笫2講化學平衡狀態(tài)化學平衡移動

復習目標知識建構(gòu)

1.了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。

2.掌握化學平衡的特征。

3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學

十樹產(chǎn)功HTO

平衡的影響，能用相關理論解釋其一般規(guī)律。I*斯力-1

4.了解化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中

的重要作用。

夯-必備知識

一、可逆反應與化學平衡狀態(tài)

1.可逆反應

(I)概念：在同一條件下,既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進

行的化學反應。

(2)表示：在方程式中用“”表示。

2.化學平衡狀態(tài)

⑴概念：在一定條件下的可逆反應中，當反應進行到一定程度時，正反應速率和

逆反應速率相等,反應物的濃度和生成物的濃度偎持丕變的狀態(tài)。

(2)平衡的建立

①建立過程對于只加入反應物從正向建立的平衡：

反應反應物濃度最大.U（正）最大.生成物

開始時濃度為0,r（逆）為零

王

反應物濃度逐漸減小一。（正）逐漸減

反應

小。生成物濃度由零逐漸增大一〃（逆）

進行時

丁從零逐漸增大

達到”（正）="逆）,反應混合物中各組分的

平衡時濃度保持不變

②速率-M間圖像：

從正反應開始建立

⑶化學平衡的特點

@＞一可逆反應

⑥一化學平衡是?種動態(tài)平衡

⑥一正反應速率=逆反應速率

反應物和生成物的物質(zhì)的后或

冷一濃度保持不變

蘇—條件改變，平衡狀態(tài)可能改變.

y―新條件卜.建立新的化學平衡

【判一判】判斷下列說法是否正確，正確的打“，”，錯誤的打“義”。

(1)反應2NaHCO3-^―Na2cCh+CO2t+H2O、Na2co3+CO2+

H2O=2NaHCO3互為可逆反應（）

⑵化學反應達到平衡后，反應物和生成物的濃度或百分含量相等（）

（3）對于反應N?（g）+3H2（g）2NH3（g）,當v正（N2）=v逆（NH3）時反應達到平衡狀

態(tài)（）

（4）一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的最大限度

（）

（5）對于反應H2（g）+h（g）2HI（g）,當壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)（）

答案(l)x(2)X(3)X(4)V(5)X

二、化學平衡的移動

1.化學平衡的移動

2.化學平衡移動方向與化學反應速率的關系

(I)。正沖逆：平衡向正反應方向移動。

(2%正二。逆：反應達到平衡狀態(tài)，平衡不發(fā)生移動。

(3%正〈。逆：平衡向逆反應方向移動。

3.影響化學平衡的因素

改變條件平衡移動的方向

增大反應物濃度向正反應方向移動

增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動

升高溫度向吸熱反應方向移動

使用催化劑平衡丕移動

4.勒夏特列原理

對于一個已經(jīng)達到平衡的體系，如果改變影響化學平衡的一個條件(如誕、退

度、國1),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。

【判一判】判斷下列說法是否正確，正確的打“J”，錯誤的打"X"。

⑴增加反應物的量平衡一定會正向移動()

⑵增大某一反應物A的濃度，平衡正向移動時，反應物的濃度一定小于原來的濃

度，生成物的濃度一定大于原來的濃度()

⑶化學平衡發(fā)生移動，速率一定改變；速率改變，化學平衡一定發(fā)生移動()

(4)向平衡體系FeCh+3KSCNFe(SCN)3+3KCI中加入KC1固體，平衡將向逆

反應方向移動，溶液顏色將變淺()

(5)NO2與N2O4的平衡體系：2N0:N2O4,加壓后顏色變淺()

答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X

提-關鍵能力

考點一可逆反應特點和化學平衡狀態(tài)的判斷

【典例1】(2021?河南漂河高三上學期期末)反應N2(g)+3H2(g)2NH?(g)\H

<0,若在恒壓容器中發(fā)生，下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是()

A.容器內(nèi)氣體的密度不再變化

B.容器內(nèi)壓強保持不變

C.相同時間內(nèi)，生成N?H鍵的數(shù)目與斷開H-H鍵的數(shù)目相等

D.容器內(nèi)氣體的濃度之比C(N2):C(H2):c(NH3)=1：3：2

答案A

解析反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A”<0是氣體體積減小的反應，反應在恒

壓容器中發(fā)生，體積可變但氣體總質(zhì)量不變，密度不變說明氣體的體積不變，表

明反應已達平衡狀態(tài)，選項A正確；因反應在恒壓條件下進行，反應中壓強始終

不變，故壓強不再變化不能表明反應一定已達平衡狀態(tài)，選項B錯誤；斷開H—H

鍵和生成N—H鍵均表示正反應，選項C錯誤；容器內(nèi)氣體的濃度

C(N2)：C(H2)：C(NH3)=1：3：2與反應的起始狀態(tài)有關，不能表明反應一定已達

平衡狀態(tài)，選項D錯誤。

I題后反思，--------

判斷化學平衡狀態(tài)的兩種方法

可簡單總結(jié)為“正逆相等，變量不變”：

?動態(tài)標志：。正=0逆#0

①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的紅成速率等于消耗速率。

②不同物質(zhì)：不同方向上的速率比等于化學計量數(shù)比，如〃A+bBcC+dD,

:=￡時,反應達到平衡狀態(tài)。

V：t(B1D

?薛態(tài)標志："變量"不變

在未達到平衡時不斷變化、在達到平衡時不再發(fā)生變化的各種物理量(如各物質(zhì)的

質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度、百分含量、壓強、密度或顏色等)，如果不再發(fā)生變化，

