高二化学选择性必修一 等效平衡

等效平衡
一、等效平衡的含义
1．含义：在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，对于同一可逆反应，以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或中间状态开始)进行的反应，若达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量
．．．．．．．．．．．．．．．(体积分数、
物质的量分数或质量分数)相等
．．，这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)
二、等效平衡的类型和特征
1．恒温恒容(T、V一定)条件下，△n≠0反应的等效平衡(量等等效)
恒温恒容条件下，对于△n≠0即反应前后气体分子数改变的可逆反应(如N 2+3H22NH3)，改变起始时加入物质的物质的量，要与原平衡等效，其条件是：通过化学计量系数比，全部换算成同一半边的物质后，物质的量与原平衡的起始投入量应完全相同。

若不同的起始投入量经“一边倒”全部换算为反应物或生成物后，投入量是相同的，则所形成的平衡状态是完全相同的
对于T、V一定时，△n≠0的反应，形成等效平衡的条件是：起始投入量应完全相同；所形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量(M)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量完全相同，即平衡状态完全相同
2．恒温恒容(T、V一定)条件下，△n=0反应的等效平衡(量比等效)
对于T、V一定时，△n=0的反应，形成等效平衡的条件是：起始投料成比例；所形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、混合气体的平均摩尔质量(M)相同，但各气体的物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)、反应达到平衡时所需的时间(t)不同但成比例
【例1】在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行以下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)。

已知加入1molA和3molB且达到平衡后，生成a molC。

(1)达到平衡时C在反应混合气中的体积分数是(用字母a表示)。

(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molA和6molB，达到平衡后，C的物质的量为mol(用字母a表示)。

此时C在反应混合气中的体积分数(填增大，减小或不变)。

(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molA和8molB，若要求平衡后C在反应混合气中体积分数不变，则还应加入molC。

3．恒温恒压(T、p一定)条件下的等效平衡(量比等效)
恒温、恒压条件下，对于任何可逆反应(不管是△n≠0还是△n=0)，形成等效平衡的条件是：起始投料成比例；所形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、混合气体的平均摩尔质量(M)、物质的量浓度(c)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)相同，但各气体的物质的量(n)、物质的质量(m)、体积(V)不同但成比例
【例2】在一定温度下，把2体积的N2和6体积的H2通入一个带活塞的体积可变的密闭容器中，活塞的
一端与大气相通如图所示。

容器中发生的反应为N2(g)+3H2(g)催化剂
高温高压
2NH3(g)
(正反应放热)，若反应达到平衡后，测得混合气体为7体积。

据此回答下列问题：
(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表起始加入的N2、H2、NH3的体
积，如果反应达到平衡后混合气体的体积及各物质的百分含量仍与上述平衡完
全相同，那么：
①若a=1，c=2，b= ，在此情况下，反应起始时化学平衡将向反应方向进行(填
“正”或“逆”)；
②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为；
(2)在上述装置中，若使平衡后气体体积变为6.5体积，应采取的措施是，理由是
三、解题窍门：解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。

我们常采用“等
价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题
【课后练习】
1．一定温度下，在固定容积的密闭容器中充入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)4C(g)，达到平衡后，C的体积分数为C%；在相同条件下，按下列情况充入物质达到平衡时，C的体积分数也为C%的是
A．1molA、2molC B．4molC C．4molA、2molB D．1molA、1molB 2．在一个体积恒定的密闭容器中，加入2 molA和1 molB，发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达平衡时，C的浓度为W mol/L若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达平衡后，C 的浓度仍为W mol/L的是
A．4molA+2molB B．2molA+1molB+3molC+1molD
C．3molC+1molB D．3molC+1molD
3．一定温度下，在固定容积的密闭容器中充入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)3C(g)，达到平衡后，C的物质的量为n；在相同条件下，按下列情况充入物质达到平衡时，C的物质的量为2n的是A．1molA、2molC B．4molC C．4molA、2molB D．1molA、1molB 4．一定温度、压强下，在固定容积的密闭容器中充入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)3C(g)，达到平衡后，C的体积分数为C%；在相同条件下，按下列情况充入物质达到平衡时，C的体积分数也为C%的是
A．1molA、2molC B．4molC C．4molA、2molB D．1molA、1molB 5．在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)达到平衡时，C的体积分数为m％。

