2019-2020年高考化学一轮复习 第七章 第2讲 化学平衡状态.doc

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2019-2020年高考化学一轮复习 第七章 第2讲 化学平衡状态 [考纲要求]　1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。 考点一　可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 　　　　　 (3)平衡特点 深度思考 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“” (1)2H2O2H2↑＋O2↑为可逆反应() (2)二次电池的充、放电为可逆反应() (3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化(√) (4)化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。(√) (5)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度(√) (6)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变(√) 2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。 答案　<　>　<　< 题组一　极端假设，界定范围，突破判断 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.08 molL－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 molL－1v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正v逆′ 正向 移动 减小反应物的浓度 v正、v逆均减小，且v逆′>v正′ 逆向 移动 任一平衡体系 增大生成物的浓度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向 移动 减小生成物的浓度 v正、v逆均减小，且v正′>v逆′ 正向 移动 正反 应方 向为 气体 体积 增大 的放 热反 应 增大压强或升高温度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向 移动 减小压强或降低温度 v正、v逆均减小，且v正′>v逆′ 正向 移动 任意 平衡 或反 应前 后气 体化 学计 量数 和相 等的 平衡 正催化剂或增大压强 v正、v逆同等倍数增大 平衡不移动 负催化剂或减小压强 v正、v逆同等倍数减小 (2)勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 5．几种特殊情况 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 (2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。 (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 (4)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。 深度思考 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“” (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() 2．对于一定条件下的可逆反应 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 达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题： (1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”) 甲________；乙________；丙________。 此时反应体系的温度均比原来____(填“大”或“小”) 混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”) 甲________；乙________；丙________。 答案　向左　向左　向右　大　减小　减小　不变 (2)加压，使体系体积缩小为原来的 ①平衡移动方向(填“向左”、“向右”或“不移动”) 甲________；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、p、p，则p甲与p，p乙与p，p丙与p的关系分别为 甲________；乙________；丙________。 ③混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”) 甲________；乙________；丙________。 答案　①向右　不移动　不移动　②p甲＜p＜2p甲　p＝2p乙　p＝2p丙　③增大　不变　不变 3．已知一定条件下合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。 t1____________；t2______________；t3______________； t4____________。 答案　增大c(N2)或c(H2)　加入催化剂　降低温度　增大压强 题组一　选取措施使化学平衡定向移动 1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。 2．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)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。 (2)升高温度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。 (3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。 (4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。 答案　(1)C　不　(2)A　逆反应　(3)D　逆反应 (4)B　正反应 解析　(1)加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。 (2)升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡逆向移动，所以v正′0，B、D项错误。 1．判断转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。 2．压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。 3．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，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃0)，起始物质的量如下表所示： 序号 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol (1)上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？ (2)达到平衡后，①放出的热量为Q2 kJ，⑤吸收的热量为Q3 kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。 答案　(1)①③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、各组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。 (2)Q2＋Q3＝Q1 等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。 2．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物质的量如下表所示： 序号 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？ 答案　①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后各组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。 等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。 3．在等温等压条件下，可逆反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物质的量如下表所示： 序号 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？ 答案　①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。 题组一　等温、等容条件下等效平衡的应用 1．将4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。达到平衡时，PCl5为0.80 mol，如果此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是(　　) A．0.8 mol　　　　　　　B．0.4 mol C．小于0.4 mol D．大于0.4 mol，小于0.8 mol 答案　C 解析　采用等效平衡方法加以解决，反应达到平衡后，此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，若不考虑平衡移动，则此时PCl5的物质的量为0.4 mol；移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后，相当于减小压强，故平衡向逆反应方向移动，所以再次达平衡时PCl5的物质的量小于0.4 mol，C项正确。 题组二　等温、等压条件下等效平衡的应用 2．恒温恒压下，在一个容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(g)，若开始时通入1 mol A和1 mol B，达到平衡时生成a mol C。则下列说法错误的是(双选)(　　) A．若开始时通入3 mol A和3 mol B，达到平衡时，生成的C的物质的量为3a mol B．若开始时通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，达到平衡时，B的物质的量一定大于4 mol C．若开始时通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，达到平衡时，再通入3 mol C，则再次达到平衡后，C的物质的量分数为 D．若在原平衡体系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合气体的平均相对分子质量改变 答案　BD 解析　选项A，开始时通入3 mol A和3 mol B，由于容器体积膨胀，保持恒压，相当于将三个原容器叠加，各物质的含量与原平衡中的相同，C的物质的量为 3a mol；选项B，无法确定平衡移动的方向，不能确定平衡时B的物质的量一定大于4 mol；选项C，根据题给数据可算出达到平衡时C的物质的量分数为；选项D，这种条件下混合气体的平均相对分子质量不变。 题组三　等温、等容，等温、等压条件下等效平衡的比较应用 3．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为 m mol。 (1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填字母，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。 A．小于m B．等于m C．在m～2m之间 D．等于2m E．大于2m (2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______mol N2和________mol H2。 答案　(1)D　E　(2)0.5　0 解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于2m mol。当甲、乙两容器的容积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m mol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2为(1.5－1.5) mol＝0 mol。 “中间态”法构建等效平衡 1．构建等温等容平衡思维模式 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．构建等温等压平衡思维模式(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。 探究高考　明确考向 广东五年高考 1．[xx广东理综，33(2)]利用下图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连接的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的______(填“深”或“浅”)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　深　双氧水分解放热，使B瓶的温度升高，2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移动，NO2浓度增大，气体颜色加深 解析　通过分析能量变化图像的起点和终点可判断该反应是吸热反应还是放热反应，通过分析温度对平衡移动的影响，可以判断平衡移动的方向和结果。由本小题给出的能量变化图像可知，双氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反应都属于放热反应，由此可知(c)装置中右边烧杯的温度应高于左边烧杯的温度，温度升高，使平衡2NO2(g)N2O4(g)向左移动，所以B瓶中二氧化氮浓度增大，气体颜色加深。 2．[xx广东理综，31(2)]在其他条件相同时，反应H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3＋3H2O中，H3BO3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化如下图，由此图可得出： ①温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_____________________________________ ___________________________________。 ②该反应的ΔH________0(填“<”、“＝”或“>”)。 答案　①升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动　②> 解析　由图示关系可看出，随着温度升高，曲线斜率增大，说明化学反应速率增大；同样由曲线变化可看出随着温度升高，H3BO3的平衡转化率增大，说明升温平衡正向移动，可判断该反应为ΔH>0。 各省市两年高考 1．(xx安徽理综，10)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　) A 升高温度，平衡常数减小 B 0～3 s内，反应速率为v(NO2)＝ 0．