【高考化學易錯點12】 化學反應平衡和移動（試題+解析）

易錯點12化學反應平衡和移動易錯分析

易錯題(oil化學平衡狀態(tài)的兩方法和兩標志

(1)兩方法一逆向相等、變量不變。

①“逆向相等‘‘：反應速率必須一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經(jīng)過換算后同一

種物質的正反應速率和逆反應速率相等。

②“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變，當這個量不變時為平衡狀態(tài);一個隨反應的

進行保持不變的量，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。

(2)兩標志---本質標志、等價標志。

①本質標志:v(正尸v(逆)邦。對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某物質的速率等于逆反應

生成該物質的速率。

②等價標志：

a.對于全部是氣體參加的反應，并且反應后氣體物質的量發(fā)生改變，體系的壓強(恒溫恒容)、平

均相對分子質量不隨時間而變化。例如N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)o

b.體系中各組分的物質的量濃度、體積分數(shù)、物質的量(或質量)分數(shù)保持不變。

c.對同一物質而言,斷裂化學鍵的物質的量與形成化學鍵的物質的量相等。

d.對于有有色物質參加或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變化。例如2NO2(g)-

N2O4(g)o

e.體系中某反應物的轉化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。

f.絕熱體系的溫度不變。

易錯題(02］化學平衡常數(shù)

(1)在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度化學計量數(shù)次基的乘積

與其反應物濃度化學計量數(shù)次幕的乘積的比值是一個常數(shù)，即平衡常數(shù)，用符號K表示。對

一般可逆反應〃認(g)+〃B(g)k=4〃C(g)+qD(g),當在一定溫度下達平衡狀態(tài)時，可以得出：

"(C)d(D)

K=L(A)d(B),K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，反應物的轉化率越

大，K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關，即在一定溫度下，平衡常數(shù)保持

不變。

(2)化學平衡常數(shù)的應用：根據(jù)平衡常數(shù)可判斷可逆反應進行的程度，平衡常數(shù)越大，正

反應進行的程度越大，反應物的轉化率越高,平衡后生成物的濃度越大,反應物的濃度越??；

利用化學平衡常數(shù)可判斷化學平衡移動的方向，對于可逆反應〃A(g)+比(g)^^cC(g)+

d(C)d(D)

JD(g),在一定溫度下的任意時刻，反應物與生成物濃度有如下關系：L(A)d(B)=0.,稱

反應向正反應方向進行，吃〉飛

gl=K反應處于化學平衡狀態(tài)，心=%

為濃度商：反應向逆反應方向進行，七＜附；利用化學平衡常數(shù)判斷可逆反應的熱

京而值增大一正反應為吸熱反應

一K侑M小一正反應為放熱反應

高卷區(qū)「X值用大一正反應為放熱反應

效應：此野減小_.

易錯題［03］平衡移動方向的判據(jù)

（1）若外界條件改變，引起u（正）＞u（逆），此時正反應占優(yōu)勢，反應式右邊生成物的濃度較

平衡破壞時的瞬時濃度增大，反應式左邊反應物的濃度較平衡破壞時的瞬時濃度減小了，則

稱化學平衡向正（或向右）反應方向移動。

（2）若外界條件改變，引起u（正）＜u（逆），此時逆反應占優(yōu)勢，反應式左邊反應物的濃度較

平衡破壞瞬時的濃度增大，反應式右邊生成物的濃度較平衡破壞時的瞬時濃度減小了，則稱

化學平衡向逆（或向左）反應方向移動。

⑶若外界條件改變，雖能引起原u（正）和u（逆）的變化，但變化后新的1），（正）和U（逆）仍

保持相等，則稱化學平衡沒有發(fā)生移動。

■速率不變:如容積不變，充人情性氣體，平衡不移動

使用催化劑

程度相同平衡不

氣體體積無變化的

。（正）=。（逆）移動

改變條（牛,應，改變壓強

濃

程度不同壓

平面移動

。（正逆）溫

易錯題【04】化學平衡圖像的解答

（1）認清坐標系，弄清縱、橫坐標所代表的意義，并與有關原理相結合；看清起點，分清

反應物、生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點為

起點；看清曲線的變化趨勢，注意漸變和突變，分清正、逆反應，從而判斷反應特點；注

意終點，例如在濃度-時間圖像上，一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量，

并結合有關原理進行推理判斷；先拐先平數(shù)值大，例如在轉化率-時間圖像上，先出現(xiàn)拐點

的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應的溫度高、濃度大或壓強大；定一議

二，當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系。

（2）從“斷點”著手，當可逆反應達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發(fā)生改變，都可能

