專題02 化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡的移動(高效培優(yōu)講義)(解析版)2026年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高效培優(yōu)系列(全國通.用)_第1頁
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/專題02化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡的移動目錄一、TOC\o"1-3"\h\u考情探究 11.高考真題考點分布 22.命題規(guī)律及備考策略 2二、培優(yōu)講練 錯誤!未定義書簽??键c01化學(xué)平衡狀態(tài) 3考向01考查可逆反應(yīng)的特點 6考向02考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 7考點02化學(xué)平衡移動 9考向01考查化學(xué)平衡的移動方向的判斷 13考向02考查等效平衡的應(yīng)用 14考向03考查勒夏特列原理的應(yīng)用 15好題沖關(guān) 20基礎(chǔ)過關(guān) 20題型01可逆反應(yīng)的特點 20題型02化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 25題型03影響化學(xué)平衡的因素 31題型04等效平衡的應(yīng)用 36題型05勒夏特列原理的應(yīng)用 40能力提升 45真題感知 57

高考真題考點分布考點內(nèi)容考點分布可逆反應(yīng)及反應(yīng)限度2023浙江卷化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征2024廣東卷,2024吉林卷,2023海南卷化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法2025廣西卷,2025云南卷,2025安徽卷,2025上海卷,2024上海卷,2023湖南卷化學(xué)平衡狀態(tài)的移動及影響因素2025北京卷,2025湖北卷,2025甘肅卷,2025陜晉青寧卷,2025江西卷,2025云南卷,2025江蘇卷,2025河南卷,2025安徽卷,2025浙江卷,2024重慶卷,2024廣東卷,2024天津卷,2024山東卷,2024福建卷,2024海南卷,2024湖南卷,2024安徽卷,2023海南卷,2023浙江卷,2023山東卷,2023遼寧卷,2023河北卷,2023天津卷,2023重慶卷,2023江蘇卷,2023廣東卷,2023北京卷勒夏特列原理的應(yīng)用2025甘肅卷,2023北京卷2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下兩個方面:(1)考查化學(xué)平衡的建立及化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及判斷;(2)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率或反應(yīng)熱,考查平衡移動的影響因素,及平衡移動引起的濃度、轉(zhuǎn)化率等的判斷?!緜淇疾呗浴?、了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。2、掌握化學(xué)平衡的特征。3、理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律?!久}預(yù)測】預(yù)計近年高考仍側(cè)重以試題往往以“碳”綜合利用、新能源開發(fā)、污染的治理或廢物利用等載體,考查平衡建立、平衡移動、轉(zhuǎn)化率等內(nèi)容。

考點01化學(xué)平衡狀態(tài)1、可逆反應(yīng)(1)概念:在同一條件下,既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)可逆反應(yīng)的特點①同步性:正逆反應(yīng)同時進(jìn)行②等同性:反應(yīng)條件完全相同③共存性:①反應(yīng)不可能進(jìn)行到底,即反應(yīng)體系中反應(yīng)物與生成物共存;②各組分的濃度都大于零。(3)證明某反應(yīng)為可逆反應(yīng)①檢驗出某種生成物②檢驗量少的反應(yīng)物是否有剩余(4)表示:在方程式中用“”表示,而不用“”表示。2、化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)建立:①對于只加入反應(yīng)物從正向建立的平衡:過程正、逆反應(yīng)速率反應(yīng)物、生成物的濃度反應(yīng)開始v(正)最大,v(逆)=0反應(yīng)物濃度最大,生成物濃度為零反應(yīng)過程中v(正)逐漸減小,

v(逆)逐漸增大反應(yīng)物濃度逐漸減小,生成物濃度逐漸增大平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化②對于只加入生成物從逆向建立的平衡:過程正、逆反應(yīng)速率反應(yīng)物、生成物的濃度反應(yīng)開始v(逆)最大,v(正)=0生成物濃度最大,反應(yīng)物濃度為零反應(yīng)過程中v(逆)逐漸減小,

v(正)逐漸增大生成物濃度逐漸減小,反應(yīng)物濃度逐漸增大平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化【易錯提醒】1、化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的最大限度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率2、對于可逆反應(yīng)來說,當(dāng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率達(dá)到了最大限度3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)逆:化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對象是可逆反應(yīng)(2)等:平衡時,同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等,即:v正=v逆≠0(實質(zhì))(3)動:平衡時,反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行,是一種動態(tài)平衡(4)定:平衡時,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(α)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量()、混合氣體的密度(ρ)、壓強(qiáng)(P)等所有物理量全部恒定(5)變:外界條件改變時,平衡可能被破壞,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡,即發(fā)生化學(xué)平衡移動4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時主要有以下兩個特征:①v正=v逆;②混合物中各組分的百分含量不變(除百分含量外其他在反應(yīng)過程中變化的量,達(dá)到平衡后均不再發(fā)生變化,即“變化量”達(dá)“定量”),以上兩個特征可作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志(1)直接標(biāo)志①正、逆反應(yīng)速率相等a、同種物質(zhì):v正=v逆≠0,(同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率)b、不同種物質(zhì):eq\f(v正(A),v逆(B))=eq\f(A化學(xué)計量數(shù),B化學(xué)計量數(shù))在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比②各組分的濃度保持一定a、各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度均保持不變b、各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變c、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變(2)常見的判斷依據(jù):以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例類型判斷依據(jù)是否是平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,即v(正)=v(逆)平衡②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則v(正)=v(逆)平衡③在單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指v(逆)不一定平衡④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡壓強(qiáng)①m+n≠p+q時,總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)平衡②m+n=p+q時,總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體平均相對分子質(zhì)量①一定時,只有當(dāng)m+n≠p+q時平衡②一定時,但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定平衡體系的密度恒溫恒容時,密度一定不一定平衡恒溫恒壓時,若m+n≠p+q,則密度一定時平衡恒溫恒壓時,若m+n=p+q,則密度一定時不一定平衡【易錯提醒】規(guī)避“2”個易失分點1、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器;關(guān)注反應(yīng)特點,是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng);關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。2、不能作為“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。②恒溫恒容下的體積不變的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化,如2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化,如2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1、反應(yīng)2H2+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑+O2↑是可逆反應(yīng)。()2、化學(xué)反應(yīng)的限度就是一個可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài),可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%。()3、化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例。()4、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變且相等。()【答案】1.×2.√3.×4.×考向01考查可逆反應(yīng)的特點【例1】(2025·山西·模擬預(yù)測)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要維度。如圖為硫及其部分化合物的價態(tài)—類別圖。下列說法正確的是A.和的稀溶液反應(yīng)生成B.附著有b的試管,常用蒸餾水清洗C.與足量反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子D.一步可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化【答案】D【詳解】A.根據(jù)上述分析可知,a為H2S,f為H2SO4;稀硫酸氧化性弱,無法氧化H2S,則H2S與稀硫酸不反應(yīng),故A錯誤;B.根據(jù)上述分析可知,b為硫單質(zhì)(S),硫不溶于水,不能用蒸餾水清洗附著硫的試管,需用CS2或熱NaOH溶液清洗,B錯誤;C.根據(jù)上述分析可知,c為SO2,SO2與O2反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)方程式為:2SO2+O2?2SO3,即使O2足量,SO2也不能完全轉(zhuǎn)化,1molSO2反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子小于2mol,故C錯誤;D.c→e→g→h轉(zhuǎn)化:c(SO2)與水反應(yīng)生成e(H2SO3),e與NaOH反應(yīng)生成g(Na2SO3),g被O2氧化生成h(Na2SO4),每步均為一步轉(zhuǎn)化,D正確;綜上,答案選擇D項?!舅季S建?!繕O端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍可逆反應(yīng)的平衡物理量一定在最大值和最小值之間,但起始物理量可以為最大值或最小值??枷?2考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷【例2】(2025·山東·模擬預(yù)測)在2L的密閉容器中充入4mol和5mol發(fā)生反應(yīng):