若维持温度、压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m％，则x、y的值分别为A．x=3 y=l B．x=4 y=1 C．x=5 y=1 D．x=2 y=3
6．在一恒定的容器中充入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为C%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为C%，则x值为
A．只能为2B．只能为3C．可能是2也可能是3D．无法确定7．向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H 2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)CO2＋H2。

当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。

若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A．0.5 mol CO＋2 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
B．1 mol CO＋1 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
C．0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.4 mol CO2＋0.4 mol H2
D．0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.5 mol CO2＋0.5 mol H2
8．在密闭容器中发生反应：2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)。

起始时SO2和O2分别为1mol和0.5mol，达到平衡时SO2的转化率为90％。

若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率分别为
A．1mol和20％B．1mol和10％C．0.5mol和20％D．2mol和10％
9．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是
A．保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO3(g)
B．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3(g)
C．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2(g)
D．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar(g)
10．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后，生成x mol HBr，在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时，各组分含量都不变，以下推断正确的是
①a 、b 、c 应满足的关系是4a ＋c ＝2b ②平衡时HBr 为x mol
③a 、b 、c 应满足的关系是a ＋b ＝c ④平衡时HBr 为a ＋b ＋c 2
x mol A ．① B ．①② C ．①④ D ．②③
11．已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。

初始时，两容器的温度、体积相同，两容器中均充入2molSO 2
和lmolO 2，且发生反应为2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)；△H<0；当两容器都达到平衡后，为使两者中的SO 2在平衡混合物中的物质的量分数相同，下列措施中不可行的是
A ．向甲容器中再充人一定量的氦气
B ．向乙容器中再充人2mol 的SO 3气体
C ．适当降低乙容器的温度
D ．缩小甲容器的体积
12．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：H 2(g)＋Br 2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol
H 2和2 mol Br 2达到平衡后，生成了a mol HBr 。

在相同条件下，若起始时加入的H 2、Br 2、HBr 分别为x mol 、y mol 、z mol(均不为0)且保持平衡时，各组分百分含量都不变。

以下推断中一定正确的是 ①x ，y ，z 应满足的关系为：4x ＋z =2y ②达到平衡时HBr 的物质的量为(x+y+z)/3 a mol ③达到平衡时HBr 的物质的量为a mol ④x 、y 、z 应满足的关系为x ＋y =z
A.①②
B.②③
C.③④
D.①②③
13．可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A 和1mol B ，在某
温度下达到平衡时，C 的体积分数为m %；若向容器中充入1mol C ，在同样的温度下达到平衡时，C 的体积分数为n %，则m 和n 的关系正确的是
A ．m >n
B ．m <n
C ．m =n
D ．无法比较
14．恒温恒压下，在容积可变的器皿中，反应2NO 2(g)
N 2O 4(g)达到平衡后，再向容器内通入一定量NO 2，又达到平衡时，N 2O 4的体积分数
A ．不变
B ．增大
C ．减小
D ．无法判断
15．I ．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A(g)＋B(g)C(g)
(1)若开始时放入1molA 和1molB ，到达平衡后，生成a molC ，这时A 的物质的量为 mol 。

(2)若开始时放入3molA 和3molB ，到达平衡后，生成C 的物质的量为 mol
(3)若开始时放入x molA ，2molB 和1molC ，到达平衡后，A 和C 的物质的量分别是ymol 和3a mol ，则x ＝ mol ，y ＝ mol ，平衡时，B 的物质的量 (选填一个编号)
（甲）大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC ，待再次到达平衡后，C 的物质的量分数是
II ．若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应
(5)开始时放入1molA 和1molB 到达平衡后生成b molC 。

将b 与(1)小题中的a 进行比较 (甲)a ＜b (乙)a ＞b (丙)a ＝b (丁)不能比较a 和b 的大小
作出此判断的理由是
16．将4mol SO 2与 2 mol O 2的混合气分别置于容积相等的甲、乙两容器中，发生反应：
2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)；△H<0，在相同温度下，使其均达到平衡状态。

