高中化學考點37 化學平衡的移動（原卷版）

考點37化學平衡的移動

一、瞄準局考

1.(2019全國I卷)水煤氣變換［CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)］是重要的化工過程，主要用于合成氨、

制氫以及合成氣加工等工業(yè)領域中。回答下列問題：

(1)Shibata曾做過下列實驗：①使純H2緩慢地通過處于7210c下的過量氧化鉆CoO(s),氧化鉆部分

被還原為金屬鉆(Co),平衡后氣體中山的物質的量分數(shù)為0.0250。

②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質的量分數(shù)為0.0192。

根據(jù)上述實驗結果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是COH2(填“大于”或“小于

(2)721℃時，在密閉容器中將等物質量的CO(g)和H?O(g)混合，采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應，則

平衡時體系中H2的物質的量分數(shù)為(填標號)。

A.<0.25B.0.25C.0.25-0.50D.0.50E.>0.50

(3)我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所

示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用?標注。

2

1

o

過

過

-aQG???Q

XCHOX

渡

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『-『

X+

態(tài)

H態(tài)

+?X-+H

x,Ix'++H+

I??2ZS0

EAHX+H0

Of++?+X

H??H

J+HXO3+

(

OCXO3

Jlo*+8)UO

O。

.J

可知水煤氣變換的0(填“大于”“等于”或“小于”)，該歷程中最大能壘(活化能)

:__________eV,寫出該步驟的化學方程式________________________?

(4)Shoichi研究了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系(如下圖所示)，催

化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的PH2O和AO相等、PCO2和PH2相等。

48

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6020t80■n2403(6(

/m1

1

計算曲線a的反應在30-90min內的平均速率v（a）=kPa-min-。467℃時Pm和Pco隨時間

變化關系的曲線分別是、。4890c時田和Pco隨時間變化關系的曲線分別是

2.（2019全國II卷）環(huán)戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。

回答下列問題:

（1）已知:(g)+H2(g)A//i=100.3kJrnol1①

△“2=-H.OkJ-mor1?

H2(g)+L(g)=2HI(g)

對于反應:△“3=,kJ-mol_|?

（2）某溫度下，等物質的量的碘和環(huán)戊烯（）在剛性容器內發(fā)生反應③，起始總壓為IO5Pa,

平衡時總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉化率為,該反應的平衡常數(shù)Kp=Pa。達到平衡后,

欲增加環(huán)戊烯的平衡轉化率，可采取的措施有（填標號）。

A.通入惰性氣體B.提高溫度

C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度

(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應為可逆反應。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反

應時間的關系如圖所示，下列說法正確的是(填標號)。

A.T\>Ti

B.a點的反應速率小于c點的反應速率

C.a點的正反應速率大于b點的逆反應速率

D.b點時二聚體的濃度為0.45molL-'

二、應試對策

1.概念

(1)原因：反應條件改變引起V(正/V(逆)。

(2)方向：若v(正)>v(逆)時，平衡向正反應方向移動；

若v(正)<v(逆)時，平衡向逆反應方向移動。

2.影響因素

在一定條件下，aA(g)+bB(g)=^mC(g)達到了平衡狀態(tài)，若其他條件不變，改變下列條件對平衡

的影響如下：

(1)濃度

①增大A的濃度或減小C的濃度，平衡向正反應方向移動;

②增大C的濃度或減小A的濃度，平衡向逆反應方向移動

增大反應物濃度或減小生成物濃度增大生成濃度或減小反應物濃度：

⑵壓強

①若a+b+m,增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；減小壓強，平衡向體體積增大的方向移

動。如圖1?

體榭增大

tlt2t

圖1

②若a+b=機，改變壓強，平衡不移動。如上圖2。

(3)溫度

升高溫度，平衡向吸熱方向移動；降低溫度，平衡向放熱方向移動。

(4)催化劑

使用催化劑，因其能同等程度地改變正、逆反應速率，平衡不移動。

3.勒夏特列原理

如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、濃度、壓強)，平衡將向減弱這個改變的方向移動。

三、難點突破

1、濃度對化學平衡的影響

典例1(天津市靜海區(qū)四校2019-2020學年高二9月聯(lián)考)CO(g)+Cl2(g)^COCl2(g)AH<0,當反應達

到平衡時，下列措施：①升溫、②加壓、③增加C12的濃度④加催化劑⑤恒壓通入惰性氣體⑥恒容通入惰性

氣體，能提高co轉化率的是（）

A.②③B.③⑤C.①④D.③⑥

2、壓強對化學平衡的影響

典例2（貴州省南白中學（遵義縣一中）2018-2019學年高二下學期第一次聯(lián)考）某可逆反應正向反應過

程中能量變化如圖，下列說法正確的是

B.加入催化劑，反應速率增大，Ei減小，E2減小，反應熱不變

C.增大壓強，平衡正向移動，K增大

D.當反應u,i（B）：uD：（D）=2：1時，到達平衡狀態(tài)

