易錯專題04 平衡狀態(tài)和平衡計算（解析版）-2024-2025學年高二化學易錯題典例精講與習題精練（人教版2019選擇性必修1）

易錯專題04平衡狀態(tài)和平衡計算聚焦易錯點：?易錯點一平衡狀態(tài)的標志?易錯點二平衡常數(shù)?易錯點三平衡計算典例精講易錯點一平衡狀態(tài)的標志【易錯典例】例1（2023·安徽省無為襄安中學高二階段練習）在一定溫度下的定容容器中，當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的壓強②混合氣體的密度③B的物質的量濃度④混合氣體的總物質的量⑤混合氣體的平均相對分子質量⑥v(C)與v(D)的比值⑦混合氣體的總質量⑧混合氣體的總體積⑨C、D的分子數(shù)之比為1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨【解析】要理解化學平衡狀態(tài)的特點“等、動、定”的含義，在判斷化學平衡狀態(tài)時還要注意反應前后氣體體積是否相等。題給反應是一個反應前后氣體體積不相等的反應，因此在定容容器中，若①混合氣體的壓強、③B的物質的量濃度、④混合氣體的總物質的量、⑤混合氣體的平均相對分子質量不再變化，均能證明該反應達到化學平衡狀態(tài)。而②中ρ＝eq\f(mg,V容)始終不變化，⑥中沒指明反應進行的方向，⑦m(g)始終不變化，⑧在定容容器中，混合氣體的總體積不能作為判斷依據(jù)，⑨反應未達到平衡時，C、D氣體的分子數(shù)之比也為1∶1。答案：B【解題必備】平衡狀態(tài)的標志1.直接標志（1）正逆反應速率相等，也就是v（正）=v（逆）。對于這個標志的使用有注意兩點：一是反應速率應有一正一逆，二是正逆反應速率相等。（2）各組分的物質的量濃度保持一定，也就是不再發(fā)生改變。2.等價標志（1）與v正=v逆等價的標志：從物質的生成速率和消耗速率角度進行判斷，對于同一物質，某物質的生成速率等于消耗速率；對于不同物質，速率之比等于化學反應方程式的系數(shù)之比，但必須是不同方向的化學反應速率；從同一時間物質的變化角度進行判斷，對于同一物質，同一時間內，生成的物質的量等于消耗的物質的量，對于不同物質，同一時間內，生成的物質的量與消耗的物質的量之比等于化學反應方程式系數(shù)之比；從正逆反應速率的變化角度進行判斷，正逆反應速率不再發(fā)生改變；從物質的微觀變化角度進行判斷，如從單位時間內化學鍵的變化情況、單位時間內電子得失情況的變化、單位時間內分子的變化情況等等。對反應N2+3H2

?2NH3，當有3molH—H鍵斷裂，同時有6molN—H鍵斷裂，則該反應達到了化學平衡。（2）與各組分的物質的量濃度保持一致等價的標志：從質量角度進行判斷，如各組分質量不再發(fā)生變化，反應物總質量或生成物總質量不再發(fā)生變化，各組分的質量分數(shù)不再發(fā)生變化等；從物質的量角度進行判斷，如各組分物質的量不再發(fā)生變化，各組分的物質的量分數(shù)不再發(fā)生變化，反應物總的物質的量或生成物總的物質的量不再發(fā)生變化（只適用與反應前后體積發(fā)生改變的反應，對于等體積如H2