使速率一時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大

小，即可對外界條件的變化情況作出判斷；從“拐點”入手，同一可逆反應，若反應條件不

同，達到平衡所用的時間也可能不同，反映到圖像出現(xiàn)“拐點”的時間也就有差異。根據(jù)外

界條件對化學反應速率的影響，即可判斷出溫度的高低、壓強或濃度的大小及是否使用催

化劑；從曲線的變化趨勢著手，對于速率一溫度（或壓強）圖像，由于隨著溫度逐漸升高或

壓強逐漸增大，反應速率會逐漸增大，因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線，注意溫度或

壓強的改變對正、逆反應速率的影響是一致的，即要增大都增大，要減小都減小，反映到

圖像上，就是V（正卜V（逆）兩條曲線的走勢大致相同。

易錯題［05］化學平衡簡答題的解答

（1）化學平衡類簡答題一般是演繹三段式答題模式（前提、推理、結論卜問題所涉及大前提

（相關的理論或規(guī)律）的表述，一般很熟悉的理論或規(guī)律可以只寫名稱，也可以用化學方程式

等化學用語表示，并不需要把其詳細內(nèi)容寫出；問題的推理過程（具體條件下的變化等）的表

述；問題所涉及的變化結果。

（2）答題的一般思維和作答程序是：閱讀題目新情境的信息，找出核心問題的分析對象，

即平衡體系；找出題目信息中與平衡體系有關變化的因素；利用平衡移動原理分析變化的因

素對化學平衡移動的影響，即平衡移動方向的判斷；說明平衡發(fā)生移動后對實際問題體系產(chǎn)

生的影響。組織答案時，一般應將前提條件，前因后果表述清楚，其中的化學原理分析做到

用詞準確、書寫規(guī)范。即“……存在……平衡，……（條件）使平衡向……（方向）移動，……（結

論廣。

典例分析

例1、在一個體積固定的密閉容器中，進行的可逆反應A⑸+3B（g）=^=3C（g）。下列敘述

中表明可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是（）

?C的生成速率與C的分解速率相等；②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB；③

B的濃度不再變化：④混合氣體總的物質的量不再發(fā)生變化；⑤A、B、C的物質的量之比為

1：3：3；⑥混合氣體的密度不再變化。

A.①②③B.①③?⑥C.①?@D.①③④

C【解析】C的生成速率與C的分解速率相等，說明正逆反應速率相等，①正確；化學反應

速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，都存在單位時間生成amolA,同

時生成3amolB,②錯誤；當反應達到化學平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，③正確；氣體

反應物與氣體生成物的化學計量數(shù)之和相等，無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體總的物質的

量都不變，④錯誤；平衡時各物質的物質的量取決于起始配料比以及轉化的程度，不能作為

判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，⑤錯誤；A為固體，當反應達到平衡狀態(tài)時，氣體的總質量

不變，反應達到平衡狀態(tài)，⑥正確。

例2、（I）用02將HC1轉化為Cb，可提高效益，減少污染。新型RuCh催化劑對上述HC1

轉化為Ch的總反應RHCig+khM^IhOg+CHg乂H］具有更好的催化活性，

①實驗測得在一定壓強下，總反應的HC1平衡轉化率隨溫度變化的ag?7曲線如下圖:

則總反應的AH0(填“＞，，、"=”或"V")；A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大

的是o

②在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，畫出相應ag?丁曲線的示意圖，并簡要說明理由

③下列措施中，有利于提高ClHCI的有°

A.增大〃(HC1)B.增大〃(Ch)C.使用更好的催化劑D.移去H2O

(2)甲酢既是重要的化原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在

催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：?CO(g)+2H2(g)，、CH30H(g)A”i②

CO2(g)+3H2(g)，、CH30H(g)+H2O(g)A//2③CO2(g)+H2(g)，、CO(g)+

H2()(g)A43，回答下列問題：

①反應①的化學平衡常數(shù)K表達式為；圖中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關

系的曲線為(填曲線標記字母)，其判斷理由是。

②合成氣組成n(H2)M(CO+CO2)=2.60時，體系中的CO平衡轉化率(a)與溫度和壓強的關

系如圖所示。a(CO)值隨溫度升高而____(填“增大”或“減小，其原因是；圖

中的壓強由大到小為,其判斷理由是。

（3）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：

①正丁烷（C4HQ脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學方程式如下：①CJHIO?:C4H8（g）+H2（g）

△Hi,已知：②C4Hio（g）+2C>2（g）=C4H8（g）+H2O（g）AH2=-119kJmol"③H?（g）+Oz（g）=

1

H2O（g）AH3-242kJ-moH,反應①的AH1為kJ-molo圖（a）是反應①平衡轉化率

與反應溫度及壓強的關系圖，x0.1（填“大于”或“小于”；欲使丁烯的平衡產(chǎn)