;一段時間內(nèi)測得的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法錯誤的是A.化學(xué)反應(yīng)速率:B.單位時間內(nèi)斷裂N—H和O—H數(shù)目相等時達(dá)到平衡狀態(tài)C.化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù):D.5min到達(dá)b點,則【答案】D【詳解】A.a(chǎn)點氨氣的轉(zhuǎn)化率高于c點,即a點氨氣的濃度低于c點,又a點溫度低于c點,所以化學(xué)反應(yīng)速率:,A正確;B.單位時間內(nèi)斷裂N—H鍵數(shù)目表示v(正),斷裂O—H鍵數(shù)目表示v(逆),平衡時消耗4mol斷裂12molN—H鍵,同時消耗6mol斷裂12molO—H鍵,單位時間內(nèi)斷裂N—H鍵和O—H鍵數(shù)目相同,說明達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.圖中c點溫度高于b點,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡后升高溫度化學(xué)平衡逆向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小,故,C正確;D.b點的轉(zhuǎn)化率為50%,消耗的,根據(jù)反應(yīng)方程式:可知,,則,D錯誤;故答案為D?!舅季S建?!颗袛嗥胶鉅顟B(tài)的方法——“逆向相等,變量不變”1、“逆向相等”:反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率,一個是逆反應(yīng)的速率,且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。特別注意:同一反應(yīng)方向的反應(yīng)速率不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。2、“變量不變”:如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的,當(dāng)不變時為平衡狀態(tài);一個隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量,不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)?!緦c1】(2025·廣東·二模)以燃煤電廠煙氣中的SO3、NH3和H2O為原料可制備化工產(chǎn)品NH4HSO4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.1molNH4HSO4晶體中含有離子的總數(shù)為3NAB.1.8g中含有中子的數(shù)目為0.9NAC.pH=12的氨水中含有的數(shù)目為0.01NAD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LSO2與11.2LO2充分反應(yīng)生成SO3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA【答案】B【詳解】A.NH4HSO4中含有1個和1個,1molNH4HSO4晶體中含有離子的總數(shù)為2NA,A錯誤;B.中含有18-8=10個中子,1.8g的物質(zhì)的量為=0.09mol,含有中子的數(shù)目為0.9NA,B正確;C.未說明pH=12氨水的體積,無法計算含有的數(shù)目,C錯誤;D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LSO2的物質(zhì)的量為1mol,11.2LO2的物質(zhì)的量為0.5mol,而SO2和O2反應(yīng)生成SO3的過程是可逆的,生成SO3的物質(zhì)的量小于1mol,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于2NA,D錯誤;故選B。【對點2】(2025·湖南益陽·一模)羰基硫(COS)是一種糧食熏蒸劑,能防止某些害蟲和真菌的危害。在容積不變的密閉容器中,使CO與發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡:

△H,在不同溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時,的轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列說法正確的是A.平衡常數(shù):B.正反應(yīng)速率:C.若將容器體積縮小至原來的一半,的轉(zhuǎn)化率增大D.反應(yīng)溫度為200℃時,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A.由圖可知,升高溫度,的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡逆向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小,則平衡常數(shù):,A錯誤;B.由圖可知,b點的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率,說明此時反應(yīng)還沒有平衡,則正反應(yīng)速率:,B正確;C.該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),若將容器體積縮小至原來的一半,壓強(qiáng)增大,平衡不發(fā)生移動,的轉(zhuǎn)化率不變,C錯誤;D.該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過程中容器內(nèi)的壓強(qiáng)是定值,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤;故選B??键c02化學(xué)平衡移動1、化學(xué)平衡的移動(1)概念:當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,如果改變反應(yīng)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等),原來的平衡狀態(tài)會被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變,直至達(dá)到新的平衡,這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。(2)化學(xué)平衡移動方向的判斷當(dāng)Q=K時:可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),v正=v逆;當(dāng)Q<K時:化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,v正>v逆;當(dāng)Q>K時:化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,v正<v逆。2、影響化學(xué)平衡的因素(1)改變下列條件對化學(xué)平衡的影響

改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(qiáng)(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆,平衡不移動(2)化學(xué)平衡中的特殊情況①當(dāng)反應(yīng)物或生成物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時,由于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。②同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。③溫度不變時濃度因素的“決定性作用”——分析“惰性氣體(不參加反應(yīng)的氣體)”對化學(xué)平衡的影響。a、恒溫恒容條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動b、恒溫恒壓條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))容器容積增大→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)【易錯提醒】壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響主要看改變壓強(qiáng)能否引起反應(yīng)物和生成物的濃度變化,只有引起物質(zhì)的濃度變化才會造成平衡移動,否則壓強(qiáng)對平衡無影響。(3)圖示影響化學(xué)平衡移動的因素3、勒夏特列原理(1)如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。(2)適用范圍①勒夏特列原理僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系,不可逆過程或未達(dá)到平衡的可逆過程均不能使用該原理。此外,勒夏特列原理對所有的動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等)都適用。②勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個因素”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個因素,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向,只有在改變的因素對平衡移動的方向影響一致時,才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。(3)對勒夏特列原理的理解向一密閉容器中通入1molN2、3molH2發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,一段時間后達(dá)到平衡,當(dāng)改變下列條件后:①若增大N2的濃度,平衡移動的方向是正向移動;達(dá)新平衡時,氮氣的濃度與改變時相比較,其變化是減小。但新平衡時的濃度大于原平衡時的濃度②若升高溫度,平衡移動的方向是逆向移動;達(dá)新平衡時的溫度與改變時相比較,其變化是降低。但新平衡時的溫度高于原平衡時的溫度③若增大壓強(qiáng),平衡移動的方向是正向移動;達(dá)新平衡時的壓強(qiáng)與改變時相比較,其變化是減小。但新平衡時的壓強(qiáng)大于原平衡時的壓強(qiáng)等效平衡的判斷方法(1)恒溫恒容條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)的判斷方法:極值等量即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三種配比,按化學(xué)方程式的化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則SO2均為2mol,O2均為1mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。④中a、b、c三者的關(guān)系滿足:c+a=2,eq\f(c,2)+b=1,即與上述平衡等效。(2)恒溫恒壓條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)判斷方法:極值等比即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol3mol0②1mol3.5mol

2mol③amolbmolcmol按化學(xué)方程式的化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則①②中eq\f(nSO2,nO2)=eq\f(2,3),故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿足:eq\f(c+a,\f(c,2)+b)=eq\f(2,3),即與①②平衡等效。(3)恒溫條件下反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)的判斷方法:無論是恒溫恒容,還是恒溫恒壓,只要極值等比即等效,因為壓強(qiáng)改變對該類反應(yīng)的化學(xué)平衡無影響。例如:H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②兩種情況下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿足eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+b))=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即與①②平衡等效。5、虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式:新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例,見圖示):新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加,壓強(qiáng)不變,平衡不移動。【易錯提醒】兩平衡狀態(tài)間要互為等效應(yīng)滿足四點:①同一條件;②同一可逆反應(yīng);③僅僅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡時相應(yīng)物質(zhì)在各自平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))相同。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1、增大反應(yīng)物的量,平衡一定會正向移動。()2、升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。()3、向合成氨的恒容密閉體系中加入稀有氣體增大壓強(qiáng),平衡正向移動。()【答案】1.×2.√3.×考向01考查化學(xué)平衡的移動方向的判斷【例1】(2025·吉林·一模)在一容積可變密閉容器中,發(fā)生反應(yīng),達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新平衡時,B的濃度由原來的0.2mol/L減小為0.15mol/L。則下列說法正確的是A.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了B.平衡向正反應(yīng)方向移動了C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小了D.化學(xué)計量數(shù)關(guān)系【答案】B【詳解】A.由分析可知,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,平衡向正反應(yīng)方向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大,A錯誤;B.由分析可知,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,平衡向正反應(yīng)方向移動,B正確;C.由分析可知,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,平衡向正反應(yīng)方向移動,B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,C錯誤;D.由分析可知,化學(xué)計量數(shù)關(guān)系為,D錯誤;故選B?!舅季S建?!颗袛嗷瘜W(xué)平衡移動方向的思維模型考向02考查等效平衡的應(yīng)用【例2】(2025·湖南郴州·三模)催化劑的優(yōu)劣決定了乙苯脫氫制取苯乙烯的經(jīng)濟(jì)性。在一定條件下的恒壓密閉容器中,在某催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),測得乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率及生成苯乙烯的選擇性隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是A.曲線II表示的是生成苯乙烯的選擇性B.c點正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率C.a(chǎn)點時,向容器中再充入一定量,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大D.實際生產(chǎn)中控制反應(yīng)溫度應(yīng)高于【答案】B【詳解】A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)隨溫度升高而增大,故曲線II隨溫度升高而上升,為平衡轉(zhuǎn)化率;A錯誤;B.曲線上的點均為平衡狀態(tài),c點在平衡曲線上方,高于該溫度下乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,說明逆向在進(jìn)行,c點正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,故B正確;C.a(chǎn)點為平衡狀態(tài),恒壓下充入乙苯,相當(dāng)于等溫等壓下的等效平衡,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率不變,C錯誤;D.高于630℃時,轉(zhuǎn)化率雖繼續(xù)增大,但選擇性持續(xù)下降,過高溫度可能導(dǎo)致產(chǎn)率(轉(zhuǎn)化率×選擇性)降低且能耗增加,實際生產(chǎn)溫度不宜高于630℃,D錯誤;答案選B。【思維建?!績善胶鉅顟B(tài)間要互為等效應(yīng)滿足四點①同一條件;②同一可逆反應(yīng);③僅僅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡時相應(yīng)物質(zhì)在各自平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))相同??枷?3考查勒夏特列原理的應(yīng)用【例3】(2025·浙江·一模)下列說法不正確的是A.,加水稀釋,增大B.,壓縮容器體積,平衡向逆方向移動,氣體顏色變淺C.,該反應(yīng)在高溫條件下更易自發(fā)進(jìn)行D.,增大反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增大【答案】B【詳解】A.加水稀釋,平衡正向移動,平衡正向移動,減小的程度比的小,增大,A正確;B.是氣體體積增大的反應(yīng),壓縮容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡向逆方向移動,但的濃度增大,氣體顏色變深,B錯誤;C.是氣體體積增大的反應(yīng),,,時反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)在高溫條件下更易自發(fā)進(jìn)行,C正確;D.增大反應(yīng)物濃度,活化分子百分?jǐn)?shù)不變,單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增大,反應(yīng)速率加快,D正確;故選B。【思維建?!坷斫饫障奶亓性淼淖⒁鈫栴}1、由“化學(xué)平衡”可知,勒夏特列原理的適用對象是可逆過程。適用于任何動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等),非平衡狀態(tài)不能用此來分析。2、由“減弱”可知,只能減弱改變,而不能消除改變,更不能“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。3、勒夏特列原理可判斷“改變影響平衡的一個條件”的平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向,只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時,才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷?!緦c1】(2025·河南南陽·模擬預(yù)測)利用和合成甲醇(),在催化劑作用下涉及以下反應(yīng):反應(yīng)i

