专题复习 高考化学 考点39 化学平衡的移动 讲义

这是一份专题复习 高考化学 考点39 化学平衡的移动 讲义，共31页。试卷主要包含了化学平衡的移动，外界条件对化学平衡移动的影响，化学平衡图象题的解题方法，等效平衡等内容，欢迎下载使用。
一、化学平衡的移动
1．化学平衡的移动
（1）定义
达到平衡状态的反应体系，条件改变，引起平衡状态被破坏的过程。
（2）化学平衡移动的过程
2．影响化学平衡移动的因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
3．勒夏特列原理
在密闭体系中，如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
注意：化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃＜T＜80 ℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPa＜p＜60 MPa。
二、外界条件对化学平衡移动的影响
1．外界条件的变化对速率的影响和平衡移动方向的判断
在一定条件下，浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率，但平衡不一定发生移动，只有当v正≠v逆时，平衡才会发生移动。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，分析如下：
2．浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况
（1）改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。
（2）当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。
（3）对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)+I2(g)2HI(g)，压强的改变对平衡无影响。但增大（或减小）压强会使各物质的浓度增大（或减小），混合气体的颜色变深（或浅）。
（4）恒容时，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响，增大（减小）浓度相当于增大（减小）压强。
（5）在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用α表示物质的转化率，φ表示气体的体积分数，则：
①对于A(g)+B(g)C(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A，则平衡向正反应方向移动，α(B)增大而α(A)减小，φ(B)减小而φ(A)增大。
②对于aA(g)bB(g)或aA(g)bB(g)+cC(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A，平衡移动的方向、A的转化率变化，可分以下三种情况进行分析：
三、化学平衡图象题的解题方法
化学平衡图象类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图象类型有物质的量(浓度)、速率—时间图象，含量—时间—温度(压强)图象，恒温、恒压曲线等，图象中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。该类题型在选择题和简答题中都有涉及，能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，在复习备考中应引起足够的重视。
1．常见的化学平衡图象
以可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g) ΔH＝Q kJ·ml−1
（1）含量—时间—温度(或压强)图：
(曲线a用催化剂，b不用催化剂或化学计量数a＋b＝c时曲线a的压强大于b的压强)
(T2>T1，ΔH>0) (T1c) (p1>p2，a＋bc，则p1> p2>p3，ΔHT2，则ΔH>0，a＋b>c)
（3）速率−时间图象
根据v−t图象，可以很快地判断出反应进行的方向，根据v正、v逆的变化情况，可以推断出外界条件的改变情况。
以合成氨反应为例：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔHv(逆)的点是3，v(正)T1，正反应是放热反应。
图B表示p1c。
四、等效平衡
1．含义
（1）化学平衡状态与建立平衡的条件有关，与建立平衡的途径无关。
（2）对于同一可逆反应，在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，无论是从正反应(反应物)、逆反应(生成物)或从中间状态(既有反应物、也有生成物)开始，只要建立平衡后，平衡混合物中各组分的比例相同，或各组分在混合物中的百分含量相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
（3）注意只是组分的百分含量相同，包括体积百分含量、物质的量百分含量或质量百分含量，而各组分的浓度不一定相等。
2．审题方法
（1）注意反应特点：反应前后气体的物质的量是否发生变化。
（2）分清平衡建立的条件：是恒温恒压还是恒温恒容。
3．理解等效平衡的意义
（1）对于反应前后气体物质的量有变化的反应，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等温等压、等温等容下建立平衡如下图：
容易得出A与C等效，A与D不等效。因为C→D是对反应前后气体体积有变化的反应加压，平衡发生了移动。
结论：对于反应前后气体物质的量有变化的反应，恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡；而恒温恒容时，则需起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，完全相同才能建立等效平衡，因为反应物物质的量的变化会引起平衡的移动。