即達到平衡狀態(tài)。

題組一“極端轉(zhuǎn)化”法確定物質(zhì)的量

I.在密閉容器中進行反應：X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始濃度

分別為0.1molL-L03molL-L0.2molL。在一定條件下,當反應達到平衡

時，各物質(zhì)的濃度有可能是()

A.Z為0.3mol-L-1B.丫2為0.4mol-L'1

C.X2為0.2mol-L-1D.Z為0.4mo卜L-1

答案A

2.一定條件下，對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分

別為?、以、。3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol-L

0.3mol-L-\0.08mol-L'1,則下列判斷正確的是()

A.C):C2=3：1

B.平衡時，Y和Z的生成速率之比為2:3

C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等

D.ci的取值范圍為0<ci<0.14mol-L-1

答案D

解析平衡濃度之比為1:3,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1：3,故ci：。=1：3,X、Y

的轉(zhuǎn)化率相同，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應速率，Z生成表示正反

應速率且o生式Y(jié))：:;史,式Z)應為3：2,B不正確；由可逆反應的特點可知OVciV

0.14mol-L*o

題組二化學平衡狀態(tài)的判斷

3.在一定溫度下，向2L固定容積的密閉容器中通入1molCO2、3molH2,發(fā)生

反應C02(g)+3H2(g)CH30H(g)+H?O(g)能說明該反應已達到平衡

狀態(tài)的是()

A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

B體系中,口、='，且保持不變

C.混合氣體的密度不隨口寸間變化

D.單位時間內(nèi)有〃molH—H鍵斷裂,同時有nmolO—H鍵生成

答案A

解析A項，M是變量，當M不變，可以說明反應已達平衡；B項，〃(票)是

不變量，為;，不能說明反應是否達平衡；C項，〃是不變量，不能說明反應是否

達平衡；D項，二者均表示。正，不能說明反應是否達平衡。

4.汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)催化劑2CO2(g)+N2(g)\H<

0。若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進

行至I」n時刻達到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。

K（平衡常數(shù)）［n（物質(zhì)的量）

、Kn（CO）

答案②④⑤

解析①達到平衡時，。正應保持不變。②由于是放熱反應，又是絕熱容器，體系

溫度升高，平衡左移，K減小，當K不變時，溫度不變，達到平衡狀態(tài)。③圖中

達到平衡時，CO、CO?的改變量不是1：1。④訕（NO）逐漸減小，達到平衡時保持

不變。⑤因正反應放熱，容器絕熱，故反應開始后體系溫度升高，達到平衡狀態(tài)

時，體系溫度不再發(fā)生變化。⑥AH是一個定值，不能用于判斷可逆反應是否達

到平衡狀態(tài)。

考點二外界條件對化學平衡影響的判斷

【典例2】（2021?河南渾河高三上學期期末）對于可逆反應2A（s）+3B（g）C（g）

+2D（g）A/7<0,在一定條件下達到平衡。下列有關敘述正確的是（）

①增加A的量，平衡向正反應方向移動

②升高溫度,平衡向逆反應方向移動，。（正）減小

③壓強增大T音,平衡不移動，正）、。（逆）不變

④增大B的濃度，0（正）皿逆）

⑤加入催化劑，B的轉(zhuǎn)化率提高

A.①②B.@C.③D.④⑤

答案B

解析①A是固體，增加A的量，平衡不移動，故①錯誤；②升高溫度，。（逆）、

。（正）均增大，故②錯誤；③壓強增大一倍，平衡不移動，。（正）、。（逆）均增大，故

③錯誤；④增大B的濃度，平衡正向移動，。(正)＞。(逆)，故④正確；⑤加入催

化劑，平衡不移動，B的轉(zhuǎn)化率不變，故⑤錯誤；正確的只有④，故選B。

|方法點拔*--------

外界條件影響化學平衡的思維模型

使用催化劑

改改變程度相同

變一改變壓強

速(氣體體積不變的反應)

條率

件改|

平

變

衡

一

改變程度不同移

33動

q溫度變化P一平衡逆向移動

題組一條件改變，判斷立衡移動方向

1.反應NHiHS(s)NH3(g)+H2s(g)在某溫度下達到平衡,下列各種情況中，不

會使平衡發(fā)生移動的是()

A.溫度、容積不變時，通入SO?氣體

B.移走一部分NH4Hs固體

C.容器體積不變，充入HC1氣體

D.保持壓強不變，充入氮氣

答案B

解析A項，2H2S+SO2=3SI+2H20,通入SO2氣體使反應正向移動；B項,

增減固體的物質(zhì)的量不影響平衡；C項，NH3(g)+HCl(g)=NH4cl(s),充入HC1

氣體使反應正向移動；D項保持壓強不變，充入氮氣，平衡向正反應方向移動。

2.(2021?江西贛州高三上學期期末)室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2HsOH和含

