專題六 化學(xué)反應(yīng)速率與平衡

16/16專題六化學(xué)反應(yīng)速率與平衡[循圖憶知—擴(kuò)成面][易錯判斷—查漏點]1．關(guān)于反應(yīng)Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)，達(dá)到平衡后，取氯水稀釋，eq\f(cCl－,cHClO)增大(√)2．AB型強(qiáng)電解質(zhì)在水中的溶解(可視作特殊的化學(xué)反應(yīng))表示為AB(s)=An＋(aq)＋Bn－(aq)，其焓變和熵變分別為ΔH和ΔS。ΔH和ΔS均可能大于零或小于零(√)3．反應(yīng)：2N2O54NO2＋O2。達(dá)到平衡時，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)(×)4．二氧化碳催化加氫制甲醇的反應(yīng)為3H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CH3OH(g)。使用高效催化劑，可降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分?jǐn)?shù)(√)5．恒溫恒容下，反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)＋N(s)，當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時，能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(√)6．0.1mol·L－1的銀氨溶液中存在如下平衡：Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)＋2H2OAg＋＋2NH3·H2O。溫度升高有利于該反應(yīng)平衡正向移動，是由于促進(jìn)了NH3·H2O電離降低了溶液中NH3·H2O濃度(×)微專題(一)化學(xué)反應(yīng)速率與限度提能點(一)化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素1．化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法公式法v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)[注意]①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。②化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時速率，且計算時取正值比值法同一化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。對于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)來說，則有eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)2．化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素內(nèi)因反應(yīng)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(活化分子)外因濃度：c增大、v增大壓強(qiáng)：p增大、v增大溫度：T升高、v增大催化劑：使用催化劑一般加快反應(yīng)速率微觀解釋有效碰撞理論：3.“控制變量法”分析化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素[集訓(xùn)沖關(guān)]題點(一)有效碰撞理論1．在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子之間的碰撞稱之為有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱之為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ·mol－1表示。下列說法不正確的是()A．圖甲中表示對于同一反應(yīng)虛線Ⅱ與實線Ⅰ相比改變的條件是催化劑B．由圖乙可得該反應(yīng)的有效碰撞幾率很大C．一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能不可能相等D．升高反應(yīng)溫度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增加解析：選B由于活化能減小，根據(jù)過渡態(tài)理論得出改變的因素是催化劑，A正確；圖乙只是碰撞的一小部分，并不能得出有效碰撞的幾率，B錯誤；可逆反應(yīng)在一般情況下都有熱效應(yīng)變化，正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能不可能相等，C正確；升高溫度可以將非活化分子變成活化分子，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目變多，有效碰撞幾率增加，D正確。2．(2023·浙江校聯(lián)考模擬預(yù)測)某反應(yīng)分兩步進(jìn)行，其能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)①的活化能E1＝－177kJ·mol－1B．該反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定C．總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋346kJ·mol－1D．增大C2H6(g)的濃度，可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，提高化學(xué)反應(yīng)速率解析：選B由圖可知，活化能E1＝－300kJ·mol－1－(－477kJ·mol－1)＝＋177kJ·mol－1，A錯誤；慢反應(yīng)控制總反應(yīng)速率，反應(yīng)②的活化能E2＝＋210kJ·mol－1>E1，故總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定，B正確；總反應(yīng)的ΔH＝－300kJ·mol－1－(－477kJ·mol－1)＝＋177kJ·mol－1，熱化學(xué)方程式為C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋177kJ·mol－1，C錯誤；增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子的數(shù)目，但活化能不變，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，增大濃度可加快反應(yīng)速率，D錯誤。3．(2023·浙江6月選考)一定條件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可與HCl發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng))，下列說法不正確的是()A．反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)ⅡB．反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)ⅡC．增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例D．選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ解析：選C反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的量的反應(yīng)物，反應(yīng)Ⅰ放出的熱量小于反應(yīng)Ⅱ放出的熱量，反應(yīng)放出的熱量越多，其焓變越小，因此反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ，故A正確；短時間內(nèi)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多，說明反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ，故B正確；增加HCl濃度，平衡正向移動，但平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例可能降低，故C錯誤；根據(jù)圖中信息，選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ，故D正確。[易錯點撥]有關(guān)活化能的注意事項①為了把“有效碰撞”概念具體化，人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫作活化分子，同時把活化分子所多出來的那部分能量叫作活化能，因此活化能是活化分子平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值。②活化能相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的“門檻”，對于同一化學(xué)反應(yīng)，其活化能越低，反應(yīng)速率越大。催化劑就是通過參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率的。③單位體積內(nèi)活化分子數(shù)(濃度)增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。題點(二)反應(yīng)速率的計算及其影響因素4．已知2N2O(g)=2N2(g)＋O2(g)的速率方程為v＝k·cn(N2O)(k為速率常數(shù)，只與溫度、催化劑有關(guān))。實驗測得，N2O在催化劑X表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下：t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L－1)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列說法正確的是()A．t＝10min時，v(N2O)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1B．速率方程中n＝1，表格中c1>c2＝c3C．相同條件下，增加N2O的濃度或催化劑X的表面積，都能加快反應(yīng)速率D．保持其他條件不變，若起始濃度為0.200mol·L－1，當(dāng)c(N2O)減至一半時共耗時70min解析：選At＝10min時，v(N2O)＝eq\f(0.100mol·L－1－0.080mol·L－1,10min)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1，選項A正確；根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的速率始終不變，N2O的消耗是勻速的，說明反應(yīng)速率與c(N2O)無關(guān)，所以速率方程中n＝0，選項B錯誤；速率方程中n＝0，相同條件下增加N2O的濃度不能加快反應(yīng)速率，選項C錯誤；保持其他條件不變，該反應(yīng)的反應(yīng)速率不變，即為2.0×10－3mol·L－1·min－1，若起始濃度0.200mol·L－1，當(dāng)c(N2O)減至一半時所耗時間為eq\f(0.100mol·L－1,2.0×10－3mol·L－1·min－1)＝50min，選項D錯誤。5．