2020屆二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡學(xué)案（全國通用）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

[考綱·考向·素養(yǎng)]
考綱要求
熱點考向
核心素養(yǎng)
(1)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。
(2)理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。
(3)了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
(4)掌握化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計算。
(1)化學(xué)反應(yīng)速率的計算及影響因素
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判定
(3)化學(xué)平衡的移動、影響因素及化學(xué)平衡圖像
(4)化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過科學(xué)探究設(shè)計實驗方案，探究濃度、溫度、催化劑，固體表面積等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，以及溫度對化學(xué)平衡移動的影響。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過平衡時反應(yīng)物和生成物濃度的實驗數(shù)據(jù)，論證推理平衡時反應(yīng)物和生成物濃度滿足的關(guān)系，建立平衡常數(shù)的概念，并利用平衡常數(shù)和濃度熵的關(guān)系，建立判斷平衡移動的方法模型。
變化觀念與平衡思想：利用變量與控制的方法科學(xué)探究影響速率和平衡的因素，運用平衡思想研究化學(xué)反應(yīng)平衡時滿足的關(guān)系和平衡狀態(tài)的建立，利用變化觀念討論外界條件改變對速率和平衡移動的影響。
科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：利用速率和平衡理論解決工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)量、環(huán)境保護循環(huán)利用問題，具有理論聯(lián)系實際觀念。

1．一念對錯(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)
(1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小(×)
(2)增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率一定加快(×)
(3)對于固體或純液體反應(yīng)物，其濃度視為常數(shù)，故不能用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率(√)
(4)不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率都增大(√)
(5)對于一個化學(xué)反應(yīng)來說，其反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯(×)
(6)加入少量CH3COONa晶體可以減小Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率，但不影響產(chǎn)生H2的總量(√)
(7)增大反應(yīng)物的濃度和升高溫度，均能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大。(×)
(8)可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，若2v(O2)＝v(SO2)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(×)
(9)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)。(×)
(10)一定條件下，K值越大，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。(√)
(11)改變條件，使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一定增大。(×)
(12)在3種不同條件下，分別向容積為2 L的恒容密閉容器中充入2 mol A和1 mol B，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g) 2D(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。相關(guān)條件和數(shù)據(jù)見下表：

實驗編號
實驗Ⅰ
實驗Ⅱ
實驗Ⅲ
反應(yīng)溫度/℃
700
700
750
達(dá)平衡時間/min
40
5
30
n(D)平衡/mol
1.5
1.5
1
化學(xué)平衡常數(shù)
K1
K2
K3
其中，K1＝K2＞K3，實驗Ⅱ可能使用了催化劑。(√)
(13)對于反應(yīng)COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)。改變下列條件：①升溫?、诤闳菹峦ㄈ攵栊詺怏w?、墼黾覥OCl2濃度?、軠p壓?、菁哟呋瘎、藓銐合峦ㄈ攵栊詺怏w，能加快反應(yīng)速率的是①③⑤(√)
(14)CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH1＝218.4 kJ·mol－1，該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是高溫。(√)
(15)在FeCl3溶液中滴加無色的KSCN溶液后，有以下可逆反應(yīng)存在：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl。已知Fe(SCN)3呈紅色，則在該平衡體系中加入少量KCl晶體后(忽略溶液體積的變化)，紅色將不變(√)
2．按要求填空。
(1)形狀大小相同的鐵塊、鋁塊分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率：鐵________(填“大于”“小于”或“等于”)鋁。
(2)對于反應(yīng)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響(填“增大”“減小”或“不變”)?
①升高溫度：________；
②增大鹽酸濃度：________；
③增大鐵的質(zhì)量：________；
④增加鹽酸體積：______________________________________________________；
⑤把鐵片改成鐵粉：________；
⑥滴入幾滴CuSO4溶液：________；
⑦加入NaCl固體：________。
(3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”______(填“能”或“不能”)產(chǎn)生H2，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)小于　(2)增大　增大　不變　不變　增大　增大　不變
(3)不能　稀硝酸和濃硫酸具有強氧化性，F(xiàn)e與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，不會生成H2；常溫下，鐵在濃硫酸中會發(fā)生鈍化
3．一定條件下反應(yīng)C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH＞0，在體積不變的密閉容器中達(dá)到平衡，回答下列問題：
(1)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝_______________________________________________。
(2)若升高溫度，平衡常數(shù)K________，平衡向________方向移動。
(3)若再通入一定量的CO2氣體，反應(yīng)速率________，平衡常數(shù)K________，平衡向________方向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率________。
(4)若再充入一定量的N2，反應(yīng)速率________，平衡常數(shù)K________，平衡________移動。
答案：(1)　(2)增大　正反應(yīng)　(3)增大　不變　正反應(yīng)　減小　(4)不變　不變　不

考點一　化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素
[真題引領(lǐng)]
1．(2019·全國Ⅰ卷，28(4))Shoichi研究了467 ℃，489 ℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系(如圖所示)，催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。

計算曲線a的反應(yīng)在30～90 min內(nèi)的平均速率(a)＝________kpa·min－1。
解析：由圖可知，30～90 min內(nèi)a曲線對應(yīng)物質(zhì)的分壓變化量Δp＝(4.08－3.80)kPa＝0.28 kPa，故曲線a的反應(yīng)在30～90 min內(nèi)的平均速率(a)＝＝0.0047 kPa·min－1。
答案：0.0047
2．(2018·高考北京卷)(1)I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)(3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S↓)的催化劑，可能的催化過程如下，將ⅱ補充完整。
ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O
ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－
(2)探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實驗如下：分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)

序號
A
B
C
D
試劑
組成
0.4 mol·L－1
KI
a mol·L－1 KI
0.2 mol·L－1 H2SO4
0.2 mol·L－1
H2SO4
0.2 mol·L－1 KI
0.000 2 mol
I2
實驗現(xiàn)象
溶液變黃，一段時間后出現(xiàn)渾濁
溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快
無明顯現(xiàn)象
溶液由棕褐色很快褪去，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快
①B是A的對比實驗，則a＝________。
②比較A、B、C，可得出的結(jié)論是_________________________________________
________________________________________________________________________。
③實驗表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D>A。結(jié)合ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率解釋原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)反應(yīng)ⅰ、ⅱ的總反應(yīng)為3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S，I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，(總反應(yīng)－反應(yīng)ⅰ)÷2得，反應(yīng)ⅱ的離子方程式為I2＋2H2O＋SO2===4H＋＋SO＋2I－。
(2)①B是A的對比實驗，采用控制變量法，B比A多加了0.2 mol/L H2SO4，A與B中KI濃度應(yīng)相等，則a＝0.4。②對比A與B，加入H＋可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率；對比B與C，單獨H＋不能催化SO2的歧化反應(yīng)；比較A、B、C，可得出的結(jié)論是：I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨存在時不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反應(yīng)速率。③對比D和A，D中加入KI的濃度小于A，D中多加了I2，反應(yīng)ⅰ消耗H＋和I－，反應(yīng)ⅱ中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快”，反應(yīng)速率D＞A，由此可見，反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ速率快，反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生H＋使c(H＋)增大，從而反應(yīng)加快。
答案：(1)SO2　SO　4H＋　(2)①0.4?、贗－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨存在時不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反應(yīng)速率?、鄯磻?yīng)ⅱ比ⅰ快；D中由反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)ⅰ加快
3．(2018·全國卷Ⅲ節(jié)選)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。