ImolHBr的氫漠酸，溶液中發(fā)生反應：C2H50H+HBrC2HsBr+H2O,充分

反應后達到平衡。已知常壓下QHsBr和C2H50H的沸點分別為38.4℃和78.5℃。

下列有關敘述錯誤的是()

A.增大C2H50H濃度,有利于生成C2H5Br

B.若反應物均增大至3mol,則兩種反應物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變

C.為縮短反應達到平衡的時間，將起始溫度提高至50℃

D.加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量

答案C

解析增大C2H50H濃度，平衡正向移動，有利于生成C2HsBr,A正確；當投料

比與化學計量系數(shù)之比相等時，名物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等，原投料比1：1等于化學計

量系數(shù)之比，則C2H50H和HBr的轉(zhuǎn)化率之比等于1:1,將反應物均增大至3mol,

投料比不變，轉(zhuǎn)化率之比天變，B正確;溫度升高至50℃,C2HsBr汽化，平衡

正向移動，反應趨于完全，不再存在平衡，C錯誤；加入NaOH,與HBr反應，

平衡逆向移動，乙醉的物質(zhì)的量增大，D正確。

題組二條件改變，判斷平衡移動結(jié)果

3.COCh(g)8(g)+Cb(g)△”>(),當反應達到平衡E寸，下列措施：①升溫②

恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣

體，能提高COCb轉(zhuǎn)化率的是()

A.①②④B.①④⑥

C.②③⑤D.③⑤⑥

答案B

解析該反應為氣體體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向

移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡

無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。

4.將等物質(zhì)的量的N2、氏充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應并達

到平衡：N2(g)+3H2(g)一定條件2NH3(g)<()。當改變某個條件并維持新條件

直至達到新的平衡時，下表中關于新平衡與原平衡的比較正確的是()

選項改變條件新平衡與原平衡比較

A增大壓強N2的濃度一定減小

B升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率減小

C充入一定量H?H2的轉(zhuǎn)化率不變，N2的轉(zhuǎn)化率增大

D使用適當催化劑NH3的體積分數(shù)增大

答案B

解析A項，正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，

但氮氣的濃度仍然比原平衡大，不正確；B項，正反應是放熱反應，則升高溫度

平衡向逆反應方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率減小，正確；C項，充入一定量的氫氣，

平衡向正反應方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率增大，而氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，不正確；D

項，催化劑只能改變反應速率而不能改變平衡狀態(tài)，不正確。

|題后反思^--------

分析化學平衡移動問題的注意事項

?不要把。口增大與平衡向正反應方向移動等同起來，只有。亞逆時，才使平衡

向正反應方向移動。

?同等程度地改變氣體反應混合物中各物質(zhì)的濃度時，應視為壓強的影響。

?對于縮小體積增大壓強，不管是否移動，各成分的濃度均增大，但增大的倍數(shù)

可能不同也可能相同。

?“惰性氣體”對化學平衡的影響

①恒溫恒容條件

原平衡體系充入逋生氣體體系總壓強增大一體系中各組分的濃度不變一平衡

不移動

②恒溫恒壓條件

原平衡體系充入直生氣體容器容積增大一

氣體體積不變的反應

平衡不移動

氣體體積可變的反應I平衡向氣體體積增大的

方向移動

微專題23化學反應原理在物質(zhì)制備中的調(diào)控作用

【知識進階】

1.控制反應條件的目的

(I)通過控制反應條件，可以加快化學反應速率,提高反應物的轉(zhuǎn)化率，從而促進

向有利的化學反應方向進行。

⑵通過控制反應條件，可以減緩化學反應速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生或

控制副反應的發(fā)生，從而抑制向有害的化學反應方向繼續(xù)進行。

2.控制反應條件的基本措施

⑴控制化學反應速率的措施

通過改變反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)、固體的表面積以

及使用催化劑等途徑調(diào)控反應速率。

(2)提高轉(zhuǎn)化率的措施

通過改變可逆反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)等改變可逆反

應的限度，從而提高轉(zhuǎn)化率。

【專題精練】

1.氫能是一種公認的高熱值清潔能源，目前世界各國正致力于將高污染高排放的

碳能源過渡成清潔高效低排放的氫能源。

⑴我國氫氣的主要來源是焦爐氣制氫，所制得的氫氣含有較多的CO和H2s,中

溫干法脫硫是用氧化鐵將疏元素轉(zhuǎn)化為硫化鐵。干法脫硫反應的化學方程式為

⑵我國科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料，在一定條件下，反應器中存在如

下反應：

i.CO2(g)+C(s)=2CO(g)AHi

ii.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)kHz

iii.C(s)+2H2(g)=CH4(g)NH3

iv.CO(g)+H2O(g)=CC>2(g)+H2(g)AM

V.CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△力

①△%=(用含AM、△"、或的式子表示)。

②研究中CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和松木屑所含碳的物質(zhì)的量比

確定，在750℃,控制水蒸氣流量為0.1g/(min.g)下，探究催化劑加入量對產(chǎn)氣

組分和氣化性能的影響，結(jié)果如表所示：

n(Ca)/氣體體積分數(shù)碳轉(zhuǎn)化率

〃?H2COCO2CH4/%

045.5822.7022.377.5461.22

0.552.9521.7419.115.1456.59

1.058.6222.3712.605.3161.42

〃(Ca)〃(Ca)

