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1、第2讲化学反应速率和化学平衡【高考【高考这样考】考】(2013(2013新新课标全国全国T28)T28)在在1.0 L1.0 L密密闭容器中放入容器中放入0.10 mol A(g)0.10 mol A(g)，在一定温度，在一定温度进行如下反行如下反应：A(g) B(g)+C(g)A(g) B(g)+C(g)H=+85.1 kJmol=+85.1 kJmol-1-1反反应时间(t)(t)与与容器内气体容器内气体总压强强(p)(p)的数据的数据见下表：下表：回答下列回答下列问题：(1)(1)欲欲提高提高A A的平衡的平衡转化率化率，应采取的措施采取的措施为_。(2)(2)由由总压强强p p和起始和
2、起始压强强p p0 0计算反算反应物物A A的的转化率化率(A)(A)的表达式的表达式为_。平衡。平衡时A A的的转化率化率为_，列式并列式并计算算反反应的平衡常数的平衡常数K_。(3)(3)由由总压强强p p和起始和起始压强强p p0 0表示反表示反应体系的体系的总物物质的量的量n n总和反和反应物物A A的物的物质的量的量n(A)n(A)，n n总=_mol=_mol，n(A)=_moln(A)=_mol。下表为反应物下表为反应物A A浓度与反应时间的数据，计算：浓度与反应时间的数据，计算：a=_a=_。分析分析该反反应中反中反应物的物的浓度度c(A)c(A)变化与化与时间间隔隔(t)(t
3、)的的规律律，得出，得出的的结论是是_，由此，由此规律推出反律推出反应在在12 h12 h时反反应物的物的浓度度c(A)c(A)为_molL_molL-1-1。【解析】【解析】(1)(1)由于该反应的正反应为一个气体体积增加的吸热反应，由于该反应的正反应为一个气体体积增加的吸热反应，要提高要提高A A的平衡转化率，要让平衡正向移动，所以应采取的措施为升的平衡转化率，要让平衡正向移动，所以应采取的措施为升高温度、降低压强。高温度、降低压强。(2)(2)设到达平衡时设到达平衡时A A减少了减少了xmolxmol，则，则 A(g) B(g)+ C(g) A(g) B(g)+ C(g)起始量起始量 0
4、.10 mol 0 0 0.10 mol 0 0变化量变化量 xmol xmol xmol xmol xmol xmol平衡量平衡量 (0.10-x)mol xmol xmol (0.10-x)mol xmol xmol根据阿伏加德罗定律可得：根据阿伏加德罗定律可得：0.10/(0.10-x+x+x)=p0.10/(0.10-x+x+x)=p0 0/p/p，求得，求得A A的转化的转化率表达式为率表达式为(A)=x/0.10100%=(p/p(A)=x/0.10100%=(p/p0 0-1)100%-1)100%，将题目中数据，将题目中数据p p0 0=4.91100 kPa=4.91100
5、kPa，p=9.53100 kPap=9.53100 kPa代入表达式求得平衡时代入表达式求得平衡时A A的转化的转化率约为率约为94.1%94.1%。将。将x=0.094 1x=0.094 1代入上面的三段式中可以求得该反应的代入上面的三段式中可以求得该反应的平衡常数为平衡常数为K=c(B)c(C)/c(A)=0.094 10.094 1/(0.10-0.094 1)=c(B)c(C)/c(A)=0.094 10.094 1/(0.10-0.094 1)1.51.5。(3)(3)由以上三段式知平衡时由以上三段式知平衡时n(n(总总)=(0.10+x)mol)=(0.10+x)mol，n(A)
6、=(0.10-x)moln(A)=(0.10-x)mol，将将(2)(2)问中的问中的x x代入即可得到代入即可得到n(n(总总)=0.10p/p)=0.10p/p0 0molmol，n(A)=0.10n(A)=0.10(2-p/p(2-p/p0 0)mol)mol；因因n(A)=0.10(2-p/pn(A)=0.10(2-p/p0 0)mol)mol，所以，所以a=0.10(2- )a=0.10(2- )0.0510.051。由表中数据可以看出规律为平衡前每间隔。由表中数据可以看出规律为平衡前每间隔4 4小时，小时，A A浓度约浓度约变为原来的一半，故反应在变为原来的一半，故反应在12 h1
7、2 h时时A A的浓度为的浓度为0.013 molL0.013 molL-1-1。答案：答案：(1)(1)升高温度、降低压强升高温度、降低压强(2)( -1)100%(2)( -1)100%94.1%94.1% A(g) B(g)+ C(g) A(g) B(g)+ C(g) 0.10 mol 0 0 0.10 mol 0 0 0.10(1-94.1%) 0.10(1-94.1%)0.1094.1% 0.1094.1%0.1094.1% 0.1094.1%K= 1.5= 1.5(3)0.10 (3)0.10 0.10(2- )0.10(2- )0.0510.051达到平衡前每间隔达到平衡前每间隔
8、4 h4 h，c(A)c(A)减少约一半减少约一半0.0130.013【考【考纲要求】要求】1.1.了解化学反了解化学反应速率的概念、反速率的概念、反应速率的定量表示方法。速率的定量表示方法。2.2.了解催化了解催化剂在生在生产、生活和科学研究、生活和科学研究领域中的重大作用。域中的重大作用。3.3.了解化学反了解化学反应的可逆性。的可逆性。4.4.了解化学平衡建立的了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含程。了解化学平衡常数的含义，能，能够利用化利用化学平衡常数学平衡常数进行行简单的的计算。算。5.5.理解外界条件理解外界条件( (浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)
9、)对反应速率和化学平对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。6.6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。中的重要作用。【考【考查特点】特点】1.1.客客观题：(1)(1)考考查“计算算”：化学反：化学反应速率的速率的简单计算、比算、比较。(2)(2)考考查“影响影响”：外界条件：外界条件对化学反化学反应速率的影响。速率的影响。(3)(3)考考查“判断判断”：化学平衡状：化学平衡状态的判断。的判断。(4)(4)考考查“图象象”：化学反：化
10、学反应速率、化学平衡的速率、化学平衡的综合考合考查。2.2.主观题：主观题：(1)(1)考查考查“常数常数”：以化学平衡常数为中心，考查化学反应速率、化：以化学平衡常数为中心，考查化学反应速率、化学平衡的基本问题及有关计算。学平衡的基本问题及有关计算。(2)(2)考查考查“综合综合”：结合化学反应中的能量变化、电化学等知识点进：结合化学反应中的能量变化、电化学等知识点进行综合考查。行综合考查。(3)(3)考查考查“应用应用”：以生活、工业生产或者化学实验为背景，注重用：以生活、工业生产或者化学实验为背景，注重用所学知识解决实际问题。所学知识解决实际问题。1.1.有关化学反有关化学反应速率的速率
11、的5 5个易个易错点：点：(1)(1)化学反化学反应速率是某一段速率是某一段时间内的内的_速率，而不是瞬速率，而不是瞬时速率。速率。(2)(2)进行化学反行化学反应速率大小比速率大小比较时单位必位必须一致。一致。(3)(3)纯固体或固体或纯液体也会改液体也会改变化学反化学反应速率，如将固体的速率，如将固体的颗粒粒变小小( (增增大固体的接触面大固体的接触面积) )，则化学反化学反应速率会速率会_。平均平均加快加快(4)(4)充入不参与反充入不参与反应的气体，在固定容的气体，在固定容积密密闭容器中，容器中，虽压强强增大，增大，但反但反应速率速率_；若在容；若在容积可可变的密的密闭容器中并保持容器