比較a、b處反應(yīng)速率大?。簐a________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計算a處的＝________(保留1位小數(shù))。
解析：由a處溫度比b處高，所以va大于vb，由k正＝0.02，k逆＝，再由a處時的各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)求得＝＝1.3。
答案：大于　1.3
[知能必備]
1．化學(xué)反應(yīng)速率的計算
(1)公式法：v(B)＝＝。
①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。
②化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時速率，且計算時取正值。
③對于可逆反應(yīng)，通常計算的是正、逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率，當(dāng)達(dá)到平衡時，總反應(yīng)速率為零。(注：總反應(yīng)速率也可理解為凈速率)
(2)比值法：同一化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，所以必須注明用哪一種物質(zhì)表示反應(yīng)速率。
2．外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)濃度：①增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，反之減小
②純液體、固體對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響
③將塊狀固體粉碎，可增大固體物質(zhì)的表面積，能加快反應(yīng)速率
(2)壓強：壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變方程式中氣態(tài)物質(zhì)的濃度實現(xiàn)的，所以討論壓強改變是否對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響時，必須明確改變壓強的方式，明確壓強的改變是否改變方程式中氣態(tài)物質(zhì)的濃度。
①若增大壓強→縮小體積→反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率增大；
②若恒溫恒容時，充入“惰性氣體”→總壓強增大→氣體反應(yīng)物濃度未改變→反應(yīng)速率不變；
③恒溫恒壓時，充入“惰性”氣體→體積增大→氣體反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減小
(3)溫度：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，反之減小
(4)催化劑：使用催化劑，能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、逆反應(yīng)速率的改變程度相等
3．外界條件對V正和V逆的影響
(1)當(dāng)其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大。
(2)增大壓強，縮小容器的體積，v正、v逆均增大，壓強對氣體系數(shù)和大的一方影響大，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。
(3)升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大；降低溫度，v正和v逆都減小，但吸熱方向減少的多。
(4)使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。
[題組訓(xùn)練]
[題組1]　化學(xué)反應(yīng)速率及其計算
1．某學(xué)習(xí)小組為了探究BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O反應(yīng)速率(v)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系，在20 ℃時進(jìn)行實驗，所得的數(shù)據(jù)如表所示(濃度單位：mol·L－1)：
實驗編號
相關(guān)數(shù)據(jù)　　
①
②
③
④
⑤
c(H＋)
0.008
0.008
0.004
0.008
0.004
c(BrO)
0.001
0.001
0.001
0.002
0.002
c(Br－)
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v/
(mol·L－1·s－1)
2.4×
10－8
4.8×
10－8
1.2×
10－8
4.8×
10－8
v1
下列結(jié)論不正確的是(　　)
A．若溫度升高到40 ℃，則反應(yīng)速率增大
B．實驗②、④，探究的是c(BrO)對反應(yīng)速率的影響
C．若該反應(yīng)速率方程為v＝kca(BrO)·cb(Br－)·cc(H＋)(k為常數(shù))，則c＝2
D．實驗⑤中，v1＝4.8×10－8 mol·L－1·s－1
解析：B　[A項，溫度升高，反應(yīng)速率增大，正確；B項，實驗②、④中，c(Br－)也不相同，錯誤；C項，②、③中，c(H＋)增大1倍，速率增大到原來的4倍，故c＝2，正確；D項，⑤中的c(Br－)和c(BrO)都比③中的增大1倍，速率增大4倍，v1＝4.8×10－8 mol·L－1·s－1，正確。]
2．恒容條件下，1 mol SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng)：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。已知：v正＝v消耗(SiHCl3)＝k正x2(SiHCl3)，v逆＝2v消耗(SiH2Cl2)＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)(僅與溫度有關(guān))，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。如圖是不同溫度下x(SiHCl3)隨時間的變化。下列說法正確的是(　　)

A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，v正，a＜v逆，b
B．化學(xué)平衡狀態(tài)時2v消耗(SiHCl3)＝v消耗(SiCl4)
C．當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到a處時，＝
D．T2 K時平衡體系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移動，x(SiH2Cl2)增大
解析：C　[A.因兩曲線對應(yīng)的狀態(tài)只是溫度不同，由圖像知達(dá)到平衡所需時間T2K小于T1K，溫度越高反應(yīng)速率越快，所以溫度T2＞T1。又T2 K下達(dá)到平衡時SiHCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)比T1 K平衡時小，說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動，由此推知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，選項A錯誤；B.化學(xué)平衡狀態(tài)時v消耗(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)，選項B錯誤；C.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)反應(yīng)前后分子數(shù)不變，即反應(yīng)開始至達(dá)平衡的過程中混合氣體總物質(zhì)的量始終為1 mol，由圖像知T2 K下達(dá)到平衡時SiHCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.75，則此時SiH2Cl2和SiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.125，因為平衡時v正＝v逆，v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.752k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.1252k逆，則0.752k正＝0.1252k逆，＝＝，因k正和k逆只與溫度有關(guān)，反應(yīng)進(jìn)行到a點處時v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.82k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.12k逆。＝×＝×＝。選項C正確；D.恒容條件下再充入1 mol SiHCl3，相當(dāng)于增大壓強，而2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)反應(yīng)前后氣體體積不變，所以平衡不移動，x(SiH2Cl2)不變，選項D錯誤。]
[題組2]　“變量控制”探究外界條件對速率的影響
3．某小組擬在同濃度Fe3＋的催化下，探究H2O2溶液的濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30% H2O2溶液、0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。
(1)寫出本實驗中H2O2分解的化學(xué)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。
(2)設(shè)計實驗方案：在不同H2O2溶液濃度下，測定____________________________
________________________________________________________________________
(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。
(3)設(shè)計實驗裝置，完成如下裝置示意圖。

(4)參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。
　　物理量
實驗序號　　
V[0.1 mol·L－1
Fe2(SO4)3/mL]

……
1
a

……
2
a

……
解析：(4)要達(dá)到實驗?zāi)康?，?yīng)保證催化劑的濃度相同，雙氧水的濃度不同，故實驗時要確保加入雙氧水溶液與水的總體積相同，通過改變二者的體積，可擬定不同雙氧水濃度對反應(yīng)速率影響的實驗方案。
答案：
(2)收集相同體積的氧氣所需的時間或者相同時間內(nèi)所收集氧氣的體積
(3)
(4)
　　　物理量
實驗序號　　　
V(H2O2)
/mL
V(H2O) /mL
V(O2) /mL
時間/s
1
b
c
e
d
2
c
b
e
f
4.鉻是廣泛存在于環(huán)境中的金屬元素，在水體中主要以三價和六價鉻的化合物為主，其中六價鉻對人有害。通常含六價鉻的酸性工業(yè)廢水的處理流程為：

為進(jìn)一步研究初始pH和草酸的濃度對第②步反應(yīng)速率的影響，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計對比實驗如下表：
實驗編號
初始pH
廢水樣品
的體積/m L
草酸溶液
的體積/mL
蒸餾水的
體積/mL
甲
4
60
10
30
乙
5
x
10
30
丙
5
y
5
z

