第二期：化学平衡
热点专题
热点题型：
第一类：化学平衡标志判断 第二类：化学平衡移动原理应用
第三类 化学平衡图像 第四类：化学平衡计算
第五类：化学平衡内容的综合
第一类：化学平衡标志判断
例1．在一定温度下，可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是( )
A．Z生成的速率与X消耗的速率相等
B．单位时间内生成a mol X，同时生成3a mol Y
C．X、Y、Z的浓度不再变化
D．X、Y、Z的分子数比为1∶3∶2
答案：C
解析：因X、Z的系数不同，故A错误；B中只能表示v(逆)，不能表示v(正)；D中当X、Y、Z分子数比为1∶3∶2时，不一定达到化学平衡。
第二类：化学平衡移动原理应用
例2．已知可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0，在一定条件下，反应达到平衡后，再采取以下措施，再次达到平衡后，该容器中气体颜色加深的是( )
①加催化剂 ②减小容器体积 ③升高温度 ④定容下充入NO2气体 ⑤定压下充入NO2气体
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．③④ D．②③④
答案：D
解析：②、④平衡正移，但外界条件改变，使c(NO2)增大，以外界改变为主，颜色加深；③平衡逆向移动c(NO2)增大，颜色加深。
第三类 化学平衡图像
例3．各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是( )
答案：D
解析： A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3＋)不变；C项，加入Ar气，原平衡分压减小(因平衡为恒压过程)，平衡左移，H2转化率减小。
第四类：化学平衡计算
例4．在容积不变的某2 L的密闭容器中，充入5 mol H2与N2的混合气体，在一定条件下，5 min后反应达到平衡，此时容器内的压强是反应前的4/5。则下列说法不正确的是( )
A．从反应开始到平衡时，用H2表示平均反应速率为0.015 mol·L－1·min－1
B．反应达到平衡时，NH3的物质的量浓度是0.5 mol·L－1
C．反应达到平衡时，N2和H2的物质的量之比一定为1∶3
D．反应达到平衡时，反应物和生成物的总的物质的量之比为3∶1
答案： AC
解析：从反应开始到达平衡，压强变为反应前的4/5，则反应后气体总量为4 mol，经反应生成了1 mol NH3。选项A，v(H2)＝＝0.15 mol·L－1·min－1，A不正确。选项B，达到平衡时，NH3的物质的浓度为0.5 mol·L－1，B正确。选项C，反应掉的N2、H2物质的量之比为1∶3，平衡时，N2、H2物质的量之比不一定是1∶3，C不正确。选项D，平衡时，N2、H2共3 mol，NH31 mol，反应物、生成物的总物质的量之比为3∶1，D正确。
第五类：化学平衡内容的综合
例5．Fe3＋和I－在水溶液中的反应如下：
2I－＋2Fe3＋2Fe2＋＋I2(水溶液)
该反应的平衡常数K的表达式为：K＝__________， 当上述反应达到平衡后，加入CCl4振荡，且温度不变，上述平衡__________移动(选填：向右、向左、不变)，平衡常数K________(选填：变大、不变、变小)。
答案： 向右 不变
解析：K＝，加入CCl4萃取了I2，使溶液中I2的浓度减小，使平衡向右移动。K是温度的函数，K不变。
热点过关：
1．向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应：N2＋3H22NH3发生，有关说法正确的是( )
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
答案： C
解析：可逆反应不可能进行到底，A错；此反应中的任何时刻N2、H2浓度不可能相等，B错；达到化学平衡时正逆反应速率相等但不为零，D错
2．在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)＋nB(s) pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中正确的是( )
A．(m＋n)必定小于p B．(m＋n)必定大于p
C．m必定小于p D．m必定大于p
答案： C
解析：压缩容器的体积，A的转化率降低，说明压强增大时平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积缩小的反应，即m
3．已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1025 kJ·mol－1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )
答案：C
解析：从题给的可逆反应方程式看：温度升高平衡向逆反应方向移动，使NO含量降低而不是升高。压强增大平衡逆向移动，NO含量降低，达平衡所需时间短。使用催化剂可加快反应速率，所以达到平衡所需时间短。
4．已知可逆反应：M(g)＋N(g) ?P(g)＋Q(g) ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
(2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________；
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。
答案：(1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%
解析：(1)根据题意：
M(g) ＋ N(g)??P(g)＋Q(g) ΔH>0
起始： 1 mol·L－1 2.4 mol·L－1
转化： 1×60%mol·L－1 1×60%mol·L－1
N的转化率为×100%＝25%，化学平衡常数K＝＝。
(2)该反应正方向为吸热反应，升高温度，平衡向正方向移动，M的转化率增大。
(3)由于温度不变，因而反应平衡常数不变，即
K＝＝，即a＝6。
(4)由于温度不变，则化学平衡常数不变，则设平衡时，M的转化浓度为x。
M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g)
起始：b b
转化：x x x x
平衡：b－x b－x x x
K＝＝ 解得＝0.41，故M的转化率为41%。
5．在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
(2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝________，反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋ H2O(g)的平衡常数K3＝________。
(3)已知在1000 ℃时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．容器中压强不变
B．c(CO2)＝c(CO)
C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D．混合气体的平均相对分子质量不变
(5)在1000 ℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0 mol，则此时v(正)________v(逆)(填“>”、“＝”或“<”)。该温度下反应达到平衡时，CO2的转化率为________。
答案：(1)
(2)1.67 0.77 (3)吸热
(4)C (5)> 40%
解析：(2)K2＝，K3＝。
(3)升高温度，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动即正反应是一个吸热反应。
