【新高考】2021高考化学一轮考评特训：课练23 化学平衡的影响因素及图像分析

【新高考】2021高考化学一轮考评特训：课练23 化学平衡的影响因素及图像分析

课练 23　化学平衡的影响因素及图像分析 —————————[狂刷小题　夯基础]————————— [练基础] 1．在恒容密闭容器中，反应 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0 达到平衡后，采用下列 措施，既能增大逆反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是(　　) A．通入一定量 O2 B．增大容器容积 C．移去部分 SO3(g) D．降低体系的温度 2．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，温 度不变，将容器的容积缩小到原来的1 3，达到平衡时，C 的浓度为原来的 2.5 倍，则下列说法 正确的是(　　) A．C 的体积分数增加 B．A 的转化率降低 C．平衡向正反应方向移动 D．m＋n＞p 3．如图是可逆反应 Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)达到平衡状态时改变某一条件反应速率的 变化曲线，判断改变的条件可能是(　　) A．减小 c(CO)，同时增大 c[Ni(CO)4] B．增大压强，同时升高温度 C．降低温度，同时减小压强 D．增大 n(Ni)，同时加入催化剂 4．将等物质的量的 X、Y 气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到 平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到平衡状态，下表中 关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X 的转化率变小 B 增大压强 X 的浓度变小 C 充入一定量 Y Y 的转化率增大 D 使用适当催化剂 X 的体积分数变小 5.对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是(　　) A．依据图甲可判断正反应为放热反应 B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后 X 的转化率 C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动 D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的 ΔH＜0 6．K2Cr2O7 溶液中存在平衡：Cr2O2－7 (橙色)＋H2O2CrO2－4 (黄色)＋2H＋。已知 Cr2O 2－7 具有强氧化性，而 CrO 2－4 几乎没有氧化性，Cr3＋呈绿色。向 K2Cr2O7 溶液中加入以下物质， 关于溶液颜色变化的说法不正确的是(　　) A．加 70%的硫酸溶液，溶液变为橙色 B．加 30%的 NaOH 溶液，溶液变为黄色 C．加 70%的硫酸溶液后再加 C2H5OH，溶液变为绿色 D．加 30%的 NaOH 溶液后，溶液变为黄色，加 C2H5OH 无变化，再加过量硫酸溶液，溶 液仍无明显变化 7．(多选)在体积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应 xA(g)＋yB(g)zC(g)，图Ⅰ表示 200 ℃时容器中 A、B、C 物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时 C 的体积分数随起 始 n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是(　　) A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率 v(B)＝0.04 mol·L－1·min－1 B．图Ⅱ所知反应 xA(g)＋yB(g)zC(g)的 ΔH>0，且 a＝2 C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入 He，重新达到平衡前 v(正)>v(逆) D．200 ℃时，向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数小于 50% 8 ． 在 恒 容 密 闭 容 器 中 充 入 一 定 量 的 CO2 和 H2 ， 在 不 同 温 度 下 反 应 ： CO2(g) ＋ 3H2(g)CH3OH(g)＋H 2O(g)　ΔH＜0。CH 3OH 的体积分数与起始时 H2 与 CO2 的投料比 [ n(H2) n(CO2)]的关系如图Ⅰ所示，投料比一定时，CH3OH 的浓度与温度的关系如图Ⅱ所示。 下列推断正确的是(　　) A．图Ⅰ中，T1＞T2 B．图Ⅰ中，CO2 的转化率：c＞b＞a C．图Ⅱ中，T1 之前随着温度升高，平衡向右移动 D．图Ⅱ中，CO2 的转化率：f＞e＞d [练高考] 1．[2019·上海单科，19]已知反应式：mX(g)＋n(Y)(？)pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已达 平衡，此时 c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1 2，c(X)＝0.5 mol/L，下列 说法正确的是(　　) A．反应向逆方向移动 B．Y 可能是固体或液体 C．系数 n＞m D．Z 的体积分数减小 2．[2014·安徽，10]臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g) ＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　) A B 升高温度，平衡常数减小 0～3 s 内，反应速率为： v(NO2)＝0.2 mol·L－1 C D t1 时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变 x，则 x 为 c(O2) 3.[2016·北京，10]K2Cr2O7 溶液中存在平衡：Cr2O2－7 (橙色)＋H2O2CrO2－4 (黄色)＋2H＋。 用 K2Cr2O7 溶液进行下列实验： 结合实验，下列说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中 Cr2O 2－7 被 C2H5OH 还原 C．