本章素养提升
【素养提升】
探究点一
例1 C [解析] ①v正(NH3)=v逆(H2S),满足正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;②正反应气体分子数增大,当恒容密闭容器中总压强不变时,反应达到平衡状态;③密度是混合气体的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但是气体的质量是变化的,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时,反应达到平衡状态;④由于体系中只有两种气体,且NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1,所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态;⑤正反应气体分子数增大,当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时,反应达到平衡状态;⑥由于体系中只有两种气体,NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1,所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态;⑦由于反应物是固体,所以混合气体总质量不变时,反应达到平衡状态。
变式 C [解析] 恒容绝热条件下,随着反应的进行,气体的物质的量减小、温度升高,容器内压强改变,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态,A不符合题意;浓度商等于该温度下的化学平衡常数,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B不符合题意;容器内气体的浓度c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2,该反应不一定达到平衡状态,还与反应物的初始浓度及转化率有关,C符合题意;绝热条件下,随着放热反应的进行,容器内温度逐渐升高,当容器内的温度不再变化,反应达到平衡状态,D不符合题意。
探究点二
例2 A [解析] 合成氨反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,①正确;恒压条件下通入惰性气体相当于减小压强,该反应是气体体积减小的反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,氮气转化率降低,②错误;增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气转化率增大,但氮气转化率减小,③错误;该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,④正确。
变式 D [解析] 该反应是气体体积增大的反应,增大容器容积相当于减压,平衡正向移动,乙烷平衡转化率升高,A不符合题意;该反应正反应方向是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙烷平衡转化率升高,B不符合题意;分离出部分氢气,即为减小生成物的浓度,平衡正向移动,乙烷平衡转化率升高,C不符合题意;等容下通入稀有气体,反应体系中各物质的浓度均不变,平衡不移动,乙烷平衡转化率不变,D符合题意。
探究点三
例3 D [解析] 由第二组和第四组数据可知,A浓度相同,B浓度不同时,反应速率相等,则n=0,再将第一组和第二组数据代入v=k·cm(A)·c0(B)可得=,则m=1,将第一组数据代入v=k·c(A)·c0(B),可得k=6.4×10-3 min-1,A正确;当v=4.8×10-3 mol·L-1·min-1时,c1=0.75,当c(A)=1 mol·L-1时,v1=v2=6.4,B正确;存在过量的B时,反应掉93.75%的A可以看作经历4个半衰期,即50%+25%+12.5%+6.25%,则所需的时间为=500 min,C正确;速率常数与浓度无关,缩小容积(加压)不会使k增大,D错误。
变式 B [解析] 由实验数据1和2知,c(H2)相同,c(NO)扩大到原来的2倍,反应速率扩大为原来的=4倍,则x=2,由实验数据1和3知,c(NO)相同,c(H2)扩大到原来的2倍,反应速率扩大为原来的=2倍,则y=1,A正确;根据数据1知800 ℃时,k值为==8×104,B错误;若800 ℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3 mol·L-1,则生成N2的初始速率v=k×c2(NO)×c(H2)=8×104×(4.00×10-3)2×(4.00×10-3) mol·L-1·s-1=5.12×10-3 mol·L-1·s-1,C正确;温度升高,反应速率加快,则当浓度和其他条件不变时,升高温度,速率常数增大,D正确。
【自我检测】
1.B [解析] 生成气体的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,A不符合题意;该反应中只有水蒸气一种气体,故气体的平均相对分子质量一直不变,当其不变时,不能说明反应达到平衡状态,B符合题意;恒容密闭容器,容器容积不变,气体的总质量在不断变化,根据公式ρ=可知,当气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态,C不符合题意;恒容体系,容器容积不变,在平衡前气体物质的量在不断变化,则容器内的压强在不断变化,当容器内的压强不变时,反应达到平衡状态,D不符合题意。
2.B [解析] 根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)知,反应达到平衡时v正(Cl2)∶v逆(SCl2)=1∶2,由图像知,B、D点时v正(Cl2)∶v逆(SCl2)=1∶2,此时反应达到平衡,继续升温,v正(Cl2)∶v逆(SCl2)<1∶2,即v正(Cl2)3.(1)①2×10-3 mol·L-1·min-1 ②增大N2的浓度
