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第6章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
6.2化學(xué)平衡
一、可逆反應(yīng)
1．可逆反應(yīng)的定義：
在同一條件下，正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能同時進行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)
【要點詮釋】不管反應(yīng)方程式如何書寫，向右方向進行的反應(yīng)叫正反應(yīng)，向左方向進行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)。一個可逆反應(yīng)是2個反應(yīng)組成的體系，含有2個反應(yīng)速率：v(正)和v(逆)來表示各相應(yīng)反應(yīng)的快慢程度，v(正)與v(逆)既相互聯(lián)系又各自獨立。
2．可逆反應(yīng)的特點：
（1）反應(yīng)不能進行到底
（2）在一定條件下反應(yīng)物與生成物同時存在
（3）由正反應(yīng)和逆反應(yīng)2個反應(yīng)組成，正、逆反應(yīng)方向同時進行，分別用v(正)和v(逆)來衡量各自反應(yīng)進行的快慢。
（4）若條件保持一定，最終都會建立一個化學(xué)平衡狀態(tài)。
3．可逆反應(yīng)的表示方法：
可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用“”號代替“===”號
二、化學(xué)平衡
1．化學(xué)平衡的建立
（1）濃度對速率的影響的角度
對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在一定溫度下，將 2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定體積的密閉容器中
濃度 速率變化 v正、v逆關(guān)系
反應(yīng)開始 反應(yīng)物濃度最大 v正最大 v正＞v逆
生成物濃度為0 v逆為0
反應(yīng)進行中 反應(yīng)物濃度逐漸減小 v正逐漸減小 v正＞v逆
生成物濃度逐漸增大 v逆增大
反應(yīng)一段時間(t1)后 反應(yīng)物濃度不再改變 v正不變 v正＝v逆≠0
生成物濃度不再改變 v逆不變
（2）利用速率—時間(v t)圖像分析
2．化學(xué)平衡狀態(tài)的概念：
在一定條件下，當反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)，稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡
【要點詮釋】
①化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達到的或完成的最大限度，即該反應(yīng)進行的限度。化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率
②對于可逆反應(yīng)來說，當處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率達到了最大限度
3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
（1）逆：化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對象是可逆反應(yīng)
（2）等：平衡時，同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等，即：v正＝v逆≠0(實質(zhì))
（3）動：平衡時，反應(yīng)仍在不斷進行，是一種動態(tài)平衡
（4）定：平衡時，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(α)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量()、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)等所有物理量全部恒定
（5）變：外界條件改變時，平衡可能被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡，即發(fā)生化學(xué)平衡移動
三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
1．任何情況下均可作為標志的是：
（1）v(正)=v(逆)
【要點詮釋】
v(正)=v(逆)在一個反應(yīng)中，其含義是指對某一物質(zhì)而言v(生)=v(消)，必須包含兩個方向的速率（即正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率）；同一物質(zhì)，速率相等，不同物質(zhì)，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
（2）各組分濃度(百分含量、物質(zhì)的量、質(zhì)量)不隨時間變化
2．在一定條件下可作為標志的是：
（1）對于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)體系，顏色不再變化。
（2）對于反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng)來說，氣體的總的物質(zhì)的量、平均相對分子質(zhì)量保持不變，以及恒壓下體積不再改變，恒容下壓強不再改變，都可以成為判斷平衡狀態(tài)的標志。
3．不能作為判斷標志的是：
（1）各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度變化或反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比。
（2）有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應(yīng)，若反應(yīng)前后氣體的體積變化為0，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量M和反應(yīng)總壓P不變(恒溫恒容)
（3）對于均為氣體參加或生成的體系，恒容時密度不發(fā)生變化。
4．反應(yīng)類型分析（如下表所示）
對于密閉容器中的反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根據(jù)對化學(xué)平衡狀態(tài)概念的理解，判斷下列各情況是否達到平衡。
可能的情況舉例 是否已達平衡
混合物體系中各成分的含量 各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定 平衡
