人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第三课时学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第三课时学案，共20页。

第三课时　影响化学平衡的因素
[明确学习目标]　通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。




1．浓度对化学平衡的影响
(1)由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。
(2)实验证明，当可逆反应达到平衡时，其他条件不变的情况下，如果增大反应物(或减小生成物)的浓度，平衡向正反应方向移动；同理，如果减小反应物(或增大生成物)的浓度，平衡向逆反应方向移动。
(3)在等温下，对于一个可逆反应，根据浓度商与平衡常数的大小关系可判断化学平衡的移动方向。
当Q＝K时，可逆反应处于平衡状态。
当Q 当Q>K时，化学平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态。
(4)在工业生产中，适当增加廉价反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
2．压强对化学平衡的影响
(1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器体积)，会使平衡向气体体积增大的方向移动。
(2)反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动，固体或液态物质的体积受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强化学平衡一般不发生移动。
3．温度对化学平衡的影响
实验表明，在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向放热反应的方向移动。
4．勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。
5．催化剂对化学平衡的影响
催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率。因此，它对化学平衡的移动没有影响。


1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)温度改变，平衡一定发生移动。(　　)
(2)只要v(正)增大，平衡一定正向移动。(　　)
(3)不论恒温恒容，还是恒温恒压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动。(　　)
(4)起始加入原料的物质的量相等，则各种原料的转化率一定相等。(　　)
(5)通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动，转化率一定增大。(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．已知合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，现升高温使平衡发生移动，下列图像正确的是(　　)

答案　C
解析　对于合成氨反应，升高温度的瞬间，正、逆反应速率均突然增大，但逆反应速率增大的程度更大，此时原平衡状态被破坏，化学平衡向着吸热反应的方向移动，即向逆反应方向移动，故选C项。
3．在注射器中充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则(　　)
A．体系颜色比原来深 B．体系颜色比原来浅
C．体系颜色不变 D．注射器内压强不变
答案　A
解析　对于可逆反应2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色)，增大压强，平衡右移，NO2的量减小，但NO2的浓度比原来大，故体系颜色变深。
4．有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)＋3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成Z的方向移动，可选择的条件是(　　)
①高温　②低温　③高压　④低压　⑤加催化剂　
⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
答案　C
解析　该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；使用催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分离出Z，可以减小Z的浓度，使平衡正向移动。故选C项。



知识点一　浓度对化学平衡的影响

浓度变化对化学平衡的影响规律
化学平衡
aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固体和纯液体)
浓度的变化
增大反应
物浓度
减小反应
物浓度
增大生成
物浓度
减小生成
物浓度
反应速率变化
v正先增大，v逆后增大
v正先减小，v逆后减小
v逆先增大，v正后增大
v逆先减小，v正后减小
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
v ­t图像




规律总结
在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动

　(1)“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl－或K＋的浓度，对化学平衡无影响。
(2)有固体参加的可逆反应中，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。
(3)工业生产中，常通过适当增大成本较低的反应物的浓度来提高成本较高的反应物的转化率，以降低生产成本。


[解析]　A、B均为增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；C、D为减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
[答案]　D
[练1]　从植物花中提取一种有机物，可用简化式HIn表示，在水溶液中因存在下列电离平衡：HIn(红色)H＋＋In－(黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质，能使该指示剂显黄色的是(　　)
A．盐酸 B．碳酸钠溶液
C．氯化钠溶液 D．过氧化钠
答案　B
解析　改变条件后溶液显黄色，说明平衡右移，应该降低氢离子的浓度，符合要求的是B、D项，但是过氧化钠具有漂白性，黄色会褪去，只有B项正确。
[练2]　已知银氨溶液中存在平衡：[Ag(NH3)2]＋Ag＋＋2NH3。向银氨溶液中加入或通入少量下列物质，能使上述平衡向逆反应方向移动的是(　　)
A．NH3 B．HNO3 C．KI D．NaNO3
答案　A
解析　A项，通入NH3，NH3浓度增大，平衡逆向移动；B项，加入HNO3，HNO3与NH3发生反应：HNO3＋NH3===NH4NO3，NH3浓度减小，平衡正向移动；C项，加入KI，发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，Ag＋浓度减小，平衡正向移动；D项，加入NaNO3平衡不移动。

知识点二　压强对化学平衡的影响

1．压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系

2．压强变化对化学平衡的影响规律

　(1)无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
(2)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
　　　　　　　　　　　　　　