对比②和④可知 K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入 70%H2SO4 溶液至过量，溶液变为橙色 4．[2016·江苏，15](多选)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(　　) 物质的起始浓度/mol·L－1 物质的平衡浓度/mol·L－ 1容器 温度/K c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 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中的反应速率比容器Ⅰ中的大 5.[2016·四川]一定条件下，CH 4 与 H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g),CO(g)＋3H2(g)。设 起始n(H2O) n(CH4)＝Z，在恒压下，平衡时 CH4 的体积分数 φ(CH4)与 Z 和 T(温度)的关系如下图所示。 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n(H2O) n(CH4)＝3 D．温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 φ(CH4)减小 [练模拟] 1．[2019·黑龙江四校联考]将等物质的量的 X、Y 气体充入一个密闭容器中，在一定条件 下发生如下反应并达到平衡：X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后， 下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，X 的体积分数减小 B．增大压强(缩小容器容积)，Z 的浓度不变 C．保持容器的容积不变，充入一定量的氦气，Y 的浓度不变 D．保持容器的容积不变，充入一定量的 Z，X 的体积分数增大 2．[2019·合肥质检]在恒温密闭容器中发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0， 反应达到平衡后，t1 时缩小容器体积，x 随时间(t)变化的关系如图所示。x 不可能是(　　) A．v 逆(逆反应速率) B．ρ(容器内气体密度) C．m(容器内 CaO 质量) D．Qc(浓度商) 3．[2019·日照质量检测]T ℃时，在恒容密闭容器中充入一定量的 H2 和 CO，在催化剂作 用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0。反应达到平衡时，CH3OH 的体积分数 与 n(H2) n(CO)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应达平衡时，升高体系温度，CO 转化率升高 B．反应达平衡时，再充入一定量 Ar，平衡右移，平衡常数不变 C．容器内混合气体的密度不再变化说明该反应达到平衡状态 D. n(H2) n(CO)＝2.5 时达到平衡状态，CH3OH 的体积分数可能是图中的 F 点 4．[2019·湘东六校联考]碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称 DMC)是一种应用前景广泛的材 料 。 在 密 闭 容 器 中 按 n(CH3OH):n(CO2) ＝ 2:1 投 料 直 接 合 成 DMC ： 2CH3OH(g) ＋ CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)。一定条件下，平衡时 CO2 的转化率如图所示。下列说法 不正确的是(　　) A．该反应的正反应为放热反应 B．压强：p2＞p1 C．X 点对应的平衡常数为 0.5 D．X、Y、Z 三点对应的初始反应速率的关系为 Z＞Y＞X 5．(多选)[2019·山东北镇中学月考]在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋ O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响， 其中分析正确的是(　　) A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高 B．图Ⅱ表示 t0 时刻使用催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示 t0 时刻增大 O2 的浓度对反应速率的影响 D．图Ⅳ中 a、b、c 三点均已经达到化学平衡状态 ——————[综合测评　提能力]——————— 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 2 分，共 14 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．[2019·福建漳州一模]某温度下，体积一定的密闭容器中进行可逆反应：3X(g)＋ 2Y(s)2Z(g)＋W(g)　ΔH＞0，下列叙述错误的是(　　) A．升高温度，正逆反应速率都增大 B．若单位时间内每消耗 3 mol X 的同时消耗 2 mol Z，则反应达到化学平衡状态 C．适当增大压强，化学平衡不发生移动 D．平衡时，X 与 W 的物质的量浓度之比一定为 31 2．[2019·河北黄骅中学月考]下列事实不能用勒厦特列原理解释的是(　　) A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量 AgNO3 溶液后，溶液的颜 色变浅 B．对 2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深 C．反应 CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移 动 D．对于合成 NH3 反应，为提高 NH3 的产率，理论上应采取低温措施 3．一定温度下，在一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，c(SO2)随时间(t) 变化如图所示。 400 ℃时压强对 SO2 的转化率的影响如表。 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 10 MPa 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 下列说法正确的是(　　) A．a 点的 v 逆大于 b 点的 v 逆 B．t2 时刻改变的条件一定是增大 c(SO2) C．