(2023·丹東一模)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。如圖為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線。下列說法正確的是()A．a(chǎn)為c(Y)隨t的變化曲線B．t1時，Y的消耗速率大于生成速率C．隨著c(X)的減小，反應(yīng)①、②速率均降低D．體系中v(X)＝v(Y)＋2v(Z)解析：選B反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X→Y；②Y→2Z，可知c(Y)先增大，后減小，A錯誤；t1時Y的濃度在下降，消耗速率大于生成速率，B正確；由圖中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，C錯誤；根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知，在Y的濃度達(dá)到最大值之前，X減少，Y和Z增加，因此，v(X)＝v(Y)＋eq\f(1,2)v(Z)，但是，在Y的濃度達(dá)到最大值之后，Z增加，Y和X都減少，故2v(X)＋2v(Y)＝v(Z)，D錯誤。6.向1L恒容密閉容器中加入1molX和2molY，發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，X的轉(zhuǎn)化率α隨溫度t的變化如圖所示(圖中不同溫度下的轉(zhuǎn)化率是第5min數(shù)據(jù))。下列說法正確的()A．300℃時，0～5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(Z)＝0.3mol·L－1·min－1B．b、c點對應(yīng)的v逆(Y)大小關(guān)系：b>cC．c點時，反應(yīng)消耗pmolX(p<1)，同時消耗2pmolZD．若將氣體體積縮小為0.5L，則c點溫度下的α(X)減小解析：選Ca點時，X的轉(zhuǎn)化率為30%，此時生成的Z為0.6mol，Z的平均反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·min－1，A錯誤；其它條件相同時溫度越高反應(yīng)速率越快，但5min時b點的轉(zhuǎn)化率卻大于c點，說明b點未達(dá)平衡，c點達(dá)平衡，Y的濃度：b＜c，溫度：b＜c，v正：b點v正>v逆，c點v正＝v逆，則v逆b＜c，(Y)大小關(guān)系，B錯誤；c點達(dá)平衡，反應(yīng)消耗pmolX，同時消耗2pmolZ，C正確；c點溫度下，壓縮體積，即增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，α(X)增大，D錯誤。提能點(二)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度(一)化學(xué)反應(yīng)的方向1．判據(jù)2．焓變、熵變和溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行＋－永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行＋＋低溫時為正值，高溫時為負(fù)值低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)－－低溫時為負(fù)值，高溫時為正值低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)(二)化學(xué)平衡狀態(tài)(限度)的判斷依據(jù)直接判斷依據(jù)①v正＝v逆。②各組分的物質(zhì)的量或質(zhì)量不變。③各組分的含量(w、φ)不變間接判斷依據(jù)①對于有有色氣體存在的反應(yīng)體系，如2NO2(g，紅棕色)N2O4(g，無色)等，若體系的顏色不再發(fā)生改變，則說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。②對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變的反應(yīng)，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化或平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化(其他條件一定)，則說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。③對于在絕熱恒容的容器中發(fā)生的反應(yīng)，在平衡建立的過程中體系的溫度一直發(fā)生變化，若體系的溫度不再發(fā)生變化，則說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)[注意]不能作為判斷平衡標(biāo)志的“四種”情況(1)反應(yīng)組分的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。(2)恒溫恒容下的體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。(3)全是氣體參加、體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。(4)全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。[集訓(xùn)沖關(guān)]1．下列說法正確的是()A．反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0，ΔS>0B．反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH＞0，ΔS＜0C．反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)ΔH>0能自發(fā)進(jìn)行，其原因是ΔS>0D．反應(yīng)4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)解析：選C該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，ΔS<0，A項錯誤；從反應(yīng)方程式中氣體物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)來看，物質(zhì)的量在減小，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，B項錯誤；一個吸熱反應(yīng)如果能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)一定是熵增大反應(yīng)，C項正確；該反應(yīng)的氣體分子數(shù)減少，即熵減小，但反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，D項錯誤。2．下列說法正確的是()A．H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，其他條件不變，縮小反應(yīng)容器體積，正逆反應(yīng)速率不變B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達(dá)平衡C．若壓強(qiáng)不再隨時間變化能說明反應(yīng)2A(？)＋B(g)2C(？)已達(dá)平衡，則A、C不能同時是氣體D．1molN2和3molH2反應(yīng)，達(dá)到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出的熱量為Q1；在相同溫度和壓強(qiáng)下，當(dāng)2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時，吸收的熱量為Q2，Q2不等于Q1解析：選BA項，該可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)不發(fā)生變化，當(dāng)縮小反應(yīng)容器體積，相當(dāng)于加壓，正逆反應(yīng)速率同等程度增加，錯誤；B項，在建立平衡前，碳的質(zhì)量不斷改變，達(dá)到平衡時，質(zhì)量不變，因而碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達(dá)平衡，正確；C項，若壓強(qiáng)不再改變說明反應(yīng)達(dá)到平衡，表明反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)不等，故A、C可能均為氣體，錯誤；D項，易知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH，合成氨氣時實際參與反應(yīng)的n(H2)＝3mol×10%＝0.3mol，因而Q1＝eq\f(0.3,3)×|ΔH|＝0.1|ΔH|，分解氨氣時實際消耗的n(NH3)＝2mol×10%＝0.2mol，Q2＝eq\f(0.2,2)×|ΔH|＝0.1|ΔH|，則Q1＝Q2，錯誤。3．在恒容絕熱的容器中投入1molA和1molB進(jìn)行反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，下列說法不正確的是()A．容器中壓強(qiáng)不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．B的體積分?jǐn)?shù)不變，能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．增加A的濃度，平衡時B的體積分?jǐn)?shù)減少D．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后增加D的量，容器內(nèi)的溫度會降低解析：選D該反應(yīng)中D是固體，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，混合氣體總物質(zhì)的量始終不變，反應(yīng)正向進(jìn)行，在恒容絕熱容器中放出熱量，溫度升高，建立平衡的過程中壓強(qiáng)增大，容器中壓強(qiáng)不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B的體積分?jǐn)?shù)不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；增加A的濃度，平衡正向移動，平衡時B的體積分?jǐn)?shù)減少，故C正確；由于D是固體，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后增加D的量，平衡不移動，對容器內(nèi)的溫度無影響，故D錯誤。4．一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)。不能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．生成1molH2的同時生成3molHClB．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變C．HCl、SiHCl3、H2三者速率的比值3∶1∶1D．混合氣體的密度不變解析：選CA項，生成1molH2的同時生成3molHCl，表示正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，混合氣體的質(zhì)量變大，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C項，反應(yīng)過程中，HCl、SiHCl3、H2三者的速率之比始終等于化學(xué)計量數(shù)之比，為定值，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項，體積不變，混合氣體的密度不變，說明混合氣體的質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。