+I2

?2HI的反應除外）；對于有氣體參加的反應，且反應前后氣體體積發(fā)生改變的反應，還可以采用以下特殊的判斷標志，如總物質的量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）保持不變，利用總壓強作為判斷標志，要從PV=nRT公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關注反應前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個條件，則壓強恒定反應平衡；利用平均摩爾質量（平均相對分子質量）作為判斷標志，要從M=m/n公式出發(fā)，先看反應前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉變化氣體），再看反應前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個條件，則平均摩爾質量恒定反應平衡；利用混合物的密度作為判斷標志，要從ρ=m/V公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關注反應前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉變化氣體），如滿足上述兩個條件，則密度恒定反應平衡?？傊?，反應前后一直發(fā)生改變的物理量不再發(fā)生改變則可以作為平衡的標志，而反應前后一直不變的物質量恒定則不可以作為平衡的標志。【變式突破】1．（2023·廣西·桂林市臨桂區(qū)五通中學高一期中）可逆反應，在容積固定的密閉容器中達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內生成的同時生成②單位時間內生成的同時生成③用表示的反應速率之比為的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的物質的量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部A【詳解】①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，能說明正逆反應速率的相等關系，故①項正確；②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO只能說明單方向關系，不能說明正逆反應速率的關系，故②項錯誤；③用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為2：2：1的狀態(tài)是同方向反應進行到任何時刻都成立的關系，不能說明達到了平衡，故③項錯誤；④混合氣體的顏色不變化說明二氧化氮的濃度不變化，達到平衡狀態(tài)，故④項正確；⑤該反應是一個反應前后氣體的質量不會改變的化學反應，混合氣體的質量是守恒的，容器的體積不變，導致混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故⑤項錯誤；⑥因該反應是物質的量增大的化學反應，物質的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故⑥項正確；⑦因該反應是物質的量增大的化學反應，物質的量只有達到平衡時才不變，故⑦項正確；答案選A。易錯點二平衡常數(shù)【易錯典例】例2（2023六安中學高二期中）在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：，已知反應平衡常數(shù)與溫度的關系如下表，下列說法不正確的是溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10-5A．上述生成Ni(CO)4的反應為放熱反應B．25℃時，反應的逆反應平衡常數(shù)為2×10-5C．80℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol?L?1D．80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則此時v(正)＞v(逆)D【詳解】A．根據(jù)化學平衡常數(shù)與溫度關系可知：升高溫度，化學平衡常數(shù)K減小，說明升高溫度，化學平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，所以該反應的正反應為放熱反應，A正確；B．在25℃時，的化學平衡常數(shù)K=；則反應Ni(CO)4Ni(s)+4CO(g)的化學平衡常數(shù)K1=，B正確；C．80℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3mol，c(CO)=，由于該溫度下的化學平衡常數(shù)K=2，K==2，所以Ni(CO)4的平衡濃度c[Ni(CO)4]=2×14=2mol?L?1，C正確；D．80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則Qc==，80℃時化學平衡常數(shù)K=2，8＞2，說明此時反應逆向進行，故反應速率：v(正)＜v(逆)，D錯誤；故合理選項是D?！窘忸}必備】平衡常數(shù)（1）定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，該常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)。對于可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，化學平衡常數(shù)K＝。（2）意義：一定溫度下，平衡常數(shù)K越大，表示反應進行的程度越大，反應物的轉化率越大；平衡常數(shù)K越小，表示反應進行的程度越小，反應物的轉化率越小。（3）書寫：①②如果某個反應可以表示為兩個或多個反應的總和，則總反應的平衡常數(shù)等于各分步反應平衡常數(shù)之積。如已知：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)K1，2CO2(g)2CO(g)+O2

