第36讲 化学平衡移动 化学反应方向(基础课)
1．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 2．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。 3．了解化学反应的方向判断。
化学平衡移动
1．化学平衡移动的过程
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向______________________________________移动。
(2)v正＝v逆：___________________________________________平衡移动。
(3)v正
3．影响化学平衡的外界因素
(1)浓度对平衡的影响
①其他条件不变时，增大反应物浓度，平衡向__________方向移动；同理，减小反应物浓度，平衡向__________方向移动。
②根据浓度商(Q)和平衡常数(K)判断平衡移动
a．当Q＝K时，反应处于平衡状态；
b．当Q>K时，平衡向______________________________方向移动；
c．当Q③应用：工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
(2)压强对平衡的影响
其他条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积________的方向移动；减小压强，会使平衡向气体体积________的方向移动。
(3)温度对平衡的影响
其他条件不变时，升高温度，平衡向________反应方向移动；降低温度，平衡向________反应方向移动。
①改变压强，对于反应前后气体体积不变的反应，平衡不移动，v正、v逆同倍数改变。
②平衡混合物中都是固体或液体时，改变压强，平衡不移动。
③恒温恒容条件通“惰性气体”，各组分浓度不变，v正、v逆不变，平衡不移动；恒温恒压通“惰性气体”，各组分浓度同倍数减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。
④催化剂能改变正、逆反应的活化能，同倍数改变v正、v逆，对平衡移动无影响，只能改变到达平衡的时间。
4．影响化学平衡移动因素的v-t图像分析
某温度下，在密闭容器中，SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：
(1)加催化剂对化学反应速率影响的图像是______，平衡______移动。
(2)升高温度对化学反应速率影响的图像是______，平衡向__________方向移动。
(3)增大反应容器容积对化学反应速率影响的图像是____，平衡向________方向移动。
(4)增大O2的浓度对化学反应速率影响的图像是______，平衡向__________方向移动。
(5)恒温恒压通入N2对化学反应速率的影响图像是______，平衡向__________方向移动。
5．勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够________________的方向移动。如反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在一定温度下达到平衡时c(N2)＝a mol·L-1，压强为p，在恒温下，将容器容积缩小一半，达到平衡时，c′(N2)______2a mol·L-1，p′______2p。
①勒夏特列原理仅适用于判断平衡移动方向，不适用于改变条件后平衡不发生移动的情况。
②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)改变条件，v正、v逆均变化时平衡一定移动。 ( )
(2)反应达到平衡状态时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。 ( )
(3)升高温度，平衡向正反应方向移动，v正增大，v逆减小。 ( )
(4)平衡向正反应方向移动，生成物的浓度一定增大。 ( )
(5)对于反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大。 ( )
化学平衡移动与转化率变化
1．(2025年1月·河南高考适应性考试)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α 羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)·c(P)和v-1＝k-1c(Q)，k1和k-1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正、逆反应的活化能。ln k与 关系如图所示。下列说法正确的是( )
＋
A．E1>E－1
B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时
D．加入催化剂可以提高N的平衡转化率
2．一定温度下，1 L密闭容器中发生反应：A(g)＋2B(g) C(g)，平衡时A、B、C的浓度分别为1 mol·L-1、和1.5 mol·L-1，在温度不变的条件下，再充入1 mol A、1 mol B和1 mol C，此时平衡移动方向为________(填“向右”“向左”或“不移动”)。
3．对于一定条件下的可逆反应，达到化学平衡后，只改变一种条件，按要求回答下列问题：
甲：A(g)＋B(g) C(g) ΔH<0
乙：A(s)＋B(g) C(g) ΔH<0
丙：A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH>0
(1)升高温度，平衡移动的方向分别为甲______(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙______；丙________。此时反应体系的温度均比原来的________(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙______；丙________。
(2)增大压强，使体系体积缩小为原来的。
①平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙__________；丙________。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为甲___________________________；
乙______________；丙______________。
4．对于以下三个反应，从反应开始进行至达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)
达到平衡后，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)
达到平衡后，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)
达到平衡后，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________。
虚拟法比较平衡状态
5．一定条件下存在反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。图1、图2表示起始时容器甲、丙的体积都是V，容器乙、丁的体积都是；向容器甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温；向容器乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。
请回答下列问题：
(1)图1达平衡，α(SO2)：甲________(填“>”“<”或“＝”，下同)乙，K：K甲________K乙。
(2)图2达平衡，α(SO2)：丙________丁，c(SO2)：丙________丁。
(3)甲、丙达平衡，α(SO2)：甲__________丙，SO2体积分数：甲________丙。
虚拟法分析平衡移动
(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)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
工业合成氨与反应条件的调控
1．工业合成氨的条件控制
(1)反应原理：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。
(2)根据反应特点可选择的条件
①增大合成氨反应速率的措施有：_________________、__________________、____________________和______________。
②提高平衡混合气中NH3含量的措施有：_________________、________________和____________________。
(3)反应条件的控制
①压强：10 MPa～30 MPa。压强越大，转化率越大，但对______________的要求就越高，需要的________也越大。
②温度：400～500 ℃。温度要适宜，既要保证反应有较快的速率，又要使反应物的转化率不能太低，并且该反应的催化剂在该温度下________最大。
③催化剂：使用催化剂可提高反应的速率。
④浓度：迅速冷却使________液化，降低c(NH3)，平衡向____________移动。
⑤循环操作：将分离出NH3的原料气循环使用，提高原料的利用率。
2．化学反应调控的一般原则
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 ①增大易得廉价原料浓度，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 ②循环操作
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的要求
1．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有
Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋247 kJ·mol-1
Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ·mol-1
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是________(填字母，下同)。
A．低温低压 B．低温高压
C．高温低压 D．高温高压
(2)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R＝(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：
温度/℃ 480 500 520 550
CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8
R 2.6 2.4 2.1 1.8
下列说法不正确的是________。
A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率
B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高
