度不再变化，说明此时反应达到了平衡的浓度不再变化，说明此时反应达到了平衡状态，故状态，故B B项正确。由于项正确。由于SOSO3 3和和NONO均为反应产物，二者的体积比均为反应产物，二者的体积比永远是永远是1111，故，故C C项不对。无论是否是平衡状态，每生成项不对。无论是否是平衡状态，每生成1mol 1mol SOSO3 3必然消耗必然消耗1molNO1molNO2 2，故，故D D项不对。项不对。2.(20132.(2013南昌模拟南昌模拟) )下列对化学平衡移动的分析中，不正确的下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是是( )( )已达平衡的反应已达平衡的反应C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g)，当增加反应，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应已达平衡的反应N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)，当增大，当增大N N2 2的浓度的浓度时，平衡向正反应方向移动，时，平衡向正反应方向移动，N N2 2的转化率一定升高的转化率一定升高有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积减小的方向移动向气体体积减小的方向移动有气体参加的反应平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，有气体参加的反应平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动平衡一定不移动A.A. B. B. C. C. D. D.【解析【解析】选选D D。C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g)，当增加碳的物，当增加碳的物质的量时，平衡不移动，质的量时，平衡不移动，不对；当增大不对；当增大N N2 2的浓度时，平衡向的浓度时，平衡向正反应方向移动，正反应方向移动，N N2 2的转化率降低，的转化率降低，不对；不对；如果同时改变如果同时改变其他条件，平衡不一定向气体体积减小的方向移动；有气体参其他条件，平衡不一定向气体体积减小的方向移动；有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，容器内压加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，容器内压强减小，平衡可能发生移动，强减小，平衡可能发生移动，错误。错误。3.(20133.(2013广州模拟广州模拟) )在恒容密闭的容器中存在下列反应：在恒容密闭的容器中存在下列反应：CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)。平衡时。平衡时COCO2 2(g)(g)的物质的量浓度的物质的量浓度c(COc(CO2 2) )与温度与温度T T的关系如图所示。下列说法错误的是的关系如图所示。下列说法错误的是( )( )A.A.反应反应CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)的的H00B.B.在在T T2 2时，若反应处于状态时，若反应处于状态D D，则一定有，则一定有v(v(正正)v()00，A A项项错误。在错误。在T T2 2时，时，D D点点COCO2 2的浓度大于平衡状态时的浓度，故反应的浓度大于平衡状态时的浓度，故反应应向逆反应方向进行，所以有应向逆反应方向进行，所以有v(v(正正)v()v(逆逆) )，B B项正确。温度升项正确。温度升高时，平衡右移，高时，平衡右移，COCO的浓度减小，故的浓度减小，故C C项正确。使用催化剂，项正确。使用催化剂，不能改变化学平衡状态，故不能改变化学平衡状态，故D D项错误。项错误。4.4.向一容积为向一容积为1L1L的密闭容器中加入一定量的的密闭容器中加入一定量的X X、Y Y，发生化学，发生化学反应反应aX(g)+2Y(s) bZ(gaX(g)+2Y(s) bZ(g) ) H00。下图是容器中。下图是容器中X X、Z Z的物的物质的量浓度随时间变化的曲线。质的量浓度随时间变化的曲线。 根据以上信息判断，下列说法根据以上信息判断，下列说法中正确的是中正确的是( )( )A.A.用用X X表示表示0 010min10min内该反应的平均速率为内该反应的平均速率为v(Xv(X)=0.045molL)=0.045molL-1-1minmin-1-1B.B.化学方程式中化学方程式中abab=13 =13 C.C.推测在第推测在第7min7min时曲线变化的原因可能是升温时曲线变化的原因可能是升温 D.D.推测在第推测在第13min13min时该反应刚好达到化学平衡时该反应刚好达到化学平衡 【解析【解析】选选C C。用。