eq\a\vs4\al([專題驗收評價])1．下列說法正確的是()A．常溫下，1molSO2的熵小于1molSO3B．自發(fā)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＞0，則ΔS＞0C．可以把CO分解：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)，收集碳，實現(xiàn)變廢為寶D．NaNO2溶于水，ΔH＜0，ΔS＜0解析：選B常溫下，SO2為氣體，SO3為非氣體，氣體的混亂度大于非氣體，則1molSO2的熵大于1molSO3，故A錯誤；已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，則ΔH－TΔS＜0，若ΔH＞0，則一定有ΔS＞0，故B正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，ΔS＜0，在任何溫度下ΔH－TΔS＞0，即在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，故C錯誤；NaNO2溶于水為吸熱過程，混亂度增大，故ΔH＞0，ΔS＞0，故D錯誤。2．下列說法中正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大B．使用合適的催化劑，能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大C．對于任何反應(yīng)，增大壓強(qiáng)都可加快反應(yīng)速率D．升高溫度，只能增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率解析：選B增大濃度和增大有氣體參加的反應(yīng)的壓強(qiáng)(縮小體積)，不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，只能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，A錯誤；升溫和使用催化劑能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，增大反應(yīng)速率，B正確；增大壓強(qiáng)只能增大有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率，C錯誤；升高溫度，放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率也會加快，D錯誤。3．下列敘述正確的是()A．Na與無水乙醇反應(yīng)時，增大無水乙醇的用量可明顯增大化學(xué)反應(yīng)速率B．原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)到平衡時，該電池仍有電流產(chǎn)生C．催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因為它能改變反應(yīng)歷程和反應(yīng)的活化能D．Na與H2O的反應(yīng)是熵減的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行解析：選C乙醇為純液體，反應(yīng)中濃度不變，增大無水乙醇的用量，反應(yīng)速率不變，A錯誤；原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)到平衡時，不再有電子轉(zhuǎn)移，沒有電流產(chǎn)生，B錯誤；催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，增大反應(yīng)速率，C正確；鈉與水的反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)生成氣體的熵增反應(yīng)，D錯誤。4.某溫度下，在容積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0。下列敘述正確的是()A．向容器中充入氬氣，反應(yīng)速率不變B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增大解析：選A向恒溫恒容容器中充入氬氣，各反應(yīng)組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，A正確；W為固態(tài)，加入少量W，反應(yīng)速率不變，B錯誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C錯誤；將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)和有效碰撞次數(shù)，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，D錯誤。5.T0溫度下，向2L真空密閉容器中加入N2O3固體，發(fā)生反應(yīng)：N2O3(s)NO2(g)＋X(g)(未配平)，反應(yīng)過程如圖，下列說法正確的是()A．X可能為N2B．0～2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為1mol·min－1C．第2min時逆反應(yīng)速率大于第4min時逆反應(yīng)速率D．第4min時，保持溫度和容積不變，向容器中再加入N2O3，混合氣體顏色加深解析：選B由圖像可知，2min時N2O3物質(zhì)的量變化為2mol、NO2的物質(zhì)的量變化為2mol，N2O3、NO2系數(shù)比為1∶1，根據(jù)元素守恒，X為NO，故A錯誤；0～2min內(nèi)N2O3物質(zhì)的量變化為2mol，所以0～2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為1mol·min－1，故B正確；第2min時NO2的濃度小于第4min時NO2的濃度，所以第2min時逆反應(yīng)速率小于第4min時逆反應(yīng)速率，故C錯誤；N2O3是固體，第4min時，保持溫度和容積不變，向容器中再加入N2O3，平衡不移動，混合氣體顏色不變，故D錯誤。6．體積恒定的2L密閉容器中加入CO(g)和H2O(g)各1mol，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，反應(yīng)分別在不同的溫度和催化劑下進(jìn)行，保持其他初始實驗條件不變，經(jīng)10min測得CO氣體轉(zhuǎn)化率如圖所示，T2溫度下兩曲線相交，下列說法正確的是()A．相同條件下，催化劑2比催化劑1的效率高B．在a點時，反應(yīng)一定未達(dá)到平衡C．c點時，兩種催化劑下反應(yīng)速率相同，用水蒸氣表示速率為v(H2O)＝0.02mol·L－1·min－1D．增大壓強(qiáng)對該反應(yīng)的速率無影響解析：選B由圖可知，溫度小于T2時，催化劑1效率高，溫度大于T2時，催化劑2效率高，所以溫度不同，催化劑的效率不同，故A錯誤；因催化劑不影響平衡移動，b點CO的轉(zhuǎn)化率較大，則a點時，反應(yīng)一定未達(dá)到平衡，故B正確；c點時用水蒸氣表示速率為v(H2O)＝eq\f(1mol×20%,2L×10min)＝0.01mol·L－1·min－1，故C錯誤；增大壓強(qiáng)，可增大反應(yīng)速率，故D錯誤。7．3I－＋S2Oeq\o\al(2－,8)=Ieq\o\al(－,3)＋2SOeq\o\al(2－,4)的反應(yīng)速率可以用Ieq\o\al(－,3)與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色所需的時間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實驗，得到的數(shù)據(jù)如表：實驗編號①②③④⑤c(I－)/(mol·L－1)0.0400.0800.0800.1600.160c(S2Oeq\o\al(2－,8))/(mol·L－1)0.0400.0400.080c10.080t/s88.044.022.022.0t2下列說法不正確的是()A．該實驗的目的是探究I－與S2Oeq\o\al(2－,8)濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài)．若在40℃下進(jìn)行編號③對應(yīng)濃度的實驗，顯色時間的范圍為＜22.0sC．實驗④c1＝0.020mol·L－1D．實驗⑤顯色時間t2＝11s解析：選C由題表數(shù)據(jù)可分析出c(I－)、c(S2Oeq\o\al(2－,8))濃度越大，反應(yīng)速率越快，顯藍(lán)色所需時間越短，故該實驗?zāi)康氖翘骄糠磻?yīng)物I－與S2Oeq\o\al(2－,8)的濃度對反應(yīng)速率的影響，故A正確；升高溫度反應(yīng)速率加快，所以顯藍(lán)色所需時間減少，40℃下進(jìn)行編號③對應(yīng)濃度的實驗，顯色時間t2的范圍為＜22.0s，故B正確；根據(jù)題表數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比。對比實驗①和④，可以看到，c(I－)增大到4倍時，反應(yīng)時間為原反應(yīng)時間的四分之一，即反應(yīng)速率加快了4倍，所以c1＝0.040mol·L－1，故C錯誤；對比實驗①和⑤，實驗⑤的c(I－)為實驗①的4倍，而c(S2Oeq\o\al(2－,8))為實驗①的2倍，則由此可計算實驗⑤的反應(yīng)時間應(yīng)為實驗①反應(yīng)時間的eq\f(1,8)，即t1＝88s×eq\f(1,8)＝11s，故D正確。8．氫還原輝鉬礦井用碳酸鈉作固硫劑的原理為MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)ΔH。平衡時的有關(guān)變化曲線如圖。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)在低溫下可以自發(fā)進(jìn)行B．粉碎礦物和增大壓強(qiáng)都有利于輝鉬礦的還原C．圖2中T1對應(yīng)圖1中的溫度為1300℃D．若圖1中A點對應(yīng)溫度下體系壓強(qiáng)為10MPa，則H2O(g)的分壓為5MPa解析：選C由方程式中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)知ΔS＞0，由圖1可知正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)即ΔH＞0，則根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS＜0知，該反應(yīng)為高溫下的自發(fā)反應(yīng)，故A錯誤；該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故B錯誤；根據(jù)圖1,1300℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2COc4H2O,c4H2)＝eq\f(12×2.04,2.04)＝1，根據(jù)圖2可知，T1℃時正逆化學(xué)平衡常數(shù)相等，即此時平衡常數(shù)為1，故C正確；A點對應(yīng)溫度下各組分的濃度之和為5mol·L－1，H2O(g)的濃度為2mol·L－1，在同一容器中，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，也等于濃度之比，所以A點對應(yīng)溫度下體系壓強(qiáng)為10MPa時，H2O(g)的分壓為4MPa，故D錯誤。