(4)因为该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以压强不变，平均相对分子质量不变，均不能说明达到平衡状态，A、D错；选项B中CO2和CO的浓度相等，不能说明其浓度不变化，故B错；生成CO2代表逆反应，消耗H2代表正反应，且比值等于反应方程式中的化学计量数之比，选项C正确。
(5)CO2的物质的量为2.0 mol时，H2为1 mol，CO为1 mol，H2O(g)为1 mol，其浓度分别为：1 mol/L、0.5 mol/L、
0．5 mol/L、0.5 mol/L，则Q＝＝ <1，该反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。
起始时，c(CO2)＝＝1.5 mol·L－1
c(H2)＝＝1 mol·L－1
设达平衡时，CO的浓度为x
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)
起始浓度(mol·L－1)
1.5 1 0 0
转化浓度(mol·L－1)
x x x x
平衡浓度(mol·L－1)
1.5－x 1－x x x
K＝＝＝1，
解得：x＝0.6 mol·L－1
所以，a(CO2)＝×100%＝40%。
6．甲、乙两研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。
Ⅰ.甲组：取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且达到一定限度，他们设计了如下实验：
①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色(AgI)沉淀，证明反应物没有反应完全；
②再取少量反应液，加入少量CCl4振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。
结合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。
请回答：
(1)老师指出他们上述实验中①不合理，请说明原因并提出改进的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.乙组：取4 mL 1 mol·L－1 CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol·L－1Na2SO4溶液6 mL后已经观察不到有沉淀生成了，发生的反应是：CaCl2＋Na2SO4===CaSO4↓＋2NaCl。请你设计一个简单实验，确证上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.为证明化学反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2具有一定的可逆性，可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种离子。从反应的量考虑，I－是相对过量的，故不能考虑检验I－，为检验的方便、典型，所以只需检验最终溶液中还存在着Fe3＋和I2即可，可分别采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。
Ⅱ.从反应物的量来看，Na2SO4溶液是相对过量的，若该反应具有可逆性，则Ca2＋未反应完全，可在滤液中加Na2CO3沉淀未反应的Ca2＋。因SO相对过量，故不能用检验SO的存在来证明该反应的可逆性。
答案：Ⅰ.(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－。取少量溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应
(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2
Ⅱ.将混合物过滤，在滤液中加入1 mol·L－1Na2CO3溶液，若出现白色沉淀，说明该反应具有一定的反应限度，不能完全进行到底第二期：化学平衡
名师押题
1．在密闭容器中可逆反应CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，达到平衡后，扩大容器体积，关于平衡移动的方向及反应混合物颜色变化的说法正确的是( )
A．正向，变浅 B．逆向，变深
C．不移动，变浅 D．不移动，不变
答案：C
解析：该反应是一反应前后气体体积不变的反应，扩大容器体积，压强减小，平衡不移动，但各物质浓度减小，故颜色变浅。
2．密闭容器中的可逆反应3A(g) 3B＋C ΔH＝＋890 kJ/mol(A的相对分子质量为120)随着温度升高，容器中气体相对平均分子质量减小，则下列判断正确的是( )
A．若C为固体，则B一定是气体
B．B和C一定都是气体
C．若起始时往容器中投入18 g A，则反应吸收的热量为44.5 kJ
D．若起始时往容器中投入18 g A，则反应放出的热量为44.5 kJ
答案： A
解析： ＝，m混不变，n总增大，减小；n总不变，m混减小，减小。故A正确、B不正确，该反应为吸热反应且18 g A不能完全转化(可逆反应)，故C、D错。
3．一定温度下，某密闭容器里发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)(正反应为吸热反应)，当反应达到平衡时，测得容器中各物质的物质的量均为n mol。欲使H2的物质的量浓度增大1倍，在其他条件不变时，下列措施中采用的是( )
①升高温度 ②增大压强 ③再通入n mol CO2和n mol H2 ④再加入2n mol CO2和2n mol H2O(g)
A．①② B．②④
C．③④ D．①②③
答案：B
解析：①升高温度，平衡右移，但CO、H2O不可能完全转变为CO2、H2，所以n平(H2)<2n；②增大压强，平衡不移动，当压强变为原来的2倍时，c(H2)即为原来的2倍；③、④体积不变时，2n mol CO和2n mol H2O与原配比是等效的，所以③使c(H2)增大0.5倍，④增大1倍。
4．右图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0
B．4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0
C．H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH>0
D．C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0
答案：B
解析：由图象可知t1时升高温度，平衡向逆反应方向移动，故该反应正反应方向为放热反应，ΔH<0；增大压强，平衡也向逆反应方向移动，故正反应是气体体积增大的反应。
5．对于可逆反应A(g)＋2B(g) 2C(g) ΔH>0，下列图象中正确的是( )
解析：选D。题给的是一个体积缩小的吸热反应，故压强增大时，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)比v(逆)增大的快，A错；B不符合事实，错误；温度越高，反应速率越快，则达到平衡所需时间越短，C错；温度越高，A的质量分数越低，且达到平衡状态时间越短，D对。
6． X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于( )
A．33% B．40%
C．50% D．65%
答案：D
解析：由题意知X和Y是按1∶1的物质的量之比混合的，故可取X和Y各1 mol，设X的转化量为a mol：
X ＋ 2Y ?2Z
起始： 1 mol 1 mol 0
转化： a mol 2a mol 2a mol
平衡： (1－a)mol (1－2a)mol 2a mol
达到平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，即[(1－a)mol＋(1－2a)mol]∶2a mol＝3∶2，解得a＝1/3。则Y的转化率＝2a mol/1 mol＝2/3，最接近65%。
