專題2.2化學平衡【題型1可逆反應】【題型2化學平衡狀態(tài)的特征】【題型3化學平衡狀態(tài)的判斷】【題型4化學平衡常數及其應用】【題型5“三段式”解決化學平衡常數的計算】【題型6化學平衡圖像解讀】【題型7化學平衡的移動及影響因素】【題型8等效平衡】【題型9汽車尾氣的治理】【題型1可逆反應】【例1】將2.0mol、1.0mol和0.5mol充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：PCl3(g)+Cl2(g)?PCl5(g)，反應達到平衡時，下列數據合理的是A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．根據原子守恒可知，Cl原子的總物質的量為2.0mol×3+1.0mol×2+0.5mol×5=10.5mol，P原子的總物質的量為2.5mol，故，故A正確；B．根據P原子守恒可知，，故B錯誤；C．反應達平衡時的轉化率未知，故平衡時不確定，故C錯誤；D．反應達平衡時的轉化率未知，故平衡時不確定，故D錯誤；故選A。【變式1-1】在一密閉容器中進行反應：2SO2（g）＋O2（g）?2SO3（g），已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當反應達到平衡時，可能存在的數據是A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2、SO3均為0.8mol/LC．SO3為0.4mol/LD．SO2為0.35mol/L【答案】D【分析】，該反應為可逆反應，物質濃度范圍：0＜c（SO2）＜0.4mol/L，0＜c（O2）＜0.2mol/L，0＜c（SO3）＜0.4mol/L?！驹斀狻緼．SO2和O2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2和O2的濃度濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全轉化，故A錯誤；B．根據分析和硫原子守恒可知c（SO2）+c（SO3）=0.4mol/L，當SO2、SO3均為0.8mol/L時，0.8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L，故B錯誤；C．SO3為0.4mol/L，SO3的濃度增大，說明該反應向正反應方向進行建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應，SO3的濃度的濃度為0.4mol/L，達到平衡的實際濃度應該小于0.4mol/L，故C錯誤；D．SO2為0.35mol/L，SO2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2的濃度濃度為0.4mol/L，實際濃度為0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正確；故答案為：D。【變式1-2】可逆反應：，充入一段時間后，下列物質中含有的是A．多余的氧氣 B．生成的三氧化硫C．氧氣和二氧化硫 D．二氧化硫、氧氣和三氧化硫【答案】D【詳解】2SO2＋O22SO3是可逆反應，在體系中任何物質都存在，所以充入由18O組成的氧氣一段時間后，18O存在于下列物質中的所有含有氧元素的物質中；故選D。【題型2化學平衡狀態(tài)的特征】【例2】化學反應達到化學平衡的標志是A．逆反應停止進行 B．反應物與生成物的濃度相等C．轉化率達到100% D．正反應速率和逆反應速率相等【答案】D【詳解】A．對可逆反應來說，當反應達到平衡時，v（正）=v（逆）≠0，故A不選；B．對可逆反應來說，當反應達到平衡時，反應物和生成物的質量（或濃度）保持不變但不一定相等，故B不選；C．對可逆反應來說，反應物不可能完全轉化為生成物，轉化率小于100%，故C不選；D．對可逆反應來說，當反應達到平衡時，v（正）=v（逆），故D選；故選D?！咀兪?-1】在一定條件下，向恒容密閉容器中充入和發(fā)生反應。下列說法正確的是A．反應一段時間后，含有的分子只有和B．達到平衡后，反應生成的不再分解C．反應混合物中、的物質的量之比為2：1時，說明反應已達平衡狀態(tài)D．若向容器中充入惰性氣體，正、逆反應速率保持不變【答案】D【詳解】A．由于是可逆反應，生成的三氧化硫同時也分解，所以反應一段時間后，含有的分子有、和，A錯誤；B．達到平衡后正逆反應速率相等，反應生成的也分解，B錯誤；C．由于起始時、的物質的量不確定，所以反應混合物中、的物質的量之比為2：1時，反應不一定已達平衡狀態(tài)，C錯誤；D．若向容器中充入惰性氣體，由于反應物濃度不變，所以正、逆反應速率保持不變，D正確；答案選D?！咀兪?-2】對于反應，下列說法正確的是A．使用合適的催化劑可將全部轉化為B．達到平衡時的消耗速率等于的生成速率C．氣體和氣體的總能量大于氣體的能量D．斷開和中共價鍵所吸收的能量大于形成中共價鍵所放出的能量【答案】C【詳解】A．可逆反應存在反應限度，不能完全轉化，且使用催化劑不能改變平衡轉化率，故A錯誤；B．達到平衡時的消耗速率等于的生成速率的2倍，故B錯誤；C．該反應為放熱反應，所以氣體和氣體的總能量大于氣體的能量，故C正確；D．該反應為放熱反應，斷開和中共價鍵所吸收的能量小于形成中共價鍵所放出的能量，故D錯誤；答案選C。