K2，

則CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。（4）影響因素：K的大小與物質的濃度、壓強等無關，只隨溫度的變化而變化。（5）應用：①某溫度下，某時刻反應是否達平衡，可用該時刻產物的濃度商Qc與Kc比較大小來判斷。當Qc>kc，υ(正)<υ(逆),未達平衡，反應逆向進行；當Qc<kc，υ(正)>υ(逆),未達平衡，反應正向進行；當Qc=kc，υ(正)=υ(逆),達到平衡，平衡不移動。②利用化學平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應的熱效應，若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應【變式突破】2．（2023·華中師大龍崗附中高二期中）工業(yè)上取SCl2的反應之一為S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)，一定壓強下，向10L密閉容器中充入和1molS2Cl2和1molCl2發(fā)生上述反應，SCl2和Cl2的消耗速率與溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是A．該反應的△H>0B．A點對應的狀態(tài)為化學平衡狀態(tài)C．使用高效催化劑能提高S2Cl2的平衡產率D．若300℃達平衡時，S2Cl2的轉化率為α，則300℃時，該反應的化學平衡常數(shù)K=D【詳解】A．升高溫度，正逆反應速率均增加，從圖中可以看出相同溫度下正反應速率小于逆反應速率，平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，焓變小于零，故A錯誤；B．A點時，即，非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．高效催化劑可以增大反應速率，不能使平衡移動增大平衡產率，故C錯誤；D．若300°達平衡時，根據(jù)題意，的轉化率為α，消耗的氯氣和的物質的量為αmol，反應后的氯氣和的物質的量為(1-α)mol，生成的的物質的量為2αmol，平衡常數(shù)為，即，故D正確；故選D。易錯點三平衡計算【易錯典例】例3（2023·南陽中學高三階段練習）甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應如下：反應?。?；反應ⅱ．；回答下列問題：(1)反應ⅲ．的__________；若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進行該反應，則可以提高平衡轉化率的措施有_______(寫出一條即可)(2)對于反應ⅰ，向體積為2L的恒容密閉容器中，按投料。①若在恒溫條件下，反應達到平衡時的轉化率為50%，則平衡時容器內的壓強與起始壓強之比為_______(最簡單整數(shù)比)。②其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間，的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點_______(填“是”或“不是”)化學平衡狀態(tài)，的轉化率：c點點，原因是_______。(3)某科研小組研究了反應ⅱ的動力學，獲得其速率方程，k為速率常數(shù)(只受溫度影響)，m為的反應級數(shù)。在某溫度下進行實驗，測得各組分初濃度和反應初速率如下：實驗序號10.1000.10020.1000.200的反應級數(shù)__________，當實驗2進行到某時刻，測得，則此時的反應速率__________(保留3位有效數(shù)字，已知)。(4)甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生反應ⅰ、反應ⅱ。在恒溫、恒壓條件下，和反應達平衡時，的轉化率為a，的物質的量為，則反應ⅰ的平衡常數(shù)__________[寫出含有a、b的計算式；對于反應，x為物質的量分數(shù)]。【答案】(1)

