[備考要點]1.掌握化學反應速率、化學平衡及其影響因素。2.掌握化學平衡常數及其計算。3.掌握化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用?？键c一化學反應速率及其影響因素1．掌握計算化學反應速率的兩種方法(1)公式法v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)用上式進行某物質反應速率計算時需注意以下幾點：①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質，不適用于固體和純液體。②化學反應速率是某段時間內的平均反應速率，而不是瞬時速率，且計算時取正值。③同一反應用不同的物質表示反應速率時，數值可能不同，但意義相同。(2)比值法同一化學反應，各物質的反應速率之比等于反應方程式中的化學計量數之比。對于反應：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)來說，則有eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。2．牢記影響化學反應速率的四大因素(外因)提醒(1)催化劑對化學反應速率影響的特點①添加催化劑→降低反應的活化能→活化分子百分數提高→有效碰撞幾率提高→化學反應速率增大。②添加催化劑→降低反應的活化能→降低反應所需的溫度→減少能耗。③添加催化劑能改變反應的路徑，降低反應的活化能，所以化學反應速率增大。④催化劑的選擇性：對于在給定條件下反應物之間能夠同時發生多個反應的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標產物在最終產物中比例的作用。⑤酶作催化劑的特點：高效性、專一性(高選擇性，一種酶只能催化一種或一類化學反應，如蛋白酶只能催化蛋白質水解成多肽)、溫和性(反應條件溫和，溫度升高，酶發生變性失去催化活性)。(2)催化劑機理圖像分析(吸附、分解機理、化學鍵的形成與斷裂)如：HCOOH催化釋氫。在催化作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應機理如圖所示。1．密閉容器中發生如下反應：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根據下圖速率—時間圖像，回答下列問題。(1)下列時刻所改變的外界條件：t1____________；t3____________；t4____________。(2)反應速率最快的時間段是________。答案(1)升高溫度加入催化劑減小壓強(2)t3～t4段解析(1)t1時，v逆增大程度比v正增大程度大，說明改變的條件是升高溫度。t3時，v正、v逆同等程度地增大，說明加入了催化劑。t4時，v正、v逆都減小且v正減小的程度大，平衡向逆反應方向移動，說明改變的條件是減小壓強。(2)由于在t3時刻加入的是催化劑，所以t3～t4段反應速率最快。2．COCl2的分解反應為COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)ΔH＝＋108kJ·mol－1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未標出)：(1)比較第2min時反應溫度T(2)與第8min時反應溫度T(8)的高低：T(2)________(填“＜”“＞”或“＝”)T(8)。(2)若12min時反應在溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)＝________mol·L－1。(3)比較產物CO在2～3min、5～6min和12～13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小：______________________________________。(4)比較反應物COCl2在5～6min和15～16min時平均反應速率的大?。簐(5～6)________(填“＜”“＞”或“＝”)v(15～16)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)＜(2)0.031(3)v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)(4)＞在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大解析(1)從三種物質的濃度變化趨勢可知，從第4min開始，平衡正向移動。由于該反應是吸熱反應，所以改變的條件是升高溫度。因此有：T(2)＜T(8)。(2)由于第12min與第8min溫度相同，故其平衡常數相等，則有：eq\f(0.11×0.085,0.04)＝eq\f(0.12×0.06,cCOCl2)，解得c(COCl2)≈0.031mol·L－1。(3)根據化學反應速率的定義，可知反應在2～3min和12～13min處于平衡狀態，平均反應速率為0，故v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)。(4)在5～6min和15～16min時反應溫度相同，但15～16min時各組分的濃度都小，因此反應速率小。3．NH3催化還原氮氧化物是目前應用廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。例如：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)ΔH1以FeSO4作催化劑，在不同溫度下經過相同的時間測試氨還原氮氧化物效果如圖，當反應在250～300℃，NOx的轉化率隨溫度升高而迅速升高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。當400～450℃，NOx的轉化率隨溫度升高而降低。當體系溫度升至500℃以上時。