用X X表示表示0 0到到10min10min内该反应的平均速率为内该反应的平均速率为 =0.025mol=0.025molL L-1-1minmin-1-1，A A项错项错误；由前误；由前10min10min看，看，Z Z增加了增加了0.5mol0.5mol，X X减小了减小了0.25mol0.25mol，故，故abab为为1212，B B项错误；由于项错误；由于7min7min时反应尚未建立平衡，升温，时反应尚未建立平衡，升温，v(v(正正) )、v(v(逆逆) )均增大，均增大，C C正确；正确；10min10min13min13min时反应处于平衡状态，时反应处于平衡状态，D D项错误。项错误。 110.45mol L0.20mol Lv X10min5.(20135.(2013汕尾模拟汕尾模拟).).如图所示，在容器如图所示，在容器A A中装有中装有2020的水的水50mL50mL，容器，容器B B中装有中装有1molL1molL-1-1的盐酸的盐酸50mL50mL，试管，试管C C、D D相连相连通，且其中装有红棕色通，且其中装有红棕色NONO2 2和无色和无色N N2 2O O4 4的混合气体，并处于下的混合气体，并处于下列平衡：列平衡：2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4 H-57kJmol-57kJmol-1-1，当向，当向A A中加入中加入50g 50g NHNH4 4NONO3 3晶体使之溶解，向晶体使之溶解，向B B中加入中加入2g2g苛性钠时：苛性钠时：(1)C(1)C中的气体颜色中的气体颜色_(_(填填“变浅变浅”或或“变深变深”) )。(2)(2)若若2525时，起始时仅有时，起始时仅有NONO2 2气体，达到平衡时，气体，达到平衡时，c(NOc(NO2 2) )0.0125molL0.0125molL-1-1，c(Nc(N2 2O O4 4) )0.0321molL0.0321molL-1-1，则，则NONO2 2的的起始浓度为起始浓度为_，NONO2 2的转化率为的转化率为_。.在三支容积均为在三支容积均为30cm30cm3 3针筒中分别抽入针筒中分别抽入10cm10cm3 3NONO2 2气体，将针气体，将针筒前端封闭。将第二支针筒活塞迅速推至筒前端封闭。将第二支针筒活塞迅速推至5cm5cm3 3处，此时气体的处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。气体的颜色深。推进针筒后颜色变深的原因是推进针筒后颜色变深的原因是_；一段时间后气体颜色又变浅的原因是一段时间后气体颜色又变浅的原因是_；在此过程中，该反应的化学平衡常数将在此过程中，该反应的化学平衡常数将_(_(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”，下同，下同)NO)NO2 2的转化率将的转化率将_。【解析【解析】.(1)NH.(1)NH4 4NONO3 3晶体溶解是吸热过程，所以平衡会向正晶体溶解是吸热过程，所以平衡会向正反应方向移动，颜色变浅。反应方向移动，颜色变浅。(2)(2)把把N N2 2O O4 4转换为转换为NONO2 2，所以开始时，所以开始时c(NOc(NO2 2) )0.0125mol0.0125molL L-1-10.0321mol0.0321molL L-1-12=0.0767mol2=0.0767molL L-1-1，其转化率为，其转化率为(0.0767mol(0.0767molL L-1-1-0.0125mol-0.0125molL L-1-1)/0.0767mol)/0.0767molL L-1-183.7%83.7%。.推动活塞，气体的体积减小，推动活塞，气体的体积减小，NONO2 2浓度增大，气体的颜色浓度增大，气体的颜色加深。加深。推动活塞，减小气体的体积，增大压强，平衡向正反应方向推动活塞，减小气体的体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，颜色会变浅。移动，颜色会变浅。此过程中温度无变化，平衡常数不变，但平衡向正反应方向此过程中温度无变化，平衡常数不变，但平衡向正反应方向移动，所以移动，所以NONO2 2的转化率增大。的转化率增大。答案：答案：.(1).(1)变浅变浅 (2)0.0767mol(2)0.0767molL L-1-1 83.7% 83.7%.气体的体积减小，气体的体积减小，NONO2 2浓度增大，气体的颜色加深浓度增大，气体的颜色加深压强增大，平衡向正反应方向移动压强增大，平衡向正反应方向移动不变不变 增大增大1.(20121.(2012大纲版全国卷大纲版全国卷) )合成氨所需的氢气可用煤和水作原料合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) H00反应达到平衡后，为提高反应达到平衡后，为提高COCO的转化率，下列措施中正确的的转化率，下列措施中正确的是是( )( )A.A.增大压强增大压强 B.B.降低温度降低温度C.C.增大增大COCO的浓度的浓度 D.D.更换催化剂更换催化剂催化剂催化剂【解析【解析】选选B B。因为该反应为反应前后气体体积不变的反应。