苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动第2课时导学案及答案

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动第2课时导学案及答案，共16页。

第2课时　温度变化对化学平衡的影响　勒夏特列原理
[核心素养发展目标]　1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.证据推理与模型认知：通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。
一、温度变化对化学平衡的影响
1．实验探究温度对化学平衡移动的影响
按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表：
实验
原理
[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2O
(粉红色) (蓝色)
ΔH>0
实验
步骤



实验
现象
溶液变为蓝色
溶液不变色
溶液变为粉红色
结论
(平衡
移动的
方向)
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热反应方向)；降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热反应方向)

2.温度变化对化学平衡移动的影响规律
(1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
(2)当其他条件不变时：
升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
降低温度，平衡向放热反应方向移动。
3．用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如图所示：

t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。

t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。
4．催化剂对化学平衡的影响
(1)催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时：
催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
(2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响

t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。
提醒　一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。

(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　)
(2)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　)
(3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　)
(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　)
(5)C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，CO2的平衡转化率增大(　　)
(6)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×

1．已知H2(g)＋I2(g，紫红)2HI(g，无色)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1，设计实验方案证明，温度对上述平衡有影响。
提示　将一定量的HI气体充入密闭容器中加热，待混合气体颜色稳定后，再继续升高反应体系的温度，一段时间后观察到混合气体的颜色加深。
2．已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n
(1)图①表示的温度变化是升温，平衡移动方向是逆反应方向。
(2)图②表示的温度变化是降温，平衡移动方向是正反应方向。
(3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。
3.一定温度下，可逆反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界条件，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。

(1)若a＋b＝c，则t0时刻改变的外界条件可能是增大压强或者使用催化剂。
(2)若a＋b≠c，则t0时刻改变的外界条件只能是加入催化剂。

1．反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述正确的是(　　)
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡正向移动
D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡逆向移动
答案　C
解析　降低温度，v正、v逆均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。
2．关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr(aq)＋H2O(l)Ur－(aq)＋H3O＋(aq)　②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)　ΔH。下列叙述错误的是(　　)
A．降低温度，反应②平衡正向移动
B．反应②正方向是吸热反应
C．降低关节滑液中HUr及Na＋的含量是治疗方法之一
D．关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动
答案　B
解析　由题意知，寒冷季节即降温使反应②平衡正向移动形成NaUr(s)，所以反应②正向为放热反应，要减少NaUr(s)，应使反应②平衡逆向移动。

(1)升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。
(2)降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。
(3)升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的幅度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，减小的幅度也不同。
二、化学平衡移动原理(勒夏特列原理)
1．平衡移动过程中的量变分析
向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，请填写下列内容：
(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。
(2)若升高温度，平衡移动的方向是逆向移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低。但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。
(3)若增大压强，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。
2．化学平衡移动原理(又称勒夏特列原理)
(1)定义
如果改变影响化学平衡的因素(如参加反应的化学物质的浓度、压强和温度)之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(2)对平衡移动原理的理解

3．化学平衡移动原理在化工生产中的应用
(1)选择和优化反应条件；
(2)改进工艺和装置等。

(1)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释(　　)
(2)对2HBr(g)H2(g)＋Br2(g)，压强增大，体系气体颜色加深，可用勒夏特列原理解释(　　)
(3)向酸性KMnO4溶液中通入少量SO2气体，溶液颜色变浅，利用了勒夏特列原理(　　)
(4)工业生产中，为提高生产效率，常使用高效催化剂和过量便宜原料，这些措施都可用勒夏特列原理解释(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×

