(統(tǒng)考版)2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第2講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動學(xué)生用書

第2講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程，掌握化學(xué)平衡特征。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(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?？键c一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)基礎(chǔ)梳理·自我排查1.可逆反應(yīng)(1)定義在________下既可以向正反應(yīng)方向進行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應(yīng)同時進行。②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時存在；任一組分的________都小于100%。(3)表示在化學(xué)方程式中用“______”表示。[思考]對于可逆反應(yīng)2SO2＋O2?2SO3ΔH<0，在混合氣體中充入一定量的18O2，經(jīng)足夠長的時間后：(1)18O存在于哪些分子中？________________________________________________________________________(2)二氧化硫分子的相對分子質(zhì)量可能為________。2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)，當反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率________，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度________，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡稱化學(xué)平衡。(2)建立過程在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：如圖所示：(3)化學(xué)平衡的特點[思考]向含有2molSO2的容器中通入過量O2發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量________(填“<”“>”或“＝”，下同)2mol，SO2的物質(zhì)的量________0mol，轉(zhuǎn)化率________100%，反應(yīng)放出的熱量________QkJ。[判斷](正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)2H2O電解點燃2H2↑＋O2↑為可逆反應(yīng)()(2)二次電池的充、放電為可逆反應(yīng)()(3)一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度()(4)對反應(yīng)A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，壓強不隨時間而變，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)()(5)對NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)反應(yīng)，當每消耗1molSO3的同時生成1molNO2時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)()(6)對于反應(yīng)A(g)＋B(g)?2C(g)＋D(g)，當密度保持不變，在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下，均不能作為達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志()微點撥1．化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)可以從正反應(yīng)方向建立，也可以從逆反應(yīng)方向建立。2．化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。3．化學(xué)反應(yīng)達平衡狀態(tài)時，各組分的濃度、百分含量保持不變，但不一定相等。考點專練·層級突破練點一化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)?Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度不再變化B．反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變C．X的分解速率與Y的消耗速率相等D．單位時間內(nèi)生成1molY的同時生成2molX2．汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)催化劑2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。練點二可逆反應(yīng)與平衡觀3．反應(yīng)2SO2＋O2?2SO3達到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素818O的氧氣，經(jīng)過一段時間后A．O2B．SO2C．O2和SO2D．O2、SO2和SO34．一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)?2Z(g)，若X，Y，Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X，Y，Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D．c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L－1方法總結(jié)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法1．動態(tài)標志：v正＝v逆≠0(1)同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。(2)不同物質(zhì)：必須標明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB?cC＋dD，v正Av2．靜態(tài)標志：各種“量”不變(1)各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。(2)各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)不變。(3)溫度、壓強(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變?？傊粑锢砹坑勺兞孔兂闪瞬蛔兞?，則表明該可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標志?？键c二化學(xué)平衡移動基礎(chǔ)梳理·自我排查1.化學(xué)平衡的移動(1)過程(2)圖示2．外界因素對化學(xué)平衡的影響3．勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠____________的方向移動。[思考]根據(jù)化學(xué)平衡原理解答下列問題：在體積不變的密閉容器中發(fā)生N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，只改變一種外界條件，完成下表：改變條件平衡移動方向氫氣的轉(zhuǎn)化率(增大、減小或不變)氨氣的體積分數(shù)(增大、減小或不變)增大氮氣的濃度________________增大氨氣的濃度________________________升溫________________________充入適量氬氣________________________[判斷](正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動，速率一定改變。