甲是恒压容器，乙是恒容容器。

甲容器达到平衡状态时，测得混合气体的物质的量为4.2mol ；乙容器经50s 达到平衡状态。

(1) 甲容器达到平衡时SO 2的转化率是 ，其所需时间 50s(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)达到平衡状态后，要使甲、乙两容器中SO 2物质的量相等，可采取的措施是 (填字母)
A ．保持温度不变，适当扩大甲容器的容积
B ．保持容积不变，使乙容器升温
C ．保持容积和温度不变，向乙容器中加入适量SO 3(g)
D ．保持容积和温度不变，向甲容器中加入适量SO 3(g)
【课后作业一】
1．在相同温度和压强下，对反应CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：
CO 2 H 2 CO H 2O(g)
甲 a mol a mol 0 mol 0 mol
乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol
丙 0 mol 0 mol a mol a mol
丁 a mol 0 mol a mol a mol
上述四种情况达到平衡后，n (CO)的大小顺序是
A ．乙＝丁>丙＝甲
B ．乙>丁>甲>丙
C ．丁>乙>丙＝甲
D ．丁>丙>乙>甲
2．现有m A(s)＋n B(g)q C(g) ΔH <0的可逆反应，在一定温度下达平衡时，B 的体积分数φ(B)和压强p 的关系如图所示，则有关该反应的下列描述正确的是
A ．m ＋n <q
B ．n >q
C ．x 点的混合物中v 正<v 逆
D ．x 点比y 点的混合物的正反应速率小
3．汽车尾气中NO 产生的反应为N 2(g)＋O 2(g)2NO(g)。

一定条件下，等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化。

下列叙述正确的是
A ．温度T 下，该反应的平衡常数K ＝4（c 0－c 1）2
c 21
B ．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C ．曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D ．若曲线b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH <0
4．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO 2(g)＋O 3(g)N 2O 5(g)＋O 2(g)，若反应在恒容密闭容A B
升高温度，平衡常数减小
0～3 s 内，反应速率为v (NO 2)＝0.2 mol·L －1
C D
t 1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 (O 2)
5．在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X)随时间t 变化的曲线如上图右所示，下列叙述正确的是
A ．该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量
B ．T 2下，在0～t 1时间内，v (Y)＝a －b t 1
mol·L －1·min －1 C ．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
6．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如上图右变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)，根据以上规律判断，下列结论正确的是A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1<T2
C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2<T1 D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1
7．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图左所示。

由图可得出的正确结论是
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
8．如上图右所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅，下列叙述正确的是
A．2NO2N2O4是放热反应B．NH4Cl溶于水时放出热量
C．烧瓶(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大D．烧瓶(3)中气体的压强增大
9．利用反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是
A．降低温度B．增大压强同时加催化剂
C．升高温度同时充入N2 D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
10．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥
11．右图曲线a表示放热反应2X(g)Z(g)＋M(g)＋N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。

若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，不可能采取的措施是
A．升高温度B．X的投入量增加C．加催化剂D．减小容器体积
12．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0。

上图右表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。

下列说法中正确的是A．t2时加入催化剂B．t3时降低了温度
B．t5时增大了压强D．t4～t5时间内转化率一定最低
13．在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，下列选项一定能作为达到平衡状态标志的是A．混合气体的密度不再发生变化
B．反应过程中v(N2)∶v(H2)＝1∶3
C．反应过程中c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
D．单位时间内断开a mol H—H键的同时断开2a mol N—H 键
14．一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①②B．①④C．②③D．③④
15．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时N2的体积分数接近于
A．5%B．10% C．15% D．20%
16．已知在一定条件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1。

向一密闭容器中加入 2 mol SO2和1 mol O2，达平衡时SO2的转化率为90%，放出的热量为Q1；向另一相同容器中加入2 mol SO3，在相同条件下，达平衡时吸收的热量为Q2，则下列关系中正确的是
A．Q＞Q1＞Q2B．Q1＞Q2＞Q C．Q1＞Q＞Q2D．Q1＝Q2＞Q
17．二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol。

一定温度下，容积均为2 L的甲、乙两固定容积的密闭容器中，发生上述反应。

测得有关数据如下表。

下列说法正确的是
容器甲乙
反应物投入量
2 mol
CH3OH(g)
2 mol CH3OCH3(g)、2 mol
H2O(g)
平衡时n(CH3OCH3)/mol 0.8 a 反应物的转化率α2α1
A．α1＋α2>1 B．0.8<a<1.0
C．若甲中反应2 min时达到平衡，则2 min内的平均反应速率v(CH3OH)＝0.2 mol·L－1·min－1
D．甲中达平衡后再加入0.2 mol CH3OH(g)、0.2 mol CH3OCH3(g)和0.4 mol H2O(g)，平衡正向移动18．相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容容器中发生可逆反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) ΔH＝－92.6 kJ·mol－1，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示，下列叙述不正确的是
容器编号起始时各物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化X2Y2XY3
① 1 3 0 放热46.3 kJ
②0.8 2.4 0.4 Q(Q >0)
A3
B．B．容器①、②中达到平衡时各物质的百分含量相同
C．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L－1
D．若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出热量大于46.3 kJ
18．t℃时，将3mol A和1mol B气体通入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应3A(g)＋B(x)xC(g)，2min时反应到达平衡状态(温度不变)，此时容器内剩余了0.8mol B,并测得C的浓度为0.4mol·L-1。