NOx的轉化率迅速下降，其可能原因是___________________________________________________________________________________________________________________。答案溫度升高化學反應速率增大，溫度升高催化劑的活性增強催化劑的活性降低(或FeSO4受熱分解)4.升高溫度絕大多數的化學反應速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率卻隨溫度的升高而減小，某化學小組為研究特殊現象的實質原因，查閱資料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步：i：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正·c2(NO)v1逆＝k1逆·c(N2O2)ΔH1＜0ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆·c2(NO2)ΔH2＜0一定溫度下，反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態，請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數表達式K＝________。答案eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)解析①2NO(g)N2O2(g)；②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)；目標反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，由反應達平衡狀態，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正·v2正＝v1逆·v2逆，k1正·c2(NO)×k2正·c(N2O2)·c(O2)＝k1逆·c(N2O2)×k2逆·c2(NO2)，則K＝eq\f(c2NO2,c2NO·cO2)＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)。角度一化學反應速率的影響及控制1．(2020·山東，14改編)1,3-丁二烯與HBr發生加成反應分兩步：第一步H＋進攻1,3-丁二烯生成碳正離子()；第二步Br－進攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時，1,2-加成產物與1,4-加成產物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說法正確的是()A．1,4-加成產物比1,2-加成產物穩定B．與0℃相比，40℃時1,3-丁二烯的轉化率增大C．從0℃升至40℃，1,2-加成正反應速率增大，1,4-加成正反應速率減小D．從0℃升至40℃，1,2-加成正反應速率的增大程度大于其逆反應速率的增大程度答案A解析A項，由圖可知1,4-加成產物的能量比1,2-加成產物的能量低，前者更穩定，正確；B項，由圖可知，第一步為吸熱反應，第二步為放熱反應，升高溫度第二步平衡逆向移動，1,3-丁二烯的轉化率減小，錯誤；C項，升高溫度，反應速率均增大，錯誤；D項，1,2-加成反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，所以從0℃升至40℃，1,2-加成正反應速率的增大程度小于其逆反應速率的增大程度，錯誤。2．[2018·全國卷Ⅰ，28(3)]對于反應2N2O5(g)→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應歷程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2慢反應第三步NO＋NO3→2NO2快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是________(填標號)。A．v(第一步的逆反應)>v(第二步反應)B．反應的中間產物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應活化能較高答案AC解析第一步反應快速平衡，說明正、逆反應速率很大，極短時間內即可達到平衡，A項正確；由題給三步反應可知，反應的中間產物有NO3和NO，B項錯誤；第二步反應慢，說明有效碰撞次數少，C項正確；反應快，說明反應的活化能較低，D項錯誤。3．[2020·全國卷Ⅱ，28(2)]高溫下，甲烷生成乙烷的反應如下：2CH4eq\o(→,\s\up7(高溫))C2H6＋H2。反應在初期階段的速率方程為：r＝k×，其中k為反應速率常數。①設反應開始時的反應速率為r1，甲烷的轉化率為α時的反應速率為r2，則r2＝________r1。②對于處于初期階段的該反應，下列說法正確的是______________________________。A．增加甲烷濃度，r增大B．增加H2濃度，r增大C．乙烷的生成速率逐漸增大D．降低反應溫度，k減小答案①1－α②AD解析①甲烷的轉化率為α時，＝(1－α)，則eq\f(r2,r1)＝＝1－α，即r2＝(1－α)r1。②A對，由速率方程知，甲烷的濃度越大，反應越快；B錯，H2的濃度大小不影響r；C錯，反應過程中逐漸減小，故C2H6的生成速率逐漸減?。籇對，降低反應溫度，反應速率減小，故k減小。角度二化學反應速率的計算及速率常數的應用kPa，分解的反應速率v＝2×10－3×(kPa·min－1)。t＝62min時，測得體系中＝2.9kPa，則此時的＝______kPa，v＝________kPa·min－1。答案30.06.0×10－2解析2N2O5(g)=2N2O4(g)＋O2(g)起始/kPa

35.80

062min時/kPa

