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專題7.3 化學平衡移動 1．【廣西賀州平桂高級中學2019屆高三摸底考試】等物質的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進行可逆反應：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(s)ΔH＜0，下列敘述正確的是 （ ） A． 達到平衡時，反應速率v正(X)＝2v逆(Z) B． 平衡常數K值越大，X的轉化率越大 C． 達到平衡后降低溫度，平衡向逆反應方向移動 D． 達到平衡后，增大壓強有利于該反應平衡向逆反應方向移動 【答案】B 【解析】 2．【上海魯迅中學2019屆高三第一次測試】可逆反應達到平衡時，下列物理量發(fā)生變化，平衡一定發(fā)生移動的是 （ ） A． 反應物的濃度 B． 反應物的轉化率 C． 正、逆反應速率 D． 體系的壓強 【答案】B 【解析】A．對于反應前后氣體體積相等的反應，若濃度變化，平衡不發(fā)生移動，因此不能作為判斷平衡移動的標志，選項A錯誤；B．若物質的轉化率變化，則化學平衡一定發(fā)生了移動，選項B正確；C．當正、逆反應速率發(fā)生變化但變化程度相同時，平衡不發(fā)生移動，因此不能作為判斷平衡移動的標志，選項C錯誤；D．對于反應前后氣體體積相等的反應，壓強變化平衡不發(fā)生移動，因此不能作為判斷平衡移動的標志，選項D錯誤。答案選B。 3．【上海靜安區(qū)2018屆高三第一學期質檢】最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) – Q(Q>0) ，如果反應的平衡常數K值變大，該反應 （ ） A． 一定向正反應方向移動 B． 一定向逆反應方向移動 C． 在平衡移動時正反應速率先減小后增大 D． 在平衡移動時逆反應速率先增大后減小 【答案】A 4．【2018屆高三第二次全國大聯考】碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，簡稱DMC）是一種應用前景廣泛的新材料。在密閉容器中按n(CH3OH)∶n(CO2)=2∶1投料直接合成DMC，反應方程式為2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)。一定條件下，平衡時CO2的轉化率如圖所示。下列說法中正確的是 （ ） A． 該反應的正反應為吸熱反應 B． 壓強p2＞p1 C． X點對應的平衡常數為0.5 D． X、Y、Z三點對應的初始反應速率的關系為Z>X>Y 【答案】B 5．【遼寧大連2018屆高三雙基測試】在2L恒容密閉容器中加入0.100molNO和2.030mol固體活性炭，發(fā)生反應:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)。在不同溫度下測得平衡體系中各物質的物質的量如下表,下列說法正確的是 （ ） 溫度 C(s)/mol NO/mol N2/mol CO2/mol 200℃ 2.000 0.0400 0.0300 0.0300 335℃ 2.005 0.0500 0.0250 0.0250 A． 該反應的正反應為吸熱反應 B． 反應體系在335℃時的平衡常數為0.25 C． 335℃與200℃時相比,活化分子個數、活化分子百分數、活化能及焓變均大 D． 200℃時,平衡后向恒容容器中再充入0.10molNO,再次平衡時,NO的百分含量將增大 【答案】B 【解析】A. 溫度升高，生成物的量減少，平衡逆向移動，所以正反應是放熱反應，故A錯誤；B. 平衡常數等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應的濃度冪之積，所以K==0.25，故B正確；C.反應的活化能與反應的溫度無關，故C錯誤；D. 由200℃時，各物質的量關系可知，反應方程式為：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)，兩邊氣體的計量數相等，而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，相當于增大壓強，平衡不移動，所以NO的百分含量將不變，故D錯誤；故選B。 6．【湖南省長沙一中2018屆上學期期中】—定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 molSO2和1molO2，發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，達到平衡后改變下述條件，平衡時SO3氣體的質量百分數不改變的是 （ ） A． 保持溫度和容器體積不變，充入1mol SO3(g) B． 保持溫度和容器內壓強不變，充入1mol SO3(g) C． 保持溫度和容器內壓強不變，充入1mol O2(g) D． 保持溫度和容器內壓強不變，充入1mol Ar(g) 【答案】B 7．【2018年9月14日 《每日一題》-影響化學平衡移動的因素】一定條件下，發(fā)生反應A(g)＋B(g)C(g) ΔH<0，達到平衡后根據下列圖象判斷： （1）表示升高溫度，達到新平衡的是________(填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”，下同)，新平衡中C的質量分數________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)。 （2）表示降低壓強，達到新平衡的是________，A的轉化率________。 （3）表示減少C的量，達到新平衡的是______________。 （4）表示增加A的量，達到新平衡的是______________，此時B的轉化率____________，A的轉化率___________。 （5）表示使用催化劑，達到新平衡的是________________，C的質量分數________________。 【答案】B 減小 C 減小 E A 增大 減小 D 不變 8．【天津2018屆第二學期高三模擬】工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體，嚴重污染空氣。通過對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現綠色環(huán)保、廢物利用。 （1）反應2NO2(g) N2(g)＋2O2(g)，設起始時容器中只有NO2，平衡時三種物質的物質的量與溫度關系如圖所示。 則A點時，NO2的轉化率為_______________，B點時，設容器的總壓為a Pa，則平衡常數Kp為____________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質的量分數）。 （2）向2 L密閉容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在適當的催化劑作用下，下列反應能自發(fā)進行：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)。 ①該反應ΔH_______0（填“>”、“<”或“=”） ②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是____________。（填字母） a.混合氣體的平均相對分子質量保持不變 b.1 mol CO2生成的同時有3 mol H—H鍵斷裂 c.CO2的轉化率和H2的轉化率相等 d.混合氣體的密度保持不變 ③ 反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在起始溫度（T1℃）、體積相同（2L）的兩密閉容器中，改變條件，反應過程中部分數據見下表： 反應時間 CO2/mol H2/mol CH3OH/mol H2O/mol 反應Ⅰ：恒溫恒容 0 min 2 6 0 0 10 min 4.5 20 min 1 30 min 1 反應Ⅱ：絕熱恒容 0 min 0 0 2 2 反應Ⅰ，前10min內的平均反應速率v(CH3OH)＝_______________________________。達到平衡時，反應Ⅰ、Ⅱ對比：平衡常數K(I)____________K(II)（填“>”、“<”或“＝”）；平衡時CH3OH的濃度c(I)____________c(II)（填“>”、“<”或“＝”）。 【答案】50% a Pa < ab 0.025 molL-1 min-1 > > 因為反應能自發(fā)進行，所以?H-T?S<0，則?H<0；②a、混合氣體的平均相對分子質量=氣體總質量物質的量，該反應的反應物和生成物都是氣體，物質的量變化，根據質量守恒定律，所以混合氣體的平均相對分子質量變化，則當混合氣體的平均相對分子質量保持不變時，達到了平衡狀態(tài)，故a正確；b、1molCO2生成同時有3molH-H鍵斷裂，即消耗3molH2，根據化學反應方程式，能說明正逆反應速率相等，則達到了平衡狀態(tài)，故b正確；c、開始充入2molCO2和6molH2，投料比等于化學方程式系數比，CO2和H2的轉化率始終相等，不能說明正逆反應速率相等，不一定達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；d、混合氣體的密度等于氣體質量和體積的比值，反應前后質量守恒，體積不變，所以密度始終不變，密度保持不變時不一定是平衡狀態(tài)，故d錯誤。答案選ab；③由表中數據可知，反應Ⅰ前10min內反應的H2為：(6-4.5)mol=1.5mol，根據化學方程式可得，生成CH3OH為：=0.5mol，前10min內的平均反應速率v(CH3OH)==0.025 mol?L-1?min-1；前面已知該反應?H<0，為放熱反應，又因為反應Ⅰ為恒溫恒容條件，反應Ⅱ為絕熱恒容條件，所以反應Ⅱ相當于升溫，化學平衡常數減小，故K(I)>K(II)；反應Ⅱ中若把CH3OH和H2O(g)的初始物質的量全部轉化為CO2和H2，與反應Ⅰ初始物質的量對應相等，但反應Ⅱ溫度高于反應Ⅰ，所以反應Ⅱ相當于在和反應Ⅰ等效的基礎上又升高溫度，平衡逆向移動，故平衡時CH3OH的濃度c(I)>c(II)。 1．【北京海淀區(qū)2018屆高三一?！恳约淄闉樵虾铣杉状嫉姆磻缦? 反應I:CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol 反應II:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol 已知: T1℃時，反應II 的平衡常數數值為100；T2℃時，反應II 在密閉容器中達到平衡，測得CO、H2、CH3OH的物質的量濃度(mol/L)分別為0.05、0.1、0.1。下列說法中，正確的是 （ ） A． 反應I中，使用催化劑可以減小△H1，提高反應速率 B． 反應II 中，加熱或加壓均可提高原料氣的平衡轉化率 C． 由上述數據可判斷反應II 的溫度: T1> T2 D． CO(g)+CH3OH(g)CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol 【答案】C C、T2℃時的化學平衡常數K==2<100，反應II的正反應為放熱反應，溫度升高，化學平衡常數減小，即T1℃>T2℃，故C正確；D、反應I＋反應II得到CH4(g)＋CO2(g)CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJmol－1=＋184kJmol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJmol－1，故D錯誤。 2．【江蘇泰州中學2018屆高三第四次模擬】現有三個體積相同的密閉容器，按下圖所示投料，并在T℃條件下開始反應，其中容器I保持恒壓100kPa。已知:分壓=總壓物質的量分數，對于2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，T℃時，標準平衡常數KΘ={p(N2O4)/100kPa}/{[p(NO2)] /100kPa}2=0.75, 式中p(N2O4) 、p(NO2)為氣體分壓。下列說法正確的是 （ ） A． 達平衡時，容器Ⅱ中N2O4轉化率小于50% B． 達平衡時，容器Ⅰ中N2O4分壓比容器Ⅲ中的大 C． 達平衡時，容器Ⅰ中N2O4的體積分數比容器Ⅱ中的大 D． 若起始時向容器Ⅲ中充入2molN2O4、2molNO2,達到平衡前v(正)T2 B． a、b、c三點都處于平衡狀態(tài);但正向速率最大的是a點 C． 在n(A2)=d的點:n(B2)=1.5d D． a、b、c三點中:B2的轉化率順序為:b>a>c 【答案】C 4．