12、中并保持压强强不不变，则反反应速率速率_。(5)(5)对H0 4.4.化学平衡常数的化学平衡常数的4 4大大“应用用”：(1)(1)判断反判断反应进行的程度。行的程度。(2)(2)判断反判断反应进行的方向。行的方向。Qc c_K，反，反应向正反向正反应方向方向进行。行。Qc c_K，反，反应处于平衡状于平衡状态。Qc c_K，反，反应向逆反向逆反应方向方向进行。行。 (3)(3)判断反判断反应的的热效效应。升高温度，升高温度，K值增大，正反增大，正反应为_反反应。升高温度，升高温度，K值减小，正反减小，正反应为_反反应。(4)(4)根据平衡常数根据平衡常数进行行简单计算。算。吸吸热放放热5.5
13、.解平衡解平衡图象象题的的2 2个个“原原则”：(1)“(1)“先拐先平数先拐先平数值大大”原原则：先出：先出现拐点的反拐点的反应则先达到平衡，其先达到平衡，其代表的温度代表的温度_或或压强强_。(2)“(2)“定一定一议二二”原原则：先确定横坐：先确定横坐标( (或或纵坐坐标) )所表示的数所表示的数值，再，再讨论纵坐坐标( (或横坐或横坐标) )与曲与曲线的关系。的关系。越高越高越大越大考点一考点一 化学反化学反应速率及影响因素速率及影响因素【典例【典例1 1】(2014(2014新新课标全国卷全国卷)已知分解已知分解1 mol H1 mol H2 2O O2 2放出放出热量量98 kJ9
14、8 kJ，在含少量，在含少量I I- -的溶液中，的溶液中，H H2 2O O2 2分解的机理分解的机理为H H2 2O O2 2+I+I- -HH2 2O+IOO+IO- -慢慢H H2 2O O2 2+IO+IO- -HH2 2O +OO +O2 2+ I+ I- -快快下列有关下列有关该反反应的的说法正确的是法正确的是( )( )A.A.反反应速率与速率与I I- -浓度有关度有关B. IOB. IO- -也是也是该反反应的催化的催化剂C.C.反反应活化能等于活化能等于98 kJmol98 kJmol-1-1D.v(HD.v(H2 2O O2 2)=v(H)=v(H2 2O)=v(OO)
15、=v(O2 2) )【破题关键】【破题关键】(1)(1)将将H H2 2O O2 2分解机理的两个方程式相加，可得总反应式，从而可知分解机理的两个方程式相加，可得总反应式，从而可知I I- -为为反应的催化剂。反应的催化剂。(2)(2)反应速率与参加反应的离子浓度有关，离子浓度越大，反应速率反应速率与参加反应的离子浓度有关，离子浓度越大，反应速率越快。越快。(3)(3)一个反应的活化能与该反应的焓变没有确定的关系。一个反应的活化能与该反应的焓变没有确定的关系。【解析】【解析】选选A A。由题意可知。由题意可知I I- -为反应的催化剂，反应的反应热是反应为反应的催化剂，反应的反应热是反应物能量
16、和生成物能量的差值，反应的反应热为物能量和生成物能量的差值，反应的反应热为-98 kJmol-98 kJmol-1-1，所以，所以B B、C C错误；反应速率与浓度有关，所以错误；反应速率与浓度有关，所以I I- -浓度越大，速率越快，浓度越大，速率越快，A A正确；正确；速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O +OO +O2 2，水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为2121。【方法【方法归纳】化学反化学反应速率概念的速率概念的“三个三个”理解
17、理解(1)(1)平均速率和瞬平均速率和瞬时速率：在中学化学中，通常所速率：在中学化学中，通常所说的化学反的化学反应速率速率是指平均速率，即某段是指平均速率，即某段时间内的平均反内的平均反应速率，而不是某速率，而不是某时刻的瞬刻的瞬时速率。速率。(2)(2)化学反化学反应速率越快不等于化学反速率越快不等于化学反应现象越明象越明显，如某些中和反，如某些中和反应。(3)(3)同一反应中，同一时间段内用不同物质的物质的量浓度变化表示同一反应中，同一时间段内用不同物质的物质的量浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程的反应速率，数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学
18、方程式中对应物质的化学计量数之比。式中对应物质的化学计量数之比。【题组过关】关】1.(20141.(2014北京高考北京高考) )在一定温度下，在一定温度下，10 mL 0.40 molL10 mL 0.40 molL-1-1H H2 2O O2 2溶液溶液发生催化分解。不同生催化分解。不同时刻刻测得生成得生成O O2 2的体的体积( (已折算已折算为标准状况准状况) )如表。如表。t/mint/min0 02 24 46 68 81010V(OV(O2 2)/mL)/mL0.00.09.99.917.217.222.422.426.526.529.929.9下列叙述不正确的是下列叙述不正确的
19、是( (溶液体溶液体积变化忽略不化忽略不计)( )( )A.0A.06 min6 min的平均反的平均反应速率：速率：v(Hv(H2 2O O2 2)3.310)3.310-2-2molLmolL-1-1minmin-1-1B.6B.610 min10 min的平均反的平均反应速率：速率：v(Hv(H2 2O O2 2)3.310)3.310-2-2molLmolL-1-1minmin-1-1C.C.反反应至至6 min6 min时，c(Hc(H2 2O O2 2)=0.30 molL)=0.30 molL-1-1D.D.反反应至至6 min6 min时，H H2 2O O2 2分解了分解了5
20、0%50%【解析】【解析】选选C C。反应的化学方程式为。反应的化学方程式为2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2。A A项，项，6 min6 min时，生成时，生成O O2 2的物质的量的物质的量n(On(O2 2)= =1)= =11010-3-3molmol，依据反应方程式，消耗，依据反应方程式，消耗n(Hn(H2 2O O2 2)=210)=210-3-3molmol，所以，所以0 06 min6 min时，时，v(Hv(H2 2O O2 2)= 3.310)= 3.310-2-2molLmolL-1-1minmin-1-1，正确；，正确；B B项，项，6 610
21、 min10 min时，生成时，生成O O2 2的物质的量的物质的量n(On(O2 2)= )= 0.335100.33510-3-3molmol，依据反应方程式，消耗，依据反应方程式，消耗n(Hn(H2 2O O2 2)=0.33510)=0.33510-3-3molmol2=0.67102=0.6710-3-3molmol，6 610 min10 min时，时，v(Hv(H2 2O O2 2)= 1.68)= 1.681010-2-2molLmolL-1-1minmin-1-13.3103.310-2-2molLmolL-1-1minmin-1-1，正确；，正确；C C项，反应项，反应至至
22、6 min6 min时，消耗时，消耗n(Hn(H2 2O O2 2)=210)=210-3-3molmol，剩余，剩余n(Hn(H2 2O O2 2)=0.40 molL)=0.40 molL-1-10.01 L-2100.01 L-210-3-3mol=210mol=210-3-3molmol，c(Hc(H2 2O O2 2)= =)= =0.20 molL0.20 molL-1-1，错误；，错误；D D项，反应至项，反应至6 min6 min时，消耗时，消耗n(Hn(H2 2O O2 2)=2)=21010-3-3molmol，n(Hn(H2 2O O2 2) )总总=410=410-3-
23、3molmol，所以，所以H H2 2O O2 2分解了分解了50%50%，正确。，正确。2.(20152.(2015福建高考福建高考) )在不同在不同浓度度(c)(c)、温度、温度(T)(T)条件下，蔗糖水解的瞬条件下，蔗糖水解的瞬时速率速率(v)(v)如下表。下列判断不正确的是如下表。下列判断不正确的是( )( )A.a=6.00A.a=6.00B.B.同同时改改变反反应温度和蔗糖的温度和蔗糖的浓度，度，v v可能不可能不变C.b318.2C.b318.2D.D.不同温度不同温度时，蔗糖，蔗糖浓度减少一半所需的度减少一半所需的时间相同相同【解析】【解析】选选D D。A.A.根据表格的数据可
