2019届一轮复习人教版化学平衡状态化学平衡的移动学案

n B．Q<0‎ C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减小 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 答案　C 解析　温度不变时，当体积扩大到原来的两倍时，Y的浓度降低的倍数小于2，所以可确定增大体积，平衡正向移动，则有m0，B、D两项错误。‎ 解析化学平衡移动题目的一般思路 改变条件考点3　等效平衡 ‎1．含义 在一定条件下(等温等容或等温等压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。‎ ‎2．原理 同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。‎ 由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。‎ ‎3．等效平衡规律 对于可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)‎ 等效平衡与等同平衡的异同 条件 判断方法 结果 恒温恒容：反应前后气体体积不相等的可逆反应，aA(g)＋bB(g)??cC(g)[Δn(g)≠0]‎ 投料换算成相同物质表示的物质的量相同―→同归定值 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同―→完全相同―→等同平衡 恒温恒容：反应前后气体体积相等的可逆反应，aA(g)＋bB(g)??cC(g)[Δn(g)＝0]‎ 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例―→同归定比 两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化―→等效平衡 恒温恒压：所有有气体参加的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例―→同归定比 两次平衡时各组分百分含量相同、c相同，n同比例变化―→等效平衡 ‎【基础辨析】‎ 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？‎ 提示　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。‎ ‎1．在一个1 L的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)??3C(g)＋D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2 mol/L，维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度还是1.2 mol/L的是(　　)‎ A．1 mol A＋0.5 mol B＋1.5 mol C＋0.1 mol D B．3 mol C＋0.5 mol D C．2 mol A＋1 mol B＋1 mol D D．0.5 mol A ＋0.25 mol B＋2.25 mol C 答案　C 解析　反应2A(g)＋B(g)??3C(g)＋D(s)，D为固体，D的量不影响平衡移动；在恒温恒容下，不同途径达到平衡后，C的浓度仍为1.2 mol/L，说明与原平衡互为等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，只要满足n(A)＝2 mol，n(B)＝1 mol即可。由于D的物质的量为0.1 mol，按方程式的化学计量数转化到左边，可得1.2 mol A、0.6 mol B和1.2 mol C，与原平衡不互为等效平衡，A错误；若开始加入3 mol C＋0.5 mol D，将3 mol C、0.5 mol D按化学计量数转化到左边可得1 mol A、0.5 mol B，剩余1.5 mol C，与原平衡不是等效平衡，B错误；由于D为固体，不影响化学平衡，所以反应后与原平衡互为等效平衡，C正确；没有加入D物质，无法建立等效平衡，D错误。‎ ‎2．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：A(g)＋2B(g)??xC(g)，向M、N中通入1 mol A和2 mol B的混合气体，初始时M、N的容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是(　　)‎ A．若x＝3，达到平衡后A的体积分数关系：φ(M)>φ(N)‎ B．若x<3，C的平衡浓度关系：c(M)3，达到平衡后B的转化率关系：α(M)>α(N)‎ D．x不论为何值，平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等 答案　B 解析　M容器是恒温恒容条件下建立的平衡状态，N容器是恒温恒压条件下建立的平衡状态。若x＝3，该反应前后气体总分子数不变，N容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡是等效平衡，故达到平衡后A的体积分数关系为φ(M)＝φ(N)，A错误。若x<3，该反应前后气体总分子数减少，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立平衡后，缩小容器的容积，增大压强，平衡正向移动，C的平衡浓度增大，故C的平衡浓度关系为c(M)3，反应前后气体总分子数增加，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立平衡后，扩大容器的容积，减小压强，平衡正向移动，B的转化率增大，故达到平衡后B的转化率关系为α(M)<α(N)，C错误。若x＝3，M、N中平衡状态相同，平衡时M、N的平均相对分子质量相等；若x>3或x<3，二者的平衡状态不同，平衡时M、N的平均相对分子质量不相等，D错误。‎ ‎3．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应A(g)＋2B(g)??3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B，且达到平衡后，生成a mol C。‎ ‎(1)达到平衡时，C在混合气体中的体积分数是________(用字母a表示)。‎ ‎(2)在相同的实验条件下，若加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为________mol(用字母a表示)，此时C 在反应混合气体中的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)在相同实验条件下，若改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气体中的质量分数不变，则还应加入C________mol。‎ 答案　(1)　(2)2a　不变　(3)6‎ 解析　(1)由于该反应是等体积反应，n总＝n平＝4 mol，＝＝。‎ ‎(2)物质按比例增多，相当于对体系加压，平衡不移动，故质量分数不变。‎ ‎(3)根据等效平衡原理，设还应加入C x mol，则 ∶＝1∶3，‎ 解得x＝6。‎ 等效平衡判断“四步曲”‎ ‎1．[2016·四川高考]一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)。