化学平衡常数 d 点与 e 点相等 D．硫酸工业中，SO2 催化氧化制 SO3 时采用高压提高生产效益 4．[2019·福建德化一中等三校联考]某化学研究小组探究外界条件对化学反应 mA(g)＋ nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是(　　) A．由图甲可知，T1＜T2，该反应的正反应为吸热反应 B．由图乙可知，m＋n＜p C．图丙中，表示反应速率 v 正＞v 逆的是点 Z D．图丁中，若 m＋n＝p，则曲线 a 一定使用了催化剂 5．[2019·北京海淀区期中]生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。图 中 L(L1、L2)、X 可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　) A．X 代表压强 B．L1＞L2 C．A、B 两点对应的平衡常数相同 D．一定温度下，当混合气中 n(SO2):n(O2):n(SO3)＝2:1:2 时，反应一定达到平衡 6．在容积为 2 L 的刚性密闭容器中加入 1 mol CO2 和 3 mol H2，发生反应 CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注： T1、T2 均大于 300 ℃)。下列说法正确的是(　　) A．该反应在 T1 时的平衡常数比在 T2 时的小 B．处于 A 点的反应体系从 T1 变到 T2，达到平衡时 n(CO2) n(CH3OH)减小 C．T2 下，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率 v(CH3OH)＝nB tB mol·L－1·min－1 D．T1 下，若反应达到平衡后 CO2 的转化率为 a，则容器内的压强与起始压强之比为(2－ a)2 7．T ℃时在 2 L 密闭容器中使 X(g)与 Y(g)发生反应生成 Z(g)。反应过程中 X、Y、Z 的 浓度变化如图Ⅰ所示；若保持其他条件不变，温度分别为 T1 和 T2(T2＞T1)时，Y 的体积分数(或 Y 的物质的量分数)与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(　　) A．容器中发生的反应可表示为 4X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应进行的前 3 min 内，用 X 表示的反应速率 v(X)＝0.3 mol·L－1·min－1 C．升高温度，反应的化学平衡常数 K 增大 D．若改变反应条件，使反应进程如图Ⅲ所示，则改变的条件是增大压强 二、选择题：本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分。每小题有一个或两个选项符合题意， 全部选对得 4 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 8．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(　　) A．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0 B．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH<0 C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)　ΔH>0 D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH＝CH2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0 9．在 5 L 的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。 起始反应时 NO 和 CO 各为 3 mol，保持密闭容器体积不变，10 秒钟达到化学平衡，测得 N2 为 1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是(　　) A．达到平衡后，若将容器体积压缩为 2 L，则正逆反应速率都将增大 B．反应前 5 秒钟内，用 CO 表示的平均反应速率为 0.04 mol·L－1·s－1 C．当 v 正(CO)＝2v 逆(N2)时，该反应中 NO 的物质的量不再改变 D．保持压强不变，往容器中充入 1 mol He，正、逆反应速率都不改变 10．在 2 L 密闭容器中进行反应 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，测得 c(H2O)随反 应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是(　　) A．0～5 min 内，v(H2)＝0.05 mol/(L·min) B．5 min 时该反应的 K 值可能小于 12 min 时的 K 值 C．10 min 时，改变的外界条件可能是减小压强 D．5 min 时该反应的 v(正)大于 11 min 时的 v(逆) 三、非选择题：本题共 3 小题。 11．(10 分)工业生产硝酸的第一步反应为 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH。 (1)该反应在任何温度(T＞0)下都能自发进行，推知 ΔH__________0(填“＞”“＜”或 “ ＝ ”) ； 在 常 温 下 ， NH3 和 O2 能 大 量 共 存 ， 其 主 要 原 因 是 ________________________________________________________________________。 (2)恒温条件下，在 1 L 恒容密闭容器中充入 NH3、O2，容器内各物质的物质的量与时间 的关系如下表所示： 　　　　　物质的量/mol 时间/min　　　　　　n(NH3) n(O2) n(H2O) 0 2.00 2.25 0 第 2 min a 2.00 0.30 第 4 min 1.60 1.75 0.60 第 6 min b 1.00 1.50 第 8 min c 1.00 1.50 ①0～2 min 内的反应速率 v(NO)＝________。 ②在该温度下平衡常数 K＝________。 ③下列措施能提高氨气转化率的是________。 A．向容器中按原比例再充入原料气 B．通入一定量空气 C．改变反应的催化剂 D．