反應(yīng)ii

反應(yīng)iii

回答下列問題:(1)反應(yīng)iii在(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)條件下能自發(fā)進(jìn)行。(2)反應(yīng)iii的反應(yīng)歷程如下圖所示,圖中數(shù)據(jù)表示微粒數(shù)目以及微粒的相對總能量,其中吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注,決定該過程的總反應(yīng)速率的基元反應(yīng)方程式為。(3)對于上述和合成涉及的三個反應(yīng),下列說法正確的是___________(填標(biāo)號)。A.減小的濃度有利于提高的轉(zhuǎn)化率B.當(dāng)氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,說明反應(yīng)體系已達(dá)平衡C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,則反應(yīng)i平衡正向移動,反應(yīng)ii平衡不移動D.選用合適的催化劑可以提高在單位時間內(nèi)的產(chǎn)量(4)在恒壓密閉容器中,按照投料發(fā)生反應(yīng)i和反應(yīng)ii。Ⅰ.反應(yīng)達(dá)平衡時,測得轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性隨溫度的變化如圖1所示。①溫度選擇(填“473”、“513”或“553”)時,反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的產(chǎn)量最高。②的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是。Ⅱ.用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù),隨溫度的倒數(shù)的變化關(guān)系如圖2所示。(已知:分壓=總壓×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);壓強(qiáng)的單位為)③反應(yīng)ii的變化關(guān)系對應(yīng)圖2中(填“m”或“n”)。④通過調(diào)整溫度可調(diào)控平衡時的分壓比值,點對應(yīng)溫度下,平衡時,則?!敬鸢浮?1)低溫(2)(3)BD(4)553升高溫度促進(jìn)反應(yīng)ii平衡正向移動的程度大于促進(jìn)反應(yīng)i平衡逆向移動的程度n4【詳解】(1)由蓋斯定律可知,反應(yīng)ⅰ-反應(yīng)ⅱ可得反應(yīng)ⅲ,,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),,時反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)ⅲ在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行。(2)結(jié)合圖像可知,反應(yīng)的活化能最大,反應(yīng)速率最慢,故為決速步驟。(3)A.減小H2的濃度,反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率減小,A錯誤;B.上述CO2和H2合成CH3OH涉及的三個反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量減小,氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,當(dāng)氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,說明反應(yīng)體系已達(dá)平衡,B正確;C.反應(yīng)ⅰ是氣體體積減小的反應(yīng),則體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,則反應(yīng)ⅰ平衡正向移動,CO2和H2物質(zhì)的量減小,水蒸氣濃度增大,導(dǎo)致反應(yīng)ⅱ平衡逆向移動,C錯誤;D.選用合適的催化劑可以增大反應(yīng)速率,可以提高CH3OH在單位時間內(nèi)的產(chǎn)量,D正確;故選BD。(4)①溫度升高,反應(yīng)ⅰ逆向移動、反應(yīng)ⅱ正向移動,CH3OH的選擇性減小,由題意可知,起始二氧化碳的物質(zhì)的量為,由圖中數(shù)據(jù)可知,時,甲醇的物質(zhì)的量分別為、,則條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的產(chǎn)量最高。②反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是:升高溫度促進(jìn)反應(yīng)平衡正向移動的程度大于促進(jìn)反應(yīng)平衡逆向移動的程度。③反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,則平衡常數(shù)減小,而反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,則平衡常數(shù)增大,即反應(yīng)的隨著增大而增大,即隨著的降低而增大,反應(yīng)的隨著的增大而減小,即隨著的降低而減小,結(jié)合題干圖示可知,反應(yīng)對應(yīng)圖2中。④通過調(diào)整溫度可調(diào)控平衡時的值,A點對應(yīng)溫度下,反應(yīng)和反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)相等,即,即得,平衡時,則?!緦c2】(2025·江西上饒·二模)隨著汽車使用量增大,尾氣污染已經(jīng)受到人們的普遍關(guān)注。研究表明,一定條件下存在反應(yīng):。在相同溫度下,向兩個密閉剛性的甲、乙容器中都充入一定量的反應(yīng)物,甲容器保持絕熱(即與外界無熱量交換),乙容器保持恒溫,在相同的溫度下同時開始反應(yīng),測得有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示,下列說法正確的是容器編號容器體積/L起始物質(zhì)的量/mol5s時物質(zhì)的量濃度(mol/L)10s時物質(zhì)的量濃度(mol/L)CONO甲1220.30.5乙2440.250.5A.甲、乙兩容器達(dá)到平衡時,平衡常數(shù):B.平衡后,往容器甲中再充入2molCO和2molNO,平衡時C.平衡后,往容器乙再充入1molCO和1mol,NO的轉(zhuǎn)化率增加D.其他條件不變,若將乙容器改為恒溫恒壓,則5s時的濃度小于0.25mol/L【答案】C【詳解】A.甲為絕熱容器,5s時甲容器氮氣濃度高說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高K減小,甲的平衡常數(shù)小于乙的,A錯誤;B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),甲為絕熱容器,未平衡前甲容器氮氣的濃度應(yīng)大于乙容器的,但10s時甲乙容器氮氣濃度相等,說明甲已達(dá)到平衡,平衡時氮氣濃度為0.5mol/L,則平衡時一氧化氮濃度為1mol/L,再按起始投料加反應(yīng)物,反應(yīng)放熱,平衡時一氧化氮濃度小于2mol/L,B錯誤;C.乙為恒溫容器,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),平衡后按化學(xué)計量系數(shù)增加投料的同時壓強(qiáng)增大平衡正移,一氧化氮轉(zhuǎn)化率增大,C正確;D.該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),其他條件不變,若將乙容器改為恒溫恒壓,等效于加壓,則5s時氮氣的濃度大于0.25mol/L,D錯誤;故答案選C?!緦c3】(2025·安徽·三模)合成氨工藝是人工固氮最重要的途徑,實現(xiàn)了人類“向空氣中要面包”的夢想。和生成的反應(yīng)為:

,某工藝條件,F(xiàn)e作催化劑,控制溫度773K,壓強(qiáng),原料中和物質(zhì)的量之比為,速率方程(為速率常數(shù))。下列關(guān)于合成氨工藝的理解正確的是A.常溫下,合成氨反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B.恒溫、恒容條件下,當(dāng)氣體密度不變時,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡C.控制溫度(773K)高于室溫,能用勒夏特列原理解釋D.該工藝中及時分離出,提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,減慢化學(xué)反應(yīng)速率【答案】A【詳解】A.根據(jù)ΔG=ΔH?TΔS計算,常溫(298K)時ΔG=?92.4kJ/mol?298K×(?0.2kJ/K·mol)=?32.8kJ/mol<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。雖然實際工業(yè)需高溫催化劑,但熱力學(xué)上常溫下可自發(fā),A正確。B.恒溫恒容下,總質(zhì)量始終不變,密度=,故密度始終不變,無法作為平衡判據(jù),B錯誤。C.升高溫度(773K)使放熱反應(yīng)的平衡逆向移動(勒夏特列原理),但工業(yè)高溫主要為提高反應(yīng)速率(動力學(xué)因素),而非平衡移動,C錯誤。D.分離NH3降低其濃度,根據(jù)速率方程v=k·c(N2)·c1.5(H2)·c?1(NH3),分母減小導(dǎo)致速率增大,而非減慢,D錯誤;故選A。題型01可逆反應(yīng)的特點1.(2025·四川眉山·模擬預(yù)測)根據(jù)下列實驗操作及現(xiàn)象能得出正確結(jié)論的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論A常溫下將鋁片分別插入稀硝酸、濃硝酸中前者產(chǎn)生無色氣體,后者無明顯現(xiàn)象稀硝酸的氧化性比濃硝酸強(qiáng)B取的溶液,加入1mL的KI溶液,充分反應(yīng)后,再加入KSCN溶液溶液變紅Fe3+與I-的反應(yīng)是可逆反應(yīng)C向溶液中先滴加稀硫酸,再滴加溶液溶液變紅溶液已變質(zhì)D向淀粉溶液中加入適量稀硫酸并加熱,冷卻后再加入少量碘水溶液變藍(lán)淀粉未完全水解A.A B.B C.C D.D【答案】D【詳解】A.常溫下鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,鋁與稀硝酸反應(yīng)生成無色氣體NO,因此不能根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷濃硝酸、稀硝酸氧化性強(qiáng)弱,故A錯誤;B.發(fā)生,加入KSCN溶液,溶液變紅,說明反應(yīng)后溶液中含有Fe3+,根據(jù)題中所給量,KI不足,F(xiàn)e3+過量,因此溶液變紅不能說明該反應(yīng)有一定的限度,B錯誤;C.溶液中加稀硫酸后,與形成強(qiáng)氧化性的,可能將氧化為,因此無法證明是否變質(zhì),C錯誤;D.未中和酸,直接加碘水顯藍(lán)色,說明淀粉未完全水解,D項正確;故答案為D。2.(2025·湖北武漢·三模)根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象,所得到的結(jié)論錯誤的是選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A溶液中滴加KSCN溶液未出現(xiàn)紅色配離子穩(wěn)定性強(qiáng)B取兩份新制氯水,分別滴加溶液和淀粉溶液,前者有白色沉淀,后者溶液變藍(lán)色氯氣與水的反應(yīng)存在限度C將缺角的明礬晶體放入明礬飽和溶液中,得到有規(guī)則幾何外形的完整晶體晶體具有自范性D相同條件下,向等體積的HA溶液和HB溶液中,分別加入足量的Zn,HA溶液放出的氫氣多酸性:A.A B.B C.C D.D【答案】B【詳解】A.FeCl3與NH4F混合溶液中滴加KSCN未顯紅色,說明Fe3+與F-形成了更穩(wěn)定的[FeF6]3-配離子,阻止了Fe3+與SCN-的顯色反應(yīng),A正確;B.新制氯水中加入AgNO3生成白色沉淀,加入淀粉-KI溶液變藍(lán)(有I2生成),但淀粉變藍(lán)可能是ClO-而非Cl2氧化I-所致,而ClO-是Cl2與水反應(yīng)的產(chǎn)物之一,無法直接證明Cl2未完全反應(yīng),不能證明氯氣與水的反應(yīng)存在限度,B錯誤;C.缺角明礬晶體在飽和溶液中恢復(fù)完整,說明晶體能自發(fā)形成規(guī)則外形,體現(xiàn)了自范性,C正確;D.相同條件下,向等體積的HA溶液和H2B溶液中,分別加入足量的Zn,HA放出的H2更多,說明HA濃度更高,而H2B濃度更低,HA的酸性弱于H2B,D正確;故選B。3.(2025·重慶·三模)已知表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.78g苯中鍵數(shù)目為B.與稀硝酸反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為C.與充分催化氧化為,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為D.向的溶液中加氨水至沉淀恰好溶解時,溶液中含個【答案】B【詳解】A.苯分子中的大π鍵是一個整體,每個苯分子含有1個離域的大π鍵,而非3個單獨的π鍵,78g苯的物質(zhì)的量為1mol,其中的大π鍵數(shù)目為NA,A項錯誤;B.Fe與稀硝酸反應(yīng)時,若鐵過量,則生成Fe2+,即1molFe轉(zhuǎn)移2mol電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,該情況可能,B項正確;C.為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為SO3,則實際轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于4NA,C錯誤;D.在溶液中會部分解離,因此實際數(shù)目小于NA,D項錯誤;答案選B。4.(2025·重慶·三模)下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A向雞蛋清溶液中加入飽和溶液,振蕩有固體析出溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性B室溫下,用pH計測定等濃度溶液和溶液的pH溶液pH小于溶液電負(fù)性:C取溶液和溶液充分反應(yīng)后,再加振蕩、靜置上層溶液顯紫紅色Fe3+與I-發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)D將Cu與濃硫酸反應(yīng)后的混合物冷卻,再向其中加入蒸餾水溶液變藍(lán)有Cu2+生成A.A B.B C.C D.D【答案】B【詳解】A.向雞蛋清溶液中加入飽和溶液,振蕩后有固體析出,這是由于硫酸銨能夠使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析,而不是蛋白質(zhì)變性,A錯誤;B.電負(fù)性:F>Cl,導(dǎo)致CF3COOH比CCl3COOH更容易電離產(chǎn)生H+,等濃度時CF3COOH電離的c(H+)更大,溶液的酸性更強(qiáng),因此CF3COOH溶液的pH更小,B正確;C.Fe3+與I-發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+和I2,二者是等物質(zhì)的量關(guān)系反應(yīng)的,充分反應(yīng)后向混合溶液中加入密度比水大、與水互不相溶的溶劑CCl4進(jìn)行萃取,應(yīng)該是下層顯紫紅色,所給現(xiàn)象錯誤,且題目給的KI溶液過量,要證明該反應(yīng)是可逆反應(yīng),應(yīng)該檢驗反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe3+,C錯誤;D.濃硫酸與Cu混合加熱反應(yīng)生成CuSO4、SO2、H2O,由于反應(yīng)后的溶液中含有未反應(yīng)的濃硫酸,要檢驗反應(yīng)產(chǎn)生了Cu2+,根據(jù)濃硫酸的稀釋原則是“注酸入水”,故應(yīng)待混合物冷卻后,將部分混合物滴入到盛有水的試管中,若溶液顯藍(lán)色,就能證明有Cu2+生成,D錯誤;故合理選項是B。5.(2025·四川內(nèi)江·三模)室溫下,根據(jù)下列實驗過程及現(xiàn)象,能得出相應(yīng)實驗結(jié)論的是選項實驗過程及現(xiàn)象實驗結(jié)論A向中滴加酸性溶液,振蕩,溶液褪色中含有碳碳雙鍵B向酸性溶液中加入相同體積、不同濃度的溶液,濃度越大,溶液黃色越深越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快C向溶液中滴加2滴等濃度的溶液,出現(xiàn)白色沉淀,振蕩試管并向其中加入4滴等濃度的溶液,有黃色沉淀生成D取溶液于試管中,加入0.1溶液,充分反應(yīng)后滴入5滴0.1的KSCN溶液,溶液變紅與的反應(yīng)有一定限度A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】A.CH2=CHCH2OH中的碳碳雙鍵可被酸性KMnO4氧化導(dǎo)致褪色,但—CH2OH也可被氧化導(dǎo)致酸性KMnO4溶液褪色,褪色現(xiàn)象無法證明碳碳雙鍵存在,A錯誤;B.酸性K2Cr2O7溶液中存在:,加入NaOH,pH升高促使轉(zhuǎn)化為(顏色由橙色變黃色),顏色變化是平衡移動結(jié)果,與反應(yīng)速率無關(guān),B錯誤;C.向溶液中滴加2滴等濃度的溶液,出現(xiàn)白色AgCl沉淀,反應(yīng)后NaCl過量,振蕩試管并向其中加入4滴等濃度的溶液,有黃色沉淀生成,說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI,AgCl、AgI屬于同種類型,則說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C正確;D.Fe3+與I-反應(yīng)后,F(xiàn)e3+過量,即使反應(yīng)完全,剩余Fe3+與KSCN顯紅色,無法證明反應(yīng)的可逆性或限度,D錯誤;故選C。6.(2025·河北張家口·二模)碘化鉀在醫(yī)療上可用于防治甲狀腺腫大,也可用于阻斷放射性碘攝取。某學(xué)習(xí)小組欲在實驗室制備一定量的KI并探究其性質(zhì)。回答下列問題:Ⅰ.制備KI將200mL3mol·L-1的KOH溶液與76.2gI2置于如圖所示裝置(部分裝置略)的儀器a中,加熱使二者充分反應(yīng),停止加熱后向a中緩慢通入H2S,將KIO3還原為KI.(1)儀器a的名稱為;試劑X不能是硝酸或濃硫酸,原因是。(2)該裝置有一個缺陷,改正的方法是;寫出裝置B中I2與KOH溶液反應(yīng)的離子方程式:。