高考化學二輪復習講練測專題09 化學反應速率與化學平衡（講）（教師版）

專題09化學反應速率與化學平衡考綱1．了解化學反應速率的概念、化學反應速率的定量表示方法；2．了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重要作用；3．了解化學反應的可逆性，能用焓變和熵變說明常見簡單化學反應的方向；4．了解化學平衡建立的過程。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；5．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律；6．了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。考情預測化學反應速率與化學平衡是高中化學重要理論主干知識,試題難度一般較大,特別是原理綜合題型,將多個知識點組合在一起,客觀上增加了思維容量?；瘜W反應速率一般考查形式如下：一是考查化學反應速率圖像問題；二是考查化學反應速率的影響因素；三是在填空題中綜合考查?；瘜W反應進行的方向和限度一般考查形式有：一是在選擇題中某個選項考查可逆反應焓變和熵變的大?。欢强疾榛瘜W平衡狀態(tài)的判斷；三是與化學平衡相結合考查化學平衡常數的應用等?；瘜W平衡的移動考查形式固定，一般是以圖像或者表格的形式為載體，考查平衡移動、化學平衡的計算、等效平衡、平衡圖像等知識點等，綜合性強，難度大，為選擇題中的壓軸題型。在填空題中也會結合工農業(yè)生產考查平衡狀態(tài)的判斷、平衡圖像、化學平衡常數等。核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想證據推理與模型認知

高頻考點一化學反應速率及影響因素1．化學反應速率化學反應速率與化學計量數的關系。對于已知反應mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數值之比等于方程式中各物質的化學計量數之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．影響化學反應速率的因素(1)內因反應物本身的性質是影響化學反應速率的主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關系為：v(Mg)>v(Al)。(2)外因(其他條件不變，只改變一個條件)3．理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。(2)活化能：如圖圖中：E1為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，E2為逆反應的活化能，反應熱為E1－E2。(3)有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞?；罨肿?、有效碰撞與反應速率的關系?！镜淅饰觥俊纠?】(2022?遼寧省選擇性考試)某溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應2X(s)Y(g)+2Z(g)，有關數據如下：時間段/min產物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－10～20.200～40.150～60.10下列說法錯誤的是()A．1min時，Z的濃度大于B．2min時，加入，此時C．3min時，Y的體積分數約為33.3%D．5min時，X的物質的量為【答案】B【解析】A項，反應開始一段時間，隨著時間的延長，反應物濃度逐漸減小，產物Z的平均生成速率逐漸減小，則0~1min內Z的平均生成速率大于0~2min內的，故1min時，Z的濃度大于0.20mol·L-1，A正確；B項，4min時生成的Z的物質的量為，6min時生成的Z的物質的量為，故反應在4min時已達到平衡，設達到平衡時生了，列三段式：根據，得，則Y的平衡濃度為0.3mol·L-1，Z的平衡濃度為0.6mol·L-1，平衡常數，2min時Y的濃度為0.2mol·L-1，Z的濃度為0.4mol·L-1，加入后Z的濃度變?yōu)?.6mol·L-1，，反應正向進行，故，B錯誤；C項，反應生成的Y與Z的物質的量之比恒等于1∶2，反應體系中只有Y和Z為氣體，相同條件下，體積之比等于物質的量之比，，故Y的體積分數始終約為33.3%，C正確；D項，由B項分析可知5min時反應處于平衡狀態(tài)，此時生成Z為0.6mol，則X的轉化量為0.6mol，初始X的物質的量為2mol，剩余X的物質的量為1.4mol，D正確；故選B。【例2】(2022?河北省選擇性考試)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應的方程式為①XY；②YZ。反應①的速率，反應②的速率，式中為速率常數。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應①和②的曲線。下列說法錯誤的是()A．隨的減小，反應①、②的速率均降低B．體系中C．欲提高Y的產率，需提高反應溫度且控制反應時間D．溫度低于T1時，總反應速率由反應②決定【答案】AB【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是X，濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是Z，濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是Y；由圖乙中的信息可知，反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的。A項，由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應②的速率先增大后減小，A錯誤；B項，根據體系中發(fā)生的反應可知，在Y的濃度達到最大值之前，單位時間內X的減少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，在Y的濃度達到最大值之后，單位時間內Z的增加量等于Y和X的減少量，故v(X)+v(Y)=v(Z)，B錯誤；C項，升高溫度可以可以加快反應①的速率，但是反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的，且反應②的的速率隨著Y的濃度的增大而增大，因此，欲提高Y的產率，需提高反應溫度且控制反應時間，C正確；D項，由圖乙信息可知，溫度低于T時，k1＞k2，反應②為慢反應，因此，總反應速率由反應②決定，D正確；故選AB?！咀兪教骄俊?．(2021?浙江6月選考)一定溫度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應：2N2O54NO2+O2。在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表：06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是()A．600~1200s，生成NO2的平均速率為5.0×10-4mol·L－1·s－1B．反應2220s時，放出的O2體積為11.8L(標準狀況)C．反應達到平衡時，v正(N2O5)=2v逆(NO2)D．