2 molL－1 C t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 D 达平衡时，仅改变x，则x为c(O2) 答案　A 解析　A项，从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，正确；B项，依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)＝＝0.2 molL－1s－1，单位不对，错误；C项，催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，错误；D项，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，错误。 2．(xx重庆理综，7)在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝ molL－1min－1 C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 答案　C 解析　根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出：T1>T2，再根据不同温度下达到平衡时c(X)的大小可推出此反应为放热反应。M点X的转化率小于W点X的转化率，因此反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量，选项A不正确；T2下，在0～t1时间内，v(X)＝ molL－1min－1，v(Y)＝v(X)＝ molL－1min－1，选项B不正确；M点时在恒容条件下再加入一定量X，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡后X的转化率增大，选项D不正确；在T1和T2温度时，当达到平衡状态时，M点v正(M)＝v逆(M)，W点v正(W)＝v逆(W)，温度高反应速率快，v逆(M)>v逆(W)，又v逆(W)>v逆(N)，则v逆(M)>v逆(N)，则v正(M)>v逆(N)，选项C正确。 3．(xx江苏，15)一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 编号 温度 (℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是(双选)(　　) A．该反应的正反应为放热反应 B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行 答案　AD 解析　A项，根据表格中数据，容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物质的量都是0.20 mol，温度在387 ℃时，达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.080 mol，而温度在207 ℃时，达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.090 mol，说明该反应的正反应为放热反应，正确；B项，由于该反应是一个反应前后气体体积相等的反应，因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡为等效平衡，故CH3OH的体积分数一样大，错误；C项，容器Ⅰ的温度高，反应速率快，达到平衡所需时间短，错误；D项，容器Ⅰ中的K＝＝4，而此时的Qc＝≈0.67，因此Qc75.0，故b0，③正确。因为该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故④正确。 7．[xx江苏，20(3)]H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 答案　2H2S2H2＋S2 解析　根据图示可知，反应达到平衡过程中，生成的一种产物的物质的量是另一种产物的2倍，再结合原子守恒，可知另一种产物为S2。 8．[xx山东理综，29(2)]化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH＞0(Ⅰ)。如图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。 答案　(1)<　I2 练出高分 一、单项选择题 1．高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＜0，欲提高上述反应CO的平衡转化率，可采取的措施是(　　) A．提高反应温度 B．移出部分CO2 C．加入合适的催化剂 D．减小容器的容积 答案　B 解析　A项，升温，平衡左移，CO的转化率减小；C项，催化剂不能使平衡发生移动；D项，改变压强平衡不移动。 2．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定密闭容器中进行，下列说法或结论中，能够成立的是(　　) A．反应达平衡状态时：v(CO)正＝v(H2O)逆 B．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小 C．保持体积不变，充入少量He使体系压强的增大，反应速率一定增大 D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大 答案　A 解析　B选项，体积减小相当于增大压强，反应速率增大，错误；C选项，体积不变，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，错误；D选项，增大固体的质量，对反应速率无影响，错误。 3．一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是(　　) ①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2　②X、Y、Z的浓度不再发生变化　③容器中的压强不再发生变化　④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案　C 解析　X、Y、Z的物质的量之比等于化学计量数之比，不能作为反应达到平衡状态的标志，①错；X、Y、Z的浓度保持不变可以作为反应达到平衡状态的标志，②对；该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，密闭容器中压强保持不变可以作为反应达到平衡状态的标志，③对；单位时间内生成n mol Z，同时生成n mol Y时正、逆反应速率相等，④错。 4．恒温、恒压下，1 mol A和1 mol B在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)＋2B(g)2C(g)。一段时间后达到平衡，生成a mol C。则下列说法不正确的是(　　) A．物质A、B的转化率之比一定是1∶2 B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为1∶1 C．若起始放入3 mol A和3 mol B，则达平衡时生成3a mol C D．当v 正(A)＝v 逆(C)时，可断定反应达到平衡 答案　D 解析　A项，平衡时，转化的A、B分别为 mol、a mol，所以其转化率之比为∶＝1∶2；B项，因为体积可变，平衡前后压强之比为1∶1；C项，由于恒温恒压下建立平衡，起始量是原来的3倍，C的平衡量也应是原来的3倍；D项，不符合系数之比，不能断定反应达到平衡状态。 5.在容积均为1 L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同条件下，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH＜0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示，下列说法错误的是(　　) A．