【遼寧部分重點高中2019屆高三9月聯考】溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)經一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表，下列說法正確的是 （ ） t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 A． 相同溫度下，起始時向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2，達到平衡時，c(PCl5) > 0.4molL－1 B． 保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)=0.11molL－1，則反應的△H＜0 C． 反應在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032molL－1s－1 D． 相同溫度下，起始時向容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80% 【答案】A 5．【上海魯迅中學2019屆高三上第一次測試】在一密閉容器中，反應：aX(g)+bY(g)cZ(g)達到平衡時測得平衡常數為K1；保持溫度不 變，將容器體積減小一半，當達到新平衡后，測得Y的濃度為原來的1.6倍，平衡常數為K2，則 （ ） A． 平衡向正反應方向移動，K2>K1 B． 新平衡時Y的濃度增大，平衡向逆反應方向移動K1>K2 C． 新平衡時，Z的濃度大于原平衡2倍，K1=K2 D． 反應過程中，化學反應速率同等程度增大，K1=K2 【答案】C 【解析】保持溫度不變壓強增大至原來的2倍，將容器的容積壓縮到原來容積的一半，假定平衡不移動，Y濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，達到新平衡時，物質Y的濃度是原來的1.6倍，說明平衡向正反應方向移動，則應由a+b＜c+d，A．平衡向正反應方向移動，溫度不變K值不變，K2=K1，選項A錯誤；B．新平衡時Y的濃度為原來的1.6倍，濃度增大，平衡向正反應方向移動，溫度不變則K1=K2，選項B錯誤；C．新平衡時，平衡正向移動，體積為原來的一半但Z的物質的量增大，濃度大于原平衡的2倍，K1=K2，選項C正確；D．反應過程中，化學反應速率均增大，未達平衡前正反應速率大于逆反應速率， K1=K2，選項D錯誤；答案選C。 6．【天津和平區(qū)2018屆高三下第二次質檢】在恒容密閉容器中將CO2 與含少量CO的H2混合生成甲醇，反應為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下圖中是按分別為①1: 4和②1: 6 兩種投料比時，CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線。 下列有關說法正確的是 （ ） A． 按投料比①時，CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線對應的是圖中的曲線I B． 圖中a點對應的H2的轉化率等于30% C． 圖中b點對應的平衡常數K的值大于c點 D． 的數值，a點比c點小 【答案】D 假設CO為1mol/L,則根據按為1:4時，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3mol/L,根據圖像可知，500℃時，CO2的平衡轉化率為45%，所以反應剩余c(CO2)=1-145%=0.55 mol/L，生成甲醇的濃度為0.45 mol/L，帶入并計算=0.551/0.45=1.22；假設CO為1mol/L，則根據按為1:6時，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=5mol/L，根據圖像可知，500℃時，CO2的平衡轉化率為60%，所以反應剩余c(CO2)=1-160%=0.4mol/L，生成甲醇的濃度為0.6 mol/L，帶入并計算=0.41/0.6=0.67；綜上分析可知的數值，a點比c點小，D正確；正確選項D。 7．【黑龍江哈爾濱六中2019屆高三10月月考】Ⅰ.氮的固定是幾百年來科學家一直研究的課題。 （1）下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分化學平衡常數K的值。 反應 大氣固氮N2(g)＋O2(g)?2NO(g) 工業(yè)固氮N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g) 溫度/℃ 27 2 000 25 400 450 平衡常數K 3.8410－31 0.1 5108 0.507 0.152 ①分析數據可知：大氣固氮反應屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應。 ②分析數據可知：人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮的原因：____________________________。 （2）工業(yè)固氮反應中，在其他條件相同時，分別測定N2的平衡轉化率在不同壓強(p1、p2)下隨溫度變化的曲線，下圖所示的圖示中，正確的是________(填“A”或“B”)；比較p1、p2的大小關系：________。 Ⅱ.目前工業(yè)合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)。 （3）在一定溫度下，將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應，達到平衡狀態(tài)時，測得氣體總物質的量為2.8 mol。 ①達平衡時，H2的轉化率α1＝________。 ②已知平衡時，容器壓強為8 MPa，則平衡常Kp＝________(用平衡分壓代替濃度計算，分壓＝總壓物質的量分數)。 