高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第四课时学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第四课时学案，共15页。

一、温度、催化剂对化学平衡移动的影响
1．温度对化学平衡移动的影响
(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：
(2)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。
(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下图所示。
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。
2．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 ①一般说的催化剂都是指的正催化剂，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。
②用速率分析化学平衡移动的一般思路
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态( )
(2)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( )
(3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动( )
(4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低( )
(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( )
(6)升高温度，化学平衡常数增大( )
(7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√
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，下列叙述中正确的是( )
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动
C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动
D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动
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．改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。
(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
化学平衡常数K1＝____________，升温化学平衡逆向移动，K1________(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH____0(填“>”或“<”，下同)。
(2)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
化学平衡常数K2＝______________，升温化学平衡正向移动，K2________，ΔH________0。
答案 (1)eq \f(c2NH3,cN2·c3H2) 减小 <
(2)eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2) 增大 >
3．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
回答下列问题：
(1)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______。
(3)在1 200 ℃时，某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 ml·L－1、2 ml·L－1、4 ml·L－1、4 ml·L－1，则此时上述反应的平衡____________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
答案 (1)吸热 (2)700 ℃ (3)向逆反应方向
解析 (1)根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。
(2)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，根据该反应的平衡常数表达式K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)可知，K＝eq \f(3,5)＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应温度为700 ℃。
(3)1 200 ℃时，Q＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，将各物质的浓度代入可得Q＝4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Q＞K，所以平衡向逆反应方向移动。
化学平衡常数的应用
(1)判断反应进行的程度
K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。
(2)判断反应的热效应
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)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向
当Q＝K时，反应处于平衡状态；
当Q＜K时，反应向正反应方向进行；
当Q＞K时，反应向逆反应方向进行。
二、勒夏特列原理
1．定义
如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
简单记忆：改变―→减弱这种改变。
2．适用范围
(1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。
(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。
(1)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动( )
(2)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡( )
(3)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小( )
(4)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
1．已知：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是______________(填字母)。
A．该反应为放热反应
B．降温后CO的浓度增大
C．降温后NO2的转化率增大
D．降温后NO的体积分数增大
E．增大压强混合气体的颜色不变
F．恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变
G．恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
答案 ACDF
2．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)＝1 ml·L－1，容器内压强为p，温度为T。
(1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 ml·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是________________。
(2)缩小体积至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p′的范围是______________。
(3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是________________________________________________________________________。
答案 (1)1 ml·L－1(2)p特别提醒 平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。
3．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＋NO2CO2＋NO ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动
D．合成氨反应：N2＋3H22NH3 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)发生的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。
随堂演练 知识落实
1．对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是( )
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．逆反应速率增大，正反应速率减小
C．正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度
D．正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样
答案 C
解析 升高温度，正、逆反应速率均增大，但是两者增大的程度不一样，所以升高温度后，正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。
2．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
3．(2020·济南高二质检)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )
A．K值不变，平衡可能移动
B．K值变化，平衡一定移动
C．平衡移动，K值可能不变
D．平衡移动，K值一定变化
答案 D
解析 平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。
4．在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。恒容时，升高温度，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO2(g)＋H2(g)
答案 A
解析 因为K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，所以化学方程式为CO2(g)＋H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO(g)＋H2O(g)。由升温，H2浓度减小知，升温平衡右移，所以正向吸热，即ΔH＞0。
5．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)eq \(,\s\up7(高温))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 (1)C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2)减小。(3)通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。
题组一 温度、催化剂对化学平衡的影响
1．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、逆反应速率均加快