35.8－2.9×22.9＝30.0所以＝30.0kPa，v＝2×10－3×30.0kPa·min－1＝6.0×10－2kPa·min－1。(2)[2015·廣東理綜，31(3)改編]一定條件下測得反應2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋H2O(g)的反應過程中n(Cl2)的數據如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2計算2.0～6.0min內以HCl的物質的量變化表示的反應速率(以mol·min－1為單位，寫出計算過程)。答案v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×eq\f(ΔnCl2,Δt)＝2×eq\f(5.4－1.8×10－3mol,6.0－2.0min)＝1.8×10－3mol·min－1。(3)[2015·全國卷Ⅰ，28(4)②]Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)H2(g)＋I2(g)在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反應中，正反應速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min時，v正＝________min－1。答案eq\f(k正,K)1.95×10－3解析平衡時，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，則eq\f(k正,k逆)＝eq\f(xH2·xI2,x2HI)＝K，k逆＝eq\f(k正,K)。v正＝k正x2(HI)＝0.0027min－1×0.852≈1.95×10－3min－1。5．[2018·全國卷Ⅱ，27(2)改編]CH4—CO2催化重整反應為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1，反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數據如下表：積碳反應CH4(g)=C(s)＋2H2(g)消碳反應CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH/kJ·mol－175172活化能/kJ·mol－1催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷，催化劑X________Y(填“優于”或“劣于”)，理由是_________________。在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖甲所示。升高溫度時，下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(K)和速率(v)的敘述正確的是________(填標號)。A．K積、K消均增加B．v積減小、v消增加C．K積減小、K消增加D．v消增加的倍數比v積增加的倍數大②在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k為速率常數)。在p(CH4)一定時，不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖乙所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為_____________________________________。答案①劣于相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應的活化能大，積碳反應的速率小；而消碳反應活化能相對較小，消碳反應速率大AD②pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)解析①積碳反應中，由于催化劑X的活化能比催化劑Y的活化能要小，所以催化劑X更有利于積碳反應的進行；而消碳反應中，催化劑X的活化能大于催化劑Y的活化能，所以催化劑Y更有利于消碳反應的進行；綜合分析，催化劑X劣于催化劑Y。由表格可知積碳反應、消碳反應都是吸熱反應，溫度升高，平衡右移，K積、K消均增加，反應速率均增大；從圖像上可知，隨著溫度的升高，催化劑表面的積碳量是減小的，所以v消增加的倍數要比v積增加的倍數大。②由速率方程表達式v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5可知，v與p(CO2)成反比例關系，p(CO2)越大，反應速率越小，所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。1．現有甲、乙兩個化學小組利用兩套相同裝置，通過測定產生相同體積氣體所用時間長短來探究影響H2O2分解速率的因素(僅一個條件改變)。甲小組有如下實驗設計方案。實驗編號溫度催化劑濃度甲組實驗Ⅰ25℃氧化鐵10mL5%H2O2甲組實驗Ⅱ25℃二氧化錳10mL5%H2O2甲、乙兩小組得出如下圖數據。(1)甲組實驗得出的結論是______________________________________________。(2)由乙組研究的酸、堿對H2O2分解影響因素的數據分析，相同條件下H2O2在________(填“酸”或“堿”)性環境下放出氣體速率較快；由此，乙組提出可以用BaO2固體與硫酸溶液反應制H2O2，其反應的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________________；支持這一方案的理由是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)H2O2分解時，MnO2比Fe2O3催化效率更高(2)堿BaO2＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4＋H2O2BaSO4的生成使平衡右移，有利于H2O2的生成，酸性環境有利于H2O2的存在解析(1)由圖像可知，斜率即可代表化學反應速率，由甲組實驗兩條曲線可知，甲組實驗Ⅱ斜率大，因此分解速率相對較快，說明H2O2分解時，MnO2比Fe2O3催化效率更高。