向容器中充入一定量氩气 12．(14 分)[2019·河北衡水联考]S2Cl2 和 SCl2 均为重要的化工原料。已知： Ⅰ.S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)　ΔH1 Ⅱ.S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)　ΔH2 Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示： 化学键 S—S S—Cl Cl—Cl 键能/(kJ·mol－1) a b c 请回答下列问题： (1)若反应Ⅱ正反应的活化能 E1＝d kJ·mol －1，则逆反应的活化能 E2＝________ kJ·mol － 1(用含 a、b、c、d 的代数式表示)。 (2)一定压强下，向 10 L 密闭容器中充入 1 mol S2Cl2 和 1 mol Cl2 发生反应Ⅱ。Cl2 与 SCl2 的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示。 ①A 、 B 、 C 、 D 四 点 对 应 状 态 下 ， 达 到 平 衡 状 态 的 有 ______( 填 序 号 ) ， 理 由 为 ________________________________________________________________________。 ②ΔH2________(填“＞”“＜”或“＝”)0。 (3)已知 ΔH1＜0。向恒容绝热的容器中加入一定量的 S2(l)和 Cl2(g)，发生反应Ⅰ，5 min 时 达到平衡，则 3 min 时容器内气体压强________(填“＞”“＜”或“＝”)5 min 时的压强。 (4)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，重 新达到平衡后，Cl 2 的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由为 ________________________________________________________________________。 13．(10 分)[2019·山东泰安期末]丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯 腈、环氧丙烷等。 Ⅰ.以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”，反应为 C4H8(g)＋ C2H4(g)一定条件 2C3H6(g)。 (1)该反应中正反应速率 v 正＝k 正·p(C4H8)·p(C2H4)，逆反应速率 v 逆＝k 逆·p2(C3H6)，其中 k 正、k逆为速率常数，则用反应体系中气体物质的分压 p(B)表示的平衡常数 Kp 为________(用 k 正、k 逆表示)。 (2)一定温度下，在容积为 V L 的恒容密闭容器中充入 C4H8 和 C2H4 发生上述反应。t min 时达到平衡状态，此时容器中 n(C4H8)＝a mol，n(C2H4)＝2a mol，n(C3H6)＝b mol，且 C3H6 占 平衡总体积的1 4。该时间段内的反应速率 v(C4H8)＝________mol·L－1·min－1(用含 a、V、t 的式 子表示)。 Ⅱ.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，在生产过程中会有生成乙烯的副反应发 生。反应如下： 主反应：3C4H8(g)催化剂 4C3H6(g)； 副反应：C4H8(g)催化剂 2C2H4(g)。 测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别 如图甲和图乙所示： (3)平衡体系中的 C3H6(g)和 C2H4(g)的质量比是工业生产 C3H6(g)时选择反应条件的重要 依据之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，据图甲和图乙判断，反应条件应选择 ________(填序号)。 A．300 ℃、0.1 MPa B．700 ℃、0.1 MPa C．300 ℃、0.5 MPa D．700 ℃、0.5 MPa (4)有研究者结合图甲数据并综合考虑各种因素，认为 450 ℃的反应温度比 300 ℃或 700 ℃ 更 合 适 ， 从 反 应 原 理 角 度 分 析 其 理 由 可 能 是 ________________________________________________________________________。 课练 23　化学平衡的影响因素及图像分析 [狂刷小题　夯基础] [练基础] 1．A　本题考查外界条件对反应速率和化学平衡的影响。通入一定量 O2，c(O2)增大，v(正) 瞬间增大，v(逆)逐渐增大，但 v(正)增大的倍数大于 v(逆)，平衡正向移动，A 正确；增大容器 容积，反应混合物的浓度减小，v(正)、v(逆)均减小，平衡逆向移动，B 错误；移去部分 SO3(g)，平衡正向移动，由于 c(SO3)减小，v(正)、v(逆)均减小，C 错误；该反应的正反应是 放热反应，降低体系的温度，平衡正向移动，但 v(正)、v(逆)均减小，D 错误。 2．B　本题考查压强对化学平衡的影响。保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的1 3， 假设平衡不移动，C 的浓度变为原来的 3 倍，而达到平衡时，C 的浓度为原来的 2.5 倍，说明 缩小容积、增大压强，平衡逆向移动，则有 m＋n＜p，C、D 错误。平衡逆向移动，反应中消 耗 C(g)，则 C 的体积分数减小，A 的转化率降低，A 错误，B 正确。 3．A　减小 CO 的浓度，增大产物浓度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡逆向 移动，正反应速率由小到大，逆反应速率由大到小，A 项正确；增大压强，升高温度，正、逆 反应速率都增大，B 项错误；降低温度，同时减小压强，正、逆反应速率都减小，C 项错误； 镍是固体，增大固体的量，不改变反应速率，加入催化剂，正逆反应速率均增大，D 项错误。 4．A　本题考查外界条件对化学平衡的影响及新旧平衡的比较。升高温度，平衡逆向移 动，X 的转化率变小，A 正确；增大压强，平衡正向移动，消耗反应物 X，增大压强的实质是 增大浓度，根据勒夏特列原理可知，平衡移动只是减弱了改变的程度，故达到新的平衡状态 时，X 的浓度仍比原平衡大，B 错误；充入一定量 Y，平衡正向移动，X 的转化率增大，但 Y 的转化率减小，C 错误；使用催化剂，能改变反应速率，但平衡不移动，X 的体积分数不变， D 错误。 