（2）对于反应前后气体物质的量没有变化的反应，如：H2(g)+I2(g)2HI(g)等温等压、等温等容下建立平衡如下图：
容易得出A与C等效，A与D等效。因为C→D平衡不发生移动。对反应前后气体体积不变的反应加压，平衡不移动。
结论：对于反应前后气体物质的量不变的反应，无论是恒温恒压还是恒温恒容，只要加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡。
考向一 外界条件对化学平衡的影响
典例1 可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，ΔH＜0。在密闭容器中进行，当达到平衡时，欲通过改变条件，达到新平衡后使气体颜色加深，应采取的措施是
A．增大容器体积
B．温度压强不变，充入N2O4(g)
C．温度压强不变，充入NO2(g)
D．容器容积不变，升高温度
【答案】D
【解析】A．增大容器的体积，NO2浓度减小，则混合气体颜色变浅，故A错误；B．温度压强不变，充入N2O4(g)，新平衡与原平衡相比不移动，NO2浓度不变，则混合气体颜色不变，故B错误；C．温度压强不变，充入NO2，新平衡与原平衡相比不移动，NO2浓度不变，则混合气体颜色不变，故C错误；D．容器容积不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2浓度增大，则混合气体颜色加深，故D正确。
1．向恒容密闭容器中通入一定量NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，达到平衡后，升高温度，混合气体颜色变深。如图表示为该反应平衡时有关物理量Y随某条件X(其他条件不变)的变化规律。X、Y分别是
A．温度T，NO2的转化率aB．温度T，混合气体的密度ρ
C．压强p，化学平衡常数KD．压强p，混合气体的摩尔质量M
【答案】D
【详解】
A．由达到平衡后，升高温度，混合气体颜色变深，说明该反应的正反应为放热反应，△H＜0。温度升高，化学平衡逆向移动，NO2的转化率a减小，与图象不符，A错误；
B．密闭容器，气体体积不变，气体的质量不变，则密度不变，与图象不符，B错误；
C．平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，与压强无关，C错误；
D．增大压强，平衡正向移动，气体的物质的量减小，由于气体质量不变，则混合气体的摩尔质量M增大，与图象一致，D正确；
故合理选项是D。
解答化学平衡移动题目的思维模型
考向二 化学平衡移动结果的分析与判断
典例2 有一容积固定的密闭反应器，中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分，分别发生下列两个可逆反应：
甲：a(g)＋b(g)2c(g) ΔH1＜0
乙：x(g)＋3y(g)2z(g) ΔH2＞0
起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间，然后进行相关操作后，下列叙述错误的是
A．在反应器恒温下，向乙中通入z气体，y的物质的量浓度增大
B．在反应器恒温下，向甲中通入惰性气体，乙中x、y的转化率增大
C．在反应器绝热下，向乙中通入z气体，反应器中温度升高
D．在反应器绝热下，向甲中通入惰性气体，c的物质的量不变
【解析】A．恒温下向乙中通入z气体，平衡逆向进行，y的物质的量浓度增大，故A正确；B．恒温下向甲中通入惰性气体，甲中平衡不移动，乙中平衡因压缩而正向移动，故X、Y的转化率增大，故B正确；C．绝热下向乙中通入z气体，平衡逆向进行，逆向是放热反应，反应器中温度升高，故C正确；D．绝热下向甲中通入惰性气体，乙中反应应正向移动，吸热，中间隔板是导热的，导致甲中反应也会移动，c的物质的量会改变，故D错误。
【答案】D
2．在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体，一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)，并达到平衡。已知正反应是放热反应，测得X的转化率为37.5%，Y的转化率为25%。下列有关叙述正确的是
A．若X的反应速率为0.2 ml·L−1·s−1，则Z的反应速率为0.3 ml·L−1·s−1
B．若向容器中充入氦气，压强增大，Y的转化率提高
C．升高温度，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
D．开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2∶1
考向三 借助图象判断化学平衡的移动
典例3 甲烷蒸气的转化反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。下列有关该反应的图象正确的是
【解析】本题考查化学平衡图象分析，意在考查考生对化学平衡移动原理的理解和应用能力。增大水碳比，CH4的转化率增大，A项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，B项错误；根据题图知，温度为T2时反应先达到平衡，则T2>T1，T1→T2，温度升高，平衡向正反应方向移动，氢气含量增大，C项正确；增大压强，正、逆反应速率均增大，又该反应为气体分子数增大的反应，故增大压强，平衡向逆反应方向移动，则v逆>v正，D项错误。
【答案】C
3．已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)△H＜0，如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（ ）
①增大A的浓度 ②缩小容器的容积 ③增大B的浓度 ④升高温度 ⑤加入合适的催化剂
A．①B．②④C．②⑤D．②③
【答案】C
【详解】
该反应为等体积的可逆反应，且正反应方向为放热方向，由图可知，使曲线b变为曲线a，反应速率加快，但A的转化率不变，平衡不移动，改变的条件可能为缩小容器的容积(增大压强)、加入合适的催化剂，①③④均使平衡发生移动；
答案为C。
【点睛】