设起始＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的焓变ΔH>0‎ B．图中Z的大小为a>3>b C．图中X点对应的平衡混合物中＝3‎ D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小 答案　A 解析　根据图像可知，温度升高，φ(CH4)减小，说明平衡右移，则正反应是吸热反应，该反应的焓变ΔH>0，A正确；温度一定时，Z增大，平衡右移，φ(CH4)减小，则a<33，C错误；加压后X点对应的平衡左移，φ(CH4) 增大，D错误。‎ ‎2．[2016·江苏高考](双选)一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)??CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的正反应放热 B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 答案　AD 解析　若反应Ⅲ的温度为400 ℃，则反应Ⅰ和反应Ⅲ达到的平衡为等效平衡，而反应Ⅲ的实际温度为500 ℃，500 ℃时CH3OH的平衡浓度比400 ℃时的小，说明升高温度后，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，A正确；反应Ⅱ相当于给反应Ⅰ加压，加压时，平衡正向移动，故容器Ⅱ中反应物的转化率大，B错误；由表中数据知，达到平衡时，可求得容器Ⅰ中c(H2)＝0.04 mol·L－1，可推知容器Ⅱ中c(H2)<0.08 mol·L－1，容器Ⅲ中c(H2)＝0.15 mol·L－1，平衡时，Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；浓度相同，容器Ⅲ中的温度高，所以容器Ⅲ中正反应速率大于容器Ⅰ中的，D正确。‎ ‎3．[2017·天津高考(节选)]SO2的除去 方法1(双碱法)：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 写出过程①的离子方程式：________________________________________________________________________；‎ CaO在水中存在如下转化：‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)‎ 从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理 ‎________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ 方法2：用氨水除去SO2‎ 答案　2OH－＋SO2===SO＋H2O　SO与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成 解析　SO2和NaOH反应的产物是Na2SO3，反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。该NaOH再生过程是可逆过程，Ca2＋与SO生成的CaSO3难溶于水，Ca2＋浓度减小会使平衡向右移动，增大OH－浓度。‎ ‎4．[2017·全国卷Ⅱ]丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ ‎(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　 ΔH1‎ 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为________ kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。‎ A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 ‎(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是______________________________________ __________________________________、‎ ‎________________；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是__________________________________________________ ______________________。‎ 答案　(1)＋123　小于　AD ‎(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 ‎(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行　温度升高反应速率加快　丁烯高温裂解生成短链烃类 解析　(1)由盖斯定律可知，①式＝②式－③式，即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝＋123 kJ/mol。由图(a)可知，同温下，x MPa时反应的平衡转化率高于0.1 MPa时的，根据压强减小平衡向右移动可知，x小于0.1。欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动；该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动，所以A、D选项正确。‎ ‎(2)由于氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大，所以丁烯产率降低。‎ ‎(3)该反应的正反应为吸热反应，因此升高温度可以使平衡向右移动，使丁烯的产率增大，另外，反应速率也随温度的升高而增大。由题意知，丁烯在高温条件下能够发生裂解，因此当温度超过590 ℃时，参与裂解反应的丁烯增多，而使产率降低。‎ ‎5．[2016·全国卷Ⅱ]丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：‎ ‎(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：‎ ‎①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ·mol－1‎ ‎②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ·mol－1‎ 两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是__________________。‎ ‎(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ℃。低于460 ℃时，丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是 ‎__________________________________________________；高于460 ℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选，填标号)。