第48讲 影响化学平衡的因素
[复习目标] 1.掌握外界条件改变对化学平衡的影响。2.掌握并会运用勒夏特列原理分析平衡的移动。3.掌握平衡移动与转化率的关系。
考点一 化学平衡移动原理
1.化学平衡的移动
(1)平衡移动的过程
(2)平衡移动与速率的关系
①v正 v逆，化学平衡向正反应方向移动；
②v正 v逆，化学平衡向逆反应方向移动；
③v正 v逆，化学平衡不发生移动。
2.外界条件对化学平衡移动的影响
化学平衡是一种动态平衡，当外界条件改变时，平衡可能会发生移动。在一定条件下，aA(g)+bB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后，若其他条件不变，改变下列条件，对平衡的影响如表所示：
改变的条件(其他条件不变) 对化学平衡 的影响
温度 升高温度 向 方向移动
降低温度 向 方向移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 方向移动
压强 a+b≠p+q 增大压强 向气体分子数 的方向移动
减小压强 向气体分子数 的方向移动
a+b=p+q 改变压强 平衡 移动
催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动
3.化学平衡移动的几种特殊情况
(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件：
原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动
②恒温、恒压条件：
原平衡体系容器容积 体系中各组分的浓度同倍数 (等效于 )
4.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度)，平衡就向着能够 这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。
1.化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动( )
2.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大( )
3.C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大( )
4.化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大( )
5.向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅( )
6.对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅( )
1.某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y(s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0
B.加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气，平衡不移动
2.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是( )
A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D.恒温恒压时，充入惰性气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深
3.(2024·江西1月适应性测试)我国科学家成功利用CO还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，下列说法正确的是( )
A.升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大
B.加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大
C.若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，则此时v正>v逆
D.若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时v正>v逆
考点二 外界条件对反应物平衡转化率的影响
一、新旧平衡转化率的比较
1.对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率 ，PCl5(g)的百分含量 。
(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)
再充入HI(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率 ，HI(g)的百分含量 。
(3)2NO2(g)N2O4(g)
再充入NO2(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率 ，NO2(g)的百分含量 。
(4)mA(g)+nB(g)pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡 移动，达到平衡后，①m+n>p，A、B的转化率都 ，体积分数都 ；②m+n=p，A、B的转化率、体积分数都 ；③m+n
2.一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是( )
容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1)
c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0
Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
3.(2024·上海模拟预测)某研究小组模拟三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置，发生的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197.7 kJ·mol-1。
(1)在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1 mol O2投料，达平衡时，三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为 (用“甲、乙、丙”表示)。
(2)下列均能作为容器甲和容器乙达平衡标志的是 (填字母)。
A.温度不变 B.密度保持不变
C.压强保持不变 D.O2浓度保持不变
(3)400 ℃，在容器丙中投入4 mol SO2、2 mol O2进行反应时，放出a kJ热量；若在500 ℃，投入2 mol SO2、1 mol O2进行反应，放出b kJ热量，则a (填“>”“<”或“=”)2b。
（1）构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
（2）构建恒温恒压平衡思维模式（以气体物质的量增加的反应为例，见图示）
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
（3）绝热体系的化学平衡分析方法
在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。
二、外因对多平衡体系的影响
4.(2021·辽宁1月适应性测试)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：
①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0
②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是( )
A.加入适量Z，①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar，①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y，则N的浓度增大
5.(2024·广东江门模拟)烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应：
反应Ⅰ：3C4H8(g)4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2C3H6(g)3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ：C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3
在压强为p kPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动
1.(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
2.(2022·海南，8)某温度下，反应CH2CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A.增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的CH2CH2(g)，CH2CH2(g)的平衡转化率增大
3.(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
4.(2024·浙江6月选考，16)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
答案精析
考点一
整合必备知识
1.(2)①> ②< ③=
2.吸热反应 放热反应 正反应 逆反应 减小 增大 不
3.(3)②增大 减小 减压
4.减弱
易错辨析
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.×
提升关键能力
1.C
2.C [升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；体积减小一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，B错误，C正确；恒温恒压，充入惰性气体，容器体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动，但NO2气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。]
3.D
考点二
1.(1)正反应 减小 增大
(2)正反应 不变 不变
(3)正反应 增大 减小
(4)正向 增大 减小 不变 减小 增大
2.D
3.(1)丙>甲>乙 (2)CD (3)>