率提高，應采取的措施是（填標號）。

A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強D.降低壓強

②丁烷和氫氣的混合氣體以?定流速通過填充有催化劑的反應器（氫氣的作用是活化催化

劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n（氫氣）/n

（丁烷）的關系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是。

③圖（c）為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈燒類化

合物。丁烯產(chǎn)率在590°C之前隨溫度升高而增大的原因可能是、

;590℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是。

【解析】（1）@結合題中（IHQ?7圖像可知，隨著溫度升高，如。降低，說明升高溫度平衡逆

向移動，得出正反應方向為放熱反應，即AHVO：A、B兩點A點溫度低，平衡常數(shù)K（A）

大。②結合可逆反應2HCl（g）+2O2（g），、H2O（g）+Cb（g）的特點,增大壓強平衡向右移

動，3。增大，則相同溫度下，HC1的平衡轉化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。

③有利于提高OHQ，則采取措施應使平衡2HCl（g）+Lo2（g），、H2（）（g）+C12（g）正向移動。

A項,增大〃（HC1）,則c（HCl）增大，雖平衡正向移動，但〃Hci減小，錯誤；B項，增大獻。2）

即增大反應物的濃度，D項，移去H,0即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動，兩項

都正確：C項，使用更好的催化劑，只能加快反應速率，不能使平衡移動，錯誤。(2)①根

據(jù)化學平衡常數(shù)的概念可寫出反應①K的表達式；反應①是放熱反應，升高溫度，化學平衡

向逆反應方向移動，化學平衡常數(shù)K減小，因此曲線a符合。②由圖可知，壓強不變時，隨

著溫度的升高，a(CO)減??；反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，加壓對其平衡無影響；反應

①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓使Q(CO)增大；由圖可知，固定溫度(加530K)時,〃|一〃2一"3,

a(CO)增大，因此綜合分析可知p3>pz>Pi。(3)①根據(jù)蓋斯定律，用②式-③式可得①式，

因此AH尸AH?-△H3=199kj/mol+242kj/mol=+43kj/mol。由a圖可以看出，溫度相同時，由

O.IMPa變化到xMPa,丁烷的轉化率增大，即平衡正向移動，所以x的壓強更小，x<O.k

由于反應①為吸熱反應，所以溫度升高時，平衡正向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，因此A正

確、B錯誤。反應①正向進行時體積增大，加壓時平衡逆向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，因

此C錯誤，D正確。正確答案：+43kj/mol、小于、ADo②一方面H2可以活化催化劑，同時

作為反應①的產(chǎn)物，他也會促使平衡逆向移動，從而減少平衡體系中的丁烯的含量。正確答

案：原料中過量H?會使反應①平衡逆向移動，所以丁烯轉化率下降。③590c之前，溫度升

高時反應速率加快，生成的丁烯會更多，同時由于反應①是吸熱反應，升高溫度平衡正向移

動，平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590℃時，由于丁烷高溫會裂解生成短鏈燃

類，所以參加反應①的丁烷也就杓應減少。正確答案：590C前升高溫度，反應①平衡正向

移動、升高溫度時，反應速率加快，單位時間產(chǎn)生丁烯更多、更高溫度則有更多的CJiio裂

解導致產(chǎn)率降低。

【答案】⑴①VK(A)②見下圖

增大壓強，平衡右移，鈾。增大，相同溫度下，H。的平衡轉化率比之前的大③BD

,c(CH/MD

⑵①K=°(C0)*2(HI@反應①為放熱反應，升高溫度使其平衡向逆反應方向移動,

平衡常數(shù)K應減?、跍p小由圖可知，壓強恒定時，隨著溫度的升高，a(CO)減小p3>p2>

pi溫度恒定時，反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓使平衡向正反應方向移動，a(CO)增

大,而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，加壓對其平衡無影響，故增大壓強時，有利于a(CO)

增大

(3)①+43Kj/mol<AD②原料中過量H2會使反應①平衡逆向移動，所以丁烯轉化率

下降③590C前升高溫度，反應①平衡正向移動；升高溫度時，反應速率加快，單位時間產(chǎn)

生丁烯更多，更高溫度則有更多的C4H0裂解導致產(chǎn)率降低

例題3、(l)CrO42—和CnOM一在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0mol,L?的NazCQ

溶液中aCrzCh?—)隨dIT)的變化如圖所示。

U)2D3J?4.(15X)(iil

CH?/1(尸mol?L-1)

①用離子方程式表示Na2c1O4溶液中的轉化反應：。

②由圖可知，溶液酸性增大，CrCh?—的平衡轉化率(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)

A點數(shù)據(jù)，計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為。

③升高溫度，溶液中CrCV-的平衡轉化率減小，則該反應的0(填“大于”“小于”