1．已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率，请利用有关知识分析采取这些措施的原因。
(1)向反应器中注入过量N2：__________________________________________________；
(2)采用适当的催化剂：_______________________________________________________；
(3)在高压下进行反应：_______________________________________________________；
(4)在较高温度下进行反应：___________________________________________________；
(5)不断将氨液化，并移去液氨：_______________________________________________。
答案　(1)平衡正向移动，提高氢气的利用率
(2)加快反应速率，提高单位时间的产量，提高生产效率
(3)增大化学反应速率，使平衡正向移动，提高单位时间的产量和原料的转化率
(4)加快化学反应速率
(5)平衡正向移动，提高氨气的产率
2．在工业合成硫酸中，其中一步反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
(1)根据反应特点，利用原理分析，增大反应速率的措施有___________________________，增大原料转化率的措施有________________。
答案　增大SO2和O2的浓度、增大压强、升高温度、选用合适的催化剂　增大压强、降低温度(合理即可)
(2)利用下表实验数据回答问题：
温度
平衡时SO2的转化率/%
1×105 Pa
5×105 Pa
1×106 Pa
5×106 Pa
1×107 Pa
450 ℃
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550 ℃
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3

①应选择的温度是________，理由是__________________________________________
________________________________________________________________________。
②应采用的压强是________，理由是__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　①450 ℃　该反应是放热反应，升高温度，转化率降低，且在450 ℃时反应物的转化率较高
②1×105 Pa　该压强下SO2的转化率已经很高，若采用更大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要的动力更大，对设备的要求更高

1．一定温度下，在密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，反应达到平衡时，下列说法不正确的是(　　)
A．若缩小容器的体积，则容器中气体的颜色先变深后又变浅，且比原平衡颜色深
B．若压强不变，向容器中再加入一定量的N2O4，再次达到平衡时各种物质的百分含量不变
C．若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，相对于原平衡，平衡向正反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将升高
D．若体积不变，升高温度，再次平衡时体系颜色加深
答案　C
解析　缩小容器体积，NO2的浓度变大，颜色加深，平衡逆向移动使混合气体颜色又变浅，但依据“减弱不消除”可知，新平衡时NO2的浓度仍比原平衡大，即气体颜色比原平衡深；若压强不变，再充入N2O4气体容器体积变大，达到新平衡与原平衡等效，因此新平衡时各物质的百分含量不变；若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，相对于原平衡，平衡向逆反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将降低；若体积不变，升温，平衡正向移动，再次平衡时体系中NO2的浓度增大，气体颜色加深。
2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是________(填字母)。
A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅
B．对2H2O22H2O＋O2↑的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率
C．反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动
D．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施
E．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深
答案　BE
解析　催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。

勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题，不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有：
(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动；
(2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动；
(3)化学反应本身不是可逆反应；
(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。


题组一　温度变化对化学平衡的影响
1．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　)
A．a>b B．a＝b
C．a 答案　A
解析　该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，平衡逆向移动，所以绝热平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。
2．反应2A(g)2B(g)＋C(g)　ΔH>0，达平衡时要使v正降低，c(A)增大，应采取的措施是(　　)
A．加压 B．减压 C．加催化剂 D．降温
答案　D
3．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　)

A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均增大
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
答案　D
解析　升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。
题组二　多因素对化学平衡影响的分析
4．对可逆反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　)
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A．①② B．④ C．③ D．④⑤
答案　B
解析　①A是固体，增加A的量对平衡无影响，错误；②升高温度，v正、v逆均应增大，但v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；③压强增大，平衡逆向移动，但v正、v逆都增大，错误；④增大B的浓度，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，错误。
5．已知反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体
③增加CO的浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是(　　)
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
答案　B
解析　②恒容通入惰性气体，平衡不移动；③增加CO的浓度，平衡左移，COCl2的转化率降低；⑤加入催化剂，平衡不移动。
题组三　勒夏特列原理的应用
6．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小
B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨
D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
答案　B
7．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深
D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅
答案　C
解析　A项中考查溶解平衡CO2(g)＋H2O(l)H2CO3(aq)，压强减小，则平衡向逆反应方向移动，形成大量气体逸出；B项中考查温度、浓度对NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡移动的影响；D项中考查温度对2NO2N2O4的影响；C项中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)浓度增大，由于是反应前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。
题组四　化学平衡移动的相关图像
8．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高
D．图 Ⅲ 表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
答案　B
解析　A项，图Ⅰ改变的条件应是增大压强；B项，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以加入的应是催化剂；C项，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项，改变的应是温度，且乙的温度高。
9.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(　　)