【答案】吸熱 K值小，正向進行的程度小(或轉化率低)，不適合大規(guī)模生產 A p2＞p1 60% 49/192或0.255或0.26 Ⅱ． （3）①設平衡時有x molN2轉化， N2（g）+3H2（g）?2NH3（g） 起始物質的量： 1mol 3mol 0 變化的物質的量：x 3x 2x 平衡物質的量：1-x 3-3x 2x 列式可得：（1-x）+（3-3x）+2x=2.8，解得x=0.6mol，α1 =100%=60%； ②平衡時各物質的壓強之比等于其物質的量之比，所以P（N2）=8MPa=MPa，P（H2）=8MPa=MPa，P（NH3）=8MPa=MPa，化學平衡常數 Kp==≈0.26。 8．【四川成都開發(fā)區(qū)實驗中學2019屆高三上入學考試】無色氣體N2O4是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉換的熱化學方程式為N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ/mol。 （1）將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現象能說明反應達到平衡的是 _________。 a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．體系顏色不變 c．氣體平均相對分子質量不變 d．氣體密度不變 達到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次到達平衡時，混合氣體顏色 _______(填 “變深”“變淺”或“不變”)，判斷理由_______。 （2）平衡常數K可用反應體系中氣體物質分壓表示，即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓物質的量分數[例如：p(NO2)＝p總x(NO2)]。寫出上述反應平衡常數Kp表達式 _________________(用 p總、各氣體物質的量分數x表示)；影響Kp的因素_________________。 （3）上述反應中，正反應速率v正＝k正p(N2O4)，逆反應速率v逆＝k逆p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數，則Kp為_______________(以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓強100 kPa)，已知該條件下k正＝4.8104 s－1，當N2O4分解10%時，v正＝______________kPas－1。 （4）真空密閉容器中放入一定量N2O4，維持總壓強p0恒定，在溫度為T時，平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達式為__________________________。 【答案】 bc 變深 正反應是吸熱反應，其他條件不變，溫度升高平衡正向移動，c(NO2)增加，顏色加深 溫度 3.9106 (2)由題目信息可知，用某組分(B)的平衡壓強(PB)表示平衡常數為：生成物分壓的系數次冪乘積與反應物分壓系數次冪乘積的比，N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數Kp==，平衡常數只受溫度溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，故答案為：；溫度； (3)平衡時正逆速率相等，由v正=k正．p(N2O4)，v逆=k逆．p2(NO2)，聯立可得Kp=， 當N2O4分解10%時，設投入的N2O4為1mol，轉化的N2O4為0.1mol，則： N2O4(g)?2NO2(g) 物質的量增大△n 1 2-1=1 0.1mol 0.1mol 故此時p(N2O4)=100kPa=100kPa，則v正=4.8l04s-1100kPa=3.9106 kPa?s-1；故答案為：；3.9106； 1．【2018天津卷】室溫下，向圓底燒瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反應后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關敘述錯誤的是 （ ） A．加入NaOH，可增大乙醇的物質的量 B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5Br C．若反應物增大至2 mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變 D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應達到平衡的時間 【答案】D 【解析】分析：本題考查反應速率和平衡的基本知識。根據題目的反應，主要判斷外界條件的變化對平衡和速率的應該結果即可。 詳解：A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移動，可增大乙醇的物質的量。選項A正確。 B．增大HBr濃度，平衡正向移動，有利于生成C2H5Br。選B正確。 C．若反應物增大至2 mol，實際上就是將反應的濃度都增大至原來的2倍，比例不變（兩次實驗反應物的比例都是1:1，等于方程式中的系數比），這里有一個可以直接使用的結論：只要反應物的投料比等于系數比，達平衡時反應物的轉化率一定是相等的。所以兩種反應物的轉化率一定是1:1。選項C正確。 D．若起始溫度提高至60℃，考慮到HBr是揮發(fā)性酸，在此溫度下會揮發(fā)出去，降低HBr的濃度減慢速率，增加了反應時間。選項D錯誤。 點睛：本題中的反應是反應前后物質的量不變的反應，但是考慮到反應是在水溶液中進行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本題中的溴乙烷應該是沒有濃度的，所以選項D中是不需要考慮溫度升高將溴乙烷蒸出的影響的。 2．【2018江蘇卷】一定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發(fā)生反應2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數據如下： 下列說法正確的是 （ ） A．v1< v2，c2< 2c1 B．K1> K3，p2> 2p3 C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1 【答案】CD 詳解：對比容器的特點，將容器1和容器2對比，將容器1和容器3對比。