或“等于”)。

(2)Bodensteins研究了下列反應:2HI(g)?-H2(g)+L(g)。在716K時,氣體混合物中碘

化氫的物質的量分數(shù)x(HI)與反應時間/的關系如下表：

z/min020406080120

MHI)10.910.850.8150.7950.784

x(HI)00.600.730.7730.7800.784

①根據(jù)上述實驗結果，該反應的平衡常數(shù)K的計算式為

②上述反應中，正反應速率為y正=攵正/出1),逆反應速率為丫逆=攵逆x(H2)x(k)，其中hr、

左逆為速率常數(shù)，則比逆為(以K和無正表示)。若k正=0.0027min?在1=40min時,

ViE=min1(>

③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正?x(HI)和y逆?x(H*的關系可用下圖表示。當升高到某一溫

度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為(填字母)。

0.0()20.40.6<).81.0

X

(3)隨著科學技術的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO?的捕集利用技術成為研究的重點。

目前國際空間站處理C02的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應方程式為：CO2(g)

+4H2(g)RuCH4(g)+2H2O(g),已知的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從300c升

至400°C,重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。(選填“增大”“減小”或“不變”)

VjEV1?平衡常數(shù)K轉化率a

相同溫度時，上述反應在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質的平衡濃度如下表，則

a、b、c、d與m、〃、x>y之間的關系式為。

1-1-,1

c(CO2)/(mol-L)C(H2)/(mol-L)c(CH4)/(molL)C(H2O)/(mol-L*)

Iabcd

IImnXy

【解析】(1)①由圖可知，隨著溶液酸性增大，溶液中achop一)逐漸增大，說明CK>42一

逐漸轉化為CnO??一,則CrO42一的平衡轉化率逐漸增大，其反應的離子方程式為ZCKh?一+

t22-+

2H-Cr2O7-+H2O；②由圖中A點數(shù)據(jù)，可知：c(Cr2O7-)=0.25mol-LLc(H)=1.0x10

7moi1一1,則進一步可知c(CrOj-)=1.0mobL'-2x0.25mol-L'=0.5mol-L1,根據(jù)平衡

常數(shù)的定義可計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為1.0x10%③升高溫度，溶液中CrOj一的平衡

轉化率減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，即該反應的小于0。(2)

①2HI(g),一?H2(g)+L(g)是反應前后氣體物質的量不變的反應。反應后x(HI)=0.784,則

0.108^0.108

~V~_0.108X0.108

一(HI)(0.784y0.7842~

MH2)=X(L)=0.108,K=V。②到達平衡時，^正=^逆，

即人小(出尸女遺何比爾卜)，A逆=X,在z=40min時，x(HI)=0.85,u正

=k止N(HI)=0.0027min-,x(O.85)2=1.95xl0-3min'o③原平衡時,MHD為0.784,MHz)為

0.108,二者圖中縱坐標均約為1.6(因為平衡時1，正=口感)，升高溫度，正、逆反應速率均加

快，對應兩點在1.6上面，升高溫度，平衡向正反應方向移動，x(HI)減小(A點符合)，X(H2)

增大(E點符合)。(3)比的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加，這說明升高溫度平衡向逆反應方

向移動，即正反應是放熱反應。升高溫度，正、逆反應速率均增大，平衡向逆反應方向移動，

平衡常數(shù)減小，反應物的轉化率減小。相同溫度時平衡常數(shù)不變，則a、b、c、d與加、〃、

cd_xy

小y之間的關系式為-6加。

【答案】(1)①2CrO42-+2HT-Cr2O72—+H2O②增大l.OxIO14③小于(2)①

0.108X0.108

0.784?②4正/K1.95x10—3③A點、E點(3)

V||'y逆平衡常數(shù)K轉化率a

增大增大減小減小

ccf_xy

at）mn

易錯題通關

1.一定溫度下，反應N2Ch（g）^-----^NCHg）的干變?yōu)镹H?，F(xiàn)將lmolN2O4充入一恒壓密

閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是（）

A.??B.@?C.??D.①④

2.將一定量硫化氫氣體加入密閉容器中，發(fā)生反應2H2s（g）『±S2（g）+2H2（g）。該反應的平

衡常數(shù)的負對數(shù)（一lgQ隨溫度（。的變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（）

-lgK

3.638

3.150

2.717---I.