24、知：在根据表格的数据可知：在328.2 K328.2 K时，蔗糖的浓度时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知在越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知在328.2 K328.2 K时，蔗糖的浓度每减小时，蔗糖的浓度每减小0.100 molL0.100 molL-1-1，速率减小，速率减小1.50 mmolL1.50 mmolL-1-1minmin-1-1，所以在浓度是，所以在浓度是0.400 molL0.400 molL-1-1时，水解的速率时，水解的速率是是6.00 mmolL6.00 mmolL-1-1minmin-1-1，即，即a=6.00a=6.00
25、，正确。，正确。B.B.根据表格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度，水解速根据表格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的温度，则对反应速率的率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的温度，则对反应速率的影响因素可能相互抵消，即反应速率可能不变，正确。影响因素可能相互抵消，即反应速率可能不变，正确。C.C.在浓度不变在浓度不变时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于在浓时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于在浓度是度是0.600 molL0.600 molL-1-1时，当时，当318.2 K318.2 K
26、时水解速率是时水解速率是3.60 mmolL3.60 mmolL-1-1minmin-1-1，现在该反应的速率是，现在该反应的速率是2.16 mmolL2.16 mmolL-1-1minmin-1-13.60 mmol3.60 mmolL L-1-1minmin-1-1，所以反应温度低于，所以反应温度低于318.2 K318.2 K，即，即b318.2b【解析】【解析】选选D D。A A项，根据控制变量原理，项，根据控制变量原理，和和实验探究温度对反应实验探究温度对反应速率的影响，而速率的影响，而和和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，控制实验探究硫酸铜对反应速率的影响，控制实实验的温度为验的温度
27、为3535，错误；，错误；B B项，时间越长，反应速率越小，错误；项，时间越长，反应速率越小，错误；C C项，项，题述方案只能探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，稀硫题述方案只能探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，稀硫酸浓度和锌与稀硫酸的接触面积均相同，错误；酸浓度和锌与稀硫酸的接触面积均相同，错误；D D项，同条件下，温项，同条件下，温度高，反应速率大，得出反应速率度高，反应速率大，得出反应速率，实验，实验中构成铜锌原电池，中构成铜锌原电池，反应速率大大增加，实验反应速率大大增加，实验中，硫酸铜的量过多，可能会导致大量铜中，硫酸铜的量过多，可能会导致大量铜覆盖住锌，阻止反应的
28、进行，正确。覆盖住锌，阻止反应的进行，正确。考点二考点二 化学平衡及其影响因素化学平衡及其影响因素【典例【典例2 2】(2014(2014新新课标全国卷全国卷)在容在容积为1.00 L1.00 L的容器中，通入的容器中，通入一定量的一定量的N N2 2O O4 4，发生反生反应N N2 2O O4 4(g) 2NO(g) 2NO2 2(g)(g)，随温度升高，混合气，随温度升高，混合气体的体的颜色色变深。深。回答下列回答下列问题：(1)(1)反反应的的H_0(_0(填填“大于大于”或或“小于小于”)”)；100100时，体系，体系中各物中各物质浓度随度随时间变化如上化如上图所示。在所示。在0
29、060 s60 s时段，反段，反应速率速率v(Nv(N2 2O O4 4) )为_molL_molL-1-1ss-1-1；反；反应的平衡常数的平衡常数K1 1为_。(2)100(2)100时达平衡后，改达平衡后，改变反反应温度温度为T T，c(Nc(N2 2O O4 4) )以以0.002 0 molL0.002 0 molL-1-1ss-1-1的平均速率降低，的平均速率降低，经10 s10 s又达到平衡。又达到平衡。a a：T_100(T_100(填填“大于大于”或或“小于小于”)”)，判断理由是，判断理由是_。b b：温度：温度T T时反反应的平衡常数的平衡常数K2 2=_=_。(3)(3
30、)温度温度T T时反反应达平衡后，将反达平衡后，将反应容器的容容器的容积减少一半，平衡向减少一半，平衡向_(_(填填“正反正反应”或或“逆反逆反应”)”)方向移方向移动，判断理由是，判断理由是_。【破题关键】【破题关键】(1)(1)由由“随温度升高，混合气体的颜色变深随温度升高，混合气体的颜色变深”可判断反应的热效应。可判断反应的热效应。(2)(2)计算计算“反应的平衡常数反应的平衡常数K1 1”的关键是正确读图，根据图象得出平的关键是正确读图，根据图象得出平衡浓度。衡浓度。(3)(3)判断温度判断温度T T与与100100的关系，要根据平均速率的变化分析。的关系，要根据平均速率的变化分析。(
31、4)“(4)“将反应容器的容积减少一半将反应容器的容积减少一半”即增大压强，平衡向气体分子数即增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动。减小的方向移动。【解析】【解析】(1)(1)根据题意，温度升高，混合气体颜色变深，说明升温向根据题意，温度升高，混合气体颜色变深，说明升温向生成二氧化氮的方向进行，即正反应是吸热反应，焓变大于零；由图生成二氧化氮的方向进行，即正反应是吸热反应，焓变大于零；由图可知，可知，0 060 s60 s，NONO2 2的物质的量浓度变化为的物质的量浓度变化为0.120 molL0.120 molL-1-1，根据公，根据公式式v= v= 计算，计算，v(NOv(NO2 2
32、)=0.002 molL)=0.002 molL-1-1ss-1-1，v(Nv(N2 2O O4 4) )为其的二分之为其的二分之一。一。K1 1= = ，根据图象中二者的平衡浓度代入即可求得。，根据图象中二者的平衡浓度代入即可求得。(2)a(2)a：由题意可知，改变温度后：由题意可知，改变温度后c(Nc(N2 2O O4 4) )以以0.002 0molL0.002 0molL-1-1ss-1-1的平均速率降低，说明平衡向右进行，正反应是吸热反应，说明是的平均速率降低，说明平衡向右进行，正反应是吸热反应，说明是升高温度。升高温度。b b：平衡时，：平衡时，c(NOc(NO2 2)=0.120
33、 molL)=0.120 molL-1-1+0.002 0 molL+0.002 0 molL-1-1ss-1-110 s10 s2=0.160 molL2=0.160 molL-1-1，c(Nc(N2 2O O4 4)=0.040 molL)=0.040 molL-1-1-0.002 0 molL-0.002 0 molL-1-1ss-1-110 s=0.020 molL10 s=0.020 molL-1-1，K2 2= =1.28= =1.28。(3)(3)温度为温度为T T时，反应平衡后容器的体积减少一半，相当于增加压强，时，反应平衡后容器的体积减少一半，相当于增加压强，平衡将向气体体积