本题解题关键是改变条件使曲线b变为曲线a，反应速率加快，但A的转化率不变，平衡不移动。
考向四 化学平衡图象的综合分析
典例4 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时，v正________(填“>”“
（2）①D ②0.06 ml·L－1·min－1 d
4．乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应：
+H2(g) ΔH=+124 kJ·ml−1
工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
（1）掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实： 。
（2）控制反应温度为600 ℃的理由是 。
【答案】（1）正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
（2）600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大
【解析】（1）因为该容器内保持恒压，掺入水蒸气，相当于增大了容器的体积，而该反应的正反应是气体的物质的量增大的反应，化学平衡向右移动，提高了乙苯的平衡转化率。
（2）从图象可知，600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。如果温度过低，反应速率慢且转化率低；如果温度过高，选择性下降。且高温还可能使催化剂失去活性，同时还会消耗更多的能量。
考向五 等效平衡
典例5 在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3 LA和2 LB发生如下反应3A(g)＋2B(g)xC(g)＋yD(g)，达到平衡时C的体积分数为m %.若维持温度不变，将0.6 L A、0.4 L B、4 L C、0.8 L D作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m %。则x、y的值分别为
A．x＝3、y＝1 B．x＝4、y＝1
C．x＝5、y＝1 D．x＝2、y＝3
【解析】由题意可知恒温恒压下，向容积可变的密闭容器中，
状态Ⅰ：3A(g)＋2B(g)xC(g)＋yD(g)
起始量 3 2
状态Ⅱ：3A(g)＋2B(g)xC(g)＋yD(g)
起始 0.6 0.4 4 0.8
两种状态下到平衡时混合气体中C的体积分数均为m%，则二者为等效平衡状态，利用极限转化为起始量时，A、B的物质的量之比为3∶2，
所以状态Ⅱ：3A(g)＋2B(g)xC(g)＋yD(g)
起始 0.6＋eq \f(3,x)×4 0.4＋eq \f(2,y)×0.8
则(0.6＋eq \f(12,x))∶(0.4＋eq \f(1.6,y))＝3∶2，解得x∶y＝5∶1，显然只有C中x＝5、y＝1符合。
【答案】C
5．将2 ml A和1 ml B充入某密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到化学平衡后，C的体积分数为a，假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是
A．若在恒温恒压下：当x=1时，按1.5 ml A、1 ml C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
B．若在恒温恒容下：当x=2时，将3 ml C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
C．若在恒温恒压下：当x=3时，按1 ml A、1 ml B、1 ml C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a
D．若在恒温恒容下：按0.6 ml A、0.3 ml B、1.4 ml C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a，则x为2或3
【答案】D
【解析】恒温恒压时，极值等比时两平衡等效，在A项中： QUOTE = QUOTE ≠ QUOTE ，在C项中 QUOTE = QUOTE = QUOTE ≠ QUOTE ，A、C错误；恒温恒容下，当x=2时，将3 ml C作为起始物质，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量，则相当于起始时有3 ml A和1.5 ml B，与起始充入2 ml A和1 ml B相比，压强增大，平衡右移，达平衡后，C的体积分数增大，B错误；若在恒温恒容下，按0.6 ml A、0.3 ml B、1.4 ml C作起始物质，若是x=2，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为2 ml A、1 ml B，与原反应等效；但是若x=3时，反应方程式两边的气体化学计量数之和相等，压强不影响平衡，由于加入的A、B的物质的量满足2∶1，达到平衡时与原平衡也是等效平衡，所以x=2、x=3都可以，D正确。
构建“虚拟的第三平衡”法解决平衡间的联系
在解题时若遇到比较条件改变后的新、旧平衡间某量的关系有困难时，可以考虑构建一个与旧平衡等效的“虚拟的第三平衡”，然后通过压缩或扩大体积等手段，再与新平衡沟通，以形成有利于问题解决的新模式，促使条件向结论转化，例如：
（1）构建等温等容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
（2）构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
1．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
B．热的纯碱液去油污效果比冷的纯碱液好
C．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫
D．实验室用双氧水制备O2时使用MnO2作催化剂加快O2的生成速率
【答案】D