(2)①a ② 1
(3)D
[解析] (1)①由图像知,n条件下,0~5 min的平均反应速率
v(NH3)=×=2×10-3 mol·L-1·min-1。
②m、n氢气起始物质的量相同,n到达平衡的时间短,说明反应速率大,平衡时氢气的物质的量减小,说明平衡正向移动,该反应为放热反应,升高温度,反应速率虽增大,但平衡逆向移动,容器容积恒定,也不能是减小容积增大压强,故改变的条件是增大N2的浓度。
(2)①该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应平衡常数增大,则曲线b表示逆反应的平衡常数随温度的变化,曲线a表示正反应的平衡常数随温度的变化。②平衡时v正=v逆,即k正·c(N2)·c3(H2)=k逆·c2(NH3),==K,T0 ℃时,K逆=K正且K逆·K正=1,可得K=1。
(3)合成氨反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数增大,则降低温度再次达到平衡时,D正确。本章素养提升
◆ 探究点一 化学平衡状态判断
例1 将一定量纯净的NH4HS固体置于密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是 ( )
①v正(NH3)=v逆(H2S)
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中NH3的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.①②③④⑤⑦ B.①③⑤⑥
C.①②③⑤⑦ D.全部
变式 [2024·北京昌平区高二期末] 在恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
A.容器内的压强不再改变
B.浓度商等于该温度下的化学平衡常数
C.容器内气体的浓度c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2
D.容器内的温度不再变化
[易错警示] 判断化学平衡时要规避“两”个易失分点
(1)化学平衡状态判断“三关注”
关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。
(2)不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下气体体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。
④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
◆ 探究点二 化学反应中的转化率与产率
例2 [2024·北京海淀区高二期中] N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是 ( )
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压
A.①④ B.①②④
C.②③ D.①③④
变式 [2024·天津河西区高二期中] 在一定条件下的密闭容器中发生反应:C2H6(g)C2H4(g)
+H2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列各项措施中,不能提高乙烷转化率的是 ( )
A.增大容器的容积
B.升高反应的温度
C.分离出部分氢气
D.等容下通入稀有气体
[归纳总结]
(1)应用平衡移动原理分析外界条件对转化率、产率影响时需注意:
①恒温恒容充“惰性”气体,容积不变,反应物浓度不变,平衡不移动,反应物转化率不变。
②恒温恒压充“惰性”气体,反应物的体积分数减小,即分压减小,相当于减压,平衡向气体分子数增大的方向移动。
③加催化剂,不会影响平衡转化率。
(2)实际生产中条件的选择与分析时需注意:
①很多反应为实现原料的高转化率和反应的高速率所需要的条件往往是相互矛盾的。在依据化学反应进行实际生产时不应片面追求高转化率或高反应速率,而应该选择以较高的反应速率获取适当转化率的反应条件。
②加催化剂,不会影响平衡转化率,但是可以提高反应速率,增加反应的选择性,因此工业生产中可以通过加催化剂,提高一定时间内的转化率和产率。
③升高温度,对于放热反应,不利于提高反应物的平衡转化率,但适当升高温度可以提高反应速率、增强催化剂的活性,所以工业生产中可以适当升高温度,提高一定时间内的转化率和产率。
◆ 探究点三 速率方程
例3 某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),k为速率常数,其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(10-3 mol·L-1· min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是 ( )
A.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
B.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4
C.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500 min
D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快
变式 已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)·cy(H2),k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如表所示。下列说法中不正确的是 ( )
实验 数据 初始浓度 生成N2的 初始速率/(mol· L-1·s-1)
c(NO)/ (mol·L-1) c(H2)/ (mol·L-1)