(1)實驗設(shè)計表中z＝________；
(2)實驗甲中O～t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用含字母的代數(shù)式表示)。
(3)常溫下，第③步反應(yīng)生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，其溶度積Ksp[Cr(OH)3]＝1×10－32，要使反應(yīng)后溶液中c(Cr3＋)不高于10－5 mol·L－1，溶液的pH應(yīng)調(diào)至________。
解析：(1)根據(jù)控制變量法的原理可知，要保證廢水樣品相同、混合后溶液總體積相同，即x＝60，y＝60，z＝35；(2)實驗甲中O～t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝2v(Cr2O)＝2× mol·L－1·min－1。
(3)常溫下，第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，溶度積Ksp[Cr(OH)3]＝1×10－32，要使反應(yīng)后溶液中c(Cr3＋)不高于10－5 mol·L－1，則c3(OH－)≥，即c(OH－)≥10－9 mol·L－1，所以溶液的pH應(yīng)調(diào)至5(或≥5)。
答案：(1)35　(2)　(3)5(或≥5)
考點二　化學(xué)平衡狀態(tài)與化學(xué)平衡移動
[真題引領(lǐng)]
1．(2019·全國Ⅱ卷，27(3))環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是________(填標(biāo)號)。

A．T1＞T2
B．a(chǎn)點的反應(yīng)速率小于c點的反應(yīng)速率
C．a(chǎn)點的正反應(yīng)速率大于b點的逆反應(yīng)速率
D．b點時二聚體的濃度為0.45 mol·L－1
解析：CD　[A.溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度減少越多，故T1＜T2，故A錯誤；B.溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，因此a點反應(yīng)速率大于c點反應(yīng)速率，故B錯誤；C.a點、b點反應(yīng)一直在正向進(jìn)行，故v(正)>v(逆)，a點反應(yīng)物濃度大于b點，故a點正反應(yīng)速率大于b點，因此v正(a)>v逆(b)，故C正確；D.b點時環(huán)戊二烯濃度由1.5 mol/L減小到0.6 mol/L，減少了0.9 mol/L，因此生成二聚體的濃度為0.45 mol·L－1，故D正確。]
2．(2018·浙江自選)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是(　　)
A．容器內(nèi)的溫度不再變化
B．容器內(nèi)的壓強不再變化
C．相同時間內(nèi)，斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等
D．容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
解析：A　[題干中指明為絕熱容器，當(dāng)溫度不再改變時，此刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A項正確；該反應(yīng)恒壓條件進(jìn)行，壓強保持定值，無法根據(jù)壓強來判定反應(yīng)是否平衡，故B項錯誤；斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目都是表示正向的反應(yīng)速率，無法判斷是否處于平衡狀態(tài)，故C項錯誤；容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2無法判斷各組分濃度是否不再變化，無法判斷平衡狀態(tài)，故D項錯誤。]
[知能必備]
1．化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的標(biāo)志
命題角度
判斷方法或結(jié)論
方程式中某一具體物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、顏色、溫度不再變化
均可作為平衡標(biāo)志
速率角度
①同種物質(zhì)：v正＝v逆可作為標(biāo)志
②不同物質(zhì)，必須滿足方向相反，成系數(shù)比，可作為標(biāo)志
如：對于2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，若消耗SO2的物質(zhì)的量與生成SO3的物質(zhì)的量相等，則不是平衡標(biāo)志，若消耗SO2的物質(zhì)的量和消耗SO3的物質(zhì)的量相等，則是平衡標(biāo)志。
以整個容器中所有氣體為研究對象，如氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量、氣體的密度、相對分子質(zhì)量等不再變化
不一定是平衡標(biāo)志
判斷方法：根據(jù)移動結(jié)果判斷，假設(shè)平衡正向移動，所給依據(jù)若改變，則該依據(jù)是平衡標(biāo)志，若平衡移動后，該依據(jù)不變化，則不是平衡標(biāo)志。如：密度不再變化，①對于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，恒溫恒容條件下，不論平衡向正向還是逆向移動，密度均不變，所以密度不再變化不是平衡標(biāo)志；恒溫恒壓條件下，平衡右移，密度逐漸增大，所以密度不再變化，是平衡標(biāo)志，再如：對于H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，無論是恒溫恒容，還是恒溫恒壓，密度不再變化均不是平衡標(biāo)志
不同物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量之比
如：對于2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0
①c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2
②c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2不再變化
③c(SO2)∶c(O2)＝2∶1不再變化
其中①不是標(biāo)志，②是標(biāo)志，③不是標(biāo)志
2.化學(xué)平衡移動的判斷方法
(1)依據(jù)外界條件改變進(jìn)行判斷
①溫度的影響：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動；②濃度的影響：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動；
③壓強的影響：增大壓強會使平衡向著氣體體積減小的方向移動；減小壓強會使平衡向著氣體體積增大的方向移動。
(2)依據(jù)v正和v逆關(guān)系判斷
若v正＝v逆，平衡不移動，若v正≠v逆，則平衡移動。
①v正和v逆誰大向誰的方向移動，也就是v正＞v逆，平衡正向移動，v正＜v逆，平衡向逆向移動。
②v正和v逆，誰減小向誰的方向移動，如：對于2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，在t0時刻增加壓強，則平衡正向移動。