5．C　本题考查化学平衡图像及分析。图甲中 v(正)、v(逆)曲线的交点是平衡点，升高温 度，v(正)增大的程度小于 v(逆)，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A 正确；使 用催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，X 的转化率不变，故图乙 中虚线可表示使用催化剂后 X 的转化率，B 正确；减小压强，v(正)、v(逆)均减小，v(正)减小 的程度大于 v(逆)，平衡逆向移动，与图丙不相符，C 错误；X、Y、Z 均为气体，混合气体的 总质量不变，图丁中 M 随温度升高而逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的 ΔH ＜0，D 正确。 6．D　本题考查溶液的酸碱性对平衡移动的影响。加 70%的硫酸溶液，溶液中 c(H＋)增 大，平衡逆向移动，溶液变为橙色，A 正确。加 30%的 NaOH 溶液，OH －与 H＋反应生成 H2O，溶液中 c(H＋)减小，平衡正向移动，溶液变为黄色，B 正确。加 70%的硫酸溶液后，平 衡逆向移动，c(Cr2O2－7 )增大，溶液具有强氧化性，再加 C2H5OH，发生氧化还原反应，Cr2O 2－7 被还原为 Cr3＋，最终溶液变为绿色，C 正确。加 30%的 NaOH 溶液后，平衡正向移动，c(CrO 2－4 )增大，溶液变为黄色，由于 CrO 2－4 几乎没有氧化性，加 C2H5OH 无变化；再加过量硫酸溶 液，溶液的酸性增强，平衡逆向移动，c(Cr2O2－7 )增大，溶液具有强氧化性，与加入的 C2H5OH 发生氧化还原反应，Cr2O 2－7 被还原为 Cr3＋，最终溶液变为绿色，D 错误。 7．BD　由图Ⅰ可知，200 ℃时 5 min 达到平衡，平衡时 B 的物质的量变化量为 0.4 mol－ 0.2 mol＝0.2 mol，故 v(B)＝ 0.2 mol 2 L 5 min ＝0.02 mol·L－1·min－1，故 A 错误；由图Ⅱ可知，n(A)n(B) 一定时，温度越高平衡时 C 的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平 衡向吸热反应移动，故正反应为吸热反应，即 ΔH>0，图Ⅰ可知，200 ℃时平衡时，A 的物质 的量变化量为 0.8 mol－0.4 mol＝0.4 mol，B 的物质的量变化量为 0.2 mol，在一定的温度下只 要 A、B 起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比，平衡时生成物 C 的体 积分数就最大，A、B 的起始物质的量之比＝0.4 mol0.2 mol＝2，故 B 正确；恒温恒容条件 下，通入氦气反应混合物的浓度不变，平衡不移动，故 v(正)＝v(逆)，故 C 错误；由图Ⅰ可知， 200 ℃时平衡时，A、B、C 的物质的量变化量分别为 0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，物质的量之 比等于化学计量数之比，故 x:y:z＝0.4 mol:0.2 mol:0.2 mol＝2:1:1，平衡时 A 的体积分数为＝ 0.5,200 ℃时，向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 达到平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反 应移动，故达到平衡时，A 的体积分数小于 0.5，故 D 正确；故选 BD。 8．B　A 项，CO2 和 H2 的反应是放热反应，当投料比一定时，升温使平衡向左移动，CH3OH 的体积分数降低，故 T2＞T1，错误；B 项，CH3OH 的体积分数与投料比有关，b 点达到平衡， 平衡后再增大氢气与二氧化碳的投料比，CO2 的平衡转化率增大，但是因为 H2 和 CO2 加入总 量一定，所以甲醇生成量较 b 点小，因此甲醇体积分数降低，正确；C 项，图Ⅱ中，T1 之前反 应未达到平衡，不存在平衡移动。随着温度升高，反应速率增大，甲醇的体积分数增大，错 误；D 项，达到平衡之后，升高温度，平衡向左移动，甲醇浓度降低，CO2 的转化率降低，即 起始投料比一定，甲醇浓度越小，CO2 的转化率越低，故 CO2 的转化率有 e＞d＞f，错误。 [练高考] 1．C　A 项，依据题意知，平衡时 c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，容器体积缩小到原 来的1 2，若平衡不移动，c(X)应变为原来的 2 倍，即 c(X)＝0.6 mol/L，但现在 c(X)＝0.5 mol/L， 说明 c(X)减小，平衡正向移动，错误；B 项，缩小体积，增大压强，平衡正向移动，观察反 应方程式知，Y 为气体，错误；C 项，增大压强，平衡正向移动，且 Q 为固体，则 n＞m，正 确；D 项，平衡正向移动，Z 的体积分数增大，错误。 2．A　由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所 以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小，A 项正确；v(NO2)应等于 0.2 mol·L－1·s－1，B 项错误；加入催化剂，平衡不发生移动，C 项错误；达平衡时，增大 c(O2)，平衡逆向移动，NO2 的转化率会减小，D 项错误。 3．D　①K2Cr2O7 溶液中加入 H2SO4 溶液，增大 c(H＋)，题给平衡逆向移动，溶液橙色加 深，③中加入了 NaOH 溶液，OH－中和了溶液中的 H＋，使 c(H＋)减小，平衡正向移动，溶液 变黄，A 不符合题意；②中溶液变成绿色，说明有 Cr3＋生成，即 Cr2O 2－7 被 C2H5OH 还原为 Cr3 ＋，B 不符合题意；对比②、④可知，酸性条件下 Cr2O 2－7 被 C2H5OH 还原为 Cr3＋，而碱性条 件下 Cr2O 2－7 不能被还原，说明酸性条件下 K2Cr2O7 的氧化性更强，C 不符合题意；若向④中 加过量的 H2SO4 溶液，溶液呈酸性，题给平衡逆向移动，CrO 2－4 转化为 Cr2O2－7 ，然后，酸性 条件下 K2Cr2O7 会被 C2H5OH 还原为绿色的 Cr3＋，溶液不会变为橙色，D 符合题意。 4．