[解析]　正反应为气体体积减小的反应，增大压强，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动。
[答案]　C
[练3]　已知化学反应2A(？)＋B(g)2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　)
A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体
C．A、C均为固体 D．A是固体，C是气体
答案　D
解析　增大压强平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应，故C为气体，A为非气态(如固体)。
[练4]　在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间的关系如图所示，则下列关系正确的是(　　)

①p1>p2　②p1p＋q　④m＋n＝p＋q　⑤m＋n A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④
答案　C
解析　由图像可知，在压强为p1时，在t2时刻达到平衡，生成物C的体积分数为α1；在压强为p2时，在t1时刻达到平衡，生成物C的体积分数为α2。t2>t1说明p2时化学反应速率快，先达到平衡，所以压强p2>p1；α1>α2，说明加压将使平衡向逆反应方向移动，即m＋n
知识点三　温度、催化剂对化学平衡的影响　勒夏特列原理

1．温度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)升高温度，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；
降低温度，v放、v吸均减小，但v吸减小程度大。
(3)当其他条件不变时
温度升高，平衡向吸热反应方向移动；
温度降低，平衡向放热反应方向移动。
2．由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下图所示：

(1)图①表示的温度变化是升高，平衡移动方向是向逆反应方向。
(2)图②表示的温度变化是降低，平衡移动方向是向正反应方向。
(3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。
3．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。
对于N2＋3H22NH3反应，NH3的体积分数如图所示：

其中m表示有催化剂的情况，n表示无催化剂的情况。
4．勒夏特列原理
(1)勒夏特列原理的适用范围：化学反应平衡等所有的动态平衡，只能解释平衡移动造成的结果或现象。
(2)对“减弱这种改变”的正确理解
①定性角度：用于判断平衡移动的方向。
②定量角度：“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。


[解析]　A项，2NO2(红棕色)N2O4(无色)，加压后，c(NO2)增大，平衡向生成N2O4方向移动，但不能抵消c(NO2)的增大；B项，I2＋H22HI，加压后平衡不移动，颜色加深与平衡移动无关；C项，Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照后HClO分解，平衡正向移动，颜色变浅；D项，N2＋3H22NH3，加压平衡正向移动，NH3产率提高。
[答案]　B
[练5]　已知反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，下图中，a、b曲线分别表示在不同条件下，A与B反应时D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线)，可采取的措施是(　　)

①增大A的浓度　②升高温度　③增大D的浓度　④加入催化剂　⑤恒温下，缩小反应容器体积　⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变
A．①②③ B．④⑤
C．③④⑤ D．④⑤⑥
答案　B
解析　根据题图可知曲线b(实线)变为曲线a(虚线)时，平衡未发生移动且反应速率加快了。①增大A的浓度、②升高温度、③增大D的浓度，平衡均发生了移动，D的体积分数发生了改变；⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变，因为压强不变，体积变大，所以浓度变小，速率变小了；④加入催化剂，速率加快了，同时平衡不移动，与图像一致；⑤恒温下，缩小反应容器体积，浓度增大，速率加快，又因为方程式左右两边的化学计量数之和相等，所以平衡不移动，与图像一致。
[练6]　在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件， 则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C(s)，则平衡________(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡________，c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)________。
答案　(1)不移动　不变　(2)正向移动　减小　
(3)不移动　不变　(4)正向移动　增大
解析　该反应正向为气体体积增大的吸热反应。
(1)C(s)为固体，对化学平衡没有影响。
(2)增大体积、减压，平衡正向移动，c(CO2)减小。
(3)恒容恒温充入He，不会引起反应物、生成物的浓度变化，平衡不移动。
(4)升温，平衡向吸热方向移动，故正向移动。
本课归纳总结
　　　