由表中數(shù)據(jù),——=_______時最為合理。rTV由0到時，出的體積

"(C)”(C)

分數(shù)顯著增加的原因：_______________________________________________

體系的氣化溫度不僅對木屑的熱解氣化反應有影響而且對CaO吸收C02的能力

〃(Ca)

以及CaCO.?的分解反應也有很大影響。實驗過程中，控制為1.0,水蒸氣

”(C)

流量為0.1g/(min.g),將氣化反應溫度從700℃升到850℃,氣化溫度對產(chǎn)氫率、

產(chǎn)氣率的影響如表：

氣體體積分數(shù)碳轉(zhuǎn)化

/mS/C

率/%

H2COCO2

70051.7820.7519.8954.37

75058.6222.3712.6061.42

80055.6326.0512.7173.43

85054.1626.9413.8283.34

③從產(chǎn)氫率的角度考慮，最佳操作溫度是_______。

④隨著反應的進行，發(fā)現(xiàn)CaO的吸收能力逐漸降低，原因是

答案(l)Fe2O3+3H2S=Fe2s3+3H8

(2)①-NH\-A”3(或2AA74-AH3+NH\或-NH*②1.0CaO作

為CO2的吸收劑，使產(chǎn)氣中CO2分壓降低，從而使水煤氣變換反應平衡向生成

H2的方向移動@750℃@CaO吸收CO2產(chǎn)生的CaCCh附著在CaO的表面，

阻止了CaO對CO2的進一步吸收

解析(1)根據(jù)題干可知，該反應為氧化鐵與H2s反應，生成硫化鐵和水，反應的

化學方程式為：Fe2Ch+3H2S=Fe2s3+3m0。(2)①根據(jù)蓋斯定律v=2Xii-i

—iii=2Xiv—iii4-i=ii4-iv—iii,則AH5=2AH?—AHi—=2AW4—

j4j?-a?(Ca),__n(Ca)

+,="2+A"L△凡②根據(jù)表格中產(chǎn)氫率，77b=L0時最高；77?y

由0到0.5時，比的體積分數(shù)顯著增加的原因是CaO作為CO2的吸收劑，使產(chǎn)

氣中CO2分壓降低，從而使水煤氣變換反應平衡向生成H2的方向移動。③根據(jù)

表格可知750℃時，產(chǎn)氫率最高。④CaO與二氧化碳反應生成碳酸鈣，附著在CaO

的表面，阻止了CaO對CO2的進一步吸收。

2.碳、氮能形成多種氧化物、氫化物。

1

⑴已知：@2NO(g)N2(g)+O2(g)AHi=-180.5kJmol'

1

@CO(g)+1o2(g)CO2(g)Mh=-283kJmol-

則NO與CO反應生成兩種無毒氣體的熱化學方程式為

⑵使用高效催化劑可大大減少汽車尾氣排放出的NO、含量，某研究所的科研人員

探究了A℃時等質(zhì)量的三種催化劑對CO還原NO的催化效果(其他條件相同)，

所得結(jié)果如圖I所示。

①如果不考慮催化劑價格，則使用催化劑_______(填“I”“H”或“10”)最

好；A、B兩狀態(tài)下,生成CO2的速率大小關系是_______________________o

②若容器容積為2L,開始時加入0.5molNO、0.5molCO,在催化劑I的作用下

達到如圖1所示平衡，則反應2NO(g)+2C0(g)N2(g)+2c02(g)在該溫度下的

平衡常數(shù)K=,

③在圖2坐標系中畫出使用催化劑I(其他條件相同)時，25s時容器內(nèi)反應的脫

氮率(NO轉(zhuǎn)化率)與溫度的關系圖。

答案(l)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△”=-746.5kJmol-

⑵①Iv(A)>i?(B)

②640

解析(1)NO與CO反應生成兩種無毒氣體，應為CO2和N2,化學方程式應為

2CO(g)+2NO(g)2co2[g)+N2(g);由已知：①2N0(g)N2(g)+O2(g)AHi

=-180.5kJ-moP'；②CO[g)+1o2(g)CO2(g)一283kJ-moL；根據(jù)蓋

斯定律可知①+②x2可得2co(g)+2N0(g)2CO2(g)+N2(g)AH=-180.5

kJ?moL+(—283kJmor')X2=-746.5kJ-moP'o(2)①據(jù)圖可知相同時間內(nèi)使用

催化劑I的反應最先達到立衡，所以使用催化劑I最好；據(jù)圖可知A點曲線的斜

率更大，反應速率更快。②據(jù)圖可知25s時氮氣的物質(zhì)的量不再改變說明反應達

到平衡，此時“(N2)=0.2mol,根據(jù)方程式可知此時容器中〃(CO2)=0.4mol,An(NO)