解析 (1)乙因为是绝热容器，该反应为放热反应，乙中温度比甲高，升高温度平衡逆向移动，SO2的转化率降低；比较甲、丙，该反应为气体体积减小的反应，丙在恒压的条件下，甲相对于丙，相当于减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，综上所述，达平衡时三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为丙>甲>乙。(2)甲为恒温恒容的密闭容器，则温度不变不能用于判断该反应是否处于平衡状态，故A不选；甲、乙均为恒容密闭容器，又由于该反应为气体参加的反应，所以密度始终保持不变，故B不选。(3)丙为恒温恒压的密闭体系，所以相同温度下在容器丙中分别投入4 mol SO2、2 mol O2和2 mol SO2、1 mol O2进行反应平衡不发生移动；则所释放的能量前者为后者的两倍；若前者反应温度为400 ℃，后者反应温度为500 ℃，且该反应为放热反应，所以平衡逆向移动，则前者释放的能量大于后者的两倍。
4.B
5.D [根据盖斯定律：得到反应Ⅲ的ΔH3=×(78+2×117) kJ·mol-1=+104 kJ·mol-1，故A正确；升高温度，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动，即丁烯的物质的量分数不断减少，丙烯的物质的量分数先增加后减少，乙烯的物质的量分数不断增加，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代表乙烯；700 K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯的物质的量分数为0.6，反应Ⅱ的平衡常数为Kp= kPa= kPa，故B正确；降低温度或增压，反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动，C4H8的物质的量分数增大，故提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂，故C正确；超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡正向移动的程度，故D错误。]
练真题 明考向
1.B
2.C [该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2CH2 (g)的平衡转化率减小，D不正确。]
3.C
4.C [在酸性溶液中K2Cr2O7 是强氧化剂，可以将HBr氧化，实验方案设计不正确，A错误；反应2HI(g)H2(g)+I2(g)为反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，充入惰性气体，虽然总压增大，但HI、H2、I2的分压不变，浓度不变，平衡不移动，不能得出相应结论，B错误；反应2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。](共97张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第十章 第48讲
影响化学平衡的因素
复习目标
1.掌握外界条件改变对化学平衡的影响。
2.掌握并会运用勒夏特列原理分析平衡的移动。
3.掌握平衡移动与转化率的关系。
考点一 化学平衡移动原理
考点二 外界条件对反应物平衡转化率的影响
课时精练
练真题 明考向
内容索引
考点一
化学平衡移动原理
1.化学平衡的移动
(1)平衡移动的过程
整合必备知识
(2)平衡移动与速率的关系
①v正 v逆，化学平衡向正反应方向移动；
②v正 v逆，化学平衡向逆反应方向移动；
③v正 v逆，化学平衡不发生移动。
>
<
=
2.外界条件对化学平衡移动的影响
化学平衡是一种动态平衡，当外界条件改变时，平衡可能会发生移动。在一定条件下，aA(g)+bB(g) pC(g)+qD(g)达到平衡后，若其他条件不变，改变下列条件，对平衡的影响如表所示：
改变的条件(其他条件不变) 对化学平衡的影响
温度 升高温度 向 方向移动
降低温度 向 方向移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 方向移动
吸热反应
放热反应
正反应
逆反应
改变的条件(其他条件不变) 对化学平衡的影响
压强 a+b≠p+q 增大压强 向气体分子数 的方向移动
减小压强 向气体分子数 的方向移动
a+b=p+q 改变压强 平衡 移动
催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 减小
增大
不
3.化学平衡移动的几种特殊情况
(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件：
原平衡体系 体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动
②恒温、恒压条件：
原平衡体系 容器容积 →体系中各组分的浓度同倍数_______(等效于 )
增大
减小
减压
4.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度)，平衡就向着能够 这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。
减弱
1.化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动( )
2.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大
( )
3.C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大( )
4.化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大( )
×
×
√
√
5.向平衡体系FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅( )
6.对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅( )
×
×
1.某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s) Y(s)+
Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0
B.加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气，平衡不移动
提升关键能力
√
升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，而c(Z)增大，说明平衡正向移动，故ΔH>0，A正确；
加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后m(Y)减小，B正确；
加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后c(Z)不变，C错误；
加入一定量氩气，Z的浓度保持不变，正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确。
2.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是
A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D.恒温恒压时，充入惰性气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深
√
升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；
体积减小一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，B错误，C正确；
恒温恒压，充入惰性气体，容器体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动，但NO2气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。
3.(2024·江西1月适应性测试)我国科学家成功利用CO还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，下列说法正确的是
A.升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大
B.加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大
C.若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，则此时v正>v逆
D.若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时v正>v逆
√
一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，则可建立如下三段式：
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始量/(mol·L-1) 1.0 1.0 0 0
变化量/(mol·L-1) 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡量/(mol·L-1) 0.6 0.6 0.2 0.4
K=≈0.25。
返回
升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率增大的倍数不同，A不正确；
加入催化剂使正反应速率加快，该催化剂降低正反应的活化能，则逆反应活化能也减小，B不正确；
若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，浓度商Q=≈0.43>0.25，则此时平衡逆向移动，v正若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时Q=≈0.079<0.25，平衡正向移动，v正>v逆，D正确。
考点二
外界条件对反应物平衡转化率的影响
一、新旧平衡转化率的比较
1.对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率 ，PCl5(g)的百分含量 。
(2)2HI(g) I2(g)+H2(g)
再充入HI(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率
，HI(g)的百分含量 。
正反应
减小
增大
正反应
不变
不变
(3)2NO2(g) N2O4(g)
再充入NO2(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率 ，NO2(g)的百分含量 。
(4)mA(g)+nB(g) pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡 移动，达到平衡后，①m+n>p，A、B的转化率都 ，体积分数都 ；②m+n=p，A、B的转化率、体积分数都 ；③m+n增大
正反应
减小
正向
增大
减小
不变
减小
增大