因为该反应为反应前后气体体积不变的反应, ,增增大压强只能增大反应速率，平衡不移动大压强只能增大反应速率，平衡不移动, ,由此判断由此判断A A项与题意不项与题意不符；因为该正反应为放热反应，降温使平衡向正反应方向移动，符；因为该正反应为放热反应，降温使平衡向正反应方向移动，从而增大从而增大COCO的转化率，的转化率，B B项正确；增大项正确；增大COCO的浓度，平衡虽然向的浓度，平衡虽然向正反应方向移动但正反应方向移动但COCO的转化率会降低，因此的转化率会降低，因此C C项与题意不符；项与题意不符；D D项催化剂对化学平衡无影响，因此项催化剂对化学平衡无影响，因此D D项也不符合要求。项也不符合要求。2.(20122.(2012江苏高考江苏高考) )温度为温度为T T时时, ,向向2.0L2.0L恒容密闭容器中充入恒容密闭容器中充入1.0molPCl1.0molPCl5 5, ,反应反应PClPCl5 5(g)=PCl(g)=PCl3 3(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)(g)经过一段时间后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达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表: :t/st/s0 05050150150250250350350n(PCln(PCl3 3)/mol)/mol0 00.160.160.190.190.200.200.200.20下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.反应在前反应在前50s50s的平均速率的平均速率v(PClv(PCl3 3)=0.0032molL)=0.0032molL-1-1ss-1-1B.B.保持其他条件不变保持其他条件不变, ,升高温度升高温度, ,平衡时平衡时c(PClc(PCl3 3)=0.11molL)=0.11molL-1-1, ,则反应的则反应的H0v()v(逆逆) )D.D.相同温度下相同温度下, ,起始时向容器中充入起始时向容器中充入2.0molPCl2.0molPCl3 3和和2.0molCl2.0molCl2 2, ,达达到平衡时到平衡时,PCl,PCl3 3的转化率小于的转化率小于80%80%【解析【解析】选选C C。A A项，前项，前50s50s，v(PClv(PCl3 3)=0.0016mol)=0.0016molL L-1-1s s-1-1( (注意注意体积体积), A), A项错误；项错误；B B项，项，250s250s后，化学平衡时后，化学平衡时PClPCl3 3的物质的量浓的物质的量浓度为度为0.10mol0.10molL L-1-1，升高温度，化学平衡时，升高温度，化学平衡时PClPCl3 3的物质的量浓度的物质的量浓度为为0.11mol0.11molL L-1-1，说明温度升高，平衡正向移动，正反应吸热，说明温度升高，平衡正向移动，正反应吸热，H00，B B项错误；原条件下平衡时，项错误；原条件下平衡时，c(PClc(PCl5 5)=0.4mol)=0.4molL L-1-1, ,c(PClc(PCl3 3)=c(Cl)=c(Cl2 2)=0.1mol)=0.1molL L-1-1, ,所以所以K= =0.025,= =0.025,当加入当加入1.0molPCl1.0molPCl5 5、0.2molPCl0.2molPCl3 3、0.20molCl0.20molCl2 2后，后，Qc c= =0.020,= =0.020,K Qc c，平衡正移，平衡正移，C C项正确；项正确；D D项相当于在题干所给条件下，用项相当于在题干所给条件下，用2.0molPCl2.0molPCl5 5进行实验，相对于进行实验，相对于1.0molPCl1.0molPCl5 5平衡将向生成平衡将向生成PClPCl5 5的的方向移动，所以方向移动，所以PClPCl3 3转化率将大于转化率将大于80%80%，D D项错误。项错误。0.1 0.10.40.10 0.100.503.(20123.(2012山东高考山东高考节选节选) )一定温度下，反应一定温度下，反应N N2 2O O4 4(g) 2NO(g) 2NO2 2(g)(g)的焓变为的焓变为H。现将。现将1molN1molN2 2O O4 4充入一恒压充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。 若在相同温度下，上述反应改在体积为若在相同温度下，上述反应改在体积为1L1L的恒容密闭容器中进的恒容密闭容器中进行，平衡常数行，平衡常数_(_(填填“增大增大”“”“不变不变”或或“减小减小”) )，反应，反应3s3s后后NONO2 2的物质的量为的物质的量为0.6mol0.6mol，则，则0 03s3s内的平均反应速率内的平均反应速率v(Nv(N2 2O O4 4)=_molL)=_molL-1-1ss-1-1。