=A?(CO)=0.4mol,初始投料為0.5molCO和0.5molNO,所以平衡時容器內(nèi)

竽X(%2

〃(NO)=〃(CO)=0.1mol,容器的容積為2L,所以K=Fi----------7T]—=640。

(y-)2X(號)2

方法篇

高考盲點化學反應存在可逆性的實驗方案設計

【考題再現(xiàn)】

〔2021?浙江1月選考,T25(B)|

現(xiàn)象和吳

選項目的方案設計

結(jié)論判斷

B探究KI與取5mLO.lmoi/LKI若溶液殳血紅色,

FeCh反應的溶液于試管中，加入則KI與FeC13溶液

限度1mL0.1mol/LFeCh的反應有一定限度

溶液,充分反應后滴

入5滴15%的KSCN

溶液

［實驗設計］認識化學反應存在限度

向2mLO.OImol-L'KI溶液中加入1mLO.OImolL」FeCh溶液，再滴加幾滴0.1

molL-'KSCN溶液，你認為能觀察到什么現(xiàn)象?

預測實驗現(xiàn)象實際觀察到的實驗現(xiàn)象結(jié)論

加入KSCN溶液后無血紅加入KSCN溶液后，出現(xiàn)血紅Fe3+沒有完全反

色色應

［實驗原理］2Fe3++21-h+2Fe2+

［實驗結(jié)論］FcCh與KI的反應為可逆反應，可逆反應不能進行到底，存在一定

的限度。

【原因解釋］理論上Fe3+與I-等物質(zhì)的量發(fā)生反應，在KI過量的情況下，F(xiàn)e3+

應該完全反應，沒有剩余，但實驗證實，即使KI過量,FeCb也不能完全轉(zhuǎn)化成

FeCh,故該反應存在一定的限度。

【遷移應用】

某研究性小組決定用實驗探究的方法證明化學反應具有一定的限度。取5mLO.l

3

mol/LKI溶液于試管中，滴加0.1mol/LFeCI3溶液2mL,發(fā)生如下反應：2Fe

++21-2Fe2++ho為證明該反應具有可逆性且具有限度，他們設計了如下實

驗：

①取少量反應液，滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)有少量黃色沉淀（Agl），證明反應物沒

有反應完全；

②再取少量反應液，加入少量CC14,振蕩，發(fā)現(xiàn)CC14層顯淺紫色，證明萃取到

12,即有12生成。綜合①②的結(jié)論，他們得出該反應具有一定的可逆性，在一定

條件下會達到反應限度。

⑴老師指出他們上述實驗中①不合理，你認為是________________________；

在不改變反應物用量的前提下，改進的方法是__________________________0

⑵有人認為步驟②適合檢驗生成12較多的情況下，還有一種簡便方法可以靈敏地

檢驗是否生成了h,這種方法是_______________________________________。

⑶控制適合的條件，將反應2Fe3++21-2Fe2++h,設計成如圖所示的原電

池。

靈敏電流計

曲折

石墨玉二］口二卜石墨

甲FeCh溶液乙K【溶液

①反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生_________（填“氧化”或“還原”）反應，

電極反應式為。

②電流計讀數(shù)為0時，反應達到平衡狀態(tài)。此時在甲中加入FeCb固體，發(fā)現(xiàn)電

流計又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則甲中的石墨作（填“正”或“負”）極，該電極的

電極反應式為。

答案⑴該反應中KI過量，故不能直接檢驗是否存在I-取少量反應液，滴加

KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe-%未完全反應

⑵取少量反應液，滴加淀粉溶液,若溶液變藍,則說明生成了h

⑶①氧化21--2e-=h②負Fe2+-e-=Fe3+

解析⑴實驗①中〃(KI)=0.1mol/LX0.005L=0.0005mol,w(FeCh)=0.1

mol/LX0.002L=0.0002mol,該反應中KI過量，不能直接檢驗是否含「判斷反

應的可逆性，實臉①不合理。在不改變反應物用量的前提下，要證明反應有一定

的限度，應檢驗反應后的溶液中是否含F(xiàn)e3+,改進的方法是：取少量反應液，滴

加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3+未完全反應，證明反應具有可逆性。

(2)檢驗12可用淀粉溶液，方法是：取少量反應液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍，

則說明生成了12。(3)①反應開始時，甲中石墨電極上R3+發(fā)生還原反應生成Fe?

+,乙中石墨電極上「發(fā)生氧化反應生成12,電極反應式為2「一2e一=12。②在

甲中加入FeCb固體，F(xiàn)e?-濃度增大，平衡向逆反應方向移動，甲中Fe2■發(fā)生氧

化反應生成Fe3+,甲中的石墨作負極，該電極的電極反應式為：Fe2+—e-=Fe3

+

0

練-高考真題

1.(2020?浙江7月選考)一定條件下：2NO2(g)N2O4(g)△”<0。在測定NO2的

相對分子質(zhì)量時，下列條件中，測定結(jié)果誤差最小的是()

