江苏省2020版高考化学新增分大一轮复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 第22讲 化学平衡的移动讲义（含解析）苏教版.docx

第22讲化学平衡的移动考纲要求理解浓度、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容器容积增大，各反应气体的分压减小(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)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()(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FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl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()在一个密闭容器中充入amolA和bmolB，发生反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)H0，一段时间后达到平衡，测得各物质的浓度。(1)若体积不变，仅增加c(A)，A的转化率将减小(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B的转化率将增大，达到新平衡时，c(A)将增大，c(B)将减小，c(C)将增大，c(D)将增大。(2)体积不变，再充入amolA和bmolB，则平衡正向移动，达到新平衡时，c(A)将增大，c(B)将增大，c(C)将增大，c(D)将增大。若abcd，则A的转化率将不变；若abcd，则A的转化率将增大；若abcd，则A的转化率将减小。(3)升高温度，平衡正向移动，达到新平衡时，c(A)将减小，c(B)将减小，c(C)将增大，c(D)将增大，A的转化率将增大。题组一选取措施使化学平衡定向移动1.(2019桂林高三质检)COCl2(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.B.C.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.工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成3molH2时放出30.8kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是()A.图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压B.图像中纵坐标可以为镓的转化率C.图像中纵坐标可以为化学反应速率D.图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量答案A解析A项，图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图像符合题意，正确；B项，Ga是固体，没有浓度可言，不能计算其转化率，错误；C项，Ga是固体，其质量不影响反应速率，错误；D项，反应方程式为2Ga(s)2NH3(g)2GaN(s)3H2(g)H0，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，错误。3.在压强为0.1MPa、温度为300条件下，amolCO与3amolH2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)。A.c(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。题组二新旧平衡的比较4.在一密闭容器中，反应aA(g)bB(s)cC(g)dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是()A.平衡向逆反应方向移动B.acdC.物质A的转化率增大D.物质D的浓度减小答案C解析容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应变为原来的2倍，说明平衡正向移动，A的转化率增大。5.将等物质的量的N2、H2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)H0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，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的浓度一定减小B升高温度N2的转化率减小C充入一定量H2H2的转化率减小，N2的转化率增大D使用适当催化剂NH3的体积分数增大答案BC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，氮气的转化率减小，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，而氢气的转化率减小，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。6.一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是()A.t2时改变的条件：只加入一定量的SO2B.在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K3C.t1时平衡混合气的大于t3时平衡混合气的D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数答案D解析t2时，v正(SO2)突然增大，且达到平衡后速率恢复至原来的速率，如果只加入一定量的SO2，达到新的平衡后，速率大于原来的速率，A错误；平衡常数只与温度有关，一定温度下，K值不变，B错误；平衡状态相同，各物质的百分含量相同，平均摩尔质量相同，故C错误、D正确。7.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_(填字母)。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)O2(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)O2(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。1.分析化学平衡移动问题的注意事项(1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能消除外界条件的变化。(2)不要把v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v正v逆时，才使平衡向正反应方向移动。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。2.解答化学平衡移动类判断题的思维过程关注特点分析条件(浓度、温度、压强等)想原理(平衡移动原理)综合判断得结论。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)2mol1mol00 02mol0.5mol0.25mol1.5molamolbmolcmol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2mol，O2均为1mol，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，b1，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)2mol3mol 01mol3.5mol2molamolbmolcmol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则中，故互为等效平衡。中a、b、c三者关系满足：，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)1mol1mol02mol2mol1molamolbmolcmol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11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。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.向一固定体积的密闭容器中通入amolN2O4气体，在密闭容器内发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，达到平衡时再通入amolN2O4气体，再次达到平衡时，与第一次达平衡时相比，N2O4的转化率()A.不变B.增大C.减小D.无法判断答案C解析恒温恒容条件下，投料等比增加同增压，判断平衡(指的是新建立的与原平衡等效的过渡态平衡，而不是原平衡)，增大压强平衡向左移，转化率降低。2.已知H2(g)I2(g)2HI(g)H0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，在相同温度下分别达到平衡。现欲使甲中HI平衡时的百分含量大于乙中HI平衡时的百分含量，则应采取的措施是()A.甲、乙提高相同温度B.甲中加入0.1molHe，乙中不变C.甲降低温度，乙增大压强D.甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2答案C解析相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，此时甲和乙建立的平衡是等效的。A项，甲、乙提高相同温度，平衡均逆向移动，HI的平衡浓度均减小，错误；B项，甲中加入0.1molHe，在定容密闭容器中，平衡不会移动，错误；C项，甲降低温度，平衡正向移动，甲中HI的平衡浓度增大，乙增大压强平衡不移动，HI平衡时的百分含量不变，正确；D项，甲中增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，结果还是等效的，错误。