1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3
2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4
3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4
A.关系式中x=2,y=1
B.800 ℃时,k值为8×103
C.若800 ℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3 mol·L-1,则生成N2的初始速率为5.12×10-3 mol·L-1·s-1
D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大
[归纳总结]
1.速率方程
对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),其速率方程可表示为v=k·ca(A)·cb(B),式中的k称为速率常数。
2.K与k正、k逆的关系
已知基元反应aA(g)+bB(g)cC(g),反应速率v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆cc(C),当v正=v逆时达到平衡,即k正ca(A)·cb(B)=k逆cc(C),故==K。
3.注意事项
(1)速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。即c(A)=1 mol·L-1、c(B) =1 mol·L-1时,v=k。
(2)在相同浓度的条件下,反应速率常数越大,反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。
(3)化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
1.氨基甲酸铵(NH2CO2NH4)是合成尿素的一种中间产物。已知某温度下,向恒容密闭容器中加入a mol NH2CO2NH4(s),反应NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)达到平衡。下列叙述中不能表明反应达到平衡状态的是 ( )
A.生成气体的物质的量不再改变
B.气体的平均相对分子质量不再改变
C.气体的密度不再改变
D.容器内的压强不再改变
2.[2025·湖南部分学校高二联考] 向V L恒容密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应 S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH。Cl2、SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该反应正向为吸热反应
B.反应达到平衡后,降温有利于提高SCl2的平衡产率
C.相同条件下,若初始投料改为2 mol S2Cl2和2 mol Cl2,则平衡时Cl2的转化率变大
D.若在恒温恒容密闭容器中进行该反应,达到平衡后压缩容器的容积,重新建立新平衡,平衡常数K减小
3.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,回答下列问题:
(1)在2 L恒定不变的密闭容器中发生合成氨反应,在m、n两种条件下分别达到平衡,测得H2的物质的量与反应时间的关系如图所示。
①n条件下,0~5 min的平均反应速率v(NH3)= 。
②相对m而言,n可能改变的条件是 。
(2)在合成氨反应中,正反应速率v正=k正c(N2)c3(H2),逆反应速率v逆=k逆c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示。
①表示正反应的平衡常数随温度变化的曲线为 (填“a”或“b”)
②T0 ℃时,合成氨反应的平衡常数K= (用k正和k逆代数式表示),K= (填数值)。
(3)合成氨反应中逆反应速率(v)与氨气的体积分数(x)的关系如图所示,若降低温度再次达到平衡时,可能的点为 (填字母)。 (共42张PPT)
探究点一 化学平衡状态判断
探究点二 化学反应中的转化率与产率
探究点三 速率方程
本章素养提升
探究点一 化学平衡状态判断
例1 将一定量纯净的 固体置于密闭真空容器中(假设容器容积
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：
。能判断该反应已经达到化学平衡的
是( )
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中 的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.①②③④⑤⑦ B.①③⑤⑥ C.①②③⑤⑦ D.全部
√
[解析] ，满足正、逆反应速率相等，反应达到平衡
状态；
②正反应气体分子数增大，当恒容密闭容器中总压强不变时，反应达到平
衡状态；
③密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不
变的，但是气体的质量是变化的，所以当密闭容器中混合气体的密度不变
时，反应达到平衡状态；
④由于体系中只有两种气体，且和的体积之比始终满足 ，所以
密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平
衡状态；
⑤正反应气体分子数增大，当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时，
反应达到平衡状态；
⑥由于体系中只有两种气体，和的体积之比始终满足 ，所以
密闭容器中 的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态；
⑦由于反应物是固体，所以混合气体总质量不变时，反应达到平衡状态。
变式 ［2024·北京昌平区高二期末］ 在恒容绝热的密闭容器中，发
生可逆反应 ，下列情况不能说明
该反应达到平衡状态的是( )
A.容器内的压强不再改变