A.溫度0℃、壓強50kPa

B.溫度130℃、壓強300kPa

C.溫度25℃、壓強100kPa

D.溫度130°C、壓強50kPa

答案D

解析測定NO2的相對分子質(zhì)量時，N2O4越少越好，即使產(chǎn)衡逆向移動。正反應

是氣體分子數(shù)減小的放熱反應，要使平衡逆向移動，需減小壓強、升高溫度，則

選D項。

2.(2018?全國卷H節(jié)選改編JCH4—CCh催化重整反應為CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)

1

+2H2(g)\H=+247kJmol-,有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是()

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(jù)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『平衡正向移動。

3.(2021?北京卷)NCh和N2O4存在平衡：2N(h(g)N2O4(g)A/7<()0下列分析正

確的是()

A.lmol平衡混合氣體中含1molN原子

B.斷裂2molNO2中的共價鍵所需能量小于斷裂1molN2O4中的共價鍵所需能量

C.恒溫時，縮小容積，氣體顏色變深，是平衡正向移動導致的

D.恒容時，水浴加熱，由于平衡正向移動導致氣體顏色變淺

答案B

解析平衡混合氣體中同時含有NO?和N2O4,無法確定1mol混合氣體中含有

N原子的物質(zhì)的量，A項錯誤；2NO2(g)N2O"g)為放熱反應，即完全斷開2moi

NO2分子中共價鍵所吸收的熱量比完全斷開1molN2O4分子中共價鍵所吸收的熱

量少?，B項正確；恒溫時，縮小容積，平衡正向移動，但各物質(zhì)濃度增大，故氣

體顏色變深，C項錯誤；升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，氣體顏色變深，

D項錯誤。

4.(2021.遼寧卷)某溫度下，在恒容密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應

2X(s)Y(s)+Z(g),一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是()

A.升局溫度,若c(Z)增大，則AA/>0

B.加入一定量Z,達新平衡后/"(Y)減小

C.加入等物質(zhì)的量的Y和Z,達新平衡后c(Z)增大

D.加入一定量氮氣，平衡不移動

答案c

解析升高溫度，若c(Z)增大，說明平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，該反

應的A項正確；加入一定量Z,平衡逆向移動，達到新平衡后/〃(Y)減小，

B項正確；該反應的平衡常數(shù)K=c(Z),加入等物質(zhì)的量的Y和Z,溫度不變，

平衡常數(shù)不變，則達新平衡后c(Z)不變，C項錯誤；加入一定量氮氣，各物質(zhì)濃

度不變，平衡不移動，D項正確。

成?學科素養(yǎng)

Q基礎鞏固練

L一定溫度下，向一體積不變的密閉容器中加入一定量的S02和02,發(fā)生反應：

2SO2(g)+02(g)2so3(g)NH=-196.6kJ/mol,下列有關該反應的說法中正確

的是()

A.達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等

B.達到平衡狀態(tài)時，SO2和02的濃度都為0

C.若起始時加入2molSO2和1molO2,則達平衡時放出的熱量為196.6kJ

D.若反應經(jīng)過10min達到平衡狀態(tài)后，2min時生成amolSO3,則4min時生成

2amolSO3

答案A

解析該反應為可逆反應，達到平衡狀態(tài)時，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所

以S02和02的濃度不等于0,B錯誤;反應為可逆反應，所以放出的熱量小于196.6

kJ,C錯誤；隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，反應速率減小，則4min

生成SO3的物質(zhì)的量小于2amol,D錯誤。

2.(2021?遼寧撫順模擬)一定溫度下，恒容密閉容器中，反應2HI(g)H2(g)+h(g,

紫色)，下列不能說明已達到平衡狀態(tài)的是()

A.各物質(zhì)的濃度不再變化

B.混合氣體顏色不再變化

C.HI、H2、h的物質(zhì)的量濃度之比為2：I：1

D.HI的質(zhì)量不再變化

答案C

解析各物質(zhì)的濃度不再變化，表明正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態(tài)，

故A不選；該體系中只有12具有顏色，該反應在恒容容器中進行，當混合氣體的

顏色不再變化，說明12濃度不再變化，能說明反應已達到平衡狀態(tài)，故B不選；

HI、H2、12的物質(zhì)的量濃度之比為2：1：1時，無法確定各組分的濃度是否繼續(xù)

變化，則無法判斷平衡狀態(tài)，故C選；HI的質(zhì)量不再變化，表明正逆反應速率相

等，該反應達到平衡狀態(tài)，故D不選。

3.一定條件下，0.3molX(g)與0.3molY(g)在體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應：

X(g)+3Y(g)2Z(g),下列示意圖合理的是()

答案D

解析X減少0.1mol,消耗YO.3mol,生成Z0.2mol,當達到平衡時X、Z的

物質(zhì)的量相同，但反應是可逆反應不能進行徹底，圖像不符合反應達到平衡狀態(tài)，

故A不符合；反應速率之上等于化學計量數(shù)之比，2o￡X)=o￡Z),此時反應達

到平衡狀態(tài)，。正(X)=o設(Z)不能說明反應達到平衡狀杰，故B不符合；Y消耗

0.1mol,生成Z物質(zhì)的量約為0.07mol,圖像中反應的定量關系不符合反應比，

故C不符合；反應是氣體體積減小的反應，隨反應進行X的物質(zhì)的量也減小，X

的體積分數(shù)可能不變，圖像符合，故D符合。

4.(2022.廣東惠州一調(diào))下列事實不能用化學平衡移動原理解釋的是()