9．在恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生分解反應(yīng)：2Z(g)X(g)＋3Y(g)，測得不同起始濃度和不同催化劑表面積時Z的濃度隨時間的變化如表所示。下列說法錯誤的是()編號020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A．實驗①，100min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．實驗②，60min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)C．相同條件下，增大催化劑的表面積，Z的平衡轉(zhuǎn)化率不變D．相同條件下，增加Z的濃度，反應(yīng)速率增大解析：選D由實驗①中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)的速率保持不變，對比實驗①、③可知，實驗①達(dá)到平衡時Z的濃度也為0.40×10－3mol·L－1，而實驗①中100min時Z的濃度減小到0.40×10－3mol·L－1，即100min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項A正確；由數(shù)據(jù)分析知，反應(yīng)速率不變，若實驗②中60min時沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，則Z的濃度為0，與可逆反應(yīng)的特點不符，所以60min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，選項B正確；增大催化劑的表面積，能加快反應(yīng)速率，但不影響化學(xué)平衡，即Z的平衡轉(zhuǎn)化率不變，選項C正確；實驗①和②催化劑表面積相同，實驗①中Z的起始濃度是實驗②的2倍，實驗①、②中0～20min和20～40min內(nèi)，Δc(Z)都是0.40×10－3mol·L－1，則相同條件下增加Z的濃度，反應(yīng)速率并未增大，選項D錯誤。10．室溫下，氣體M、N、P、Q之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：①MN＋P；②MN＋Q，反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c(M)，k1、k2為速率常數(shù)，在容積為10L的密閉容器中，反應(yīng)體系中組分M、P的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示：01min2min3min4min5min6minM/mol1.000.760.560.400.360.360.36P/mol00.060.110.150.160.160.16下列說法正確的是()A．0～3min時間段內(nèi)，Q的平均反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·min－1B．反應(yīng)開始后，體系中P和Q的濃度之比保持不變C．平衡時M生成Q的轉(zhuǎn)化率為36%D．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能低解析：選B由表格數(shù)據(jù)可知，0～3min時，M的物質(zhì)的量變化量為0.60mol、P的物質(zhì)的量變化量為0.15mol，則反應(yīng)生成的Q的物質(zhì)的量為0.60mol－0.15mol＝0.45mol，則Q的平均反應(yīng)速率為eq\f(0.45mol,3min×10L)＝0.015mol·L－1·min－1，故A錯誤；由化學(xué)反應(yīng)速率定義可知，反應(yīng)開始后，體系中P和Q的濃度變化量之比Δc(P)∶Δc(Q)＝tv1∶tv2＝k1c(M)∶k2c(M)＝k1∶k2，k1、k2為定值，所以反應(yīng)開始后，體系中P和Q的濃度之比保持不變，故B正確；由表格數(shù)據(jù)可知，4min反應(yīng)達(dá)到平衡時，M的物質(zhì)的量變化量為0.64mol、P的物質(zhì)的量變化量為0.16mol，則反應(yīng)生成的Q的物質(zhì)的量為0.64mol－0.16mol＝0.48mol，M生成Q的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.48mol,1mol)×100%＝48%，故C錯誤；由C選項分析可知，反應(yīng)①的反應(yīng)速率慢于反應(yīng)②，反應(yīng)速率越快，活化能越小，則反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能高，故D錯誤。11．某恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝akJ·mol－1；某科研小組通過實驗測出SO2的轉(zhuǎn)化率(SO2、NO起始量一定)隨條件P的變化情況如圖所示，下列說法正確的是()A．10～15min內(nèi)反應(yīng)速率小于15～20min的反應(yīng)速率，P為升高溫度B．10～20min內(nèi)反應(yīng)速率小于20～40min的反應(yīng)速率，P為減小SO3的濃度C．10～15min內(nèi)反應(yīng)速率大于40～50min的反應(yīng)速率，P為減小壓強(qiáng)D．該反應(yīng)中，隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率一直減小解析：選A在相同時間內(nèi)，轉(zhuǎn)化率變化值越大，表明反應(yīng)中消耗的反應(yīng)物越多，反應(yīng)速率越大。由表中數(shù)據(jù)知，10～15min、15～20min內(nèi)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化值分別為3.7%、4.5%，故后一個時間段內(nèi)反應(yīng)速率較快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，又因容器容積不變，故改變的條件只能是升溫，A正確，C、D錯誤；10～20min、20～40min兩個時間段內(nèi)，轉(zhuǎn)化率分別改變了8.2%、10.3%(注：時間間隔不同)，故10～20min反應(yīng)速率快，B錯誤。12．中科院蘭州化學(xué)物理研究所設(shè)計出用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成低碳烯烴的反應(yīng)，具有重要的意義。反應(yīng)過程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．第Ⅰ步的活化能高于第Ⅱ步的活化能B．CO2加氫合成低碳烯烴反應(yīng)中每一步均為氧化還原反應(yīng)C．工業(yè)上選擇適合的催化劑，有利于提高C2H4的單位時間產(chǎn)率D．該研究的應(yīng)用有利于“碳中和”解析：選B第Ⅰ步為慢反應(yīng)，第Ⅱ步為快反應(yīng)，根據(jù)活化能越小反應(yīng)速率越大的特點，第Ⅰ步的活化能高于第Ⅱ步的活化能，A正確；在(CH2)n低聚化、異構(gòu)化反應(yīng)時，元素的化合價沒有發(fā)生變化，是非氧化還原反應(yīng)，B錯誤；催化劑除了高效性，還有選擇性，工業(yè)上選擇適合的催化劑有利于提高某一產(chǎn)品的單位時間產(chǎn)率，C正確；該研究的應(yīng)用有利于減少空氣中CO2的排放，有利于“碳中和”，D正確。13．CS2是一種重要的化工原料。工業(yè)上可以利用硫(S8)與CH4制備CS2，在2L恒容密閉容器中S8(s)受熱分解成氣態(tài)S2，發(fā)生反應(yīng)2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)ΔH1，一定條件下，平衡時S2的體積分?jǐn)?shù)、CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．ΔH1＞0B．某溫度下，S8(g)分解成氣態(tài)S2，當(dāng)混合氣體密度不變時，CH4(g)與S2(g)的反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．若容器內(nèi)只發(fā)生反應(yīng)S8(s)4S2(g)，平衡后恒溫壓縮體積，S2(g)的濃度不變D．若起始加入2molCH4,2min達(dá)到平衡時甲烷轉(zhuǎn)化率為30%，則0～2min內(nèi)H2S的平均反應(yīng)速率為0.6mol·L－1·min－1解析：選C升高溫度，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度S2與CH4的反應(yīng)平衡逆向移動，則CH4與S2的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH1<0，A項錯誤；反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，則反應(yīng)前后氣體密度始終不變，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，B項錯誤；溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝c4(S2)，平衡后恒溫壓縮體積，S2(g)的濃度不變，C項正確；0～2min內(nèi)H2S的平均反應(yīng)速率為eq\f(2mol×0.3×2,2min×2L)＝0.3mol·L－1·min－1，D項錯誤。微專題(二)化學(xué)平衡移動與平衡常數(shù)提能點(一)化學(xué)平衡的移動1．化學(xué)平衡移動的過程圖示表示為：2．影響化學(xué)平衡移動的因素條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(qiáng)(對于有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變增大壓強(qiáng)向氣體體積減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體體積增大的方向移動反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑使用催化劑平衡不移動3.惰性氣體對化學(xué)平衡移動的影響[集訓(xùn)沖關(guān)]1．密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，已知反應(yīng)達(dá)平衡時c(X)＝0.3mol·L－1，其他條件不變，若容器體積縮小到原來的eq\f(1,2)，c(X)＝0.5mol·L－1，下列說法正確的是()A．反應(yīng)向逆方向移動 B．Y可能是固體或液體C．系數(shù)n>m D．Z的體積分?jǐn)?shù)減小解析：選C反應(yīng)達(dá)平衡時c(X)＝0.3mol·L－1，其他條件不變，若容器體積縮小到原來的eq\f(1,2)，如果化學(xué)平衡不移動，c(X)＝0.6mol·L－1，但是題中c(X)＝0.5mol·L－1，說明加壓后化學(xué)平衡向正方向移動，A錯誤；結(jié)合題意可知正反應(yīng)是氣體總體積減少的反應(yīng)，如果Y為固體或液體，則必須滿足m>2m，顯然不可能成立，所以Y只能是氣體，B錯誤；由以上分析可知，m＋n>2m，所以n>m，C正確；根據(jù)題意化學(xué)平衡向正方向移動，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，D錯誤。2．