2.一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1)
c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0
Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
√
对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终两者等效，但容器Ⅲ温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；
容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率增大，所以容器Ⅱ中转化率大，B错误；
若不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以达到平衡时容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，而容器Ⅱ中温度低于容器Ⅲ，平衡正向移动，故Ⅱ中c(H2)仍小于Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；
对比容器Ⅰ和Ⅲ，若温度相同，两者等效，两容器中速率相等，但容器Ⅲ温度高，速率更快，D正确。
3.(2024·上海模拟预测)某研究小组模拟三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置，发生的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197.7 kJ·mol-1。
(1)在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1 mol
O2投料，达平衡时，三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为_________
(用“甲、乙、丙”表示)。
丙>甲>乙
乙因为是绝热容器，该反应为放热反应，乙中温度比甲高，升高温度平衡逆向移动，SO2的转化率降低；比较甲、丙，该反应为气体体积减小的反应，丙在恒压的条件下，甲相对于丙，相当于减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，综上所述，达平衡时三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为丙>甲>乙。
(2)下列均能作为容器甲和容器乙达平衡标志的是 (填字母)。
A.温度不变 B.密度保持不变
C.压强保持不变 D.O2浓度保持不变
CD
甲为恒温恒容的密闭容器，则温度不变不能用于判断该反应是否处于平衡状态，故A不选；
甲、乙均为恒容密闭容器，又由于该反应为气体参加的反应，所以密度始终保持不变，故B不选。
(3)400 ℃，在容器丙中投入4 mol SO2、2 mol O2进行反应时，放出a kJ热量；若在500 ℃，投入2 mol SO2、1 mol O2进行反应，放出b kJ热量，则a (填“>”“<”或“=”)2b。
>
丙为恒温恒压的密闭体系，所以相同温度下在容器丙中分别投入4 mol SO2、2 mol O2和2 mol SO2、1 mol O2进行反应平衡不发生移动；则所释放的能量前者为后者的两倍；若前者反应温度为400 ℃，后者反应温度为500 ℃，且该反应为放热反应，所以平衡逆向移动，则前者释放的能量大于后者的两倍。
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
(3)绝热体系的化学平衡分析方法
在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。
二、外因对多平衡体系的影响
4.(2021·辽宁1月适应性测试)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：
①2X(g)+Y(g) Z(s)+2Q(g) ΔH1<0
②M(g)+N(g) R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是
A.加入适量Z，①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar，①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y，则N的浓度增大
√
Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，故也不影响反应②的平衡移动，A正确；
通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；
温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；
通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。
5.(2024·广东江门模拟)烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应：
反应Ⅰ：3C4H8(g) 4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2C3H6(g) 3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ：C4H8(g) 2C2H4(g) ΔH3
在压强为p kPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数，需研发低
温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，
反应Ⅱ正向移动
√
根据盖斯定律：得到反应Ⅲ的ΔH3=
×(78+2×117) kJ·mol-1=+104 kJ·mol-1，故A正确；
升高温度，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动，即丁烯的物质的量分数不断减少，丙烯的物质的量分数先增加后减少，乙烯的物质的量分数不断增加，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代表乙烯；700 K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯的物质的量分
数为0.6，反应Ⅱ的平衡常数为Kp= kPa= kPa，故B正确；
降低温度或增压，反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动，C4H8的物质的量分数增大，故提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂，故C正确；
超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡正向移动的程度，故D错误。
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LIANZHENTI MINGKAOXIANG
练真题 明考向
1.(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
√
MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项不符合题意；
NO2转化为N2O4 是放热的可逆反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项符合题意；
常温下铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项不符合题意；
加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项不符合题意。
2.(2022·海南，8)某温度下，反应CH2==CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是
A.增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的CH2==CH2(g)，CH2==CH2(g)的平衡转化率增大
√
该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；
催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；
恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
恒容下，充入一定量的CH2==CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2==CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。
3.(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
√
从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH>0，故A错误；
由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的物质的物质的量几乎不随温度变化而变化，故B错误；
容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；
BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol· L-1 H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
4.(2024·浙江6月选考，16)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
√
在酸性溶液中K2Cr2O7 是强氧化剂，可以将HBr氧化，实验方案设计不正确，A错误；
反应2HI(g) H2(g)+I2(g)为反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，充入惰性气体，虽然总压增大，但HI、H2、I2的分压不变，浓度不变，平衡不移动，不能得出相应结论，B错误；
反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；
催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C B D C A C B
题号 9 10 11 12 答案 D C A D 答案
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游客呼出的CO2可与钟乳石的主要成分CaCO3发生可逆反应：CO2+H2O
+CaCO3 Ca2++2HC，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被破坏
14.
