考点二化学平衡移动
1.化学平衡移动的过程
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。
3.影响化学平衡的因素
(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动
(2)勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温恒容条件
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温恒压条件
原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→
1.(2019·桂林高三质检)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，能提高COCl2转化率的是()
A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥
3.在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)((CH3OH(g)ΔH＜0。
(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是____(填字母)。
A.c(H2)减小B.正反应速率加快，逆反应速率减慢
C.反应物转化率增大D.重新平衡减小
(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________(填字母)。
A.升高温度B.将CH3OH从体系中分离C.充入He，使体系总压强增大
4.在一密闭容器中，反应aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是()
A.平衡向逆反应方向移动B.a＜c＋d
C.物质A的转化率增大D.物质D的浓度减小
考点三应用“等效平衡”判断平衡移动的结果
1.等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
2.等效平衡的判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应：极值等量即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
①2mol1mol0
②0?0??2mol
③0.5mol?0.25mol?1.5mol
④amolbmolcmol
上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为2mol，O2均为1mol，三者建立的平衡状态完全相同。
④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，＋b＝1，即与上述平衡等效。
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应：极值等比即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g)((2SO3(g)
①2mol3mol0
②1mol3.5mol?2mol
③amolbmolcmol
按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则①②中＝，故互为等效平衡。
③中a、b、c三者关系满足：＝，即与①②平衡等效。
(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。
例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)
①1mol1mol0
②2mol2mol1mol
③amolbmolcmol
①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足∶＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。
对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。
(2)2HI(g)((I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。
(3)2NO2(g)((N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。
正反应减小增大正反应不变不变正反应增大减小
1.向一固定体积的密闭容器中通入amolN2O4气体，在密闭容器内发生反应：N2O4(g)((2NO2(g)，达到平衡时再通入amolN2O4气体，再次达到平衡时，与第一次达平衡时相比，N2O4的转化率()
A.不变B.增大C.减小D.无法判断
2.已知H2(g)＋I2(g)((2HI(g)ΔH＜0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，在相同温度下分别达到平衡。现欲使甲中HI平衡时的百分含量大于乙中HI平衡时的百分含量，则应采取的措施是()
A.甲、乙提高相同温度B.甲中加入0.1molHe，乙中不变
C.甲降低温度，乙增大压强D.甲增加0.1molH2，乙增加0.1mol2
3.一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)((CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，均在700℃条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3，下列说法正确的是()
A.2Q1＝2Q2＜Q3
B.容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高
C.容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1考点一化学平衡常数的概念及应用
1.概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。
2.表达式
对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，
K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
如(1)C(s)＋H2O(g)(CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝。
(2)Fe3＋(aq)＋3H2O(l)(Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝。
3.意义及影响因素
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.应用
(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。
Q＜K，反应向正反应方向进行Q＝K，反应处于平衡状态；Q＞K，反应向逆反应方向进行。
(3)判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
1.在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数：
反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)K1
反应②：H2(g)＋CuO(s)((Cu(s)＋H2O(g)K2
反应③：CO(g)＋H2O(g)((CO2(g)＋H2(g)K3
(1)反应①的平衡常数表达式为____________。
(2)反应③的K3与K1、K2的关系是K3＝_______________________________________。
2.在某温度下，N2＋3H2((2NH3的平衡常数为K1，则该温度下，NH3((N2＋H2的平衡常数K3＝____________________________________________________。
.(2018·湖北黄冈调研)已知反应：CH2CHCH3(g)＋Cl2(g)((CH2CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是()
A.图甲中w2＞1
B.图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C.温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
.(2018·南宁二中质检)在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)((2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。反应的平衡常数K1为________。
(2)100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T_______(填“大于”或“小于”)100℃，判断理由是_________________________。
.将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)((NH3(g)＋HI(g)，②2HI(g)((H2(g)＋I2(g)。达到平衡时：c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为_____________________________________。
.氢气是一种清洁能源。可由CO和水蒸气反应制备，其能量变化如下图所示。
(1)该反应为可逆反应。在800℃时，若CO的起始浓度为2.0mol·L－1，水蒸气的起始浓度为3.0mol·L－1，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2mol·L－1，则此反应的平衡常数为________，随着温度升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是________。
(2)某温度下，该反应的平衡常数为K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O(g)和CO(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是________(填字母)。
起始浓度 甲 乙 丙 c(H2O)/mol·L－1 0.010 0.020 0.020 c(CO)/mol·L－1 0.010 0.010 0.020
A.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B.平衡时，甲中和丙中H2O的转化率均是25%
C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.015mol·L－1
D.平衡时，乙中H2O的转化率大于25%
.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)((2CO(g)ΔH＝＋173kJ·mol－1，若压强为pkPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650℃时CO2的平衡转化率为________。
(2)t1℃时平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_________________________________________。
答案(1)大于0.36(2)大于正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
答案20答案(1)1减小(2)CD(1)25%(2)0.5p不Qp＝Kp
1.(2017·海南，11，改编)已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()
A.升高温度，K增大B.减小压强，n(CO2)增加
C.更换高效催化剂，α(CO)增大D.充入一定量的氮气，n(H2)不变
2.(2016·四川理综，6)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
.[2017·全国卷，28(4)]298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)((AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I－)＝2v(AsO)
c.c(AsO)/c(AsO)不再变化
d.c(I－)＝ymol·L－1
②tm时，v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
③tm时v逆________(填“大于”“小于”或“等于”)tn时v逆，理由是____________。
④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
.[2017·全国卷，28(3)]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)((COS(g)＋H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
②在620K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH__________(填“>”“<”或“＝”)0。
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
.[2018·全国卷，28(2)(3)]采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)
2N2O4(g)
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
①已知：2N2O5(g)2N2O4(g)＋O2(g)ΔH1＝－4.4kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH2＝－55.3kJ·mol－1
则反应N2O5(g)2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×kPa·min－1。t＝62min时，测得体系中＝2.9kPa，则此时＝______kPa，v＝______kPa·min－1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是________________________。
④25℃时N2O4(g)((2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步N2O5((NO2＋NO3快速平衡
第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应
第三步NO＋NO3―→2NO2快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高
1.D2.A3.①ac②大于③小于tm时生成物浓度较低④
4.①2.52.8×10－3②>>③B(2)①＋53.1②30.06.0×10－2③大于温度升高，体积不变，总压强升高；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强升高④13.4(3)AC
考点三|化学反应进行的方向
1．自发过程
(1)含义：
在一定条件下，不需要借助于外力作用就能进行的过程。
(2)特点
(3)自发反应
在给定的条件下，无须外界帮助，一经引发即能自动进行的反应。
2．化学反应方向的判据
1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法理解正确的是()
A．所有的放热反应都是自发进行的
B．所有的自发反应都是放热的
C．焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素
D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
2．下列过程属于熵增加的是()
A．一定条件下，水由气态变成液态
B．高温、高压条件下使石墨转变成金刚石
C．将散落的火柴放入火柴盒
D．固态碘升华
3．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1。下列说法正确的是()
A．该反应中熵变小于0，焓变大于0
B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D．判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑
4．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝－2.1809kJ·mol－1，ΔS＝－6.6J·mol－1·K－1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)()
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
(2019课标,28,14分)A．＜0.25 B．0.25C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
（4）Shoichi467℃、489时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和相等、和相等。
(a)=___________kPa·min?1。467℃时和和
(1)大于(2)C
(3)小于2.02COOH+H+H2O?COOH+2H+OH(或H2O?H+OH)
(4)0.0047bcad
3
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