【變式2-3】在恒溫恒容的條件下，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志的是A．容器內氣體的密度不隨時間而變化B．容器內的總壓強不隨時間而變化C．容器內氣體的顏色不隨時間而變化D．H2、I2、HI氣體的濃度之比為1：1：2的狀態(tài)【答案】C【詳解】A．根據反應，，m不變，V不變，密度比變，不能判斷反應是否達平衡狀態(tài)，A錯誤；B．該反應前后氣體的分子數不變，壓強不變，不能判斷反應是否達平衡狀態(tài)，B錯誤；C．在反應體系中，為紫色氣體，當體系顏色不變時，各組分濃度不變，反應達平衡狀態(tài)，C正確；D．、、氣體的濃度之比為1：1：2的狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)，D錯誤；故選C?！咀兪?-4】德國化學家弗里茨·哈伯因合成氨工業(yè)化而獲得1918年諾貝爾化學獎?，F向一密閉容器中充入1molN2和3molH2，在一定條件下使該反應發(fā)生。下列說法正確的是A．若生成3molH-H鍵的同時生成6molN-H鍵，說明該反應已處于平衡狀態(tài)B．達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度一定相等C．達到化學平衡時，N2、H2和NH3的反應速率之比為1：3：2D．達到化學平衡時，正反應和逆反應速率都為零【答案】A【詳解】A．生成3molH-H鍵的同時生成6molN-H鍵，表示反應進行方向相反，且反應速率符合各物質計量數之比，故A正確；B．達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度可能相等，也可能不相等，與各物質初始濃度有關，故B錯誤；C．反應過程中的任意時刻，N2、H2和NH3的反應速率之比都為1：3：2，故C錯誤；D．達到化學平衡時，正反應和逆反應速率相等且不等于零，故D錯誤；答案選A。【變式2-5】恒溫時，在容積不變的剛性密閉容器中，發(fā)生可逆反應

能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是A． B．容器內混合氣體的密度保持不變C．容器內的壓強保持不變 D．與的濃度相等【答案】C【詳解】A．速率之比等于方程式系數之比，時正逆反應速率不相等，不能說明反應達平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．由質量守恒可知氣體的質量不變，容器的體積也不變，所以容器內混合氣體的密度始終保持不變，密度不變不能說明已達平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．隨著反應的正向進行，氣體的物質的量減小，容器的體積不變，所以容器內的壓強隨著反應的進行不斷變化，壓強不變可以說明反應已達平衡狀態(tài)，故C正確；D．與的濃度相等只是一個特殊狀態(tài)，并不能說明反應已達平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選C?！绢}型3化學平衡狀態(tài)的判斷】【例3】可逆反應：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO③NO2、NO、O2的物質的量濃度均保持不變④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A．①③④⑥ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥【答案】A【詳解】①單位時間內生成nmolO2的同時就會消耗2nmolNO2，生成2nmolNO2，則NO2的物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，①符合題意；②O2、NO都是生成物，在任何時刻都存在單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO，因此不能據此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，②不符合題意；③若NO2、NO、O2的物質的量濃度均保持不變，則任何物質單位時間內消耗量與產生量相等，反應處于平衡狀態(tài)，③符合題意；④混合氣體中只有NO2是有色氣體，若混合氣體的顏色不再改變，則任何物質的濃度不變，反應處于平衡狀態(tài)，④符合題意；⑤反應在恒容密閉容器中進行，氣體的體積不變；反應混合物都是氣體，氣體的質量不變，則混合氣體的密度始終不再改變，因此不能據此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，⑤不符合題意；⑥反應混合物都是氣體，氣體的質量不變；該反應是反應前后氣體物質的量發(fā)生改變的反應，若混合氣體的平均相對分子質量不再改變，則氣體的物質的量不變，反應處于平衡狀態(tài)，⑥符合題意；則能夠判斷反應處于平衡狀態(tài)的敘述是①③④⑥，故合理選項是A?！咀兪?-1】對于可逆反應2NO2（g）?2NO（g）＋O2（g），判斷下列說法是否正確。（1）如下圖示能說明反應達到平衡狀態(tài)。