34、减少的方向移动，即向逆反应方向移动。平衡将向气体体积减少的方向移动，即向逆反应方向移动。答案：答案：(1)(1)大于大于0.0010.0010.360.36(2)a(2)a：大于正反应为吸热反应，反应向吸热反应方向进行，所以为：大于正反应为吸热反应，反应向吸热反应方向进行，所以为升温升温b b：1.281.28(3)(3)逆反应对于气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向逆反应对于气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动移动【思【思维建模】建模】解答化学平衡移解答化学平衡移动问题的步的步骤其中条件改变可以按以下思路分析：其中条件改变可以按以下思路分析：【题组过关】关】1.(2015
35、1.(2015清清华附中二模附中二模)80)80时，2 L2 L密密闭容器中充入容器中充入0.40 mol 0.40 mol N N2 2O O4 4，发生反生反应N N2 2O O4 4 2NO2NO2 2H=+=+QkJmolkJmol-1-1(Q0)(Q0)，获得如下得如下数据：数据：时间/s/s0 02020404060608080100100c(NOc(NO2 2)/molL)/molL-1-10.000.000.120.120.200.200.260.260.300.300.300.30下列判断正确的是下列判断正确的是( )( )A.A.升高温度升高温度该反反应的平衡常数的平衡常数
36、K减小减小B.20B.2040 s40 s内，内，v(Nv(N2 2O O4 4)=0.004 molL)=0.004 molL-1-1ss-1-1C.C.反反应达平衡达平衡时，吸收的，吸收的热量量为0.30QkJ0.30QkJD.100 sD.100 s时再通入再通入0.40 mol N0.40 mol N2 2O O4 4，达到新平衡，达到新平衡时N N2 2O O4 4的的转化率增大化率增大【解析】【解析】选选C C。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增增大，大，A A错误；由表中数据可知，错误；由表中数据可知，202040 s40
37、s内，内，v(NOv(NO2 2)=c(NO)=c(NO2 2)/t)/t=(0.2-0.12)molL=(0.2-0.12)molL-1-1/20 s=0.004 molL/20 s=0.004 molL-1-1ss-1-1，根据速率比等于，根据速率比等于化学计量数之比可知，化学计量数之比可知，v(Nv(N2 2O O4 4)= v(NO)= v(NO2 2)=0.002 molL)=0.002 molL-1-1ss-1-1，B B错误；由表中数据可知，错误；由表中数据可知，80 s80 s后后c(NOc(NO2 2) )不再变化，反应达到平衡状不再变化，反应达到平衡状态，生成态，生成NON
38、O2 2的物质的量为的物质的量为0.30 molL0.30 molL-1-12 L =0.6 mol2 L =0.6 mol，由热化学，由热化学方程式可知，每生成方程式可知，每生成2 mol NO2 mol NO2 2吸收的热量为吸收的热量为QkJkJ，则生成，则生成0.6 mol 0.6 mol NONO2 2吸收的热量为吸收的热量为0.30QkJ0.30QkJ，C C正确；正确；100 s100 s时再通入时再通入0.40 mol N0.40 mol N2 2O O4 4，相当于增大压强，平衡逆向移动，相当于增大压强，平衡逆向移动，N N2 2O O4 4的转化率减小。的转化率减小。2.(
39、20152.(2015衡水一模衡水一模) )某温度下，密某温度下，密闭容器中，容器中，发生如下可逆反生如下可逆反应：2E(g) F(g)+xG(g)(2E(g) F(g)+xG(g)(正反正反应放放热) )；若起始；若起始时E E的的浓度度为amolLamolL-1-1，F F、G G的的浓度均度均为0 0，达到平衡，达到平衡时E E的的浓度度为0.5amolL0.5amolL-1-1，若若E E的起始的起始浓度改度改为2amolL2amolL-1-1，F F、G G的的浓度仍度仍为0 0，当达到新的平衡，当达到新的平衡时，下列下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.升高温度升高温度时，
40、正反，正反应速率加快，逆反速率加快，逆反应速率减慢速率减慢B.B.若若x=1x=1，容器体，容器体积保持不保持不变，新平衡下，新平衡下E E的体的体积分数分数为50%50%C.C.若若x=2x=2，容器体，容器体积保持不保持不变，新平衡下，新平衡下F F的平衡的平衡浓度度为0.5amolL0.5amolL-1-1D.D.若若x=3x=3，容器，容器压强强保持不保持不变，新平衡下，新平衡下E E的物的物质的量的量为amolamol【解析】【解析】选选B B。升高温度时，正、逆反应速率都加快，故。升高温度时，正、逆反应速率都加快，故A A错误；若错误；若x=1x=1，则反应前后体积不变，所以在这两
41、种情况下两平衡是等效的，则反应前后体积不变，所以在这两种情况下两平衡是等效的，各相同成分的百分含量都相同，故各相同成分的百分含量都相同，故B B正确；若正确；若x=2x=2，则反应是体积增，则反应是体积增大的可逆反应，若大的可逆反应，若E E的起始浓度改为的起始浓度改为2amolL2amolL-1-1，相当于增大压强，相当于增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以新平衡下平衡向逆反应方向移动，所以新平衡下F F的平衡浓度小于的平衡浓度小于0.5amolL0.5amolL-1-1，故故C C错误；不知道容器的体积，无法计算错误；不知道容器的体积，无法计算E E的物质的量，故的物质的量，故D D错误。
42、错误。【加固【加固训练】1.(20151.(2015益阳一模益阳一模) )在密在密闭容器中容器中进行反行反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)X(g)+3Y(g) 2Z(g)，有关下列，有关下列图象的象的说法正确的是法正确的是( () )A.A.依据依据图a a可判断正反可判断正反应为吸吸热反反应B.B.在在图b b中，虚中，虚线可表示可表示压强强增大增大C.C.若正反若正反应的的H000【解析】【解析】选选C C。图。图a a起始时起始时v(v(正正)=v()=v(逆逆) )，处于平衡状态，升温，处于平衡状态，升温v(v(逆逆) )增增大更多，平衡向逆反应方向移动，正反应方向是放热反应，大更
43、多，平衡向逆反应方向移动，正反应方向是放热反应，A A错误；错误；对于气体分子数不相等的反应，增大压强平衡会发生移动，对于气体分子数不相等的反应，增大压强平衡会发生移动，X X的转化的转化率会变化，而转化率不变，只是达到平衡时间缩短，是加入了催化剂，率会变化，而转化率不变，只是达到平衡时间缩短，是加入了催化剂，B B错误；若正反应的错误；若正反应的H00，升高温度，平衡向吸热即逆反应方向移动，升高温度，平衡向吸热即逆反应方向移动，且且v(v(正正) )、v(v(逆逆) )均增大，均增大，C C正确；该反应正反应是体积减小的反应，正确；该反应正反应是体积减小的反应，升高温度平均摩尔质量减小，而混
44、合气体的总质量不变，则混合气体升高温度平均摩尔质量减小，而混合气体的总质量不变，则混合气体总的物质的量增大，即升温平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动，总的物质的量增大，即升温平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动，逆反应方向是吸热反应方向，逆反应方向是吸热反应方向，D D错误。错误。2.(20152.(2015银川一模川一模) )一定条件下，在体一定条件下，在体积为10 L10 L的密的密闭容器中，容器中，1 mol X1 mol X和和1 mol Y1 mol Y进行反行反应：2X(g)+Y(g) Z(g)2X(g)+Y(g) Z(g)H0pp2 2pp1 1。答案：答案：(1)-99(1)