AD　对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若不考虑温度变化，最终建立等效平衡， 但容器Ⅲ中的温度高，平衡时 c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反 应，正反应为放热反应，A 正确；容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡 正向移动，反应物转化率增大，所以容器Ⅱ中反应物转化率比Ⅰ中的大，B 错误；不考虑温度， 容器Ⅱ中投料量是容器Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以容器Ⅱ中 c(H2)小于容器Ⅲ 中 c(H2)的两倍，且容器Ⅲ的温度比容器Ⅱ高，相对于容器Ⅱ，容器Ⅲ中平衡向逆反应方向移 动，c(H2)增大，C 错误；对比容器Ⅰ和容器Ⅲ，不考虑温度，两者建立等效平衡，但容器Ⅲ 温度高，反应速率快，D 正确。 5．A　A 项，根据图示，Z 不变时，升高温度，甲烷的体积分数减小，说明平衡向正反 应方向移动，而根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热 反应，ΔH＞0，正确；B 项，根据图示，同一温度下，Z 由 a→3→b，甲烷体积分数减小，而 增大水蒸气量，可使平衡向正反应方向移动，甲烷体积分数减小，故 a＜3＜b，错误；C 项， 图中 X 点所在曲线对应起始时n(H2O) c(CH4)＝3，而 H2O 与 CH4 消耗速率比为 1:1，则平衡时n(H2O) n(CH4) ≠3，错误；D 项，温度不变时，X 点对应的平衡在加压后，平衡向逆反应方向移动，甲烷体 积分数增大，错误。 [练模拟] 1．C　本题考查外界条件对平衡移动的影响及结果。升高温度，平衡逆向移动，X 的体 积分数增大，A 错误；该反应是反应前后气体总分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动， 由于容器的容积缩小，故 Z 的浓度增大，B 错误；保持容器的容积不变，充入一定量的氦气， 反应混合物的浓度不变，平衡不移动，C 正确；保持容器的容积不变，充入一定量的 Z，相当 于保持其物质的量不变，缩小容器的容积，而缩小容积，平衡不移动，X 的体积分数不变，D 错误。 2．C　t1 时缩小容器体积，压强增大，v 逆瞬时增大，增大压强，平衡逆向移动，故 v 逆 逐渐减小，A 项不符合题意；容器内只有 CO2 一种气体，缩小容器体积，气体密度瞬时增大， 随着平衡逆向移动，CO2 的质量逐渐减小，容器内气体密度也逐渐减小，B 项不符合题意；缩 小容器体积，容器内 CaO 的质量瞬时不变，随着平衡逆向移动，CaO 的质量逐渐减小，C 项 符合题意；浓度商 Qc＝c(CO2)，缩小容器体积，CO2 的浓度瞬时增大，随着平衡逆向移动，CO2 的浓度逐渐减小，则浓度商 Qc 也先瞬时增大，后逐渐减小，D 项不符合题意。 3．D　气体投料比等于化学计量数之比时，平衡时生成物的体积分数最大，当 n(H2) n(CO)＝2.5 时，达到平衡状态，CH3OH 的体积分数比 C 点时对应的 CH3OH 的体积分数小，可能是图中 的 F 点，D 项正确。该反应的 ΔH＜0，反应达平衡时，升高体系温度，平衡逆向移动，CO 的 转化率降低，A 项错误；该反应在 T ℃下在恒容密闭容器中进行，反应达平衡时，再充入一 定量 Ar，平衡不移动，温度不变平衡常数不变，B 项错误；因该反应前后均是气体，故混合 气体的总质量不变，又容器容积不变，故混合气体的密度始终保持不变，C 项错误。 4．C　在同一压强下，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，因 此该反应属于放热反应，A 正确。对该反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化 率增大，对比 X、Y 两点可知，压强：p2＞p1，B 正确。因为该反应在反应前后气体分子数不 相等，容器的体积未知，所以无法计算反应的平衡常数，C 错误。X、Y、Z 三点中，Z 点的 温度最高、压强最大，所以 Z 点初始反应速率最快；X、Y 两点的温度相同，但 Y 点的压强 大于 X 点，所以 Y 点的初始速率大于 X 点，综上可知 X、Y、Z 三点对应的初始反应速率关 系为 Z＞Y＞X，D 正确。 5．BD　本题考查化学反应速率图像和化学平衡图像及分析。图Ⅰ中乙达到平衡所用时间 较短，则乙的温度高于甲且乙的 SO2 百分含量多，A 错误。图Ⅱ在 t0 时刻正、逆反应速率同 等程度地增大，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，B 正确。增大反应物的浓度瞬间， 正反应速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大；图Ⅲ改变条件瞬间，正、逆反应速率都 增大，且正反应速率增大的程度较大，平衡向正反应方向移动，应是增大压强的原因，C 错误； 图Ⅳ中曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，D 正确。 [综合测评　提能力] 1．D　升高温度，可以提高反应物、生成物的活化分子百分数，正逆反应速率都增大， 故 A 不符合题意；消耗 X 代表正反应，消耗 Z 代表逆反应，又速率之比等于系数之比，可据 此判断反应达到了平衡，故 B 不符合题意；适当增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移 动，该反应前后气体分子数相等，化学平衡不发生移动，故 C 不符合题意；平衡时，X 与 W 的物质的量浓度之比不能确定，故 D 符合题意。 2．B　本题考查勒夏特列原理及应用。溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加 入少量 AgNO3 溶液，HBr 与 AgNO3 反应生成 AgBr 沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液 的颜色变浅，A 可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不 变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但 c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变 深，由于平衡不移动，故 B 不能用勒夏特列原理解释；反应 CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) 的 ΔH＜0，升高温度，为了减弱温度的改变，平衡逆向移动，C 可以用勒夏特列原理解释； 合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成 NH3，D 可以用勒夏特列 原理解释。 