推測上表中的x為3930【答案】D【解析】A項，600~1200s，N2O5的變化量為(0.96-0.66)mol·L－1==0.3mol·L－1，在此時間段內NO2的變化量為其2倍，即0.6mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率為1.0×10-3mol·L－1·s－1，A不正確；B項，由表中數據可知，反應2220s時，N2O5的變化量為(1.40-0.35)mol·L－1==1.05mol·L－1，其物質的量的變化量為1.05mol·L－10.1L=0.105mol，O2的變化量是其，即0.0525mol，因此，放出的O2在標準狀況下的體積為0.0525mol22.4L/mol=1.176L，B不正確；C項，反應達到平衡時，正反應速率等于逆反應速率，用不同物質表示該反應的速率時，其數值之比等于化學計量數之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C不正確；D項，分析表中數據可知，該反應經過1110s(600-1710,1710-2820)后N2O5的濃度會變?yōu)樵瓉淼模虼?，N2O5的濃度由0.24mol·L－1變?yōu)?.12mol·L－1時，可以推測上表中的x為(2820+1110)=3930，D正確。故選D。2．(2022?浙江省麗水市縉云中學等三校高三聯考模擬)為探究H2O2對H2O2分解是否有催化作用，分別取10mL30%H2O2(約10mol·L-1)于四支試管中，控制其它條件相同，進行實驗獲得如下表數據(氧氣為標準狀況下的體積)：實驗編號所加藥品控制溫度/℃生成氧氣體積/(mL)第1個2min第2個2min第3個2min①2mL0.5mol·L-1CuSO4204.85.76.8②3012.816.720.2③4089.663.028.0④2molH2O402.03.24.3下列有關說法不正確的是()A．由以上實驗數據可得Cu2+對H2O2分解一定有催化作用B．溫度低于40℃時，CuSO4對H2O2分解催化效率隨溫度升高而降低C．實驗③第1個2minH2O2的平均反應速率約為0.8D．由實驗④可得H2O2分解為放熱反應【答案】D【解析】A項，實驗③④說明Cu2+對H2O2分解有催化作用，A正確；B項，溫度每升高10°C，速率提高2~4倍，實驗②③說明，隨著溫度升高，Cu2+對H2O2分解的催化效果明顯提高，B正確；C項，實驗③第1個3min生成氧氣平均速率為90mL?min?1，即90×10?3÷22.4mol/min，根據反應2H2O2=2H2O+O2↑，H2O2的平均反應速率約為90×10?3÷22.4×2÷10×10?3=0.8mol?L?1?min?1，C正確；D項，隨反應的進行，相同時間段內反應速率減慢，無法說明反應是放熱反應，D錯誤；故選D。3．(2021?河北選擇性考試)室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應①的速率可表示為v1=k1c2(M)，反應②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖，下列說法錯誤的是A．0～30min時間段內，Y的平均反應速率為6.67×10-8mol?L-1?min-1B．反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉化為ZD．反應①的活化能比反應②的活化能大【答案】A【解析】A項，由圖中數據可知，30min時，M、Z的濃度分別為0.300mol?L-1和0.125mol?L-1，則M的變化量為0.5mol?L-1-0.300mol?L-1=0.200mol?L-1，其中轉化為Y的變化量為0.200mol?L-1-0.125mol?L-1=0.075mol?L-1。因此，0~30min時間段內，Y的平均反應速率為，A不正確；B項，由題中信息可知，反應①和反應②的速率之比為，Y和Z分別為反應①和反應②的產物，且兩者與M的化學計量數相同(化學計量數均為1)，因此反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比等于，由于k1、k2為速率常數，故該比值保持不變，B正確；C項，結合A、B的分析可知因此反應開始后，在相同的時間內體系中Y和Z的濃度之比等于=，因此，如果反應能進行到底，反應結束時有的M轉化為Z，即62.5%的M轉化為Z，C正確；D項，由以上分析可知，在相同的時間內生成Z較多、生成Y較少，因此，反應①的化學反應速率較小，在同一體系中，活化能較小的化學反應速率較快，故反應①的活化能比反應②的活化能大，D說法正確。故選A。4．(2021?遼寧選擇性考試)某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是()A．其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大B．其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大C．條件①，反應速率為0.012mol·L－1·min－1D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時，半衰期為62.5min【答案】B【解析】A項，由題干圖中曲線①②可知，其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應所需要的時間更短，故反應速率越大，A正確；B項，由題干圖中曲線①③可知，其他條件相同時，降冰片烯濃度①是③的兩倍，所用時間①也是③的兩倍，反應速率相等，故說明反應速率與降冰片烯濃度無關，B錯誤；C項，由題干圖中數據可知，條件①，反應速率為=0.012mol·L－1·min－1，C正確；D項，反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，由題干圖中數據可知，條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時，半衰期為125min÷2=62.5min，D正確；故選B。5．(2023·陜西省長安一中高三期中)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，下列說法不正確的是()編號020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A．實驗①，，v(N2)=1.0×10-5mol·L－1·min－1B．實驗②，時處于平衡狀態(tài)，x<0.4C．相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大D．相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率增大【答案】D【解析】A項，實驗①中，0~20min，氨氣濃度變化量為2.40×10-3mol·L－1-2.00×10-4mol·L－1=4.00×10-4mol·L－1，，反應速率之比等于化學計量數之比，，A正確；B項，催化劑表面積大小只影響反應速率，不影響平衡，實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣，實驗③達到平衡時氨氣濃度為4.00×10-4mol·L－1，則實驗①達平衡時氨氣濃度也為4.00×10-4mol·L－1，而恒溫恒容條件下，實驗②相對于實驗①為減小壓強，平衡正向移動，因此實驗②60min時處于平衡狀態(tài)，x<0.4，B正確；C項，對比實驗①和實驗③，氨氣濃度相同，實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表面積的2倍，實驗③先達到平衡狀態(tài)，實驗③的反應速率大，說明相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大，C正確；D項，實驗①、實驗②中0~20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是4.00×10-4mol·L－1，實驗②中60min時反應達到平衡狀態(tài)，實驗①和實驗②催化劑表面積相同，實驗①中氨氣初始濃度是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍，實驗①60min時反應未達到平衡狀態(tài)，相同條件下，增加氨氣濃度，反應速率并沒有增大，D錯誤；故選D。