A.高壓比常壓有利于合成NH3

B.由H2（g）、h（g）、HI（g）組成的平衡體系加壓后顏色變深

C.將裝有N02氣體并密封的圓底燒瓶放入熱水中，氣體顏色變深

D.常溫時，AgCl在飽和氯化鈉溶液中的溶解度小于在水中的溶解度

答案B

解析合成氨反應N2（g）+3H"g）2NH3（g）為氣體體積減小的反應，增大壓強,

平衡向正反應方向移動，有利于合成氨，A項能用平衡移動原理解釋；該體系中

存在平衡H2（g）+h（g）2HI（g）,該反應反應前后氣體的體積不變，增大壓強，

平衡不移動，氣體顏色變深是因為壓縮氣體的體積，碘的濃度增大，B項不能用

平衡移動原理解釋；裝有NCh氣體并密封的圓底燒瓶中存在平衡

2NO2（g）N2O4（g）AH<0,放入熱水中相當于升溫，會促進平衡向吸熱反應方

向移動，即向逆反應方向移動導致NCh增多，氣體顏色變深，C項能用平衡移動

原理解釋；常溫時，AgCl在溶液中存在平衡AgCl（s）Ag，（aq）+C「（aq）,飽和

氯化鈉溶液中的氯離子濃度高使該平衡逆向移動，抑制AgCl（s）的溶解，D項能用

平衡移動原理解釋。

5.關于一定條件下的化學平衡H2（g）+h（g）2HI（g）AH<0,下列說法正確的

是（）

A.恒溫恒容，充入Hz,。（正）增大，平衡右移

B.恒溫恒容，充入He,。（正）增大，平衡右移

C.加壓，川正）,。（逆）不變，平衡不移動

D.升溫，正）減小，W逆謂大，平衡左移

答案A

解析恒溫恒容，充入IL,lb濃度增大，加正）增大，乎衡右移，故A正確；恒

溫恒容，充入He,各物質(zhì)濃度都不變，。（正）不變，平街不移動，故B錯誤；加

壓,容積縮小，各物質(zhì)濃度均增大，正）、。（逆）都增大，平衡不移動，故C錯誤;

升溫，正）增大，逆）增大，由于正反應放熱，所以平衡左移，故D錯誤。

6.(2021.河南開封模擬)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為：？Fe2O3⑸+

2

CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△”<(),欲提高上述反應CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取

的措施是()

A.移出部分CO2B.提高反應溫度

C.加入合適的催化劑D.減小容器的容積

答案A

解析移出部分CO2,平衡正向移動，故A正確；此反應為放熱反應，提高反應

溫度，平衡逆向移動，故B錯誤；加入合適的催化劑，對平衡沒有影響，故C錯

誤；反應前后氣體體積不變的反應，減小容器的容積，平衡不移動，故D錯誤。

7.(2021.河南商丘模擬)在一個恒容密閉容器中發(fā)生反應：2sCh(g)+Ch(g)

2so3(g),反應過程中某一時刻測得SO2、02、SCh的濃度分別為l.OmolL-、1.0

molL-\0.5mol.L-1,當反應達到最大限度時，可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是()

1

A.c(SO3)=1.5mol-L-

1

B.C(O2)=c(SO3)=0.75molL'

C.c(02)=1.25mol-L'1

D.C(SO2)+c(SCh)=1.5mol-L-1

答案D

解析可逆反應，不能完全轉(zhuǎn)化，則c(SO3)<l.5mHL「，故A錯誤；某一時刻

測得SO2、02、SO3的濃度分別為I.OmolL」、1.0mol-L-\0.5mol-L-1,SO3的

濃度增大0.25mol?LT變?yōu)?.75mol?L，此時轉(zhuǎn)化的氧氣為0.125molL「此時

c(O2)=1.0molL-I-0.125mol-L-1=0.875molf,故B錯誤；可逆反應，不能

完全轉(zhuǎn)化，cCO2)<1.25moLL」，故C錯誤；由S原子守恒可知，c(SO2)+c<SO3)

=1.5mol-L故D正確。

8.一定溫度下,反應N2O4(g)2NCh(g)的烙變?yōu)镹H。現(xiàn)將1molN2O4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.①②B.②④

C.③④D.①④

答案D

解析△〃是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志；該反應是充入1molN2O4,

正反應速率應是逐漸減小亙至不變，③曲線趨勢不正確。

9.(2021.海口調(diào)研升各一定量純凈的氨基甲酸筱置于密閉真空容器中(固體試樣體積

忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(S)2NH3(g)+

82(g)=akJ-mol-'(?>0)。保持溫度不變縮小容器體積，重新達到平衡。下

列分析正確的是()

A.若2P(NH?)=r(CO?),則該反應達到平衡狀態(tài)

B.兩次平衡時，后一次平衡時CO2的濃度大

C.重新達到平衡，密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變

D.若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,則達到平衡時放出akJ熱量

答案C

解析反應達到平衡狀態(tài)時正反應速率與逆反應速率相等，未指明“NH3)e(CO2)

