濃度商、溫度對化學平衡的影響(教師版)

2.2.2濃度商、溫度對化學平衡的影響同學們，平衡是一種思想，是一種超越化學的普遍存在的狀態(tài)，請看下面的幾種平衡：當影響平衡的因素發(fā)生改變時，平衡將會發(fā)生變化，直到建立新的平衡，這就是化學平衡移動。那么，哪些因素會使化學平衡發(fā)生移動？化學平衡移動有什么規(guī)律？我們先從濃度商和溫度兩個方面研究這些規(guī)律。學習聚焦學習聚焦知識精講知識精講知識點01利用濃度商和化學平衡常數(shù)判斷平衡移動的方向1.濃度商（Q）：對于可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在任意時刻，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，稱為濃度商，常用Q表示。即Q＝___Q=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)_______________2.判斷正在進行的可逆反應進行的方向（1）Q<K：反應向正反應方向進行；（2）Q=K：反應處于化學平衡狀態(tài)；（3）Q>K：反應向逆反應方向進行?！炯磳W即練1】已知800℃時，化學反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)達到平衡，K=1。試推斷在下列情況下該平衡移動的方向，填入下表：序號CO/mol·L?1H2O/mol·L?1CO2/mol·L?1H2/mol·L?1平衡移動的方向10.30.50.40.421.00.30.50.630.81.60.71.7【答案】第1組，Q=1.07＞K，平衡逆向移動；第2組，Q=1.0=K，平衡不移動；第1組，Q=0.93＜K，平衡正向移動。知識點02化學平衡移動當可逆反應達到化學平衡狀態(tài)后，若反應條件（如溫度、濃度等）改變了，原來的平衡狀態(tài)就會被打破，正、逆反應速率不再相等，平衡混合物里各組成物質的含量也就隨之改變，直至達到新的平衡狀態(tài)，這個過程叫做化學平衡移動。平衡移動就是“原平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過程?！炯磳W即練2】反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+Q（Q>0）達到平衡后，升高溫度，則A．v逆增大、v正減小B．H2的物質的量可能不變C．重新平衡后v逆與原來的相等D．v正持續(xù)增大至不變【答案】D【解析】選項A，升高溫度，正、逆反應速率都增大，A錯。選項B，改變溫度，平衡一定發(fā)生移動，H2的物質的量一定變化，B錯。選項C，升高溫度建立新平衡后，正、逆反應速率都比原來的快，C錯。答案為D。知識點03溫度對化學平衡移動的影響1．實驗研究：NO2和N2O4存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-56.9kJmol-1，混合氣體的顏色為紅棕色。①如果加熱混合氣體，則顏色會加深，說明了NO2濃度增大，平衡向吸熱（填“放熱”或“吸熱”）方向移動。②如果冷卻混合氣體，則顏色會變淺，說明NO2濃度減小，平衡向放熱（填“放熱”或“吸熱”）方向移動。結論：升高溫度，平衡向吸熱方向移動；降低溫度，平衡向放熱方向移動。2．溫度對化學平衡移動影響的規(guī)律條件變化吸熱反應（ΔH>0）放熱反應（ΔH<0）升高溫度降低溫度升高溫度降低溫度平衡常數(shù)（K）增大減小減小增大Q與K的關系Q<KQ>KQ>KQ<K平衡移動方向正向移動逆向移動逆向移動正向移動【即學即練3】在一定條件下，恒容密閉容器中反應2A(g)2B(g)+C(g)ΔH>0達到平衡后，能使B的濃度增大的措施是A．降溫B．升溫C．使用催化劑D．減少A的濃度【答案】B【解析】選項A，該反應正反應是吸熱反應，降低溫度，平衡逆向移動，B的濃度減小，A錯誤；選項B，該反應正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，B的濃度增大，B正確；選項C，加入催化劑，平衡不移動，B的濃度不變，C錯誤；選項D，減少A的濃度，平衡逆向移動，B的濃度減小，D錯誤。故選B。常見考法常見考法一利用濃度商和化學平衡常數(shù)判斷平衡移動的方向常見考法【例1】對于CO+H2O(g)CO2+H2，已知700℃時，平衡常數(shù)K=1.67。若在反應中加入CO、H2O(g)、CO2、H2的濃度均為1mol/L，試判斷該反應進行的方向。【答案】該反應正向進行。【解析】不難算出，濃度商Q=1<K。必殺技可利用濃度商（Q）與K的相對大小判斷可逆反應進行的方向（1）Q<K：反應向正反應方向進行；（2）Q=K：反應處于化學平衡狀態(tài)；（3）Q>K：反應向逆反應方向進行?！就骄毩?-1】一定溫度下，在體積固定的密閉容器中發(fā)生如下反應：H2(g)+I2(g)2HI(g)。