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。
2．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，则下列判断中正确的是( )
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。
3．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，平衡左移，所以绝热平衡时的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。
题组二 多因素对化学平衡影响的分析
4．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g)2HI(g)(正反应是放热反应)。要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是( )
A．降低温度 B．增大H2的浓度
C．减小容器体积 D．增大容器体积
答案 C
解析 降低温度，平衡正向移动，混合气体颜色变浅，A项错误；增大H2的浓度，平衡正向移动，c(I2)减小，混合气体颜色变浅，B项错误；减小容器体积相当于增大压强，平衡不移动，但c(I2)增大，气体颜色加深，C项正确；增大容器体积，c(I2)减小，气体颜色变浅，D项错误。
5．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施是( )
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
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
答案 B
解析 该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。
6．在水溶液中存在反应：Ag＋(aq)＋Fe2＋(aq)Ag(s)＋Fe3＋(aq) ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是( )
A．升高温度 B．加水稀释
C．增大Fe2＋的浓度 D．常温下加压
答案 C
解析 正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大Fe2＋的浓度，平衡向正反应方向移动，C正确；常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，D错误。
7．一定温度下，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，平衡向左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，则相对于原平衡，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。
8．(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：
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 ml·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K1D．达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的eq \f(1,2)，则再次达到平衡时，c(N2O5)>5.00 ml·L－1
答案 C
解析 500 s内，N2O5的浓度变化量为(5.00－3.52) ml·L－1＝1.48 ml·L－1，v(N2O5)＝eq \f(1.48 ml·L－1,500 s)＝2.96×10－3 ml·L－1·s－1；B项，分析如下：
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)
起始浓度/ml·L－1 5.00 0 0
转化浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25
平衡浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25
K1＝eq \f(c4NO2·cO2,c2N2O5)＝eq \f(5.004×1.25,2.502)＝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eq \f(1,2)，相当于增大压强，平衡向左移动，则c(N2O5)>5.00 ml·L－1。
题组三 化学平衡移动的相关图像
9．(2019·山东潍坊期中)对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是( )
答案 C
解析 改变温度会使v正、v逆都发生“突变”且升温向吸热反应方向移动，即逆向移动，
v逆＞v正。
10.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq \\al(－,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中，Ieq \\al(－,3)的物质的量浓度c(Ieq \\al(－,3))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) Ieq \\al(－,3)(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(Ieq \\al(－,3))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(Ieq \\al(－,3))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。
题组四 勒夏特列原理的应用
11．(2019·牡丹江第一高级中学高二月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
①工业合成氨，反应条件选择高温 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
答案 C
解析 ①工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释；②氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于在氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释；③催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释；④增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，能增大SO2的转化率，可以用勒夏特列原理解释。综上所述，C项符合题意。
12．(2019·山东潍坊期中)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＋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
13．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)CO2(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、酸碱性对NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋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。
14．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。
(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比eq \f(cB,cC)将__________。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。
答案 (1)放热 ＞ (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)不变
解析 反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达到平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即eq \f(cB,cC)减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。
15．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
(1)800 ℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是______________；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填字母)。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
答案 (1)0.003 5 ml·L－1 放热 (2)c
解析 (1)平衡时，n(NO)＝0.007 ml，c(NO)＝eq \f(0.007 ml,2 L)＝0.003 5 ml·L－1。升高温度，c(NO)增大，则平衡左移，正反应是放热反应。
(2)分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度该反应向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误；增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。
16．将0.4 ml 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________ml·L－1·s－1。
(2)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使eq \f(cNO2,cN2O4)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)＝eq \f(1,2)v(NO2)＝eq \f(1,2)×eq \f(0.60 ml－0.40 ml,2 L×40 s)＝0.001 25 ml·L－1·s－1。
(2)由图可知反应在T1比T2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，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；B项，升高温度，平衡向右移动，eq \f(cNO2,cN2O4)增大；C项，通入NO2相当于增大压强，平衡向左移动，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；D项，使用催化剂，平衡不移动，eq \f(cNO2,cN2O4)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。实验原理
eq \(2NO2g,\s\d16 (红棕色)) eq \(N2O4g,\s\d16(无色)) ΔH＝－56.9 kJ·ml－1
实验步骤
实验现象
热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅
实验结论
混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
时间/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)/ml·L－1
5.00
3.52
2.50
2.50
时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007