1．对处于化学平衡的体系，下列说法正确的是(　　)
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动
答案　B
解析　化学反应速率变化时，化学平衡不一定发生移动，如使用催化剂，化学反应速率变化，但化学平衡不移动，A错误；只有改变条件使正、逆反应速率不相等，化学平衡才会发生移动，故化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化，B正确；反应进行的程度与化学反应速率没有必然的联系，C错误；改变压强对没有气体参与的反应，化学反应速率不改变，改变压强对反应前后气体化学计量数之和相等的反应，平衡不移动，D错误。
2．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，ΔH＝－373.2 kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是(　　)
A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强
答案　B
解析　该反应为气体体积减小、放热的反应，达到平衡后，增大压强可提高该反应的速率和NO的转化率。该反应为放热的反应，升高温度平衡逆向移动，NO的转化率减小，催化剂不影响平衡，A错误；催化剂、增大压强均可加快反应速率，且增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，B正确；升高温度同时充入N2，均使平衡逆向移动，NO的转化率减小，C错误；降低温度反应速率减小，增大压强反应速率增大，故速率变化无法判断，D错误。
3．对已达到化学平衡的反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是(　　)
A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
答案　C
解析　该反应的反应物和生成物均为气体，且正反应方向气体体积减小，减小压强，正、逆反应速率都将减小，平衡逆向移动只有C项符合。
4．下图是关于反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是(　　)

A．升高温度，同时加压
B．降低温度，同时减压
C．增大反应物的浓度，同时减小生成物的浓度
D．增大反应物的浓度，同时使用催化剂
答案　C
解析　升高温度，同时加压，正、逆反应速率都增大，逆反应速率应在原速率的上方，故A错误；降低温度，同时减压，正、逆反应速率都降低，正反应速率应在原速率的下方，故B错误；增大反应物的浓度，同时减小生成物的浓度，瞬间正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应移动，图像符合，故C正确；增大反应物的浓度，同时使用催化剂，正、逆反应速率都增大，逆反应速率应在原速率的上方，但正反应速率增大得更多，平衡向正反应移动，故D错误。
5．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，下列各项对示意图的解释与图像相符的是(　　)

A．①压强对反应的影响(p2>p1)
B．②温度对反应的影响
C．③平衡体系增加N2对反应的影响
D．④催化剂对反应的影响
答案　C
解析　该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图像不符合，故A错误；因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，则氮气的转化率降低，与图像中转化率增大不符合，故B错误；反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图像符合，故C正确；因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图像不符合，故D错误。
6．在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变(填“增大”“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“向左”“向右”或“不移动”)?
(1)升高温度，反应速率将________，平衡将如何移动________。
(2)加入正催化剂，反应速率将________，平衡将如何移动________。
(3)充入更多的H2，反应速率将________，平衡将如何移动________。
(4)扩大容器的体积，反应速率将________，平衡将如何移动________。
(5)容器体积不变，通入氖气，反应速率将________，平衡将如何移动________。
答案　(1)增大　向左　(2)增大　不移动　(3)增大　向右　(4)减小　不移动　(5)不变　不移动

课时作业

一、选择题(本题共8小题，每小题只有1个选项符合题意)
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．溴水中存在Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液，溴水褪色
B．对于平衡2SO2＋O22SO3，使用催化剂有利于SO3的合成
C．醋酸稀溶液加热后溶液pH降低(不考虑醋酸受热挥发)
D．合成氨时适当增大压强有利于提高氮气的转化率
答案　B
解析　加入AgNO3溶液，生成AgBr沉淀，HBr浓度减小，平衡正向移动，溴水褪色，可用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；使用催化剂会提高反应的速率，但是正、逆反应速率相等，平衡不移动，所以不能用勒夏特列原理解释，故B符合题意；醋酸存在电离平衡，该可逆反应是吸热反应，加热，平衡正向移动，氢离子浓度增大，pH降低，可用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；氮气与氢气合成氨是一个可逆反应，增大压强，会使平衡向系数减小的方向移动，平衡正向移动，有利于提高氮气的转化率，可用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
2．对平衡CO2(g)CO2(aq)　ΔH＝－19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是(　　)
A．升温增压 B．降温减压
C．升温减压 D．降温增压
答案　D
解析　CO2(g)CO2(aq)　ΔH＝－19.75 kJ/mol的正向是气体体积减小的放热过程，要使CO2在水中的溶解度增大，即使平衡正向移动，可以降低温度、增大压强，故选D。
3．已知反应式：mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　)
A．反应向逆方向移动 B．Y可能是固体或液体
C．系数n>m D．Z的体积分数减小
答案　C
解析　已知反应达平衡时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的，如果化学平衡不移动，c(X)＝0.6 mol/L，但实际再次达到平衡时c(X)＝0.5 mol/L，说明加压后化学平衡正向移动，故A错误；结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应，如果Y为固体或液体，则必须满足m>2m，显然不可能成立，所以Y只能是气体，故B错误；由B分析可知，Y是气体，要满足m＋n>2m，则n>m，故C正确；根据分析知，化学平衡向右移动，Z的体积分数是增大的，故D错误。
4．反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是(　　)
A．增大容器容积 B．升高反应温度
C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体
答案　D
解析　A项，该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率；B项，该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率；C项，分离出部分氢气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率；D项，等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响。
5．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施能提高COCl2转化率的是(　　)
①升温　②恒容通入惰性气体　③增大CO的浓度
④扩大容积　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥
答案　B
解析　①该反应ΔH>0，为吸热反应，故升温平衡向右移动，COCl2转化率升高；②恒容通入惰性气体，反应物和生成物浓度均不变，平衡不移动，COCl2转化率不变；③增大CO的浓度，平衡向左移动，COCl2转化率降低；④扩大容积，压强减小，平衡向右移动，COCl2转化率升高；⑤催化剂只影响反应速率，不影响平衡，故加催化剂，COCl2转化率不变；⑥恒压通入惰性气体，等效于扩大容积，压强减小，平衡向右移动，COCl2转化率升高。故选B。
6．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　)
A．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
B．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
C．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
答案　A
解析　反应速率的方向相反，且满足物质的量变化之比是相应的化学计量数之比，可说明反应达到平衡状态，故A正确；正方应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，则平衡常数减小，故B错误；增大NH3的浓度，平衡向正反应方向移动，废气中氮氧化物的转化率增大，故C错误；催化剂不能改变平衡状态，所以废气中氮氧化物的转化率不变，故D错误。
7．中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂，实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，其过程如下图。下列有关说法正确的是(　　)