(3)依據(jù)比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷
①若Q＞K，平衡逆向移動；
②若Q＝K，平衡不移動；
③若Q＜K，平衡正向移動。
3．新舊平衡的比較
(1)速率影響：速率的變化取決于外界條件改變情況，如升溫，速率加快；使用催化劑平衡不移動，但速率加快，到達(dá)平衡的時間縮短。
(2)對平衡移動引起量的變化，一般情況下外界條件改變引起量的變化往往大于平衡移動引起的對應(yīng)量的變化，平衡移動只是減弱外界條件引起的改變。如：對于平衡2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0反應(yīng)，增大壓強，達(dá)到新的平衡時SO2、O2、SO3物質(zhì)的量濃度均增大。但也有例外，如：對于在一定溫度下已平衡CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)反應(yīng)，增大壓強，平衡發(fā)生移動，達(dá)到新平衡時，但CO2的濃度沒有發(fā)生改變。
[題組訓(xùn)練]
[題組1]　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
1．在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時；①混合氣體的壓強、②混合氣體的密度、③混合氣體的總物質(zhì)的量、④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、⑤混合氣體的顏色、⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比、⑦某種氣體的百分含量(均填序號)
(1)能說明2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
(2)能說明I2(g)＋H2(g) 2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
(3)能說明2NO2(g) N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________________。
(4)能說明C(s)＋CO2(g) 2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
(5)能說明A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
(6)能說明NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
(7)能說明5CO(g)＋I(xiàn)2O5(s) 5CO2(g)＋I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
答案：(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦
(4)①②③④⑦　(5)②④⑦　(6)①②③　(7)②④⑦
2．將一定量的SO2和含0.7 mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中，550 ℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達(dá)到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28 L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6 L。(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，計算結(jié)果保留—位小數(shù))
請回答下列問題：
(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。
a．SO2和SO3濃度相等
b．SO2百分含量保持不變
c．容器中氣體的壓強不變
d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e．容器中混合氣體的密度保持不變
(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是________(填字母)。
a．向裝置中再充入N2
b．向裝置中再充入O2
c．改變反應(yīng)的催化劑
d．升高溫度
(3)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率________(用百分?jǐn)?shù)表示)。
解析：(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時SO2和SO3濃度不一定相等，與二氧化硫的起始濃度以及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，a項錯誤；可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的百分含量不變，SO2百分含量保持不變時，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，b項正確；隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小，恒溫恒容下，容器內(nèi)氣體壓強減小，當(dāng)容器中氣體的壓強不變時，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，c項正確；SO3的生成速率與SO2的消耗速率都表示正反應(yīng)速率，二者始終相等，不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，d項錯誤；混合氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以密度始終不變，不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，e項錯誤。
(2)向裝置中再充入N2，反應(yīng)物和生成物的濃度不變，平衡不移動，所以不能提高轉(zhuǎn)化率，a項錯誤；向裝置中再充入O2，氧氣濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，提高了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，b項正確；改變反應(yīng)的催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變平衡，所以不能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，c項錯誤；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，降低了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，d項錯誤。
(3)混合氣體通過過量NaOH溶液時，減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未參加反應(yīng)的二氧化硫的體積是21.28 L，剩余氧氣的體積是5.6 L，則參加反應(yīng)的氧氣的體積＝0.7 mol× 22.4 L/mol－5.6 L＝10.08 L，根據(jù)二氧化硫、三氧化硫和氧氣的關(guān)系式知，參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積＝10.08 L×2＝20.16 L，生成三氧化硫的體積＝10.08 L×2＝20.16 L，則未參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積＝21.28 L－20.16 L＝1.12 L，原來二氧化硫的體積＝20.16 L＋1.12 L＝21.28 L，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝94.7%。
答案：(1)bc　(2)b　(3)94.7%
[題組2]　平衡移動
3．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)―→2NH3(g)＋CO2(g)，ΔH＝a kJ/mol (a＞0)。然后在恒定溫度下縮小容器體積，重新達(dá)到平衡。下列分析正確的是(　　)
A．若2v(NH3)＝v(CO2)，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．兩次平衡時，后一次平衡時c(CO2)的濃度大
C．重新達(dá)到平衡，密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
D．若開始時向容器中加入2 mol NH3和1 mol CO2，則達(dá)到平衡時放出a kJ熱量
解析：C　[A.2v(NH3)＝v(CO2)，未體現(xiàn)正逆的關(guān)系，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯誤；B.反應(yīng)均按物質(zhì)的量比例進(jìn)行，前后兩次為等效平衡，兩次平衡時c(CO2)相等，B錯誤；C.反應(yīng)均按物質(zhì)的量比例進(jìn)行，前后兩次為等效平衡，重新達(dá)到平衡，密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變，C正確；D.因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能反應(yīng)徹底，故若開始時向容器中加入2 mol NH3和1 mol CO2，則達(dá)到平衡時放出熱量小于a kJ，D錯誤。]
4．某電路板生產(chǎn)企業(yè)的水質(zhì)情況及國家允許排放的污水標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。為研究廢水中Cu2＋處理的最佳pH，取5份等量的廢水，分別用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5、9、9.5、10、11，靜置后，分析上層清液中銅元素的含量，實驗結(jié)果如下圖所示。

查閱資料，平衡Ⅰ：Cu(OH)2＋4NH3
[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；
平衡Ⅱ：Cu(OH)2＋2OH－ [Cu(OH－)4]2－
項目
廢水水質(zhì)
排放標(biāo)準(zhǔn)
pH
1.0
6～9
Cu2＋/mg·L－1
72
≤0.5
NH/mg·L－1
2 632
≤15
下列說法不正確的是(　　)
A．廢水中Cu2＋處理的最佳pH約為9
B．b～c段：隨pH升高，Cu(OH)2的量增加，平衡Ⅰ正向移動，銅元素含量上升
C．c～d段：隨pH升高，c(OH－)增加，平衡Ⅰ逆向移動，銅元素含量下降
D．d點以后，隨c(OH－)增加，銅元素含量可能上升
解析：B　[A.根據(jù)圖像，在pH＝9時，Cu元素的含量最小，即廢水中Cu2＋處理的最佳pH約為9，A正確；B.b～c段：隨c(OH－)增大，NH與OH－結(jié)合生成NH3·H2O，氨氣濃度增大，根據(jù)勒夏特列原理，平衡Ⅰ正向移動，[Cu(NH3)4]2＋溶液中濃度增大，B錯誤；C.c～d段：pH增大，c(OH－)增大，平衡Ⅰ向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，銅元素含量下降，C正確；D.d點以后，c(OH－)增大，平衡Ⅱ向正反應(yīng)方向進(jìn)行，生成Cu[(OH－)4]2－，銅元素含量增大，D正確。]
考點三　化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率
[真題引領(lǐng)]
1．(2019·全國Ⅱ，27(節(jié)選))環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：

對于反應(yīng)：

(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為105 Pa，平衡時總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有________(填標(biāo)號)。
A．通入惰性氣體
B．提高溫度
C．增加環(huán)戊烯濃度
D．增加碘濃度
解析：(1)根據(jù)蓋斯定律①＋②，可得反應(yīng)③的ΔH3＝89.3 kJ/mol；
(2)假設(shè)反應(yīng)前碘單質(zhì)與環(huán)戊烯均為n mol，平衡時環(huán)戊烯反應(yīng)了x mol，根據(jù)題意可知；
(g)＋I(xiàn)2(g)===(g)＋2HI(g)　增加的物質(zhì)的量
1 mol　　1 mol　1 mol　2 mol　　　1 mol
x mol 2n×20%
得x＝0.4n mol，轉(zhuǎn)化率為0.4n/n×100%＝40%；
　　　(g)　?。　2(g)　　===(g)?。?2HI(g)
p(初) 0.5×105　　　　0.5×105　　　0　　　　 0
Δp　　 0.5×105×40%　　0.5×105×40%　1×105×40%
p(平) 0.3×105　　　　　0.3×105 0.2×105　 0.4×105
Kp＝＝3.56×104；
A．T、V一定，通入惰性氣體，由于對反應(yīng)物和生成物濃度無影響，速率不變，平衡不移動，故A錯誤；B.升高溫度，平衡向吸熱方向移動，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故B正確；C.增加環(huán)戊烯的濃度平衡正向移動，但環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率降低；D.增加I2的濃度，平衡正向移動，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故D正確。
答案：(1)89.3　(2)40%　3.56×104　BD
2．(2019·全國Ⅲ，28節(jié)選)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}：
(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：

可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300 ℃)________K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的數(shù)據(jù)計算K(400 ℃)＝________(列出計算式)。按化學(xué)計量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：
CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g)　ΔH1＝83 kJ·mol－1
CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1
則4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是__________________。(寫出2種)
解析：(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知，HCl平衡轉(zhuǎn)化率越大，平衡常數(shù)K越大，結(jié)合圖像知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則K(300 ℃)＞K(400 ℃)；由圖像知，400 ℃時，HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%，用三段式法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得：
　　　　　　4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)
起始(濃度)　c0　　　　　c0　　　　　　0　　　　0
變化(濃度)　0.84c0 0.21c0 0.42c0　0.42c0
平衡(濃度)　(1－0.84)c0 (1－0.21)c0 0.42c0　0.42c0
則K＝；根據(jù)題干信息知，進(jìn)料濃度比過低，氧氣大量剩余，導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高；進(jìn)料濃度比過高，HCl不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致HCl轉(zhuǎn)化率較低；(2)根據(jù)蓋斯定律知，(反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅱ＋反應(yīng)Ⅲ)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)×2＝－116 kJ·mol－1；
(3)若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該促使平衡正向移動，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，可以增大壓強，使平衡正向移動；也可以及時除去產(chǎn)物，減小產(chǎn)物濃度，使平衡正向移動。
答案：(1)大于　　O2和Cl2分離能耗較高；HCl轉(zhuǎn)化率較低
(2)－116　(3)增加反應(yīng)體系壓強、及時除去產(chǎn)物
3．(2018·全國卷Ⅰ)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：
(1)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 ℃時N2O5(g)分解反應(yīng)：