1294—^-t-4-V

IM…4.十力、

02530354045TPC

A.C點對應的平衡常數(shù)K=1.0X10F638

B.該反應的AH〉。

C.a、C點反應速率：l，a>%

D.30℃時，b點對應狀態(tài)的UQU理

3.五氧化二氮（化學式：N2O5）又稱硝酊，是硝酸的酸酊，在定溫度下可發(fā)生以下反

應：2N2O5（g）^4NO2（g）+O2（g）AH>0o某溫度下，向恒容密閉容器中充入

N2O5,發(fā)生上述反應，部分實驗數(shù)據(jù)見下表：下列說法正確的是

時間/s050010001500

c（N2O5）/mol-U,5.003.522.502.50

3,-1

A.0?1000s內(nèi),v（O2）=2.5xl0-molUs

B.當氣體密度不變時，反應達到平衡狀態(tài)

C.該溫度下反應的平衡常數(shù)K=125

D.反應達到平衡后，保持其他條件不變，加入合適的催化劑，AH變大

4.向1L的密閉容器中通入2moic02(g)、2molH2(g),發(fā)生反應為H2(g)+C0Kg)U

C0(g)+H20(g)AHo在Ti、T2下，測得CO的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。下

列說法正確的是

=

O

E

)

/

5

0

)

U

A.CO?平衡轉化率：a(Ti)<a(T2)Ti

B.前3min,T2溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)比Ti多

C.Tz溫度下12min時，向容器中再分別充入lb、CO2、CO、ILO各ImoL平衡向正向

移動

D.在初始溫度Ti下，1L絕熱容器通入2moicOMg)、2molH2(g),平衡時n(CO)vlmol

5.在2L恒容密閉容器中充入2molX和ImolY發(fā)生反應：2X(g)+Y(g)#3Z(g)AH<0,反應過

程持續(xù)升高溫度，測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列推斷正確的

A.升高溫度，平衡常數(shù)增大

B.W點X的正反應速率等于M點X的正反應速率

C.Q點時，Y的轉化率最大

D.恒溫下，平衡時再充入適量乙則達到新平衡時Z的體積分數(shù)比原平衡時大

6.實驗小組探究酸對Fe3++3SCN『^Fe(SCN)3平衡的影響。將0005mo卜LTeCb溶液

(接近無色)和0.01molL-KSCN溶液等體積混合，得到紅色溶液。取兩等份紅色溶液，進

行如下操作并記錄現(xiàn)象。

(l)FeCb水解顯酸性的原因是一(用方程式表示)。

(2)甲同學認為加入酸后，會使FeJ++3SCN--^Fe(SCN)3體系中_濃度改變，導致該平

衡正向移動，溶液顏色加深。

(設計并實施實驗)

—5滴3mol/L一5滴1.5moUL

1HCI溶液1H2sO4溶液

現(xiàn)象a：溶液現(xiàn)象b：溶液

變淺,呈橙色變?yōu)闇\■黃色

1—2mL紅色溶液1—2mL紅色溶液

(查閱資料)

Fe3+和。一、SOj均能發(fā)生絡合反應：

Fe3++4C1[FeCk](黃色)；Fe3++2SO^[Fe(SO4)2「(無色)。

實驗I.探究現(xiàn)象a中溶液顏色變化的原因

編號操作現(xiàn)象

①向2mL紅色溶液中滴加5滴水溶液顏色無明顯變化

②向2mL紅色溶液中滴加5滴3mol-L'KCl溶液溶液顏色變淺，呈橙色

(3)實驗①的目的是一＜,

⑷根據(jù)實驗①和實驗②的結果，從平衡移動角度解釋現(xiàn)象a：—o

實驗II.探究現(xiàn)象b中溶液呈淺黃色的原因

編號操作現(xiàn)象

取ImLO.OO25mo卜LiFeKSOR溶液（無色），加入ImLO.Ol溶液先變紅，加硫

③

mol-L'KSCN溶液，再加入5滴1.5molL-H2s。4溶液酸后變?yōu)闇\黃色

④取lmL0.005moHLTFeCb溶液，一—

(5)結合實驗③可推測現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微?？赡苡袃煞N，分別是

(6)乙同學進一步補充了實驗④，確證了現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微粒只是(5)中的一種，

請將實驗④的操作及現(xiàn)象補充完整：一、一。

7.近幾年科學家提出了“綠色自由”的構想。把空氣中的CO2進行轉化，并使之與H2反應生

成可再生能源甲醇。

⑴已知4.4kgCO?與足量H2恰好完全反應，生成氣態(tài)的水和氣態(tài)的甲醇，可放出4947kJ

的熱量，試寫出該反應的熱化學萬程式___________O

⑵一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入lmolCO2和3m01H2在不同催化劑作用下發(fā)