‎ A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大 ‎(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为________，理由是____________________________________________________________________________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________。‎ 答案　(1)两个反应均为放热量大的反应　降低温度、降低压强　催化剂 ‎(2)不是　该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低　AC ‎(3)1　该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低　1∶7.5∶1‎ 解析　(1)判断反应自发进行的趋势可从熵变和焓变两方面考虑，反应①和②的熵变不大，但焓变均较大，这是导致两个反应在热力学上趋势均很大的主要原因。根据影响平衡移动的因素可知，提高丙烯腈平衡产率(即使反应①的平衡右移)‎ 的条件可以是降低温度、降低压强。在影响反应速率的外界因素中，催化剂的影响最大，且不同的反应一般使用的催化剂也不同，因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素。‎ ‎(2)温度升高，反应①的平衡常数变小，反应的活化能不变，高于460 ℃时，丙烯腈产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应增多，A、C正确。‎ ‎(3)由反应①可知n(NH3)∶n(O2)∶n(C3H6)＝1∶1.5∶1，由于O2在空气中所占体积分数约为，所以理论上进料气氨、空气、丙烯的体积比V(NH3)∶V(空气)∶V(C3H6)＝1∶(1.5×5)∶1＝1∶7.5∶1。‎ ‎6．[2017·北京高考]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：‎ 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 ‎(1)氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。‎ 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1‎ ‎①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据下图判断：CO2生成CO反应的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)，判断依据：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是______________________。‎ ‎④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有________________________。‎ ‎(2)精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：‎ 物质a是________，T2应控制在________。‎ 答案　(1)①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1　②＞　随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应　‎ ‎③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液　‎ ‎④MgCl2、AlCl3、FeCl3‎ ‎(2)SiCl4　高于136 ℃，低于181 ℃‎ 解析　(1)①钛精矿的主要成分是TiO2‎ ‎，在沸腾炉中加碳氯化时生成TiCl4(g)和CO(g)的反应为TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)TiCl4(g)＋2CO(g)。将题给两个已知热化学方程式依次编号为ⅰ、ⅱ，根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ可得TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋2CO(g)，则有ΔH＝(＋175.4 kJ·mol－1)＋(－220.9 kJ·mol－1)＝－45.5 kJ·mol－1。‎ ‎②由图可知，随着温度升高，n(CO)逐渐增大、n(CO2)逐渐减小，说明升高温度，平衡CO2＋C??2CO正向移动，该反应的正反应为吸热反应，则该反应的ΔH＞0。‎ ‎③氯化反应的尾气中含有HCl和Cl2，经吸收得到粗盐酸、FeCl3溶液，可用水吸收HCl得到粗盐酸，用FeCl2溶液吸收Cl2得到FeCl3溶液，最后用NaOH溶液吸收未被吸收的HCl和Cl2，防止污染环境，故尾气吸收液依次为水、FeCl2溶液、NaOH溶液。‎ ‎④由TiCl4及所含杂质氯化物的性质表格数据可知，氯化产物冷却至室温，AlCl3、FeCl3和MgCl2均变成固体，SiCl4和TiCl4为液体，故过滤所得滤渣中含有AlCl3、FeCl3和MgCl2。‎ ‎(2)粗TiCl4中含有SiCl4，由于TiCl4的沸点高于SiCl4，故经过蒸馏塔一进行蒸馏后可除去SiCl4，物质a为SiCl4。经蒸馏塔二进行蒸馏后得到纯TiCl4，而使其他杂质留在物质b中，故T2应控制在136～181 ℃。‎ ‎7．[2015·北京高考(节选)]反应Ⅱ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋550 kJ·mol－1。‎ 它由两步反应组成：‎ ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)＋H2O(g)ΔH＝＋177 kJ·mol－1；‎ ⅱ.SO3(g)分解。‎ L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。‎ ‎①X代表的物理量是________。‎ ‎②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案　①压强 ②L1L1。‎ ‎　　时间：45分钟　　　满分：100分 一、选择题(每题7分，共70分)‎ ‎1．[2017·北京东城区期末]用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋‎ O2(g)??2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(　　)‎ A．气体的质量不再改变 B．氯化氢的转化率不再改变 C．断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键 D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2‎ 答案　B 解析　反应物和生成物均为气体，气体的总质量始终不变，A错误；反应正向进行时，HCl的转化率升高；反应逆向进行时，HCl的转化率降低，当HCl的转化率不再改变时，可以说明可逆反应达到平衡状态，B正确；断开4 mol H—Cl键和生成4 mol H—O键均表示正反应方向的反应速率，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；达到平衡状态时，各反应物和生成物的物质的量保持不变，但各物质的物质的量之比不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。