分析外界因素對化學反應速率的影響時要注意以下幾點1．對于固體和純液體反應物，其濃度可視為常數，改變用量速率不變。但固體顆粒的大小決定反應物接觸面積的大小，會影響化學反應速率。2．壓強對速率的影響有以下幾種情況：(1)恒溫時：增大壓強eq\o(→,\s\up7(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))化學反應速率加快。(2)恒容時：①充入氣體反應物eq\o(→,\s\up7(引起))壓強增大eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))速率加快。②充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強增大，但各氣體物質的量濃度不變，反應速率不變。(3)恒壓時：壓強不變充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))壓強不變eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))各物質濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減慢。3．溫度改變對任何反應的速率都有影響。4．加入催化劑可以同等程度的改變正逆化學反應速率。高頻考點二化學反應進行的方向與化學平衡狀態(tài)1．自發(fā)過程(1)含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。(2)特點①體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。2．化學反應方向(1)判據(2)一般規(guī)律：①ΔH<0，ΔS>0的反應任何溫度下都能自發(fā)進行；②ΔH>0，ΔS<0的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時，溫度對反應的方向起決定性作用。當ΔH<0，ΔS<0時低溫下反應能自發(fā)進行；當ΔH>0，ΔS>0時，高溫下反應能自發(fā)進行。說明：對于一個特定的氣相反應，熵變的大小取決于反應前后的氣體物質的化學計量數大小。2．化學平衡狀態(tài)的判斷(1)原則“體系中一個變化的物理量到某一時刻不再變化”，這個物理量可作為平衡狀態(tài)的“標志”。(2)等速標志v正＝v逆是化學平衡狀態(tài)的本質特征，對于等速標志的理解，要注意以下兩個方面的內容：①用同一種物質來表示反應速率時，該物質的生成速率與消耗速率相等。②用不同種物質來表示反應速率時必須符合兩方面：a.表示兩個不同的方向；b.速率之比＝濃度的變化量之比＝物質的量的變化量之比＝化學計量數之比。(3)濃度標志反應混合物中各組分的濃度不變是平衡狀態(tài)的宏觀表現，可逆反應中各組分的物質的量、濃度、百分含量、氣體的體積分數一定時，可逆反應達到平衡狀態(tài)。(4)混合氣體的平均相對分子質量(eq\x\to(M))標志①當反應物與生成物均為氣體時：對于反應前后氣體分子數不等的反應，eq\x\to(M)為定值可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；對于反應前后氣體分子數相等的反應，eq\x\to(M)為定值不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。②若有非氣體參與，無論反應前后氣體的分子數是否相等，eq\x\to(M)為定值一定可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。(5)混合氣體的密度(ρ)標志①當反應物與生成物均為氣體時：在恒容條件下，無論反應前后氣體分子數是否相等，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；在恒壓條件下，對于反應前后氣體分子數相等的反應，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，對于反應前后氣體分子數不等的反應，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。②當有非氣體物質參與反應時：對于恒容體系，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。(6)混合氣體的壓強標志因為恒容、恒溫條件下，氣體的物質的量n(g)越大則壓強p就越大，則無論各成分是否均為氣體，只需要考慮Δn(g)。對于Δn(g)＝0的反應，當p為定值時，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志；對于Δn(g)≠0的反應，當p為定值時，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志?！镜淅饰觥俊纠?】(2022·浙江省1月選考)AB型強電解質在水中的溶解(可視作特殊的化學反應)表示為AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓變和熵變分別為ΔH和ΔS。對于不同組成的AB型強電解質，下列說法正確的是()A．ΔH和ΔS均大于零B．ΔH和ΔS均小于零C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零【答案】D【解析】強電解質溶于水有的放熱，如硫酸銅等；有的吸熱，如碳酸氫鈉等，所以在水中溶解對應的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系統混亂程度。體系越混亂，則熵越大。AB型強電解質固體溶于水，存在熵的變化。固體轉化為離子，混亂度是增加的，但離子在水中存在水合過程，這樣會引發(fā)水的混亂度的變化，讓水分子會更加規(guī)則，即水的混亂度下降，所以整個溶解過程的熵變ΔS，取決于固體轉化為離子的熵增與水合過程的熵減兩個作用的相對大小關系。若是前者占主導，則整個溶解過程熵增，即ΔS＞0，反之，熵減，即ΔS＜0。綜上所述，D項符合題意。故選D?！纠?】(2021?湖南選擇性考試)(雙選)已知：A(g)+2B(g)3C(g)△H＜0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應，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，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．容器內壓強不變，表明反應達到平衡 B．t2時改變的條件：向容器中加入C C．平衡時A的體積分數φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ) D．平衡常數K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)【答案】BC【解析】A項，為氣體體積不變的反應，反應前后氣體的物質的量不變，則壓強始終不變，不能判定平衡狀態(tài)，故A錯誤；B項，t2時正反應速率瞬間不變，然后增大，可知改變的條件為向容器中加入C，故B正確；C項，t2時加入C，平衡逆向移動，則平衡時A的體積分數φ：φ(Ⅱ)＞φ(I)，故C正確；D項，平衡常數與溫度有關，溫度不變，則平衡常數K：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故D錯誤；故選BC?！咀兪教骄俊?．(2022?浙江省“七彩陽光”新高考研究聯盟高三期中聯考)關于化學反應的方向說法合理的是()A．放熱反應都是自發(fā)的B．