(2)由乙組研究的酸、堿對H2O2分解影響因素的數據分析可知堿性越強，放出氣體的速率越快；由題意知BaO2固體與H2SO4溶液反應制H2O2的反應物為BaO2和H2SO4，產物為H2O2，根據原子守恒可知另一種產物為硫酸鋇，離子方程式為：BaO2＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4＋H2O2；由圖可知酸性條件下，H2O2分解的速率慢，BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成，或酸性環境有利于H2O2的存在。2．我國科學家對甲烷和水蒸氣催化重整反應機理進行了廣泛研究，通常認為該反應分兩步進行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氫物種)，其中碳(或碳氫物種)吸附在催化劑上，如CH4→Cads/[C(H)n]ads＋(2－eq\f(n,2))H2；第二步：碳(或碳氫物種)和H2O反應生成CO2和H2，如Cads/[C(H)n]ads＋2H2O→CO2＋(2＋eq\f(n,2))H2。反應過程和能量變化殘圖如下(過程①沒有加催化劑，過程②加入催化劑)，過程①和②ΔH的關系為①______②(填“＞”“＜”或“＝”)；控制整個過程②反應速率的是第______步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，其原因為________________________________________________________________________________________。答案＝Ⅱ第Ⅱ步的活化能大，反應速率慢解析過程①和②中，催化劑不影響反應物的轉化率，對ΔH不產生影響，所以過程①和②的ΔH關系為①＝②；整個過程②分兩步進行，第Ⅱ步的活化能大，所以控制整個過程②反應速率的是第Ⅱ步。3．1molCH3CH2OH和1molH2O充入恒容密閉容器中發生反應：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550K時，氣體混合物中H2的物質的量分數x(H2)與反應時間t的關系如表所示。t/min020406080100x(H2)/%01529404848上述反應中，正反應速率v正＝k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反應速率v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆＝________(以Kx和k正表示，其中Kx為用物質的量分數表示的平衡常數)，若k逆＝75mol·L－1·min－1，在t＝80min時，v逆＝______________。答案eq\f(k正,Kx)1.47mol·L－1·min－1解析平衡時v正＝v逆，可得k正·x2(CO)·x4(H2)＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，Kx＝eq\f(xCH3CH2OH·xH2O,x2CO·x4H2)，k逆＝eq\f(k正,Kx)；t＝80min時，H2的物質的量分數為48%，則CO的物質的量分數為24%，CH3CH2OH、H2O的物質的量分數均為14%。v逆＝k逆x(CH3CH2OH)·x(H2O)＝75mol·L－1·min－1×0.14×0.14＝1.47mol·L－1·min－1。4．2CO(g)＋2NO(g)eq\o(,\s\up7(k正),\s\do5(k逆))2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。實驗測得v正＝k正·c2(CO)·c2(NO)，v逆＝k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數，只與溫度有關)。如圖所示①②③④四條斜線中，能表示pk正(pk＝－lgk)隨溫度變化的斜線是________，圖中A、B、C、D點的縱坐標分別為a＋2.5、a＋0.5、a－0.5、a－2.5，則溫度T1時化學平衡常數K＝________。答案③0.01解析該反應正反應為放熱反應，升溫，k正、k逆均增大，但由于平衡左移，k逆增大程度更大，所以③表示pk正隨溫度的變化曲線，當在T1達到平衡時，k正·c2(CO)·c2(NO)＝k逆·c2(CO2)·c(N2)，K＝eq\f(c2CO2·cN2,c2CO·c2NO)＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(10－a－0.5,10－a－2.5)＝0.01?？键c二化學平衡及其影響因素1．突破化學平衡狀態標志的判斷問題(1)化學平衡狀態標志的判斷要注意“三關注”：一要關注反應條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓還是絕熱容器；二要關注反應特點，是等體積反應，還是非等體積反應；三要關注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應。如：在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發生變化時：a.混合氣體的壓強、b.混合氣體的密度、c.混合氣體的總物質的量、d.混合氣體的平均相對分子質量、e.混合氣體的顏色、f.各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比、g.某種氣體的百分含量。