A．在Na­Fe3O4上发生的反应为CO2＋H2===CO＋H2O
B．中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
C．催化剂HZMS­5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
D．该过程，CO2转化为汽油的转化率高达78%
答案　B
解析　由流程图可知，CO2＋H2在Na­Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃，根据元素和原子守恒可知，其反应为：2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O，故A错误；中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物，是转化的关键，故B正确；催化剂HZMS­5的作用是加快反应速率，对平衡产率没有影响，故C错误；由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率，故D错误。
8．Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH＝＋11 kJ/mol。在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高温度，再次达到平衡时，v正、v逆可能落在A、B、C、D、E哪些点。(　　)

A．AD B．BD C．BE D．AE
答案　D
解析　对于2HI(g)H2(g)＋I2(g)反应建立平衡时：升高温度，正、逆反应速率均加快，因此排除C点；正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡正向移动，再次平衡时HI的物质的量分数减小，因此排除B点，故选A点；对于H2(g)＋I2(g)2HI(g)反应建立平衡时：升高温度，正、逆反应速率均加快，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡逆向移动，再次平衡时H2的物质的量分数增大，故选E点；因此反应重新达到平衡，v正～x(HI)对应的点为A，v逆～x(H2)对应的点为E，故选D。
二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)
9．已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是(　　)
A．升高温度，K减小
B．减小压强，n(CO2)增加
C．更换高效催化剂，α(CO)增大
D．充入一定量的氮气，n(H2)不变
答案　AD
解析　此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，故A正确；反应前后气体体积之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，故B错误；催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，故C错误；恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体系数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，故D正确。
10．温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正＝v消耗(NO2)＝k正c2(NO2)，v逆＝v消耗(NO)＝2v消耗(O2)＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是(　　)
容器编号
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2

Ⅲ
0
0.5
0.35

A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B．达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2>T1
答案　CD
解析　由容器Ⅰ中反应
　 2NO22NO＋O2
起始量(mol/L) 0.6 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2
平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2
可以求出平衡常数K＝＝0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8 mol，其中NO占0.4 mol，所以NO的体积分数为50%，＝1。容器Ⅱ起始浓度商Q＝＝ 　 2NO22NO　＋　O2
起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2
变化量(mol/L) 2x 2x x
平衡量(mol/L) 0.3－2x 0.5＋2x 0.2＋x
因为＝＝1，解得x＝，求出此时浓度商Q＝＝>K，所以容器Ⅱ达平衡时，一定小于1，B错误；若容器Ⅲ在某时刻，NO的体积分数为50%，由三段式
　 2NO22NO　＋　O2
起始量(mol/L) 0 0.5 0.35
变化量(mol/L) 2x 2x x
平衡量(mol/L) 2x 0.5－2x 0.35－x
由0.5－2x＝2x＋0.35－x，解得，x＝0.05，求出此时浓度商Q＝＝4.8>K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，C正确；温度为T2时，＝K2＝1>0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2>T1，D正确。