容器2中加入4molSO3等效于在相同條件下反應物投入量為4molSO2和2molO2，容器2中起始反應物物質的量為容器1的兩倍，容器2相當于在容器1達平衡后增大壓強，將容器的體積縮小為原來的一半，增大壓強化學反應速率加快，υ2υ1，增大壓強平衡向正反應方向移動，平衡時c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2溫度相同，K1=K2；容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度，升高溫度化學反應速率加快，υ3υ1，升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡時c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根據上述分析，A項，υ2υ1，c22c1，A項錯誤；B項，K3K1，p22p1，p3p1，則p22p3，B項錯誤；C項，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C項正確；D項，c22c1，c3c1，則c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），則α2（SO3）+α3（SO2）1，D項正確；答案選CD。 點睛：本題考查化學平衡時各物理量之間的關系，解題時巧妙設計中間狀態(tài)，利用外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響判斷。如容器2先設計其完全等效平衡的起始態(tài)為4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2為兩倍容器1中物質的量，起始物質的量成倍變化時相當于增大壓強。 3．【2017天津卷】常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時，該反應的平衡常數K=210?5。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2℃，固體雜質不參與反應。 第一階段：將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni(CO)4； 第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。 下列判斷正確的是 （ ） A．增加c(CO)，平衡向正向移動，反應的平衡常數增大 B．第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度，選50℃ C．第二階段，Ni(CO)4分解率較低 D．該反應達到平衡時，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) 【答案】B 【名師點睛】本題考查平衡狀態(tài)的判定、平衡常數等。落實考試大綱修訂思路，考查學科的必備知識和方法。化學平衡狀態(tài)判斷有兩個依據，一是正逆反應速率相等，二是“變量”不變。注意D項化學平衡狀態(tài)的判斷容易粗心導致出錯。 4．【2017江蘇卷】溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應：2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) (正反應吸熱)。實驗測得：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逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是 （ ） A．達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5 B．達平衡時，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C．達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數小于50% D．當溫度改變?yōu)門2時，若k正=k逆，則 T2> T1 【答案】CD 反應物濃度，平衡將向逆反應方向移動，所以容器II在平衡時氣體的總物質的量一定小于1 mol，故兩容器的壓強之比一定大于4：5，A錯誤；B．若容器II在某時刻，， 由反應 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 變化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 0.3?2x 0.5+2x 0.2+x 因為，，解之得x=，求出此時濃度商Qc=>K，所以容器II達平衡時，一定小于1，B錯誤；C．若容器III在某時刻，NO的體積分數為50%， 【名師點睛】試題主要從濃度、溫度對化學反應速率、化學平衡的影響以及平衡常數的計算等方面，考查學生對化學反應速率、化學平衡等化學基本原理的理解和應用，關注信息獲取、加工和處理能力的提高。解題時首先要分析反應的特征，如是恒溫恒容還是恒溫恒壓反應，是氣體分子數目增加的還是氣體分子數目減小的反應，其次分析所建立的平衡狀態(tài)的條件和平衡狀態(tài)的特征，最后逐一分析試題中所設計的選項，判斷是否正確。本題只給了一個平衡量，通過化學平衡計算的三步分析法，分析容器I中平衡態(tài)的各種與4個選項相關的數據，其他容器與I進行對比，通過濃度商分析反應的方向，即可判斷。本題難度較大，如能用特殊值驗證的反證法，則可降低難度。 5．【2016年高考四川卷】一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，設起始=Z，在恒壓下，平衡時 (CH4)的體積分數與Z和T（溫度）的關系如圖所示。下列說法正確的是 （ ） A．該反應的焓變△H>0 B．圖中Z的大小為a>3>b C．圖中X點對應的平衡混合物中=3 D．溫度不變時，圖中X點對應的平衡在加壓后 (CH4)減小 【答案】A 【考點定位】考查化學平衡圖像分析 【名師點睛】化學平衡圖像題的解題思路：一、看懂圖：橫縱坐標的物理意義，圖像的變化趨勢，曲線的特殊點，如起點、交點、折點、終點；二、想規(guī)律：外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律；三、作出正確的判斷。