3、溫度對化學平衡的影響

典例3（云南省陸良縣2020屆高三畢業(yè)班第一次摸底考試）一定條件下，體積為1L的密閉容器中，

0.3molX和0.2molY進行反應：2X（g）+Y（s）=Z（g）,經10s達到平衡，生成O.lmolZ。下列說

法正確的是（）

A.若增加Y的物質的量，則V正大于V逆平衡正向移動

B.以Y濃度變化表示的反應速率為O.Olmol-L'-s1

C.該反應的平衡常數(shù)為10

D.若降低溫度，X的體積分數(shù)增大，則該反應的AHVO

四、對點訓練

1.（安徽省阜陽市第三中學競培中心2017-2018學年高一年級第二學期第三次調研考試）己知：L在水

中溶解度很小，在KI溶液中溶解度顯著增大。12在KI溶液中存在下列平衡：L（aq）+r（aq）ub（aq）。測

得不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下圖所示，下列說法正確的是（）

900

300

■:.........

2550trc

A反應I2（aq）+r（aq）=il3-（aq）的AH>0

B.利用該反應可以除去硫粉中少量的碘單質

C.在上述平衡體系中加入CCh,平衡不移動

D.25℃時:在上述平衡體系中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于680

2.（湖南省長沙市長郡中學2019屆高三上學期第五次調研考試）如圖裝置中，容器甲內充入0.1molNO

氣體。干燥管內裝有一定量NazCh,從A處緩慢通入CO2氣體。恒溫下，容器甲中活塞緩慢由D處向左移

動，當移至C處時容器體積縮至最小，為原體積9/10,干燥管中物質的質量增加了2.24g。隨著CO2的繼

續(xù)通入，活塞又逐漸向右移動。下列說法中正確的是

NO

_1F

CD

容器甲

A.活塞從D處移動到C處的過程中，通入的CO?氣體為2.24L（標準狀況）

B.NO2轉化為N2O4的轉化率為20%

C.容器甲中NO已反應完

D.活塞移至C處后，繼續(xù)通入amolCCh,此時活塞恰好回至D處，則a小于0.01

3.（天津市靜海區(qū)四校2019-2020學年高二9月聯(lián)考）壓強變化不會使下列化學反應的平衡發(fā)生移動的

是（）

A.C（s）+CO2（g）^^2CO（g）B.3H2（g）+N2（g）=^2NH3（g）

C.2sO2（g）+O2（g）『士2sCh（g）D.H2（g）+I2（g）^=i2HI（g）

4.（上海市青浦區(qū)2019屆高三高三第二次學業(yè)質量調研二模）對于工業(yè)合成氨反應N2+3H2U2NH3+Q

（Q>0）,下列判斷正確的是（）

A.3體積H~和足量N.反應，必定生成2體積

B.使用合適的催化劑，可以提高提高原料的利用率

仁500笛左右比室溫更有利于向合成氨的方向進行

D.及時使氨液化、分離的主要目的是提高NJ口H.的利用率

5.(天津市新華中學2019屆高三下學期第八次模擬考試)在恒溫條件下，向盛有食鹽的2L恒容密閉

容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和O.lmolCL,發(fā)生如下兩個反應：

①2NCh(g)+NaCI(s)=NaNO3(s)+C1NO(g)AH^O平衡常數(shù)K1

②2NO(g)+C12(g)『-2ClNO(g)AH2<0平衡常數(shù)K2

10分鐘時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20%,10分鐘內用ClNO(g)表示的平均反應速率

v(CINO)=7.5x10-3mol/(Lmin)?下列說法不正確的是()

A.反應4NO2(g)+2NaCl(s)=^2NaNO3(s)+2NO(g)+C12(g)的平衡常數(shù)為

畤

2

B.平衡后c(Cl2>2.5xl0-mol/L

C.其它條件保持不變，反應在恒壓條件下進行，則平衡常數(shù)K2增大

D.平衡時NO2的轉化率為50%

6.(天津部分區(qū)聯(lián)考2019屆高三上學期一?？荚?已知反應：

n(Cl,)

CH2=CHCH(g)+Cl(g)CH=CHCHCI(g)+HCl(g)o在一定壓強下，按3=_「口CIJ、向密閉容器

3222ny1.213/

中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時，丙烯的體積分數(shù)(9)與溫度(T)、”的關系，圖乙表示反應的平衡常

數(shù)K與溫度T的關系。則下列說法正確的是

丙烯的體枳分數(shù)Q)