其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示(t＝∞時，N2O5(g)完全分解)：
t/min
0
40
80
160
260
1 300
1 700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－55.3 kJ·mol－1
①研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率v＝2×10－3×pN2O5(kPa·min－1)。t＝62 min時，測得體系中pO2＝2.9 kPa，則此時的pN2O5＝________kPa，v＝________kPa·min－1。
②若提高反應(yīng)溫度至35 ℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
③25 ℃時N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(2)對于反應(yīng)2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：
第一步　N2O5NO2＋NO3　快速平衡
第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2　慢反應(yīng)
第三步　NO＋NO3―→2NO2　快反應(yīng)
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是________(填標(biāo)號)。
A．v(第一步的逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng))
B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3
C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效
D．第三步反應(yīng)活化能較高
解析：(1)①根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1∶2，又因為同溫同體積時壓強之比等于物質(zhì)的量之比，所以消耗五氧化二氮減少的壓強是2.9 kPa×2＝5.8 kPa，則此時五氧化二氮的壓強是35.8 kPa－5.8 kPa＝30.0 kPa，所以此時反應(yīng)速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2(kPa·min－1)；②由于溫度升高，容器容積不變，總壓強提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35 ℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35 ℃)大于63.1 kPa。③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時的壓強是63.1 kPa，根據(jù)方程式可知完全分解時最初生成的二氧化氮的壓強是35.8 kPa×2＝71.6 kPa，氧氣是35.8 kPa÷2＝17.9 kPa，總壓強應(yīng)該是71.6 kPa＋17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后壓強減少了89.5 kPa－63.1 kPa＝26.4 kPa，所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應(yīng)的壓強是26.4 kPa，二氧化氮對應(yīng)的壓強是71.6 kPa－26.4 kPa×2＝18.8 kPa，則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝kPa≈13.4 kPa。(2)A.第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確；B.根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯誤；C.根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知，NO2與NO3的碰撞僅部分有效，C正確；D.第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯誤。
答案：(1)①30.0　6.0×10－2　②大于　溫度提高，體積不變，總壓強提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強提高?、?3.4　(2)AC
[知能必備]
1．平衡常數(shù)K
(1)平衡常數(shù)表示法：純液體和純固體在平衡常數(shù)的表達(dá)式中不表示出來，其實質(zhì)是把純固體和純液體的濃度歸并入K。
例如：反應(yīng)2CrO(aq)＋2H＋(aq)Cr2O(aq)＋H2O(l)中的K＝
(2)影響K的因素：K只受溫度影響，溫度升高，吸熱反應(yīng)的K增大，放熱反應(yīng)K減小。
(3)不同反應(yīng)平衡常數(shù)K之間的聯(lián)系
方程式相加減，平衡常數(shù)相乘除；方程式乘以某個系數(shù)X，平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼腦次方，下列反應(yīng)K1、K2與K3、K4、K5與K6之間的關(guān)系：
如：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　K1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K2
③C(s)＋2H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)　K3
④N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K4
⑤2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K5
⑥NH3(g)N2(g)＋H2(g)　K6
關(guān)系式為：K3＝K1·K2
K5＝＝K
(4)平衡常數(shù)的計算
①平衡常數(shù)的一般計算方法
例如：在一定溫度下的2 L密閉容器中，分別充入2 mol SO2和1 mol O2發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，平衡時n(SO2)＝1 mol
若用平衡時的“物質(zhì)的量”代入K計算：則K＝＝2
若用平衡時的“物質(zhì)的量濃度”代入K計算，則K＝＝4
所以計算K時應(yīng)注意以下問題：
a．代入的是物質(zhì)的量濃度而不是物質(zhì)的量
b．代入的是平衡時的物質(zhì)的量濃度
c．當(dāng)容器的體積為1 L或方程式兩邊氣體系數(shù)和相等時，可以使用物質(zhì)的量進(jìn)行計算
②當(dāng)一個容器中有多個反應(yīng)發(fā)生時，某一個反應(yīng)的平衡常數(shù)K求算方法
例如：在一個體積固定的密閉容器中加入一定量的固體NH4I，發(fā)生如下反應(yīng)：
NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；①
2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)；②
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，c(HI)＝4 mol/L，c(I2)＝0.5 mol/L。
反應(yīng)①的平衡常數(shù)？
反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝[NH3][HI]＝5×4＝20，而不是K1＝[NH3][HI]＝5×5＝25
當(dāng)一個容器中有多個反應(yīng)發(fā)生，計算某一反應(yīng)的平衡常數(shù)K，應(yīng)先寫出該反應(yīng)K的表達(dá)式，表達(dá)式中物質(zhì)的濃度應(yīng)是平衡時容器中真實存在的濃度，不需要考慮該物質(zhì)是哪一個反應(yīng)提供的，也不需要考慮該物質(zhì)參與了哪些反應(yīng)，也就是說求第②個方程式平衡常數(shù)K2時，HI的濃度仍是4 mol·L－1。
③恒溫恒壓密閉容器中Kc的計算
例如：恒溫恒壓下向V L的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，
平衡時n(SO2)＝1 mol，求該反應(yīng)的平衡常數(shù)？
解：　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始　　　　2 mol　　1 mol　　　0
轉(zhuǎn)化　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
平衡　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
平衡時容器的體積為V′，則V′∶V＝3∶(1＋0.5＋1)
∴V′＝ V＝ V，Kc＝＝ V
而不是K′c＝＝2 V
注意事項：恒溫恒壓下利用物質(zhì)的量計算平衡常數(shù)時，必須注意容器體積變化。
④利用分壓計算平衡常數(shù)
一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下利用壓強表示的平衡常數(shù)為Kp＝
計算方法舉例如下：
a．在一定溫度下，壓強為p的體積可變的密閉容器中，分別充入2 mol SO2和1 mol O2，達(dá)到平衡時，n(SO2)＝1 mol，求Kp
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始　　　　2 mol　　1mol　　　　0
轉(zhuǎn)化　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
平衡　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
Kp＝＝＝
b．在一定溫度下，在體積為1 L壓強為p的恒容密閉容器中，分別充入2 mol SO2和1 mol O2，達(dá)到平衡時，n(SO2)＝1 mol，求：Kp
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始　　　　2 mol　　1mol　　　　0
轉(zhuǎn)化　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
平衡　　　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol
設(shè)平衡時壓強為p平，則p平∶p＝2.5 mol∶3 mol
∴p平＝p
Kp＝＝
(5)平衡常數(shù)的應(yīng)用
應(yīng)用
條件
結(jié)果
判斷反應(yīng)
轉(zhuǎn)化率大小
K越大
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大
K越小
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小
判斷正在
進(jìn)行的可
逆反應(yīng)是
否達(dá)到平
衡及反應(yīng)
進(jìn)行的
方向
對于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc＝，Qc叫該反應(yīng)的濃度商
Qc＜K
反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行
Qc＝K
反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
Qc＞K
反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
判斷反應(yīng)
的熱效應(yīng)
升高溫度，K增大
正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
升高溫度，K減小
正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