各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定 平衡
各氣體的體積或體積分數(shù)一定 平衡
總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定 不一定平衡
正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 在單位時間內(nèi)消耗了mmolA，同時生成mmolA，即v(正)=v(逆) 平衡
在單位時間內(nèi)消耗了nmolB，同時生成pmolC 不一定平衡
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 不一定平衡
在單位時間內(nèi)生成了nmolB，同時消耗qmolD 不一定平衡
壓強 壓強不再變化，當m+n≠p+q 平衡
壓強不再變化，當m+n=p+q 不一定平衡
混合氣體的平均相對分子質(zhì)量（） 一定，當m+n≠p+q 平衡
一定，當m+n=p+q 不一定平衡
溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況下，體系溫度一定 平衡
氣體的密度 密度一定 不一定平衡
顏色 反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不變，即有色物質(zhì)的濃度不變 平衡
四、“三段式”突破平衡轉(zhuǎn)化率和物質(zhì)百分含量的計算　
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 轉(zhuǎn)化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx
轉(zhuǎn)化率：α(A)＝×100%，α(B)＝×100%
氣體體積分數(shù)(物質(zhì)的量分數(shù))：φ(A)＝×100% φ(D)＝×100%
五、化學(xué)平衡的移動：
1．概念：
可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，反應(yīng)條件（如濃度、壓強、溫度）改變，使v正和v逆不再相等，原平衡被破壞，一段時間后，在新的條件下，正、逆反應(yīng)速率又重新相等，即v正'=v逆'，此時達到了新的平衡狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡的移動。應(yīng)注意此時v正'≠v正，v逆'≠v逆。
2．平衡發(fā)生移動的根本原因：
V正、V逆發(fā)生改變，導(dǎo)致V正≠V逆。
3．平衡發(fā)生移動的標志：
新平衡與原平衡各物質(zhì)的百分含量發(fā)生了變化。
【要點詮釋】
① 新平衡時：V′正=V′逆，但與原平衡速率不等。
② 新平衡時：各成分的百分含量不變，但與原平衡不同。
③ 通過比較速率，可判斷平衡移動方向：
　 當V正＞V逆時，平衡向正反應(yīng)方向移動；
　　當V正＜V逆時，平衡向逆反應(yīng)方向移動；
　　當V正＝V逆時，平衡不發(fā)生移動。
4．化學(xué)平衡移動原理（勒夏特列原理）：
（1）內(nèi)容：
如果改變影響平衡的條件之一（如：溫度、濃度、壓強），平衡就將向著能夠“減弱”這種改變的方向移動。
【要點詮釋】
①原理的適用范圍是只有一個條件變化的情況（溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度），當多個條件同時發(fā)生變化時，情況比較復(fù)雜。
②注意理解“減弱”的含義：
定性的角度，平衡移動的方向就是能夠減弱外界條件改變的方向。平衡移動的結(jié)果能減弱外界條件的變化，如升高溫度時，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動；增加反應(yīng)物，平衡向反應(yīng)物減少的方向移動；增大壓強，平衡向體積減少的方向移動等。
定量的角度，平衡結(jié)果只是減弱了外界條件的變化而不能完全抵消外界條件的變化量。
③這種“減弱”并不能抵消外界條件的變化，更不會“超越”這種變化。如：原平衡體系的壓強為p，若其他條件不變，將體系壓強增大到2p，平衡將向氣體體積減小的方向移動，達到新平衡時的體系壓強將介于p～2p之間。又如：若某化學(xué)平衡體系原溫度為50℃，現(xiàn)升溫到100℃（其他條件不變），則平衡向吸熱方向移動，達到新平衡時體系溫度變?yōu)?0℃~100℃。
（2）適用范圍：已達平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)
（3）推廣：該原理適用于很多平衡體系：如化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡、絡(luò)合平衡等。
5．影響化學(xué)平衡的外界條件：
（1）濃度：
其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。
【要點詮釋】
由于純固體或純液體的濃度為常數(shù)，所以改變純固體或純液體的量，不影響化學(xué)反應(yīng)速率，因此平衡不發(fā)生移動。所以濃度改變僅適用于溶液或氣體物質(zhì)。
（2）壓強：
其它條件不變時，對于有氣體參加的可逆反應(yīng)：
【要點詮釋】
①若反應(yīng)前、后氣體的物質(zhì)的量（或氣體體積數(shù)）之和不相等：達到平衡后，增大壓強，平衡向氣體體積數(shù)減小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動；
②若反應(yīng)前、后氣體的物質(zhì)的量（或氣體體積數(shù)）相等：達到平衡后，改變壓強，平衡不移動。
（3）溫度：
其它條件不變時，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。
【要點詮釋】
對于可逆反應(yīng)，催化劑同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以使用催化劑化學(xué)平衡不移動。
【小結(jié)】：外界條件對化學(xué)平衡的影響結(jié)果
外界條件對化學(xué)平衡的影響
“僅”改變影響平衡的一個條件 化學(xué)平衡的移動方向 化學(xué)平衡移動的結(jié)果
增大反應(yīng)物濃度 向正反應(yīng)方向移動 反應(yīng)物濃度減小，但比原來大
減小反應(yīng)物濃度 向逆反應(yīng)方向移動 反應(yīng)物濃度增大，但比原來小
增大生成物濃度 向逆反應(yīng)方向移動 生成物濃度減小，但比原來大
減小生成物濃度 向正反應(yīng)方向移動 生成物濃度增大，但比原來小
增大體系壓強 向氣體體積減小的方向移動 體系壓強減小，但比原來大
減小體系壓強 向氣體體積增大的方向移動 體積壓強增大，但比原來小
升高溫度 向吸熱方向移動 體系溫度降低，但比原來高
降低溫度 向放熱方向移動 體系溫度升高，但比原來低
六、外因?qū)Ψ磻?yīng)速率和化學(xué)平衡的影響的比較：