增大濃度、將或從體系中移出等(2)3∶2

不是

升高溫度，反應速率加快，的轉化率增大(或反應ⅰ為吸熱反應，升高溫度有利于反應正向進行，的轉化率增大)(3)1

(4)【解析】（1）反應ⅰ．；反應ⅱ．；根據(jù)蓋斯定律分析，有ⅰ-ⅱ的反應ⅲ，則熱化學方程式為：的+206-165=+41；要提高二氧化碳的平衡轉化率，需要讓平衡正向移動，可以增大濃度、將或從體系中移出等；（2）①則平衡時壓強和起始時壓強比等于物質的量比，為。②其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間，由于催化劑不改變平衡的轉化率，溫度在750度，a點的平衡轉化率還能上高，說明a點不是化學平衡狀態(tài)，相同催化劑時，該反應為吸熱反應，從b點到c點，溫度升高，平衡正向移動，故的轉化率：c點點。（3）將表格數(shù)據(jù)代入，計算m=1。則，即k=0.4，當實驗2進行到某時刻，測得，則此時的反應速率=。（4）則平衡時甲烷的物質的量為(1-a)mol，水的物質的量為（1-a-b)mol，一氧化碳的物質的量為(a-b)mol，氫氣的物質的量為(3a+b)mol，二氧化碳的物質的量為bmol，總物質的量為(2+2a)mol，則反應i的平衡常數(shù)為=?！窘忸}必備】平衡計算1.計算模式：化學平衡計算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具體步驟是在化學方程式下寫出有關物質起始時的物質的量、發(fā)生轉化的物質的量、平衡時的物質的量(也可以是物質的量濃度或同溫同壓下氣體的體積)，再根據(jù)題意列式求解，起始、轉化、平衡是化學平衡計算的“三步曲”，三步是化學平衡計算的一般格式，根據(jù)題意和恰當?shù)募僭O列出起始量、轉化量、平衡量。但要注意計算的單位必須保持統(tǒng)一，可用mol、mol/L，也可用L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)n(起始)/molab00n(轉化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola－mxb－nxpxqx反應可從左向右開始，也可以從右向左開始，也可以多種物質同時充入?？赡娣磻_到平衡狀態(tài)時各物質濃度間的關系。反應物：平衡濃度=起始濃度-轉化濃度；生成物：平衡濃度=起始濃度+轉化濃度，其中各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比。2.解題思路：具體題目要具體分析，靈活設立，一般設某物質的轉化量為x；根據(jù)反應物、生成物及變化量的三者關系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質的起始量、變化量、平衡量并按“模式”列表；明確了“始”、“變”、“平”三個量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應關系求平衡時某成分的濃度、反應物轉化率等，得出題目答案。3.計算公式：(1)變化量之比等于化學計量數(shù)之比v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未達到平衡時，用于確定化學方程式中未知的化學計量數(shù))。(2)化學平衡常數(shù)K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝eq\f(px/Vp·qx/Vq,[a－mx/V]m·[b－nx/V]n)，若用任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示。則其與K比較，當Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。(3)平衡濃度c(A)平＝eq\f(nA平,V)＝eq\f(a－mx,V)。(4)反應物轉化率α(A)＝eq\f(nA消耗,nA起始)×100%＝eq\f(mx,a)×100%。(5)平衡百分含量φ(A)＝eq\f(nA平,n總)×100%。(6)平衡時與起始時的壓強比eq\f(p平,p始)＝eq\f(n平,n始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)(同T、V時)，混合氣體的密度比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\x\to(M)1,\x\to(M)2)(同T、p時)，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(V2,V1)(同質量的氣體時)等。(7)混合氣體的密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(m,V)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)(T、V不變時，eq\x\to(ρ)不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質量eq\x\to(M)＝eq\f(m,n)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)?！咀兪酵黄啤?．（2023濟寧·高二期中）聚乙烯醇生產過程中會產生大量副產物乙酸甲酯，其催化醇解反應可用于制備甲醇和乙酸已酯，該反應的化學方程式為：已知：，，；其中、為正、逆反應速率，、為速率常數(shù)，x為各組分的物質的量分數(shù)。是該反應以物質的量分數(shù)表示的化學平衡常數(shù)。(1)反應開始時，已醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1投料，測得、、三個溫度下乙酸甲酯轉化率()隨時間(t)的變化關系如下圖所示。則___________(用、表示)；在曲線①、②、③中，值最大的曲線是___________；A、B、C、D四點中，最大的是___________，最大的是___________。(2)時，己醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1、1∶2和2∶1進行初始投料。則達到平衡后，初始投料比___________時，乙酸甲酯轉化率最大；與按1∶2投料相比，按2∶1投料時化學平衡常數(shù)___________(填增大、減小或不變)?！敬鸢浮?1)