2.外界條件對轉(zhuǎn)化率的影響
轉(zhuǎn)化率分為非平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率和平衡轉(zhuǎn)化率，其中非平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)速率增大而增大；平衡轉(zhuǎn)化率的變化舉例如下：
條件
可逆反應(yīng)特點
轉(zhuǎn)化率變化
升溫
(降溫)
正反應(yīng)吸熱
增大(減小)
正反應(yīng)放熱
減小(增大)
通過改變
體積加壓
(減壓)
正反應(yīng)氣體分子數(shù)增加
減小(增大)
正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少
增大(減小)
氣體分子數(shù)不變
不變
催化劑

不變
增加某反
應(yīng)物濃度
(反應(yīng)物
多種)

該反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小，其他反應(yīng)
物轉(zhuǎn)化率增大
[題組訓(xùn)練]
[題組1]　化學(xué)平衡常數(shù)的意義和計算
1．已知在25 ℃時，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　K1＝1×10－30
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
下列說法正確的是(　　)
A．NO分解反應(yīng)：NO(g)N2(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)為1×10－30
B．根據(jù)K2的值可以判斷常溫下H2和O2很容易反應(yīng)生成H2O
C．常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向順序為NO＞H2O＞CO2
D．溫度升高，上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大
解析：C　[A項，NO(g)N2(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)為＝1015，錯誤；B項，根據(jù)平衡常數(shù)可判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度但并不能判斷反應(yīng)的難易，錯誤；C項，常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的平衡常數(shù)依次為1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常數(shù)越大，則反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，正確；D項，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，錯誤。]
2．肌紅蛋白(Mb)是由肽鏈和血紅素輔基組成的可結(jié)合氧的蛋白，廣泛存在于肌肉中。肌紅蛋白結(jié)合氧的反應(yīng)為：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)。肌紅蛋白的結(jié)合度(即轉(zhuǎn)化率α)與氧氣分壓p(O2)密切相關(guān)，37 ℃時，反應(yīng)達(dá)平衡時測得的一組實驗數(shù)據(jù)如圖所示。回答下列問題：

(1)37 ℃時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________ kPa－1(氣體和溶液中的溶質(zhì)分別用分壓和物質(zhì)的量濃度表達(dá))；
(2)平衡時，肌紅蛋白的結(jié)合度α＝________[用含p(O2)和K的代數(shù)式表示]；37 ℃時，若空氣中氧氣分壓為20.0 kPa，人正常呼吸時α的最大值為________%結(jié)果保留2位小數(shù))；
(3)一般情況下，高燒患者體內(nèi)MbO2的濃度會比其健康時________(填“高”或“低”)；在溫度不變的條件下，游客在高山山頂時體內(nèi)MbO2的濃度比其在山下時________(填“高”或“低”)；
(4)上述反應(yīng)的正反應(yīng)速率v正＝k正c(Mb)p(O2)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆c(MbO2)。k正和k逆分別是正向和逆向反應(yīng)的速率常數(shù)。37 ℃時，上圖中坐標(biāo)為(1.00,50.0)的點對應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)為向________進(jìn)行(填“左”或“右”)，此時v正︰v逆＝________(填數(shù)值)。
解析：(1)反應(yīng)Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝。圖中，37 ℃、肌紅蛋白結(jié)合度為50%時，c(Mb)＝c(MbO2)、p(O2)＝0.5 kPa，求得K＝2 kPa－1。
(2)平衡時，肌紅蛋白的結(jié)合度α，則＝，代入K表達(dá)式得α＝；37℃時，將K＝2 kPa－1、p(O2)＝20.0 kPa代入，得到α最大值為97.56%。
(3)高燒患者體溫超過37 ℃，血液中O2濃度降低，MbO2濃度會比健康時低；高山山頂O2分壓比地面低，使Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)左移，MbO2濃度也會降低。
(4)當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，有v正＝v逆，即k正c(Mb)·p(O2)＝k逆c(MbO2)。得＝＝K。
圖中點(1.00,50.0)不在曲線上，37 ℃時不是化學(xué)平衡狀態(tài)。此時c(Mb)＝c(MbO2)、p(O2)＝1.00 kPa，得Q＝1 kPa－1＜K＝2 kPa－1，故反應(yīng)向右進(jìn)行。v正︰v逆＝[k正c(Mb)·p(O2)]∶[k逆c(MbO2)]＝k正∶k逆＝K＝2。
答案：(1)2　(2)　97.56　(3)低　低　(4)右　2
[題組2]　化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用
3．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表所示：
t ℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題：
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。
(2)該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：3c(H2O)＝5c(CO)·c(H2)，試判斷此時的溫度為________。
(4)830 ℃時，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積，平衡________移動。(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”，下同)
(5)已知可逆反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，K＝3.5,1 200 ℃時，在某時刻體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，則此時上述反應(yīng)的平衡移動方向為________移動。
解析：(1)碳為固體，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式可得K＝。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由于溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)平衡濃度符合下式：3c(H2O)＝5c(CO)·c(H2)，則K＝＝＝0.6，則溫度為700 ℃。(4)830 ℃時，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積，相當(dāng)于減小了壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，故對于該反應(yīng)而言，平衡向正反應(yīng)方向移動。(5)若1 200 ℃時，平衡常數(shù)K為3.5，因為CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，其濃度商Q為＝4＞3.5，所以此時反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動。
答案：(1)　(2)吸熱　(3)700 ℃
(4)向正反應(yīng)方向　(5)向逆反應(yīng)方向
[題組3]　轉(zhuǎn)化率的計算及其應(yīng)用
4．三氯氫硅(SiHCl3)是光伏產(chǎn)業(yè)的一種關(guān)鍵化學(xué)原料，制備反應(yīng)的方程式為Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)，同時還有其他副反應(yīng)發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)體系的壓強為0.05 MPa時，分別改變進(jìn)料比[n(HCl)∶n(Si)]和反應(yīng)溫度，二者對SiHCl3產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法正確的是(　　)

A．降低壓強有利于提高SiHCl3的產(chǎn)率
B．制備SiHCl3的反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C．溫度為450 K，平衡常數(shù)：K(x)＞K(y)＞K(z)
D．增加HCl的用量，SiHCl3的產(chǎn)率一定會增加
解析：B　[A.Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)的反應(yīng)正向為氣體體積減小的方向，由于降低壓強平衡向氣體體積增大的方向移動，則對應(yīng)此反應(yīng)降低壓強平衡向逆向移動，SiHCl3的產(chǎn)率會降低，故A錯誤；B.如圖所示，升高溫度，曲線是向下傾斜的，即升高溫度，SiHCl3的產(chǎn)率會降低，則升溫平衡向逆向移動，逆向為吸熱反應(yīng)，則正向為放熱反應(yīng)，故B正確；C.平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)是一個定值，則溫度為450 K，平衡常數(shù)：K(x)＝K(y)＝K(z)，故C錯誤；D.如圖所示，當(dāng)n(HCl)∶n(Si)的進(jìn)料比由1∶1增大到3∶1時，SiHCl3的產(chǎn)率是增加的，當(dāng)增大到6∶1時，SiHCl3的產(chǎn)率反而減小，故D錯誤。]
5．近年來環(huán)保要求日益嚴(yán)格，煙氣脫硫脫硝技術(shù)也逐步完善，目前比較成熟的“氨水—臭氧組合高效脫硫脫硝技術(shù)方案”原理如圖1所示：