甲容器中A的反应速率为0.1 molL－1min－1 B．给甲容器加压可缩短反应达到平衡的时间 C．给乙容器升温可缩短反应达到平衡的时间 D．甲和乙中A的平衡转化率相等 答案　A 解析　A选项，没有指定时间段，错误；B、C选项均可提高化学反应速率，缩短达到平衡所需时间，正确；由图像可知A的转化率均为50%，D选项正确。 6．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度) 由此可得出的结论是(　　) A．反应速率a＞b＞c B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞c C．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应 D．达到平衡时，AB3的物质的量大小为c＞b＞a 答案　D 解析　B项，增大c(B2)，A2的转化率增大，所以A2的转化率为c＞b＞a；C项，升温，AB3的体积分数增大，平衡右移，正反应为吸热反应；D项，n(B2)增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以AB3的物质的量c＞b＞a，正确。 7．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝Q(Q＜0)，向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和 0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是(　　) A．容器内压强p：p甲＝p丙＞2p乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙＞2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 答案　B 解析　甲、丙属于等效平衡，乙相当于把甲的体积扩大1倍，平衡逆向移动。A项，压强p：p甲＝p丙＜2p乙；C项，k甲＝k丙＝k乙；D项，Q甲＋Q丙＝Q，Q甲＞2Q乙。 二、双项选择题 8．一定温度时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1＜t2)，下列说法正确的是(　　) 反应时间/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 0.10 0.060 t1 0.012 t2 0.016 A.反应在0～t1 min内的平均速率为v(SO3)＝0.088/t1 molL－1min－1 B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.10 mol SO3和0.010 mol O2，到达平衡时，n(SO2)＝0.012 mol C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(SO2)＝0.007 0 molL－1，则反应的ΔH＞0 D．相同温度下，起始时向容器中充入0.050 mol SO2和0.030 mol O2，达到平衡时SO2转化率小于88% 答案　BD 解析　A项，v(SO3)＝v(SO2)＝＝mol L－1min－1，错误；B项，t1时，n(O2)＝0.06－＝0.016 mol，所以t1已达平衡，0.10 mol SO3和0.010 mol O2与原状态相同，所以达平衡时，n(SO2)＝0.012 mol，正确；C项，升温，c(SO2)增大，平衡左移，正反应为放热反应，ΔH＜0，错误；D项，原平衡SO2的转化率为100%＝88%。若起始量减半，相当于减小压强，平衡左移，其转化率应小于88%，正确。 9．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应： X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表： t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列说法正确的是(　　) A．反应前2 min的平均速率v(Z)＝2.010－3molL－1min－1 B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆t1)所示。 反应时间/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：__________。 (3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填字母)。 a．一定向正反应方向移动 b．一定向逆反应方向移动 c．一定是减小压强造成的 d．一定是升高温度造成的 e．SiF4的平衡转化率一定增大 答案　(1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度(或物质的量)均不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态 (3)ade 解析　(2)0～t1 min，反应消耗的SiF4为0.40 mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min 时，H2O仍为1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。 12．已知反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。某温度下的平衡常数为400。在此温度下，向密闭容器中加入一定量CH3OH，反应到5 min时测得各组分的浓度如表所示： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 浓度/molL－1 0.44 0.6 0.6 (1)该反应在低温下(此时水为液态)能自发进行，则该反应的ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。 (2)比较此时正、逆反应速率的大小：v正______v逆。 (3)前5 min时，用CH3OCH3表示该反应的速率为________________。 (4)再过一段时间后，反应达到平衡状态。能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是__________(填字母)。 A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CH3OH)不变 C．v生成(CH3OH)＝2v消耗(H2O) D．c(CH3OCH3)＝c(H2O) (5)达到平衡状态时，CH3OH的转化率为__________。 答案　(1)＜　(2)＞　(3)0.12 molL－1min－1　(4)B　(5)97.6% 解析　(1)该反应在低温下能自发进行，且ΔS＜0，故可知ΔH＜0。(2)此时的浓度商Q＝≈1.86＜K，反应正向进行，故v 正＞v 逆。(3)用CH3OCH3表示该反应的速率为＝0.12 molL－1min－1。(4)判断反应达到化学平衡状态的依据：一是v正＝v逆，C选项中生成CH3OH时是逆向进行，消耗H2O也是逆向进行，不能判断；二是各组分的浓度保持不变，但不一定相等，故选项B可以判断，而选项D不可以判断；三是特殊情况，该反应前后气体的物质的量不变，容器内压强始终不变，故压强不变不能作为判断依据。(5)由表中数据得，起始时c(CH3OH)＝0.44 molL－1＋0.6 molL－12＝1.64 molL－1。设达到平衡状态时H2O的浓度为x molL－1，根据“三段式”可得平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度分别为(1.64－2x)molL－1、x molL－1、x molL－1，故有K＝＝400，解得x＝0