C．温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小
D．改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大
2．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表：
温度 不同压强下SO2的转化率(%)
1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa
450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
(1)应选择的温度是________，理由是__________________________________
__________________________________________________________________。
(2)应采用的压强是_________________________________________________。
(3)生产中通入过量空气的目的是______________________________________
__________________________________________________________________。
化学反应的方向
1．自发过程(自发反应)
(1)定义：一定条件下不需要外界作用就能进行的过程(或反应)。
(2)特点
①大多数________反应(ΔH______0)可以自发进行。
②大多数混乱度________的反应(熵变ΔS______0)可以自发进行。
自发反应(过程)指的是在一定条件下有自发进行的倾向而不一定发生，如燃烧反应是自发反应，但在常温下不一定燃烧。ＫＫ
2．熵与熵变
(1)熵：描述体系____________的物理量，符号为S。熵值越大，体系__________越大。
(2)熵变：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。
(3)常见的熵增过程
①同一种物质由固态到液态再到气态：S(s)②反应后气体物质的量________的反应。
③固体参加生成气体的反应，如C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。
3．化学反应方向的判定
(1)判定依据
(2)一般规律
①ΔH______0、ΔS______0，任何温度下都能自发进行。
②ΔH______0、ΔS______0，任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，________对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0、ΔS<0时，________下反应能自发进行；当ΔH>0、ΔS>0时，________下反应能自发进行。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向。
( )
(2)H2O分解为H2和O2是吸热反应，故该反应任何条件下都不能自发进行。
( )
(3)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0，此反应可以自发的条件是高温。 ( )
(4)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)是熵增的反应。 ( )
1．(人教版选择性必修1内容改编)在298 K和100 kPa压强下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别如下：
物质 S/(J·mol-1·K-1) ΔH/(kJ·mol-1) ρ/(kg·m-3)
C(s，金刚石) 2.4 －395.40 3 513
C(s，石墨) 5.7 －393.51 2 260
此条件下，对于反应C(s，石墨)===C(s，金刚石)，下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol-1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
2．回答下列问题：
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO 2CO2＋N2。若反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH______(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0。
①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。
(4)已知CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋218 kJ·mol-1，该反应能够自发进行的反应条件是________。
(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。
1．(2024·黑吉辽卷，T18节选)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g) ΔH1＝－57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1)ΔS________(填“>”或“<”)0；T3＝________℃。
(2)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。
A．增大HCl的流速
B．将温度升高40 ℃
C．增大n(HCl)∶n(O2)
D．使用更高效的催化剂
(3)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
根据图1和图2，当HCl流速为0.10 mol·h-1，温度为T2时，n(HCl)∶n(O2)＝4∶3比n(HCl)∶n(O2)＝4∶4的HCl转化率低的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
2．(2024·北京卷，节选)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。
(1)第Ⅰ步反应的化学方程式为__________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2n mol NO和n mol O2进行反应。在不同压强下(p1、p2)，反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
350 ℃，2NO＋O2 2NO2的Kp＝________(用含p2的式子表示)。
3．(2024·安徽卷，节选)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH4。C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4________0(填“>”“<”或“＝”)。结合该图，下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是________(填标号)。
a．600 ℃，0.6 MPa
b．700 ℃，0.7 MPa
c．800 ℃，0.8 MPa
题中C2H6直接脱氢反应的ΔS________0，理由是__________________________
____________________________________________________________________。
第36讲 化学平衡移动 化学反应方向(基础课)
考点一
[必备知识梳理]
2．(1)正反应方向 (2)不发生 (3)逆反应方向
3．(1)正反应 逆反应 逆反应 正反应 (2)减小 增大
(3)吸热 放热
4．(1)C 不 (2)A 逆反应 (3)D 逆反应 (4)B 正反应 (5)D 逆反应
5．减弱这种改变 < <
易错辨析 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
[关键能力提升]
1．B [由ln k与关系图可知，随着温度升高，ln k逐渐增大，且ln k-1增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。该反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即E12．解析：K＝＝0.375，此时Q＝≈0.139<0.375，平衡向右移动。
答案：向右
3．(1)向左 向左 向右 高 减小 减小 不变 (2)①向右 不移动 不移动 ②p甲4．(1)正反应 减小 增大 (2)正反应 不变 不变 (3)正反应 增大 减小
5．解析：(1)甲、乙相比，平衡时，乙中温度高，正向程度小，乙中α(SO2)较小。(2)丙、丁相比，平衡时，丁中温度高，正向程度小，丁中α(SO2)较小，c(SO2)较大。(3)甲、丙相比，平衡时甲中压强大，甲中α(SO2)较大。
答案：(1)> > (2)> < (3)> <
考点二
[必备知识梳理]
1．(2)升高温度 增大压强 增大反应物的浓度 使用催化剂 降低温度 增大压强 增大反应物浓度 (3)材料、设备 动力 活性 NH3 生成NH3的方向
[关键能力提升]
1．解析：(1)反应Ⅰ是一个反应前后气体体积增大的吸热反应、反应Ⅱ是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，升高温度、减小压强有利于反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡正向移动，所以要提高CO2的转化率，应该选取高温低压条件。(2)A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大，Δn(CO2)增大的倍数大于Δn(CH4)增大的倍数，所以R值提高，故A正确；B．根据表中数据知，温度越低，CH4的转化率越低，R值越大，Δn(CO2)增大的倍数比Δn(CH4)大，根据氢原子守恒知，含氢产物中H2O占比越高，故B正确；C．两个反应都是吸热反应，温度升高，CH4、CO2转化率均增大，故C错误；D．改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率，如果CO2转化率减小，R值不一定增大，故D正确。
答案：(1)C (2)C
2．(1)450 ℃ 该反应是放热反应，升高温度，转化率降低；在450 ℃时，反应物的转化率较高 (2)1×105 Pa (3)增大O2浓度，提高SO2的转化率
考点三
[必备知识梳理]
1．(2)放热 < 增大 >
2．(1)混乱程度 混乱度 (3)增加
3．(1)< > >0 ＝0 <0 (2)< > > < 温度 低温 高温
易错辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)√
[关键能力提升]