1．對于可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3正反應(yīng)為放熱反應(yīng)， 一定條件下達到平衡，分析如下：
V正 V逆 二者關(guān)系 移動方向 N2 轉(zhuǎn)化率
縮小容積（即加壓） ↑ ↑ V正＞V逆 → ↑
升溫 ↑ ↑ V正＜V逆 ← ↓
定V充入N2（N2濃度增大） ↑ ↑ V正＞V逆 → ↓
定V充入惰性氣體（濃度均不變） — — V正=V逆 — —
定壓充入惰性氣體（相當于擴大容積減壓） ↓ ↓ V正＜V逆 ← ↓
分離出NH3（降低NH3濃度） ↓ ↓ V正＞V逆 → ↑
使用（正）催化劑 ↑ ↑ V正=V逆 — —
注：“↑”表示增大，“↓”表示降低，“—”表示不變
2．對于可逆反應(yīng)H2(g)＋ I2(g)2H I(g) 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，一定條件下達到平衡，分析：
V正 V逆 二者關(guān)系 移動方向 H2 轉(zhuǎn)化率
縮小容積（即加壓） ↑ ↑ V正=V逆 — —
升溫 ↑ ↑ V正＜V逆 ← ↓
定V充入H2（H2濃度增大） ↑ ↑ V正＞V逆 → ↓
定V充入惰性氣體（濃度均不變） — — V正=V逆 — —
定壓充入惰性氣體（相當于擴大容積減壓） ↓ ↓ V正=V逆 — —
分離出H I(g)（降低H I濃度） ↓ ↓ V正＞V逆 → ↑
注：“↑”表示增大，“↓”表示降低，“—”表示不變
【要點詮釋】
上表對相關(guān)知識進行了對比分析，但在解題時還須靈活應(yīng)用。如觀察上表，還可以得出以下規(guī)律：
　　①改變一個影響因素，v正、v逆的變化不可能是一個增大，另一個減小的，二者的變化趨勢是相同的，只是變化大小不一樣（催化劑情況除外）；
　　②平衡向正反應(yīng)方向移動并非v正增大，v逆減小。
七、分析化學(xué)平衡移動問題的一般思路
【要點詮釋】
（1）不要把v正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同；
（2）不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同。
（3）“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響
①恒溫、恒容條件：
原平衡體系 (
充入惰性氣體
)體系總壓強增大 (
)體系中各反應(yīng)成分的濃度不變 (
)平衡不移動
②恒溫、恒壓條件：
(
體積不變的反應(yīng)
平衡不移動。
體積改變的反應(yīng)
平衡向氣體體積增大的方向移動。
)原平衡體系 (
充入惰性氣體
)容器容積增大，體系的分壓減小 (
)各組分的濃度同等倍數(shù)
減小
【典型例題】
類型一：可逆反應(yīng)
例1．當可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3達到平衡后，通入18O2，再次達到平衡時，18O存在于……………………………………………………………………………………………（ ）
A．SO3和O2中 B．SO2和SO3中
C．SO2、O2和SO3中 D．SO2和O2中
例2．下列不屬于可逆反應(yīng)的是…………………………………………………………（ ）
A．N2＋3H22NH3 B．CO2＋H2OH2CO3
C．2NO2N2O4 D．Pb＋PbO2＋2H2SO4 (
充電
放電
)2PbSO4＋2H2O
例3．對于可逆反應(yīng)2A（g）+3B（g）3C（g），在一定條件下，使一定量A和B氣體反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)時，具有的關(guān)系是…………………………………………………（ ）
A．各物質(zhì)濃度之比為[A]：[B]：[C]==2：3：3
B．平衡混合物體積是反應(yīng)開始前的3/5
C．平衡混合物中各物質(zhì)的濃度相等
D．單位時間內(nèi)，若消耗了a mol A物質(zhì)，則時也消耗了1.5a mol C物質(zhì)
例4．對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是……（ ）
A．達到化學(xué)平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若單位時間內(nèi)生成x molNO的同時，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C．達到化學(xué)平衡時，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大
D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
類型二：化學(xué)平衡的建立
例5．對于可逆反應(yīng)達到平衡時，下列說法不正確的是……………………………………（ ）
A．反應(yīng)物與生成物的濃度不再改變 B．正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率均為零
C．各物質(zhì)的組成之比不再改變 D．該條件下的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大
例6．下列說法中不正確的是…………………………………………………………………（ ）
A．當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度
B．當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，這個反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
C．可以通過控制反應(yīng)條件，使2 mol SO2與1 mol O2反應(yīng)生成2 mol SO3
D．化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變條件來改變
類型三：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法
例7．（雙選）在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是……（ ）
A．C的生成速率與C分解的速率相等 B．單位時間內(nèi)生成n molA,同時生3n molB
C．A、B、C的濃度不再變化 D．A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2
例8．（雙選）在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng)：A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是…………………………………………………………（ ）
A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的密度