(4)58% (5)反应①为放热反应，温度升高平衡左移 温度高于1 030 ℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧
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(1)温度低于500 ℃，反应速率小；温度高于500 ℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成
(2)①C ②Ⅱ > ③45 kPa
16.
(1)①Ⅱ ②< 该反应是放热反应，C3H8与O2起始物质的量比相同时，升高温度，平衡逆向移动，C3H8体积分数增大，故横坐标向左是升高温度，所以T31.(2024·北京西城模拟)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.FeS可用于除去废水中的Hg2+
B.25~100 ℃，随温度升高，纯水的pH减小
C.加热FeCl3溶液，液体由黄色变为红褐色
D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，采用高温提高单位时间内SO3的产率
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存在FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq)，S2-与Hg2+生成硫化汞沉淀，平衡正向移动，A不符合题意；
H2O H++OH-吸热，升高温度，平衡正移，氢离子浓度增大，pH减小，B不符合题意；
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+吸热，升高温度，平衡正移，氢氧化铁浓度增大，液体由黄色变为红褐色，C不符合题意；
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，采用高温，可以加快化学反应速率，提高单位时间内SO3的产率，与平衡移动无关，D符合题意。
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2.(2024·南京模拟)制备光电子功能材料ZnS可通过自发反应ZnO(s)+H2S(g)
===ZnS(s)+H2O(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A.该反应的ΔS<0
B.其他条件相同，缩小容器体积，达到新平衡时减小
C.其他条件相同，升高体系温度，H2S的平衡转化率增大
D.其他条件相同，使用催化剂加快正反应速率，减慢逆反应速率
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反应ZnO(s)+H2S(g)===ZnS(s)+H2O(g)能自发进行，其ΔH>0，则ΔS>0，A不正确；
其他条件相同，升高体系温度，由于正反应为吸热反应，则平衡正向移动，H2S的平衡转化率增大，C正确；
其他条件相同，使用催化剂，可降低反应的活化能，加快正反应速率，同时加快逆反应速率，D不正确。
3.(2025·南昌模拟预测)反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是
A.温度、容积不变时，通入SO2气体
B.移走一部分NH4HS固体
C.容器体积不变，充入HCl气体
D.保持压强不变，充入氮气
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A项，2H2S+SO2===3S+2H2O，通入SO2气体使平衡正向移动；
C项，NH3(g)+HCl(g) ===NH4Cl(s)，充入HCl气体使平衡正向移动；
D项，保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。
4.一定条件下：2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
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测定NO2的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的程度越大，故选D。
5.在水溶液中，Cr呈黄色，Cr2呈橙色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2+H2O 2Cr+2H+，下列说法正确的是
A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙色
B.该反应是氧化还原反应
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平
衡后，氢离子浓度比原溶液大
D.向体系中加入少量水，平衡逆向移动
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向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，消耗氢离子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，溶液呈黄色，A错误；
反应前后元素的化合价均不发生变化，该反应不是氧化还原反应，B错误；
向该溶液中滴加适量的浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，由于只能是减弱这种改变，所以再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；
向体系中加入少量水，相当于稀释，平衡正向移动，D错误。
6.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.升高温度，该反应的平衡常数减小
B.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
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反应Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)正反应是一个熵减的自发反应，故可判断该反应是放热反应，所以升高温度，该反应的平衡常数减小，A正确；
该反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，B错误；
Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4，反应温度应选50 ℃，C错误；
Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数K==2×10-5，第二阶段反应为Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)，平衡常数K===5×104，故Ni(CO)4分解率较高，D错误。
7.对于反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1，下列有关说法正确的是
A.升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B.若容器体积不变，密度不变时说明该反应达到化学平衡状态
C.其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后
的值不变
D.增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率
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升高体系温度，正、逆反应速率都增大，故A错误；
该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据ρ=可知该反应的气体密度始终不变，故B错误；
平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；
增大体系的压强，平衡逆移，N2O4的平衡转化率降低，故D错误。
8.某温度下，反应2A(g) B(g) ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后=a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时=b，下列叙述正确的是
A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则aB.若a=b，则该反应中可能使用了催化剂
C.若其他条件不变，升高温度，则aD.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
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A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；
B项，使用催化剂，平衡不移动，a=b；