1．D [由题给数据可知C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.89 kJ·mol-1，ΔS＝－3.3 J·mol-1·K-1，A项错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，故石墨比金刚石稳定，C项错误；ΔS的单位是J·mol-1·K-1，而ΔH的单位是kJ·mol-1，单位统一后，代入公式ΔG＝ΔH－TΔS＝1.89 kJ·mol-1－298×(－3.3×10-3)kJ·mol-1＝2.873 4 kJ·mol-1，B项错误；由于金刚石的密度大于石墨，故相同质量的金刚石的体积小于石墨，石墨转变为金刚石是一个体积减小的过程，增大压强，有利于把石墨转化为金刚石，故超高压条件下，石墨有可能转变为金刚石，D项正确。]
2．解析：(1)由于CO在O2中燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和O2的反应为吸热反应，ΔH>0，根据化学方程式可知，反应前后气体的体积增加，ΔS>0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下ΔS<0，常温下反应能够自发进行，则ΔH<0。(3)①根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，已知ΔH>0、ΔS>0，则常温下不能自发进行；②该反应的ΔH>0、ΔS>0，高温条件下能使ΔG＝ΔH－TΔS<0，而常温条件下ΔG＝ΔH－TΔS>0，则该反应中温度能成为反应进行方向的决定因素。(4)该反应的ΔS>0、ΔH>0，则高温时ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG＝ΔH－TΔS<0，ΔH>0，则ΔS>0。
答案：(1)> > 不能 (2)< (3)①不能 ②能 (4)高温 (5)>
[高考真题 衍生变式]
1．解析：(1)反应2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)前后的气体分子数目在减小，所以该反应ΔS<0，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440 ℃，T3为360 ℃。(2)A．增大HCl的流速，由图像可知，HCl的转化率在减小，不符合题意；B．M点对应温度为360 ℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；C．增大n(HCl)∶n(O2)，HCl的转化率减小，不符合题意；D．使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，符合题意；故选BD。(3)图中在较高流速下，T3温度下HCl的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。(4)由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)＝n(O2)＝4 mol，可列出三段式
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)
起始量/mol 4 4 0 0
变化量/mol 3.2 0.8 1.6 1.6
平衡量/mol 0.8 3.2 1.6 1.6
则K＝＝6。
答案：(1)< 360 (2)BD (3)流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率较小，故单位时间内氯化氢的转化率低 (4)6
真题变式 当n(HCl)∶n(O2)＝4∶3时，O2的相对物质的量较小，相当于减少O2的浓度平衡逆向移动，HCl的转化率减小
2．解析：(1)第Ⅰ步反应为氨的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)2NO＋O2 2NO2，反应前后气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1>p2，根据V＝nR，x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。
答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)2NO＋O2 2NO2，反应前后气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1>p2，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响
真题变式 解析：列三段式
2NO＋O2 2NO2
n(始) 2n n 0
Δn 1.2n 0.6n 1.2n
n平 0.8n 0.4n 1.2n
p平 p2 p2 p2
Kp＝。
答案：
3．解析：从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4>0。a．600 ℃，0.6 MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误；b．700 ℃，0.7 MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确；c．800 ℃，0.8 MPa时，C2H6的平衡转化率接近80%，c错误；故答案选b。
答案：> b
真题变式 > 该反应为气体分子数增多的反应
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第36讲 化学平衡移动 化学反应方向(基础课)
第一篇 考点突破
第四部分 化学反应原理
第七章 化学反应速率与化学平衡
1．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。
2．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。
3．了解化学反应的方向判断。
考点一 化学平衡移动
1．化学平衡移动的过程
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向__________移动。
(2)v正＝v逆：______平衡移动。
(3)v正正反应方向
不发生
逆反应方向
3．影响化学平衡的外界因素
(1)浓度对平衡的影响
①其他条件不变时，增大反应物浓度，平衡向______方向移动；同理，减小反应物浓度，平衡向______方向移动。
②根据浓度商(Q)和平衡常数(K)判断平衡移动
a．当Q＝K时，反应处于平衡状态；
b．当Q>K时，平衡向______方向移动；
c．当Q正反应
逆反应
逆反应
正反应
③应用：工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
(2)压强对平衡的影响
其他条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积____的方向移动；减小压强，会使平衡向气体体积____的方向移动。
(3)温度对平衡的影响
其他条件不变时，升高温度，平衡向____反应方向移动；降低温度，平衡向____反应方向移动。
减小
增大
吸热
放热
①改变压强，对于反应前后气体体积不变的反应，平衡不移动，
v正、v逆同倍数改变。
②平衡混合物中都是固体或液体时，改变压强，平衡不移动。
③恒温恒容条件通“惰性气体”，各组分浓度不变，v正、v逆不变，平衡不移动；恒温恒压通“惰性气体”，各组分浓度同倍数减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。
④催化剂能改变正、逆反应的活化能，同倍数改变v正、v逆，对平衡移动无影响，只能改变到达平衡的时间。
4．影响化学平衡移动因素的v-t图像分析
某温度下，在密闭容器中，SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：
(1)加催化剂对化学反应速率影响的图像是__，平衡__移动。
(2)升高温度对化学反应速率影响的图像是__，平衡向______方向移动。
(3)增大反应容器容积对化学反应速率影响的图像是__，平衡向______方向移动。
(4)增大O2的浓度对化学反应速率影响的图像是__，平衡向______方向移动。
(5)恒温恒压通入N2对化学反应速率的影响图像是__，平衡向______方向移动。
C
不
A
逆反应
D
逆反应
B
正反应
D
逆反应
5．勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够____________的方向移动。如反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在一定温度下达到平衡时c(N2)＝a mol·L-1，压强为p，在恒温下，将容器容积缩小一半，达到平衡时，c′(N2)____
2a mol·L-1，p′____2p。
减弱这种改变
<
<
①勒夏特列原理仅适用于判断平衡移动方向，不适用于改变条件后平衡不发生移动的情况。
②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)改变条件，v正、v逆均变化时平衡一定移动。 ( )
(2)反应达到平衡状态时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。 ( )
(3)升高温度，平衡向正反应方向移动，v正增大，v逆减小。 ( )
(4)平衡向正反应方向移动，生成物的浓度一定增大。 ( )
(5)对于反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大。 ( )
×
×
×
×
×
考向1 化学平衡移动与转化率变化
1．(2025年1月·河南高考适应性考试)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α-羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)·c(P)和v－1＝k－1c(Q)，k1和k－1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E－1分别为正、逆反应的活化能。ln k与 关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．E1>E－1
B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时
D．加入催化剂可以提高N的平衡转化率
√
B [由ln k与关系图可知，随着温度升高，ln k逐渐增大，且ln k－1增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。该反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即E12．一定温度下，1 L密闭容器中发生反应：A(g)＋2B(g) C(g)，平衡时A、B、C的浓度分别为1 mol·L-1、和
1.5 mol·L-1，在温度不变的条件下，再充入1 mol A、1 mol B和
1 mol C，此时平衡移动方向为________(填“向右”“向左”或“不移动”)。
[解析] K＝＝0.375，此时Q＝≈0.139<0.375，平衡向右移动。
向右
3．对于一定条件下的可逆反应，达到化学平衡后，只改变一种条件，按要求回答下列问题：
甲：A(g)＋B(g) C(g) ΔH<0
乙：A(s)＋B(g) C(g) ΔH<0
丙：A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH>0