Kx=

①

A

C(2)2：1

不變【解析】（1）根據(jù)，，，反應達到平衡時，v正=v逆，平衡常數(shù)==；根據(jù)圖象，①的速率最快，說明①對應的是最高溫度348K，溫度升高，平衡時轉化率增大，說明正向是吸熱的，所以ΔH＞0；k正、k逆是溫度的函數(shù)，根據(jù)平衡移動的規(guī)律，k正受溫度影響更大，因此溫度升高，k正增大的程度大于k逆，因此，k正-k逆值最大的曲線是①；根據(jù)v正=k正?x（CH3COOCH3）?x（C6H13OH），v逆=k逆?x（CH3COOC6H13）?x（C6H13OH），A點x（CH3COOCH3）?x（C6H13OH）大，溫度高，因此A點v正最大，C點x（CH3COOC6H13）?x（CH3OH）大且溫度高，因此C點v逆最大。（2）增大己醇的投入量，可以增大乙酸甲酯轉化率，因此，2：1時乙酸甲酯轉化率最大，化學平衡常數(shù)Kx只與溫度有關，因此Kx不變。習題精練1．（2023秋·高二課時練習）已知：X(g)＋2Y(g)?3Z(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列說法不正確的是A．升高反應溫度，正、逆反應速率均增大B．達到化學平衡時，X、Y、Z的質量不再發(fā)生變化C．達到化學平衡時，反應放出的總熱量可達akJD．X和Y充分反應生成Z的物質的量不可能達到3mol2．（2023秋·全國·高二課堂例題）一定溫度下，反應物和生成物均為氣態(tài)的平衡體系，平衡常數(shù)表達式為。下列有關該平衡體系的說法不正確的是A．升高溫度，該反應的平衡常數(shù)的變化無法判斷B．該反應逆反應的化學平衡常數(shù)為C．該反應的化學方程式為D．增大X的濃度，該反應的平衡常數(shù)增大3．（2023秋·高二課時練習）在1000K時，已知反應Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K=0.0059。當水蒸氣和氫氣的物質的量濃度相等時，此反應A．已達平衡狀態(tài)B．未達平衡狀態(tài)，反應正向進行C．未達平衡狀態(tài)，反應逆向進行D．無法確定4．（2023·全國·高二假期作業(yè)）向一恒容密閉容器中加入和一定量的，發(fā)生反應：。的平衡轉化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A．B．反應速率：C．點a、b、c對應的平衡常數(shù)：D．反應溫度為，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)5．（2023秋·高二課時練習）在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應：A(g)+B(g)?2C(g)

ΔH<0。t1時刻達到平衡后，在t2時刻改變某一條件，其反應過程如圖。下列說法正確的是A．0～t2時，v正＞v逆B．t2時刻改變的條件可以是向密閉容器中加CC．Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，A的體積分數(shù)Ⅰ＞ⅡD．Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，平衡常數(shù)I＜Ⅱ6．（2023·全國·高二假期作業(yè)）可逆反應，某溫度下的平衡常數(shù)為()，反應熱為。保持溫度不變，將方程式的書寫作如下改變，則和K的相應變化為A．寫成，、K均擴大了一倍B．寫成，擴大了一倍，K保持不變C．寫成，、K變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)D．寫成，變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)7．（2022秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱德強學校?？计谀┮阎铝蟹磻钠胶獬?shù)：①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；則反應H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是A．K1－K2 B．K1·K2 C． D．8．（2022秋·高二課時練習）化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)+O2(g)

K1=1×10302H2(g)+O2(g)2H2O(g)

K2=2×10812CO2(g)2CO(g)+O2(g)

K3=4×10-92以下說法正確的是A．常溫下，NO分解產生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1=c(N2)?c(O2)B．常溫下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10-82C．常溫下，NO、H2O、CO2三種物質分解放出O2的傾向由大到小的順序為H2O＞NO＞CO2D．以上說法都不正確9．（2023秋·高二課時練習）在淀粉-KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I-(aq)(aq)。測得不同溫度下該反應的平衡常數(shù)K如表所示：t/℃515253550K1100841689533409下列說法正確的是A．反應I2(aq)＋I-(aq)I(aq)的ΔH＞0B．其他條件不變，升高溫度，溶液中c(I)減小C．該反應的平衡常數(shù)表達式為K=D．25℃時，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于68910．（2022秋·廣東廣州·高二仲元中學?？计谥校┮欢囟认孪蛉萜髦屑尤階發(fā)生反應如下：①A→B，②A→C，③。反應體系中A、B、C的濃度隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A．反應①的活化能小于反應②B．該溫度下，反應③的平衡常數(shù)大于1C．t1時，B的消耗速率小于生成速率D．t2時，11．（2022秋·陜西安康·高二統(tǒng)考期中）已知：(HF)2(g)2HF(g)