Ⅱ.KI部分性質(zhì)的實驗探究(3)通過查閱資料得知,KI溶液在保存過程中會發(fā)生變質(zhì),變質(zhì)的速率與溶液酸堿性有關(guān)?,F(xiàn)各取2mL所制得的KI溶液分別放入A、B、C三支試管中,然后向試管B、C中加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH,實驗過程中的現(xiàn)象與數(shù)據(jù)如表所示:試管序號ABC室溫下溶液的pH753溶液體積/mLx3320min后溶液顏色無色淺黃色黃色加入2滴淀粉溶液后顏色無變化藍(lán)色深藍(lán)色試管A中應(yīng)加入mL蒸餾水,60min后觀察到試管A中溶液變成淺藍(lán)色,則KI溶液變質(zhì)快慢與溶液pH的關(guān)系是。(4)探究FeCl3與KI的反應(yīng)。①將4mL0.2mol·L-1FeCl3溶液與2mL0.2mol·L-1KI溶液混合,充分反應(yīng)后滴加2滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,寫出反應(yīng)的離子方程式:。②設(shè)計實驗方案,探究Fe3+與I-之間的反應(yīng)是否具有一定的反應(yīng)限度(寫出所用試劑、主要操作過程、現(xiàn)象):?!敬鸢浮?1)三頸燒瓶(答案合理即可)兩種酸均能將H2S氧化(答案合理即可)(2)在裝置B后連接一個盛有NaOH溶液的尾氣處理裝置(答案合理即可)(3)1相同時,溶液的pH越小,變質(zhì)的速率越快(答案合理即可)(4)(答案合理即可)將2mLKI溶液與1mL等濃度的FeCl3溶液混合,充分振蕩后,加入KSCN溶液,若溶液變紅,則說明反應(yīng)具有限度,反之則不具有限度(答案合理即可)【詳解】(1)儀器a的名稱為三頸燒瓶;濃硫酸、硝酸均具有強(qiáng)氧化性,能氧化H2S,因此使用這兩種酸時無法得到H2S。(2)H2S有毒,故應(yīng)連接一個盛有NaOH溶液的尾氣處理裝置;由題干中用H2S還原KIO3可知,碘與KOH溶液反應(yīng)時的氧化產(chǎn)物是KIO3,相應(yīng)的離子方程式為。(3)為得到確定的結(jié)論,應(yīng)使KI的濃度相等,因此應(yīng)加入1mL的水;由溶液顏色的變化可知,相同時,pH越小,KI與空氣中O2反應(yīng)的速率越快,變質(zhì)的速率越快。(4)①滴有淀粉溶液的溶液變藍(lán),說明有I2生成,F(xiàn)eCl3與KI反應(yīng)的離子方程式為。②可用足量KI溶液與少量FeCl3液混合,然后用KSCN溶液檢驗Fe3+,根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷Fe3+與之間的反應(yīng)是否具有限度,設(shè)計實驗方案為:將2mLKI溶液與1mL等濃度的FeCl3溶液混合,充分振蕩后,加入KSCN溶液,若溶液變紅,則說明反應(yīng)具有限度,反之則不具有限度。題型02化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1.(2025·山西太原·模擬預(yù)測)逆水煤氣變換反應(yīng)為:,這是實現(xiàn)資源化利用的有效途徑。若該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),則下列敘述正確的是A.和完全轉(zhuǎn)化為CO和B.、、CO、的濃度一定相等C.正、逆反應(yīng)速率相等且等于零D.CO的濃度保持不變【答案】D【詳解】A.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物和生成物共存,不可能完全轉(zhuǎn)化,A錯誤;B.平衡時各物質(zhì)濃度由初始條件和反應(yīng)程度決定,不一定相等,B錯誤;C.平衡時正、逆反應(yīng)速率相等但不為零(動態(tài)平衡),若速率為零,則反應(yīng)停止,C錯誤;D.平衡狀態(tài)下各物質(zhì)濃度不再變化,CO的濃度保持不變是平衡的直接標(biāo)志,D正確;故選D。2.(2025·河南信陽·二模)在三個10L恒容密閉容器中分別加入和,發(fā)生反應(yīng),不同溫度下,反應(yīng)分鐘后物質(zhì)的量如圖所示,下列說法正確的是A.該反應(yīng)的B.容器甲中平均反應(yīng)速率C.容器乙當(dāng)前狀態(tài)下反應(yīng)速率D.分鐘時容器丙中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為【答案】D【詳解】A.由分析可知,升溫平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),,A錯誤;B.容器甲中平均反應(yīng)速率,,B錯誤;C.溫度越高反應(yīng)速率越快,比較乙丙可知,丙達(dá)到平衡狀態(tài),但不確定乙是否平衡,不能確定容器乙中正逆反應(yīng)速率相對大小,C錯誤;D.,故甲醇的體積分?jǐn)?shù)為,D正確;故答案選D。3.(2025·湖南·三模)在某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的和,發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的速率方程,其中k為速率常數(shù),已知速率常數(shù)與反應(yīng)活化能(,單位為)、溫度(T,單位為K)的關(guān)系式為(R、C為常數(shù)),與催化劑、的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A.降低溫度會導(dǎo)致速率常數(shù)k增大B.催化劑A的催化效果比催化劑B的好C.使用催化劑B時,活化能Ea的范圍:D.依據(jù)反應(yīng)體系中體積分?jǐn)?shù)不變,可確定該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】C【詳解】A.根據(jù)關(guān)系式,降低溫度T減小,增大,Ea為正值,則-Rlnk增大,即lnk減小,k減小,A錯誤;B.相同溫度(相同)時,催化劑B對應(yīng)的-Rlnk更小,即lnk更大,k更大,反應(yīng)速率更快,催化效果更好,B錯誤;C.圖像中-Rlnk與呈線性關(guān)系,斜率為Ea。催化劑B直線取=0.9×10-2K-1時,-Rlnk≈1.5,斜率Ea在200kJ/mol==150kJ/mol,結(jié)合圖像趨勢,Ea的范圍為150kJ/mol<Ea<200kJ/mol,C正確;D.初始SO2和Cl2等物質(zhì)的量,反應(yīng)中按1:1消耗,平衡時SO2體積分?jǐn)?shù)=,始終不變,不能判斷平衡,D錯誤;故選C。4.(2025·山東·二模)煤焦與水蒸氣的反應(yīng)是煤氣化過程中的主要反應(yīng),具體反應(yīng)是。向、恒容密閉容器中加入和,測得體系中氣體密度()與時間(t)的關(guān)系如圖所示(時,瞬間縮小容器體積為)。下列說法正確的是A.M點時,體系已達(dá)平衡狀態(tài)B.0→內(nèi),用表示的平均反應(yīng)速率為C.時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)D.N點時,向容器中同時充入和,則大于【答案】C【詳解】A.M點氣體密度ρ=0.033g/cm3,容器體積2L,氣體總質(zhì)量=0.033g/cm3×2000cm3=66g,初始?xì)怏w質(zhì)量為3molH2O的質(zhì)量為54g,氣體質(zhì)量增加12g,說明M點時1molC完全反應(yīng),M點體系未達(dá)平衡狀態(tài),A項錯誤;B.固體C的濃度視為常數(shù),無法用濃度變化表示反應(yīng)速率,B項錯誤;C.N點氣體密度ρ=0.064g/cm3,容器體積1L,氣體總質(zhì)量=0.064g/cm3×1000cm3=64g,初始?xì)怏w質(zhì)量為3molH2O的質(zhì)量為54g,氣體質(zhì)量增加10g,則消耗molC、消耗molH2O,平衡時c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,K==mol/L,C項正確;D.N點為縮小體積后新平衡,氣體質(zhì)量64g,說明氣體減少2g,對應(yīng)逆向生成mol的C,此時c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,充入1molH2O和1molH2,則,平衡逆向移動,v逆>v正,D項錯誤;答案選C。5.(2025·湖南永州·模擬預(yù)測)SCl2可用作有機(jī)合成的氯化劑。在體積為的密閉容器中充入0.2molSCl2,發(fā)生反應(yīng):2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),圖中所示曲線分別表示反應(yīng)在時和平衡時SCl2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0B.55OC,從0~10min,以S2Cl2表示反應(yīng)的平均速率為0.0050mol·L-1·min-1C.當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.82℃,若起始時在該密閉容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,則此時v(逆)>v(正)【答案】A【詳解】A.由圖可知,升高溫度,的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),,且正反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,說明,則,A項正確;B.,從,以表示反應(yīng)的平均速率為,B項錯誤;C.反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變,該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),則該反應(yīng)中混合氣體的總物質(zhì)的量不變,混合氣體的摩爾質(zhì)量始終不變,則平均相對分子質(zhì)量恒定不變,故當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項錯誤;D.82℃下,反應(yīng)達(dá)平衡時,的轉(zhuǎn)化率為90%,則達(dá)平衡時,c()==,c()=c()==0.045mol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==20.25,若起始時在該密閉容器中充入和各,則Qc==1<K,則平衡正向移動,v(逆)<v(正),D項錯誤;答案選A。6.(2025·江西·模擬預(yù)測)研究熱分解特性和動力學(xué)參數(shù),對回收氟元素具有重要的理論支撐作用。已知:①;②;③。(1)基態(tài)硅原子的價層電子軌道表示式為;中心原子的雜化類型可能為(填字母)。A.