①能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態的是____________(填字母，下同)。②能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態的是______________________________________________。③能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態的是________________________________________________。④能說明C(s)＋CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態的是__________________。⑤能說明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態的是__________________。⑥能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態的是____________________。⑦能說明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)達到平衡狀態的是____________________。答案①acdg②eg③acdeg④abcdg⑤bdg⑥abc⑦bdg(2)化學平衡狀態標志的判斷還要注意“一個角度”，即從微觀角度會分析判斷。如：反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各項能說明該反應達到平衡狀態的是________(填序號)。①斷裂1molN≡N鍵的同時生成1molN≡N鍵②斷裂1molN≡N鍵的同時生成3molH—H鍵③斷裂1molN≡N鍵的同時斷裂6molN—H鍵④生成1molN≡N鍵的同時生成6molN—H鍵答案①②③④2．掌握化學平衡移動的判斷方法(1)依據勒夏特列原理判斷如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。當增加反應物的濃度時，平衡要向正反應方向移動，反之要向逆反應方向移動；升高反應溫度，則平衡向著吸熱的方向移動，反之向放熱的方向移動；在有氣體參加或生成的可逆反應中，當增加壓強時，平衡總是向體積縮小的方向移動，反之向體積增大的方向移動。特別提醒牢記幾種不能用勒夏特列原理解釋的問題。①若外界條件改變后，無論平衡向正反應方向移動或向逆反應方向移動都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動。如對于H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，由于反應前后氣體的分子總數不變，外界壓強增大或減小時，平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變，所以對于該反應，壓強改變，平衡不發生移動。②催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，所以催化劑不會影響化學平衡。(2)根據平衡常數K與Q判斷平衡移動方向K與Q關系平衡移動方向備注Q<K正向移動弄清楚所給的量是物質的量還是濃度；容器的體積是多少Q＝K平衡不移動Q>K逆向移動(3)通過比較平衡破壞瞬時的正、逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動的方向①若外界條件改變，引起v正＞v逆，此時正反應占優勢，則化學平衡向正反應方向(或向右)移動；②若外界條件改變，引起v正＜v逆，此時逆反應占優勢，則化學平衡向逆反應方向(或向左)移動；③若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v正′和v逆′仍保持相等，則化學平衡不發生移動。(4)恒溫條件下，密閉反應體系中通入稀有氣體，平衡移動方向的判斷1．下列描述的化學反應狀態，不一定是平衡狀態的是()A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變B．2NO2(g)N2O4(g)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變C．CaCO3(s)eq\o(,\s\up7(高溫))CO2(g)＋CaO(s)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度保持不變D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3∶1答案D解析H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變，說明溴單質的濃度不再變化，達到了平衡，選項A不符合題意；2NO2(g)N2O4(g)是反應前后氣體化學計量數變化的反應，當恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變，達到了平衡，選項B不符合題意；CaCO3(s)eq\o(,\s\up7(高溫))CO2(g)＋CaO(s)，恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度等于氣體的質量和體積的比值，質量變化，體積不變，所以密度變化，當氣體的密度保持不變時，達到平衡狀態，選項C不符合題意；3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3∶1，不能證明正、逆反應速率相等，不一定是平衡狀態，選項D符合題意。2．一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的密閉容器中發生反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0。