3.(2019常州田家炳高级中学高三月考)在温度T1和T2时，分别将0.50molCH4和1.20molNO2充入体积为1L的密闭容器中，发生如下反应：CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)，测得n(CH4)随时间变化数据如下表：时间/min010204050T1n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10T2n(CH4)/mol0.500.300.180.15下列说法正确的是()A.T1时010minNO2的平均反应速率为0.15molL1min1B.T2时CH4的平衡转化率为70.0%C.保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g)，平衡向正反应方向移动D.保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，与原平衡相比，达新平衡时N2的浓度增大答案BD解析T1时010minCH4的平均反应速率为0.015molL1min1，由速率之比等于化学计量数之比可知，T1时010minNO2的平均反应速率为0.03molL1min1，故A错误；由表格数据可知，T2时CH4的平衡物质的量为0.15mol，则转化的甲烷为0.50mol0.15mol0.35mol，则T2时CH4的平衡转化率为100%70.0%，故B正确；T1时，体积为1L，由表格中数据可知，CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)开始/mol0.501.20000转化/mol0.400.800.400.400.80平衡/mol0.100.400.400.400.80K6.4，T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g)，Q6.4K，故C错误；体积不变，物质的量变为原来的2倍，若平衡不移动，则平衡浓度变为原平衡的2倍，但压强增大平衡逆向移动，则达新平衡时N2的浓度增大，大于原平衡浓度小于原平衡浓度的2倍，故D正确。1(2018江苏，15)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：容器1容器2容器3反应温度T/K700700800反应物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/molL1s1v1v2v3平衡c(SO3)/molL1c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率1(SO2)2(SO3)3(SO2)平衡常数KK1K2K3下列说法正确的是()Av1v2，c22c1BK1K3，p22p3Cv1v3，1(SO2)3(SO2)Dc22c3，2(SO3)3(SO2)1答案CD解析由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的1/2(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果。由于加压，化学反应速率加快，则v1v2；题给平衡右移，则1(SO2)2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c22c1，p1p22p1。容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度，化学反应速率加快，则v1v3；题给平衡左移，则1(SO2)3(SO2)，c1c3。由于温度升高，气体物质的量增加，故p3p1。对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1K2K3。C对：由以上分析可得结论v1v3，1(SO2)3(SO2)。D对：因为c22c1，c1c3，则c22c3。若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在1(SO2)2(SO3)1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故2(SO3)将减小，则1(SO2)2(SO3)1，结合1(SO2)3(SO2)，则2(SO3)3(SO2)1。A错：由以上分析可知c22c1。B错：由以上分析可知p1p22p1，p1p3，则p22p3。2.(2016江苏，15)一定温度下，在3个体积均为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物质的起始浓度/molL1物质的平衡浓度/molL1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.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。3.(2015江苏，15)在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，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、H0B.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)0，错误；B项，状态是通入0.1molCO2，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0.1molCO2，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。4.(2012江苏，14)温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，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/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A.反应在前50s的平均速率v(PCl3)0.0032molL1s1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11molL1，则反应的Hv(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%答案C解析A项，v(PCl3)0.0016molL1s1，错误；B项，在温度为T时，平衡时c(PCl3)0.10molL1，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11molL1，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1.0molPCl5可得：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)初始物质的量：1.0mol00转化物质的量：0.20mol0.20mol0.20mol平衡时物质的量：0.80mol0.20mol0.20mol其平衡常数K2.5102，当充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2时，Q2.0102，Qv(逆)，正确；D项，因温度为T时，充入1.0molPCl5等于充入1.0molPCl3和1.0molCl2，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：01.0mol1.0mol转化物质的量：aaa平衡时物质的量：0.80mol0.20mol0.20mola0.80mol，PCl3的转化率为100%80%。现在相同温度下充入2.0molPCl3和2.0molCl2，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(2017徐州调研)在一定条件下，可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 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CN2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)H115.6kJmol1，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，平衡向逆反应方向移动，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)2CO2(g)S(l)H0。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.(2018徐州市高三高考考前模拟冲刺)在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)B(g)2D(g)HQkJmol1。相关条件和数据见下表：实验编号实验实验实验反应温度/700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是()A.K3K2K1B.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倍D.实验达平衡后，恒温下再向容器中通入1molA和1molD，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)起始/molL110.50转化/molL10.50.250.5平衡/molL10.50.250.5K4，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1 molL1，D的浓度变为1 molL1，Q4，QK，所以平衡不移动，故D错误。5.一定条件下，在三个容积均为2L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/minH2CO2HCOOH1500.40.40.221500.80.8t10.40.40.16t2A.反应达到平衡时，容器中的平均反应速率v(H2)0.1molL1min1B.