(1)升高温度，平衡移动的方向分别为甲______(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙______；丙________。此时反应体系的温度均比原来的________(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙______；丙________。
向左
向左
向右
高
减小
减小
不变
(2)增大压强，使体系体积缩小为原来的。
①平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙__________；丙________。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、
p′乙、p′丙，p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为甲__________________；乙______________；丙______________。
向右
不移动
不移动
p甲p′乙＝2p乙
p′丙＝2p丙
4．对于以下三个反应，从反应开始进行至达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)
达到平衡后，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________。
正反应
减小
增大
(2)2HI(g) I2(g)＋H2(g)
达到平衡后，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)
达到平衡后，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________。
正反应
不变
不变
正反应
增大
减小
考向2 虚拟法比较平衡状态
5．一定条件下存在反应：2SO2(g)＋O2(g)
；向容器甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温；向容器乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。
请回答下列问题：
(1)图1达平衡，α(SO2)：甲________(填“>”“<”或“＝”，下同)乙，K：K甲________K乙。
(2)图2达平衡，α(SO2)：丙________丁，c(SO2)：丙________丁。
(3)甲、丙达平衡，α(SO2)：甲__________丙，SO2体积分数：甲________丙。
>
>
>
<
>
<
[解析] (1)甲、乙相比，平衡时，乙中温度高，正向程度小，乙中α(SO2)较小。(2)丙、丁相比，平衡时，丁中温度高，正向程度小，丁中α(SO2)较小，c(SO2)较大。(3)甲、丙相比，平衡时甲中压强大，甲中α(SO2)较大。
虚拟法分析平衡移动
(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)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
考点二 工业合成氨与反应条件的调控
1．工业合成氨的条件控制
(1)反应原理：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。
(2)根据反应特点可选择的条件
①增大合成氨反应速率的措施有：__________、__________、________________和__________。
②提高平衡混合气中NH3含量的措施有：________、________和______________。
升高温度
增大压强
增大反应物的浓度
使用催化剂
降低温度
增大压强
增大反应物浓度
(3)反应条件的控制
①压强：10 MPa～30 MPa。压强越大，转化率越大，但对__________的要求就越高，需要的____也越大。
②温度：400～500 ℃。温度要适宜，既要保证反应有较快的速率，又要使反应物的转化率不能太低，并且该反应的催化剂在该温度下____最大。
材料、设备
动力
活性
③催化剂：使用催化剂可提高反应的速率。
④浓度：迅速冷却使____________液化，降低c(NH3)，平衡向______________移动。
⑤循环操作：将分离出NH3的原料气循环使用，提高原料的利用率。
NH3
生成NH3的方向
2．化学反应调控的一般原则
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 ①增大易得廉价原料浓度，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
②循环操作
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的要求
1．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有
Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋247 kJ·mol-1
Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ·mol-1
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是________(填字母，下同)。
A．低温低压 B．低温高压
C．高温低压 D．高温高压
√
(2)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R＝(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：
温度/℃ 480 500 520 550
CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8
R 2.6 2.4 2.1 1.8
下列说法不正确的是________。
A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率
B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高
C．温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小
D．改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大
C
[解析] (1)反应Ⅰ是一个反应前后气体体积增大的吸热反应、反应Ⅱ是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，升高温度、减小压强有利于反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡正向移动，所以要提高CO2的转化率，应该选取高温低压条件。(2)A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大，Δn(CO2)增大的倍数大于Δn(CH4)增大的倍数，所以R值提高，故A正确；B．根据表中数据知，温度越低，CH4的转化率越低，R值越大，Δn(CO2)增大的倍数比Δn(CH4)大，根据氢原子守恒知，含氢产物中H2O占比越高，故B正确；C．两个反应都是吸热反应，温度升高，CH4、CO2转化率均增大，故C错误；D．改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率，如果CO2转化率减小，R值不一定增大，故D正确。
2．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表：
温度 不同压强下SO2的转化率(%)
1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa
450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
(1)应选择的温度是________，理由是__________________________
_________________________________________________________。
(2)应采用的压强是________________________________________。
(3)生产中通入过量空气的目的是____________________________。
450 ℃
该反应是放热反应，升高温
度，转化率降低；在450 ℃时，反应物的转化率较高
1×105 Pa
增大O2浓度，提高SO2的转化率
考点三 化学反应的方向
1．自发过程(自发反应)
(1)定义：一定条件下不需要外界作用就能进行的过程(或反应)。
(2)特点
①大多数____反应(ΔH__0)可以自发进行。
②大多数混乱度____的反应(熵变ΔS__0)可以自发进行。
放热
<
增大
>
自发反应(过程)指的是在一定条件下有自发进行的倾向而不一定发生，如燃烧反应是自发反应，但在常温下不一定燃烧。
2．熵与熵变
(1)熵：描述体系________的物理量，符号为S。熵值越大，体系______越大。
(2)熵变：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。
(3)常见的熵增过程
①同一种物质由固态到液态再到气态：S(s)②反应后气体物质的量____的反应。
③固体参加生成气体的反应，如C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。
混乱程度
混乱度
增加
3．化学反应方向的判定
(1)判定依据
<
>
>0
＝0
<0
(2)一般规律
①ΔH__0、ΔS__0，任何温度下都能自发进行。
②ΔH__0、ΔS__0，任何温度下都不能自发进行。
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，____对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0、ΔS<0时，____下反应能自发进行；当ΔH>0、ΔS>0时，____下反应能自发进行。
<
>
>
<
温度
低温
高温
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向。 ( )
(2)H2O分解为H2和O2是吸热反应，故该反应任何条件下都不能自发进行。 ( )
(3)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0，此反应可以自发的条件是高温。 ( )
(4)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)是熵增的反应。 ( )
×
×
√
√
1．(人教版选择性必修1内容改编)在298 K和100 kPa 压强下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别如下：
物质 S/(J·mol-1·K-1) ΔH/(kJ·mol-1) ρ/(kg·m-3)
C(s，金刚石) 2.4 －395.40 3 513
C(s，石墨) 5.7 －393.51 2 260