‎ ‎2．下列能用勒夏特列原理解释的是(　　)‎ A．溴水中存在下列平衡Br2＋H2O??HBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B．工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的 C．SO2催化氧化成SO3的反应，需要使用催化剂 ‎ D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 答案　A 解析　溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化银沉淀，促使平衡Br2＋H2O??HBr＋HBrO正向移动，溶液颜色变浅，与平衡移动有关，A正确；合成氨反应是放热反应，从平衡角度分析，较高温度不利于提高产率，B错误；加入催化剂，平衡2SO2＋O2??2SO3不移动，不能用勒夏特列原理分析，C错误；H2与I2生成HI的反应是反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不发生移动，颜色变深是因为加压后碘蒸气浓度变大，不能用勒夏特列原理解释，D错误。‎ ‎3．[2018·黑龙江大庆质检]一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)＋yB(g)??zC(g)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5 mol·L－1，保持温度不变，将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后，测得A气体的浓度为0.8 mol·L－1，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．平衡向正反应方向移动 B．x＋yz，则A正确，B错误；平衡正向移动，C的体积分数增大，压缩容器的容积，达到新平衡时，B的物质的量浓度较原来大，故C、D均错误。‎ ‎4．可逆反应：2A(s)＋3B(g)??C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　)‎ ‎①增加A的量，平衡向正反应方向移动　②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小　③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)均增大　④增大B的浓度，v(正)>v(逆)　⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．①② B．只有④ C．只有③ D．③④‎ 答案　D 解析　因A是固体，其浓度可视为常数，增加A的量，平衡不移动，①错误；升高温度，平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)v(逆)，④正确；加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，⑤错误，D正确。‎ ‎5．[2017·山东师大附中期末]某温度下，在一容积可变的密闭容器里，反应2A(g)??B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是(　　)‎ A．充入1 mol稀有气体氦(He)，平衡将不发生移动 B．充入A、B、C各1 mol，平衡将向正反应方向移动 C．将A、B、C各物质的物质的量都减半，C的百分含量不变 D．加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡向逆反应方向移动 答案　C 解析　保持温度和压强不变的条件下，充入1 mol稀有气体氦(He)，容器的容积变大，平衡正向移动，A错误；充入A、B、C各1 mol，相当于先充入A、B、C分别为1 mol、0.5 mol、1 mol，根据等效平衡，此时平衡不移动，后又充入0.5 mol B，平衡逆向移动，B错误；将A、B、C各物质的物质的量都减半，根据等效平衡，平衡不移动，C的百分含量不变，C正确；加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡不发生移动，D错误。‎ ‎6．某温度下，反应2A(g)??B(g)　ΔH>0在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是(　　)‎ A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则ab 答案　B 解析　A项中增加B气体，平衡逆向移动，但B转化的比增加的幅度小，则bv逆反应向正反应方向进行，说明正反应是吸热反应，即ΔH>0，故B错误；根据化学反应速率表达式可知，c(Z)＝＝0.03 mol·L－1·s－1，故C正确；t5～t6阶段，平衡向正反应方向移动，X的转化率升高，而t3～t4、t4～t5阶段，平衡不移动，所以X的转化率t6点比t3点高，故D正确。‎ ‎8．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(　　)‎ 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不变 答案　B 解析　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，A正确；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，B错误；根据题给数据可算出达到平衡时C的物质的量分数为，C正确；这种条件下混合气体的平均相对分子质量不变，D正确。‎ ‎9．[2018·安徽毫州联考]在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)??H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2‎ 的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．平衡时，I2蒸气的体积分数为25%‎ B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行 C．平衡后若升高温度，v正增大，v逆减小 D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小 答案　A 解析　该反应反应前后气体体积不变，由图可知，平衡时n(H2)＝0.4 mol，则有n(I2)＝0.4 mol，故I2蒸气的体积分数为×100%＝25%，A正确；1.5 min时反应未达到平衡状态，降低温度，反应速率减慢，但反应仍向右进行，直至平衡，B错误；平衡后若升高温度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移动，C错误；平衡后加入H2，平衡向左移动，根据勒夏特列原理可知，达到新平衡后，c(H2)仍比原来大，则新平衡后H2的体积分数增大，D错误。‎ ‎10．在恒温恒容的容器中，发生反应：H2(g)＋CO(g)??C(s)＋H2O(g)。初始时加入平均相对分子质量为15的H2、CO混合气体，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应前后气体的压强之比为2∶1‎ B．