【解析【解析】作为化学平衡状态的标志，须由原来的作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量变量”变到变到“不变量不变量”，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成NONO2 2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a a正确；正确；b b图，作为反应热，图，作为反应热，H只与这个化学方程式有关，是一个不变只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应量，它不会随着反应“量量”的变化而变化，的变化而变化，b b错误；错误；c c图，用化图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异异向向”，且它们的反应速率之比等于化学计量数之比，故，且它们的反应速率之比等于化学计量数之比，故c c错误。错误。d d图，当图，当NONO2 2的转化率不变时，说明的转化率不变时，说明v(v(正正)=v()=v(逆逆) )，反应达到了，反应达到了平衡状态，平衡状态，d d正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，故温度不变，化学平衡常数不变。由题意可知，故温度不变，化学平衡常数不变。由题意可知，NONO2 2的化学反的化学反应速率，应速率，v(NOv(NO2 2)=0.2mol)=0.2molL L-1-1s s-1-1，由化学反应速率之比等于，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出化学计量数之比，得出v(Nv(N2 2O O4 4)=0.1mol)=0.1molL L-1-1s s-1-1。答案：答案：a a、d d 不变不变 0.10.14.(20114.(2011山东高考节选山东高考节选)(1)(1)已知已知NONO2 2(g)+SO(g)+SO2 2(g) SO(g) SO3 3(g)+NO(g)(g)+NO(g)一定条件下，将一定条件下，将NONO2 2与与SOSO2 2以体以体积比积比1212置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是平衡状态的是_。a.a.体系压强保持不变体系压强保持不变b.b.混合气体颜色保持不变混合气体颜色保持不变c.SOc.SO3 3和和NONO的体积比保持不变的体积比保持不变d.d.每消耗每消耗1molSO1molSO3 3的同时生成的同时生成1molNO1molNO2 2 测得上述反应平衡时测得上述反应平衡时NONO2 2与与SOSO2 2体积比为体积比为1616，则平衡常数，则平衡常数K K_。(2)CO(2)CO可用于合成甲醇，反应方程式为可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2HCO(g)+2H2 2(g) CH(g) CH3 3OH(g)OH(g)。COCO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应该反应H_0(_0(填填“”或或“”)”)。实际生产条件控制在。实际生产条件控制在250250、1.31.310104 4kPakPa左右，选择此压强的理由是左右，选择此压强的理由是_。【解析【解析】a a项，因该反应为一个反应前后气体体积不变的反应，项，因该反应为一个反应前后气体体积不变的反应，故压强不变不能作为判断反应达到平衡状态的标志；故压强不变不能作为判断反应达到平衡状态的标志；b b项，因项，因颜色与浓度大小有关，颜色不变意味着颜色与浓度大小有关，颜色不变意味着NONO2 2浓度不变，其他物浓度不变，其他物质的浓度也不变，故正确；质的浓度也不变，故正确；c c项，项，SOSO3 3和和NONO的体积比在任意时间的体积比在任意时间都是都是1111，体积比都不变，故它不能作为判断反应达到平衡状，体积比都不变，故它不能作为判断反应达到平衡状态的标志；态的标志；d d项，因消耗项，因消耗 SOSO3 3与生成与生成 NONO2 2是同一个方向，因此它是同一个方向，因此它不能作为反应达到平衡状态的标志。答案为不能作为反应达到平衡状态的标志。答案为b b。NONO2 2与与SOSO2 2以体积以体积比比1212参与反应，达到平衡时它们的体积比为参与反应，达到平衡时它们的体积比为1616，现可设容，现可设容器的体积为器的体积为1L1L，反应前，反应前NONO2 2与与SOSO2 2的物质的量的物质的量分别为分别为1mol1mol、2mol2mol；参加反应的；参加反应的NONO2 2与与SOSO2 2的物质的量分别为的物质的量分别为x x、x x，达到平衡时，达到平衡时NONO2 2与与SOSO2 2的物质的量分别为的物质的量分别为1-x1-x，2-x2-x，由题意可，由题意可得，得，(1-x)/(2-x)=16(1-x)/(2-x)=16，解得，解得x=0.8x=0.8，故平衡状态时，故平衡状态时，c(SOc(SO3 3)=)=c(NOc(NO)=0.8mol)=0.8molL L-1-1，c(NOc(NO2 2)=(1-0.8)mol/1L=0.2 mol)=(1-0.8)mol/1L=0.2 molL L-1-1，c(SOc(SO2 2)=(2-0.8)mol)=(2-0.8)molL L-1-1=1.2mol=1.2molL L-1-1，则，则K=c(SO=c(SO3 3) )c(NO)/c(SOc(NO)/c(SO2 2) )c(NOc(NO2 2) 2.67) 2.67。