將等物質(zhì)的量的N2、H2氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0。當(dāng)改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較錯誤的是()選項改變條件新平衡與原平衡比較A升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率變小B縮小體積H2的濃度變大C充入一定量H2H2的轉(zhuǎn)化率變小，N2的轉(zhuǎn)化率變大D充入一定量He體系壓強(qiáng)增大，NH3的體積分?jǐn)?shù)變大解析：選DA項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率變小，正確；B項，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，依據(jù)勒夏特列原理可知縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，但新平衡時氫氣的濃度仍然比原平衡的大，正確；C項，充入一定量的氫氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率變大，而氫氣的轉(zhuǎn)化率變小，正確；D項，充入一定量的He，若體系壓強(qiáng)不變，體系中各物質(zhì)的量濃度減小，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小，若體積不變，則壓強(qiáng)增大，平衡不移動，NH3的體積分?jǐn)?shù)不變，錯誤。3．在體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)＋yB(g)zC(g)，圖Ⅰ表示200℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化，圖Ⅱ表示不同溫度下平衡時C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n(A)∶n(B)的變化關(guān)系。則下列結(jié)論不正確的是()A．200℃時，反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1B．圖Ⅱ所知反應(yīng)xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH>0，且a＝2C．若在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下，再向體系中充入He，重新達(dá)到平衡前v(正)＝v(逆)D．200℃時，向容器中充入2molA和1molB，達(dá)到平衡時，A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5解析：選A由圖Ⅰ可知，200℃時，5min時反應(yīng)達(dá)到平衡，A的物質(zhì)的量變化量為Δn(A)＝0.8mol－0.4mol＝0.4mol，B的物質(zhì)的量變化量為Δn(B)＝0.4mol－0.2mol＝0.2mol，C的物質(zhì)的量變化量為Δn(C)＝0.2mol，故x∶y∶z＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝2∶1∶1，則反應(yīng)方程式為2A＋BC。由分析可知，Δn(B)＝0.2mol，故v(B)＝eq\f(0.2mol,2L×5min)＝0.02mol·L－1·min－1，故A錯誤。由圖Ⅱ可知，當(dāng)n(A)∶n(B)一定時，溫度越高，平衡時C的體積分?jǐn)?shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH>0；容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)C(g)，在一定溫度下，只要A、B起始物質(zhì)的量之比剛好等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，平衡時生成物C的體積分?jǐn)?shù)最大，故a＝2，故B正確。恒溫恒容條件下，在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下，再向體系中充入He，由于容器容積不變，則混合物中各物質(zhì)的濃度不變，正逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動，故v(正)＝v(逆)，故C正確。由圖Ⅰ可知，200℃時，當(dāng)充入0.8molA和0.4molB達(dá)到平衡時，A的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.4mol,0.4mol＋0.2mol＋0.2mol)＝0.5；200℃時，向該容器中充入2molA和1molB，達(dá)到的平衡等效為原平衡增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，故達(dá)到平衡時，A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5，故D正確。提能點(二)化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式對于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。2．化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)：①對于放熱反應(yīng)，升高溫度，K值減小；反之K值增大。②對于吸熱反應(yīng)，升高溫度，K值增大；反之K值減小。3．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度①K值越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，一般來說，當(dāng)K>105時，認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全。②K值的大小只預(yù)示某可逆反應(yīng)向某方向進(jìn)行的最大限度，但不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間。(2)利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)的平衡狀態(tài)或進(jìn)行方向?qū)τ诨瘜W(xué)反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意狀態(tài)，濃度商：Q＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)。Q＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Q＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。[集訓(xùn)沖關(guān)]1．恒容絕熱的密閉容器中充入反應(yīng)物，在一定條件下分別發(fā)生四個不同的反應(yīng)，平衡常數(shù)與壓強(qiáng)隨反應(yīng)過程變化情況合理，且在高溫下能自發(fā)進(jìn)行的是()解析：選AA選項，若為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度降低，K減小，p增大，說明氣體物質(zhì)的量增多，ΔS>0，因此高溫下能自發(fā)進(jìn)行。若為放熱反應(yīng)，ΔH<0，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度升高，K減小，p增大，ΔS>0，高溫下也能自發(fā)進(jìn)行。2．已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)ΔH>0，在716K時向密閉容器中充入一定量的HI氣體，平衡時氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)為78%。測得v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系如圖所示。下列結(jié)論不正確的是()A．該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)Kp約為0.02B．增大體系壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動，平衡常數(shù)Kp不變C．溫度降低，v正、v逆均減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動D．溫度升高，反應(yīng)重新達(dá)到平衡時，圖中表示平衡的點可能是A和D解析：選D平衡時氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)為78%，則x(H2)＝x(I2)＝11%，故HI的平衡分壓為0.78p總，H2、I2的平衡分壓為0.11p總，該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)Kp＝eq\f(pH2pI2,p2HI)＝eq\f(0.11p總×0.11p總,0.78p總2)，約為0.02，A正確；由反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)可知，反應(yīng)前后氣體的體積不變，故增大體系壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動，平衡常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)Kp不變，B正確；由題干可知，該反應(yīng)正反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，故溫度降低，v正、v逆均減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，C正確；該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高到某一溫度時，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動，x(HI)減小，x(H2)增大，當(dāng)升高到某一溫度，反應(yīng)重新達(dá)到平衡時，v正～x(HI)和v逆～x(H2)相對應(yīng)的點可能分別為A、E，D錯誤。3．一氧化氮的氫化還原反應(yīng)為2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－664kJ·mol－1，其正反應(yīng)速率方程為v＝kca(NO)·cb(H2)，T℃時，實驗得到的一組數(shù)據(jù)如下表所示：實驗組別c(NO)/(mol·L－1)c(H2)/(mol·L－1)正反應(yīng)速率/(mol·L－1·s－1)Ⅰ6.00×10－32.00×10－32.16×10－3Ⅱ1.20×10－22.00×10－38.64×10－3Ⅲ6.00×10－34.00×10－34.32×10－3下列說法正確的是()A．平衡常數(shù)：K(Ⅰ)<K(Ⅱ)B．a(chǎn)＝1，b＝2C．升高溫度，k的值減小D．