【解析】A．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气，即增加氧气的投入量，促使平衡正向移动，以提高二氧化硫的利用，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B．碳酸钠中弱离子碳酸根离子的水解反应是吸热的过程，升高温度，促进水解，碱性更强，对油污酯类的水解起到促进作用，即去污力增强，能用勒夏特列原理解释，故B不选；C．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故C不选；D．催化剂能增大化学反应速率，但不引起平衡移动，所以不能用平衡移动原理解释，故D选。
2．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(0～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)
【答案】C
【解析】分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A不选；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B不选；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C条件与图像不相符；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D不选。
3．可逆反应aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH＝Q kJ·ml－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，据图分析，以下说法正确的是
A．T1＞T2，ΔH＞0 B．T1＜T2，ΔH＞0
C．p1＞p2，a＋b＝c＋d D．p1＜p2，b＝c＋d
【答案】D
【解析】由图1可知，T2＞T1，且由T1→T2时，C %减小，即升温平衡左移，故此反应的ΔH＜0，所以A、B项均不正确；由图2知，p2＞p1且压强改变B%不变，说明压强改变对此平衡无影响，由于A为固体，故b＝c＋d，所以D项正确，C项错误。
4．已知X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔHm，正确；D．根据分析知，化学平衡向右移动，Z的体积分数是增大的 ，错误；答案选C。
4．[2018天津]室温下，向圆底烧瓶中加入1 ml C2H5OH和含1 ml HBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr QUOTE C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是
A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C．若反应物增大至2 ml，则两种反应物平衡转化率之比不变
D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
【答案】D
【解析】A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A正确。
B．增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br。选B正确。
C．若反应物增大至2 ml，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1∶1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1∶1。选项C正确。
D．若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D错误。
点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。
5．[2017江苏][双选]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(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=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
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(ml/L) 0.6 0 0
变化量(ml/L) 0.4 0.4 0.2
平衡量(ml/L) 0.2 0.4 0.2
可以求出平衡常数K=，平衡时气体的总物质的量为0.8 ml，其中NO占0.4 ml，所以NO的体积分数为50%，。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2)，进一步求出。
A．根据容器II的起始投料，浓度商Q==＜K，平衡将向正反应方向移动，所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定大于1 ml，故达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比一定小于4∶5，A错误；B．若容器II在某时刻，，
由反应 2NO2 2NO + O2
起始量(ml/L) 0.3 0.5 0.2
变化量(ml/L) 2x 2x x
平衡量(ml/L) 0.3−2x 0.5+2x 0.2+x
因为，，解之得x=，求出此时浓度商Qc=>K，所以容器II达平衡时，一定小于1，B错误；C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%，
由反应 2NO2 2NO + O2
起始量(ml/L) 0 0.5 0.35
变化量(ml/L) 2x 2x x
平衡量(ml/L) 2x 0.5−2x 0.35−x