A．温度为T1 ℃时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动
B．I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH＜0
C．若T1 ℃时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆
D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高
答案　D
解析　加入KI固体，c(I－)增大，平衡正向移动，A项正确；由图可知，温度越高，c(I)越小，则升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，B项正确；T1 ℃时，反应进行到状态d时，c(I)小于平衡时浓度，则平衡向正反应方向移动，则一定有v正＞v逆，C项正确；a、b均为平衡点，a点温度低，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则状态a时I2的转化率更高，D项错误。

10．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是(　　)
A．B和C可能都是固体
B．B和C一定都是气体
C．若C为固体，则B一定是气体
D．B和C不可能都是气体
答案　C
解析　正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变，总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。
11．t ℃时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K＝，有关该平衡体系的说法正确的是(　　)
A．升高温度，平衡常数K一定增大
B．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应
C．增大压强，W(g)的质量分数增加
D．增大X(g)的浓度，平衡向正反应方向移动
答案　B
解析　根据化学平衡常数的表达式可写出反应的化学方程式为2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)。由于不知道该反应的ΔH，无法确定升温时K值的变化，A项错误；升温，若混合气体的平均相对分子质量减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，B项正确；增大压强，平衡正向移动，W(g)的质量分数减小，C项错误；增大X(g)的浓度，平衡向逆反应方向移动，D项错误。
12．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：mX(g)nY(g)　ΔH＝Q kJ·
mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示：
容器体积/L
c(Y)/(mol·L－1)
温度/℃
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70

下列说法正确的是(　　)
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减小
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
答案　C
解析　由表知，体积不变升高温度，c(Y)增大，平衡右移，因升高温度，平衡向吸热方向移动，说明正反应为吸热反应，Q>0，B、D错；温度不变，容器体积增大，即由1 L变为2 L，若平衡不移动，此时c(Y)应减小为原来的一半，现c(Y)比原来的一半大，即减压，平衡向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以m 13．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　)


答案　C
解析　因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，A正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D正确。
14．(2020·郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
时间/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)/(mol·L－1)
5.00
3.52
2.50
2.50

下列说法中不正确的是(　　)
A．500 s内，N2O5的分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1
B．T1温度下的平衡常数K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50%
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1 D．达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，则再次达到平衡时，c(N2O5)>5.00 mol·L－1
答案　C
解析　A项，500 s内，N2O5的浓度变化量为(5.00－3.52) mol·L－1＝1.48 mol·L－1，v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1；B项，分析如下：
　　　　　　　　 2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)
起始浓度/(mol·L－1) 5.00 0 0
转化浓度/(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25
平衡浓度/(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25
K1＝＝＝125，平衡时N2O5的转化率为50%；C项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故K1>K2；D项，达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，相当于增大压强，平衡向左移动，则c(N2O5)>5.00 mol·L－1。
15．将0.4 mol N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH。在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如下图所示：

(1)T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
(2)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有________(填字母，下同)。
A．增大N2O4的起始浓度 B．升高温度
C．向混合气体中通入NO2 D．使用高效催化剂
(4)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是___________________________________________________________________。