達到平衡時，H2(g)、I2(g)的物質的量濃度均為0.01mol·L-1，HI(g)的物質的量濃度為0.06mol·L-1?，F(xiàn)分別對平衡混合物進行下列操作，計算操作后反應的濃度商，并判斷平衡移動的方向。（1）保持其他條件不變，向容器中通入H2(g)，使其濃度達到0.02mol·L-1；（2）保持其他條件不變，向容器中通入HI(g)，使其濃度達到0.08mol·L-1；（3）保持其他條件不變，向容器中通入Ar(g)，使其濃度達到0.01mol·L-1?！敬鸢浮浚?）通入氫氣后，反應的濃度商為18，平衡向正反應方向移動。（2）通入HI后，反應的濃度商為64，平衡向逆反應方向移動。（3）通入Ar后，反應的濃度商為36，平衡不移動?！窘馕觥恳罁}意可知，該溫度下反應的平衡常數(shù)K==……=36該反應的濃度商Q=，把每小題的數(shù)據代入，可得出：（1）Q=18＜K（2）Q=64＞K（3）Q=36=K【同步練習1-2】高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH>0其平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c（CO2）,c（CO）)，已知1100℃時K＝0.263?；瘜W平衡常數(shù)只與溫度有關，不隨濃度和壓強的變化而變化。(1)溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高爐內CO2和CO的體積比________，平衡常數(shù)K________。(以上均填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)＝0.025mol·L－1、c(CO)＝0.1mol·L－1，在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態(tài)：_______(填“是”或“否”，若填“是”，則后面問題可不答)，此時反應向_________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行，其原因是_______________________________________________?！敬鸢浮?1)增大增大(2)否正反應Q＝eq\f(0.025mol·L－1,0.1mol·L－1)＝0.25<0.263＝K【解析】若生成物的濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值Q＝K，則可逆反應達到平衡狀態(tài)；若Q<K，反應向右進行；若Q>K，反應向左進行。(1)FeO(s)＋CO(g)?Fe(s)＋CO2(g)ΔH>0，正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)增大，eq\f(c（CO2）,c（CO）)增大，則eq\f(V（CO2）,V（CO）)增大。(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)＝0.025mol·L－1，c(CO)＝0.1mol·L－1，Q＝eq\f(0.025,0.1)＝0.25<K＝0.263，反應未達到平衡狀態(tài)。反應向正反應方向進行。常見考法二溫度對化學平衡常數(shù)的影響【例2】測得某反應A＋B2C在不同溫度下的平衡常數(shù)：溫度50℃80℃K100400又測得溫度t時，反應2CA＋B的平衡常數(shù)為0.06，可推知t的范圍是A．t<50℃B．t>80℃C．50℃<t<80℃D．無法確定【答案】A【解析】A＋B?2C的平衡常數(shù)表達式為：K＝eq\f([C]2,[A]·[B])。由題給數(shù)據可知隨溫度的升高，K值增大，說明正反應為吸熱反應。則反應2C?A＋B的正反應為放熱反應，其平衡常數(shù)表達式為：K＝eq\f([A]·[B],[C]2)，則該反應在50℃、80℃的平衡常數(shù)值分別為1/100＝0.01、1/400＝0.0025。隨溫度的升高，K值逐漸減小，而0.01<0.06，故此時的溫度t<50℃。必殺技（1）如果改變的是濃度或壓強，只要溫度不改變，K總是不變的。（2）如果溫度變化，K一定會變化，變化規(guī)律是：對于正反應放熱的反應，溫度升高，平衡逆向移動，K變??；對于正反應吸熱的反應，溫度升高，平衡正向移動，K增大?！就骄毩?-1】一定溫度下，在2L密閉容器中發(fā)生下列反應：4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)；已知該反應的平衡常數(shù)：K300℃>K350℃，且體系中n(NO2)（單位：mol）隨時間變化如下表：時間(s)050010001500t1℃2013.9610.0810.08t2℃20abc下列說法一定正確的是A．正反應為吸熱反應B．