7．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) ΔH>0下列叙述正确的是( ) （双选）
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡正向移动
D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
答案：BC
解析： W为固体，改变其用量不影响化学反应速率，也不影响化学平衡；该可逆反应向正方向进行时气体压强减小，向逆方向进行时气体压强增大，若气体压强不变，证明反应达到平衡；正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动；ΔH由反应物、生成物能量决定，与加入反应物多少无关。
8．一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)。经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是( ) （双选）
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L－1·s－1
B．将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度小于原来的
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH>0
答案：AB
解析： v(X)＝2v(Z)＝2×＝0.001 mol·L－1·s－1。B项，扩容即减小反应体系的压强，平衡左移，故重新平衡时Z的浓度小于原来的。C项，Y的转化率增大。D项，升温，X的体积分数增大，平衡左移，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0。
9．恒温恒容下2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：
2A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)。
2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________________。
(2)x＝________。
(3)A的转化率与B的转化率之比为________。
(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________(填选项代号)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1
解析：(1)v(C)＝＝0.6 mol·L－1·min－1。
(2)Δn(C)＝1.2 mol/L×2 L＝2.4 mol，
Δn(B)＝2 mol－1.2 mol＝0.8 mol，
＝＝，故x＝3。
(3)Δn(A)＝2Δn(B)＝2×0.8 mol＝1.6 mol，
A的转化率＝×100%＝80%，
B的转化率＝×100%＝40%，
故A、B转化率之比为2∶1。
(4)由v(正)＝v(逆)，可知D不正确，因均指v(正)。由于x＝3，且D是固体，反应前后气体的物质的量不变，故A不正确，由ρ＝，＝知B、C正确。
答案：(1)0.6 mol/(L·min)
(2)3 (3)2∶1 (4)BC
10．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝______________________________________。
(2)降低温度，该反应K________，二氧化硫转化率________，化学反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3的物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是________________________________。
(4)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是(用文字表达)________________________________________________________________________；
10 min到15 min时曲线变化的原因可能是(填写编号)________。
a．加了催化剂 b．缩小了容器体积
c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
解析：由于正反应是放热反应，降温时平衡正向移动，c(SO3)增大，c(O2)、c(SO2)均减小，故K增大，SO2的转化率增大，但正、逆反应速率均减小；各组分浓度不再随时间改变的点就是平衡点，从图象上可以看出，共有两处：15～20 min和25～30 min，反应进行到10 min时，曲线斜率突然增大，说明外界条件的改变加快了反应速率；反应至20分钟时SO2的浓度逐渐减小，SO3的浓度逐渐增大，O2的浓度突然增大，说明此时增加了O2的量，使平衡向右移动引起的。
答案：(1) (2)增大 增大 减小
(3)15～20 min,25～30 min
(4)增加了O2的量 ab
11．将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）
请回答下列问题：
(1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母）
a．向装置中再充入N2 b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂 d．生高温度
(3）求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示）。
(4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
答案：（1）bc (2）b
(3）消耗的O2物质的量：
生成的SO3物质的量：
SO2和SO3的物质的量和：
反应前的SO2物质的量：
SO2的转化率：
(4）在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量
12．硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是 。
a．反应Ⅲ易在常温下进行 b．反应Ⅰ中氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均放映速率v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g）HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" \o "欢迎登陆21世纪教育网"2HI（g）的平衡常数K= 。
相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3
解析：(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2＞HI，则b错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正确d错误。
(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L-1·min-1，则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L-1·min-1；
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
2 1 1
起始浓度/mol·L－1 1 0 0
变化浓度/mol·L－1： 0.2 0.1 0.1
平衡浓度/mol·L－1： 0.8 0.1 0.1
则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K==64mol/L。