（2）在容積固定的密閉容器中，混合氣體的顏色、密度、壓強、平均相對分子質量不再改變，能說明該反應已達到平衡狀態(tài)。（3）在容積固定的密閉容器中，單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO，能說明該反應已達到平衡狀態(tài)。（4）在容積固定的密閉容器中，單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，能說明該反應已達到平衡狀態(tài)。【答案】錯誤錯誤錯誤正確【詳解】(1)無論是否平衡，反應的ΔH都不變，故錯誤;(2)氣體體積固定、質量反應前后守恒，密度始終不變，所以密度不變時不能說明已經達到平衡狀態(tài)，錯誤；(3)單位時間內生成nmolO2必生成2nmolNO，都是正反應方向，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；（4）單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，說明正、逆反應速率相等，說明反應達到平衡，故正確；【變式3-2】在地殼內SiO2和HF存在以下平衡：SiO2（s）＋4HF（g）?SiF4（g）＋2H2O（g）。如果上述反應在恒容密閉容器中發(fā)生，下列不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是A．v正（HF）=v逆（H2O）B．SiF4與H2O的濃度之比保持不變C．SiO2的質量保持不變D．混合氣體的總物質的量保持不變【答案】B【詳解】A．當v正（HF）=v逆（H2O）時，由于v正（H2O）=v正（HF），則v正（H2O）=v逆（H2O），說明該反應達到平衡狀態(tài)，A不符合題意；B．反應生成的SiF4與H2O的濃度之比始終為1∶2，故SiF4與H2O的濃度之比保持不變不能說明該反應達到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．當SiO2的質量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態(tài)，C不符合題意；D．該反應為反應前后氣體分子數減小的反應，當混合氣體的總物質的量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態(tài)，D不符合題意；故選B。【變式3-3】將固體置于恒容密閉容器中，在一定溫度下只發(fā)生下列反應：，下列敘述能表示反應達到平衡的是A．體積分數保持不變 B．氣體平均相對分子質量保持不變C．容器內壓強保持不變 D．和物質的量之比為1∶1【答案】C【詳解】A．該反應初始時只有固體NH4I作為反應物，隨著反應進行生成的NH3和HI的物質的量之比始終為1：1，則無論是否達到平衡，NH3體積分數始終不變，A錯誤；B．該反應中生成的NH3和HI的物質的量之比始終為1∶1，則無論是否達到平衡，氣體平均相對分子質量始終不變，B錯誤；C．該反應在恒容密閉容器中進行且為氣體體積增大的反應，隨著反應進行，容器內的壓強逐漸增大，容器內壓強保持不變說明反應達到平衡，C正確；D．該反應中無論是否達到平衡，NH3和HI的物質的量之比始終為1∶1，D錯誤；故答案選C。【變式3-4】在某恒壓密閉容器中充入1molCO和2molH2，發(fā)生反應：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），下列說法中能夠判斷該反應一定處于平衡狀態(tài)的是A．單位時間內生成1molCH3OH的同時消耗2molH2B．容器中CO與H2的體積之比恒定不變C．容器中CO與CH3OH物質的量之比為1:1D．容器中混合氣體的密度不隨時間變化【答案】D【詳解】A．單位時間內生成1molCH3OH的同時消耗2molH2，反應進行的方向相同，不一定達平衡狀態(tài)，A不正確；B．反應前，容器中充入1molCO和2molH2，其物質的量之比等于化學計量數之比，不管反應進行到何種程度，CO與H2的體積之比始終為1:2，B不正確；C．容器中CO與CH3OH物質的之比為1:1，可能是反應進行過程中的某個階段，不一定是平衡狀態(tài)，C不正確；D．反應在恒壓條件下進行，反應前后氣體的分子數不等，則反應過程中氣體的體積在不斷發(fā)生改變，而混合氣的總質量不變，所以平衡前混合氣體的密度不斷發(fā)生改變，當氣體的密度不隨時間變化時，反應達平衡狀態(tài)，D正確；故選D?！绢}型4化學平衡常數及其應用】【例4】在一定溫度下，可逆反應的平衡常數表達式為A． B．C． D．【答案】D【詳解】反應的平衡常數表達式為。故選D?！咀兪?-1】某溫度下氣體反應體系達到化學平衡，平衡常數K=，下列說法正確的是A．該反應的化學方程式為2E（g）+F（g）?A（g）+2B（g）B．降低溫度，正反應速率增大C．該溫度時，v（F）=v（A）則反應達到平衡狀態(tài)D．增大c（A）、c（B），K增大【答案】A【詳解】A．化學平衡常數是生成物濃度的系數次方的乘積與反應物濃度系數次方的乘積的比值，根據該反應的平衡常數表達式K=可知，該反應的化學方程式為2E（g）+F（g）?A（g）+2B（g），故A正確；B．降低溫度，活化分子百分數減小，有效碰撞幾率減小，正逆反應速率都減慢，故B錯誤；C．