反應過程中部分物質的濃度變化如圖所示：若15min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol，該反應是否處于平衡狀態？答案該反應處于平衡狀態。解析由圖像知，10min時反應達到平衡狀態，K＝eq\f(0.2×0.42,0.62×1.62)＝eq\f(5,144)，Q＝eq\f(0.2＋0.6×0.42,0.6＋0.62×1.62)＝eq\f(5,144)，Q＝K，所以該反應仍處于平衡狀態。3．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。若將一定比例的CO和H2在裝有催化劑的反應器中反應12小時，體系中甲醇的產率和催化劑的催化活性與溫度的關系如圖所示。(1)P點________(填“是”或“不是”)處于平衡狀態，原因是_________________________。(2)490K后，甲醇產率隨溫度升高而減小的原因可能是________________________________________________________________________。答案(1)不是隨著溫度升高，甲醇的產率繼續增大，說明反應正向進行(2)升高溫度，平衡逆向移動；催化劑活性降低注意：對于含量(轉化率)—溫度圖像，若曲線成“V型”或“倒V型”，則前半部分反應尚未達到平衡，后半部分反應達到平衡，反應為放熱反應。4．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。在25℃時，向恒壓密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達到平衡時放出熱量a1，若25℃時，在此恒壓密閉容器中只通入1molSO2和0.5molO2，達到平衡時放出熱量a2。則a1________2a2(填“>”“<”或“＝”)。若改成恒溫、恒容密閉容器，則a1和a2的關系為__________________________________。答案＝a1>2a21．(2020·浙江7月選考，18)5mL0.1mol·L－1KI溶液與1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液發生反應：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，達到平衡。下列說法不正確的是()A．加入苯，振蕩，平衡正向移動B．經苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈紅色，表明該化學反應存在限度C．加入FeSO4固體，平衡逆向移動D．該反應的平衡常數K＝eq\f(c2Fe2＋,c2Fe3＋·c2I－)答案D解析加入苯，振蕩，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)減小，平衡正向移動，A正確；反應開始時n(KI)＞n(FeCl3)，反應中KI過量；經苯兩次萃取分離后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈紅色，說明水溶液中仍含有Fe3＋，證明該反應是可逆反應，存在一定限度，B正確；加入FeSO4固體，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移動，C正確；該反應在溶液中進行，平衡常數K＝eq\f(c2Fe2＋·cI2,c2Fe3＋·c2I－)，D錯誤。2．(2020·浙江7月選考，20)一定條件下：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0。在測定NO2的相對分子質量時，下列條件中，測定結果誤差最小的是()A．溫度0℃、壓強50kPaB．溫度130℃、壓強300kPaC．溫度25℃、壓強100kPaD．溫度130℃、壓強50kPa答案D解析測定NO2的相對分子質量時，要使平衡逆向移動，且逆向移動的程度越大，測定結果的誤差越小。該反應的正反應是氣體分子數減少的放熱反應，因此溫度越高、壓強越小時，平衡逆向移動的程度越大，故選D。3．[2018·全國卷Ⅱ，27(1)節選]CH4—CO2催化重整反應為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1，有利于提高CH4平衡轉化率的條件是________(填標號)。A．高溫低壓 B．低溫高壓C．高溫高壓 D．低溫低壓答案A解析根據平衡移動的影響因素，該反應的正反應是一個吸熱、氣體體積增大的反應，所以高溫低壓有利于平衡正向移動。4．[2017·全國卷Ⅲ，28(4)①②③]298K時，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發生反應：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反應時間(t)的關系如圖所示。①下列可判斷反應達到平衡的是________(填標號)。a．溶液的pH不再變化 b．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))c.eq\f(cAsO\o\al(3－,4),cAsO\o\al(3－,3))不再變化 d．c(I－)＝ymol·L－1②tm時，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時v逆________tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________________。答案①ac②大于③小于tm時生成物濃度較低，逆反應速率較慢解析①a項，隨反應進行，溶液的pH不斷降低，當pH不再變化時，說明反應達到了平衡；b項，速率之比等于化學計量數之比，該結論在任何時刻都成立，故無法判斷是否達到平衡；c項，隨反應進行，c(AsOeq\o\al(3－,4))不斷增大，c