速率改變，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動()(2)往平衡體系FeCl3＋3KSCN?Fe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固體，平衡將向逆反應(yīng)方向移動，溶液顏色將變淺()(3)二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系，加壓后顏色加深()(4)C(s)＋CO2(g)?2CO(g)ΔH>0，其他條件不變時升高溫度，反應(yīng)速率v(CO2)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大()(5)CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在其他條件不變的情況下改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量不變()(6)合成氨反應(yīng)需使用催化劑，說明催化劑可以促進該平衡向生成氨的方向移動()微點播考點專練·層級突破練點一影響化學(xué)平衡移動的條件1．將等物質(zhì)的量的N2、H2氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)并達到平衡：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＜0。當改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項改變條件新平衡與原平衡比較A增大壓強N2的濃度一定變小B升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率變小C充入一定量H2H2的轉(zhuǎn)化率不變，N2的轉(zhuǎn)化率變大D使用適當催化劑NH3的體積分數(shù)增大2．在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)?nY(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反應(yīng)達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：下列說法正確的是()A．m>nB．Q<0C．溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動3．已知某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋Y(g)?mZ(g)ΔH<0。反應(yīng)過程中，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，則t1時刻改變的條件可能是()A．升高溫度B．加入更高效的催化劑C．增大壓強D．加入一定量的Z練點二等效平衡4．恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)?C(g)，若開始時通入1molA和1molB，達到平衡時生成amolC。則下列說法錯誤的是()A．若開始時通入3molA和3molB，達到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3amolB．若開始時通入4molA、4molB和2molC，達到平衡時，C的物質(zhì)的量一定大于4molC．若開始時通入2molA、2molB和1molC，達到平衡時，再通入3molC，則再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)為aD．若在原平衡體系中，再通入1molA和1molB，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變5．一定溫度下，在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)＋CO(g)?CH3OH(g)達到平衡。下列說法正確的是()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L－1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L－1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.該反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)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(yīng)速率比容器Ⅰ中的大6．在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行反應(yīng)：A(g)＋2B(g)?3C(g)，已知加入1molA和3molB且達到平衡后生成amolC，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)平衡時C在混合氣體中的體積分數(shù)是________(用字母a表示)。(2)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2molA和6molB，達到平衡后，C的物質(zhì)的量為________mol(用字母a表示)。此時C在反應(yīng)混合氣體中的體積分數(shù)________(填“增大”“減少”或“不變”)。(3)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2molA和8molB，若要求平衡后C在混合氣體中的體積分數(shù)不變，則還應(yīng)加入C________mol。(4)在同一容器中加入nmolA和3nmolB，達到平衡時C的物質(zhì)的量為mmol，若改變實驗條件，可以使C的物質(zhì)的量在m～2mmol之間變化，那么n與m的關(guān)系應(yīng)是________(用字母“m”“n”表示)。方法總結(jié)虛擬“中間態(tài)法”構(gòu)建等效平衡的兩種思維模式(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見圖示)新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。真題演練·素養(yǎng)通關(guān)1.[2021·湖南卷，11](雙選)已知：A(g)＋2B(g)?3C(g)ΔH<0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應(yīng)，t1時達到平衡狀態(tài)Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．容器內(nèi)壓強不變，表明反應(yīng)達到平衡B．t2時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分數(shù)φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常數(shù)K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)2．[2020·浙江1月，21]一定溫度下，在2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)＋2B(g)?3C(g)。反應(yīng)過程中的部分數(shù)據(jù)如下表所示：t/minn(A)/moln(B)/moln(C)/mol02.02.4050.9101.6151.6下列說法正確的是()A．0～5min用A表示的平均反應(yīng)速率為0.09mol·L－1·min－1B．該反應(yīng)在10min后才達到平衡C．平衡狀態(tài)時，c(C)＝0.6mol·L－1D．物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為20%3．[2020·浙江7月，20]一定條件下：2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時，下列條件中，測定結(jié)果誤差最小的是()A．溫度0℃、壓強50kPaB．溫度130℃、壓強300kPaC．溫度25℃、壓強100kPaD．溫度130℃、壓強50kPa4．[2019·浙江4月，17]下列說法正確的是()A．H2(g)＋I2(g)?2HI(g)，其他條件不變，縮小反應(yīng)容器體積，正逆反應(yīng)速率不變B．C(s)＋H2O(g)?H2(g)＋CO(g)，碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡C．若壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)2A(？)＋B(g)?2C(？)已達平衡，則A、C不能同時是氣體D．1molN2和3molH2反應(yīng)達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出熱量Q1；在相同溫度和壓強下，當2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時，吸收熱量Q2，Q2不等于Q15．