此条件下，对于反应C(s，石墨)===C(s，金刚石)，下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol-1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
√
D [由题给数据可知C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.89 kJ·mol-1，
ΔS＝－3.3 J·mol-1·K-1，A项错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，故石墨比金刚石稳定，C项错误；ΔS的单位是J·mol-1·K-1，而ΔH的单位是kJ·mol-1，单位统一后，代入公式ΔG＝ΔH－TΔS＝1.89 kJ·mol-1－298×(－3.3×10-3)kJ·mol-1＝2.873 4 kJ·mol-1，B项错误；由于金刚石的密度大于石墨，故相同质量的金刚石的体积小于石墨，石墨转变为金刚石是一个体积减小的过程，增大压强，有利于把石墨转化为金刚石，故超高压条件下，石墨有可能转变为金刚石，D项正确。]
2．回答下列问题：
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS________0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
>
>
不能
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO 2CO2＋N2。若反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH______(填“>”“<”或“＝”)0。
<
(3)已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0。
①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。
不能
能
(4)已知CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋218 kJ·mol-1，该反应能够自发进行的反应条件是________。
(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。
高温
>
[解析] (1)由于CO在O2中燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和O2的反应为吸热反应，ΔH>0，根据化学方程式可知，反应前后气体的体积增加，ΔS>0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下ΔS<0，常温下反应能够自发进行，则ΔH<0。(3)①根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，已知ΔH>0、ΔS>0，则常温下不能自发进行；②该反应的ΔH>0、ΔS>0，高温条件下能使ΔG＝ΔH－TΔS<0，而常温条件下ΔG＝ΔH－TΔS>0，则该反应中温度能成为反应进行方向的决定因素。(4)该反应的ΔS>0、ΔH>0，则高温时ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG＝ΔH－TΔS<0，ΔH>0，则ΔS>0。
高考真题 衍生变式
1．(2024·黑吉辽卷，T18节选)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g) ΔH1＝－57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和
440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1)ΔS________(填“>”或“<”)0；T3＝________℃。
(2)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。
A．增大HCl的流速
B．将温度升高40 ℃
C．增大n(HCl)∶n(O2)
D．使用更高效的催化剂
＜
360
BD
(3)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是_____________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率较小，故单位时间内氯化氢的转化率低
6
[解析] (1)反应2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)前后的气体分子数目在减小，所以该反应ΔS<0，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440 ℃，T3为360 ℃。
(2)A．增大HCl的流速，由图像可知，HCl的转化率在减小，不符合题意；B．M点对应温度为360 ℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；C．增大n(HCl)∶n(O2)，HCl的转化率减小，不符合题意；D．使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，符合题意；故选BD。
(3)图中在较高流速下，T3温度下HCl的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。(4)由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)＝n(O2)＝4 mol，可列出三段式
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)
起始量/mol 4 4 0 0
变化量/mol 3.2 0.8 1.6 1.6
平衡量/mol 0.8 3.2 1.6 1.6
则K＝＝6。
根据图1和图2，当HCl流速为0.10 mol·h-1，温度为T2时，n(HCl)∶n(O2)＝4∶3比n(HCl)∶n(O2)＝4∶4的HCl转化率低的原因是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
当n(HCl)∶n(O2)＝4∶3时，O2的相对物质的量较小，相当于减少O2的浓度平衡逆向移动，HCl的转化率减小
2．(2024·北京卷，节选)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。
(1)第Ⅰ步反应的化学方程式为______________________________。
4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入
2n mol NO和n mol O2进行反应。在不同压强下(p1、p2)，反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因：
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
_______________________________。
2NO＋O2 2NO2，反应前后气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1>p2，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响
[解析] (1)第Ⅰ步反应为氨的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)2NO＋O2 2NO2，反应前后气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1>p2，根据V＝nR，x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。
350 ℃，2NO＋O2 2NO2的Kp＝________(用含p2的式子表示)。
[解析] 列三段式
2NO ＋ O2 2NO2
n(始) 2n n 0
Δn 1.2n 0.6n 1.2n
n平 0.8n 0.4n 1.2n
p平 p2 p2 p2
Kp＝。
3．(2024·安徽卷，节选)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH4。C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4________0(填“>”“<”或“＝”)。结合该图，下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是________(填标号)。
a．600 ℃，0.6 MPa
b．700 ℃，0.7 MPa
c．800 ℃，0.8 MPa
>
b
[解析] 从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4>0。a．600 ℃，
0.6 MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误；b．700 ℃，
0.7 MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确；c．800 ℃，0.8 MPa时，C2H6的平衡转化率接近80%，c错误；故答案选b。
题中C2H6直接脱氢反应的ΔS_________________________0，理由是
_________________________________________________________。
>
该反应为气体分子数增多的反应
(建议用时：40分钟 总分：40分)
课时数智作业(三十六) 化学平衡移动 化学反应方向
题号
1
3
5
2
4
6
7
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共15分)
1．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。
题号
1
3
5
2
4
6
7
下列判断正确的是( )
A．增加c(CO)，平衡正向移动，但反应的平衡常数不变
B．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选30 ℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应的ΔS>0
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
A [平衡常数只与温度有关，则增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数不变，A正确；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，反应温度应高于其沸点，以便于分离出Ni(CO)4，则第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择50 ℃，B错误；由正反应的平衡常数K＝2×10-5可知，Ni(CO)4分解反应的平衡常数较大分解率较高，C错误；该反应气体的物质的量减少，ΔS<0，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