注意“先拐先平”和“定一議二”方法的運用。 6．【2016年高考江蘇卷】一定溫度下，在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達到平衡。下列說法正確的是 （ ） A．該反應的正反應放熱 B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應物轉化率比容器Ⅱ中的大 C．達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D．達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大 【答案】AD 【解析】 【考點定位】本題主要是考查化學反應速率和化學平衡的有關判斷與計算以及外界條件對反應速率和平衡狀態(tài)的影響 【名師點晴】《高考考綱》明確要求：理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率和化學平衡的影響。理解化學平衡常數的含義，能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算?；瘜W反應速率這一部分主要考查化學反應速率的概念及表示方法、影響化學反應速率的影響因素、化學反應速率的大小比較和化學反應速率的有關圖像。化學平衡是重要的化學基本理論，是中學化學的重點和難點，也是考查學生能力的重要載體，是高考歷久不衰的熱點?；瘜W平衡是包含溶解平衡、電離平衡、水解平衡等的一個平衡理論體系，而化學平衡則是這一體系的核心，是分析其他平衡移動的基礎?；瘜W平衡常數則是新課標地區(qū)的高考命題熱點，并且試題的綜合性強、能力要求高。解答時注意利用好放大縮小思想：該方法適用于起始投入物質的物質的量之間存在一定的倍數關系。它指的是將反應容器的體積擴大一定的倍數，使起始物質的濃度相同，則在一定條件下，可建立相同的平衡態(tài)。然后在此基礎上進行壓縮，使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中，平衡如何移動，再依據勒夏特列原理，分析相關量的變化情況。 7．【2016年高考海南卷】(9分) 順-1，2-二甲基環(huán)丙烷和反-1，2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉化： 該反應的速率方程可表示為：v(正)=k(正)c(順)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定溫度時為常數，分別稱作正，逆反應速率常數?；卮鹣铝袉栴}： （1）已知：t1溫度下，k(正)=0.006s－1，k(逆)=0.002s－1，該溫度下反應的平衡常數值K1=_____；該反應的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則________0(填“小于”“等于”或“大于”)。 （2）t2溫度下，圖中能表示順式異構體的質量分數隨時間變化的曲線是_______(填曲線編號)，平衡常數值K2=_____；溫度t2___t1(填“小于”“等于”或“大于”),判斷理由是______。 【答案】 （1）3 小于 （2）B 7/3 大于 放熱反應升高溫度時平衡向逆反應方向移動 考點：化學平衡常數的計算，影響平衡的因素等知識。 【名師點睛】化學平衡的影響因素可以結合勒夏特列原理：如果改變影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。而化學平衡常數的計算則根據定義，結合本題所給新信息可得。 8．【2016年高考上海卷】（本題共12分） 隨著科學技術的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術成為研究的重點。 完成下列填空： （1）目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應方程式為： CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g） 已知H2的體積分數隨溫度的升高而增加。 若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。（選填“增大”、“減小”或“不變”） v正 v逆 平衡常數K 轉化率α （2）相同溫度時，上述反應在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質的平衡濃度如下表： [CO2]/molL-1 [H2]/molL-1 [CH4]/molL-1 [H2O]/molL-1 平衡Ⅰ a b c d 平衡Ⅱ m n x y a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為_________。 （3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.310-7，Ki2=5.610-11 草酸：H2C2O4，Ki1=5.910-2，Ki2=6.410-5 0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（選填“大于”“小于”或“等于”） 等濃度廣東草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是___________。 若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____。（選填編號） A．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-] （4）人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，當有少量酸性或堿性物質進入血液中時，血液的pH變化不大，用平衡移動原理解釋上述現象。 ________________________________ 【答案】（1） v正 v逆 平衡常數K 轉化率α 增大 增大 減小 減小 （2） （3）大于；草酸；ac （4）當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。