如果t2℃<t1℃，那么a>b=c，且a=10+0.5bC．如果t2℃<t1℃，那么t2℃達到平衡的時間介于1000s至1500s之間D．如果t2℃>t1℃，那么b>10.08【答案】D【解析】A項，溫度越低，平衡常數(shù)越大，說明正反應為放熱反應，錯誤；B項，降溫，反應速率減慢，1000s時未平衡，b與c不相等，錯誤；C項，t2℃時，由于反應速率減小，達到平衡所用時間長，大于1000s，但無法確定達到平衡所需時間；D項，升溫，平衡左移，致使b＞10.08，正確。答案為D?！就骄毩?-2】在一定體積的密閉容器中，進行化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如表所示：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6請回答下列問題：(1)該反應的正反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molCO2和1molH2，充分反應達平衡時，CO的平衡濃度為0.25mol·L－1，試判斷此時的反應溫度為?！敬鸢浮?1)吸熱(2)830℃。【解析】(1)由表中數(shù)據可知，溫度升高，該反應的化學平衡常數(shù)增大，即平衡向正反應方向移動，根據化學平衡移動原理可知正反應是吸熱反應。(2)平衡時c(CO2)＝c(H2)＝0.25mol·L－1，c(CO)＝c(H2O)＝0.25mol·L－1，則化學平衡常數(shù)K＝1，根據表中數(shù)據可知此時反應溫度是830℃。常見考法三溫度對化學平衡的影響【例3】將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)ΔH<0，平衡時Br2(g)的轉化率為a；若初始條件相同，絕熱下進行上述反應，平衡時Br2(g)的轉化率為b。a與b的關系是()A．a>b B．a＝bC．a<b D．無法確定【答案】A【解析】該反應為放熱反應，絕熱下進行反應，溫度升高，所以絕熱平衡時轉化率低于恒溫平衡時轉化率，即a>b。必殺技當其他條件不變時，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，降低溫度，平衡向放熱方向移動?！就骄毩?-1】尿素和氨氣對于提高農作物產量和品質有重要作用。合成尿素的反應為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為________________。（2）合成尿素時不同溫度下CO2轉化率變化曲線如圖。該反應正方向為_______熱反應(選填“吸熱”或“放熱”)。a、b、c三點對應溫度下的平衡常數(shù)大小關系如何：______________(用Ka、Kb、Kc表示)，理由為________________________________?！敬鸢浮浚?）（2）放熱Ka>Kb>Kc該反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，使K減小?！就骄毩?-2】將4molN2O4放入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)，平衡體系中N2O4的體積分數(shù)(φ)隨溫度(T)的變化如圖所示。(1)D點v(正)(填“>”“＝”或“<”)v(逆)。(2)A、B、C三點中平衡常數(shù)K的值最大的是點。(3)若其他條件不變，在T3原平衡基礎上，再加入一定量的NO2，達到新平衡時，與原平衡相比，NO2的體積分數(shù)(填“增大”“不變”或“減小”)。【答案】(1)<(2)C(3)減小【解析】(1)D點時φ(N2O4)小于該溫度下的平衡點時的φ(N2O4)，說明反應向逆反應方向進行[使φ(N2O4)增大至平衡點時的φ(N2O4)]，v(正)<v(逆)。(2)溫度升高，φ(N2O4)減小，說明平衡N2O4(g)?2NO2(g)向右移動。溫度越高，平衡常數(shù)越大。(3)【定性分析】平衡時又加入一定量NO2，既增大了c(NO2)，又相當于增大了壓強，無論是增大c(NO2)還是增大壓強，都有利于平衡向左移動，所以NO2的體積分數(shù)減小?！径客评怼縆＝eq\f(c2NO2,cN2O4)＝c(NO2)·eq\f(cNO2,cN2O4)，又加入一定量的NO2，這部分NO2不可能完全轉化，所以又達到平衡后，c(NO2)增大，而平衡常數(shù)K不變，所以eq\f(cNO2,cN2O4)減小，NO2的體積分數(shù)減小。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．下列關于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是A．濃度商Q<K時，平衡逆向移動B．化學平衡常數(shù)表示反應進行的程度，與溫度無關C．化學平衡發(fā)生移動，化學平衡平衡常數(shù)一定發(fā)生改變D．