请填写下列空白：
(1)从反应开始到平衡状态，生成C的平均反应速率为_________________
(2) x＝___________
(3)若向原平衡混合物的容器中再充入 a molC, 在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为
n(B)_______
(4)保持温度和容积不变,对原平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡向右移动的是______
A．均减半B．均加倍C．均增加0.4 mol D．均减少0.4 mol
(5)如果上述反应在相同温度和容积的容器中进行，起始加入3 molA和3mol B,达到平衡时A的体积分数
为a%。

其它条件不变时,按下列配比作为起始物质,平衡时A的体积分数大于a%的是(填字母) A .2 molC B．1molA、3molB和4molC C．1mol B和4molC D．6molA和2molBB 19．Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
(1)
(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。

若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝________min－1。

(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。

当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)
【课后作业二】
1．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A．K值不变，平衡可能移动B．K值变化，平衡一定移动
C．平衡移动，K值可能不变D．平衡移动，K值一定变化
2．下列说法正确的是
A．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
B．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
C．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
3．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：
2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×1030
2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)K2＝2×1081
2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92，以下说法正确的是
A．常温下，NO分解产生O2的反应平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80
C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D．以上说法都不正确
4．某温度下某气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c （A ）·c 2（B ）c 2（E ）·c （F ）
，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加。

下列说法中正确的是
A ．增大c (A)、c (B)，K 增大
B ．降低温度，正反应速率增大
C ．该反应的焓变为负值
D ．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)
5．可逆反应：2SO 2＋O 22SO 3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O 2。

下列说法正确的是(K 为平衡常数， Q c 为浓度商)
A ．Q c 不变，K 变大，O 2转化率增大
B ．Q c 不变，K 变大，SO 2转化率减小
C ．Q c 变小，K 不变，O 2转化率减小
D ．Q c 变大，K 不变，SO 2转化率增大
6．反应①Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K 1；反应②Fe(s)＋H 2O(g)FeO(s)＋H 2(g)的平衡常数为K 2。

在不同温度时K 1、K 2的值如下右表。

下列说法正确的是
A ．反应①是放热反应
B ．反应②是放热反应
C ．反应②在973 K 时增大压强，K 2增大
D ．在常温下反应①一定能自发进行
7．容积均为1 L 的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2 mol A 、2 mol B 和1 mol A 、1 mol B ，相同条件下，发生下列反应：A(g)＋B(g)
x C(g) ΔH <0。

测得两容器中c (A)随时间t 的变化如上图左所示，下列说法不正确的是
A ．x ＝1
B ．此条件下，该反应的平衡常数K ＝4
C ．给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D ．D ．甲和乙中B 的平衡转化率相等
8、某温度下，在一个2 L 的密闭容器中加入4 mol A 和2 mol B 进行如下反应：3A(g)＋2B(g)
4C(s)＋D(g)，反应2 min 后达到平衡，测得生成1.6 mol C ，下列说法正确的是
A ．前2 min ，D 的平均反应速率为0.2 mol·L －1·min
－1 B ．此时，B 的平衡转化率是40%
C ．增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变
D ．增加B 的物质的量，平衡向右移动，B 的平衡转化率增大
9．某温度下，在2 L 的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g)
3Z(g)，平衡时，X 、Y 、Z 的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变。

下列叙述不正确的是
A ．m ＝2
B ．两次平衡的平衡常数相同
C ．X 与Y 的平衡转化率之比为1∶1
D ．第二次平衡时，Z 的浓度为0.4 mol·L －1
10．已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH >0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c (M)＝1 mol·L －1，c (N)＝2.4 mol·L －1；达到平衡后，M 的转化
率为60%，此时N 的转化率为__________
(2)若反应温度升高，M 的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c (M)＝4 mol·L －1，c (N)＝a mol·L －
1；达到平衡后，c (P)＝2 mol·L －1，则a ＝__________
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c (M)＝c (N)＝b mol·L －1，达到平衡后，M 的转化率为________
温度(K) K 1 K 2 973 1.47 2.38 1 173 2.15 1.67
【课后作业三】高考题选
1．【2018天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。