2．大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物。最新研究表明，[N(CH3)4]2SO4(s)能与SO2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂：[N(CH3)4]2SO4(s)＋SO2(g) [N(CH3)4]2S2O6(s) ΔH<0，则用[N(CH3)4]2SO4(s)吸收SO2的适宜条件为 ( )
A．高温、高压 B．低温、高压
C．高温、低压 D．低温、低压
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [正反应放热，则降低温度可使平衡向正反应方向移动，反应为气体体积减小的反应，则增大压强有利于平衡向正反应方向移动，答案为B。]
题号
1
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2
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6
7
3．丙烯酸是非常重要的化工原料之一，由甘油催化转化生成丙烯酸的过程为甘油(C3H8O3)丙烯醛(C3H4O)丙烯酸(C3H4O2)。
已知：反应Ⅰ：C3H8O3(g) C3H4O(g)＋2H2O(g) ΔH1>0 Ea1(活化能)
反应Ⅱ：2C3H4O(g)＋O2(g) 2C3H4O2(g) ΔH2>0 Ea2(活化能)
甘油在常压下沸点为290 ℃，工业生产选择反应温度为300 ℃常压下进行。下列说法错误的是( )
题号
1
3
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2
4
6
7
A．当H2O(g)的体积分数保持不变时，说明反应达到平衡状态
B．固体催化剂一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，增大甘油的平衡转化率
C．丙烯醛有毒，为了工业生产安全可选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂
D．若改变条件，增大反应Ⅱ的平衡常数，反应Ⅱ一定向正反应方向移动
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [随着反应的进行，H2O的体积分数增大，当H2O的体积分数不变时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以固体催化剂一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，但不影响甘油的平衡转化率，故B错误；活化能越小，反应越容易，丙烯醛有毒，为了工业生产安全可选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂，故C正确；只有温度能改变化学平衡常数，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度能增大化学平衡常数，则反应Ⅱ一定向正反应方向移动，故D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中存在平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B．对于反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D．对于反应2NO2 N2O4，增加NO2的浓度，NO2的转化率增大
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [缩小容器的容积，浓度增大，但反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)的平衡不移动，与勒夏特列原理无关，B符合题意。]
题号
1
3
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2
4
6
7
5．(2025·广州模拟)CO2氧化C2H6制备C2H4发生的主要反应为C2H6(g)＋CO2(g) C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) ΔH>0。向容积为2 L的恒容密闭容器中投入2 mol C2H6(g)和2 mol CO2(g)。不同温度下，测得5 min时(反应均未达到平衡，其他副反应均不消耗和生成乙烯)的相关数据见下表，下列说法正确的是( )
温度/℃ T1 T2 T3
乙烷转化率/% 2 9 18
乙烯选择性/% 93 80 62
题号
1
3
5
2
4
6
7
注：乙烯选择性＝×100%。
A．T1 ℃，5 min时，容器内C2H4的物质的量为0.04 mol
B．T2 ℃，0～5 min内，平均速率v(C2H4)＝0.014 4 mol·L-1·min-1
C．反应达到平衡后，其他条件不变，仅升高温度，平衡向逆反应方向移动
D．该反应仅在低温条件下能正向自发进行
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [由表格的数据可知，T1 ℃，5 min时，n(C2H4)＝2 mol×2%×93%＝0.037 2 mol，故A错误；T2 ℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%＝0.18 mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80%＝0.144 mol，则生成的乙烯的物质的量也为0.144 mol，则0～5 min内的平均反应速率v(C2H4)＝＝0.014 4 mol·L-1·min-1，故B正确；该反应为吸热反应，仅升高温度，平衡向正反应方向移动，故C错误；因ΔH>0，ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS<0时能自发进行，此时需要高温条件，故D错误。]
题号
1
3
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2
4
6
7
6．(10分)(2025·成都模拟)在催化剂a作用下将尾气转化为无污染的气体除去。向密闭容器中充入10 mol CO(g)和8 mol NO(g)发生反应：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) ΔH，测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。
题号
1
3
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2
4
6
7
(1)已知T2＞T1，则反应ΔH________(填“＞”“＝”或“＜”，下同)0，ΔS________0。(2分)
(2)该反应达到平衡后，为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率，可采取的措施________(填字母)。(2分)
a．改用高效催化剂
b．恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度
c．移去CO2
d．升高温度
e．缩小反应容器的容积
＜
＜
be
题号
1
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6
7
(3)在温度为T1、容器容积为4 L的条件下，反应进行到10 min时恰好在D点达到平衡。则从反应开始到平衡时，NO平均反应速率v(NO)＝__________________；若其他条件不变，升高温度，用分压表示的平衡常数Kp________(填“变大”“变小”或“不变”)。(5分)
(4)在X点，对反应容器升温的同时扩大容积，使体系压强减小，重新达到平衡状态可能为图中______(填A～F)点。(1分)
0.1 mol·L-1·min-1
变小
A
题号
1
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7
[解析] (1)已知T2＞T1，温度越高，NO的体积分数越大，故说明平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，正反应方向为放热反应，则反应ΔH＜0；反应后的气体分子数目减少，ΔS<0。
(2)a．改用高效催化剂，化学反应速率增大，但催化剂不能使平衡移动，NO的平衡转化率不变，不符合；b．恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度，相当于增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，NO的平衡转化率增大，符合；c．移去CO2，生成物的浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，不符合；d．升高温度，化学反应速率增大，但正反应为放热反应，平衡逆向移动，NO的平衡转化率减小，不符合；e．缩小反应容器的容积，相当于增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，NO的平衡转化率增大，符合。
题号
1
3
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4
6
7
(3)设NO的转化率为x，列三段式：
2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)
起始量/mol 8 10 0 0
转化量/mol 8x 8x 4x 8x
平衡量/mol 8－8x 10－8x 4x 8x
平衡时NO的体积分数为25%，则有＝25%，解得x＝50%，则v(NO)＝＝0.1 mol·L-1·min-1。若其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，生成物的平衡分压减小，反应物的平衡分压增大，Kp变小。
题号
1
3
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2
4
6
7
(4)由题图及反应可知，升温会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加，减压也会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加；所以升温和减压后，NO的体积分数必然增加，达到平衡状态时，NO的体积分数一定比X点对应的体积分数大，符合条件的只有A点。
题号
1
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4
6
7
7．(15分)(2025·重庆模拟)工业燃煤过程中产生大量含硫烟气，研究烟气脱硫具有重要意义。回答下列问题：
方法一：H2S还原脱硫
(1)已知：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－1 036 kJ·mol-1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－294 kJ·mol-1