溫度一定，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)【答案】D2．若只改變溫度，平衡常數(shù)K增大，則以下敘述正確的是A．溫度一定升高B．溫度一定降低C．平衡一定向左移動D．平衡一定向右移動【答案】D【解析】由于不知道化學反應是放熱還是吸熱，所以無法判斷改變溫度的方式。3．只改變一個影響因素，平衡常數(shù)K與化學平衡移動的關系敘述錯誤的是A．K值不變，平衡可能移動B．K值變化，平衡一定移動C．平衡移動，K值可能不變D．平衡移動，K值一定變化【答案】D【解析】影響K的外界因素只有溫度，如果其他因素使平衡發(fā)生了移動，K是不變的。4.反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH<0，達到平衡后，將體系的溫度降低，下列敘述中正確的是A．正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡向正反應方向移動B．正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向逆反應方向移動C．正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動D．正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向正反應方向移動【答案】C5．反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH<0，達到平衡后，升高溫度，則A．化學反應速率不變B．平衡常數(shù)增大C．化學平衡逆向移動D．NH3的含量增大【答案】C【解析】合成氨反應的正反應是放熱的，所以升高溫度，該平衡逆向移動。6.在密閉容器中將CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時，有下列平衡：CO＋H2OCO2＋H2，且K＝1。若用2molCO和10molH2O相互混合并加熱到800℃，則CO的轉化率為A．16.7%B．50%C．66.7%D．83.3%【答案】D【解析】設CO轉化了xmolCO＋H2O?CO2＋H2起始（mol）21000轉化（mol）xxxx平衡（mol）2-x10-xxx令容器的容積為VL，則[CO]=(2-x)/Vmol·L－1，[H2O]=(10-x)/Vmol·L－1，[CO2]=[H2]=x/Vmol·L－1。根據K的表達式，有K=……=1，解得x=5/3≈1.67。所以，CO的轉化率為1.67/2×100%=83.3%7．下列說法正確的是()A．對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡，在溫度不變、容積不變的密閉容器中充入N2，化學平衡常數(shù)變大B．對某一可逆反應，升高溫度則化學平衡常數(shù)一定變大C．化學平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡必定發(fā)生移動達到新的平衡D．改變條件，使反應物的平衡轉化率都增大，該可逆反應的平衡常數(shù)一定增大【答案】C【解析】化學平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，A錯誤；對某一可逆反應，可能是吸熱反應，也可能是放熱反應，升高溫度，化學平衡常數(shù)可能增大，也可能減小，B錯誤；化學平衡常數(shù)只與溫度有關，平衡常數(shù)發(fā)生變化，說明溫度一定發(fā)生變化，化學平衡必定發(fā)生移動達到新的平衡，C正確；改變條件，使反應物的平衡轉化率都增大，改變的條件可能是溫度，也可能是壓強，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，因此平衡常數(shù)不一定增大，D錯誤。8．反應N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0，在2000℃時K=6.6×10-4。2000℃時，向10L密閉容器中充入2.9×10-3molNO、2.5×10-1molN2和4.0×10-2molO2，通過計算下列問題：（1）此反應的初始狀態(tài)是否為化學平衡狀態(tài)？（2）若非化學平衡狀態(tài)，反應將向哪個方向進行以達到化學平衡狀態(tài)？【答案】（1）否；（2）逆向移動?！窘馕觥浚?）Q=……=8.6×10-4＞K，所以初始狀態(tài)不是化學平衡狀態(tài)。（2）因為Q＞K，所以平衡逆向移動。9．將2molA和1molB混合置于一容積可變的密閉容器中，在溫度T下發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g)2C(g)+Q，反應進行tmin后達到平衡，測得混合氣體的總物質的量為2.1mol。