增大NO濃度比增大H2濃度對正反應(yīng)速率影響大解析：選D平衡常數(shù)是溫度函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，實驗Ⅰ和Ⅱ的溫度相同，則平衡常數(shù)相等，故A錯誤；由Ⅰ和Ⅱ可得：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6.00×10－3,1.20×10－2)))a＝eq\f(2.16×10－3,8.64×10－3)，解得a＝2，由Ⅰ和Ⅲ可得：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.00×10－3,4.00×10－3)))b＝eq\f(2.16×10－3,4.32×10－3)，解得b＝1，故B錯誤；升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，速率常數(shù)k的值增大，故C錯誤；由B項分析可知，a＝2，b＝1，則由速率方程可知，增大一氧化氮濃度比增大氫氣濃度對正反應(yīng)速率影響大，故D正確。4．在100℃時，容積為5L的真空密閉容器中加入一定量的N2O4，容器內(nèi)N2O4和NO2的物質(zhì)的量變化如表所示。時間/s0210306090n(N2O4)/mol0.30.250.150.125b0.12n(NO2)/mol00.1a0.350.360.36下列說法正確的是()A．10s時，以NO2濃度變化表示的該反應(yīng)速率為0.006mol·L－1·s－1B．該溫度下反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K＝0.216C．35s時，容器內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1.6倍D．其他條件不變，90s后向容器中再加入0.3molNO2建立新平衡時，與原平衡時比較，氣體平均相對分子質(zhì)量增大解析：選D根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，60s時反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，則b＝0.12，根據(jù)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，10s時，N2O4物質(zhì)的量的變化量為0.3mol－0.15mol＝0.15mol，變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則a＝0.3，據(jù)此分析解答。10s內(nèi)，以NO2濃度變化表示的該反應(yīng)平均速率為0.006mol·L－1·s－1,10s時的反應(yīng)速率為瞬時速率，小于0.006mol·L－1·s－1，故A錯誤；根據(jù)分析，60s時反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時，N2O4為0.12mol，NO2為0.36mol，容積為5L，該溫度下反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cN2O4,c2NO2)＝eq\f(\f(0.12mol,5L),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.36mol,5L)))2)≈4.63，故B錯誤；35s時，若反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，則eq\f(p平,p初)＝eq\f(0.12mol＋0.36mol,0.3mol)＝1.6，但根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)，35s時反應(yīng)不一定平衡，容器內(nèi)壓強(qiáng)不一定是反應(yīng)前的1.6倍，故C錯誤；其他條件不變，90s后向容器中再加入0.3molNO2，因為容器體積不變，充入NO2越多，N2O4的體積分?jǐn)?shù)越大，建立新平衡時，與原平衡時比較，氣體平均相對分子質(zhì)量增大，故D正確。5．(2022·浙江省麗水高三聯(lián)考)在PdCl2-CuCl2做催化劑和適宜的溫度條件下，用O2將HCl氧化為Cl2：4HCl(g)＋O2(g)2H2O(g)＋2Cl2(g)ΔH<0，下列有關(guān)說法不正確的是()A．降低溫度，可提高Cl2產(chǎn)率B．提高eq\f(nHCl,nO2)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大C．若斷開1molH—Cl鍵的同時有1molH—O鍵斷開，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c2Cl2·c2H2O,c4HCl·cO2)解析：選B此反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動，可提高氯氣產(chǎn)率，A正確；溫度不變，平衡常數(shù)不變，B不正確；若斷開1molH—Cl鍵的同時有1molH—O鍵斷開，說明正逆反應(yīng)速率相等，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；各組分均為氣體，平衡常數(shù)表達(dá)式正確，D正確。[易錯點撥]化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用中的“2點”注意(1)反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度不寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式，但非水溶液中，若有水參加或生成，則此時水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。(2)同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng)，否則就沒有意義。eq\a\vs4\al([專題驗收評價])1．H2S催化分解過程中通入CO2、CH4會發(fā)生如下反應(yīng)，下列說法不正確的是()A．H2S(g)H2(g)＋S(g)ΔH＞0，升高溫度，S(g)的產(chǎn)量增大B．CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)，壓縮容器體積，CO2平衡轉(zhuǎn)化率將增大C．H2S(g)＋CO2(g)H2O(g)＋COS(g)，通入CO2，將促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行D．已知2H2S(g)＋CH4(g)4H2(g)＋CS2(g)ΔH＞0，則該反應(yīng)在高溫下易自發(fā)解析：選BH2S(g)H2(g)＋S(g)ΔH＞0，升高溫度，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，S(g)的產(chǎn)量增大，故A正確；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，壓縮容器體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；通入CO2，增大反應(yīng)物的濃度，將促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，故C正確；該反應(yīng)前后為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，則該反應(yīng)的ΔS＞0，又ΔH＞0，高溫條件下，ΔH－TΔS＜0，則該反應(yīng)在高溫下易自發(fā)，故D正確。2．下列措施或事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．新制的氯水在光照下顏色變淺B．H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深C．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中，使用過量的空氣以提高SO2的利用率D．在合成氨的反應(yīng)中，加壓有利于氨的合成解析：選BA項，氯氣和水發(fā)生：Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照下發(fā)生：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，減少次氯酸，促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，溶液顏色變淺，能用勒夏特列原理解釋；B項，H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)之和不變，增大壓強(qiáng)，平衡不移動，但氣體顏色加深，與勒夏特列原理無關(guān)；C項，2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(V2O5),\s\do5(△))2SO3(g)，增加氧氣的量，增加反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，符合勒夏特列原理；D項，N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3(g)，加壓平衡向正反應(yīng)方向移動，符合勒夏特列原理。3．N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可以發(fā)生以下反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1溫度時，向密閉容器中通入N2O5，部分實驗數(shù)據(jù)見表：t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.522.502.50下列說法中不正確的是()A．500s內(nèi)N2O5分解速率為2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1＝125，平衡時，N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%C．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1>T2，則K1>K2D．平衡后，其他條件不變，將容器體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，則c(NO2)<5.00mol·L－1解析：選D依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析計算500s內(nèi)N2O5(g)消耗的濃度為5.00mol·L－1－3.52mol·L－1＝1.48mol·L－1，則其分解速率v＝eq\f(1.48mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，A正確；由表中數(shù)據(jù)可知，T1溫度下，1000s時，反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時c(N2O5)＝2.5mol·L－1，c(NO2)＝5mol·L－1，c(O2)＝1.25mol·L－1，平衡常數(shù)K1＝eq\f(c4NO2cO2,c2N2O5)＝eq\f(54×1.25,2.52)＝125，N2O5的轉(zhuǎn)化率為eq\f(5－2.5,5)×100%＝50%，B正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，C正確；T1溫度下，1000s時，反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時c(NO2)＝5mol·L－1，達(dá)平衡后其他條件不變，將容器的體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，若平衡不發(fā)生移動，則c(NO2)＝10mol·L－1，而加壓平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動，但平衡移動是微弱的，總的來說物質(zhì)的濃度比原來還是增大，則10mol·L－1>c(NO2)>5.00mol·L－1，D錯誤。