＞0，平衡體系的總質量m(總)與總物質的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．溫度：T1＜T2B．反應速率：v(b)＜v(a)C．平衡常數(shù)：K(a)=K(b)＜K(c)D．當時，12．（2023秋·全國·高二隨堂練習）某溫度下，將和充入密閉的剛性容器中發(fā)生反應，該反應的圖像如圖所示，時刻測定容器內的物質的量為時刻保持等溫等容，抽走。下列有關敘述正確的是

A．該溫度下的平衡常數(shù)B．反應過程中，可以利用氣體的總壓強保持不變來判斷反應是否達到平衡C．時刻，抽取HI的瞬間，v(逆)在圖像上的變化應該是點D．時刻，抽取后再次達到平衡，的百分含量減少13．（2022·全國·高二專題練習）目前工業(yè)上可用CO2來生產燃料甲醇，有關反應為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝-49.0kJ/mol?，F(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，反應過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。(1)若CO2的轉化率為40%時，反應放出的熱量為kJ；(2)從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)＝；(3)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是（填字母）。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)b．混合氣體的密度不再改變c．混合氣體的平均相對分子質量不再改變

d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化(4)下列表示該反應速率最快的是；a．v(H2)＝2mol·L-1·min-1b．v(CO2)＝4.5mol·L-1·min-1c．v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1d．v(H2O)＝0.2mol·L-1·s-1(5)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=反應的平衡常數(shù)K數(shù)值為。14．（2021秋·廣東茂名·高二校考階段練習）ⅰ.“嫦娥”五號預計在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射，火箭的第一、二級發(fā)動機中，所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼來制備。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化劑，二者反應生成氮氣和氣態(tài)水。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋10.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ·mol－1(1)寫出氣態(tài)肼和N2O4反應的熱化學方程式：。ⅱ．在一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)，其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如表：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(2)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝。(3)該反應為反應(填“吸熱”或“放熱”)。(4)某溫度下，各物質的平衡濃度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為。(5)若830℃時，向容器中充入1molCO、5molH2O，反應達到平衡后，其化學平衡常數(shù)K1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。(6)830℃時，容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積。平衡移動(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)。(7)若1200℃時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L－1、2mol·L－1、4mol·L－1、4mol·L－1，則此時上述反應的平衡移動方向為(填“正反應方向”“逆反應方向”或“不移動”)。15．（2023秋·全國·高二隨堂練習）丙烯是重要的有機化工原料，丙烷脫氫是工業(yè)生產丙烯的重要途徑，其化學方程式為?；卮鹣铝邢嚓P問題：(1)已知：I．II．則丙烷脫氫制丙烯反應的為。(2)一定溫度下，向的密閉容器中充入發(fā)生脫氫反應，經過達到平衡狀態(tài)，測得平衡時氣體壓強是開始的1.5倍。①丙烯的化學反應速率。②下列情況能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是(填字母，下同)。A．不變B．與的物質的量之比保持不變C．混合氣體的總壓強不變D．③欲提高丙烷轉化率，采取的措施是。A．降低溫度B．升高溫度C．加催化劑D．及時分離出④若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和顯氣發(fā)生脫氫反應，起始越大，丙烷的平衡轉化率越大，其原因是。(3)一定溫度下，向恒容密閉容器中充入，開始壓強為的氣體體積分數(shù)與反應時間的關系如圖所示：