未說明F、A是正反應速率還是逆反應速率，不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，反應不一定達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．平衡常數只與溫度有關，若溫度不變，c（A）、c（B），K不變，故D錯誤；選A。【變式4-2】下列反應在210℃達到平衡：①PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）ΔH>0，K=1；②CO（g）＋Cl2（g）COCl2（g）ΔH<0，K=5×104；③COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）；（1）根據反應①的平衡常數K表達式，下列等式必定成立的是（填字母）。A．c平（PCl5）=c平（PCl3）=c平（Cl2）=1B．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2）=1C．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2）（2）反應②和反應③的平衡常數K表達式（填“相同”或“不同”）。【答案】（1）C（2）不同【詳解】（1）可逆反應達到化學平衡，生成物濃度的計量數次冪的乘積與反應物濃度的計量數次冪的乘積之比為一常數。對于反應①來說，，故應選C；（2）反應②的平衡常數表達式為，反應③的平衡常數表達式為，兩者不相同。【變式4-3】乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇：2CO2（g）＋6H2（g）CH3CH2OH（g）＋3H2O（g）①298K時，K1=2.95×10112CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g）②298K時，K2=1.71×1022（1）寫出反應①的平衡常數表達式K=。（2）條件相同時，反應①與反應②相比，轉化程度更大的是；以CO2為原料合成乙醇的優(yōu)點是（寫出一點即可）?！敬鸢浮浚?）（2）反應②廢棄物利用，有利于環(huán)保（合理即可）【詳解】（1）根據平衡常數的定義知反應①的；（2）因K2=1.71×1022>K1=2.95×1011，由平衡常數的意義知反應②進行的更徹底，轉化率更高；反應①利用CO2為原料，可以使廢棄物被利用，有利于環(huán)保?！咀兪?-4】已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的平衡常數為K1，N2（g）＋H2（g）NH3（g）的平衡常數為K2，NH3（g）N2（g）＋H2（g）的平衡常數為K3。（1）寫出K1和K2的關系式：；（2）寫出K2和K3的關系式：；（3）寫出K1和K3的關系式：。【答案】（1）K1=K（2）K2·K3=1（3）K1·K=1【詳解】（1）方程式2倍，則平衡常數為2次方即K1=；故答案為：K1=。（2）方程式前后顛倒，則平衡常數互為倒數，則K2·K3=1；故答案為：K2·K3=1。（3）方程式前后顛倒，則平衡常數互為倒數，方程式的2倍，則平衡常數為2次方，則K1·=1；故答案為：K1·=1?！咀兪?-5】甲醇既是重要的化工原料，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：①CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）ΔH1=-99kJ·mol-1②CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH2=-58kJ·mol-1③CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）ΔH3=＋41kJ·mol-1回答下列問題：（1）反應①的化學平衡常數K的表達式為；圖1中能正確反映平衡常數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=2.60時，體系中的CO平衡轉化率（α）與溫度和壓強的關系如圖2所示。α（CO）值隨溫度升高而（填“增大”或“減小”），其原因是；圖2中的壓強由大到小為，其判斷理由是?！敬鸢浮浚?）K=[或Kp=]a反應①為放熱反應，平衡常數應隨溫度升高變?。?）減小升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應③為吸熱反應，平衡向右移動，又使產生CO的量增大；總結果，隨溫度升高，使CO的轉化率降低p3>p2>p1相同溫度下，由于反應①為氣體分子數減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率；而反應③為氣體分子數不變的反應，產生CO的量不受壓強影響。故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高?！驹斀狻浚?）反應①的化學平衡常數K的表達式為K=[或Kp=]；根據熱化學方程式，反應①正方應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數減小，因此反應①的平衡常數K隨溫度變化關系的曲線為a。