4．二氧化碳到淀粉的人工合成第一步為用無機(jī)催化劑將二氧化碳還原為甲醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。一定溫度下，恒容密閉容器中按照投料比eq\f(nH2,nCO2)＝3充入H2與CO2，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH)，在T＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～T如圖所示。下列說法不正確的是()A．當(dāng)體系中c(CH3OH)與c(H2)比值不變，可說明此時該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．曲線b表示的是壓強(qiáng)相同時，溫度升高該反應(yīng)逆向移動，說明正反應(yīng)放熱C．在原p＝5×105Pa,210℃的條件下，向該恒容密閉容器中繼續(xù)通入3molH2與1molCO2，達(dá)到新的平衡后，x(CH3OH)＜0.10D．當(dāng)x(CH3OH)＝0.10時，反應(yīng)條件可能為p＝5×105Pa,210℃或p＝9×105Pa,250℃解析：選C初始投料為H2和CO2，所以平衡前H2濃度減小，CH3OH濃度增大，所以當(dāng)c(CH3OH)與c(H2)比值不變時說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，故曲線b為等壓條件下，溫度升高，x(CH3OH)減小，說明平衡逆向移動，ΔH＜0，故B正確；在5×105Pa,210℃的條件下，向該密閉體系中繼續(xù)通入3molH2與1molCO2，可以理解為先在另一個容器中達(dá)到平衡，x(CH3OH)＝0.10，再壓縮到一個容器中，平衡正向移動，達(dá)到新的平衡后，x(CH3OH)＞0.10，故C錯誤；由題圖可知，當(dāng)x(CH3OH)＝0.10時，反應(yīng)的條件可能為5×105Pa，210℃或9×105Pa，250℃，故D正確。5．在體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。測得CO2和CH3OH的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A．平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為75%B．平衡后充入惰性氣體，平衡向正向移動C．該條件下，第9min時v逆(CH3OH)大于第3min時v正(CH3OH)D．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化，則說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析：選A利用CO2初始和平衡濃度可得平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1.00－0.25,1.00)×100%＝75%，A正確；恒容容器充入惰性氣體，與反應(yīng)有關(guān)的各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動，B錯誤；平衡之前始終有v逆(CH3OH)<v正(CH3OH)，且v正(CH3OH)在逐漸減小，故該條件下，第9min時v逆(CH3OH)小于第3min時v正(CH3OH)，C錯誤；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氣體總質(zhì)量不變，又該容器為恒容容器，故混合氣體的密度始終不變，無法通過混合氣體密度判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯誤。6．將一定量的NH4HS固體置于恒容密閉真空容器中(固體的體積忽略不計)，使其在50℃的恒溫條件下分解：NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)。實驗測得該體系的壓強(qiáng)如表所示：時間/min010203040506070壓強(qiáng)/kPa00.661.281.782.202.502.502.50已知：Kp為用各氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列有關(guān)說法正確的是()A．當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再隨時間變化時，反應(yīng)達(dá)到平衡B．0～10min，用H2S的壓強(qiáng)變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.066kPa·min－1C．50℃時，NH4HS(s)的分解反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝eq\f(25,16)(kPa)2D．50℃時，若在65min時將容器的容積壓縮至原來的eq\f(1,2)，再次達(dá)到平衡時，體系的壓強(qiáng)大于2.50kPa解析：選C混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為eq\f(17＋34,2)g·mol－1＝25.5g·mol－1，在反應(yīng)過程中始終保持不變，當(dāng)其不再隨時間變化時，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，A項錯誤；0～10min內(nèi)壓強(qiáng)變化了0.66kPa，又NH3和H2S物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的平均速率為eq\f(0.66kPa×\f(1,2),10min)＝0.033kPa·min－1，B項錯誤；50min時反應(yīng)達(dá)到平衡，體系壓強(qiáng)為2.5kPa，同時兩物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為eq\f(1,2)，則Kp＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.5,2)))2＝eq\f(25,16)kPa2，C項正確；由于體系溫度不變，Kp不變，則Kp＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p總,2)))2＝eq\f(25,16)kPa2，得出p總＝2.5kPa，D項錯誤。7．納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH，按eq\f(nH2,nCO)＝2投料比將H2與CO充入VL恒容密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．ΔH<0B．p1>p2>p3C．N點CO轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)均大于M點D．T1℃、p3壓強(qiáng)下，Q點對應(yīng)的v正>v逆解析：選C由圖可知，隨溫度升高CO的平衡轉(zhuǎn)化率下降，說明升溫平衡逆向移動，則正向為放熱反應(yīng)，ΔH<0，故A正確；該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減小，增大壓強(qiáng)平衡正向移動，減小壓強(qiáng)平衡逆向移動，由題圖可知，壓強(qiáng)由p3→p2→p1過程中CO轉(zhuǎn)化率增大，可知平衡正向移動，則壓強(qiáng)：p1>p2>p3，故B正確；N、M點溫度相同，則K相同，故C錯誤；T1℃、p3壓強(qiáng)下M點為平衡狀態(tài)，Q點轉(zhuǎn)化率低于平衡轉(zhuǎn)化率，則反應(yīng)正向進(jìn)行，v正>v逆，故D正確。8．(2023·寧波二模)二氧化碳催化加氫合成乙烯的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH，恒壓條件下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)平衡時各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．圖中曲線b表示平衡時H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化B．M點CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%C．保持其他條件不變，在絕熱密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)比在恒溫密閉容器中的低D．440K時反應(yīng)達(dá)平衡后，保持其他條件不變，再向容器中按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，再次平衡時，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.39解析：選C由題圖可知，隨著溫度的升高，CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，C2H4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，兩生成物物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，由圖中曲線的起點坐標(biāo)可知，b和c所表示的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為4∶1，表示乙烯變化曲線的是c，表示H2O變化曲線的是b，表示H2變化曲線的是a，故A正確；M點H2和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，設(shè)此時C2H4的轉(zhuǎn)化量為xmol，根據(jù)已知條件列出“三段式”：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)起始/mol1300轉(zhuǎn)化/mol2x6xx4xM點/mol1－2x3－6xx4x3－6x＝4x，解得x＝0.3，M點CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(2×0.3,1)×100%＝60%，故B正確；由題圖可知，隨著溫度的升高，CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動，反應(yīng)2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)是放熱反應(yīng)，保持其他條件不變，在絕熱密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，溫度會升高，平衡逆向移動，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)比在恒溫密閉容器中的高，故C錯誤；440K時反應(yīng)達(dá)平衡后，保持其他條件不變，再向容器中按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，仍然等效于恒壓條件下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3進(jìn)行反應(yīng)，由題圖可知，此時再次平衡時，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.39，故D正確。