反應產物的分子數比反應物多，則該反應ΔS＞0C．已知某反應的ΔH>0、ΔS＞0，則溫度升高反應能自發(fā)進行D．相同溫度和壓強下，一種給定的物質，其、均為定值【答案】C【解析】A項，反應能否自發(fā)進行取決于△H-T△S是否小于0，如果△H＜O，△S＜0，即放熱的、熵減小的反應，當溫度很高時，△H-T△S可能大于0，不能自發(fā)進行，故A錯誤；B項，反應產物中氣體分子數比反應物多，則該反應ΔS＞0，故B錯誤；C項，根據△H-T△S＜0反應能自發(fā)進行，某反應的ΔH>0、ΔS＞0，則高溫條件反應能自發(fā)進行，故C正確；D項，相同溫度和壓強下，一種給定的物質，其H、S均為定值，故D錯誤；故選C。2．(2022·河北省百師聯盟高三第一輪復習聯考)制水煤氣的反應為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0，現將一定量的原料充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生反應，不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是.()A．CO與H2的物質的量之比不變B．H2的體積分數不再發(fā)生變化C．混合氣體壓強保持不變D．混合氣體的密度不變【答案】A【解析】A項，隨著反應的進行，生成的CO與H2的物質的量之比始終為1：1，因此不能說明達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B項，H2的體積分數即物質的量分數，隨著反應進行H2的體積分數逐漸增大，當不變時說明達到平衡狀態(tài)，B正確；C項，隨反應的進行，氣體的物質的量增大，達到平衡時氣體的物質的量不變，混合氣體壓強不變，因此壓強可作為平衡的標志，C錯誤；D項，由于反應物C為固體，隨著反應進行，氣體質量增大，反應容器體積一定，密度逐漸增大，當混合氣體的密度不變時，為達到平衡的標志，D錯誤；故選A。3．(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強下，關于物質熵的大小比較，合理的是()A．1molCH4(g)1molH2(g)B．1molH2O(g)molH2O(g)C．1molH2O(s)molH2O(l) D．1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)【答案】B【解析】A項，CH4(g)和H2(g)物質的量相同，且均為氣態(tài)，CH4(g)含有的原子總數多，CH4(g)的摩爾質量大，所以熵值1molCH4(g)1molH2(g)，A錯誤；B項，相同狀態(tài)的相同物質，物質的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)molH2O(g)，B正確；C項，等量的同物質，熵值關系為：S(g)(l)(s)，所以熵值1molH2O(s)molH2O(l)，C錯誤；D項，從金剛石和石墨的結構組成上來看，金剛石的微觀結構更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)，D錯誤；故選B。4．(2020?江蘇卷)反應可用于純硅的制備。下列有關該反應的說法正確的是()A．該反應、B．該反應的平衡常數C．高溫下反應每生成1molSi需消耗D．用E表示鍵能，該反應【答案】B【解析】A項，SiCl4、H2、HCl為氣體，且反應前氣體系數之和小于反應后氣體系數之和，因此該反應為熵增，即△S>0，故A錯誤；B項，根據化學平衡常數的定義，該反應的平衡常數K=，故B正確；C項，題中說的是高溫，不是標準狀況下，因此不能直接用22．4L·mol－1計算，故C錯誤；D項，△H=反應物鍵能總和－生成物鍵能總和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故D錯誤；故選B。5．(2022?浙江省麗水市縉云中學等三校高三聯考模擬)在體積為2L的恒容絕熱密閉容器中投入1molA和1molB，發(fā)生反應A(s)＋B(g)C(g)ΔH，2min后達到平衡，此時容器內有0.3molC。下列說法不正確的是()A．若容器內混合氣體壓強不變，則反應達到平衡狀態(tài)B．單位時間內n(B)消耗=n(C)生成生成時，則反應達到平衡狀態(tài)C．若開始時在該容器中投入1molA和2molB，則平衡時B的轉化率小于30%D．若將容器的體積壓縮到原來的一半，正逆反應速率都增大【答案】B【解析】A項，恒容絕熱，反應前后氣體的物質的量不變、溫度升高，則壓強增大，當壓強不變(即溫度不變)時，該反應處于平衡狀態(tài)，故A正確；B項，n(B)消與n(C)生成均為向正反應方向進行，所以不能用于判斷該反應是否處于平衡狀態(tài)，故B錯；C項，根據勒夏特列原理可知，若開始時在該容器中投入1molA和2molB，增大B的濃度平衡雖然正向移動，但不能完全抵消，所以新平衡時B的轉化率小于舊平衡時的轉化率30%，故C正確；D項，若將容器的體積壓縮到原來的一半，則反應物和生成物濃度均增加，所以正逆反應速率均增大，故D正確；故選B。焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應情況－＋永遠是負值在任何溫度下過程均自發(fā)進行＋－永遠是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進行＋＋低溫為正高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)－－低溫為負高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)高頻考點三化學平衡常數1．化學平衡常數(1)概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號K表示。(2)表達式：對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)。實例：化學方程式平衡常數關系式N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)K2＝eq\r(K1)(或Keq\s\up6(\f(1,2))1)K3＝eq\f(1,K1)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)K2＝eq\f(c（NH3）,c\s\up6(\f(1,2))（N2）·c\s\up6(\f(3,2))（H2）)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3＝eq\f(c（N2）·c3（H2）,c2（NH3）)(3)意義：①K值越大，正反應進行的程度越大，反應物的轉化率越大。②K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關，吸熱反應，升高溫度，K增大，放熱反應，升高溫度，K減小。2．平衡轉化率對于上例反應中A(g)的平衡轉化率可表示為：α(A)＝eq\f(c0（A）－c平（A）,c0（A）)×100%{c0(A)代表A的初始濃度，c平(A)代表A的平衡濃度}?！镜淅饰觥俊纠?】(2020·三明市普通高中期末質量檢測)常溫常壓下，O3溶于水產生的游離氧原子[O]有很強的殺菌消毒能力，發(fā)生的反應如下：反應①：O3O2+[O]ΔH>0平衡常數為K1反應②：[O]+O32O2ΔH<0平衡常數為K2總反應：2O33O2ΔH<0平衡常數為K下列敘述正確的是()A．降低溫度，K減小B．K=K1+K2C．增大壓強，K2減小D．適當升溫，可提高消毒效率【答案】D【解析】A項，降低溫度向放熱反應移動即正向移動，K增大，故A錯誤；B項，方程式相加，平衡常數應該相乘，因此K=K1?K2，故B錯誤；C項，增大壓強，平衡向體積減小的方向移動，即逆向移動，平衡常數不變，故C錯誤；D項，適當升溫，反應速率加快，消毒效率提高，故D正確。