（2）由圖2可知，壓強一定時，CO的平衡轉化率隨溫度的升高而減小，其原因是反應①為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，反應③為吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動，又使產生CO的量增大，而總結果是隨溫度升高，CO的轉化率減小。反應①的正反應為氣體總分子數減小的反應，溫度一定時，增大壓強，平衡正向移動，CO的平衡轉化率增大，而反應③為氣體總分子數不變的反應，產生CO的量不受壓強的影響，因此增大壓強時，CO的轉化率提高，故壓強p1、p2、p3的關系為p3＞p2＞p1?！绢}型5“三段式”解決化學平衡常數的計算】【例5】已知熱分解反應為。在、反應條件下，將的混合氣進行上述反應。平衡時混合氣中與的分壓相等，平衡轉化率為，平衡常數。【答案】50%4.76【詳解】設投入的H2S的物質的量為amol，則Ar為4amol，由題干信息可知，平衡時混合氣中H2S和H2的分壓相等，即平衡時H2S和H2的物質的量相等，結合三段式分析可知：，即a-2x=2x，解得：x=0.25a，故H2S平衡轉化率為=50%，則平衡時H2S、H2的平衡分壓為：，S2（g）的平衡分壓為：，所以平衡常數Kp═=≈4.76kPa，故答案為：50%；4.76。【變式5-1】將0.1molCO與0.1molH2O氣體混合充入10L密閉容器中，加熱到800℃，充分反應達到平衡后，測得CO的濃度為0.005mol·L-1。（1）求該反應的平衡常數。（2）在上述溫度下，CO的量不變，將氣態(tài)H2O的投料改為0.3mol，達到平衡時，CO的濃度為多少？【答案】（1）1（2）0.0025mol/L【詳解】（1）將0.1molCO與0.1molH2O氣體混合充入10L密閉容器中，加熱到800℃，發(fā)生反應：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），在反應開始時c（CO）=c（H2O）=0.01mol/L，反應達到平衡時c（CO）=0.005mol·L-1，則CO反應消耗濃度是0.005mol·L-1，根據物質反應轉化關系可知平衡時：c（CO）=c（H2O）=c（CO2）=c（H2）=0.005mol/L，故該反應的化學平衡常數K=；（2）溫度不變，化學平衡常數不變。在上述溫度下，CO的量不變，將氣態(tài)H2O的投料改為0.3mol，反應開始時c（CO）=0.01mol/L，c（H2O）=0.03mol/L，假設反應產生CO2的濃度為amol/L，則根據物質反應轉化關系可知平衡時c（CO）=（0.01-a）mol/L，c（H2O）=（0.03-a）mol/L，c（CO2）=c（H2）=amol/L，，解得a=0.0075mol/L，則達到平衡時，CO的濃度為c（CO）=0.01mol/L-0.0075mol/L=0.0025mol/L?！咀兪?-2】已知在800K時，反應：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），若初始濃度c0（CO）=2mol·L-1，c0（H2O）=3mol·L-1，則反應達到平衡時，CO轉化成CO2的轉化率為60%。求：（1）800K時該反應的平衡常數；（2）如果將H2O的初始濃度加大為6mol·L-1，求此時CO轉化為CO2的轉化率。【答案】（1）1（2）75%【詳解】（1）在800K時反應：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），若初始濃度c0（CO）=2mol·L-1，c0（H2O）=3mol·L-1，在反應達到平衡時，CO轉化成CO2的轉化率為60%，則CO消耗濃度是2mol/L×60%=1.2mol/L，根據物質反應轉化關系可知平衡時各種物質的濃度分別是：c（CO）=0.8mol/L，c（H2O）=1.8mol/L，c（CO2）=c（H2）=1.2mol/L，故在800K時該反應的化學平衡常數K=；（2）溫度不變，化學平衡常數就不變，如果將H2O的初始濃度加大為6mol·L-1，假設反應消耗CO的濃度為mmol/L，根據物質反應轉化關系可知，平衡時各種物質的濃度分別是：c（CO）=（2-m）mol/L，c（H2O）=（6-m）mol/L，c（CO2）=c（H2）=mmol/L，影響化學平衡常數K=，解得m=1.5mol/L，所以此時CO轉化為CO2的轉化率。【變式5-3】將2molH2O和2molCO置于1L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應：2H2O（g）2H2+O2，2CO+O22CO2。（1）當上述系統(tǒng)達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是和，或和。（填它們的分子式）（2）若平衡時O2和CO2的物質的量分別為：n平（O2）=amol，n平（CO2）=bmol。試求n平（H2O）=。（用含a、b的代數式表示）【答案】H2OH2COCO22－（2a＋b）mol【詳解】（1）根據C、H元素守恒：n平（H2O）+n平（H2）=2mol；n平（CO）+n平（CO2）=2mol，顯然n平（H2O）和n平（H2）或n平（CO）和n平（CO2），只要知道其中一個，另一個也就確定，同時知道兩個是不能計算其他混合氣的平衡組成。（2）根據n平（O2）和n平（CO2）求n平（H2O）有以下兩種方法：①三步法：第一步反應生成的O2的平衡量看做第二步反應的O2的起始量則0.5x?0.5y=a；y=b；解得x=2a+b，n平（H2O）=2?x=（2?2a?b）mol。②逐步逆推法：因為第二個反應生成bmolCO2，說明第二個反應消耗0.5bmol的O2，所以第一個反應生成（a+0.5b）mol的O2，第一個反應消耗（2a+b）molH2O，得n平（H2O）=（2?2a?b）mol?！绢}型6化學平衡圖像解讀】【例6】在某密閉容器中發(fā)生可逆反應。當其他條件不變時，C的體積分數與溫度和壓強的關系如圖所示，下列說法不正確的是