(2)(2)由图可得出，由图可得出，温度相对较低时，温度相对较低时，COCO的平衡转化率高，说明了该反应的正反应的平衡转化率高，说明了该反应的正反应是一个放热反应，故该反应是一个放热反应，故该反应H小于小于0 0，因在，因在1.31.310104 4kPakPa下，下，反应物反应物COCO的转化率已经很大，再加压，对设备的要求较高，得的转化率已经很大，再加压，对设备的要求较高，得不偿失。不偿失。答案：答案：(1)b 2.67(1)b 2.67(2) (2) 在在1.31.310104 4kPa kPa 下，反应物下，反应物COCO的转化率已较高，再增的转化率已较高，再增大压强，大压强，COCO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失5.(20105.(2010广东高考广东高考) )硼酸硼酸(H(H3 3BOBO3 3) )在食品、医药领域中应用广泛。在食品、医药领域中应用广泛。(1)(1)请完成请完成B B2 2H H6 6气体与水反应的化学方程式：气体与水反应的化学方程式：B B2 2H H6 6+6H+6H2 2O=2HO=2H3 3BOBO3 3+_+_。(2)(2)在其他条件相同时，反应在其他条件相同时，反应H H3 3BOBO3 3+3CH+3CH3 3OH B(OCHOH B(OCH3 3) )3 3+3H+3H2 2O O中，中，H H3 3BOBO3 3的转化率的转化率()()在不同温度下随反应时间在不同温度下随反应时间(t)(t)的变化如图，的变化如图，由此图可得出：由此图可得出：温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_。该反应的该反应的H_0(_0(填填“”“=”)”)。(3)H(3)H3 3BOBO3 3溶液中存在如下反应：溶液中存在如下反应：H H3 3BOBO3 3(aq)+H(aq)+H2 2O(l) O(l) B(OH)B(OH)4 4- -(aq)+H(aq)+H+ +(aq(aq) )已知已知0.70molL0.70molL-1-1H H3 3BOBO3 3溶液中，上述反应在溶液中，上述反应在298K298K达到平衡时，达到平衡时，c c平衡平衡(H(H+ +)=2.0)=2.01010-5-5molLmolL-1-1，c c平衡平衡(H(H3 3BOBO3 3)c)c起始起始(H(H3 3BOBO3 3) )，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K(H(H2 2O O的的平衡浓度不列入平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字的表达式中，计算结果保留两位有效数字) )【解析【解析】(1)(1)根据元素守恒，产物只能是根据元素守恒，产物只能是H H2 2，故方程式为，故方程式为B B2 2H H6 6+6H+6H2 2O=2HO=2H3 3BOBO3 3+6H+6H2 2。(2)(2)由图像可知，温度升高，由图像可知，温度升高，H H3 3BOBO3 3的转化率增大，故升高温度的转化率增大，故升高温度平衡正向移动，正反应是吸热反应，平衡正向移动，正反应是吸热反应，H00。(3)(3)因为因为c c平衡平衡(H(H+ +)=2.0)=2.01010-5-5molmolL L-1-1，所以，所以c c平衡平衡( (B(OH)B(OH)4 4- -)=2.0)=2.01010-5-5molmolL L-1-1，所以，所以5510433c(H ) c( B(OH)2.0 102.0 10K5.7 10c(H BO )0.70答案：答案：(1)6H(1)6H2 2(2)(2)升高温度，反应速率加快，平衡正向移动升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 (3)5.7(3)5.71010-10-10【反思提升【反思提升】1.1.判断可逆反应是否达到平衡状态时判断可逆反应是否达到平衡状态时(1)(1)由化学平衡的本质判断可逆反应是否达到化学平衡时，可由化学平衡的本质判断可逆反应是否达到化学平衡时，可以分析同一物质的以分析同一物质的v(v(消耗消耗) )v(v(生成生成) )，即，即v(v(正正) )v(v(逆逆) )。(2)(2)当当“变量变量”不变时，则已达平衡。不变时，则已达平衡。(3)(3)由化学平衡的特征判断可逆反应是否达到化学平衡时，要由化学平衡的特征判断可逆反应是否达到化学平衡时，要特别注意外界条件的限制及反应本身的特点，如特别注意外界条件的限制及反应本身的特点，如“恒温、恒恒温、恒容容”“”“体积可变体积可变”“”“体积不变体积不变”“”“全是气体参加全是气体参加”等。等。2.2.分析平衡图像问题时，可按以下思路分析分析平衡图像问题时，可按以下思路分析