若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b.
（3）水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用，当消耗了，减小，水的电离平衡向右移动；若加入,溶液变成的溶液了，不再生成H2；加入的会和反应，降低，反应速率减慢；的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b.
（4）根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为
答案：（1）c
（2）0.1 mol·L-1·min-1 ；64mol/L；b
（3）向右；b第二期：化学平衡
考点指南
一、考纲要求：
(1) 了解化学反应的可逆性。
(2) 了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
(3) 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。
(4) 了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
二、考点清单：
1、平衡状态的判断 ①、v（正）=v（逆） ②、“变量”不变
2、对平衡移动原理的理解：
①、“减弱”的双重含义：
定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向，
定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。
②、分清“三个变化量”：
（1）条件改变时的量变
（2）平衡移动过程中的量变
（3）原平衡与新平衡的量变。
③、适应其他平衡（电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等）体系。
3、对化学平衡常数的理解
平衡常数的数学表达式及单位：
如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、C (B)、C(C) 、C(D)
化学平衡常数：Kc= cp（C）·cq（D）/ca（A）·cb（B）。
K的单位为(mol·L-1)n
影响化学平衡常数的因素：只与温度有关；化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；若系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。
4、解答图象题的方法与思路
1、看懂图象：一看面（横坐标和纵坐标），二看线（走向、变化趋势），三看点（起点或原点、交点、拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中的量多少。
2、联想规律：联想外界条件对化学反应速率或化学平衡影响规律。
3、作出判断：依题意仔细分析作出正确判断。
5、判断转化率大小变化
增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大，而本身的转化率下降。
三、历年真题
1.对于可逆反应，在温度一定下由H2（g）和I2（g）开始反应，下列说法正确的是
A. H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2:1
B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C. 正、逆反应速率的比值是恒定的
D. 达到平衡时，正、逆反应速率相等
答案：BD
解析：A选项中，速率之比等于计量数之比，应为1:2；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的求算，为反应物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反应过程中，正反应速率是减小的过程，而逆反应速率是增大的过程；D选项是平衡定义中来，正确。
2.一定条件下，反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g），将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝ 。
答案：b；8/3；
解析：本题考察化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO3和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2，因此d也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考的命题方向和趋势：
命题规律一：
立足平衡状态判断的考查
3． 当反应达到平衡时，下列措施：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，能提高COCl2转化率的是
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥
答案：B
解析：本题考查化学平衡的移动。该反应为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。
4.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH2（g）＋NO（g）＋NH2（g）2H3（g）＋3H2O（g） H<0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
答案：C
解析：A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误；增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错；使用催化剂平衡不移动，D错。
5.据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是
A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
答案：B
解析：此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。
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命题规律二：
立足影响平衡的因素、平衡移动原理的考查
6.电镀废液中Cr2O72－可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：
Cr2O72－（aq）+2Pb2＋（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H＋（aq） ΔH< 0
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是
答案：A
解析：由题意知该反应是一个放热的可逆反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，依据平衡常数的表达式可知K应该减小，A正确；pH增大溶液碱性增强，会中和溶液中H＋，降低生成物浓度平衡向正方应方向移动，Cr2O72－的转化率会增大，B不正确；温度升高，正、逆反应速率都增大，C错误；增大反应物Pb2＋的浓度，平衡向正方应方向移动，Cr2O72－的物质的量会减小，D不正确。
7. 25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是
A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小
C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应△H＞0