45、-99+41+41(2)(2)K= = 或或Kp p= = a a反应反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小(3)(3)减小升高温度时，反应减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体为放热反应，平衡向左移动，使得体系中系中COCO的量增大；反应的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生为吸热反应，平衡向右移动，又使产生COCO的的量增大；总结果，随温度升高，使量增大；总结果，随温度升高，使COCO的转化率降低的转化率降低p p3 3pp2 2pp1 1相同相同温度下，由于反应温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提高
46、为气体分子数减小的反应，加压有利于提高COCO的的转化率；而反应转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生为气体分子数不变的反应，产生COCO的量不受压强影的量不受压强影响，故增大压强时，有利于响，故增大压强时，有利于COCO的转化率升高的转化率升高【误区提醒】区提醒】使用化学平衡常数使用化学平衡常数应注意的四个注意的四个问题(1)(1)化学平衡常数只与温度有关，与反化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的物或生成物的浓度无关。度无关。(2)(2)化学平衡常数表示反化学平衡常数表示反应进行的程度，不表示反行的程度，不表示反应的快慢，即化学的快慢，即化学反反应速率快，速率快，K值不一定大。不
47、一定大。(3)(3)平衡常数表达式与方程式的平衡常数表达式与方程式的书写形式有关，写形式有关，对于同一个反于同一个反应，当，当方程式的化学方程式的化学计量数量数发生生变化化时，平衡常数的数，平衡常数的数值及及单位均位均发生生变化，化，当方程式逆写当方程式逆写时，此，此时平衡常数平衡常数为原平衡常数的倒数。原平衡常数的倒数。(4)(4)多种平衡的平衡常数的多种平衡的平衡常数的书写写规则：在相同条件下，如有两个反：在相同条件下，如有两个反应方程式相加或相减得到第三个反方程式相加或相减得到第三个反应方程式，方程式，则第三个反第三个反应方程式的平方程式的平衡常数衡常数为前两个反前两个反应方程式平衡常数
48、之方程式平衡常数之积或之商，即或之商，即K3 3= =K1 1K2 2或或K3 3= = 。【题组过关】关】1.(20151.(2015怀化一模化一模) )在在2525时，密，密闭容器中容器中X X、Y Y、Z Z三种气体的初始三种气体的初始浓度和平衡度和平衡浓度如下表：度如下表：物物质X XY YZ Z初始初始浓度度/molL/molL-1-10.10.10.20.20 0平衡平衡浓度度/molL/molL-1-10.050.050.050.050.10.1下列下列说法法错误的是的是( )( )A.A.反反应达到平衡达到平衡时，X X的的转化率化率为50%50%B.B.反反应可表示可表示为X
49、+3Y 2ZX+3Y 2Z，其平衡常数，其平衡常数值为1 6001 600C.C.增大增大压强强使平衡向生成使平衡向生成Z Z的方向移的方向移动，平衡常数增大，平衡常数增大D.D.改改变温度可以改温度可以改变此反此反应的平衡常数的平衡常数【解析】【解析】选选C C。反应达到平衡时，。反应达到平衡时，X X的转化率为的转化率为 100%= 100%=50%50%，A A正确；由表中的数据可得方程式为正确；由表中的数据可得方程式为X+3Y 2ZX+3Y 2Z，K= = =1 600=1 600，B B正确；增大压强不能改变平衡常数，正确；增大压强不能改变平衡常数，C C错误；改变温度，平错误；改变
50、温度，平衡移动，该反应的平衡常数改变，衡移动，该反应的平衡常数改变，D D正确。正确。2.(20152.(2015益阳一模益阳一模) )已知已知(HF)(HF)2 2(g) 2HF(g)(g) 2HF(g)H00，且平衡体系，且平衡体系的的总质量量(m(m总) )与与总物物质的量的量(n(n总) )之比在不同温度下随之比在不同温度下随压强强的的变化曲化曲线如如图所示。下列所示。下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.温度：温度：T T1 1TT2 2B.B.平衡常数：平衡常数：K(a)=(a)=K(b)(b)vva aD.D.当当 =30 gmol =30 gmol-1-1时，n(HF)
51、n(HF)n(HF)n(HF)2 2=21=21【解析】【解析】选选C C。由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，。由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图象可以看出，当压强不变时，由从图象可以看出，当压强不变时，由T T1 1到到T T2 2， 增大，说明增大，说明n n总总减减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由T T1 1到到T T2 2为降低温为降低温度的过程，即度的过程，即T T1 1TT2 2，A A项错误；由于项错误；由于T T1 1温度较高，升高温度平衡右温度较高，升高温度平衡右移，故温度为移，故温度为T
52、 T1 1时的平衡常数大于温度为时的平衡常数大于温度为T T2 2时的平衡常数，再结合温时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，度不变平衡常数不变知，K(b)(b)K(a)=(a)=K(c)(c)，B B项错误；温度越高，反项错误；温度越高，反应速率越大，压强越大，反应速率越大，故应速率越大，压强越大，反应速率越大，故v vb bvva a，C C项正确；设项正确；设n(HF)n(HF)为为xmolxmol，n(HF)n(HF)2 2 为为ymolymol，当，当 =30 gmol =30 gmol-1-1时，有时，有 =30 =30，解得解得x=yx=y，即，即n(HF)n(HF)n(H
53、F)n(HF)2 2=11=11，D D项错误。项错误。【加固【加固训练】1.(20151.(2015绵阳二模阳二模) )已知反已知反应X(g)+Y(g) R(g)+X(g)+Y(g) R(g)+Q(g)Q(g)的平衡常数与温度的关系如表。的平衡常数与温度的关系如表。830830时，向一个，向一个2 L2 L的密的密闭容容器中充入器中充入0.2 mol X0.2 mol X和和0.8 mol Y0.8 mol Y，反，反应初始初始4 s4 s内内 (X)= (X)=0.005 molL0.005 molL-1-1ss-1-1。下列。下列说法正确的是法正确的是( )( )温度温度/7007008
54、008008308301 0001 0001 2001 200平衡平衡常数常数1.71.71.11.11.01.00.60.60.40.4A.4 sA.4 s时容器内容器内c(Y)=0.76 molLc(Y)=0.76 molL-1-1B.830B.830达平衡达平衡时，X X的的转化率化率为80%80%C.C.反反应达平衡后，升高温度，平衡正向移达平衡后，升高温度，平衡正向移动D.1 200D.1 200时反反应R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡常数的平衡常数K=0.4=0.4【解析】【解析】选选B B。反应初始。反应初始4 s4 s内内 (X