反应达到平衡时，容器所需时间t12minC.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0.45molH2、0.20molCO2和0.18molHCOOH，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)0.05molL1min1，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t2min，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0.45molH2、0.20molCO2和0.18molHCOOH，QK，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H0B.N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，H3bB.保持温度不变，平衡体系加压后w(CH4)增大C.温度为T1，Z3时，Y点所对应的反应向逆反应方向进行D.X点时，H2的体积分数为30%答案BD解析A项，由图可知，以3时作比较，增大水蒸气的物质的量，平衡正向移动，则的比值越大，甲烷的体积分数越小，故a3b，故A错误；B项，根据以上分析，温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故B正确；C项，由图可知，温度为T1，Z3时，由于甲烷的体积分数Y点大于X点，所以反应向正反应方向进行，故C错误；D项，X点是Z3的平衡点，设起始时甲烷为1mol，则H2O(g)为3mol，转化的甲烷为amol，CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)起始(mol)1300变化(mol) aaa3a平衡(mol)1a3aa3a由图可知，X点时，CH4的体积分数为10%，所以100%10%，解得a0.5，所以H2的体积分数为100%100%30%，故D正确。8.(2019溧水高级中学高三调研)700时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2，发生如下反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，反应过程中测定的部分数据见下表：反应时间/minn(CO)/moln(H2)/mol00.601.20200.20300.40下列说法正确的是()A.反应在20min内的平均速率为v(H2)0.04molL1min1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(CH3OH)0.15molL1，则反应的Hv逆D.相同温度下，若起始时向容器中充入1.0molCH3OH，达到平衡时CH3OH转化率大于答案BC解析由反应可知，30min时转化的氢气为0.80mol，则转化的CO为0.40mol，则剩余的CO为0.60mol0.40mol0.20mol，可知20min时达到平衡，则CO(g)2H2(g)CH3OH(g)开始/mol0.601.200转化/mol0.400.800.40平衡/mol0.200.400.40A项，反应在20min内的平均速率为v(H2)0.02molL1min1，错误；B项，平衡时c(CH3OH)0.2molL1，升高温度，平衡时c(CH3OH)0.15molL1，可知升高温度平衡逆向移动，则反应的H0，正确；C项，K50，再向平衡体系中同时通入0.20molCO、0.20molH2、0.20molCH3OH，Q16.67K，平衡正向移动，则达到新平衡前v正v逆，正确；D项，若起始时向容器中充入1.0molCH3OH，设转化的甲醇为x，K0.02，CH3OH(g)CO(g)2H2(g)开始/mol1.000转化/molxx2x平衡/mol1.0xx2x0.02，x时，0.02，则x时满足题意，则达到平衡时CH3OH转化率小于，错误。9.(2018南京市、盐城市高三二模)一定温度下，在三个容积均为2.0L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/molL1NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)甲T10.100.1000乙T2000.100.20丙T20.100.1000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的转化率小于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0.10molNO和0.10molCO2，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)(2018常熟中学高三5月第二次调研)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)H1akJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H2bkJmol1FeO(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FeOb.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c.Fe2O3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)2CO2(g)S(l)H270kJmol1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.Fe2O3CO2FeOCO2ac.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)H2bkJmol1.FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H3ckJmol1依据盖斯定律计算(26)得到目标反应的热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)的HkJmol1；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Fe2O3CO2FeOCO2；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FeFeOFe3O4Fe2O3，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)(2018盐城中学高三2月联考)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)=H2(g)I2(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)I(aq)，其反应速率极快且平衡常数大。现将1molSO2缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I的物质的量n(I)随反应时间t的变化曲线如图所示。开始阶段，n(I)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)I(aq)的反应平衡正向移动，n(I)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)=H2(g)I2(aq)H2，根据盖斯定律：2得反应：SO2(g)2H2O(l)=H2SO4(aq)H2(g)HH12H2。n(I)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)I(aq)的反应平衡正向移动，n(I)不断增加。(3)(2019泰州中学高三调研).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90s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2H2OClO2SO2=Cl2SO4H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2H2OClO2SO2=Cl2SO4H。11.(2018南通调研)T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/s012345c(NO)/104molL110.04.50c11.501.001.00c(CO)/103molL13.603.05c22.752.702.70(1)则c2合理的数值为_(填字母)。A.4.20B.4.00C.2.95D.2.80(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOCOH2650242.41.65900121.60.43900abcdt若a2，b1，则c_，达到平衡时实验组中H2O(g)和实验组中CO的转化率的关系为(H2O)_(填“”“”或“”)(CO)。(3)二甲醚是清洁能源，用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图所示。a、b、c按从大到小的顺序排序为_。根据图像可以判断该反应为放热反应，理由是_。答案(1)D(2)0.6(3)abc投料比相同，温度越高，(CO)越小，平衡左移，该反应为放热反应解析(1)由于CO为反应物，逐渐被消耗，故c2应介于2.753.05之间，又浓度越大，反应速率越快，即3.05c2c22.75，故应选D。(2)由H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)可知中平衡时n(H2O)0.6mol，可看作向容器中加入1molCO、1molH2O建立平衡后又加1molCO重新建立的平衡，可看作向容器中加入1molCO、1molH2O，建立平衡后又加1molH2O重新建立的平衡，故对平衡右移的促进作用完全相同。故c0.6mol，(H2O)(CO)。(3)(CO)越大，越大，故abc，由图像知温度越高，(CO)越小，平衡左移，故正反应为放热反应。