（合理即給分） （3）根據電離常數可知草酸的酸性強于碳酸，則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性強于碳酸，則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是草酸。A．草酸的二級電離常數均大于碳酸的，所以草酸的電離程度大于，因此溶液中[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[HCO3-]>[CO32-]，a正確；B．根據a中分析可知b錯誤；c．根據a中分析可知c正確；d．根據a中分析可知d錯誤，答案選ac。 （4）根據平衡可知當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。 【考點定位】考查外界條件對平衡狀態(tài)的影響、電離常數應用等。 【名師點睛】 高中化學中，我們除了學習了化學反應平衡以外，還學習了水溶液中的電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的這三大平衡，和普通的化學反應平衡一樣，都適用勒夏特列原理，所有關于平衡的原理、規(guī)律、計算都是相通的，在學習過程中，不可將他們割裂開來。 勒夏特列原理（又稱平衡移動原理）的內容是：改變影響平衡的一個因素，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。關鍵詞“減弱”有兩層含義，（1）平衡移動方向：與改變條件相反的方向；（2）平衡移動程度：不能抵消這種改變。它定性揭示了化學平衡與外界條件的關系，在幫助中學生判斷平衡移動方向，分析平衡移動后濃度、體積百分含量、轉化率變化等方面非常方便實用。而且“勒夏特列原理有廣泛適用性，可用于研究所有的化學動態(tài)平衡，如沉淀溶解平衡、電離平衡、鹽類水解平衡等，所以它是一個很重要的基本規(guī)律。另外注意平衡常數只是溫度的函數，溫度不變，K值不變。 9．【2016年高考新課標Ⅰ卷】 (15分) 元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4?(綠色)、Cr2O72?(橙紅色)、CrO42?(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題： （2）CrO42?和Cr2O72?在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0 molL?1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72?)隨c(H+)的變化如圖所示。 ①離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應____________。 ②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42?的平衡轉化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。根據A點數據，計算出該轉化反應的平衡常數為__________。 ③升高溫度，溶液中CrO42?的平衡轉化率減小，則該反應的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】 (2)①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1.01014 ；③小于； ；③由于升高溫度，溶液中CrO42?的平衡轉化率減小，說明升高溫度，化學平衡逆向移動，導致溶液中CrO42?的平衡轉化率減小，根據平衡移動原理，升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應方向是吸熱反應，所以該反應的正反應是放熱反應，故該反應的ΔH＜0； 【考點定位】考查化學平衡移動原理的應用、化學平衡常數、溶度積常數的應用、兩性物質的性質的知識。 【名師點睛】兩性氫氧化物是既能與強酸反應產生鹽和水，也能與強堿反應產生鹽和水的物質，化學平衡原理適用于任何化學平衡。如果改變影響平衡的一個條件，化學平衡會向能夠減弱這種改變的方向移動。會應用沉淀溶解平衡常數計算溶液中離子濃度大小，并根據平衡移動原理分析物質的平衡轉化率的變化及移動方向，并根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒書寫離子反應方程式。該題是重要的化學平衡移動原理的應用，考查了學生對化學平衡移動原理、化學平衡常數、溶度積常數的含義的理解與計算、應用，同時考查了物質的存在形式與溶液的酸堿性和物質的量多少的關系、離子反應和離子方程式的書寫。是一個綜合性試題。 10．【2016年高考新課標Ⅱ卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產，主要副產物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列問題： （1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產物丙烯醛（C3H4O）的熱化學方程式如下： ① C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol ② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol 兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是 ；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是 。 （2）圖（a）為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應溫度為460OC．低于460OC時，丙烯腈的產率 （填“是”或者“不是”）對應溫度下的平衡產率，判斷理由是 ；高于460OC時，丙烯腈產率降低的可能原因是 （雙選，填標號） A．催化劑活性降低 B．平衡常數變大 C．副反應增多 D．反應活化能增大 （3）丙烯腈和丙烯醛的產率與n（氨）/n（丙烯）的關系如圖（b）所示。由圖可知，最佳n（氨）/n（丙烯）約為 ，理由是。