C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；
D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a9.Deacon催化氧化法将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+
2H2O(g) ΔH，研究发现CuCl2(s)催化反应的过程如下：
反应ⅰ：2CuCl2(s) 2CuCl(s)+Cl2(g)
反应ⅱ：2CuCl(s)+O2(g) 2CuO(s)+Cl2(g)
反应ⅲ：……
下列关于Deacon催化氧化法制Cl2的说法正确的是
A.反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl2浓度减小
B.反应4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)在任何温度下都能自发进行
C.由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率
D.推断反应ⅲ应为CuO(s)+2HCl(g) CuCl2(s)+H2O(g)
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温度不变，平衡常数不变，反应ⅰ的K=c(Cl2)，因此反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl2浓度不变，A错误；
依据盖斯定律，用[总反应-(反应ⅰ+反应ⅱ)]×得反应ⅲ：CuO(s)+
2HCl(g) CuCl2(s)+H2O(g)，D正确；
由反应ⅰ、ⅱ、ⅲ知，催化剂CuCl2参加反应，通过改变反应历程，从而提高反应速率，但不影响平衡，改变不了平衡转化率，C错误。
10.(2024·江西新余模拟)苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如图反应来制备。
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在T1 ℃、10 MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)∶n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。
10 min 20 min 30 min 40 min 50 min
甲 20.5% 39.0% 54.5% 60.0% 60.0%
乙 23.5% 44.5% 61.0% 66.8% x
丙 25.0% 45.5% 63.8% 74.0% 80.0%
下列说法正确的是
A.20 min内，乙苯的平均反应速率[v(乙苯)=
]从大到小的顺序是丙>乙>甲
B.若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变大
C.T1 ℃时，该反应的Kp= MPa
D.50 min时，容器丙中的反应已达到平衡状态
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正反应气体体积增大，恒压条件下，充入氮气越多，乙苯分压越小，反应速率越慢，故20 min内，乙苯的平均反应速率从大到小的顺序是甲>乙>丙，故A错误；
将恒压条件改为恒容条件，相当于对原平衡体系加压，则反应向气体体积减小的方向进行，则乙苯的平衡转化率降低，故B错误；
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由表格知，T1 ℃时，甲在40 min后转化率不变，即反应达到平衡状态，此时乙苯转化率为60%，设起始时乙苯的物质的量为1 mol，则氮气物质的量也为1 mol，则平衡时，乙苯为0.4 mol，苯乙烯为0.6 mol，氢气为0.6 mol，则平衡时总物质的量为0.4 mol
+0.6 mol+0.6 mol+1 mol=2.6 mol，则Kp= MPa= MPa，故C正确；
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甲 20.5% 39.0% 54.5% 60.0% 60.0%
乙 23.5% 44.5% 61.0% 66.8% x
丙 25.0% 45.5% 63.8% 74.0% 80.0%
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答案
由表格知，T1 ℃时，丙在50 min时，乙苯转化率为80%，设起始时乙苯的物质的量为1 mol，氮气物质的量为9 mol，则平衡时，乙苯为0.2 mol，苯乙烯为0.8 mol，氢气为0.8 mol，平衡时总物质的量为0.2 mol+0.8 mol+0.8 mol+9 mol=10.8 mol，则
Qp= MPa= MPa< MPa，所以容器丙中的反应未达到平衡状态，D错误。
10 min 20 min 30 min 40 min 50 min
甲 20.5% 39.0% 54.5% 60.0% 60.0%
乙 23.5% 44.5% 61.0% 66.8% x
丙 25.0% 45.5% 63.8% 74.0% 80.0%
A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大
B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L-1
C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆
D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T211.(2024·黑龙江大庆模拟)在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。实验测得：v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·
c(O2)；k正、k逆为速率常数。下列说法错误的是
√
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答案
容器编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2)
Ⅰ 4 0 0 1
Ⅱ 1 2 0.5
1
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6
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答案
平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，相当于增大压强，平衡2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g)逆向移动，NO2体积分数减小，A错误；
该反应为吸热反应，若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，反应过程中容器的温度降低，平衡逆向移动，平衡时c(O2)<1 mol·L-1，B正确；
容器Ⅰ平衡时，c(O2)=1 mol·L-1，c(NO2)=4 mol·L-1，c(N2O5)=2 mol·L-1，平衡常数K==64，容器Ⅱ开始时Q==8v逆，C正确；
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答案
T1时K=64，根据v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·c(O2)、v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)，且平衡时v逆(NO2)=2v正(N2O5)，可知K=，当温度改变为T2时，若k正=k逆，即K=2，正反应吸热，则T212.(2024·浙江6月选考，11)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得
5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
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答案
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性=×100%
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
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答案
A.反应活化能：Ⅰ<Ⅱ
B.500 ℃时，0~5 min反应Ⅰ的平均速率为：v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·
min-1
C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
√
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答案