生反應I、反應II與反應IH,相同時間內(nèi)CO2的轉化率隨溫度變化如結（圖中c點的轉化率

為66.67%.即轉化了2/3）所示：

a

80---------------二二一?一一二-冰

反應if/，/ii

60

反應n；'/]ii

反應ni9

■!!）

LT2T3T4T5

溫度（K）

①催化劑效果最佳的反應是（填“反應I”、“反應H”、“反應HI”）。

②b點v（正）V（逆）（填“>”，"V"，“=”）o

③若此反應在a點時已達平衡狀態(tài)，a點的轉化率比c點高的原因是。若其他

條件不變，將a點容器的體積壓縮至原來的一半，一段時間后反應再達平衡時，與原平衡

比較下列說法正確的是。

A.CO?的濃度減小B.正反應速率增大，逆反應速率減小

C.CO2和H2的體積比為1：3D.CH30H的體積分數(shù)增大

@c點時該反應的平衡常數(shù)K=o

（3）科學家還研究了其它轉化溫室氣體的方法，利用如圖所示裝置可以將CCh轉化為氣體燃

料CO。該裝置工作時，N電極的電極反應式為o

8.氮氧化物（NO0的排放對環(huán)境造成嚴重污染?；卮鹣铝袉栴}:

I.工業(yè)上可利用C(s)+2N0(g)=C0Xg)+N2(g)反應處理氮氧化物。

1

⑴已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)AW=+180.5kJ-mol-,碳的燃燒熱為393.5kJ-moH,則

C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)AH2=kJ-mol1

(2)某溫度下，向盛有足量單質C的恒容密閉容器通入NO,使其初始濃度為ImohLL根

據(jù)平衡時以某物質表示的叭E(或u逆)、濃度的數(shù)值，繪制出下圖中甲、乙兩點。

Lmh1

①乙點對應的物質是一(填化學式)；該反應的平衡常數(shù)為—O

②將溫度降低至某一溫度時，反應重新達到平衡，此時體系的壓強為p=105pa,NO的體積

分數(shù)為30%,則N2的分壓為p(N：)=—Pa(分壓=總壓x物質的量分數(shù))；則圖中甲點可能移

動至一點位置(填字母標號)。

H.原煤經(jīng)熱解、冷卻得到的煤焦可用于NO的脫除。熱解溫度為500℃、900℃得到的煤焦

分別用S-500、S-900表示，相關信息如下表：

元素分析(％)

煤焦比表面積(cm2?gi)

CH

S-50080.792.76105.69

S-90084.260.828.98

將NO濃度恒定的廢氣以固定流速通過如下反應器。不同溫度下，進行多組平行實驗，測

定相同時間內(nèi)NO的出口濃度，可得NO的脫除率與溫度的關系如下紹所示。［已知：NO

的脫除主要含吸附和化學還原(AHvO)兩個過程。］

S0

45

40

興35

/

熱30

寶5

金2

O0

N2

5

—

100200300400500600

溫度/c

(3)已知煤焦表面存在的官能團有利于NO的吸附，其數(shù)量與煤焦中氫碳質量比的值密切相

關。由圖可知，相同溫度下，S-500對NO的脫除率比S-900的高，結合表格數(shù)據(jù)分析其可

能原因是一、一o

(4)350℃后，隨著溫度升高，NO的脫除率增大的原因是—0

易錯點12化學反應平衡和移動易錯分析

易錯題(oil化學平衡狀態(tài)的兩方法和兩標志

(1)兩方法一逆向相等、變量不變。

①“逆向相等‘‘：反應速率必須一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經(jīng)過換算后同一

種物質的正反應速率和逆反應速率相等。

②“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變，當這個量不變時為平衡狀態(tài);一個隨反應的

進行保持不變的量，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。

(2)兩標志---本質標志、等價標志。

①本質標志:v(正尸v(逆)邦。對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某物質的速率等于逆反應

生成該物質的速率。

②等價標志：

a.對于全部是氣體參加的反應，并且反應后氣體物質的量發(fā)生改變，體系的壓強(恒溫恒容)、平

均相對分子質量不隨時間而變化。例如N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)o

b.體系中各組分的物質的量濃度、體積分數(shù)、物質的量(或質量)分數(shù)保持不變。

c.對同一物質而言,斷裂化學鍵的物質的量與形成化學鍵的物質的量相等。

d.對于有有色物質參加或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變化。例如2NO2(g)-

N2O4(g)o

e.體系中某反應物的轉化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。

f.絕熱體系的溫度不變。

易錯題(02］化學平衡常數(shù)

(1)在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度化學計量數(shù)次基的乘積

與其反應物濃度化學計量數(shù)次幕的乘積的比值是一個常數(shù)，即平衡常數(shù)，用符號K表示。對

一般可逆反應〃認(g)+〃B(g)k=4〃C(g)+qD(g),當在一定溫度下達平衡狀態(tài)時，可以得出：

"(C)d(D)