由0.5−2x=2x+0.35−x，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc=>，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，所以C正确；D．温度为T2时，>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。
【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面，考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征，如是恒温恒容还是恒温恒压反应，是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应，其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征，最后逐一分析试题中所设计的选项，判断是否正确。本题只给了一个平衡量，通过化学平衡计算的三步分析法，分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据，其他容器与I进行对比，通过浓度商分析反应的方向，即可判断。本题难度较大，如能用特殊值验证的反证法，则可降低难度。
6．[2016江苏][双选]一定温度下，在3 个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是
A．该反应的正反应放热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】AD
【解析】本题考查化学平衡，意在考查考生对等效平衡的理解应用能力。A项，若反应Ⅲ的温度为400 ℃，则反应Ⅰ和反应Ⅲ达到的平衡为等效平衡，而反应Ⅲ的实际温度为500 ℃，500 ℃时CH3OH的平衡浓度比400 ℃时的小，说明升高温度后，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，正确；B项，反应Ⅱ相当于给反应Ⅰ加压，加压时，平衡正向移动，故容器Ⅱ中反应物的转化率大，错误；C项，由表中数据知，达到平衡时，可求得容器Ⅰ中c(H2)=0.04 ml·L−1，可推知容器Ⅱ中c(H2)0
B．图中Z的大小为a>3>b
C．图中X点对应的平衡混合物中=3
D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小
【答案】A
【解析】A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故正确；B、的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故av逆
向正反应方向移动
压强（通过改变体积使压强变化）
m+n>p+q
增大压强
增大
增大
v正>v逆
向正反应方向移动
减小压强
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
m+nv逆
向正反应方向移动
m+n=p+q
增大压强
增大
增大
v正=v逆
平衡不移动
减小压强
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
容积不变充入He
不变
不变
v正=v逆
平衡不移动
压强不变充入He
m+n＞p+q
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
m+n=p+q
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
m+n＜p+q
减小
减小
v正＞v逆
向正反应方向移动
温度
ΔH＜0
升高温度
增大
增大
v正＜v逆
向逆反应方向移动
降低温度
减小
减小
v正>v逆
向正反应方向移动
ΔH>0
升高温度
增大
增大
v正>v逆
向正反应方向移动
降低温度
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
催化剂
使用正催化剂
增大
增大
v正=v逆
平衡不移动
使用负催化剂
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
特点
示例
改变
分析
移动方向
移动结果
Ⅰ
Δn>0
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
充入PCl5
c(PCl5)增大，v正>v逆，但压强增大不利于PCl5的分解
正反应方向
α(PCl5)减小，φ(PCl5)增大
Ⅱ
Δn=0
2HI(g)H2(g)+I2(g)
充入HI
c(HI)增大，v正>v逆，压强增大，对v正、v逆的影响相同
α(HI)、φ（HI）不变
Ⅲ
Δnv逆，同时压强增大更有利于NO2的转化
α(NO2)增大，φ(NO2)减小
条件
c(N2)增大
c(H2)减小
c(NH3)增大
v−t图象
平衡移动方向
正反应方向移动
逆反应方向移动
逆反应方向移动
条件
c(NH3)减小
增大压强
减小压强
v−t图象
平衡移动方向
正反应方向移动
正反应方向移动
逆反应方向移动
条件
升高温度
降低温度
使用催化剂
v−t图象
平衡移动方向
逆反应方向移动
正反应方向移动
不移动
容器
温度/K
物质的起始浓度/ml·L－1
物质的平衡浓度/ml·L－1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
反应时间/min
n(CO)/ml
n(H2O)/ml
0
1.20
0.60
t1
0.20
t2
0.80
化学反应
平衡
常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
K2
1.0
2.5
③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
K3
容器
温度/K
物质的起始浓度/ml·L−1
物质的平衡浓度/ml·L−1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025