已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。

下列有关叙述错误的是
A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C．若反应物增大至2mol，则两种反应物平衡转化率之比不变
D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
2．【2016江苏卷】一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H 2(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
3．（2020·新课标Ⅰ）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
SO2(g)+1
2
O2(g)钒催化剂
−−−−→SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。

回答下列问题：
（1）钒催化剂参与反应的能量变化如下图左所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_______________________________________。

（2）当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa 和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如上图中所示。

反应在5.0MPa、550℃时的α=_________，判断的依据是______________________。

影响α的因素有____________________________。

（3）将组成(物质的量分数)为2m% SO 2(g)、m% O 2(g)和q% N 2(g)的气体通入反应器，在温度t 、压强p 条件下进行反应。

平衡时，若SO 2转化率为α，则SO 3压强为___________，平衡常数K p =___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

（4）研究表明，SO 2催化氧化的反应速率方程为：v=k(′αα
−1)0.8(1−nα')。

式中：k 为反应速率常数，随温度t 升高而增大；α为SO 2平衡转化率，α'为某时刻SO 2转化率，n 为常数。

在α'=0.90时，将一系列温度下的k 、α值代入上述速率方程，得到v~t 曲线，如上图右所示。

曲线上v 最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度t m 。

t<t m 时，v 逐渐提高；t>t m 后，v 逐渐下降。

原因是__________________________。

4．[2019·北京卷]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为H 2和CO 2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。

②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH 4(g)+H 2O(g)
CO(g)+3H 2(g) ΔH 1 ii.CO(g)+H 2O(g)
CO 2(g)+H 2(g) ΔH 2 iii.CH 4(g)
C(s)+2H 2(g) ΔH 3
……
iii 为积炭反应，利用ΔH 1和ΔH 2计算ΔH 3时，还需要利用
__________反应的ΔH 。

③反应物投料比采用n （H 2O ）∶n （CH 4）=4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是
________________（选填字母序号）。

a.促进CH 4转化
b.促进CO 转化为CO 2
c.减少积炭生成
④用CaO 可以去除CO 2。

H 2体积分数和CaO 消耗率随时间变化关系如上图所示。

从t 1时开始，H 2体积分数显著降低，单位时间CaO 消耗率_______（填“升高”“降低”或“不变”）。

此时CaO 消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：____________________________。

【课后作业四】高考题选
5．【2018江苏卷】一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO 2(g )+ O 2(g )2SO 3(g )(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
下列说法正确的是
A ．v 1＜v 2，c 2＜2c 1
B ．K 1＞K 3，p 2＞2p 3
C ．v 1＜v 3，α1(SO 2)＞α3(SO 2)
D ．c 2＞2c 3，α2(SO 3)+α3(SO 2)＜1
6．【2016海南卷】由反应物X 转化为Y 和Z 的能量变化如图所示。

下列说法正确的是
A ．由
反应的ΔH =E 5−E 2 B ．由反应的ΔH <0
C ．降低压强有利于提高Y 的产率
D ．升高温度有利于提高Z 的产率
7．（2020·新课标Ⅱ）天然气的主要成分为CH 4，一般还含有C 2H 6等烃类，是重要的燃料和化工原料。

（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C 物质
C 2H 6(g) C 2H 4(g) H 2(g) 燃烧热ΔH /( kJ·mol −1) -1560 -1411 -286
①ΔH =_________kJ·
mol −1。

②提高该反应平衡转化率的方法有_________、_________。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p )发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。

反应的平衡常数K p =_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH 4−−−→高温C 2H 6+H 2。

反应在初期阶段的速率方程为：r =k ×4CH c ，其中k 为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r 1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r 2，则r 2=_____ r 1。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_________。

A ．增加甲烷浓度，r 增大
B ．增加H 2浓度，r 增大
C ．乙烷的生成速率逐渐增大
D ．降低反应温度，k 减小
8．（2020·新课标Ⅲ）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO 2的热点研究领域。

回答下列问题： （1）CO 2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n (C 2H 4)∶n (H 2O)=__________。

当反应达到平衡时，若增大压强，则n (C 2H 4)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。

（2）理论计算表明，原料初始组成n (CO 2)∶n (H 2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa ，反应达到平衡时，四种。