故選D。【例2】(2021?全國乙卷)一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑。回答下列問題：(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質相似，Liebig誤認為是ICl，從而錯過了一種新元素的發(fā)現，該元素是_______。(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時平衡常數Kp=1.0a2，在一硬質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)，在376.8℃，碘蒸氣初始壓強為。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5ka，則PIcl=_______ka，反應2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的平衡常數K=_______(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136~180℃范圍內下列反應的平衡常數Kp。2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)Kp12NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)Kp2得到和均為線性關系，如下圖所示：①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)②反應2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示)：該反應的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程_______。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化學分解反應，在一定頻率(v)光的照射下機理為：NOCl+→+NOCl→2NO+Cl2其中表示一個光子能量，表示NOCl的激發(fā)態(tài)?？芍纸?mol的NOCl需要吸收_______mol光子?！敬鸢浮?1)溴(或Br)(3)24.8(3)①大于②Kp1·Kp2大于設T/T，即，由圖可知：則：，即，因此該反應正反應為吸熱反應，即ΔH大于0(4)0.5【解析】(1)紅棕色液體，推測為溴單質，因此錯過發(fā)現的元素是溴(或Br)；(2)由題意玻376.8℃時璃燒瓶中發(fā)生兩個反應：BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)的平衡常數Kp=1.0a2，則平衡時p2(Cl2)=1.0a2，平衡時p(Cl2)=100Pa，設到達平衡時I2(g)的分壓減小pkPa，則：376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5kPa，則0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，則平衡時PIcl=2pka=2×12.4kPa=24.8kPa；則平衡時，I2(g)的分壓為(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa，24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反應2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的平衡常數K=；(3)①結合圖可知，溫度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，說明升高溫度平衡2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)正向移動，則NOCl分解為NO和Cl2反應的大于0；②Ⅰ.2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)Kp1；Ⅱ.2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)Kp2；Ⅰ+Ⅱ得2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)，則2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的K=Kp1·Kp2；該反應的ΔH大于0；推理過程如下：設，即，由圖可知：則：，即，因此該反應正反應為吸熱反應，即ΔH大于0；(4)Ⅰ.NOCl+→，Ⅱ.+NOCl→2NO+Cl2，Ⅰ+Ⅱ得總反應為2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，則分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子?！咀兪教骄俊?．(2022·山東省高三第三次聯考)一定溫度下，反應MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)達到平衡時，下列說法錯誤的是()A．該反應的平衡常數K=c(Cl2)B．將容器體積壓縮為原來一半，當體系再次達到平衡時，Cl2的濃度增大C．減小氯氣濃度，平衡正向移動，平衡常數不變D．溫度升高該反應的化學平衡常數K增大【答案】B【解析】A項，由化學方程式知，MgCl2和Mg為液態(tài)，其濃度是常數，不能寫入平衡常數的表達式中，所以該反應的平衡常數K=c(Cl2)，A正確；B項，該反應的平衡常數表達式為K=c(Cl2)，將容器體積壓縮為原來一半，當體系再次達到平衡時，因溫度不變，則K值不變，所以c(Cl2)也不變，B錯誤；C項，反應的平衡常數只與溫度有關，減小產物濃度，平衡正向移動，但平衡常數不變，C正確；D項，Mg在氯氣中燃燒為放熱反應，則MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)為吸熱反應，ΔH>0，溫度升高平衡向正反應方向移動，反應的平衡常數K變大，D正確；故選B。2．在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的起始濃度和平衡濃度如下表，下列說法錯誤的是()物質XYZ起始濃度/(mol·L－1)0.10.20平衡濃度/(mol·L－1)0.050.050.1A．反應達到平衡時，X的轉化率為50%B．反應可表示為X＋3Y2Z，平衡常數為1600C．其他條件不變時，增大壓強可使平衡常數增大D．改變溫度可以改變該反應的平衡常數【答案】C【解析】達到平衡消耗X的物質的量濃度為(0.1－0.05)mol·L－1＝0.05mol·L－1，因此轉化率為0.05/0.1×100%＝50%，A項正確；根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，因此三種組分的系數之比為：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶0.1＝1∶3∶2，因此反應方程式為：X＋3Y2Z，根據化學平衡常數的表達式，K＝0.12/(0.05×0.053)＝1600，B項正確；化學平衡常數只受溫度的影響，與濃度、壓強無關，C項錯誤、D項正確。3．某溫度下2L密閉容器中3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質的量(n)如表所示，下列說法正確的是()XYWn(起始狀態(tài))/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10.51．