此溫度下該反應的平衡常數(shù)(用含字母的代數(shù)式表示，是用反應體系中氣體物質的分壓表示的平衡常數(shù)，平衡分壓=總壓×氣體的體積分數(shù))。參考答案1．D【詳解】A．升高反應溫度，正、逆反應速率均增大，A正確；B．達到化學平衡時，正、逆反應速率相等，X、Y、Z的質量不再發(fā)生變化，B正確；C．若起始量足夠，達到化學平衡時，如果消耗1molX，則反應放出的總熱量可達akJ，C正確；D．如果X和Y的起始量比較多，X和Y充分反應生成Z的物質的量可能達到3mol，D錯誤。故選D。2．D【詳解】A.由于無法知道該反應是吸熱反應還是放熱反應，故升高溫度化學平衡常數(shù)的變化無法判斷，故A正確；B.正反應與逆反應的化學平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故B正確；C.根據(jù)平衡常數(shù)表達式且所有反應物和生成物均為氣態(tài)可知，該反應的化學方程式為，故C正確；D.改變反應物的濃度對化學平衡常數(shù)無影響，故增大X的濃度，該反應的平衡常數(shù)不變，故D項錯誤；答案選D。3．C【詳解】此時，可知反應未達平衡狀態(tài)，且反應向逆反應方向進行。故選C。4．B【詳解】A．一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉化率，即x值越小，CH4的轉化率越大，則，故A正確；B．b點和c點溫度相同，CH4的起始物質的量都為1mol，b點x值小于c點，則b點加水多，反應物濃度大，則反應速率：，故B錯誤；C．由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉化率增大，說明正反應為吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，K增大；溫度相同，K不變，則點a、b、c對應的平衡常數(shù)：，故C正確；D．該反應為氣體分子數(shù)增大的反應，反應進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；答案選B。5．B【分析】該反應的正反應是氣體分子數(shù)不變的放熱反應，該容器為恒溫體積可變的密閉容器；t2時刻改變條件逆反應速率突然增大，后逆反應速率逐漸減小直至達到新平衡，新平衡狀態(tài)時逆反應速率與舊平衡狀態(tài)時的相等，說明t2時刻改變的條件是向密閉容器中加C?！驹斀狻緼．由圖可知，0~t1逆反應速率逐漸增大，反應正向進行v正＞v逆，t1~t2反應保持平衡狀態(tài)，v正=v逆，A項錯誤；B．根據(jù)分析，t2時刻改變的條件可以是向密閉容器中加C，B項正確；C．I、Ⅱ兩過程達到平衡時反應速率相等，結合反應的特點，達到平衡時A的體積分數(shù)I=Ⅱ，C項錯誤；D．I、Ⅱ兩過程達到平衡時溫度相同，則平衡常數(shù)I=Ⅱ，D項錯誤；答案選B。6．D【詳解】寫成，方程式是原來的2倍，則擴大了一倍，K是原來的平方；寫成，變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)；故D符合題意。綜上所述，答案為D。7．C【詳解】①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；根據(jù)蓋斯定律，將熱化學方程式②-①，整理可得反應：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)，其化學平衡常數(shù)K=；故合理選項是C。8．B【詳解】A．常溫下，2NO(g)N2(g)+O2(g)反應的平衡常數(shù)表達式為K1=，故A錯誤；B．正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，常溫下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此時平衡常數(shù)的數(shù)值為，故B正確；C．平衡常數(shù)越大，放出O2的傾向越大，常溫下，NO、H2O、CO2三種物質分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2，故C錯誤；D．以上說法中B正確，故D錯誤；選B。9．B【詳解】A．溫度升高，平衡常數(shù)減小，該反應是放熱反應，ΔH＜0，Ａ錯誤；B．升高溫度，平衡逆向移動，c()減小，Ｂ正確；C．，C錯誤；D．平衡常數(shù)僅與溫度有關，25℃時，向溶液中加入少量KI固體，平衡正向移動，但平衡常數(shù)不變，仍然是689，Ｄ錯誤；故答案選B。10．C【詳解】A．由圖可知，0-t1時間段，A同時生成B和C，但生成物中B多C少，說明反應①容易發(fā)生，活化能較反應②的低，A正確；B．反應③的平衡常數(shù)K=c(C)c(B)，由圖知，平衡時，C的濃度大于B的濃度，故K>1，B正確；C．