反应前后气体的密度之比为15∶16‎ C．此时CO的转化率为50%‎ D ‎．若反应继续向正反应方向进行，气体的平均相对分子质量将减小 答案　C 解析　设初始时加入H2、CO的物质的量分别为x mol、y mol，据H2、CO混合气体的平均相对分子质量为15可得＝15，解得x∶y＝1∶1。令初始时加入H2、CO各1 mol，按“三段式法”计算：‎ ‎　　　 H2(g)＋CO(g)??C(s)＋H2O(g)‎ 起始量/mol 1 1 0 0‎ 转化量/mol z z z z 某时刻量/mol 1－z 1－z z z 一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16，则有＝16，解得z＝0.5。由上述分析可知，反应前后气体的压强之比等于2 mol∶(2－0.5) mol＝4∶3，A错误；恒温恒容的容器中进行反应，反应前后气体的密度之比等于气体的质量之比，故反应前后气体的密度之比为(2×1＋28×1)∶(2×0.5＋28×0.5＋18×0.5)＝5∶4，B错误；此时CO的转化率为×100%＝50%，C正确；若反应继续向正反应方向进行，则会生成更多的H2O(g)，气体的平均相对分子质量将增大，D错误。‎ 二、非选择题(共30分)‎ ‎11．(14分)甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)??HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示，请回答下列问题：‎ ‎(1)下列叙述不能说明该脱氢反应已达到平衡状态的是________(填序号)。‎ a．v正(CH3OH)＝v逆(HCHO)‎ b．c(HCHO)＝c(CH3OH)‎ c．消耗1 mol CH3OH同时生成1 mol HCHO d．CH3OH的体积分数保持不变 ‎(2)该脱氢反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)，判断依据是______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(3)600 K时，Y点甲醇的v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，判断依据是________________________________________________ ______________________。‎ ‎(4)若t1 K时反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断依据是______________________________________________________________________。‎ 答案　(1)bc ‎(2)>　温度越高，甲醇的平衡转化率越大，说明升高温度平衡正向移动 ‎(3)<　Y点甲醇的平衡转化率大于X点甲醇的平衡转化率，说明反应逆向进行 ‎(4)逆反应　增大压强平衡向分子数减小的方向移动 解析　(1)v正＝v逆，说明反应达到平衡状态，a正确；c(HCHO)＝c(CH3OH)，两者浓度相等不能作为反应达到平衡的判据，b错误；消耗CH3OH和生成HCHO均表示正反应，不能作为判断反应达到平衡的判据，c错误；CH3OH的体积分数不变，说明反应达到平衡状态，d正确。‎ ‎(2)由图像可知，随温度升高，CH3OH平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应。‎ ‎(3)由图像可知，600 ℃时，X点为平衡点，Y点向X点移动，甲醇的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎(4)压缩体积，气体压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动。‎ ‎12．(16分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：‎ N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1‎ 一种工业合成氨的简易流程图如下：‎ ‎(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：‎ a．CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1‎ b．CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－41.2 kJ·mol－1‎ 对于反应a，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 ________。‎ a．升高温度　　 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强 利用反应b，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。‎ ‎(2)图1表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。‎ ‎(3)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。‎ ‎(4)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)a　90%　(2)14.5%‎ ‎(3)‎ ‎(4)Ⅳ　对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 解析　(1)增大水蒸气浓度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化剂，对平衡无影响，不能提高H2的百分含量；降低压强，反应速率减慢。‎ 设达到平衡时CO转化了x mol。‎ ‎　　　CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)‎ n起始 0.2 mol 0 mol 0.8 mol n平衡 (0.2－x) mol x mol (0.8＋x) mol ‎(0.2－x)＋x＋(0.8＋x)＝1.18，x＝0.18，αCO＝×100%＝90%。‎ ‎(2)方法1：设达到平衡时N2转化了x mol。‎ ‎　　　N2(g)　＋　3H2(g)　??　2NH3(g)‎ n起始 n mol 3n mol 0‎ n平衡 (n－x) mol (3n－3x) mol 2x mol ×100%＝42%，x＝0.592n 故N2体积分数＝×100%＝×100%≈14.5%。‎ 方法2：由N2、H2按1∶3投料，N2与H2又按照1∶3发生反应，故从反应开始到反应平衡，N2和H2之比始终为1∶3。N2体积分数＝×(1－42%)＝14.5%。‎ ‎(3)反应初期，NH3从无到有，在未达到平衡前，NH3物质的量是增大的，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，NH3物质的量逐渐减小，曲线见答案。‎ ‎(4)通过热交换器(步骤Ⅳ)，加热进入合成塔的原料气，同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有：①对N2、H2加压；②将产物NH3液化分离，减小生成物浓度；③将未反应的N2、H2循环使用。‎