表示的是正反應速率還是逆反應速率，且二者之比不等于化學計量數(shù)之比，A項

錯誤；該反應的長=?例外>?(302),恒定溫度下K不變，故兩次平衡時CO2的

濃度相同，B項錯誤；由B項分析知，重新達到平衡，密閉容器中氨氣的體積分

數(shù)不變，C項正確；該反應是可逆反應，開始時向容器中加入2moiNH3和1mol

CO2,不能完全反應，故達到平衡時放出熱量小于〃kJ,D項錯誤。

10.(2021?安徽五校聯(lián)考)一定條件下，在恒容密閉容器中充入一定量的X和Y進

行反應：X(g)+3Y(g)2Z(g)e有關下列圖像的說法中正確的是()

A.圖甲，/1時增大了壓強,平衡正向移動

B.由圖乙可判斷正反應為放熱反應

C圖丙能說明當氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化時反應達到平衡狀態(tài)

D.圖丁中縱坐標表示X的濃度，則0~3s內(nèi)，反應速率o(X)=0.2mol-L-1

答案B

解析根據(jù)圖甲可知，八時正反應速率增大，之后逐漸減小，平衡正向進行，再

次平衡時的正反應速率低二原平衡正反應速率，改變的條件應該是增大反應物的

濃度，而不是增大壓強，A錯誤；根據(jù)圖乙可知，當正逆反應速率相等時，反應

達到平衡，隨著溫度的升高，五，反應逆向進行，所以正反應為放熱反應，

B正確；C項，根據(jù)反應X(g)+3Y(g)2Z(g)可知，正反應方向是氣體體積減

小的方向，根據(jù)/="，在未達到平衡之前，氣體的平均摩爾質(zhì)量在增大，C不

6

正確；根據(jù)圖丁中X的濃度變化可知o(X)J嗎1I。？molLls1速率單

位錯誤，D不正確。

11.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH<0e在密閉容器中充入2molNz和6mol

出使之發(fā)生反應：

⑴當反應達到平衡時，N?和H?的轉(zhuǎn)化率之比是____________

⑵當達到平衡時，保持體積不變充入氨氣，平衡將(填“向左”“向右”

或“不"，下同)移動。

⑶當達到平衡時，將。制2）、C（H2）、C（NH3）同時減半，平衡將移動。

（4）若有兩容器都充入2molN2和6molH2,甲容器保持恒溫、恒容，乙容器保持

恒容絕熱，同時開始反應，先達平衡的是_______（填“甲”或“乙”）容器，甲

中N2的轉(zhuǎn)化率比乙中的更_______（填“高”或“彳氐”

（5）在密閉容器中進行反應2NO（g）+Ch（g）2NO2（g）NH<0。該反應的反應速

率（。）隨時間⑺變化的關系如圖所示，若2/4時刻只改變一個條件，下列說法正

確的是_______（填字母）。

a.在八時，可依據(jù)定容容器內(nèi)氣體的壓強保持不變罰斷反應已達到平衡狀態(tài)

b.在，2時，采取的措施可以是升高溫度

c.在門~右時，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)

d.在4時,容器內(nèi)NO2的體積分數(shù)是整個過程中的最大值

答案（1）1：1⑵不（3）向左

（4）乙高（5）a

解析⑴對N2（g）+3H2（g）2NH.3（g）AH<0,在密閉容器中，開始時

n（N2）：〃（H2）=2：6=1：3,反應時消耗n（Ni）：n（H2）=l：3,則N?和Hz的轉(zhuǎn)化

率之比是1:lo（2）當達到平衡時，保持體積不變充入氮氣，使體系壓強增大，但

體積不變濃度不變，平衡不移動。（3）當達到平衡時，將C（N2）、C（H2）、C（NH3）同

時減小一倍，體積增大一倍，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向體積增大的方向移動，

即平衡將向左移動。（4）由于反應放熱，則乙容器溫度升高，反應速率比甲容器快,

所以先達平衡的是乙容器；由于反應放熱，甲容器溫度比乙容器低，能促進平衡

正向移動，所以甲中N2的轉(zhuǎn)化率比乙中的更高。（5）在力?尬時，因為該反應前后

氣體物質(zhì)的量不同，可依據(jù)定容容器內(nèi)氣體的壓強保持不變判斷反應已達平衡狀

態(tài)，a正確；在9時，正逆反應速率都增大，平衡正向移動，所以采取的措施可

以是加壓，不是升高溫度，b錯誤；在“?山時，容器中反應到平衡，氣體的密

度始終不變，所以不可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應已達平衡狀態(tài)，c

錯誤；人時逆反應速率降低正反應速率不變，所以應為分離出產(chǎn)物二氧化氮，平

衡正向移動，所以在15時，容器內(nèi)N02的體積分數(shù)不是整個過程中的最大值，d

錯誤。

12.對于以下三個反應，只加入反應物建立平衡后，保持溫度、體積不變，按要求

回答下列問題。

(l)PC15(g)PC13(g)+Ch(g)：

再充入PC15(g),平衡向方向移動，達到平衡后，PC15(g)的轉(zhuǎn)化率

,PC