t1時，B在減少，C在增加，則B的消耗速率大于生成速率，C錯誤；D．由A→B，A→C可知其轉化均為1:1，t2時，體系中沒有A剩余，故c(C)+c(B)=c(A)起始=c0，則c(C)=c0-c(B)，D正確；故選C。11．D【詳解】A．由圖象可知，b、c兩個點的壓強相同，T2溫度下c點對應的平均摩爾質量大于T1溫度下b點對應的平均摩爾質量，即T1到T2，平衡向逆反應方向移動，該反應的正反應為吸熱反應，降低溫度，平衡向逆反應方向移動，T2＜T1，故A錯誤；B．b點對應的溫度T1和壓強均大于a點對應的溫度T2和壓強，溫度越高、壓強越大，反應速率越快，所以反應速率v(b)>v(a)，B錯誤；C．由于溫度T2＜T1，該反應的正反應為吸熱反應，溫度越高，平衡常數(shù)K越大，所以平衡常數(shù)K(b)>K(a)=K(c)，C錯誤；D．當時，即平均相對分子質量為30時，設HF物質的量為xmol，(HF)2的物質的量為ymol，則=30，解得：x:y=1:1，即，D正確；答案選D。12．C【詳解】A．時刻測定容器內的物質的量為，則和I2各剩下，該反應前后氣體的體積不變，設容器體積為，故該溫度下的平衡常數(shù)，A錯誤；B．該反應前后氣體總物質的量不變，恒溫恒容下，氣體的總壓強始終不變，B錯誤；C．時刻，抽取HI的瞬間，生成物的濃度瞬間減小，則v(逆)瞬間減小，則在圖像上的變化應該是點，C正確；D．時刻，抽取后，相當于減小壓強，減小壓強平衡不移動，則再次達到平衡后各物質的百分含量不變，所以平衡后H2的百分含量不變，D錯誤；故答案選C。13．19.60.225cdd5.3【分析】(1)根據(jù)反應放出的熱量與反應的物質的物質的量呈正比計算；(2)先計算v(CO2)，然后根據(jù)不同物質反應的速率關系計算v(H2)；(3)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷；(4)都轉化為用CO2濃度變化表示反應速率，而且使速率單位相同，然后再進行比較；(5)根據(jù)反應平衡常數(shù)的含義書寫其表達式，將各種物質平衡濃度帶入可得其K值?！驹斀狻?1)根據(jù)反應方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝-49.0kJ/mol可知：每有1mol完全反應，會放出49.0kJ的熱量，現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，若CO2的轉化率為40%時，則反應的CO2的物質的量是0.4mol，反應放出的熱量為Q=0.4mol×49.0kJ/mol=19.6kJ；(2)根據(jù)圖象可知：從反應開始到平衡v(CO2)==0.075mol/(L·min)，根據(jù)方程式可知v(H2)=3v(CO2)=0.075mol/(L·min)×3=0.225mol/(L·min)；(3)a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)表示的都是反應正向進行，不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，a錯誤；b．反應在恒容密閉容器中進行，氣體的體積不變，反應混合物都是氣體，氣體的質量不變，因此反應混合氣體的密度始終不變，因此不能根據(jù)密度不變來判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，b錯誤；c．該反應是反應氣體氣體的物質的量改變的反應，氣體的質量不變，若混合氣體的平均相對分子質量不再改變，說明反應達到平衡狀態(tài)，c正確；d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化，說明反應達到了平衡狀態(tài)，d正確；故答案為cd；(4)a．v(H2)＝2mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(H2)＝mol·L-1·min-1；b．v(CO2)＝4.5mol·L-1·min-1；c．v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1；d．v(H2O)＝0.2mol·L-1·s-1=12mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(H2O)＝12mol·L-1·min-1；可見上述反應中表示該反應速率最快的是v(CO2)=12mol·L-1·min-51，故答案為d；(5)根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義可知反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H