9．(2023·杭州一模)已知：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH<0，現(xiàn)將三個相同容積的密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：容器1容器2容器3反應(yīng)溫度/℃400400500起始量1molH2、1molI2(g)2molHI1molH2、1molI2(g)平衡濃度c(HI)/(mol·L－1)c1c2c3平衡轉(zhuǎn)化率αα1(H2)α2(HI)α3(H2)平衡常數(shù)K1K2K3下列各項關(guān)系不正確的是()A．c1＝c2>c3 B．K1＝K2<K3C．α1(H2)>α3(H2) D．α1(H2)＋α2(HI)＝1解析：選B容器1和容器2是等效平衡，因此c1＝c2，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡逆向移動，因此c1＝c2>c3，A正確；容器1和容器2是等效平衡，因此K1＝K2，溫度升高平衡逆向移動，K3減小，因此K1＝K2>K3，B錯誤；溫度升高平衡逆向移動，H2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，因此α1(H2)>α3(H2)，C正確；容器1和容器2是等效平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度相等，α2(HI)＝α1(HI)，且兩容器溫度相同，則有α1(H2)＋α2(HI)＝1，D正確。10．335℃時，在恒容密閉容器中，1molC10H18(l)催化脫氫的反應(yīng)過程如下：反應(yīng)Ⅰ：C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為K1和K2，反應(yīng)過程中能量的變化及C10H12和C10H8的產(chǎn)率(x)隨時間的變化關(guān)系如圖1和圖2所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)Ⅰ的焓變ΔH1＞0，反應(yīng)Ⅱ的熵變ΔS2＜0B．若溫度高于335℃，則當(dāng)x(C10H8)＝0.374時，所需時間可能小于8hC．更換更高效的催化劑能提高C10H8的平衡產(chǎn)率D．縮小容器體積，K1和K2均減小解析：選B根據(jù)圖1的反應(yīng)物和產(chǎn)物能量的相對高低，可以得到反應(yīng)Ⅰ：C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1＞0，反應(yīng)Ⅱ：C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g)是一個氣體體積增大的反應(yīng)，故ΔS2＞0，A錯誤；溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，可以縮短反應(yīng)時間，即若溫度高于335℃，則當(dāng)x(C10H8)＝0.374時，所需時間小于8h，B正確；催化劑不會引起平衡移動，不影響物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，只能加快反應(yīng)速率，C錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，和壓強(qiáng)無關(guān)，縮小容器體積，K1和K2均不變，D錯誤。11．某溫度下，向恒溫、恒壓容器中充入3molH2和1molCO2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0，平衡時體系中H2、CO2和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(x)與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．曲線a表示x(H2O)隨壓強(qiáng)的變化情況B．其他條件不變，降低溫度會使x(b)和x(c)減小C．Q點CO2的轉(zhuǎn)化率為75%D．若起始壓強(qiáng)為106Pa，將容器改為恒容容器，平衡時x(a)＞x1解析：選D由圖可知，隨著平衡總壓的增大，平衡正向移動，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，則曲線a表示x(H2O)隨壓強(qiáng)的變化情況，A正確；由選項A分析可知，a表示H2O，則x(b)和x(c)應(yīng)該表示反應(yīng)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件不變，降低溫度，平衡正向移動，則會使x(b)和x(c)減小，B正確；H2初始物質(zhì)的量更大，故其在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)更大(相比CO2)，可得b表示H2，c表示CO2，假設(shè)Q點時，轉(zhuǎn)化的CO2是amol，列三段式，3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)開始/mol3100轉(zhuǎn)化/mol3aaaa平衡/mol3－3a1－aaaQ點平衡時H2O、H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，即物質(zhì)的量相等，可得3－3a＝a，a＝0.75，則Q點CO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.75mol,1mol)×100%＝75%，C正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，若起始壓強(qiáng)為106Pa，將容器改為恒容容器，則隨著反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)減小，平衡逆向移動，水的含量減小，即平衡時x(a)<x1，D錯誤。12．一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法錯誤的是()A．該反應(yīng)ΔH>0B．550℃時，充入惰性氣體將使v正>v逆C．650℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝24.0Pa解析：選D隨著溫度的升高，CO2的體積分?jǐn)?shù)降低，即升溫該反應(yīng)的平衡正向移動，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A項正確；恒壓充入惰性氣體，容器容積變大，平衡向氣體增大的方向移動，即平衡正向移動，v正>v逆，B項正確；設(shè)CO2為1mol，該條件下轉(zhuǎn)化率為x，根據(jù)已知信息建立三段式：C(s)＋CO2(g)2CO(g)起始/mol10變化/molx2x平衡/mol(1－x)2x650℃時，CO2和CO的體積分?jǐn)?shù)分別為60%和40%，即eq\f(1－x,2x)＝eq\f(60%,40%)得到x＝0.25，則反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，C項正確；925℃時，CO的體積分?jǐn)?shù)為96%，故Kp＝eq\f(c2CO,cCO2)＝eq\f(96%p總2,4%p總)＝23.04p總，D項錯誤。13．由CO2和H2合成CH3OH的反應(yīng)如下：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH，在10L的恒容密閉容器中投入1molCO2和2.75molH2，在不同條件下發(fā)生上述反應(yīng)，測得平衡時甲醇的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示，則反應(yīng)的ΔH________(填“>”或“<”)0，判斷理由是____________________________。圖中壓強(qiáng)p1________(填“>”或“<”)p2，N點時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_________________(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。解析：由圖可知，壓強(qiáng)一定時，溫度越高，CH3OH的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度一定時，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，甲醇的物質(zhì)的量增大，故壓強(qiáng)p1>p2。溫度不變平衡常數(shù)不變，圖中M點時，容器體積為10L，結(jié)合M點的坐標(biāo)可知，M點的CH3OH的物質(zhì)的量為0.25mol，根據(jù)題意建立如下三段式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)eq\o(\s\up7(起始濃度/),\s\do5(mol·L－1))0.10.27500eq\o(\s\up7(變化濃度/),\s\do5(mol·L－1))0.0250.0750.0250.025eq\o(\s\up7(平衡濃度/),\s\do5(mol·L－1))0.0750.20.0250.025則化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(cH2O×cCH3OH,c3H2×cCO2)＝eq\f(0.025×0.025,0.23×0.075)≈1.04。答案：<CH3OH的物質(zhì)的量隨溫度的升高而減少，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)>1.0414．肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與O2結(jié)合生成MbO2，其反應(yīng)原理可表示為Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(cMbO2,cMb·pO2)。在37℃條件下達(dá)到平衡時，測得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與p(O2)的關(guān)系如圖所示eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(α＝\f(生成的cMbO2,初始的cMb)×100%))。研究表明正反應(yīng)速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù))。(1)試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆之間的關(guān)系式為K＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。(2)試求出圖中c點時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________kPa－1。已知k逆＝60s－1，則速率常數(shù)k正＝_________s－1·kPa－1。解析：(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，v正＝v逆，所以k正·c(Mb)·p(O2)＝k逆·c(MbO2)，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(cMbO2,cMb·pO2)＝K。(2)c點時，p(O