5A．該溫度下，此反應的平衡常數表達式是K＝eq\f(c2（X）·c（Y）,c3（W）)B．其他條件不變，升高溫度，若W的體積分數減小，則此反應ΔH<0C．其他條件不變，使用催化劑，正、逆反應速率和平衡常數均增大，平衡不移動D．其他條件不變，當密閉容器中混合氣體密度不變時，表明反應已達到平衡【答案】B【解析】由表知，X、Y是反應物，W是生成物，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)＝2∶1∶3，化學方程式為2X＋Y3W，反應的平衡常數表達式是K＝eq\f(c3（W）,c2（X）·c（Y）)，A項錯誤；升高溫度，若W的體積分數減小，說明平衡向逆反應方向移動，則此反應的ΔH<0，B項正確；使用催化劑，平衡常數不變，C項錯誤；混合氣體密度一直不變，因此混合氣體密度不變，不能說明反應已達到平衡，D項錯誤。4．已知反應X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)的平衡常數與溫度的關系如表所示。830℃時，向一個2L的密閉容器中充入0.2molX和0.8molY，反應初始4s內v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列說法正確的是()溫度/℃70080083010001200平衡常數1.71.11.00.60.4A.4s時容器內c(Y)＝0.76mol/LB.830℃達平衡時，X的轉化率為80%C.反應達平衡后，升高溫度，平衡正向移動D.1200℃時反應R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常數K＝0.4【答案】B【解析】反應初始4s內X的平均反應速率v(X)＝0.005mol/(L·s)，根據速率之比等于化學計量數之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005mol/(L·s)，則4s內Δc(Y)＝0.005mol·L－1·s－1×4s＝0.02mol/L，Y的起始濃度為eq\f(0.8mol,2L)＝0.4mol/L，故4s時c(Y)＝0.4mol/L－0.02mol/L＝0.38mol/L，A項錯誤；設平衡時A的濃度變化量為x，則：X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)開始(mol/L):0.10.400變化(mol/L):xxxx平衡(mol/L):0.1－x0.4－xxx故eq\f(x2,（0.1－x）（0.4－x）)＝1．0，解得x＝0.08，所以平衡時X的轉化率為eq\f(0.08mol/L,0.1mol/L)×100%＝80%，B項正確；由表格可知，溫度升高，化學平衡常數減小，平衡逆向移動，C項錯誤；1200℃時反應X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)的平衡常數值為0.4，所以1200℃時反應R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常數的值為eq\f(1,0.4)＝2．5，D項錯誤。5．在3種不同條件下，分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(g)+B(g)2C(g)ΔH=QkJ/mol。相關條件和數據見下表：實驗編號實驗Ⅰ實驗Ⅱ實驗Ⅲ反應溫度/℃700700750達平衡時間/min40530平衡時n(C)/mol1.51.51化學平衡常數K1K2K3下列說法正確的是()A．K1=K2<K3B．升高溫度能加快反應速率的原因是降低了反應的活化能C．實驗Ⅱ比實驗Ⅰ達平衡所需時間小的可能原因是使用了催化劑D．實驗Ⅲ達平衡后，恒溫下再向容器中通入1molA和1molC，平衡正向移動【答案】C【解析】A項，反應為2A(g)+B(g)2C(g)，比較實驗I和III，溫度升高，平衡時C的量減少，說明升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，Q<0，則K3<K1；溫度相同，平衡常數相同，則K1=K2，綜上所述可知平衡常數關系為：K3<K2=K1，A錯誤；B項，升高溫度，使一部分分子吸收熱量而變?yōu)榛罨肿?，導致活化分子百分數增大，增大活化分子有效碰撞機會，化學反應速率加快，而反應的活化能不變，B錯誤；C項，實驗II達到平衡的時間比實驗I短，而實驗溫度與實驗I相同，平衡時各組分的量也相同，可判斷實驗II改變的條件是使用了催化劑。催化劑加快反應速率，但不改變化學平衡狀態(tài)，故實驗I和Ⅱ探究的是催化劑對于化學反應的影響，C正確；D項，容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(g)+B(g)2C(g)，實驗III中，原平衡的化學平衡常數為K==4。溫度不變，平衡常數不變，實驗Ⅲ達平衡后，恒溫下再向容器中通入1molA和1molC，則此時容器中c(A)=1mol/L，c(B)=0.25mol/L，c(C)=1mol/L，此時濃度商Qc==4=K，因此恒溫下再向容器中通入1molA和1molC，化學平衡沒有發(fā)生移動，D錯誤；故選C。6．(2023·湘豫名校聯考一輪復習診斷考試)已知，25℃時K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq)K1=3.27×10-15Cr2O72-(aq)+H2O(l)2HCrO4-(aq)K2=3.0×10-2HCrO4-(aq)CrO42-(aq)+H+(aq)K325℃時，0.1mol/LK2Cr2O7溶液中，隨pH的變化關系如圖所示(，)。下列說法錯誤的是()A．0.1mol/LK2Cr2O7溶液中，加入少量的HI氣體，c(CrO42-)增大B．溶液顏色不再變化，可以判斷該體系達到平衡C．a點溶液中離子濃度關系：c(K+)c(CrO42-)c(Cr2O72-)c(H+)D．反應③的化學平衡常數【答案】A【解析】A項，0.1mol/LK2Cr2O7溶液中，加入少量的HI氣體，Cr2O72-與HI發(fā)生氧化還原反應，c(Cr2O72-)減小，故A錯誤；B項，Cr2O72-為橙色，CrO42-為黃色，顏色不一樣，當溶液顏色不再變化時，可以判斷該體系達到平衡，故B正確；C項，K2Cr2O7溶液中，c(K+)最大，a點溶液中，，c(CrO42-)c(Cr2O72-)，則c(CrO42-)c(Cr2O72-)，c(H+)=1.0mol·L－1，，解得，c(CrO42-)=3.27mol·L－1，故a點溶液中離子濃度關系：c(K+)c(CrO42-)c(Cr2O72-)c(H+)，故C正確；D項，由反應可得反應③，故反應③的化學平衡常數，故D正確；故選A。7．(2021?廣東選擇性考試)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5(1)根據蓋斯定律，反應a的?H1=_______(寫出一個代數式即可)。(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有_______。A．增大CO2與CH4的濃度，反應a、b、c的正反應速率都增加B．移去部分C(s)，反應c、d、e的平衡均向右移動C．加入反應a的催化劑，可提高CH4的平衡轉化率D．降低反應溫度，反應a~e的正、逆反應速率都減小(3)一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分_______步進行，其中，第_______步的正反應活化能最大。(4)設K為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。