B.

C.

D.(2)。(3)反應(yīng)①自由能的變化隨溫度的變化如圖所示,則反應(yīng)①的(列出計算式即可)。(4)T℃時,在恒壓密閉容器中加入和,僅發(fā)生反應(yīng)①,下列說法一定能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。A.體系中的壓強(qiáng)不再改變B.混合氣體的密度不再改變C.混合氣體中,Ar的體積分?jǐn)?shù)不再改變D.消耗的物質(zhì)的量與生成的物質(zhì)的量相等(5)在體積為的恒容密閉容器中加入,僅發(fā)生反應(yīng)①,平衡體系中各組分物質(zhì)的量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。①590℃,th時反應(yīng)達(dá)到平衡,則內(nèi),反應(yīng)的平均速率;590℃時,反應(yīng)①的平衡常數(shù)。②其他條件不變,將反應(yīng)容器的體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則590℃達(dá)到平衡時,的物質(zhì)的量可能為(填“a”“b”或“c”)?!敬鸢浮?1)D(2)+108(3)(4)BC(5)c【詳解】(1)基態(tài)硅原子的價層電子排布式為,則其價層電子軌道表示式為;的中心Si原子價層電子對數(shù)為:,則其雜化軌道數(shù)為6,故選D。(2)根據(jù)蓋斯定律可知。(3),則。(4)A.恒壓體系中,壓強(qiáng)不再改變不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù),A錯誤;B.溫度和壓強(qiáng)不變,氣體的密度與氣體的摩爾質(zhì)量成正比關(guān)系,混合氣體的摩爾質(zhì)量不再改變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.Ar的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)不再改變說明不再改變,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;D.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,消耗的物質(zhì)的量與生成的物質(zhì)的量均相等,D錯誤;故選BC。(5)①設(shè)消耗了,列出三段式:根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)可知,求出。內(nèi),反應(yīng)的平均速率;時,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為。②其他條件不變,將反應(yīng)容器的體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,即為;反?yīng)溫度為,平衡常數(shù),則達(dá)到平衡時,的物質(zhì)的量為,故選c。題型03影響化學(xué)平衡的因素1.(2025·河北衡水·三模)研究表明,Rh(Ⅰ)-鄰氨基苯酚催化劑能有效提高主反應(yīng)的選擇性。Rh(Ⅰ)-鄰氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反應(yīng)歷程如圖所示[其中TS表示過渡態(tài),Rh(Ⅰ)配合物簡寫為TN],關(guān)于反應(yīng)歷程說法正確的是A.反應(yīng)歷程中只有做催化劑B.總反應(yīng)為C.增大LiI的用量,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大D.經(jīng)定量測定,反應(yīng)歷程中物質(zhì)TN3含量最少,可能原因是TN3→TN4的活化能較高【答案】B【詳解】A.從圖中可看出,LiI先與甲醇反應(yīng)生成LiOH和CH3I,CH3I參與TN催化循環(huán)最終生成的CH3COI又與LiOH反應(yīng)生成LiI與終產(chǎn)物乙酸,因此LiI也屬于該反應(yīng)的催化劑,A錯誤;B.總反應(yīng)需消去中間產(chǎn)物,反應(yīng)物為CH3OH和CO,生成物為CH3COOH,總反應(yīng)方程式為,B正確;C.LiI也是反應(yīng)的催化劑,其用量不影響平衡移動,因此增大LiI用量不能提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯誤;D.反應(yīng)中TN3含量最少說明其生成慢(TN2→TN3反應(yīng)速率慢)或消耗快(TN3→TN4反應(yīng)速率快),即TN2→TN3的活化能較高或TN3→TN4活化能較低,D錯誤;故答案選B。2.(2025·湖北·一模)氟他胺是一種抗腫瘤藥,其合成部分流程如下。已知吡啶是一種有機(jī)堿。下列說法正確的是A.丙與足量加成后的產(chǎn)物含3個手性碳B.甲屬于脂肪烴的衍生物C.乙不能發(fā)生還原反應(yīng)D.吡啶能提高丙的產(chǎn)率【答案】D【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,一定條件下丙與足量氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,加成產(chǎn)物中含有如圖?所示的2個手性碳:,A錯誤;B.由結(jié)構(gòu)簡式可知,甲分子中含有苯環(huán),屬于芳香烴的衍生物,不屬于脂肪烴的衍生物,B錯誤;C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,乙分子中含有的苯環(huán)一定條件下能與氫氣發(fā)生還原反應(yīng),C錯誤;D.由有機(jī)物的轉(zhuǎn)換關(guān)系可知,乙轉(zhuǎn)化為丙的反應(yīng)為:++HCl,吡啶為有機(jī)堿,能與反應(yīng)生成的氯化氫,使平衡向正反應(yīng)方向移動,提高丙的產(chǎn)率,D正確;故選D。3.(2025·江蘇常州·模擬預(yù)測)甲烷催化氧化為合成氣的主要反應(yīng)有:反應(yīng)1