[天津卷，5]室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)：C2H5OH＋HBr?C2H5Br＋H2O，充分反應(yīng)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(guān)敘述錯誤的是()A．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC．若反應(yīng)物均增大至2mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應(yīng)達到平衡的時間6．[江蘇卷，15](雙選)溫度為T1時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實驗測得：v正＝v(NO2)消耗＝k正〗c^〖2〗〗(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(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質(zhì)的起始濃度(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A．達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B．達平衡時，容器Ⅱ中cOC．達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于50%D．當溫度改變?yōu)門2時，若k正＝k逆，則T2>T17．[2021·全國甲卷，28]二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)該反應(yīng)一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)：①CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2＝－90kJ·mol－1總反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1；若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是________(填標號)，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)合成總反應(yīng)在起始物nH2nCO2＝3時，在不同條件下達到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)為x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x①用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù)，表達式Kp＝________________；②圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是________，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③當x(CH3OH)＝0.10時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α＝________________，反應(yīng)條件可能為________________或________________。第2講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動考點一基礎(chǔ)梳理·自我排查1．(1)同一條件(2)轉(zhuǎn)化率(3)?思考答案：(1)由于2SO2＋O2?2SO3為可逆反應(yīng)，18O存在于O2、SO3、SO2三種物質(zhì)的分子中(2)SO2的相對分子質(zhì)量可能為64或66或682．(1)相等一定(2)最大逐漸減小逐漸增大思考答案：<><<判斷答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×考點專練·層級突破1．解析：X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時，才能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C項說明反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)。答案：C2．解析：①達到平衡時，v正應(yīng)保持不變。②由于是放熱反應(yīng)，又是絕熱容器，體系溫度升高，平衡左移，K減小，當K不變時，溫度不變，達到平衡狀態(tài)。③圖中達到平衡時，CO、CO2的改變量不是1∶1。④ω(NO)逐漸減小，達到平衡時保持不變。⑤因正反應(yīng)放熱，容器絕熱，故反應(yīng)開始后體系溫度升高，達到平衡狀態(tài)時，體系溫度不再發(fā)生變化。⑥ΔH是一個定值，不能用于判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。答案：②④⑤3．解析：可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)并沒有停止，所以氧氣中的18O可通過正反應(yīng)進入SO3中，SO3中的18O又可通過逆反應(yīng)而進入SO2中。答案：D4．解析：平衡濃度之比為1∶3，轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點可知0<c1<0.14mol·L－1。答案：D考點二基礎(chǔ)梳理·自我排查2．正逆減小增大不吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)不能3．減弱這種改變思考答案：(從左到右，從上到下)正向增大逆向減小增大逆向減小減小不移動不變不變判斷答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×考點專練·層級突破1．解析：A項，正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，依據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，但氮氣的濃度仍然比原平衡大，A不正確；B項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率降低，B正確；C項，充入一定量的氫氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率增大，而氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，C不正確；D項，催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變平衡狀態(tài)，D不正確，答案選B。答案：B2．解析：溫度不變時(假設(shè)100℃條件下)，體積是1L時，Y的物質(zhì)的量為1mol，體積為2L時，Y的物質(zhì)的量為0.75mol·L－1×2L＝1.5mol，體積為4L時，Y的物質(zhì)的量為0.53mol·L－1×4L＝2.12mol，說明體積越小，壓強越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分數(shù)越小，平衡向生成X的方向進行，m<n，A項錯誤，C項正確；體積不變時，溫度越高，Y的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度，平衡向生成Y的方向移動，則Q>0，B、D項錯誤。答案：C3．解析：正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，Z的物質(zhì)的量減少，X或Y的物質(zhì)的量增大，符合圖像，A正確；使用催化劑不影響化學(xué)平衡的移動，不符合圖像，B錯誤；由題圖知，反應(yīng)達到平衡時，Δn(X或Y)＝amol，Δn(Z)＝2amol，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即m＝2，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和相等，增大壓強，化學(xué)平衡不移動，不符合圖像，C錯誤；加入一定量的Z，t1時，Z的物質(zhì)量應(yīng)增大，不符合圖像，D錯誤。答案：A4．解析：選項A，開始時通入3molA和3molB，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當于將三個原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為3amol，正確；選項B，無法確定平衡移動的方向，不能確定平衡時B的物質(zhì)的量一定大于4mol，錯誤；選項C，根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)為a2－答案：B5．