B.浓度商等于该温度下的化学平衡常数
C.容器内气体的浓度
D.容器内的温度不再变化
√
[解析] 恒容绝热条件下，随着反应的进行，气体的物质的量减小、温度升
高，容器内压强改变，当容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态，
A不符合题意；
浓度商等于该温度下的化学平衡常数，正、逆反应速率相等，反应达到平
衡状态，B不符合题意；
容器内气体的浓度 ，该反应不一定达到平衡
状态，还与反应物的初始浓度及转化率有关，C符合题意；
绝热条件下，随着放热反应的进行，容器内温度逐渐升高，当容器内的温
度不再变化，反应达到平衡状态，D不符合题意。
［易错警示］ 判断化学平衡时要规避“两”个易失分点
(1)化学平衡状态判断“三关注”
关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注
反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是
否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量
数之比。
②恒温恒容下气体体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再
随时间而变化，如 。
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再
随时间而变化，如 。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
探究点二 化学反应中的转化率与产率
例2 ［2024·北京海淀区高二期中］ 。
反应达平衡时，下列措施能提高 转化率的是( )
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加 的浓度 ④加压
A.①④ B.①②④ C.②③ D.①③④
√
[解析] 合成氨反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，氮气
转化率增大，①正确；
恒压条件下通入惰性气体相当于减小压强，该反应是气体体积减小的反应，
减小压强，平衡向逆反应方向移动，氮气转化率降低，②错误；
探究点二 化学反应中的转化率与产率
例2 ［2024·北京海淀区高二期中］ 。
反应达平衡时，下列措施能提高 转化率的是( )
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加 的浓度 ④加压
A.①④ B.①②④ C.②③ D.①③④
√
增加氮气的浓度，平衡向正反应方向移动，氢气转化率增大，但氮气转化
率减小，③错误；
该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氮气
转化率增大，④正确。
变式 ［2024·天津河西区高二期中］ 在一定条件下的密闭容器中发
生反应： 。当反应达到平衡时，
下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是( )
A.增大容器的容积 B.升高反应的温度
C.分离出部分氢气 D.等容下通入稀有气体
√
[解析] 该反应是气体体积增大的反应，增大容器容积相当于减压，
平衡正向移动，乙烷平衡转化率升高，A不符合题意；
该反应正反应方向是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，乙烷平衡
转化率升高，B不符合题意；
分离出部分氢气，即为减小生成物的浓度，平衡正向移动，乙烷平衡
转化率升高，C不符合题意；
等容下通入稀有气体，反应体系中各物质的浓度均不变，平衡不移动，
乙烷平衡转化率不变，D符合题意。
［归纳总结］
(1)应用平衡移动原理分析外界条件对转化率、产率影响时需注意：
①恒温恒容充“惰性”气体，容积不变，反应物浓度不变，平衡不移
动，反应物转化率不变。
②恒温恒压充“惰性”气体，反应物的体积分数减小，即分压减小，
相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动。
③加催化剂，不会影响平衡转化率。
(2)实际生产中条件的选择与分析时需注意：
①很多反应为实现原料的高转化率和反应的高速率所需要的条件往
往是相互矛盾的。在依据化学反应进行实际生产时不应片面追求高
转化率或高反应速率，而应该选择以较高的反应速率获取适当转化
率的反应条件。
②加催化剂，不会影响平衡转化率，但是可以提高反应速率，增加
反应的选择性，因此工业生产中可以通过加催化剂，提高一定时间
内的转化率和产率。
③升高温度，对于放热反应，不利于提高反应物的平衡转化率，但
适当升高温度可以提高反应速率、增强催化剂的活性，所以工业生
产中可以适当升高温度，提高一定时间内的转化率和产率。
探究点三 速率方程
例3 某反应 的速率方程为
， 为速率常数，其半衰期(当剩余反应物恰好
是起始的一半时所需的时间)为 。改变反应物浓度时，反应的瞬时
速率如表所示：
0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.该反应的速率常数
B.上述表格中的、
C.在过量的B存在时，反应掉的A所需的时间是
D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压)，使 增大导致反应的瞬时速
率加快
√
0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
[解析] 由第二组和第四组数据可知，A浓度相同，B浓度不同时，反应速率
相等，则 ，再将第一组和第二组数据代入可得
，则 ，将第一组数据代入，可得
，A正确；
当时，，当 时，
，B正确；
0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
存在过量的B时，反应掉 的A可以看作经历4个半衰期，即
，则所需的时间为 ，C正确；