H2O(l)＝H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol-1
则还原脱硫原理：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(g)＋2H2O(g) ΔH＝________________。(2分)
－66 kJ·mol-1
题号
1
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6
7
(2)在某恒温、恒容的密闭容器中，充入H2S和SO2发生反应：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)，下列描述可表示该反应达到平衡状态的有________(填字母)。(2分)
A．H2S的浓度保持不变
B．混合气体密度保持不变
C．c(H2S)∶c(SO2)＝2∶1
D．单位时间内生成H2O(g)和H2S(g)的量相等
ABD
题号
1
3
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2
4
6
7
方法二：CH4还原脱硫
反应原理：
Ⅰ．2SO2(g)＋CH4(g) 2S(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH1＝－316.7 kJ·mol-1
Ⅱ．CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋247.3 kJ·mol-1
题号
1
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5
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6
7
(3)在不同催化剂的条件下，SO2的转化率随温度变化的曲线如图所示。
题号
1
3
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2
4
6
7
综合考虑，工业生成过程中选择的最佳催化剂是______________；
若选择催化剂Cat．2，SO2的转化率随温度升高先减小后增大，则SO2的转化率增大的原因是___________________________________
__________________________________________________。(3分)
Cat．3
温度升高，催化剂的活性增强，反应速率增大，SO2的转化率增大
题号
1
3
5
2
4
6
7
(4)一定条件下，在压强为100 kPa的恒压密闭容器中按体积比为1∶1∶7充入CH4、SO2、He发生反应Ⅰ和Ⅱ。测得SO2的平衡转化率为80%，CH4的平衡转化率为50%，则达到平衡时，SO2的分压p＝_______ kPa，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp(Ⅱ)＝__________kPa2(用平衡分压计算)。(8分)
2
题号
1
3
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2
4
6
7
[解析] (1)已知①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝
－1 036 kJ·mol-1；②S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－294 kJ·mol-1；
③H2O(l)===H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol-1，根据还原脱硫原理：④2H2S(g)＋SO2(g)===3S(g)＋2H2O(g)，反应④由反应①－3×反应②＋2×反应③得到，则反应的ΔH＝ΔH1－3×ΔH2＋2×ΔH3＝－1 036 kJ·mol-1－[3×(－294 kJ·mol-1)]＋2×(＋44 kJ·mol-1)＝－66 kJ·mol-1。
题号
1
3
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2
4
6
7
(2)随着反应进行，H2S的浓度不断减小，当达到平衡状态时，H2S的浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，故A项符合题意；根据化学方程式可知，该反应有固体生成，气体的总质量减小，体积不变，则密度不断减小，当密度不变时，说明反应达到平衡状态，故B项符合题意；因为H2S和SO2气体的充入比例未知，不能作为平衡标志，故C项不符合题意；单位时间内生成H2O(g)和生成H2S(s)的量相等，则v正＝v逆，说明反应达到平衡状态，故D项符合题意。
题号
1
3
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2
4
6
7
(3)由图像可知，催化剂Cat．3活性最高的温度低于其他催化剂，且SO2的转化率是最高的，所以催化剂Cat．3是最佳选择；若选用催化剂Cat．2，随着温度的升高，催化剂的活性增强，反应速率增大，单位时间内SO2的转化量增加，所以SO2的转化率增大。
题号
1
3
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2
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6
7
(4)已知在压强为100 kPa的恒压密闭容器中按体积比为1∶1∶7充入CH4、SO2、He发生反应Ⅰ和Ⅱ，设初始时容器中的CH4和SO2均为a mol，则He为7a mol。测得SO2的平衡转化率80%，CH4的平衡转化率为50%，则SO2为0.2a mol，CH4为0.5a mol，S为0.8a mol。
设平衡时CO2的物质的量为x mol，则根据碳元素守恒可得n(CO)＝(0.5a－x)mol，根据氧元素守恒，可得n(H2O)＝(1.1a－x)mol，根据氢元素守恒，可得n(H2)＝(x－0.1a)mol。
题号
1
3
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2
4
6
7
根据反应Ⅱ，n(CO)＝n(H2)，则0.5a－x＝x－0.1a，解得x＝0.3a。
因此平衡时，SO2的物质的量为0.2a mol，CH4的物质的量为0.5a mol，S的物质的量为0.8a mol，H2O的物质的量为0.8a mol，CO2的物质的量为0.3a mol，CO的物质的量为0.2a mol，H2的物质的量为0.2a mol，He的物质的量为7a mol，总物质的量为10a mol，平衡时各物质的分压：SO2为
2 kPa，CH4为5 kPa，S为8 kPa，H2O为8 kPa，CO2为3 kPa，CO为
2 kPa，H2为2 kPa，He为70 kPa因此Kp(Ⅱ)＝ kPa2。
谢 谢 ！课时数智作业(三十六) 化学平衡移动 化学反应方向
(建议用时：40分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共15分)
1．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．增加c(CO)，平衡正向移动，但反应的平衡常数不变
B．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选30 ℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应的ΔS>0
2．大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物。最新研究表明，[N(CH3)4]2SO4(s)能与SO2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂：[N(CH3)4]2SO4(s)＋SO2(g) [N(CH3)4]2S2O6(s) ΔH<0，则用[N(CH3)4]2SO4(s)吸收SO2的适宜条件为( )
A．高温、高压 B．低温、高压
C．高温、低压 D．低温、低压
3．丙烯酸是非常重要的化工原料之一，由甘油催化转化生成丙烯酸的过程为甘油(C3H8O3)丙烯醛(C3H4O)丙烯酸(C3H4O2)。
已知：反应Ⅰ：C3H8O3(g) C3H4O(g)＋2H2O(g) ΔH1>0 Ea1(活化能)
反应Ⅱ：2C3H4O(g)＋O2(g) 2C3H4O2(g) ΔH2>0 Ea2(活化能)
甘油在常压下沸点为290 ℃，工业生产选择反应温度为300 ℃常压下进行。下列说法错误的是( )
A．当H2O(g)的体积分数保持不变时，说明反应达到平衡状态
B．固体催化剂一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，增大甘油的平衡转化率
C．丙烯醛有毒，为了工业生产安全可选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂
D．若改变条件，增大反应Ⅱ的平衡常数，反应Ⅱ一定向正反应方向移动
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中存在平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B．对于反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D．对于反应2NO2 N2O4，增加NO2的浓度，NO2的转化率增大
5．(2025·广州模拟)CO2氧化C2H6制备C2H4发生的主要反应为C2H6(g)＋CO2(g) C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) ΔH>0。向容积为2 L的恒容密闭容器中投入2 mol C2H6(g)和2 mol CO2(g)。不同温度下，测得5 min时(反应均未达到平衡，其他副反应均不消耗和生成乙烯)的相关数据见下表，下列说法正确的是( )
温度/℃ T1 T2 T3
乙烷转化率/% 2 9 18
乙烯选择性/% 93 80 62
注：乙烯选择性＝×100%。
A．T1 ℃，5 min时，容器内C2H4的物质的量为0.04 mol
B．T2 ℃，0~5 min内，平均速率v(C2H4)＝0.014 4 mol·L-1·min-1
C．反应达到平衡后，其他条件不变，仅升高温度，平衡向逆反应方向移动
D．该反应仅在低温条件下能正向自发进行
6．(10分)(2025·成都模拟)在催化剂a作用下将尾气转化为无污染的气体除去。向密闭容器中充入10 mol CO(g)和8 mol NO(g)发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH，测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。
(1)已知T2>T1，则反应ΔH________(填“>”“＝”或“<”，下同)0，ΔS________0。(2分)
(2)该反应达到平衡后，为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率，可采取的措施________(填字母)。(2分)
a．改用高效催化剂
b．恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度