(1)靜電除塵處理的煙氣屬于________(填分散系名稱)，脫硫脫硝塔中待處理煙氣從塔底充入而氨水從中上部噴淋的主要目的是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋115.2 kJ·mol－1；
2O3(g)3O2(g)　ΔH2＝－286.6 kJ·mol－1。
寫出臭氧與NO作用產(chǎn)生NO2和O2的熱化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________。
(3)恒容密閉體系中NO氧化率隨值的變化以及隨溫度的變化曲線如圖2所示。NO氧化率隨值增大而增大的主要原因是________________________。當(dāng)溫度高于100 ℃時，O3分解產(chǎn)生活性極高的氧原子，NO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的可能原因：①平衡后，溫度升高平衡逆移；②發(fā)生反應(yīng)_____________________________________________。
(4)已知2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－744 kJ·mol－1。為研究汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的有關(guān)反應(yīng)，在密閉容器中充入10 mol CO和8 mol NO發(fā)生反應(yīng)，如圖3所示為平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系。當(dāng)壓強為10 MPa、溫度為T1時，該溫度下平衡常數(shù)Kp＝________MPa－1(保留2位有效數(shù)字)(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

解析：(1)利用膠體的電泳可以將煙氣進(jìn)行靜電除塵；氣體從下往上擴散而氨水從上往下噴淋，增大被吸收氣體與氨水的接觸面積，延長反應(yīng)時間，能讓煙氣中的SO2和產(chǎn)生的NO2充分被氨水吸收。
(2)利用蓋斯定律ΔH2－ΔH1再除以2即可得。
(3)根據(jù)平衡移動原理，增大n(O3)/n(NO)比值，O3 濃度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) 正向移動，使NO氧化率增大；當(dāng)溫度高于100 ℃時，O3分解生成活性極高的氧原子，NO轉(zhuǎn)化率降低，說明反應(yīng)中NO2轉(zhuǎn)化為NO，故考慮發(fā)生了反應(yīng)NO2＋ONO＋O2。
(4)體積分?jǐn)?shù)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
　2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)
初始(mol)：　8　　　　10　　　　0　　　　0
變化(mol)：　2x　　　2x　　　　x　　　　2x
平衡(mol)：　8－2x　　10－2x　　x　　　　2x
體積分?jǐn)?shù)＝＝＝25%，x＝2
故Kp＝
＝＝0.089 MPa－1。
答案：(1)膠體　利用逆流原理(增大SO2、NO2與氨水的接觸面積)，讓煙氣中的SO2和產(chǎn)生的NO2充分被氨水吸收
(2)NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1
(3)值增大，O3濃度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)正向移動，NO氧化率增大　NO2＋ONO＋O2
(4)0.089

1．下列說法中，正確的是(　　)
A．反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時，ΔH＜0
B．已知反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)平衡常數(shù)為K，則2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為2K
C．ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在溫度低時不能自發(fā)進(jìn)行
D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
解析：D　[ΔH＝生成物能量和－反應(yīng)物能量和，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時，ΔH＞0，A錯誤；因為相同溫度下，系數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎倍，則化學(xué)平衡常數(shù)為原來的n次方，所以反應(yīng)2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為K2，B錯誤；根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS判斷，對于ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在溫度低時ΔG＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，C錯誤；催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，D正確。]
2．只改變一個影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述不正確的是(　　)
A．K值不變，平衡可能移動
B．平衡向右移動時，K值不一定變化
C．K值有變化，平衡一定移動
D．相同條件下，同一個反應(yīng)的方程式的系數(shù)增大2倍，K值也增大兩倍
解析：D　[因改變壓強或濃度引起化學(xué)平衡移動時，K值不變，A項和B項均正確；K值只與溫度有關(guān)，K值發(fā)生了變化，說明體系的溫度改變，則平衡一定移動，C項正確；相同條件下，同一個反應(yīng)的方程式的系數(shù)增大2倍，K值應(yīng)該變?yōu)閇K(原)]2，D項錯誤。]
3．將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后，改變下列一個條件，下列敘述正確的是(　　)
A．升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的顏色變淺
C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大，但小于原來的兩倍
D．恒溫恒容時，充入稀有氣體，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的顏色變淺
解析：C　[升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；首先假設(shè)平衡不移動，增大壓強，氣體顏色加深，但平衡向正反應(yīng)方向移動，使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C項，首先假設(shè)平衡不移動，若體積減小一半，則壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀叮胶庀蛘磻?yīng)方向移動，使壓強在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小，正確；體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動，顏色不變化，D錯誤。]
4．汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　)

解析：B　[由于是絕熱、恒容密閉體系。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的溫度升高，K不斷減小，當(dāng)K不變時，即溫度保持不變，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。]
5．下列實驗方案和結(jié)論都正確且能證明物質(zhì)性質(zhì)決定反應(yīng)速率大小的是(　　)
選項
實驗方案
實驗結(jié)論
A
常溫下，相同形狀、大小的鈉粒分別與水、乙醇反應(yīng)
鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)快
B
常溫下，濃硫酸、稀硫酸分別與鋁片反應(yīng)
濃硫酸與鋁片反應(yīng)較快
C
硫黃分別在空氣中、氧氣中燃燒
硫黃在氧氣中燃燒生成SO3
D
鐵絲在空氣中不能燃燒，在純氧氣中能燃燒
純氧氣中O2比空氣中O2活潑
解析：A　[A項，水中氫比乙醇中羥基上氫活潑，相同形狀、大小的鈉粒與水反應(yīng)速率大于乙醇，說明物質(zhì)性質(zhì)決定化學(xué)反應(yīng)速率大小，正確；B項，濃硫酸、稀硫酸中溶質(zhì)相同，但是濃度不同，物質(zhì)性質(zhì)不同，常溫下濃硫酸與鋁片發(fā)生鈍化現(xiàn)象，鋁片表面生成一層致密保護膜，氧化膜阻止?jié)饬蛩崤c內(nèi)部鋁接觸，結(jié)論錯誤；C項，硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈，S在O2中燃燒生成SO2，結(jié)論錯誤；D項，空氣中O2和氧氣中O2的化學(xué)性質(zhì)相同，鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中能燃燒，是因為O2濃度不同，結(jié)論錯誤。]
6．一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：

已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。
下列說法正確的是(　　)
A．550 ℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動
B．650 ℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為40.0%
C．T ℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動
D．925 ℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝23.04p總
解析：D　[恒壓密閉容器中充入惰性氣體，容器體積增大，各組分濃度減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，相當(dāng)于減小壓強，平衡向右移動，A錯誤；根據(jù)圖像可知，650 ℃時CO的體積分?jǐn)?shù)為40.0%，設(shè)開始時加入CO2 1 mol，反應(yīng)轉(zhuǎn)化了x mol，根據(jù)三段式計算可得反應(yīng)達(dá)平衡后CO、CO2的物質(zhì)的量分別為2x mol、(1－x) mol，由CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，列式可得＝0.4，解得x＝0.25，則平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝25.0%，B錯誤；由圖可知T ℃時，CO與CO2的平衡濃度相等，因此在恒溫恒壓條件下再充入等體積的CO與CO2，此時與原平衡狀態(tài)互為等效平衡，故平衡不發(fā)生移動，C錯誤；925 ℃時，根據(jù)圖像可得平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)為96.0%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為4.0%，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝＝＝23.04p總，D正確。]
7．下列敘述與圖示相符的是(　　)