11．已知反应①CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　)
A．反应①的平衡常数K1＝
B．反应③的平衡常数K＝
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
答案　B
解析　化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，反应①的平衡常数K1＝，A错误；反应①的平衡常数K1＝，反应②的平衡常数K2＝，反应③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K＝＝，B正确；对于反应③，恒容时，温度升高，H2的浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，焓变为负值，C错误；对于反应③，恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，但是H2浓度可能增大，D错误。
12．高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的焓变为负值
B．2CO2(g)＋2H2(g)2CO(g)＋2H2O(g)的平衡常数K1＝K2
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动
D．若恒容、恒温下充入CO，则K值变大
答案　B
解析　化学平衡常数K＝表示的可逆反应是：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，在恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明升高温度，平衡正向移动。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，所以该反应的焓变为正值，A错误；2CO2(g)＋2H2(g)2CO(g)＋2H2O(g)的平衡常数K1＝＝K2，B正确；升高温度，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率都加快，C错误；化学平衡常数只与温度有关，D错误。
三、非选择题(本题共2小题)
13．密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0，根据下列速率—时间图像，回答下列问题。

(1)下列时刻所改变的外界条件是：t1________；t3________；t4________。
(2)物质A的体积分数最大的时间段是____________。
(3)上述图像中C的体积分数相等的时间段是____________。
(4)反应速率最大的时间段是____________。
(5)t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为________。
答案　(1)升高温度　使用催化剂　减小压强　
(2)t5～t6　(3)t2～t3、t3～t4　(4)t3～t4　
(5)K0>K3＝K5
解析　(1)t1时，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，反应向逆反应方向移动，则应为升高温度；t3时，正、逆反应速率都增大，正、逆反应速率相等，平衡不移动，应为加入催化剂；t4时，正、逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由方程式计量数关系可知，应为减小压强。
(2)t1～t2，t4～t5，反应向逆反应方向移动，随着反应的进行，生成的A逐渐增多，A的体积分数逐渐增大，所以A的体积分数最大的时间段是t5～t6。
(3)根据上述分析，t2～t3，t3～t4，平衡不移动，C的体积分数相等。
(4)根据改变的条件，t1时升高温度反应速率增大，t3时加入催化剂反应速率增大，t4时减小压强反应速率减小，所以反应速率最大的时间段是t3～t4。
(5)温度不变，平衡常数不变，该反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，t1时升高温度，平衡常数减小，t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为K0>K3＝K5。
14．近年来雾霾污染日益严重，原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体，火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因，现在对其中的一些气体进行了一定的研究：
某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和一氧化氮，发生反应：
C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1
在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下表：

(1)根据图表数据分析T1 ℃时，该反应在0～20 min的平均反应速率v(NO)＝______________；该反应的平衡常数K＝________。
(2)30 min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是________(填序号)。
A．通入一定量的CO2
B．加入合适的催化剂
C．通入一定量的NO
D．加入一定量的活性炭
E．适当缩小容器的体积
F．改变温度
(3)若30 min后降低温度至T2 ℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为4∶3∶3，则达到新平衡时NO的转化率________(填“升高”或“降低”)，a____0(填“＞”或“＜”)。
答案　(1)0.025 mol·L－1·min－1　0.25　(2)CE　
(3)升高　＜
解析　(1)分析图表数据，0～20 min内，NO的平均反应速率v(NO)＝＝0.025 mol·L－1·min－1；20 min时，反应达到平衡，平衡时NO、N2、CO2的浓度依次为0.50 mol·L－1、0.25 mol·L－1、0.25 mol·L－1，化学平衡常数K＝＝＝0.25。
(2)通入一定量的CO2，平衡逆向移动，N2的浓度减小，故A错误；加入合适的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变平衡，浓度不变，故B错误；通入一定量的NO，反应正向进行，达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大，故C正确；碳是固体对平衡无影响，故D错误；适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡不移动，各气态物质浓度均增大，故E正确；改变温度，平衡移动，反应物、生成物浓度不可能均增大，故F错误；故选C、E。
(3)若30 min后降低温度至T2 ℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为4∶3∶3，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时NO的转化率增大，说明正反应是放热反应。