A.圖甲中0?>1

B.若在恒容絕熱裝置中進行上述反應，達到平衡時，裝置內的氣體壓強將不變

C.溫度Ti、(o=2,Cb的轉化率約為33.3%

D.圖乙中，線A表示正反應的平衡常數(shù)

7.(北京市東城區(qū)2019年高三二?？荚?某小組模擬工業(yè)上回收分銀渣中的銀，過程如下:

分銀渣

（主要成分AgCl）

（1）Na2so3溶液和氨水均可作浸出劑，但由于氨水易（填物理性質），故用Na2s。3溶液更環(huán)保。

（2）I中主要反應：AgCl+2S0j'一Ag（S03）^+CFo研究發(fā)現(xiàn)：其他條件不變時，該反應在敞口

容器中進行，浸出時間過長會使銀的浸出率（浸出液中銀的質量占起始分銀渣中銀的質量的百分比）降低,

可能原因是（用離子方程式表示）。

（3）研究發(fā)現(xiàn)：浸出液中含銀化合物總濃度與含硫化合物總濃度及浸出液pH的關系如下圖。

①pH=10時，含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化趨勢是

②解釋①中變化趨勢的原因：o

③pH=5時，含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化與pH=10時不同，原因是一。

（4）將H中反應的離子方程式補充完整：

□Ag（SQ3）r+a___0H_+□=□+□+□+CO3"

（5）in中回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會降低。從回收液離子濃度變化和反應

限度的角度分析原因：。

8.（湖北省武漢市2017屆高中畢業(yè)生五月模擬考試）科學家積極探索新技術對CO2進行綜合利用。

LC02可用來合成低碳烯燃。

2co2（g）+6H2（g）=CH2=CH2（g）+4H2O（g）AH=akJ/mol

請回答：

(1)已知:H2和CH2=CH2的燃燒熱分別是285.8kJ/mol和14H.0kJ/moI,且H20(g)比0(1)AH=

-44.0kJ/mol,則a=kJ/moL

(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反應在下自發(fā)進行(填“高溫”或“低溫”)，理由是

(3)在體積為1L的密閉容器中，充入3moiH?和ImolCCh,測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑

催化效率的影響如圖1所示。下列說法正確的是

A.平衡常數(shù)大?。篕M>KN

B.其他條件不變，若不使用催化劑，則250C時C02的平衡轉化率可能位于點Mi

C.圖1中M點時，乙烯的體積分數(shù)為7.7%

D.當壓強或n(H2)/n(CCh)不變時均可證明化學反應已達到平衡狀態(tài)

9.(天津市靜海區(qū)四校2019-2020學年高二9月聯(lián)考)已知：H2(g)+yO2(g>~H2O(g),反應過程中能

量變化如圖所示，請回答下列問題。

(1)對于同一反應，圖中虛線(II)與實線⑴相比，活化能,單位體積內活化分子的百分數(shù)一,因

此反應速率—,(前面的三個空填“增大”“減小”“不變”)你認為最可能的原因是。

(2)在一固定容積的密閉容器中，進行如下反應：C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)?若容積體積為2L,

反應10sH?質量增加0.4g,則該時間內CO的反應速率為—。若增加炭的量，則正反應速率(選填“增

大'、“減小”、“不變若增大壓強，化學平衡向移動(選填“正向”、“逆向”或"不”)。

(3)若降低溫度，平衡逆向移動，則正反應是反應(選填“吸熱”或“放熱

【答案】減小增大增大使用催化劑().01mol/(L.s)不變逆向吸熱

【解析】(1)圖象分析可知，虛線表示的是降低反應的活化能，單位體積內活化分子數(shù)增多反應速率

加快，但達到平衡狀態(tài)相同，化學平衡不變化，改變的條件是加入了催化劑：故答案為：減?。辉龃螅涸?/p>

大；使用催化劑；

0.4g

(2)若容器體積為2L,反應10s氫氣質量增加0.4g,可知AC(H2)=2g/mol=0/mol/L,

2L

1MO1/L

V(H2)=--=0.01mol/(L.S),由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，該時間內一氧化碳的反應速率為

10s

0.01mol/(L.s);若增加炭的量，則正反應速率不變；該反應為氣體體積增大的反應，若增大壓強，化學平衡

向逆向移動，

故答案為：0.01;不變；逆向；

(3)若降低溫度，平衡逆向移動，則正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱。

10.(天津市耀華中學2019屆高三下學期第一次模擬考試)C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,

科研工作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質對環(huán)境的不利影響。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃,催化劑條件下轉化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。如圖

表示恒壓容器中05moic。.和L5mol平移轉化率達80。。時的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式