由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；
由表可知，500 ℃时，乙烷的转化率为9.0%，此温度下乙烯的选择性为80.0%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为2 mol×9.0%×80.0%=0.144 mol，则0~5 min
反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)==2.88×10-3 mol·L-1·min-1，B正确；
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
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答案
其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；
其他条件不变，增大投料比投料，可提高CO2的转化率，C2H6转化率降低，D错误。
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
13.[2021·海南，16(5)]溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：__________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
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答案
游客呼出的CO2可与钟乳石的主要成分CaCO3发生可逆反应：CO2+H2O+CaCO3 Ca2++2HC，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被破坏
高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为
①2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) ΔH1=-227 kJ·mol-1
②8CuO(s)+CH4(g) 4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-348 kJ·mol-1
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答案
14.[2021·福建，13(4)(5)]化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于
(4)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985 ℃时O2的平衡转化率α(O2)= (保留2位有效数字)。
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答案
58%
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答案
设往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气的物质的量为1 mol，氧气的物质的量分数x(O2)为21%，则氧气的物质的量为0.21 mol，空气中其他气体的物质的量为0.79 mol，由图可知，985 ℃时达到平衡时氧
气的物质的量分数x(O2)为10%，则达到平衡时气体的物质的量为，变化的氧气的物质的量为(1-) mol，O2的平衡转化率α(O2)=
×100%≈58%。
(5)根据如图，x(O2)随温度升高而增大的原因是
。 反应温度必须控制在1 030 ℃以下，原因是___________
。
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答案
反应①为放热反应，温度升高平衡左移
1 030 ℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧
温度高于
15.能源的合理开发和利用、低碳减排是人类正在努力解决的大问题。
(1)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-156.9 kJ·mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.1 kJ·mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500 ℃左右，其主要原因为_____________
______________________________________________________________
。
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答案
温度低于
500 ℃，反应速率小；温度高于500 ℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成
(2)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100 kPa发生
反应：CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当=1时NO的平衡转化率~、T3 K下NO的平衡转化率~的关系分别如图。
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答案
①能表示此反应已经达到平衡的是______
(填字母)。
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
C
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答案
该反应前后气体计量数不变，故气体体积也始终不变，混合气体的平均相对分子质量保持不变，不能证明反应达到平衡，A、B错误；
随着反应的进行一氧化氮的量减少，氮气的量增大，则不再变化可以证明反应达到平衡，C正确。
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答案
②表示T3 K时NO的平衡转化率~的关系曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，T1 (填“>”或“<”)T2。
Ⅱ
>
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答案
由反应CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)
+2H2O(g)可知，随着增大，即增大NO
的投入量，平衡正向移动，CH4的转化率增大而NO的转化率减小，由图示信息可知，曲
线Ⅱ表示T3 K时NO的平衡转化率~的关
系；升高温度平衡逆向移动，则NO的平衡转化率减小，由图中曲线Ⅰ表示=1时NO的平衡转化率~关系，T越大，则越小，NO的平衡转化率越小，故T1>T2。
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答案
③在=1、T2 K时，CH4的平衡分压为 。
45 kPa
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答案
由图示信息可知，在=1、T2 K下，NO的平衡转化率为40%，根据三段式分析可知，
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
起始/mol a a 0 0 0
转化/mol 0.1a 0.4a 0.2a 0.1a 0.2a
平衡/mol 0.9a 0.6a 0.2a 0.1a 0.2a
则此时CH4的平衡分压为p(CH4)=×100 kPa=45 kPa。
16.(2024·郑州模拟)(1)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g) ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2∶1、1∶1、1∶2、1∶3，平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
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答案
①表示=1∶2的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
Ⅱ
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答案
=1∶2的曲线是Ⅱ。
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答案
②T3 (填“>”或“<”)T4，原因是
_______________________________________________________________________________________________________________
_________________。
>