D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
答案：D
解析：由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，平衡向左移动，c(Pb2＋)变大；升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即△H﹤0；25℃时，该反应的平衡常数K＝=0.22/0.10=2.2，故D项正确。
8.取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，ΔH＜0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是
答案：BD解析：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间。那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，D正确。
9. 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是
A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)； △H＜0
B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)； △H＞0
C．CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)； △H＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)； △H＜0
答案：A
解析：本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此T2＞T1；同理压强越大，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此P1＞P2；反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，所以A正确；反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符合；反应C是一个体积增大的、吸热的可逆反应，同样分析也均不符合；反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合。
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命题规律三：
立足平衡图像的考查
10．在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于
A．5% B．10% C．15% D．20%
答案：C
解析： N2 + 3H22NH3
起始量（mol） 2 8 0
转化量（mol） 2/3 2 4/3
平衡量（mol） 4/3 6 4/3
所以平衡时的氮气的体积分数＝。
11．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度(×10－3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A． B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或“不变”）。
（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。
⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。
⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_______________________。
解析：（1）①A．不能表示正逆反应速率相等；B．反应进行则压强增大；C．恒容，反应进行则密度增大；D．反应物是固体，NH3的体积分数始终为2/3
②需将25℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度；K可不带单位。
③加压，平衡逆移；
（2）⑤；
⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。
答案：（1）①BC； ②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(2c/3)2(1c/3)＝1.6×10－8（mol·L－1)3
③增加； ④＞，＞。
（2）⑤0.05mol·L－1·min－1；
⑥25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考的命题方向和趋势：
命题规律四：
立足有关平衡计算的考查
12.在温度t1和t2下，X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K (t1 ) K (t2)
2 1.8
43 34
（1）已知t2 >t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
解析：（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是放热反应；
答案：（1）放热
13、利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所示。
（1）在0－30小时内，CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206 kJ mol-1。
①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。
解析：本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；与化学平衡有关的计算；图像的识别和绘制。
（1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂Ⅲ生成的甲烷最多，其次是催化剂Ⅱ，催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
（2）①由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，因此反应过程中体系的能量变化图为。
答案：（1）VIII＞VII＞VI＞；Ⅱ
（2）①
②91%
14.氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为__________;
（2）估算该反应的平衡常数__________（列式计算）
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向______________移动。
[答案](1)；
（2） (水视为纯液体)
C起 0.09 0 0 0
C变 0.09× 0.03 0.03 0.03
C平 0.06 0.03 0.03 0.03
；
（3）正反应方向；（4）增大，正反应方向
解析：题干中用“溶于水的Cl2约有三分之一与水反应”给出可逆反应（该反应在教材中通常没提及可逆）；平衡常数的计算根据题中要求列三行式求算；平衡移动是因为H+的减少向正反应方向移动；增大压强将增大氯气的浓度，平衡向正反应方向移动。
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考的命题方向和趋势：
命题规律五：
立足平衡常数、平衡相关内容的综合考查
总结归纳：
依据考纲精神和历年考题分析，发现高考命题规律为：
（一）立足平衡状态判断的考查
（二）立足影响平衡的因素(浓度、温度、压强等)、平衡移动原理的考查
（三）立足平衡图像的考查
（四）立足有关平衡计算的考查
（五）立足平衡常数、平衡相关内容的综合考查