3．C　a 点时平衡向正反应方向进行，b 点时反应达到平衡状态，从 a 点到 b 点，正反应 速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故 a 点的 v 逆小于 b 点的 v 逆，A 项错误；t2 时 c(SO2) 突然增大，随后逐渐减小，说明平衡向正反应方向移动，故 t2 时刻改变的条件可以是增大 c(SO2)，还可以是增大压强，B 项错误；化学平衡常数只与温度有关，反应温度不变，平衡常 数不变，因此 d 点和 e 点的化学平衡常数相等，C 项正确；根据表中提供的数据可知，增大压 强对 SO2 的转化率影响不大，但增大压强，对工业设备要求高，同时生产成本增大，因此硫 酸工业中，SO2 催化氧化制 SO3 时采用高压不能提高生产效益，D 项错误。 4．C　本题考查化学平衡图像的分析。题图甲中 T2 时比 T1 时先达到平衡状态，说明 T2 时反应速率快，则温度：T1＜T2；温度由 T1 升高到 T2，C 的百分含量减小，说明升高温度， 平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A 错误。由题图乙可知，温度一定时，增大压 强，C 的百分含量增大，说明增大压强，平衡正向移动，则有 m＋n＞p，B 错误。题图丙中点 Y 和 W 处于平衡状态，点 X 和 Z 均未达到平衡；保持温度不变，使点 Z 达到平衡状态，要使 B 的转化率增大，即该反应向正反应方向进行，则点 Z 的反应速率：v 正>v 逆；同理，点 X 的反 应速率：v 正＜v 逆，C 正确。题图丁中，若 m＋n＝p，曲线 a 和 b 达到平衡时，B 的百分含量 相同，说明平衡未移动，但曲线 a 先达到平衡，反应速率较快，故曲线 a 可能是因为使用催化 剂或增大压强，D 错误。 5．B　本题考查温度、压强对平衡的影响及图像分析。若 X 代表压强，则 L 代表温度， 温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2 的平衡转化率增大，与图像不符合，A 错误。结 合 A 项分析推知，X 代表温度，L 代表压强；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2 的 平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B 正确。温度升高，平衡逆向移动，平衡常数 K 减小；由 于温度：A＜B，则平衡常数：K(A)>K(B)，C 错误。温度一定，达到平衡状态时，n(SO2)、n(O2) 和 n(SO3)均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D 错误。 6．D　由题图可知，其他条件不变，温度为 T2 时反应先达到平衡，则 T2＞T1，又因 T2 下 反应达到平衡时生成的 CH3OH 的物质的量少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故该 反应为放热反应，则 T1 时的平衡常数比 T2 时的大，A 项错误；处于 A 点的反应体系从 T1 变 到 T2，即升高温度，平衡左移，则 n(CO2)/n(CH3OH)增大，B 项错误；T2 下，反应达到平衡时 生成甲醇的反应速率为 nB/2tB mol·L－1·min－1，C 项错误；T1 下，若反应达到平衡后 CO2 的转 化率为 a，则： 　　 　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol　　1　　　　3　　　　　0　　　　0 转化/mol　　a　　　　3a　　　 　a　　　　a 平衡/mol　1－a　　　3－3a　　 　a　　　　a 根据恒温恒容条件下气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强与起始压强之比 为(1－a＋3－3a＋a＋a):(1＋3)＝(2－a):2，D 项正确。 7．C　由题图Ⅰ可知，0～3 min 内，X 减少 0.6 mol，Y 减少 0.2 mol，Z 增加 0.4 mol，根 据同一反应中不同物质的化学计量数之比等于物质的量变化之比，知 X、Y、Z 的化学计量数 之比为 0.6:0.2:0.4＝3:1:2，故化学方程式为 3X(g)＋Y(g)2Z(g)，A 项错误；反应进行的前 3 min 内，v(X)＝ 0.6 mol 2 L × 3 min＝0.1 mol·L－1·min－1，B 项错误；根据题图Ⅱ知，温度升高，Y 的 体积分数减小，说明 3X(g)＋Y(g)2Z(g)平衡正向移动，平衡常数增大，C 项正确；由题图Ⅰ 和题图Ⅲ知，达到平衡时，反应物和生成物的物质的量的变化量保持不变，但达到平衡所用 时间减少，说明改变的条件不影响化学平衡的移动，只影响反应速率，且该反应是气体分子 数减小的反应，所以改变的条件只能是使用了催化剂，D 项错误。 8．B　温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此 T2>T1；同理压强越大，反应 越快，到达平衡的时间就越少，因此 p1>p2；反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强 对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符 合，故 A 错误；反应是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向 移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，故 B 正 确；反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应，升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸 气的含量，不符合图像，故 C 错误；反应是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合， 故 D 错误。 9．