该反应是放热反应，C3H8与O2起始物质的量比相同时，升高温度，平衡逆向移动，C3H8体积分数增大，故横坐标向左是升高温度，所以T3>T4
③M点时，O2的转化率是 (保留三位有效数字)。
27.3%
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答案
由图可知， M点时，起始=1∶1，平衡时丙烷的体积分数为20%，设丙烷和氧气的起始物质的量都为1 mol，平衡时生成a mol丙烯，由题意可建立如下三段式：
C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g)
始/mol 1 1 0 0
变/mol a 0.5a a a
平/mol 1-a 1-0.5a a a
×100%=20%，解得a=×100%≈27.3%。
(2)在HZSM 5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CH3OH(g) C3H6(g)+
3H2O(g) ΔH，一定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(C3H6)=0.6 mol，下列说法正确的是 (填字母)。
A.HZSM 5能提高该反应的平衡转化率
B.达到平衡时，再向容器中通入1.5 mol CH3OH(g)，重新达到平衡时C3H6的浓
度增大
C.达到平衡后，再通入物质的量均为0.6 mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g)，
此时平衡逆向移动
D.若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(H2O)=
1.6 mol，则ΔH<0
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答案
BC
返回第十章 第48练 影响化学平衡的因素
分值：100分
(选择题1~12题，每小题6分，共72分)
1.(2024·北京西城模拟)下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.FeS可用于除去废水中的Hg2+
B.25~100 ℃，随温度升高，纯水的pH减小
C.加热FeCl3溶液，液体由黄色变为红褐色
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0，采用高温提高单位时间内SO3的产率
2.(2024·南京模拟)制备光电子功能材料ZnS可通过自发反应ZnO(s)+H2S(g)ZnS(s)+H2O(g) ΔH>0。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔS<0
B.其他条件相同，缩小容器体积，达到新平衡时减小
C.其他条件相同，升高体系温度，H2S的平衡转化率增大
D.其他条件相同，使用催化剂加快正反应速率，减慢逆反应速率
3.(2025·南昌模拟预测)反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是( )
A.温度、容积不变时，通入SO2气体
B.移走一部分NH4HS固体
C.容器体积不变，充入HCl气体
D.保持压强不变，充入氮气
4.一定条件下：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
5.在水溶液中，Cr呈黄色，Cr2呈橙色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2+H2O2Cr+2H+，下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙色
B.该反应是氧化还原反应
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大
D.向体系中加入少量水，平衡逆向移动
6.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A.升高温度，该反应的平衡常数减小
B.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
7.对于反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1，下列有关说法正确的是( )
A.升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B.若容器体积不变，密度不变时说明该反应达到化学平衡状态
C.其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变
D.增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率
8.某温度下，反应2A(g)B(g) ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后=a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时=b，下列叙述正确的是( )
A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则aB.若a=b，则该反应中可能使用了催化剂
C.若其他条件不变，升高温度，则aD.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
9.Deacon催化氧化法将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH，研究发现CuCl2(s)催化反应的过程如下：
反应ⅰ：2CuCl2(s)2CuCl(s)+Cl2(g)
反应ⅱ：2CuCl(s)+O2(g)2CuO(s)+Cl2(g)
反应ⅲ：……
下列关于Deacon催化氧化法制Cl2的说法正确的是( )
A.反应 ⅰ 增大压强，达到新平衡后Cl2浓度减小
B.反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)在任何温度下都能自发进行
C.由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率
D.推断反应 ⅲ 应为CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)
10.(2024·江西新余模拟)苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如图反应来制备。
在T1 ℃、10 MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)∶n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。
10 min 20 min 30 min 40 min 50 min
甲 20.5% 39.0% 54.5% 60.0% 60.0%
乙 23.5% 44.5% 61.0% 66.8% x
丙 25.0% 45.5% 63.8% 74.0% 80.0%
下列说法正确的是( )
A.20 min内，乙苯的平均反应速率[v(乙苯)=]从大到小的顺序是丙>乙>甲
B.若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变大
C.T1 ℃时，该反应的Kp= MPa
D.50 min时，容器丙中的反应已达到平衡状态
11.(2024·黑龙江大庆模拟)在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。实验测得：v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数。下列说法错误的是( )
容器 编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1)
c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2)
Ⅰ 4 0 0 1
Ⅱ 1 2 0.5
A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大
B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L-1
C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆
D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T212.(2024·浙江6月选考，11)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是( )
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性=×100%
A.反应活化能：Ⅰ<Ⅱ