A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、B两点N2O4的转化率：A>B
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由A点到B点，可以用加热的方法
答案　(1)0.001 25　(2)>　(3)AC　(4)B
解析　(1)T1时，v(N2O4)＝v(NO2)＝×＝0.001 25 mol·L－1·s－1。
(2)由图可知反应在T1温度下比T2温度下先达到平衡状态，所以T1>T2，由于T1平衡时n(NO2)比T2平衡时的多，故升高温度，平衡向生成NO2的方向移动，即向吸热反应方向移动，所以ΔH>0。
(3)A项，增大N2O4的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，减小；B项，升高温度，平衡向右移动，增大；C项，通入NO2相当于增大压强，平衡向左移动，减小；D项，平衡不移动，不变。
(4)A项，由图可知：A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，反应速率大；B项，由图可知：A、B两点平衡时压强相同，温度不同，A点NO2的体积分数大于B点，而反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2的体积分数增大，温度T4>T3，转化率A>B；C项，由图像可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，NO2的浓度大，故气体颜色C点比A点深；D项，由B项分析知，A点平衡时温度T4高于B点平衡时温度T3，故由A点到B点需要降低温度。
16．(2020·吉林吉化一中高二期中)(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用的试剂，已知：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH<0，一定温度下，将2 mol NO与2 mol Cl2置于2 L密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．混合气体的密度保持不变
C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变
D．每消耗1 mol NO同时生成1 mol ClNO
②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有________。
A．升高温度
B．缩小容器容积
C．再充入Cl2
D．使用合适的催化剂
③一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数φ(ClNO)随的变化图像如图甲所示，当＝2.5时，达到平衡状态，ClNO的体积分数可能是图甲中的________点(填“D”“E”或“F”)。

(2)在容积为10 L的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol Cl2，在不同温度下发生反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的体积百分含量随时间的变化如图乙所示。已知T1>T2>T3。

①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件是_________________________。
②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，用NO的浓度变化表示的反应速率为____________________。若实验Ⅲ达到平衡时的热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
答案　(1)①AC　②BC　③F　(2)①加入催化剂(或加压)
②0.008 mol·L－1·min－1
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1
解析　(1)①反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)是反应前后气体分子数变化的反应，反应正向进行则气体总物质的量减小，逆向进行则气体总物质的量增大，体系中气体总质量不变，结合＝可知，不变，则各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，A正确；反应容器的容积不变，气体的总质量不变，根据ρ＝可知，体系中混合气体的密度始终不变，即混合气体密度不变不能判定反应是否达到平衡，B错误；起始投入的NO与Cl2的物质的量之比是1∶1，而变化的NO与Cl2的物质的量之比是2∶1，所以在未达到平衡前，NO与Cl2的物质的量之比是变化的，当NO与Cl2的物质的量之比保持不变时，反应达到平衡状态，C正确；反应的任一阶段，每消耗1 mol NO一定会生成1 mol ClNO，不能确定是否达到平
衡状态，D错误。②升高温度，反应速率加快，但该反应放热，平衡逆向移动，NO的转化率降低，A错误；缩小容器容积，相当于加压，反应正向进行，反应速率加快，B正确；充入Cl2，反应速率加快，反应正向进行，NO的转化率提高，C正确；使用合适的催化剂，能加快反应速率，但不影响平衡移动，即NO的转化率不变，D错误。③当反应物的物质的量之比等于其化学计量数之比时生成物的体积分数最大，当＝2.5时ClNO的体积分数减小，所以应该是F点。
(2)ΔH<0，升高温度，ClNO的百分含量不断减小，平衡逆向移动。①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的反应温度：T2 　　　　　　　　 　2NO(g)　＋　Cl2(g)2ClNO(g)
起始浓度/(mol·L－1)　 0.3　　　　 0.2　　　 0
变化浓度/(mol·L－1)　 2c　　　　　c　　　　　2c
平衡浓度/(mol·L－1)　 0.3－2c　　 0.2－c　　 2c
平衡时ClNO的体积百分含量为50%，则×100%＝50%，c＝0.1，则用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)＝＝＝0.008 mol·L－1·min－1；达到平衡时，Cl2的物质的量的变化量为0.1 mol·L－1×10 L＝1 mol，反应放出Q kJ热量，则该反应的热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1。