試回答：（1）該反應的平衡常數(shù)表達式為；（2）下列有關化學平衡常數(shù)K的說法正確的是（填字母）A．在任何情況下，化學平衡常數(shù)K均為一個定值B．改變氣體A或C的濃度，都會改變平衡常數(shù)KC．平衡常數(shù)K只與溫度有關，與反應物的濃度無關D．從平衡常數(shù)K的大小可以推斷一個反應進行的限度（3）若降低溫度，則該反應的K值（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），A的轉化率，化學反應速率；（4）反應進行tmin后，C的體積分數(shù)為?！敬鸢浮浚?）K=（2）CD。（3）K值增大；A的轉化率增大；化學反應速率減小。（4）85.7%?！窘馕觥浚?）K是化學反應的一個特性常數(shù)，它能夠表示可逆反應進行程度的大小。對于一個特定的可逆反應，K只與溫度有關，與濃度、壓強、催化劑等外界因素無關，所以答案為CD。（3）由于該反應的正方向是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，K增大，A的轉化率增大。降溫將使化學反應速率減小。（4）設在反應中，B轉化了xmol，2A(g)+B(g)?2C(g)起始(mol)210轉化(mol)2xx2x平衡(mol)2－2x1－x2x依題意，有（2－2x）+（1－x）+2x=2.1，解得x=0.9C的體積分數(shù)=×100%=85.7%。題組B能力提升練10．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別裝在盛有水的三個燒杯中，在①燒杯中加入CaO，在②燒杯中不加其他任何物質，在③燒杯中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)①中紅棕色變深，③中紅棕色變淺。已知：2NO2(紅棕色)N2O4(無色)，下列敘述正確的是A．2NO2N2O4是吸熱反應B．NH4Cl溶于水時吸收熱量C．①燒瓶中平衡時混合氣體的平均相對分子質量增大D．③燒瓶中氣體的壓強增大【答案】B【解析】①中紅棕色變深，則平衡向逆反應方向移動，而CaO和水反應放出熱量，說明升高溫度，平衡逆向移動，即逆反應是吸熱反應，則正反應是放熱反應，故A錯誤；③中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，因正反應是放熱反應，則氯化銨溶于水時吸收熱量，故B正確；①中平衡逆向移動，氣體的總質量不變，而平衡時混合氣體的物質的量增大，則體系中平衡時混合氣體的平均相對分子質量減小，故C錯誤；③中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，氣體的物質的量減小，則③燒瓶中的壓強必然減小，故D錯誤。11．在一密閉容器中，發(fā)生可逆反應：3A(g)3B＋CΔH>0，平衡時，升高溫度，氣體的平均相對分子質量有變小的趨勢，則下列判斷中正確的是A．B和C可能都是固體B．B和C一定都是氣體C．若C為固體，則B一定是氣體D．B和C不可能都是氣體【答案】C【解析】正反應吸熱，升溫，平衡右移。若B、C都為固體，則相對分子質量不變，故A錯誤；若C為固體，B為氣體，平衡右移，氣體的總質量減小，總物質的量不變，相對分子質量減小，故B錯誤，C正確；若B、C都是氣體，平衡右移，氣體的總質量不變、總物質的量增加，則相對分子質量減小，故D錯誤。12．在一定溫度下，改變起始時n(SO2)對反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0的影響如圖所示，下列說法正確的是（）A．b、c點均為平衡點，a點未達平衡且向正反應方向進行B．a、b、c三點中，a點時SO2的轉化率最大C．a、b、c點均為平衡點，b點時SO2的轉化率最大D．a、b、c三點的平衡常數(shù)：Kb>Kc>Ka【答案】B【解析】選項A，題中橫坐標為二氧化硫的物質的量，縱坐標為平衡時三氧化硫的體積分數(shù)，曲線上的點為平衡狀態(tài)，故A錯誤；選項B，二氧化硫越少，氧氣越多，則二氧化硫的轉化率越大，a點二氧化硫的轉化率最大，故B正確；選項C，根據B的分析，a點二氧化硫的轉化率最大，故C錯誤；選項D，溫度不變，則平衡常數(shù)不變，故D錯誤；故選B。13．反應2NO2(g)N2O4(g)△H=-57kJ·mol-1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．T1>T2 B．X、Y兩點的反應速率：X>YC．X、Z兩點氣體的顏色：X深，Z淺 D．X、Z兩點氣體的平均相對分子質量：X>Z【答案】B【解析】選項A，升高溫度，化學平衡逆向移動，NO2的體積分數(shù)增大，Y點NO2的體積分數(shù)小，則T1＜T2，A錯誤；選項B，由選項A分析可知，X點的溫度大于Y點的溫度，溫度越高，化學反應速率越快，所以反應速率X>Y，B正確；選項C，X、Z兩點溫度相同，但壓強不同，NO2為紅棕色氣體，增大壓強，平衡右移，但是氣體的體積變小，濃度增大的影響較大，氣體的顏色加深，則X、Z兩點氣體的顏色：X淺，Z深，C錯誤；選項D，X、Z兩點都在等溫線上，X的壓強小，增大壓強，化學平衡正向移動，Z點時氣體的物質的量小，則平均相對分子質量變大，即平均相對分子質量：X<Z，D錯誤；故選B。14．在溫度T1時，向一體積固定為2L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