55、)=0.005 molL (X)=0.005 molL-1-1ss-1-1，则，则4 s4 s内内X X的浓度变化量的浓度变化量c(X)= (X)t=0.02 molLc(X)= (X)t=0.02 molL-1-1，由，由X X与与Y Y的浓度变的浓度变化量之比等于化学计量数之比可知，化量之比等于化学计量数之比可知，4 s4 s内内Y Y的浓度变化量的浓度变化量c(Y)=c(Y)=0.02 molL0.02 molL-1-1，Y Y的起始浓度为的起始浓度为0.4 molL0.4 molL-1-1，则，则4 s4 s时容器内时容器内c(Y)=c(Y)=0.38 molL0.38 molL-1-
56、1，A A错误；设平衡时，错误；设平衡时，R R的浓度为的浓度为xmolLxmolL-1-1，建立三段，建立三段式过程分析：式过程分析： X(g) + Y(g) R(g)+Q(g) X(g) + Y(g) R(g)+Q(g)起始起始(molL(molL-1-1) 0.1 0.4 0 0) 0.1 0.4 0 0转化转化(molL(molL-1-1) x x x x) x x x x平衡平衡(molL(molL-1-1) 0.1-x 0.4-x x x) 0.1-x 0.4-x x x则则K(830)=1.0=c(R)c(Q)/c(X)c(Y)=xK(830)=1.0=c(R)c(Q)/c(X)
57、c(Y)=x2 2/(0.1-x)/(0.1-x)(0.4-x)(0.4-x)，解得，解得x=0.08x=0.08，则，则X X的转化率为的转化率为0.08/0.1100%=80%0.08/0.1100%=80%，B B正正确；由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向确；由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，逆反应方向移动，正反应是放热反应，C C错误；正逆反应平衡常数互错误；正逆反应平衡常数互为倒数，故为倒数，故1 2001 200时反应时反应R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡
58、常数的平衡常数K= = =2.5 =2.5，D D错误。错误。2.(20152.(2015衡水一模衡水一模) )容容积均均为1 L1 L的甲、乙两个容器中，分的甲、乙两个容器中，分别充入充入2 mol A2 mol A、2 mol B2 mol B和和1 mol A1 mol A、1 mol B1 mol B，相同条件下，相同条件下，发生下列反生下列反应：A(g)+B(g) xC(g)A(g)+B(g) xC(g)H00。测得两容器中得两容器中c(A)c(A)随随时间t t的的变化如化如图所示，下列所示，下列说法不正确的是法不正确的是( )( )A.x=1A.x=1B.B.此条件下，此条件下，
59、该反反应的平衡常数的平衡常数K=4=4C.C.给乙容器升温可乙容器升温可缩短反短反应达到平衡的达到平衡的时间但不能提高平衡但不能提高平衡转化率化率D.D.甲和乙中甲和乙中B B的平衡的平衡转化率相等化率相等【解析】【解析】选选A A。由题图知，两容器中。由题图知，两容器中A A的转化率相等，说明压强不影响的转化率相等，说明压强不影响平衡的移动，所以平衡的移动，所以x=2x=2，A A错误；甲容器中，平衡时，错误；甲容器中，平衡时，A A的浓度为的浓度为1 molL1 molL-1-1，则，则B B的浓度为的浓度为1 molL1 molL-1-1，C C的浓度为的浓度为2 molL2 molL-
60、1-1，根据，根据平衡常数表达式得平衡常数表达式得K=4=4，B B正确；升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致平衡转化率降低，但能加快反应速率，缩短反应达到平衡所用的导致平衡转化率降低，但能加快反应速率，缩短反应达到平衡所用的时间，时间，C C正确；由甲和乙中正确；由甲和乙中A A的转化率相等知，的转化率相等知，B B的平衡转化率也相的平衡转化率也相等，等，D D正确。正确。【备选考点】考点】等效平衡等效平衡【典例】【典例】(2015(2015泰州二模泰州二模) )臭氧是理想的烟气脱硝臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反，其脱硝反应为2NO2NO2 2(g)+
61、O(g)+O3 3(g) N(g) N2 2O O5 5(g)+O(g)+O2 2(g)(g)，在，在T T温度下，向温度下，向2.0 L2.0 L恒容密恒容密闭容容器中充入器中充入2.0 mol NO2.0 mol NO2 2和和1.0 mol O1.0 mol O3 3，经过一段一段时间后达到平衡。反后达到平衡。反应过程中程中测定的部分数据定的部分数据见表：表：t/st/s0 03 36 612122424n(On(O2 2)/mol)/mol0 00.360.360. 600. 600. 800. 800.800.80下列有关下列有关说法正确的是法正确的是( )( )A.A.反反应在在0
62、 03 s3 s内的平均速率内的平均速率v(NOv(NO2 2)=0.24 molL)=0.24 molL-1-1ss-1-1B.24 sB.24 s后，若保持其他条件不后，若保持其他条件不变，降低温度，达到新平衡，降低温度，达到新平衡时测得得c(Oc(O2 2)=0.44 molL)=0.44 molL-1-1，则反反应的的H00C.C.在在T T温度下，起始温度下，起始时向容器中充入向容器中充入1.0 mol NO1.0 mol NO2 2、0.5 mol O0.5 mol O3 3和和0.50 mol N0.50 mol N2 2O O5 5、0.50 mol O0.50 mol O2
63、2，反，反应达到平衡达到平衡时，压强强为起始起始时的的0.440.44倍倍D.D.在在T T温度下，起始温度下，起始时向容器中充入向容器中充入2.0 mol N2.0 mol N2 2O O5 5和和2.0 mol O2.0 mol O2 2，达，达到平衡到平衡时，N N2 2O O5 5的的转化率大于化率大于20%20%【解析】【解析】选选B B。A A项，项，0 03 s3 s内内v(Ov(O2 2)= =0.06 molL)= =0.06 molL-1-1ss-1-1，v(NOv(NO2 2)=2v(O)=2v(O2 2)=20.06 molL)=20.06 molL-1-1ss-1-1
64、=0.12 molL=0.12 molL-1-1ss-1-1，错误；，错误；B B项，降低温度后，项，降低温度后，n(On(O2 2)=0.44 molL)=0.44 molL-1-12.0 L=0.88 mol2.0 L=0.88 mol，O O2 2的量的量比原平衡时增多，即反应正向移动，所以正反应为放热反应，正确；比原平衡时增多，即反应正向移动，所以正反应为放热反应，正确；C C项，选项中投入量与题干完全等同，所以平衡时与题干也完全相同，项，选项中投入量与题干完全等同，所以平衡时与题干也完全相同，则有则有n(On(O2 2)=n(N)=n(N2 2O O5 5)=0.8 mol)=0.8
65、 mol，n(NOn(NO2 2)=0.4 mol)=0.4 mol，n(On(O3 3)=0.2 mol)=0.2 mol，压，压强之比等于物质的量之比，强之比等于物质的量之比，(0.8+0.8+0.2+0.4)/(1.0+0.5+0.5+0.5)=(0.8+0.8+0.2+0.4)/(1.0+0.5+0.5+0.5)=0.880.88，错误；，错误；D D项，选项中投入量为题干的项，选项中投入量为题干的2 2倍，则相当于加压，平衡倍，则相当于加压，平衡向生成向生成N N2 2O O5 5和和O O2 2的方向转化，所以的方向转化，所以N N2 2O O5 5的转化率小于的转化率小于(2.0