c．移去CO2
d．升高温度
e．缩小反应容器的容积
(3)在温度为T1、容器容积为4 L的条件下，反应进行到10 min时恰好在D点达到平衡。则从反应开始到平衡时，NO平均反应速率v(NO)＝__________________；若其他条件不变，升高温度，用分压表示的平衡常数Kp________(填“变大”“变小”或“不变”)。(5分)
(4)在X点，对反应容器升温的同时扩大容积，使体系压强减小，重新达到平衡状态可能为图中________(填A~F)点。(1分)
7．(15分)(2025·重庆模拟)工业燃煤过程中产生大量含硫烟气，研究烟气脱硫具有重要意义。回答下列问题：
方法一：H2S还原脱硫
(1)已知：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝－1 036 kJ·mol-1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－294 kJ·mol-1
H2O(l)＝H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol-1
则还原脱硫原理：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(g)＋2H2O(g) ΔH＝_________。(2分)
(2)在某恒温、恒容的密闭容器中，充入H2S和SO2发生反应：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)，下列描述可表示该反应达到平衡状态的有________(填字母)。(2分)
A．H2S的浓度保持不变
B．混合气体密度保持不变
C．c(H2S)∶c(SO2)＝2∶1
D．单位时间内生成H2O(g)和H2S(g)的量相等
方法二：CH4还原脱硫
反应原理：
Ⅰ.2SO2(g)＋CH4(g) 2S(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)
ΔH1＝－316.7 kJ·mol-1
Ⅱ.CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)
ΔH1＝＋247.3 kJ·mol-1
(3)在不同催化剂的条件下，SO2的转化率随温度变化的曲线如图所示。
综合考虑，工业生成过程中选择的最佳催化剂是________；若选择催化剂Cat．2，SO2的转化率随温度升高先减小后增大，则SO2的转化率增大的原因是__________________________。(3分)
(4)一定条件下，在压强为100 kPa的恒压密闭容器中按体积比为1∶1∶7充入CH4、SO2、He发生反应Ⅰ和Ⅱ。测得SO2的平衡转化率为80%，CH4的平衡转化率为50%，则达到平衡时，SO2的分压p＝________ kPa，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp(Ⅱ)＝____________kPa2(用平衡分压计算)。(8分)
课时数智作业(三十六)
1．A [平衡常数只与温度有关，则增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数不变，A正确；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，反应温度应高于其沸点，以便于分离出Ni(CO)4，则第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择50 ℃，B错误；由正反应的平衡常数K＝2×10-5可知，Ni(CO)4分解反应的平衡常数较大，Ni(CO)4分解率较高，C错误；该反应气体的物质的量减少，ΔS<0，D错误。]
2．B [正反应放热，则降低温度可使平衡向正反应方向移动，反应为气体体积减小的反应，则增大压强有利于平衡向正反应方向移动，答案为B。]
3．B [随着反应的进行，H2O的体积分数增大，当H2O的体积分数不变时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以固体催化剂一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，但不影响甘油的平衡转化率，故B错误；活化能越小，反应越容易，丙烯醛有毒，为了工业生产安全可选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂，故C正确；只有温度能改变化学平衡常数，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度能增大化学平衡常数，则反应Ⅱ一定向正反应方向移动，故D正确。]
4．B [缩小容器的容积，浓度增大，但反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)的平衡不移动，与勒夏特列原理无关，B符合题意。]
5．B [由表格的数据可知，T1 ℃，5 min时，n(C2H4)＝2 mol×2%×93%＝0.037 2 mol，故A错误；T2 ℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%＝0.18 mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80%＝0.144 mol，则生成的乙烯的物质的量也为0.144 mol，则0~5 min内的平均反应速率v(C2H4)＝＝ 0.014 4 mol·L-1·min-1，故B正确；该反应为吸热反应，仅升高温度，平衡向正反应方向移动，故C错误；因ΔH>0，ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS<0时能自发进行，此时需要高温条件，故D错误。]
6．解析：(1)已知T2>T1，温度越高，NO的体积分数越大，故说明平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，正反应方向为放热反应，则反应ΔH<0；反应后的气体分子数目减少，ΔS<0。(2)a．改用高效催化剂，化学反应速率增大，但催化剂不能使平衡移动，NO的平衡转化率不变，不符合；b．恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度，相当于增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，NO的平衡转化率增大，符合；c．移去CO2，生成物的浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，不符合；d．升高温度，化学反应速率增大，但正反应为放热反应，平衡逆向移动，NO的平衡转化率减小，不符合；e．缩小反应容器的容积，相当于增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，NO的平衡转化率增大，符合。(3)设NO的转化率为x，列三段式：
2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)
起始量/mol 8 10 0 0
转化量/mol 8x 8x 4x 8x
平衡量/mol 8－8x 10－8x 4x 8x
平衡时NO的体积分数为25%，则有＝25%，解得x＝50%，则v(NO)＝＝0.1 mol·L-1·min-1。若其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，生成物的平衡分压减小，反应物的平衡分压增大，Kp变小。(4)由题图及反应可知，升温会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加，减压也会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加；所以升温和减压后，NO的体积分数必然增加，达到平衡状态时，NO的体积分数一定比X点对应的体积分数大，符合条件的只有A点。
答案：(1)< < (2)be (3)0.1 mol·L-1·min-1 变小 (4)A
7．解析：(1)已知①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－1 036 kJ·mol-1；②S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－294 kJ·mol-1；③H2O(l)===H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol-1，根据还原脱硫原理：④2H2S(g)＋SO2(g)===3S(g)＋2H2O(g)，反应④由反应①－3×反应②＋2×反应③得到，则反应的ΔH＝ΔH1－3×ΔH2＋2×ΔH3＝－1 036 kJ·mol-1－[3×(－294 kJ·mol-1)]＋2×(＋44 kJ·mol-1)＝－66 kJ·mol-1。(2)随着反应进行，H2S的浓度不断减小，当达到平衡状态时，H2S的浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，故A项符合题意；根据化学方程式可知，该反应有固体生成，气体的总质量减小，体积不变，则密度不断减小，当密度不变时，说明反应达到平衡状态，故B项符合题意；因为H2S和SO2气体的充入比例未知，不能作为平衡标志，故C项不符合题意；单位时间内生成H2O(g)和生成H2S(s)的量相等，则v正＝v逆，说明反应达到平衡状态，故D项符合题意。
(3)由图像可知，催化剂Cat．3活性最高的温度低于其他催化剂，且SO2的转化率是最高的，所以催化剂Cat．3是最佳选择；若选用催化剂Cat．2，随着温度的升高，催化剂的活性增强，反应速率增大，单位时间内SO2的转化量增加，所以SO2的转化率增大。
(4)已知在压强为100 kPa的恒压密闭容器中按体积比为1∶1∶7充入CH4、SO2、He发生反应Ⅰ和Ⅱ，设初始时容器中的CH4和SO2均为a mol，则He为7a mol。测得SO2的平衡转化率80%，CH4的平衡转化率为50%，则SO2为0.2a mol，CH4为0.5a mol，S为0.8a mol。
设平衡时CO2的物质的量为x mol，则根据碳元素守恒可得n(CO)＝(0.5a－x)mol，根据氧元素守恒，可得n(H2O)＝(1.1a－x)mol，根据氢元素守恒，可得n(H2)＝(x－0.1a)mol。
根据反应Ⅱ，n(CO)＝n(H2)，则0.5a－x＝x－0.1a，解得x＝0.3a。
因此平衡时，SO2的物质的量为0.2a mol，CH4的物质的量为0.5a mol，S的物质的量为0.8a mol，H2O的物质的量为0.8a mol，CO2的物质的量为0.3a mol，CO的物质的量为0.2a mol，H2的物质的量为0.2a mol，He的物质的量为7a mol，总物质的量为10a mol，平衡时各物质的分压：SO2为2 kPa，CH4为5 kPa，S为8 kPa，H2O为8 kPa，CO2为3 kPa，CO为2 kPa，H2为2 kPa，He为70 kPa因此Kp(Ⅱ)＝ kPa2。
答案：(1)－66 kJ·mol-1
(2)ABD
(3)Cat．3 温度升高，催化剂的活性增强，反应速率增大，SO2的转化率增大
(4)2
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