△H<0，5min后反應達到平衡，CO2的轉化率為20%。下列說法正確的是A．前5min，平均反應速率v(H2)=0.06mol(L·min)B．該溫度下反應平衡常數(shù)的值為C．當v正(CO2)=3v逆(H2)時，說明反應已達到平衡狀態(tài)D．若平衡后升溫，正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡左移【答案】A【解析】選項A，由題意知，前5min，CO2的變化量為0.2mol，則H2的變化量為0.6mol，v(H2)=0.06mol(L·min)，A正確；選項B，向體積為2L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應，5min后反應達到平衡，CO2的轉化率為20%，可列出三段式(單位為mol/L)：，則該溫度下反應平衡常數(shù)為，B錯誤；選項C，當3v正(CO2)=v逆(H2)時，說明反應已達到平衡狀態(tài)，C錯誤；選項D．平衡后升溫，正反應速率增大，逆反應速率增大，因反應放熱反應，平衡左移，D錯誤；故答案為A。15．溫度為T1時，將氣體X和氣體Y各1.6mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應X(g)+Y(g)2Z(g)，一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數(shù)據如表所示，下列說法正確的是()t/min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0A．0～4min，反應速率v(Z)＝0.25mol·L－1·min－1B．T1時，反應的平衡常數(shù)K1＝1.2C．其他條件不變時，9min后，向容器中再充入1.6molX，平衡向正反應方向移動，再次達到平衡時X的濃度比原平衡時的小，Y的轉化率增大D．其他條件不變時，若降溫到T2達到平衡時，平衡常數(shù)K2＝4，則此反應的ΔH<0【答案】D【解析】由表中數(shù)據可求得前4min內消耗的Y為0.5mol，v(Y)＝eq\f(ΔcY,Δt)＝eq\f(\f(0.5mol,10L),4min)＝0.0125mol·L－1·min－1，v(Z)＝2v(Y)＝0.025mol·L－1·min－1，A項錯誤；由表中數(shù)據可知，7min時反應達到平衡狀態(tài)，采用“三段式”法進行計算：X(g)＋Y(g)?2Z(g)起始濃度/(mol·L－1)0.160.160轉化濃度/(mol·L－1)0.060.060.12平衡濃度/(mol·L－1)0.10.10.12T1時，平衡常數(shù)K1＝eq\f(c2Z,cX·cY)＝eq\f(0.122,0.1×0.1)＝1.44，B項錯誤；其他條件不變時，9min時該反應處于平衡狀態(tài)，再充入1.6molX，平衡向正反應方向移動，再次達到平衡時Y的轉化率增大，但X的濃度比原平衡時的大，C項錯誤；T1時，平衡常數(shù)K1＝1.44，降溫到T2達到平衡時，平衡常數(shù)K2＝4，說明降低溫度，平衡正向移動，所以該反應的正反應為放熱反應，D項正確。16．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下圖為不同溫度（T1、T2）下SO2的轉化率隨時間的變化曲線。（1）T1______（選填“>”“<”或“=”）T2，判斷依據是_____________________________________；該反應為_____（選填“放”或“吸”）熱反應，判斷依據是_________________________________。（2）在相同溫度下：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1=a；NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)K2=b；則2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)K=__________（用a、b表示）。【答案】（1）>相同條件下，溫度越高反應速率越快，達到化學平衡的時間越短放溫度升高時平衡向吸熱方向移動，SO2的轉化率減?。?）ab2題組C培優(yōu)拔尖練17．