反應(yīng)2

將與投入密閉容器中反應(yīng),不同溫度下,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率、選擇性與CO的選擇性隨溫度的變化如圖所示,下列說法正確的是A.由題可知,B.在700℃時,容器中生成的的物質(zhì)的量為1.44molC.在時都可能發(fā)生D.該過程中,低溫有利于合成氣的生成【答案】C【詳解】A.由圖可知,升溫CH4轉(zhuǎn)化率增大,但不管反應(yīng)是放熱還是吸熱,沒有平衡時升溫,正反應(yīng)速率增大相同時間內(nèi)CH4轉(zhuǎn)化率都會增大,所以不能判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A錯誤;B.在700℃時,CH4轉(zhuǎn)化率為0.8,所以轉(zhuǎn)化的CH4為0.8×2mol=1.6mol,據(jù)C守恒可知CO與CO2共1.6mol,又CO的選擇性為0.9,n(CO)=1.6mol×0.9=1.44mol,故n(CO2)=0.16mol,故B錯誤;C.根據(jù)反應(yīng)1和反應(yīng)2的化學(xué)計量關(guān)系,若僅發(fā)生這兩個反應(yīng),則CO的選擇性與H?的選擇性應(yīng)始終相等。但圖中兩條曲線在各溫度下均不重合,說明體系中還發(fā)生了其他副反應(yīng),例如,該說法是合理的,故C正確;D.800℃時H2和CO的選擇性接近1,說明高溫有利于甲烷催化氧化為合成氣反應(yīng)的進(jìn)行,即高溫有利于合成氣的生成,故D錯誤;故答案為:C。4.(2025·浙江·一模)的資源化利用有利于實現(xiàn)“碳中和”。催化加氫制的反應(yīng)體系中,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:反應(yīng)1:反應(yīng)2:恒壓下,將的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管,測得出口處的轉(zhuǎn)化率及和的選擇性隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.曲線③表示CO的選擇性B.時出口處的物質(zhì)的量大于時C.反應(yīng)1正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能D.【答案】A【詳解】A.甲醇的選擇性和CO的選擇性相加等于100%,現(xiàn)已知曲線①為甲醇的選擇性,則曲線②為CO的選擇性,曲線③為CO2的轉(zhuǎn)化率,A不正確;B.生成CO的物質(zhì)的量=轉(zhuǎn)化的CO2總量×CO選擇性,根據(jù)圖示可知,隨著溫度增大,CO2轉(zhuǎn)化率和CO選擇性均增大,則生成的CO隨溫度的升高而增大,故時出口處的物質(zhì)的量大于時,B正確;C.反應(yīng)1ΔH1=-49.5kJ/mol(放熱),ΔH=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能<0,故正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能,C正確;D.反應(yīng)1-反應(yīng)2得目標(biāo)反應(yīng),ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.5-41.2=-90.7kJ/mol,D正確;綜上所述,答案為A。5.(2025·遼寧大連·模擬預(yù)測)糠醛(FAL)與發(fā)生反應(yīng)主要涉及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ途徑,有機(jī)物的百分含量隨時間變化如圖所示,4h后各物質(zhì)濃度不再變化,下列說法錯誤的是A.4h時,反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率相等B.該溫度下的活化能:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)C.FA是中間產(chǎn)物,糠醛制備FA為放熱反應(yīng)D.途徑Ⅰ加入催化劑可以改變其平衡轉(zhuǎn)化率【答案】D【詳解】A.4h后各物質(zhì)濃度不再變化,體系達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)Ⅱ作為可逆反應(yīng),平衡時正、逆反應(yīng)速率相等,A正確;B.活化能越低,反應(yīng)速率越快。圖像中THFA(途徑Ⅰ產(chǎn)物)生成速率最慢,2-MF(途徑Ⅱ)次之,F(xiàn)U(途徑Ⅲ)最快,故活化能順序應(yīng)為(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ),B正確;C.FA的百分含量先升后降,為中間產(chǎn)物;隨著反應(yīng)的進(jìn)行FAL減小,F(xiàn)A含量增加,說明反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,且FAL→FA的<0,則<0,為放熱反應(yīng),C正確;D.催化劑僅降低活化能、加快反應(yīng)速率,不影響平衡狀態(tài),無法改變平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤;故選D。6.(2025·遼寧本溪·模擬預(yù)測)NO的氧化反應(yīng)分兩步進(jìn)行:I.II.其能量變化示意圖如下圖1。向恒容密閉容器中充入一定量的NO和,控制反應(yīng)溫度為和,測得隨時間的變化曲線如下圖2。下列說法不正確的是A.反應(yīng)I在低溫下自發(fā)進(jìn)行 B.氧化反應(yīng)的決速步驟為過程IIC.降低溫度,NO的消耗速率減小 D.升高溫度,減小【答案】C【詳解】A.反應(yīng)I為2NO?N2O2,由圖1可知其為放熱反應(yīng)(ΔH<0),且氣體分子數(shù)減少(ΔS<0)。根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,低溫時-TΔS影響較小,ΔG<0,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,A正確;B.決速步驟由活化能最大的步驟決定,圖1中反應(yīng)II的活化能Ea2大于反應(yīng)I的Ea1,故反應(yīng)II為決速步驟,B正確;C.NO的消耗速率由總反應(yīng)速率決定,而總反應(yīng)速率由決速步驟II(v=k2[N2O2][O2])決定。降低溫度時,k2減小,但反應(yīng)I(放熱)平衡正向移動使[N2O2]增大,若[N2O2]增大的幅度超過k2減小的幅度,NO消耗速率可能增大,并非一定減小,C錯誤;D.升高溫度,反應(yīng)I(放熱)平衡逆向移動(2NO?N2O2),N2O2生成減少,且反應(yīng)II(放熱)平衡逆向移動對N2O2的生成影響較小,故c(N2O2)減小,D正確;故選C。題型04等效平衡的應(yīng)用1.(2025·廣東·模擬預(yù)測)甲醇是重要的化工原料。CO2與H2反應(yīng)可合成甲醇,反應(yīng)如下:,恒容密閉容器中,amolCO2和3amolH2,反應(yīng)達(dá)到平衡時,各組分的物質(zhì)的量濃度(c)隨溫度(T)變化如圖所示。下列說法正確的是A.隨溫度升高該反應(yīng)的平衡常數(shù)變大B.加入合適催化劑有利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率C.℃時,恒容下充入Ar,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動,平衡時濃度變小D.℃時,恒壓下2amol與6amol反應(yīng)達(dá)到平衡時【答案】D【詳解】A.由題干圖像信息可知,隨著溫度的升高,平衡體系中H2的濃度增大,說明升高溫度上述平衡逆向移動,故隨溫度升高該反應(yīng)的平衡常數(shù)變小,A錯誤;B.催化劑只能改變反應(yīng)速率不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,故加入合適催化劑不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,B錯誤;C.℃時,恒容下充入Ar,壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)體系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的能讀均不改變,正逆反應(yīng)速率均不改變,即平衡不移動,平衡時濃度不變,C錯誤;D.℃時,恒壓下2amol與6amol就保持CO2和H2的投料比相等為1:3,二者反應(yīng)體系達(dá)到等效平衡,故反應(yīng)達(dá)到平衡時,D正確;故答案為:D。2.(2025·天津河西·模擬預(yù)測)工業(yè)上一種制反應(yīng)為