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為 【答案】27.（1）兩個反應均為放熱量大的反應；降低溫度、降低壓強；催化劑； （2）不是；該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低 ；AC （3）1 ； 該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低； 1:7.5:1 （3）根據圖像可知，當n（氨）/n（丙烯）約為1時，該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低；根據化學反應C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨氣、氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應達到最佳狀態(tài)，而空氣中氧氣約占20%，所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1:7.5:1。 【考點定位】考查影響化學平衡的因素，化學圖像的分析與判斷，化學計算等知識。 【名師點睛】本題考查影響化學平衡的因素，化學圖像的分析與判斷，化學計算等知識。該題是對化學平衡的集中考查，涉及的知識點不多，解題的關鍵點是看懂圖像的含義，看圖像時：①一看面：縱坐標與橫坐標的意義；②二看線：線的走向和變化趨勢；③三看點：起點，拐點，終點，然后根據圖象中呈現的關系、題給信息和所學知識相結合，做出符合題目要求的解答。 11．【2016年高考新課標Ⅲ卷】（15分） 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，回答下列問題： （1） NaClO2的化學名稱為_______。 （2）在鼓泡反應器中通入含有含有SO2和NOx的煙氣，反應溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為510?3molL?1 。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表》 離子 SO42? SO32? NO3? NO2? Cl? c/（molL?1） 8.3510?4 6.8710?6 1.510?4 1.210?5 3.410?3 ①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式__________。增加壓強，NO的轉化率______（填“提高”“不變”或“降低”）。 ②隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸______ （填“提高”“不變”或“降低”）。 ③由實驗結果可知，脫硫反應速率______脫硝反應速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是___________。 （3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。 ①由圖分析可知，反應溫度升高，脫硫、脫硝反應的平衡常數均______________（填“增大”“不變”或“減小”）。 ②反應ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?的平衡常數K表達式為___________。 【答案】（1）亞氯酸鈉；（2）①2OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；提高 ②減??； ③大于；NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高 （3）①減??；② 【解析】 ③由實驗結果可知，在相同時間內硫酸根離子的濃度增加的多，因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是二氧化硫的還原性強，易被氧化。 （3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。 ①由圖分析可知，反應溫度升高，O2和NO的平衡分壓負對數減小，這說明反應向逆反應方向進行，因此脫硫、脫硝反應的平衡常數均減小。 ②根據反應的方程式ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?可知平衡常數K表達式為。 【考點定位】考查氧化還原反應、蓋斯定律、外界條件對反應速率和平衡狀態(tài)的影響等 【名師點睛】本題考查物質的名稱、氧化還原反應方程式的書寫、勒夏特列原理、圖表數據和圖像、蓋斯定律等化學理論知識，平時的訓練中夯實基礎，強化知識的運用，體現了知識的運用能力。平時的學習中注意對選修4學習。依據題目中所給數據，再根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒書寫離子反應方程式；化學平衡原理適用于任何化學平衡，如果改變影響平衡的一個條件，化學平衡會向能夠減弱這種改變的方向移動?；瘜W平衡常數：一定條件下達到化學平衡，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，只受溫度的影響，依據題目所給信息作出合理判斷；蓋斯定律是對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應是相同的；本題是綜合性試題，難度適中。 12．【2016年高考浙江卷】（15分）催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下： CO2（g）+3 H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJmol-1 I CO2（g）+ H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH2 II 某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，經過相同反應時間測得如下實驗數據： 【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉化的CO2中生成甲醛的百分比 已知：①CO和H2的標準燃燒