A．圖甲表示反應(yīng)：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＜0，在其他條件不變的情況下，改變起始時CO的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響，則有T1＜T2，b點處NO2的轉(zhuǎn)化率最大
B．圖乙表示某條件對反應(yīng)2A(g)＋B(g)===3C(g)的影響，乙一定使用了催化劑
C．圖丙表示的某可逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，該圖表明催化劑能同時改變正、逆反應(yīng)的活化能
D．圖丁表示等量NO2在容積相同的恒容密閉容器中，不同溫度下分別發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)，相同時間后測得NO2含量的曲線，則該反應(yīng)的ΔH＞0
解析：C　[由圖甲可知，當(dāng)起始n(CO)一定時，T1達(dá)到平衡時N2的含量較大，該反應(yīng)的ΔH＜0，升高溫度，平衡逆向移動，N2的百分含量降低，則有T2＞T1；增大起始時CO的濃度，NO2的轉(zhuǎn)化率增大，因此b點NO2的轉(zhuǎn)化率不是最大，A錯誤。該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變，乙比甲達(dá)到平衡所需的時間短，但平衡不移動，則乙可能是使用了催化劑或增大壓強，B錯誤。根據(jù)圖丙，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；使用催化劑，降低了正、逆反應(yīng)的活化能，但反應(yīng)熱不變，C正確。NO2含量最小時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，溫度升高，NO2含量增大，說明平衡逆向移動，根據(jù)勒夏特列原理，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即ΔH＜0，D錯誤。]
8．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I(xiàn)(aq)===I(aq)。某I2、KI混合溶液中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是(　　)

①I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)===I(ag)　ΔH＞0
②若溫度為T1、T2時反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2
③若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，一定有v正＞v逆
④狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大
⑤保持溫度不變，向該混合溶液中加水，將變大
A．只有①②　　　　　 B．只有②③
C．只有③④ D．只有④⑤
解析：B　[①由圖像曲線的變化趨勢可以知道，當(dāng)溫度升高時，I的物質(zhì)的量濃度減小，說明升高溫度平衡逆向移動，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，錯誤；②升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，溫度越高平衡常數(shù)越小、溫度為T1＜T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2，正確；③若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，若反應(yīng)趨向于平衡，則反應(yīng)向生成I的方向移動，則v正＞v逆，正確；④溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c(I)變小，則c(I2)應(yīng)變大，所以狀態(tài)B的c(I2)大，錯誤；⑤＝K×c(I－)，在該混合液中加水，c(I－)降低，溫度不變平衡常數(shù)不變，則減小，錯誤。]
9．已知：向體積可變的密閉容器中充入一定量的CH4(g)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)，CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如下圖所示(已知T1＞T2)。

下列說法正確的是(　　)
A．該反應(yīng)的ΔH＞0
B．M、N兩點的H2的物質(zhì)的量濃度：c(M)＞c(N)
C．溫度不變時，增大壓強可由N點到P點
D．N、P兩點的平衡常數(shù)：K(N)＜K(P)
解析：B　[A.已知T1＞T2，升高溫度，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH＜0，故A錯誤； B．2CH4＋O22CO＋4H2，壓強增大，各組分的濃度都增大，雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動、甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，但是根據(jù)平衡移動原理可以判斷，平衡移動只能減弱氫氣濃度的增大，不能阻止氫氣濃度的增大，故H2的物質(zhì)的量濃度c(M)＞c(N)，故B正確；C.兩條線的溫度不同，增大壓強不能從N點到P點，故C錯誤；D.平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，T1＞T2，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以平衡常數(shù)變小，故K(N)＞K(P)，故D錯誤。]
10．一定條件下，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，往2 L恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)①、反應(yīng)②與反應(yīng)③，相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示，b點反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，下列說法正確的是(　　)

A．a(chǎn)點v(正)＞v(逆)
B．b點反應(yīng)放熱53.7 kJ
C．催化劑效果最佳的反應(yīng)是③
D．c點時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝(mol－2·L－2)
解析：A　[a要達(dá)到平衡，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以v(正)＞v(逆)，故A正確；b點反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，參加反應(yīng)的CO2小于1mol，反應(yīng)放熱小于53.7 kJ，故B錯誤；相同溫度下，反應(yīng)①最快，所以催化劑效果最佳的反應(yīng)是①，故C錯誤；c點CO2的轉(zhuǎn)化率是，
　　　　 CO2(g)＋3H2(g)H2O(g)＋CH3OH(g)
開始/mol·L－1 0.5　　1.5　　　　0　　　　0
轉(zhuǎn)化/mol·L－1 ×0.5 ×0.5×3 ×0.5 ×0.5
平衡/mol·L－1　　　　0.5　　　　　　
K＝(mol－2·L－2)，故D錯誤。]
11．探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反應(yīng)速率的影響因素，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法不正確的是(　　)
實驗
編號
溫度
催化劑
用量(g)
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
KMnO4溶液褪色
平均時間min
體積
(mL)
濃度
mol·L－1
體積(mL)
濃度mol·L－1
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
A.a＜12.7，b＞6.7
B．用KMnO4表示該反應(yīng)速率，v(實驗3)＜v(實驗1)
C．用H2C2O4表示該反應(yīng)速率，v(實驗1)約為7.87×10－5 mol·L－1·min－1
D．可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間來判斷反應(yīng)速率快慢
解析：C　[A.溫度越高反應(yīng)速率越快，催化劑可加快反應(yīng)速率，則a＜12.7，b＞6.7，故A項正確；B.實驗編號1和3對照發(fā)現(xiàn)，只有高錳酸鉀的濃度不同，且實驗1中其高錳酸鉀的濃度大，則反應(yīng)速率：v(實驗3)＜v(實驗1)，故B項正確；C.實驗1中，高錳酸鉀的用量少，根據(jù)關(guān)系式2KMnO4～5H2C2O4可知，消耗的H2C2O4的物質(zhì)的量濃度為×＝ mol/L，則用H2C2O4表示實驗1的反應(yīng)速率時，其值為≈ 6.56×10－3 mol·L－1·min－1，故C項錯誤；D.比較收集相同體積CO2所消耗的時間，可知反應(yīng)速率大小，進(jìn)而可判斷反應(yīng)速率快慢，故D項正確。]
12．二氧化碳是潛在的碳資源，無論是天然的二氧化碳?xì)怏w，還是各種爐氣、尾氣、副產(chǎn)氣，進(jìn)行分離回收和提濃，合理利用，意義重大。
(1)在空間站中常利用CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)，再電解水實現(xiàn)O2的循環(huán)利用，350 ℃時，向體積為2 L的恒容密閉容器中通入8 mol H2和4 mol CO2發(fā)生以上反應(yīng)。
①若反應(yīng)起始和平衡時溫度相同(均為350°)，測得反應(yīng)過程中壓強(p)隨時間(t)的變化如圖中a所示，則上述反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“