(2)一定溫度下，向2L恒容密閉容器中通入2moicO和ImolSO」發(fā)生反應

，CO(g)+S04a)=2CO4a)+s(s)'可用于回收燃燒煙氣中的硫。若反應進行到20血11時達平衡，測得co一

的體積分數(shù)為0.5,則前20min的反應速率u(co)=^__mol-LT.minT，該溫度下反應化學平衡常數(shù)

K=o(保留兩位小數(shù))

(3)工業(yè)上有多種方法用于so.的脫除。

①可用NaClO堿性溶液吸收so「為了提高吸收效率，常加入Ni.O?'反應過程的示意圖如圖所示，

產生的四價銀和氧原子具有極強的氧化能力，因此可加快對so.的吸收。

a.Ni.O?的作用是。

b.過程2的離子方程式?

c.Ca(C10)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是

②“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的So.。室溫條件下，將煙氣通入(NHJ.SO,溶液中，測得溶液pH與含硫

組分物質的量分數(shù)的變化關系如圖所示，八點時溶液PH=7,則。

+：

n(NH4)n(SO3-)=

各

組

分

物

質

的

盤

分

數(shù)

11.(天津市新華中學2019屆高三下學期第八次模擬考試)工業(yè)和生活中產生的廢氣CO,、NO「、SO,

對環(huán)境有害，若能合理的利用吸收，可以減少污染，變廢為寶。

⑴已知甲烷的燃燒熱為890kJ/mol；Imol水蒸氣變成液態(tài)水放熱44kJ：N2(g)+O2(g)=2NO(g)

△H=+183kJ/molJ!]CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=。

⑵汽車尾氣中含有CO和NO,某研究小組利用反應：2co(g)+2NO(g)=^N2(g)+2CO2(g)實現(xiàn)氣體的

無害化排放。TC時，在恒容的密閉容器中通入一定量的CO和NO,能自發(fā)進行上述反應，測得不同時間

的CO和NO的濃度如表：

時間/S012345

c（NO）/10-3mol-U11.000.450.250.150.100.10

c(CO)/10Tmol.L?i3.603.052.852.752.702.70

①0到2s內用N?表示的化學反應速率為,該溫度下，反應的平衡常數(shù)K1=o

②若該反應在恒容絕熱條件下進行，再次達到平衡后的平衡常數(shù)為K2,則KJ七(填“>"、“<”

或“=”)。

(3)一定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收2co(g)+SCh(g)=S(s)+2CC)2(g)AH<0

若向2L恒容密閉容器中通入2moicO和ImolSO”反應在不同條件下進行上述反應，反應體系總壓

強隨時間變化如圖所示,與實驗a相比,b組、c組分別改變的實驗條件可能是

(4)常溫下，用NaOH溶液作CO?捕捉劑可以降低碳排放。若某次捕捉后得到pH=10的溶液，則溶液

中c(CO；):c(HCC)3)=。(常溫下K"H2co3)=4.4xl(y7、K2(H2CO3)=5X10-")

12.(天津市河東區(qū)2019屆高三下學期二?？荚?直接排放SO?、Nth會危害環(huán)境。工業(yè)上常采用化學

方法控制污染。

(1)下圖是ImolCH4完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和ImolS(g)燃燒的能量變化。

①CH4完全燃燒的活化能是kJ/mol

②在催化劑作用下，CH』可以還原SO?生成單質S(g)、H20(g)和CO2,寫出該反應的熱化學方程式

(2)為減少S02排放，將含SO2的煙氣通過洗滌劑X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸，既

可以回收S02,同時又可得到化肥。X可以是(填序號)。

a.Ca(0H)2b.K2cO3c.Na2sChd.NH3H2O

(3)對NO2+SO2=SO3+NOAH<()反應進行探究：在固定體積的密閉容器中，使用某種催化劑，改變

原料氣配比進行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同，也可能不同)，測定NCh的平衡轉化率。實驗結果如圖

所示：

HO(N02):MSO：)

①能夠加快該化學反應速率的外界條件是

a.降低溫度b.增大壓強c.升高溫度d.減小壓強

②如果要將圖中C點的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點的平衡狀態(tài)，應采取的措施是；

③若A點對應實驗中，SO2(g)的起始濃度為comol/L,經過tmin達到平衡狀態(tài)，該時段化學反應速率

V(NO2)___mol/(Lmin)；

④圖中C、D兩點對應的實驗溫度分別為Tc和T口，計算判斷TC1口(填>、=、或V)

13.(貴州省遵義航天高級中學2019屆高三第十一模)十九大報告指出：“堅持全民共治、源頭防治，

持續(xù)實施大氣污染防治行動，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)！”以NCh為主要成分的霧霾的綜合治理是當前重要的研究課

題。

(1)工業(yè)上采用NHj-SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定條件下將NO