反應a、c、e的lnK隨(溫度的倒數)的變化如圖所示。①反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有_______(填字母)。②反應c的相對壓力平衡常數表達式為K=_______。③在圖中A點對應溫度下、原料組成為n(CO2)：n(CH4)=1：1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉化率，寫出計算過程_______。(5)CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質的一種用途：_______?！敬鸢浮?1)?H2+?H3-?H5或?H3-?H4(2)AD(3)44(4)①ac②③68%(5)做冷凍劑【解析】(1)根據題目所給出的反應方程式關系可知，a=b+c-e=c-d，根據蓋斯定律則有?H1=?H2+?H3-?H5=?H3-?H4；(2)A項，增大CO2和CH4的濃度，對于反應a、b、c來說，均增大了反應物的濃度，反應的正反應速率增大，A正確；B項，移去部分C(s)，沒有改變反應體系中的壓強，反應的正逆反應速率均不變，平衡不移動，B錯誤；C項，催化劑可以同等條件下增大正逆反應速率，只能加快反應進程，不改變反應的平衡狀態(tài)，平衡轉化率不變，C錯誤；D項，降低溫度，體系的總能量降低，正、逆反應速率均減小，D正確；故選AD；(3)由圖可知，反應過程中能量變化出現了4個峰，即吸收了4次活化能，經歷了4步反應；且從左往右看4次活化能吸收中，第4次對應的峰最高，即正反應方向第4步吸收的能量最多，對應的正反應活化能最大。(4)①隨著溫度的升高，反應a和c的lnK增大，說明K的數值增大，反應向正反應方向進行，反應a和c為吸熱反應，同理反應e的lnK減小，說明K的減小，反應向逆反應方向進行，反應e為放熱反應，故答案為ac；②用相對分壓代替濃度，則反應c的平衡常數表達式K=；③由圖可知，A處對應反應c的lnK=0，即K==1，解方程的p2(H2)=p(CH4)，已知反應平衡時p(H2)=40kPa，則有p(CH4)=16kPa，且初始狀態(tài)時p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡轉化率為×100%=68%；(5)固態(tài)CO2即為干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質。“三段式法”解答化學平衡計算題1．步驟(1)寫出涉及的可逆反應的化學方程式。(2)找出起始量、轉化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。(3)根據問題建立相應的關系式進行計算。2．模板對于反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量(mol)分別為a、b，達到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為VL。建立等式求解：(1)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))\s\up12(p)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))\s\up12(q),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))\s\up12(m)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))\s\up12(n))(2)c平(A)＝eq\f(a－mx,V)(mol·L－1)。(3)α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。(4)φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋（p＋q－m－n）x)×100%。(5)eq\f(p（平）,p（始）)＝eq\f(a＋b＋（p＋q－m－n）x,a＋b)。高頻考點四化學平衡的移動1．化學平衡的移動平衡移動就是由一個“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，平衡可能發(fā)生移動，如下所示：2．化學平衡移動與化學反應速率的關系v正>v逆，平衡向正反應方向移動；v正＝v逆，反應達到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動；v正<v逆，平衡向逆反應方向移動。3．影響化學平衡的因素(1)若其他條件不變，改變下列條件對化學平衡的影響如下：改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動壓強(對有氣體參加的反應)反應前后氣體體積改變增大壓強向氣體分子總數減小的方向移動減小壓強向氣體分子總數增大的方向移動反應前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應方向移動降低溫度向放熱反應方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(2)通過圖像分析影響化學平衡移動的因素某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質建立化學平衡后，改變條件對反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的正、逆反應速率的影響如圖所示：①加催化劑對反應速率影響的圖像是C(填字母，下同)，平衡不移動。②升高溫度對反應速率影響的圖像是A，平衡向逆反應方向移動。③增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是D，平衡向逆反應方向移動。④增大O2的濃度對反應速率影響的圖像是B，平衡向正反應方向移動。4．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?！镜淅饰觥俊纠?】(2022?海南省選擇性考試)某溫度下，反應CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡，下列說法正確的是()A．增大壓強，v正>v逆，平衡常數增大B．加入催化劑，平衡時CH3CH2OH(g)的濃度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反應方向移動D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡轉化率增大【答案】C【解析】A項，該反應是一個氣體分子數減少的反應，增大壓強可以加快化學反應速率，正反應速率增大的幅度大于逆反應的，故v正>v逆，平衡向正反應方向移動，但是因為溫度不變，故平衡常數不變，A不正確；B項，催化劑不影響化學平衡狀態(tài)，因此，加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH(g)的濃度，B不正確；C項，恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的濃度增大，平衡向正反應方向移動，C正確；D項，恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，平衡向正反應方向移動，但是CH2=CH2(g)的平衡轉化率減小，D不正確；故選C?！纠?】(2021?遼寧選擇性考試)某溫度下，在恒容密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應2X(s)Y(s))+Z(g)，一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是()A．