解析：對比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時c(CH3OH)小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；Ⅱ相對于Ⅰ成比例增加投料量，相當于加壓，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率提高，所以Ⅱ中轉(zhuǎn)化率高，B錯誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當于加壓，平衡正向移動，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，且Ⅲ的溫度比Ⅱ高，相對于Ⅱ，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c(H2)增大，C錯誤；對比Ⅰ和Ⅲ，溫度相同，兩者建立等效平衡兩容器中速率相等，但Ⅲ溫度高，速率加快，D正確。答案：D6．解析：(1)A(g)＋2B(g)?3C(g)eq\a\vs4\al\co1(起始物,質(zhì)的量：)1mol3mol0eq\a\vs4\al\co1(轉(zhuǎn)化物,質(zhì)的量：)eq\f(a,3)moleq\f(2a,3)molamoleq\a\vs4\al\co1(平衡物,質(zhì)的量：)(1－eq\f(a,3))mol(3－2eq\f(a,3))molamol依題意得C在混合氣體中的體積分數(shù)是eq\f(a,1－\f(a,3)＋3－\f(2a,3)＋a)＝eq\f(a,4)。(2)C的體積分數(shù)不變，物質(zhì)的量是原來的2倍。(3)只需將C完全轉(zhuǎn)化為A和B后滿足n(A)∶n(B)＝1∶3即可。(4)若C的物質(zhì)的量為mmol時，求得：n>eq\f(m,3)；若C的物質(zhì)的量為2mmol時，求得：n>eq\f(2m,3)；綜合兩種情況，n與m的關(guān)系應(yīng)是n>eq\f(2m,3)。答案：(1)a4(2)2a不變(3)6(4)n真題演練·素養(yǎng)通關(guān)1．解析：該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，氣體的總物質(zhì)的量始終不變，總壓強始終不變，A錯誤；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，正反應(yīng)速率逐漸增大，達到新的平衡后保持不變，變化情況與圖像相符，B正確；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，相當于加入1molA和2molB，則狀態(tài)Ⅱ相當于起始投料為2molA和5molB，若是投料為2molA和6molB與狀態(tài)Ⅰ等效，即狀態(tài)Ⅱ相當于減少了B的投料，平衡逆向移動，A的體積分數(shù)變大，即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，即K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，D錯誤。答案：BC2．解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的簡單計算。根據(jù)化學(xué)方程式及題表中數(shù)據(jù)可知，達到平衡時消耗0.4molA，消耗0.8molB，生成1.2molC，則平衡時C的物質(zhì)的量為1.2mol，其物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L－1，C正確；由反應(yīng)的化學(xué)方程式及題表中數(shù)據(jù)可算出0～5min內(nèi)，消耗0.3molA，用A表示的平均反應(yīng)速率為0.03mol·L－1·min－1，A錯誤；根據(jù)題表中數(shù)據(jù)知，0～10min內(nèi)消耗0.8molB，此時剩余1.6molB，則在10min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，B錯誤；平衡時消耗0.8molB，則其平衡轉(zhuǎn)化率為0.82.4答案：C3．解析：本題考查化學(xué)平衡知識，考查的化學(xué)核心素養(yǎng)是變化觀念與平衡思想。測定NO2的相對分子質(zhì)量時，N2O4越少越好，即使平衡逆向移動。正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，要使平衡逆向移動，需減小壓強、升高溫度，則選D項。答案：D4．解析：對于反應(yīng)H2(g)＋I2(g)?2HI(g)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，縮小反應(yīng)容器體積，平衡不移動，正逆反應(yīng)速率增大相同的倍數(shù)，A項錯誤；碳的質(zhì)量不變，說明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達平衡狀態(tài)，B項正確；恒溫恒容條件下，若A、C同時為氣體，當壓強不變時，也能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；設(shè)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＝－a(a>0)kJ·mol－1，1molN2和3molH2反應(yīng)達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出熱量Q1＝0.1akJ，當2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時，吸收熱量Q2＝0.1akJ，故Q1＝Q2，D項錯誤，故選B。答案：B5．解析：加入NaOH，c(HBr)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，乙醇的物質(zhì)的量增大，A項正確；增大HBr濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于生成C2H5Br，B項正確；若反應(yīng)物按照化學(xué)計量數(shù)之比加入溶液中，則各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率相等，故反應(yīng)物均增大至2mol，兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變，C項正確；若起始溫度提高至60℃，生成物C2H5Br為氣態(tài)，能夠從反應(yīng)體系中逸出，導(dǎo)致反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進行，因此不能縮短反應(yīng)達到平衡的時間，D項錯誤。答案：D6．解析：A項，2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)0.600c(變)/(mol·L－1)0.40.40.2c(平)/(mol·L－1)0.20.40.2K＝eq\f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)＝eq\f(（0.4）2×0.2,（0.2）2)＝0.8，平衡時氣體的總物質(zhì)的量為0.8mol。容器Ⅱ中起始氣體的總物質(zhì)的量為1.0mol，此時Qc＝eq\f(c2（NO）·c（O2）,c2（NO2）)＝eq\f(（0.5）2×0.2,（0.3）2)<K，正向建立平衡，氣體的物質(zhì)的量增大，即氣體的物質(zhì)的量大于1.0mol，容器Ⅰ和容器Ⅱ中總壓強之比小于4∶5，錯誤；B項，平衡時容器Ⅰ中eq\f(c（O2）,c（NO2）)＝1，容器Ⅱ中，2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)0.30.50.2c(變)/(mol·L－1)xx0.5xc(平)/(mol·L－1)0.3－x0.5＋x0.2＋0.5x若eq\f(c（O2）,c（NO2）)＝1，得x＝0.067，代入得Qc＝1.38>K，平衡逆向移動，故容器Ⅱ中，eq\f(c（O2）,c（NO2）)<1，[另解：容器Ⅱ中投料量相當于0.7molNO2、0.1molNO，容器Ⅰ中投料量為0.6molNO2，容器Ⅱ相對于容器Ⅰ相當于多投入0.1molNO2，相當于加壓，平衡逆向移動，多投入0.1molNO，平衡逆向移動，eq\f(c（O2）,c（NO2）)減小]，錯誤；C項，容器Ⅰ達到平衡狀態(tài)時，NO的體積分數(shù)為50%，設(shè)容器Ⅲ中平衡時NO的體積分數(shù)也為50%，2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)c(始)/(mol·L－1)0