66、-0.82)/(2.0-0.82)/2.0100%=20%2.0100%=20%，错误。，错误。【误区提醒】区提醒】等效平衡的解决思路等效平衡的解决思路(1)(1)解解题思路。思路。“一一边倒倒”原原则。可逆反可逆反应，在条件相同，在条件相同时( (等温等容等温等容) )，若达到等同平衡，其初始状，若达到等同平衡，其初始状态必必须能互能互变，从极限角度看，就是各物，从极限角度看，就是各物质的物的物质的量要相当。因此，的量要相当。因此，可以采用可以采用“一一边倒倒”的原的原则来来处理以下理以下问题：化学平衡等同条件：化学平衡等同条件( (等等温等容温等容) )。“过渡态过渡态”方法。方法。思路：
67、各种反应物的浓度增加相同倍数，相当于增大体系压强，根据思路：各种反应物的浓度增加相同倍数，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况。平衡移动方向来确定转化率的变化情况。(2)(2)等效体系等效体系( (百分含量等效百分含量等效) )。恒温恒容下。恒温恒容下。a.a.反反应前后，气体的化学前后，气体的化学计量数不同量数不同( (即即0)0)，等同等效。，等同等效。 如如N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)起始起始/mol 1 4 0/mol 1 4 0起始起始/mol a b c/mol a b c等效条件：等效条件：a+ c
68、=1a+ c=1b+ c=4b+ c=4b.b.反反应前后，气体的化学前后，气体的化学计量数相同量数相同( (即即=0)=0)，等比等效。，等比等效。同同的起始的起始和起始和起始，其等效条件：，其等效条件：(a+0.5c)/(b+1.5c)= (a+0.5c)/(b+1.5c)= 恒温恒恒温恒压下，一定是等比等效。下，一定是等比等效。【即【即时训练】1.1.在在3 3个个2 L2 L的密的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分分别进行反行反应：3H3H2 2(g)+N(g)+N2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)。按不同方式投入反。
69、按不同方式投入反应物，物，保持恒温、恒容，保持恒温、恒容，测得反得反应达到平衡达到平衡时有关数据如下：有关数据如下：容器容器甲甲乙乙丙丙反反应物投入量物投入量3 mol H3 mol H2 2、2 mol N2 mol N2 26 mol H6 mol H2 2、4 mol N4 mol N2 22 mol NH2 mol NH3 3达到平衡的达到平衡的时间/min/min5 58 8平衡平衡时N N2 2的的浓度度/molL/molL-1-1c c1 11.51.5NHNH3 3的的体体积分数分数w w1 1w w3 3混合气体混合气体密度密度/gL/gL-1-11 12 2下列下列说法不正
70、确的是法不正确的是( )( )A.A.容器乙中反容器乙中反应从开始至达到平衡的反从开始至达到平衡的反应速率速率v(Hv(H2 2)=)=0.3 molL0.3 molL-1-1minmin-1-1B.B.在在该温度下甲容器中反温度下甲容器中反应的平衡常数的平衡常数K= = C.2cC.2c1 11.5 0.750.75，故，故C C错误；由于反应物和生成物都是气体，所以乙中气体质错误；由于反应物和生成物都是气体，所以乙中气体质量是甲的量是甲的2 2倍，两容器体积相等，故倍，两容器体积相等，故D D正确。正确。2.2.向一容向一容积不不变的密的密闭容器中充入容器中充入1 mol N1 mol N
71、2 2O O4 4，建立了平衡，建立了平衡N N2 2O O4 4 2NO2NO2 2，测知知N N2 2O O4 4的的转化率化率为a%a%，在其他条件不，在其他条件不变时再通入再通入1 mol 1 mol N N2 2O O4 4，待重新建立新平衡，待重新建立新平衡时N N2 2O O4 4的的转化率化率为b%b%。a a与与b b的大小关系的大小关系为 ( ) ( )A.abA.abB.abC.a=bC.a=bD.D.无法确定无法确定【解析】【解析】选选B B。假设在新、旧平衡之间有一个中间过程，如图：。假设在新、旧平衡之间有一个中间过程，如图：假设将状态假设将状态的容器的容积扩大为原来
72、的的容器的容积扩大为原来的2 2倍，再加入倍，再加入1 mol N1 mol N2 2O O4 4，即，即构成其他条件不变时与之等效的中间状态构成其他条件不变时与之等效的中间状态，N N2 2O O4 4的转化率相同。将的转化率相同。将状态状态压缩到状态压缩到状态，平衡必逆向移动，平衡必逆向移动，N N2 2O O4 4的转化率必减小。的转化率必减小。化学反应速率和化学平衡有关图象化学反应速率和化学平衡有关图象【典题示例】【典题示例】(2015(2015四川高考四川高考T7)T7)一定量的一定量的COCO2 2与足量的碳在与足量的碳在体积体积可变的恒压密闭容器中可变的恒压密闭容器中反应：反应：
73、C(s)+COC(s)+CO2 2(g) 2CO(g)(g) 2CO(g)，平衡，平衡时，时，体系中气体体积分数与温度的关系体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：如下图所示：已知：气体分压已知：气体分压(p(p分分)=)=气体总压气体总压(p(p总总)体积分数。下列说法正确的体积分数。下列说法正确的是是( )( )A A550 550 时，时，若充入惰性气体若充入惰性气体，v v正正、v v逆逆均减小，平衡不移动均减小，平衡不移动B B650 650 时，时，反应达平衡后反应达平衡后COCO2 2的转化率为的转化率为25.0%25.0%C CT T 时，时，若充入等体积的若充入等体积的CO
74、CO2 2和和COCO，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动D D925 925 时，时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp p= =24.0p24.0p总总B B【审题指指导】抽抽丝剥剥茧溯本求源溯本求源关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移容器的特征是恒容器的特征是恒压密密闭容器容器反反应的特征，正反的特征，正反应是气体体是气体体积增大的反增大的反应图象的特征，象的特征，纵坐坐标是气体体是气体体积分数，横坐分数，横坐标是温度是温度挖掘挖掘图象中的信息：是平衡象中的信息：是平衡时的温度与体的温度与体积分数分数的关系；的关系；4454
75、45时才才发生反生反应等等充入惰性气体，相当于减充入惰性气体，相当于减压关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移 利用利用“三段式三段式”计算计算TT时，平衡体系中，平衡体系中COCO2 2和和COCO的体的体积分数相等，分数相等，则在恒在恒压密密闭容器中同容器中同时充入等体充入等体积的的COCO2 2和和COCO，平衡不移，平衡不移动Kp p的的计算方法和算方法和Kw w的的计算方法算方法类似似【类题通法】通法】1.1.审题。审明各物明各物质的状的状态( (有无固体、液体有无固体、液体) )，明确气体分子数的，明确气体分子数的变化化( (变大、大、变小、不小、不变) )，正反，正反应是吸是
76、吸热还是放是放热。2.2.析题析题找准解题的突破口。找准解题的突破口。3.3.解题解题掌握分析的方法：掌握分析的方法：(1)(1)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v(v(正正) )、v(v(逆逆) )的相对大小；三看化学平衡移动的方向。的相对大小；三看化学平衡移动的方向。(2)(2)先拐先平数值大。在含量先拐先平数值大。在含量( (转化率转化率)时间曲线中，先出现拐点的时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。剂、压强较大