B.500 ℃时，0~5 min反应Ⅰ的平均速率为：v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
13.(2分)[2021·海南，16(5)]溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因： 。
14.(6分)[2021·福建，13(4)(5)]化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为
①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s) ΔH1=-227 kJ·mol-1
②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-348 kJ·mol-1
(4)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985 ℃时O2的平衡转化率α(O2)= (保留2位有效数字)。
(5)根据上图，x(O2)随温度升高而增大的原因是 。
反应温度必须控制在1 030 ℃以下，原因是 。
15.(10分)能源的合理开发和利用、低碳减排是人类正在努力解决的大问题。
(1)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-156.9 kJ·mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.1 kJ·mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500 ℃左右，其主要原因为 。
(2)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100 kPa发生反应：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当=1时NO的平衡转化率~、T3 K下NO的平衡转化率~的关系分别如图。
①能表示此反应已经达到平衡的是 (填字母)。
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T3 K时NO的平衡转化率~的关系曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，T1 (填“>”或“<”)T2。
③在=1、T2 K时，CH4的平衡分压为 。
16.(10分)(2024·郑州模拟)(1)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2∶1、1∶1、1∶2、1∶3，平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
①表示=1∶2的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②T3 (填“>”或“<”)T4，原因是 。
③M点时，O2的转化率是 (保留三位有效数字)。
(2)在HZSM 5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH，一定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(C3H6)=0.6 mol，下列说法正确的是 (填字母)。
A.HZSM 5能提高该反应的平衡转化率
B.达到平衡时，再向容器中通入1.5 mol CH3OH(g)，重新达到平衡时C3H6的浓度增大
C.达到平衡后，再通入物质的量均为0.6 mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g)，此时平衡逆向移动
D.若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(H2O)=1.6 mol，则ΔH<0
答案精析
1.D 2.C
3.B [A项，2H2S+SO23S+2H2O，通入SO2气体使平衡正向移动；C项，NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)，充入HCl气体使平衡正向移动；D项，保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。]
4.D 5.C
6.A [反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)正反应是一个熵减的自发反应，故可判断该反应是放热反应，所以升高温度，该反应的平衡常数减小，A正确；该反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，B错误；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4，反应温度应选50 ℃，C错误；Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数K==2×10-5，第二阶段反应为Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)，平衡常数K===5×104，故Ni(CO)4分解率较高，D错误。]
7.C [升高体系温度，正、逆反应速率都增大，故A错误；该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据ρ=可知该反应的气体密度始终不变，故B错误；平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；增大体系的压强，平衡逆移，N2O4的平衡转化率降低，故D错误。]
8.B 9.D
10.C [正反应气体体积增大，恒压条件下，充入氮气越多，乙苯分压越小，反应速率越慢，故20 min内，乙苯的平均反应速率从大到小的顺序是甲>乙>丙，故A错误；将恒压条件改为恒容条件，相当于对原平衡体系加压，则反应向气体体积减小的方向进行，则乙苯的平衡转化率降低，故B错误；由表格知，T1 ℃时，甲在40 min后转化率不变，即反应达到平衡状态，此时乙苯转化率为60%，设起始时乙苯的物质的量为1 mol，则氮气物质的量也为1 mol，则平衡时，乙苯为0.4 mol，苯乙烯为0.6 mol，氢气为0.6 mol，则平衡时总物质的量为0.4 mol+0.6 mol+0.6 mol+1 mol=2.6 mol，则Kp= MPa= MPa，故C正确；由表格知，T1 ℃时，丙在50 min时，乙苯转化率为80%，设起始时乙苯的物质的量为1 mol，氮气物质的量为9 mol，则平衡时，乙苯为0.2 mol，苯乙烯为0.8 mol，氢气为0.8 mol，平衡时总物质的量为0.2 mol+0.8 mol+0.8 mol+9 mol=10.8 mol，则Qp= MPa= MPa< MPa，所以容器丙中的反应未达到平衡状态，D错误。]
11.A
12.D [由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500 ℃时，乙烷的转化率为9.0%，此温度下乙烯的选择性为80.0%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为2 mol×9.0%×80.0%=0.144 mol，则0~5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)==2.88×10-3 mol·L-1·min-1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比投料，可提高CO2的转化率，C2H6转化率降低，D错误。]
13.游客呼出的CO2可与钟乳石的主要成分CaCO3发生可逆反应：CO2+H2O+CaCO3Ca2++2HC，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被破坏
14.(4)58% (5)反应①为放热反应，温度升高平衡左移 温度高于1 030 ℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧
15.(1)温度低于500 ℃，反应速率小；温度高于500 ℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成 (2)①C ②Ⅱ > ③45 kPa
16.(1)①Ⅱ ②< 该反应是放热反应，C3H8与O2起始物质的量比相同时，升高温度，平衡逆向移动，C3H8体积分数增大，故横坐标向左是升高温度，所以T3解析 (1)①减小相当于增大氧气的浓度，平衡向正反应方向移动，丙烷的转化率增大，体积分数减小，则表示=1∶2的曲线是Ⅱ。③由图可知， M点时，起始=1∶1，平衡时丙烷的体积分数为20%，设丙烷和氧气的起始物质的量都为1 mol，平衡时生成a mol丙烯，由题意可建立如下三段式：
C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)
始/mol 1 1 0 0
变/mol a 0.5a a a
平/mol 1-a 1-0.5a a a
×100%=20%，解得a=，则氧气的转化率为×100%≈27.3%。