速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使 增大，D错误。
0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
变式 已知反应中生成 的初
始速率与、的初始浓度的关系为， 为速
率常数。在 时测得的相关数据如表所示。下列说法中不正确
的是( )
实验 数据 初始浓度 生成 的初始速率/
1
2
3
A.关系式中，
B.时，值为
C.若时，初始浓度 ，则
生成的初始速率为
D.当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大
√
实验 数据 初始浓度 生成 的初始速率/
1
2
3
[解析] 由实验数据1和2知，相同， 扩大到原来的2倍，反应速率扩
大为原来的倍，则 ，由实验数据1和3知，相同，
扩大到原来的2倍，反应速率扩大为原来的倍，则，A正确；
根据数据1知时， 值为，
B错误；
实验 数据 初始浓度 生成 的初始速率/
1
2
3
若 时，初始浓度，则生成 的
初始速率
，C正确；
温度升高，反应速率加快，则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数
增大，D正确。
实验 数据 初始浓度 生成 的初始速率/
1
2
3
［归纳总结］
1.速率方程
对于基元反应，其速率方程可表示为
，式中的称为速率常数。
2.与、的关系
已知基元反应，反应速率
，，当时达到平衡，即
，故。
3.注意事项
(1)速率常数是指在给定温度下，反应物浓度皆为时的
反应速率。即、时，。
(2)在相同浓度的条件下，反应速率常数越大，反应进行得越快。不
同反应有不同的速率常数。
(3)化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数
是其比例常数，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等
因素的影响。
1.氨基甲酸铵 是合成尿素的一种中间产物。已知某温
度下，向恒容密闭容器中加入 ，反应
达到平衡。下列叙述中不
能表明反应达到平衡状态的是( )
A.生成气体的物质的量不再改变
B.气体的平均相对分子质量不再改变
C.气体的密度不再改变
D.容器内的压强不再改变
√
[解析] 生成气体的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，A不符合题意；
该反应中只有水蒸气一种气体，故气体的平均相对分子质量一直不变，当
其不变时，不能说明反应达到平衡状态，B符合题意；
恒容密闭容器，容器容积不变，气体的总质量在不断变化，根据公式
可知，当气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态，C不符合题意；
恒容体系，容器容积不变，在平衡前气体物质的量在不断变化，则容器内
的压强在不断变化，当容器内的压强不变时，反应达到平衡状态，D不符
合题意。
2.［2025·湖南部分学校高二联考］向 恒容密闭容器中充入
和 ，发生反应
。
、的消耗速率 与温度
的关系如图所示，下列说法
正确的是( )
A.该反应正向为吸热反应
B.反应达到平衡后，降温有利于提高 的平衡产率
C.相同条件下，若初始投料改为和 ，则平衡时
的转化率变大
D.若在恒温恒容密闭容器中进行该
反应，达到平衡后压缩容器的容
积，重新建立新平衡，平衡常数
减小
√
[解析] 根据反应 知，反应达到平衡时
，由图像知，B、D点时 ，
此时反应达到平衡，继续升温，，即
，平衡逆向移动，故该反应
正向为放热反应，A错误；
该反应正反应是放热反应，故反应
达到平衡后，降低温度化学平衡
正向移动，有利于提高 的平衡
产率，B正确；
该反应是反应前后气体分子数不变
的纯气体反应，初始投料改为
和，平衡时
的转化率不变，C错误；
平衡常数只与温度有关，达到
平衡后缩小容器容积，重新达到
平衡后，体系的温度不变， 不变，
D错误。
3.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，回答下列问题：
(1)在 恒定不变的密闭容器中发生合成
氨反应，在、 两种条件下分别达到平
衡，测得 的物质的量与反应时间的关
系如图所示。
①条件下， 的平均反应速率
________________________。
[解析] 由图像知，条件下， 的
平均反应速率
。
②相对而言， 可能改变的条件是_____
_________。
增大的浓度
[解析] 、氢气起始物质的量相同，
到达平衡的时间短，说明反应速率大，
平衡时氢气的物质的量减小，说明平衡
正向移动，该反应为放热反应，升高温度，反应速率虽增大，但平衡
逆向移动，容器容积恒定，也不能是减小容积增大压强，故改变的条
件是增大 的浓度。
(2)在合成氨反应中，正反应速率
，逆反应速率
，、 为速率常数。
正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系
如图所示。
①表示正反应的平衡常数随温度变化的曲线为__(填“”或“ ”)
[解析] 该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，逆反应平衡常
数增大，则曲线表示逆反应的平衡常数随温度的变化，曲线 表示
正反应的平衡常数随温度的变化。
②时，合成氨反应的平衡常数
_ ___(用和代数式表示)， ___
(填数值)。
1
[解析] 平衡时 ，即 ，
， 时，且，可得 。
(3)合成氨反应中逆反应速率 与氨气的体积分
数 的关系如图所示，若降低温度再次达到平
衡时，可能的点为___(填字母)。
D
[解析] 合成氨反应为放热反应，降低温度，反
应速率减慢，平衡向正反应方向移动，氨气的
体积分数增大，则降低温度再次达到平衡时，D
正确。
快速核答案
素养提升
探究点一 化学平衡状态判断
例1 C 变式 C
探究点二 化学反应中的转化率与产率
例2 A 变式 D
探究点三 速率方程
例3 D 变式 B
自我检测
1.B 2.B
3.（1）① ②增大的浓度
（2）① ② 1 （3）D