在一真空密閉容器中，充入10molN2和30molH2，發(fā)生N2+3H22NH3反應，在一定溫度下達到平衡時，H2的轉化率為25%。若在同一容器中相同溫度下充入NH3，欲達到平衡時各成分的百分含量與上述平衡相同，則起始時充入NH3的物質的量和達到平衡時NH3的轉化率分別是A．15mol、25%B．20mol、50%C．20mol、75%D．40mol、80%【答案】C【解析】10molN2和30molH2若完全轉化，即為20molNH3；H2的轉化率為25%，則NH3的“生成率”為75%，即逆向NH3轉化75%即與原反應等效。答案為C。18.在恒容密閉容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他條件不變的情況下，研究溫度對反應的影響，實驗結果如圖所示，下列說法正確的是A．CO合成甲醇的反應為吸熱反應B．平衡常數(shù)C．該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小D．處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時eq\f(nH2,nCH3OH)增大【答案】D【解析】由圖可知，T2溫度下達到平衡所需時間較短，反應速率較快，T2>T1，溫度越高，平衡時甲醇的物質的量越小，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，所以合成甲醇的反應為放熱反應，A錯誤；CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(cCH3OH,cCOc2H2)，B錯誤；升高溫度平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數(shù)減小，在T1時的平衡常數(shù)比T2時的大，C錯誤；由圖可知，處于A點的反應體系從T1變到T2，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，氫氣的物質的量增大，甲醇的物質的量減小，eq\f(nH2,nCH3OH)增大，D正確。19．下表所列是2個反應在不同溫度時的化學平衡常數(shù)(K)值。反應①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH2溫度/℃27200025400450K0.10.5070.152關于反應①、②的下列說法正確的是A．反應①、②均為吸熱反應B．反應①不適合用于大規(guī)模人工固氮C．可求算反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的ΔHD．一定溫度下，①、②分別達到平衡，壓縮容器體積均可使N2的轉化率增大【答案】B【解析】選項A，從K值看，反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應，A錯。選項B，常溫下，反應①的K非常小，即使在高溫下，K值也不大，所以反應正向進行的程度小，不適合大規(guī)模人工固氮，B說法正確。選項C，反應①、②的溫度各不相同，無法使用蓋斯定律求該反應的ΔH，C錯。選項D，加壓，反應①的平衡不移動，N2的轉化率不變，D錯。答案為B。20．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下：溫度/℃70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4完成下列填空：（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=，該反應為________反應(選填“吸熱”、“放熱”)。當反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率________（選填“增大”、“減小”或“不變”）（2）830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應初始6s內A的平均反應速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1，則6s時c(A)=mol·L-1，C的物質的量為mol。（3）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molA(g)和3molB(g)，判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據是________。a.c(A)＝c(C)b.容器中壓強不變c.混合氣體的平均相對分子質量不變d.v(逆)(D)＝v(正)(B)（4）1200℃時反應C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為?！敬鸢浮浚?）略（2）放熱減?。?