77、等。(3)(3)定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(4)(4)想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。与原理结合，对照得出结论。4.4.检查检查正确解题的保证。正确解题的保证。最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。【即【即时训练】(2015(2015盐城一模城一模) )向甲、乙、丙三个密向甲、乙、丙三
78、个密闭容器中充入一定量的容器中充入一定量的A A和和B B，发生反生反应：A(g)+B(g) 2C(g)A(g)+B(g) 2C(g)。各容器的反。各容器的反应温度、反温度、反应物起始物起始量，反量，反应过程中程中C C的的浓度随度随时间变化关系分化关系分别用下表和下用下表和下图表示：表示：容器容器甲甲乙乙丙丙容容积1 L1 L1 L1 L2 L2 L温度温度T T1 1T T2 2T T2 2反反应物物起始量起始量1 mol A1 mol A2 mol B2 mol B1 mol A1 mol A2 mol B2 mol B4 mol A4 mol A8 mol B8 mol B下列下列说法
79、正确的是法正确的是( )( )A.A.由由图可知：可知：T T1 1TT2 2，且，且该反反应为吸吸热反反应B.TB.T1 1时该反反应的平衡常数的平衡常数K=3.6K=3.6C.C.前前10 min10 min甲、乙、丙三个容器中甲、乙、丙三个容器中A A的反的反应速率：速率：v(A)v(A)甲甲=v(A)=v(A)乙乙v(A)v(A)丙丙D.D.平衡平衡时A A的的质量量m m：m m乙乙mm甲甲mm丙丙【解析】【解析】选选C C。比较甲与乙可知，乙先达到平衡，故温度。比较甲与乙可知，乙先达到平衡，故温度T T1 1TT2 2，温度，温度越高，越高，C C的浓度越低，说明升高温度平衡逆向移
80、动，故该反应为放热的浓度越低，说明升高温度平衡逆向移动，故该反应为放热反应，故反应，故A A错误；由图可知，平衡时甲容器内错误；由图可知，平衡时甲容器内C C的浓度为的浓度为1.5 molL1.5 molL-1-1，则：则： A(g) + B(g) 2C(g) A(g) + B(g) 2C(g)开始开始(molL(molL-1-1) )： 1 2 0 1 2 0变化变化(molL(molL-1-1) )： 0.75 0.75 1.5 0.75 0.75 1.5平衡平衡(molL(molL-1-1) )： 0.25 1.25 1.5 0.25 1.25 1.5T T1 1时该反应的平衡常数时该反
81、应的平衡常数K=1.5=1.52 2(0.251.25)=7.2(0.251.25)=7.2，故，故B B错误；由图错误；由图可知，前可知，前10 min10 min甲容器中甲容器中C C的浓度变化量为的浓度变化量为1.0 molL1.0 molL-1-1，乙容器中，乙容器中C C的浓度变化量为的浓度变化量为1.0 molL1.0 molL-1-1，丙容器中，丙容器中C C的浓度变化量为的浓度变化量为2.0 molL2.0 molL-1-1，故，故v(A)v(A)甲甲=v(A)=v(A)乙乙v(A)v(A)丙丙，故，故C C正确；由图可知，平衡时正确；由图可知，平衡时A A的质量：的质量：m
82、m甲甲mm乙乙mm丙丙，故，故D D错误。错误。【加固【加固训练】1.(20151.(2015龙岩二模岩二模) )甲甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，源的途径之一，该过程的主要反程的主要反应是是CHCH4 4(g)+H(g)+H2 2O(g) CO(g)O(g) CO(g)+ 3H+ 3H2 2(g)(g)其他条件相同，在不同催化其他条件相同，在不同催化剂(、)作用下反作用下反应相同相同时间后，体系中后，体系中COCO含量随反含量随反应温度的温度的变化如化如图所示。下列所示。下列说法正确的是法正确的是 ( ) ( )A.A.相同条件下，催化相同条件下，催
83、化剂催化效率更高催化效率更高B.bB.b点表示上述反点表示上述反应在在对应条件下的平衡状条件下的平衡状态C.C.根据根据图象，无法判断象，无法判断该反反应是否是否为吸吸热反反应D.D.该反反应平衡常数表达式平衡常数表达式为K=c(CO)c=c(CO)c3 3(H(H2 2)/c(CH)/c(CH4 4) )【解析】【解析】选选C C。700700时催化剂时催化剂催化效率低于催化剂催化效率低于催化剂，A A错误；错误；b b点点时时COCO的百分含量低于的百分含量低于c c点，故不是对应条件下的平衡状态，点，故不是对应条件下的平衡状态，B B错误；根错误；根据图象无法判断该反应是否为吸热反应，据
84、图象无法判断该反应是否为吸热反应，C C正确；该反应平衡常数表正确；该反应平衡常数表达式为达式为K=c(CO)c=c(CO)c3 3(H(H2 2)/c(CH)/c(CH4 4)c(H)c(H2 2O)O)，D D错误。错误。2.(20152.(2015三明一模三明一模) )在某一恒温体在某一恒温体积可可变的密的密闭容器中容器中发生如下反生如下反应：A(g)+B(g) 2C(g)A(g)+B(g) 2C(g)H0v()v(逆逆) )B.B.、两两过程达到平衡程达到平衡时，A A的体的体积分数分数C.tC.t2 2时刻改刻改变的条件是向密的条件是向密闭容器中加容器中加C CD.D.、两两过程达到
85、平衡程达到平衡时，平衡常数，平衡常数【解析】【解析】选选C C。根据图象可知。根据图象可知t t1 1时刻反应已经达到平衡状态，正、逆时刻反应已经达到平衡状态，正、逆反应速率相等，反应速率相等，A A错误。错误。t t2 2时刻逆反应速率突然增大，然后逐渐减小，时刻逆反应速率突然增大，然后逐渐减小，但平衡不移动；由于反应前后体积不变，因此改变的条件是加入物质但平衡不移动；由于反应前后体积不变，因此改变的条件是加入物质C C，但平衡是等效的，所以，但平衡是等效的，所以A A的体积分数不变，的体积分数不变，B B错误，错误，C C正确。由于温正确。由于温度不变，因此平衡常数相等，度不变，因此平衡常
86、数相等，D D错误。错误。3.(20153.(2015日照一模日照一模) )向密向密闭容器中充入物容器中充入物质A A和和B B，发生反生反应aA(g)+ aA(g)+ bB(g) cC(g)bB(g) cC(g)。反。反应过程中，物程中，物质A A的含量的含量(A%)(A%)和和C C的含量的含量(C%)(C%)随随温度温度(T)(T)的的变化曲化曲线如如图所示，下列所示，下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.该反反应在在T T1 1、T T3 3温度温度时达到达到过化学平衡化学平衡B.B.该反反应在在T T2 2温度温度时达到达到过化学平衡化学平衡C.C.该反反应的逆反的逆反应是放
87、是放热反反应D.D.升高温度，平衡会向正反升高温度，平衡会向正反应方向移方向移动【解析】【解析】选选B B。T T1 1温度之后温度之后A%A%继续变小，继续变小，C%C%继续增大，继续增大，T T3 3温度之后温度之后A%A%继继续增大，续增大，C%C%继续减小，故继续减小，故T T1 1、T T3 3温度时未达到化学平衡，故温度时未达到化学平衡，故A A错误；错误；T T2 2温度之前温度之前A%A%变小，变小，C%C%从从0 0逐渐增大，而逐渐增大，而T T2 2温度之后温度之后A%A%逐渐增大，逐渐增大，C%C%逐逐渐减小，说明渐减小，说明T T2 2温度之前是反应没有达到平衡状态，故温度之前是反应没有达到平衡状态，故B B正确；正确；T T2 2温度温度时恰好平衡，时恰好平衡，T T2 2温度之后温度之后A%A%逐渐增大，逐渐增大，C%C%逐渐减小，说明逐渐减小，说明T T2 2温度之后温度之后是温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应，温度升高使平是温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应，温度升高使平衡向逆反应方向移动，故衡向逆反应方向移动，故C C、D D错误。错误。