。某小組分別在體積相等的兩個恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其在同溫T℃下發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)過程中的能量變化數(shù)據(jù)如下表所示:容器編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡的時間/min達(dá)到平衡時體系能量的變化CO①1400放出熱量:20.5kJ②2800放出熱量:QkJ下列有關(guān)敘述不正確的是A.容器中反應(yīng)的平均速率①<②是因為二者的活化能不同B.該制反應(yīng)在此條件下可自發(fā)進(jìn)行C.容器②中CO的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)等于50%D.容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時Q=41【答案】A【詳解】A.兩容器體積相等,溫度相同,容器②中投料更多,反應(yīng)物的濃度更大,反應(yīng)速率更快,所以容器②中反應(yīng)的平均速率大于容器①,與活化能沒有關(guān)系,A錯誤;B.反應(yīng)前后體積不變,正反應(yīng)放熱,依據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0可知該制反應(yīng)在此條件下可自發(fā)進(jìn)行,B正確;C.平衡時容器①中放熱20.5kJ,消耗CO的物質(zhì)的量是20.5kJ÷41kJ/mol=0.5mol,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,壓強(qiáng)不影響平衡,兩容器的投料比相同,所以達(dá)到等效平衡,CO的轉(zhuǎn)化率相同,均為50%,C正確;D.該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,壓強(qiáng)不影響平衡,兩容器的投料比相同,所以達(dá)到等效平衡,CO的轉(zhuǎn)化率相同,均為50%,則容器②放出的熱量為2mol×50%×41kJ/mol=41kJ,D正確;答案選A。3.(2025·浙江·模擬預(yù)測)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(yīng)物,發(fā)生反應(yīng),測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下:容器編號溫度/K起始物質(zhì)的量/mol平衡物質(zhì)的量/molⅠ5300.400.40000.30Ⅱ5300.800.8000Ⅲ500000.200.200.16下列說法正確的是A.正反應(yīng)的平衡常數(shù)B.達(dá)到平衡時,體系中關(guān)系:C.達(dá)到平衡時,轉(zhuǎn)化率:D.向容器Ⅲ中加入高效催化劑,能增大反應(yīng)活化能,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率【答案】C【詳解】A.由反應(yīng)特征可知,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同,則投料比相同時平衡等效,Ⅰ中平衡時水的物質(zhì)的量為0.30,若Ⅲ溫度也為530K,則平衡時水和的物質(zhì)的量應(yīng)為0.15mol,而實際Ⅲ平衡后的物質(zhì)的量為0.16,說明降低溫度平衡正向移動,正向為放熱反應(yīng),正反應(yīng)的平衡常數(shù)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(guān)系,由于該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動,則達(dá)到平衡時,體系中c(CH3OH)關(guān)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(yīng)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(yīng)方向建立平衡,則轉(zhuǎn)化率減小,所以達(dá)到平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1,故C正確;D.催化劑只影響反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,因此不能提高轉(zhuǎn)化率,D錯誤;故選:C。4.(2025·上海虹口·調(diào)研)一定溫度下,向1L密閉容器中充入2molX和1molY,發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)?3Z(?)。達(dá)到平衡時,容器的壓強(qiáng)從原來的P0變?yōu)?.4P0。下列說法錯誤的是A.Z不可能為氣體B.達(dá)到平衡時容器內(nèi)有1.8molZC.壓縮體積,再次達(dá)到平衡,X的濃度不變D.Y的體積分?jǐn)?shù)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】D【詳解】A.若Z為氣體,則反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)不變,題目中壓強(qiáng)從原來的P0變?yōu)?.4P0故Z不可能為氣體,故A正確;B.根據(jù)向1L密閉容器中充入2molX和1molY,發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)?3Z(?)。達(dá)到平衡時,容器的壓強(qiáng)從原來的P0變?yōu)?.4P0,則則,則x=0.6,故達(dá)到平衡時容器內(nèi)有1.8molZ,故B正確;C.Z為非氣體,故壓縮體積,再次達(dá)到平衡,X的濃度不變,故C正確;D.反應(yīng)體系中只有X和Y,Y的體積分?jǐn)?shù)一直為,故Y的體積分?jǐn)?shù)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯誤;故選D。5.(2025·全國·模擬預(yù)測)—定溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):。容器編號溫度/℃起始物質(zhì)的量/mol平衡物質(zhì)的量/molⅠ0.200.0800.080Ⅱ0.40Ⅲ0.200.0900.090已知:,則下列敘述中正確的是A.該反應(yīng)的B.起始時,C.達(dá)到平衡時,D.達(dá)到平衡時,容器I、Ⅱ中的體積分?jǐn)?shù):【答案】B【詳解】A.對比Ⅰ、Ⅲ可知,的起始量相等,降低溫度,、的物質(zhì)的量均增多,平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),,A項錯誤;B.恒溫恒容下,Ⅱ中甲醇的物質(zhì)的量是Ⅰ的兩倍,等同于給Ⅰ加壓,則起始時,、,即,B項正確;C.等同于給Ⅰ加壓,但平衡不發(fā)生移動,則為的2倍()大于,C項錯誤;D.Ⅱ等同于給Ⅰ加壓,平衡不發(fā)生移動,各氣體組分的體積分?jǐn)?shù)均不變,即,D項錯誤;故選:B。6.(2025·甘肅平?jīng)觥ふ{(diào)研)溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),經(jīng)一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列說法正確的是A.反應(yīng)在前50s的平均速率為v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他條件不變,若升高溫度,平衡時,c(PCl3)=0.11mol·L-1,則反應(yīng)的△H<0C.相同溫度下,起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,達(dá)到平衡時,PCl3的物質(zhì)的量大于0.4mol【答案】C【詳解】A.由表中數(shù)據(jù)可知50s內(nèi),△n(PCl3)=0.16mol,則反應(yīng)在前50s的平均速率為v(PCl3)=0.0016mol·L-1·s-1,A錯誤;B.由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時n(PCl3)=0.2mol,保持其他條件不變,升高溫度,平衡時,c(PCl3)="0.11"mol/L,則n′(PCl3)="0.11"mol/L×2L=0.22mol,說明升高溫度平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即△H>O,B錯誤;C.對于可逆反應(yīng):所以平衡常數(shù),起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,起始時PCl5的濃度為0.5mol/L、PCl3的濃度為0.1mol/L、Cl2的濃度為0.1mol/L,濃度商,Qc<K,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)達(dá)平衡前v(正)>v(逆),C正確;D.等效為起始加入2.0molPCl5,與原平衡相比,壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡時的PCl5轉(zhuǎn)化率較原平衡低,故平衡時PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,即相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,達(dá)到平衡時,PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,D錯誤;故選C。題型05勒夏特列原理的應(yīng)用1.(2025·陜西西安·二模)下列實驗操作或現(xiàn)象能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖沁x項實驗?zāi)康膶嶒灢僮骰颥F(xiàn)象A證明淀粉水解有葡萄糖生成將淀粉和稀硫酸混合,水浴加熱一段時間,待溶液冷卻后,加入溶液調(diào)至堿性,再加入新制懸濁液,加熱,有磚紅色沉淀產(chǎn)生B確定某鈉鹽為向某鈉鹽中滴加稀硫酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色C驗證勒夏特列原理向水溶液平衡體系(紅色)中,加入少量氯化鉀固體,觀察溶液顏色的變化D比較氧化性強(qiáng)弱:將硫酸酸化的滴入溶液中,再滴入溶液,溶液變紅A.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.淀粉水解需在酸性條件下進(jìn)行,水解后需中和至堿性才能與新制Cu(OH)2反應(yīng)檢驗有葡萄糖生成,故A正確;B.使品紅褪色的氣體可能是SO2,但其他含硫鈉鹽如Na2S2O3與酸反應(yīng)也可能產(chǎn)生SO2,所以不能確定鈉鹽為Na2SO3,故B錯誤;C.FeCl3與KSCN的平衡中,存在平衡,KCl的濃度增加不會使平衡移動,溶液顏色不變,無法驗證勒夏特列原理,故C錯誤;D.Fe(NO3)2溶液中含,酸性條件下會氧化Fe2+,干擾H2O2的氧化性驗證,故D錯誤;選A。2.(2025·陜西寶雞·三模)下圖實驗室制備乙酸丁酯的裝置(加熱夾持儀器略去),下列有關(guān)說法錯誤的是物質(zhì)乙酸1-丁醇乙酸丁酯沸點/℃117.9117.2126.3A.儀器b可以換成儀器c(蛇形冷凝管) B.反應(yīng)可使用濃硫酸作催化劑C.可采取不斷蒸出乙酸丁酯的方式來增大產(chǎn)率 D.分水器中水層高度不變時可停止加熱a【答案】C【詳解】A.儀器b為冷凝管,作用是冷凝蒸汽,蛇形冷凝管(c)冷凝面積更大、效果更好,且能與分水器連接,可替換,A正確;B.酯化反應(yīng)常用濃硫酸作催化劑和吸水劑,B正確;C.乙酸丁酯沸點(126.3℃)高于反應(yīng)物乙酸(117.9℃)和1-丁醇(117.2℃),若蒸出乙酸丁酯需加熱至更高溫度,此時反應(yīng)物會優(yōu)先大量揮發(fā),反而降低產(chǎn)率,應(yīng)通過分離生成的水(沸點最低)提高產(chǎn)率,C錯誤;D.分水器中水層高度不變時,說明反應(yīng)達(dá)平衡,可停止加熱,D正確;故答案選C。3.(2025·安徽·三模)下列實驗操作、現(xiàn)象和得出的相應(yīng)結(jié)論均正確的是選項實驗?zāi)康膶嶒灢僮鳜F(xiàn)象結(jié)論A檢驗存在平衡:向稀溶液中加入足量固體溶液從藍(lán)色變?yōu)辄S綠色存在轉(zhuǎn)化為的平衡B探究溫度對反應(yīng)速率的影響取兩支試管分別置于冷水和熱水中,向兩支試管中各加入酸性溶液,再滴加的溶液熱水試管的溶液先褪色反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速率越大C探究蛋白質(zhì)的鹽析過程是否可逆向雞蛋清溶液中滴加飽和溶液,振蕩,再加入蒸餾水蛋白質(zhì)先析出,后溶解蛋白質(zhì)的鹽析是可逆過程D驗證銅與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物終止反應(yīng),冷卻后,取下試管,向試管中慢慢加入蒸餾水試管內(nèi)溶液變藍(lán)銅與濃硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅A.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.若溶液中存在化學(xué)平衡,向其中加入NaCl固體后,由于c(Cl-)增大,平衡正向移動,溶液中c{[Cu(H2O)4]2+}降低,c{[CuCl4]2-}增大,溶液就會由藍(lán)色逐漸變?yōu)辄S色,故可以通過溶液顏色變化驗證化學(xué)平衡的存在,A正確;B.草酸、高錳酸鉀不穩(wěn)定,受熱都會分解,導(dǎo)致物質(zhì)濃度降低,也會影響化學(xué)反應(yīng)速率,題目未考慮物質(zhì)受熱分解對實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的

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