A．p1<pB．該反應為放熱反應C．x≥1 D．T1>T2【答案】C【詳解】A．由C的百分含量一時間變化曲線可知：在相同溫度，壓強越大達到平衡需要時間越短，所以p1<p2，A正確；B．在相同壓強下，溫度越高達到平衡需要的時間越短，所以T1>T2，由縱坐標可知溫度升高C的百分含量降低，則說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，該反應的正反應為放熱反應，B正確；C．由A的分析可知p1<p2，所以根據圖像相同溫度時，增大壓強（p1<p2），C的百分含量增大，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，則有x＜2，因為x是整數，所以x=1，C錯誤；D．由B的分析可知T1>T2，D正確；故選C?！咀兪?-1】以下圖像和敘述錯誤的是A．圖甲：該圖像表示的反應方程式為2A=3B+C，反應速率v（A）=0.4mol/（L?s）B．圖乙：某溫度下發(fā)生反應：，t1時刻改變的條件可以是加入催化劑C．圖丙：對圖中反應升高溫度，該反應平衡常數增大D．圖?。簩τ诜磻海?/p>

【答案】A【詳解】A.圖甲中根據該變量之比等于計量系數之比得到該圖象表示的反應方程式為，甲中容器體積未知，無法計量A的反應速率，故A錯誤；B.圖乙：某溫度下發(fā)生反應：，根據圖中信息得到t1時刻改變的條件可能是加入催化劑，可能是加壓，故B正確；C.圖丙：對圖中反應升高溫度，正反應增大的速率大于逆反應增大的速率，說明平衡正向移動，該反應是吸熱反應，升高溫度，該反應平衡常數增大，故C正確；D.圖丁：根據“先拐先平數值大”原理可知，升溫溫度，C%降低，則升高溫度平衡向逆向移動，所以上述反應正反應為放熱反應。根據下面兩根曲線得到P2＞P1，從下到上，增大壓強，C%增大，說明正向移動，即正向是體積減小的反應，即，故D正確。綜上所述，答案為A。【變式6-2】某恒容密閉容器中，只改變溫度（T）或壓強（p），水蒸氣百分含量隨時間的變化趨勢符合下圖所示的反應是

A．B．C．D．【答案】C【詳解】A．由左圖可知，，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，水蒸氣百分含量應增大，選項A與左圖不符；B．由左圖可知，，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，水蒸氣百分含量應增大，選項B與左圖不符；C．由圖可知，，增大壓強，平衡向體積減小方向移動，選項C與圖相符；D．由圖可知，，增大壓強，平衡向體積減小方向移動，選項D與右圖不符；答案選C?！绢}型7化學平衡的移動及影響因素】【例7】工業(yè)合成氨的適宜條件是：①適宜溫度（400～500℃）

②使用鐵觸媒作催化劑

③壓強為④將混合氣體中的氨氣變?yōu)橐喊保渲蟹侠障奶亓性砟芴岣叻磻镛D化率的是A．①③④ B．③④ C．②③④ D．①②③④【答案】B【詳解】工業(yè)生產氨氣反應為，反應放熱；①升高溫度可以加快反應速率，考慮反應平衡，溫度不宜太高，不符合勒夏特列原理能提高反應物轉化率；②催化劑不能改變化學平衡，但可以加快反應速率，不符合勒夏特列原理能提高反應物轉化率；③增大壓強可以加快反應速率，也可以促進化學平衡正向移動，符合勒夏特列原理能提高反應物轉化率；④將混合氣體中的氨氣變?yōu)橐喊保偈蛊胶庀蛏砂睔獾姆较蛞苿?，符合勒夏特列原理能提高反應物轉化率；故選B。【變式7-1】一定溫度下在1L的密閉容器中放入足量草酸鈣（固體所占體積忽略不計）發(fā)生反應：CaC2O4（s）CaO（s）+CO（g）+CO2（g）。若某時刻達到平衡時，將容器體積縮小為原來一半并固定不變，在t1時刻重新達到平衡，CO2的濃度變化情況是A．增大 B．減少 C．不變 D．無法判斷【答案】C【詳解】在CaC2O4（s）的分解過程中，CO（g）、CO2（g）的物質的量和濃度始終相等，平衡常數始終不變，由K=c（CO）?c（CO2）可得出，c（CO）和c（CO2）始終不變。所以若某時刻達到平衡時，將容器體積縮小為原來一半并固定不變，在t1時刻重新達到平衡，CO2的濃度保持不變，故選C?！咀兪?-2】下列事實中，能用勒夏特列原理解釋的是A．實驗室可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣B．對2SO2+O22SO3

△H<0的反應，使用催化劑可加快反應的速率C．對CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）平衡體系增大壓強可使顔色變深D．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