K=L(A)d(B),K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，反應物的轉化率越

大，K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關，即在一定溫度下，平衡常數(shù)保持

不變。

(2)化學平衡常數(shù)的應用：根據(jù)平衡常數(shù)可判斷可逆反應進行的程度，平衡常數(shù)越大，正

反應進行的程度越大，反應物的轉化率越高,平衡后生成物的濃度越大,反應物的濃度越小；

利用化學平衡常數(shù)可判斷化學平衡移動的方向，對于可逆反應〃A(g)+比(g)^^cC(g)+

d(C)d(D)

JD(g),在一定溫度下的任意時刻，反應物與生成物濃度有如下關系：L(A)d(B)=0.,稱

反應向正反應方向進行，吃〉飛

gl=K反應處于化學平衡狀態(tài)，心=%

為濃度商：反應向逆反應方向進行，七＜附；利用化學平衡常數(shù)判斷可逆反應的熱

京而值增大一正反應為吸熱反應

一K侑M小一正反應為放熱反應

高卷區(qū)「X值用大一正反應為放熱反應

效應：此野減小_.

易錯題［03］平衡移動方向的判據(jù)

（1）若外界條件改變，引起u（正）＞u（逆），此時正反應占優(yōu)勢，反應式右邊生成物的濃度較

平衡破壞時的瞬時濃度增大，反應式左邊反應物的濃度較平衡破壞時的瞬時濃度減小了，則

稱化學平衡向正（或向右）反應方向移動。

（2）若外界條件改變，引起u（正）＜u（逆），此時逆反應占優(yōu)勢，反應式左邊反應物的濃度較

平衡破壞瞬時的濃度增大，反應式右邊生成物的濃度較平衡破壞時的瞬時濃度減小了，則稱

化學平衡向逆（或向左）反應方向移動。

⑶若外界條件改變，雖能引起原u（正）和u（逆）的變化，但變化后新的1），（正）和U（逆）仍

保持相等，則稱化學平衡沒有發(fā)生移動。

■速率不變:如容積不變，充人情性氣體，平衡不移動

使用催化劑

程度相同平衡不

氣體體積無變化的

。（正）=。（逆）移動

改變條（牛,應，改變壓強

濃

程度不同壓

平面移動

。（正逆）溫

易錯題【04】化學平衡圖像的解答

（1）認清坐標系，弄清縱、橫坐標所代表的意義，并與有關原理相結合；看清起點，分清

反應物、生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點為

起點；看清曲線的變化趨勢，注意漸變和突變，分清正、逆反應，從而判斷反應特點；注

意終點，例如在濃度-時間圖像上，一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量，

并結合有關原理進行推理判斷；先拐先平數(shù)值大，例如在轉化率-時間圖像上，先出現(xiàn)拐點

的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應的溫度高、濃度大或壓強大；定一議

二，當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系。

（2）從“斷點”著手，當可逆反應達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發(fā)生改變，都可能

使速率一時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大

小，即可對外界條件的變化情況作出判斷；從“拐點”入手，同一可逆反應，若反應條件不

同，達到平衡所用的時間也可能不同，反映到圖像出現(xiàn)“拐點”的時間也就有差異。根據(jù)外

界條件對化學反應速率的影響，即可判斷出溫度的高低、壓強或濃度的大小及是否使用催

化劑；從曲線的變化趨勢著手，對于速率一溫度（或壓強）圖像，由于隨著溫度逐漸升高或

壓強逐漸增大，反應速率會逐漸增大，因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線，注意溫度或

壓強的改變對正、逆反應速率的影響是一致的，即要增大都增大，要減小都減小，反映到

圖像上，就是V（正卜V（逆）兩條曲線的走勢大致相同。

易錯題［05］化學平衡簡答題的解答

（1）化學平衡類簡答題一般是演繹三段式答題模式（前提、推理、結論卜問題所涉及大前提

（相關的理論或規(guī)律）的表述，一般很熟悉的理論或規(guī)律可以只寫名稱，也可以用化學方程式

等化學用語表示，并不需要把其詳細內(nèi)容寫出；問題的推理過程（具體條件下的變化等）的表

述；問題所涉及的變化結果。

（2）答題的一般思維和作答程序是：閱讀題目新情境的信息，找出核心問題的分析對象，

即平衡體系；找出題目信息中與平衡體系有關變化的因素；利用平衡移動原理分析變化的因

素對化學平衡移動的影響，即平衡移動方向的判斷；說明平衡發(fā)生移動后對實際問題體系產(chǎn)

生的影響。組織答案時，一般應將前提條件，前因后果表述清楚，其中的化學原理分析做到

用詞準確、書寫規(guī)范。即“……存在……平衡，……（條件）使平衡向……（方向）移動，……（結

論廣。

典例分析

例1、在一個體積固定的密閉容器中，進行的可逆反應A⑸+3B（g）=^=3C（g）。下列敘述

中表明可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是（）

?C的生成速率與C的分解速率相等；②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB；③

B的濃度不再變化：④混合氣體總的物質的量不再發(fā)生變化；⑤A、B、C的物質的量之比為

1：3：3；⑥混合氣體的密度不再變化。

A.①②③B.①③?⑥C.①?@D.①③④

C【解析】C的生成速率與C的分解速率相等，說明正逆反應速率相等，①正確；化學反應

速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，都存在單位時間生成amolA,同

時生成3amolB,②錯誤；當反應達到化學平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，③正確；氣體