AC　达到平衡后，若将容器体积压缩为 2 L，压强增大，各组分浓度增大，正逆反应 速率都增大，故 A 项正确；v(N2)＝Δc Δt＝ 1 mol 5 L 10 s ＝0.02 mol/(L·s)，所以 v(CO)＝2×0.02 mol/(L·s)＝ 0.04 mol/(L·s)，所以反应前 5 秒钟内，用 CO 表示的平均反应速率大于 0.04 mol·L －1·s－1，故 B 错误；v 正(CO)＝2v 逆(N2)，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，各组分浓度不再变 化，故 C 正确；保持压强不变，往容器中充入 1 mol He，各组分浓度减小，正逆反应速率都 减小，故 D 错误。 10．BC　0～5 min 内，Δc(H2O)＝0.5 mol/L，则 Δc(H2)＝0.5 mol/L，可知 v(H2)＝0.5 mol/L 5 min ＝0.1 mol/(L·min)，故 A 错误；若保存温度不变，则 K 不变，若为绝热容器，温度升高，该反 应为吸热反应，则 5 min 时该反应的 K 值可能等于或小于 12 min 时的 K 值，故 B 项正确；由 图可知，10 min c(H2O)减小，该反应为气体体积增大的反应，则 10 min 时，改变的外界条件 可能是减小压强，故 C 正确；5～10 min 为平衡状态，10 min～11 min，若升高使平衡正向移 动，反应速率增大，则 5 min 时该反应的 v(正)小于 11 min 时的 v(逆)，故 D 错误。 11．答案：(1)＜　反应速率极小 (2)①0.1 mol·L－1·min－1　②11.39　③B 解析：(1)该反应是熵增反应，由 ΔH－TΔS＜0 知，ΔH＜0；在常温下，氨气和氧气反应 速率极小，所以氨气和氧气在常温下能大量共存。(2)根据同一化学反应中，各物质的反应速 率之比等于化学计量数之比，计算知，a＝1.8 mol，b＝1.00 mol，c＝1.00 mol。①v(NO)＝v(NH3) ＝ (2.00－1.80) mol 1 L × (2 min－0)＝0.1 mol·L－1·min－1。②平衡时，c(NH3)＝1.00 mol·L－1，c(O2)＝1.00 mol·L －1，c(H2O)＝1.50 mol·L－1，c(NO)＝1.00 mol·L－1。K＝c4(NO)·c6(H2O) c4(NH3)·c5(O2) ＝1.506≈11.39。③按比 例增大投料，相当于将原平衡体系体积缩小，平衡向左移动，NH3 的转化率降低，A 项错误； 增大空气浓度，提供更多的 O2，平衡向右移动，NH3 的转化率增大，B 项正确；催化剂不能 使平衡移动，氨气的转化率不变，C 项错误；在恒温恒容条件下，通入氩气，参与反应的各物 质和产物的浓度都不变，平衡不移动，氨气的转化率不变，D 项错误。 12．答案：(1)(2b＋d－a－c) (2)①BD　B、D 两点对应的状态下，用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答 案均可)　②＜ (3)＜ (4)不变　反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应，压强对平衡没有影响 解析：(1)根据反应热与键能的关系可得，反应 S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)的 ΔH＝(a＋2b ＋c)kJ·mol －1－4b kJ·mol －1＝(a－2b＋c) kJ·mol －1；根据 ΔH 与正、逆反应的活化能的关系可 得 ΔH＝E1－E2＝d kJ·mol－1－E2，则有 d kJ·mol－1－E2＝(a－2b＋c) kJ·mol－1，从而可得 E2＝ (2b＋d－a－c) kJ·mol－1。 (2)①反应 S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)达到平衡时，Cl2 与 SCl2 的消耗速率之比为 12；图 中 B 点 Cl2 的消耗速率为 0.03 mol·L－1·min－1，D 点 SCl2 的消耗速率为 0.06 mol·L－1·min－1， 故 B、D 两点对应状态下达到平衡状态。②由图可知，B、D 达到平衡状态后，升高温度，v(SCl2) 消耗＞2v(Cl2)消耗，说明平衡逆向移动，则有 ΔH2＜0。 (3)反应Ⅰ是反应前后气体总分子数不变的放热反应，恒容绝热条件下 5 min 时达到平衡， 3 min 未达到平衡状态，则 3 min 时体系温度低于 5 min 时温度，由于气体总物质的量不变， 温度越高，压强越大，故 5 min 时压强大于 3 min 时压强。 (4)反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应，达到平衡后缩小容器容积， 平衡不移动，则 Cl2 的平衡转化率不变。 13．答案：(1)k正 k逆　(2) a 2Vt　(3)C (4)300 ℃反应速率慢，700 ℃副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率 解析：本题综合考查化学反应速率的计算、化学平衡常数、化学平衡图像及分析、化学 反应条件的控制等。 (1)达到平衡状态时，v正＝v 逆，则有 k 正·p(C4H8)·p(C2H4)＝k 逆·p2(C3H6)，则该反应体系中 气体物质的分压 p(B)表示的平衡常数 Kp＝ p2(C3H6) p(C4H8)·p(C2H4)＝k正 k逆。 (2)t min 时达到平衡状态，n(C3H6)＝b mol，则消耗 C4H8(g)、C2H4(g)均为 0.5b mol，平衡 时气体总物质的量为 a mol＋2a mol＋b mol＝(3a＋b)mol。C 3H6 占平衡总体积的1 4，根据阿伏 加德罗定律及推论可得 b mol (3a＋b)mol ＝1 4，则有 a ＝b ，故该时间段内的反应速率 v(C4H8) ＝ 0.5a mol V L × t min＝ a 2Vt mol·L－1·min－1。 (3)由图甲可知，300 ℃时 C2H4(g)的质量分数接近于 0，而温度升高，C2H4(g)的质量分数 增大，故选择 300 ℃；由图乙可知，压强增大，C2H4(g)的质量分数减小，C3H6(g)的质量分数 增大，故选 0.5 MPa，因此控制反应条件为 300 ℃、0.5 MPa。 (4)温度越低，反应速率越慢，由图甲可知，300 ℃时反应速率慢；温度升高，C2H4(g)的 质量分数增大，700 ℃的副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率。而 450 ℃时，C3H6(g) 的质量分数达最大值，且 C2H4(g)的质量分数在 10%左右，产物中 C3H6(g)的含量较高，故 450 ℃更合适。