△H<0，500℃左右比室溫更有利于合成NH3【答案】A【分析】平衡移動列原理為：如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動，使用平衡移動原理時，該反應必須是可逆反應，否則不適用平衡移動原理。【詳解】A．濃氨水加入氫氧化鈉固體，氫氧化鈉固體溶解放熱，使一水合氨分解生成氨氣的化學平衡NH3+H2O?NH3?H2O?NH+OH-逆向進行，能用化學平衡移動原理解釋，故A符合題意；B．使用催化劑平衡不移動，所以不能用勒夏特列原理解釋，故B不符合題意；C．對CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g），平衡體系增大壓強，平衡不移動，但容器體積減小，c（NO2）增大，顏色變深，與勒夏特列原理無關，故C不符合題意；D．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

△H<0，升溫，平衡逆向移動，不利于氨氣的合成，但500℃時催化劑活性最好，反應速率快，故工業(yè)采用500℃作為反應條件與勒夏特列原理無關，故D不符合題意。答案選A?！咀兪?-3】在容積一定的密閉容器中，置入一定量的NO（g）和足量C（s），發(fā)生反應C（s）＋2NO（g）CO2（g）＋N2（g），平衡狀態(tài)時NO（g）的物質的量濃度與溫度T的關系如圖所示。則下列說法正確的是A．該反應的ΔH>0B．若該反應在T1、T2時的平衡常數分別為K1、K2，則K1<K2C．在T2時，若反應體系處于狀態(tài)D，則此時一定有v（正）<v（逆）D．在T3時，若混合氣體的密度不再變化，則可以判斷反應達到平衡狀態(tài)【答案】D【詳解】A．由圖像可知，T1<T2，升高溫度c平（NO）增大，平衡左移（吸熱方向），所以ΔH<0，且K1>K2，A錯誤；B．由圖像可知，T1<T2，升高溫度c平（NO）增大，平衡左移（吸熱方向），所以ΔH<0，且K1>K2，B錯誤；C．T2時由D→B點需降低c平（NO），即平衡向右移動，所以D點對應體系中，v（正）>v（逆），C錯誤；D．由于反應物C為固體，故容積不變時，反應后氣體質量增大，混合氣體的密度增大，當密度不再變化時，可以判斷反應達到平衡狀態(tài)，D正確。故選D。【變式7-4】某溫度下，在容積為的密閉容器中進行反應

，M、N、P的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。

（1）化學方程式中。（2）內以P的濃度變化表示的平均反應速率為。（3）平衡時N的轉化率為。（4）下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是。A．M與N的物質的量相等B．單位時間內每消耗，同時消耗C．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化D．混合氣體的平均相對分子質量不隨時間的變化而變化E．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化F．M的物質的量濃度保持不變（5）下列措施中能使增大的是（填字母）。A．升高溫度B．充入He，使體系壓強增大C．在容器容積不變的條件下再向容器中加入氣體D．使用催化劑E．縮小容器體積【答案】（1）2∶1∶1（2）（3）75%（4）BF（5）A【詳解】（1）根據圖象可知：在6min時，N減少6mol，M增加3mol，P增加3mol，物質的量的變化量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數之比，所以化學方程式中a：b：c=6mol：3mol：3mol=2∶1∶1，故答案為：2∶1∶1；（2）在0~1min內P的物質的量由0mol變?yōu)?mol，增加了1mol，容器的容積是2L，則以P的濃度變化表示的平均反應速率v（P）=，故答案為：；（3）反應開始時加入8molN物質，至反應達到平衡時N的物質的量消耗了6mol，則N的平衡轉化率為=100%=75%，故答案為：75%；（4）A．M與N的物質的量相等后M在增加，N在減少，因此反應未處于平衡狀態(tài)，A不符合題意；B．單位時間內每消耗amolN，就會產生bmolM，同時消耗bmolM，則M的消耗量與產生量相等，其濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．反應混合物都是氣體，氣體的總質量不變，容積的體積始終為，則混合氣體的密度不隨時間的變化而變化，密度不變不能說明是否處于平衡狀態(tài)，C不符合題意；D．反應混合物都是氣體，氣體的總質量不變，根據①計算可知該反應方程式為2N（g）M（g）+P（g），可見反應前后氣體的物質的量始終不變，則混合氣體的平均相對分子質量不隨時間的變化而變化，平均相對分子質量不變不能說明是否處于平衡狀態(tài)，D不符合題意；E．反應在恒容密閉容器中進行，容器的容積不變，該反應是反應前后氣體體積不變的反應，則混合氣體的壓強始終不變，因此不能據此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，E不符合題意；F．