反應物與氣體生成物的化學計量數(shù)之和相等，無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體總的物質的

量都不變，④錯誤；平衡時各物質的物質的量取決于起始配料比以及轉化的程度，不能作為

判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，⑤錯誤；A為固體，當反應達到平衡狀態(tài)時，氣體的總質量

不變，反應達到平衡狀態(tài)，⑥正確。

例2、（I）用02將HC1轉化為Cb，可提高效益，減少污染。新型RuCh催化劑對上述HC1

轉化為Ch的總反應RHCig+khM^IhOg+CHg乂H］具有更好的催化活性，

①實驗測得在一定壓強下，總反應的HC1平衡轉化率隨溫度變化的ag?7曲線如下圖:

則總反應的AH0(填“＞，，、"=”或"V")；A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大

的是o

②在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，畫出相應ag?丁曲線的示意圖，并簡要說明理由

③下列措施中，有利于提高ClHCI的有°

A.增大〃(HC1)B.增大〃(Ch)C.使用更好的催化劑D.移去H2O

(2)甲酢既是重要的化原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在

催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：?CO(g)+2H2(g)，、CH30H(g)A”i②

CO2(g)+3H2(g)，、CH30H(g)+H2O(g)A//2③CO2(g)+H2(g)，、CO(g)+

H2()(g)A43，回答下列問題：

①反應①的化學平衡常數(shù)K表達式為；圖中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關

系的曲線為(填曲線標記字母)，其判斷理由是。

②合成氣組成n(H2)M(CO+CO2)=2.60時，體系中的CO平衡轉化率(a)與溫度和壓強的關

系如圖所示。a(CO)值隨溫度升高而____(填“增大”或“減小，其原因是；圖

中的壓強由大到小為,其判斷理由是。

（3）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：

①正丁烷（C4HQ脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學方程式如下：①CJHIO?:C4H8（g）+H2（g）

△Hi,已知：②C4Hio（g）+2C>2（g）=C4H8（g）+H2O（g）AH2=-119kJmol"③H?（g）+Oz（g）=

1

H2O（g）AH3-242kJ-moH,反應①的AH1為kJ-molo圖（a）是反應①平衡轉化率

與反應溫度及壓強的關系圖，x0.1（填“大于”或“小于”；欲使丁烯的平衡產(chǎn)

率提高，應采取的措施是（填標號）。

A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強D.降低壓強

②丁烷和氫氣的混合氣體以?定流速通過填充有催化劑的反應器（氫氣的作用是活化催化

劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n（氫氣）/n

（丁烷）的關系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是。

③圖（c）為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈燒類化

合物。丁烯產(chǎn)率在590°C之前隨溫度升高而增大的原因可能是、

;590℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是。

【解析】（1）@結合題中（IHQ?7圖像可知，隨著溫度升高，如。降低，說明升高溫度平衡逆

向移動，得出正反應方向為放熱反應，即AHVO：A、B兩點A點溫度低，平衡常數(shù)K（A）

大。②結合可逆反應2HCl（g）+2O2（g），、H2O（g）+Cb（g）的特點,增大壓強平衡向右移

動，3。增大，則相同溫度下，HC1的平衡轉化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。

③有利于提高OHQ，則采取措施應使平衡2HCl（g）+Lo2（g），、H2（）（g）+C12（g）正向移動。

A項,增大〃（HC1）,則c（HCl）增大，雖平衡正向移動，但〃Hci減小，錯誤；B項，增大獻。2）

即增大反應物的濃度，D項，移去HzO即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動，兩項

都正確：C項，使用更好的催化劑，只能加快反應速率，不能使平衡移動，錯誤。(2)①根

據(jù)化學平衡常數(shù)的概念可寫出反應①K的表達式；反應①是放熱反應，升高溫度，化學平衡

向逆反應方向移動，化學平衡常數(shù)K減小，因此曲線a符合。②由圖可知，壓強不變時，隨

著溫度的升高，a(CO)減??；反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，加壓對其平衡無影響；反應

①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓使Q(CO)增大；由圖可知，固定溫度(加530K)時,〃|一〃2一"3,

a(CO)增大，因此綜合分析可知p3>pz>Pi。(3)①根據(jù)蓋斯定律，用②式-③式可得①式，

因此AH尸AH?-△H3=199kj/mol+242kj/mol=+43kj/m