升高溫度，若c(Z)增大，則ΔHB．加入一定量Z，達新平衡后m(Y)減小C．加入等物質的量的Y和Z，達新平衡后c(Z)增大D．加入一定量氬氣，平衡不移動【答案】C【解析】A項，根據勒夏特列原理可知，升高溫度，化學平衡向著吸熱反應方向移動，而c(Z)增大，說明平衡正向移動，故則ΔH，A正確；B項，加入一定量Z，Z的濃度增大，平衡逆向移動，故達新平衡后m(Y)減小，B正確；C項，加入等物質的量的Y和Z，Z的濃度增大，平衡逆向移動，由于X、Y均為固體，故K=c(Z)，達新平衡后c(Z)不變，C錯誤；D項，加入一定量氬氣，加入瞬間，X、Z的濃度保持不變，故正、逆反應速率不變，故平衡不移動，D正確；故選C?！纠?】(2022?全國甲卷)金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領域有著重要用途，目前生產鈦的方法之一是將金紅石(TiO2)轉化為TiCl4，再進一步還原得到鈦?；卮鹣铝袉栴}：(1)TiO2轉化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在時反應的熱化學方程式及其平衡常數如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)ΔH1＝172kJ·mol?1Kp1=1.0(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH2＝-51kJ·mol?1Kp2=1.2Pa①反應2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH為_______kJ·mol?1，Kp=_______Pa。②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，其原因是_______。③對于碳氯化反應：增大壓強，平衡_______移動(填“向左”“向右”或“不”)；溫度升高，平衡轉化率_______(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)在1.0Pa，將TiO2、C、Cl2以物質的量比1∶2.2∶2進行反應。體系中氣體平衡組成比例(物質的量分數)隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。①反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數_______。②圖中顯示，在平衡時TiO2幾乎完全轉化為TiCl4，但實際生產中反應溫度卻遠高于此溫度，其原因是_______。(3)TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應，有利于TiO2-C“固—固”接觸的措施是_______。【答案】(1)①-223

1.2×1014

②碳氯化反應氣體分子數增加，?H小于0，是熵增、放熱過程，熵判據與焓判據均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數不變、且是吸熱過程

③向左

變小(2)

①7.2×105

②為了提高反應速率，在相同時間內得到更多的TiCl4產品，提高效益(3)將兩固體粉碎后混合，同時鼓入Cl2，使固體粉末“沸騰”【解析】(1)①根據蓋斯定律，將“反應ⅱ-反應ⅰ”得到反應2C(s)+O2(g)=2CO(g)，則?H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；則Kp===1.2×1014Pa；②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，因為碳氯化反應氣體分子數增加，?H小于0，是熵增、放熱過程，熵判據與焓判據均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數不變、且是吸熱過程；③對應碳氯化反應，氣體分子數增大，依據勒夏特列原理，增大壓強，平衡往氣體分子數減少的方向移動，即平衡向左移動；該反應是放熱反應，溫度升高，平衡往吸熱方向移動，即向左移動，則平衡轉化率變小。(2)①從圖中可知，1400℃，體系中氣體平衡組成比例CO2是0.05，TiCl4是0.35，CO是0.6，反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數Kp(1400℃)==Pa=7.2×105Pa；②實際生產中需要綜合考慮反應的速率、產率等，以達到最佳效益，實際反應溫度遠高于200℃，就是為了提高反應速率，在相同時間內得到更多的TiCl4產品。(3)固體顆粒越小，比表面積越大，反應接觸面積越大。有利于TiO2–C“固-固”接觸，可將兩者粉碎后混合，同時鼓入Cl2，使固體粉末“沸騰”，增大接觸面積?！咀兪教骄俊?．將等物質的量的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的轉化率變小C充入一定量H2H2的轉化率不變，N2的轉化率變大D使用適當催化劑NH3的體積分數增大【答案】B【解析】A項，正反應是氣體體積減小的反應，依據勒夏特列原理可知增大壓強平衡向正反應方向移動，但氮氣的濃度仍然比原平衡大，不正確；B項，正反應是放熱反應，則升高溫度平衡向逆反應方向移動，氮氣的轉化率降低，正確；C項，充入一定量的氫氣，平衡向正反應方向移動，氮氣的轉化率增大，而氫氣的轉化率降低，不正確；D項，催化劑只能改變反應速率而不能改變平衡狀態(tài)，不正確，答案選B。2．(2022·遼寧省丹東市五校高三聯考)NO2和N2O2存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)ΔH。下列分析錯誤的是()A．斷裂2molNO2(g)中的共價鍵需能量小于斷裂1molN2O4(g)中的共價鍵所需能量B．1mol平衡混合氣體中含N原子的物質的量大于1molC．恒容升溫，由于平衡逆向移動導致氣體顏色變深D．恒溫時，縮小容積，氣體顏色變深是平衡正向移動導致的【答案】D【解析】項，該反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，則斷裂2molNO2(g)中的共價鍵需能量小于斷裂1molN2O4(g)中的共價鍵所需能量，故A正確；B項，平衡混合氣體中含有二氧化氮和四氧化二氮，1mol二氧化氮中含有1mol氮原子，1mol四氧化二氮中含有2mol氮原子，則1mol二氧化氮和四氧化二氮混合氣體中氮原子的物質的量一定大于1mol，故B正確；C項，該反應為放熱反應，恒容條件下升高溫度，平衡向逆反應方向移動，混合氣體顏色變深，故C正確；D項，該反應為氣體體積增大的反應，恒溫時，縮小容積，混合氣體濃度增大，氣體顏色變深，氣體壓強增大，增大壓強，平衡向正反應方向移動，氣體顏色變淺，則恒溫時，縮小容積，氣體顏色變深是混合氣體濃度增大導致的，故D錯誤；故選D。3．(2022·上海市閔行區(qū)高三質量調研考試)一定溫度下，在三個體積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器編號溫度(℃)起始物質的量(mol)平衡物質的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)①3870.200.0800.080②3870.40③2070.200.0900.090下列說法正確的是()A．該反應的正反應為吸熱反應B．達到平衡時，容器①中的CH3OH體積分數比容器②中的小C．若容器①中反應達到平衡時增大壓強，則各物質濃度保持不變D．若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol，則反應將向正反應方向進行【答案】D【解析】A項，對比①、③知，其它條件不變