反應在恒容密閉容器中進行，若M的物質的量濃度保持不變，則其物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，F符合題意；故選BF；（5）A．升高溫度，平衡正向移動，使n（P）增大，n（N）減小，則增大，A符合題意；B．充入He，使體系壓強增大，但是各組分的濃度未變，平衡不移動，不變，B不符合題意；C．在容器容積不變的條件下再向容器中加入氣體，使平衡正向移動，N物質的量增大程度大于P物質的量增大程度，減小，C不符合題意；D．使用催化劑，對化學平衡無影響，不變，D不符合題意；E．縮小容器體積，增大壓強，對化學平衡無影響，不變，E不符合題意；故選A?！绢}型8等效平衡】【例8】甲胺（）是合成太陽能敏化劑的原料。一定溫度下，在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發(fā)生反應，測得有關實驗數據如下：容器編號溫度/K起始物質的量/mol平衡物質的量/molⅠ5300.400.40000.30Ⅱ5300.800.8000Ⅲ500000.200.200.16下列說法正確的是A．正反應的平衡常數B．達到平衡時，體系中關系：C．達到平衡時，轉化率：D．向容器Ⅲ中加入高效催化劑，能增大反應活化能，提高反應轉化率【答案】C【詳解】A．由反應特征可知，反應前后氣體分子數相同，則投料比相同時平衡等效，Ⅰ中平衡時水的物質的量為0.30，若Ⅲ溫度也為530K，則平衡時水和的物質的量應為0.15mol，而實際Ⅲ平衡后的物質的量為0.16，說明降低溫度平衡正向移動，正向為放熱反應，正反應的平衡常數K（Ⅰ）＝K（Ⅱ）＜K（Ⅲ），故A錯誤；B．容器Ⅰ和容器Ⅱ為等溫等容，起始量為2倍關系，由于該反應為氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不發(fā)生移動，則達到平衡時，體系中c（CH3OH）關系：2c（CH3OH，Ⅰ）=c（CH3OH，Ⅱ），故B錯誤；C．容器Ⅰ和容器Ⅲ溫度不同，若容器Ⅲ溫度也為530K，則能建立等效平衡，此時應有α（NH3，Ⅰ）＋α（H2O，Ⅲ）=1，由于容器Ⅲ溫度低于530K，降低溫度平衡正向移動，而容器Ⅲ是從逆反應方向建立平衡，則轉化率減小，所以達到平衡時，轉化率：α（NH3，Ⅰ）＋α（H2O，Ⅲ）＜1，故C正確；D．催化劑只影響反應速率，不影響化學平衡，因此不能提高轉化率，D錯誤；故選：C?！咀兪?-1】某溫度下，在一個容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應：

，反應達到平衡時，測得容器中各物質均為，現欲使的平衡濃度增大一倍，在其他條件不變時，下列措施可以采用的是A．再加入和 B．降低溫度C．再加入和 D．加入催化劑【答案】A【詳解】A．再通入2nmolCO2和2nmolH2（g），采用極值法，全部轉化為2nmolCO和2nmolH2O（g），與題干中的量相同，平衡時H2為nmol，再加上原來的nmol，所以H2的平衡濃度增大一倍，A正確；B．該反應為放熱反應，降低溫度，平衡向放熱反應方向一定，該反應的正反應為放熱反應，故降溫平衡右移，B錯誤；C．再通入nmolCO和nmolH2O，平衡向正反應方向移動，氫氣的量增加，因為不能全部轉化，所以氫氣的物質的量濃度不可能是增大1倍，C錯誤；D．加催化劑平衡不移動，D錯誤；故選A。【變式8-2】在一定溫度下的密閉容器中發(fā)生反應：xA（g）+y（B）z（C），平衡時測得A的濃度為0.25mol/L，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來的一半，再達平衡時，測得A的濃度為0.30mol/L。下列有關判斷正確的是A．平衡向正反應方向移動 B．x+y<zC．B的轉化率降低 D．C的體積分數減小【答案】A【分析】由信息可知，平衡時測得A的濃度為0.25mol/L，保持溫度不變，將容器的容積縮小到原來的一半，若平衡不移動，則A的濃度為0.50mol/L，實際測得A的濃度為0.30mol/L，則化學平衡正向移動，故x+y＞z；【詳解】A．由上述分析可知，平衡向正反應方向移動，選項A正確；B．由上述分析可知，x+y＞z，選項B錯誤；C．由上述分析可知，平衡正向移動，B的轉化率增大，選項C錯誤；D．由上述分析可知，平衡正向移動，C的體積分數增大，選項D錯誤；答案選A?！咀兪?-3】下列說法正確的是A．在恒溫恒容條件下，當達到平衡后，再充入一定量的后達到平衡，的轉化率將增大B．恒溫下，當反應達平衡后，縮小容器體積，再次平衡時，的濃度比原平衡時大C．可逆反應達到平衡后，改變任何一種反應物或生成物的量，都可使平衡發(fā)生移動D．恒溫下，當反應達到平衡后，縮小容器體積，活化分子百分數增加【答案】B【詳解】A．在恒溫恒容條件下，當達到平衡后，再充入一定量的后，平衡正向進行，新平衡等效于增壓后左移所得，故的轉化率減小，A項錯誤；B．恒溫下，反應達平衡后，縮小容器體積，雖然平衡逆向移動，但達平衡后的濃度比原來大，B項正確；C．若改變的是固體或純液體，則無法破壞原平衡，C項錯誤；D．恒溫下，當反應達到平衡后，縮小體積，濃度增大，但活化分子的百分數不變，D項錯誤；選B?！咀兪?-4】一定條件下，在容積相等的兩個恒溫恒容密閉容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸氣，發(fā)生反應：

，達平衡后獲得數據如下表。下列說法不正確的是容器編號起始時