C．B的物質(zhì)的量濃度 D．氣體的總物質(zhì)的量
例9．一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3達到平衡的標志是…………………………（ ）
A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有三個H－H鍵形成
B．一個N≡N鍵斷裂的同時，有三個H－H鍵斷裂
C．一個N≡N鍵斷裂的同時，有六個N－H鍵斷裂
D．一個N≡N鍵斷裂的同時，有六個N－H鍵形成
例10．可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是………………………………………（ ）
A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)
例11．（雙選）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡的是………………………………………………（ ）
A．2v（NH3）=v（CO2） B．密閉容器中總壓強不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閑容器中氨氣的體積分數(shù)不變
例12．在兩個恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應(yīng)：
(甲)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) (乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g)
現(xiàn)有下列狀態(tài)：
（1）反應(yīng)物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于系數(shù)之比
（2）反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比
（3）速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)
（4）濃度之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)
（5）百分含量之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)
（6）混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
（7）混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
（8）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
（9）體系溫度不再改變的狀態(tài)
（10）壓強不再改變的狀態(tài)
（11）反應(yīng)物的濃度不再改變的狀態(tài)
（12）反應(yīng)物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)
其中能表明(甲)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________________________________；能表明(乙)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____________________________；能表明(甲)、(乙)都達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____________________
類型四：化學(xué)平衡的計算
例13．恒溫下，將a molN2和b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
（1）若反應(yīng)進行到某時刻t時，n1(N2)＝13mol，n1(NH3)＝6mol，計算a的值。
（2）反應(yīng)達到平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標況下)，其中NH3的含量(體積分數(shù))為25%。計算平衡時NH3的物質(zhì)的量　　　　　。
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比(寫出最簡整數(shù)比，下同)，n(始)∶n(平)＝　　　　　　。
（4）原混合氣體中，a∶b＝　　　　　　　　　　。
（5）達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比，α(N2)∶α(H2)＝　　　　　　　。
（6）平衡混合氣體中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝　　　　　　。
例14．在10 L密閉容器中，1 mol A和3 mol B在一定條件下反應(yīng)：A(g)＋xB(g) 2C(g)，2 min后反應(yīng)達到平衡時，測得混合氣體共3.4 mol，生成0.4 mol C，則下列計算結(jié)果正確的是………………………………………………………………………………………………（ ）
A．平衡時，物質(zhì)的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶11∶4
B．x值等于3
C．A的轉(zhuǎn)化率為20%
D．B的平均反應(yīng)速率為0.4 mol·L－1·min－1
例15．在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于……………………………………（ ）
A．5%　　　　 B．10%　 C．15%　　　 D．20%
類型五：化學(xué)平衡的移動
例16．下列各組物質(zhì)的顏色變化，可用勒夏特列原理解釋的是…………………………（ ）
A．新制的氯水在光照條件下顏色變淺
B．H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深
C．氯化鐵溶液加鐵粉振蕩后顏色變淺
D．加入催化劑有利于氨的催化氧化
例17．COCl2 (g) CO (g)+Cl2 (g)；吸熱反應(yīng)，當反應(yīng)達到平衡時，下列措施：①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加CO濃度 ④減壓 ⑤加催化劑 ⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是……………………………………………………………………………（ ）
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
例18．在一定溫度和壓強下，N2＋3H2 (
高溫、高壓
催化劑
) 2NH3合成氨反應(yīng)達到平衡時，下列操作不會使平衡發(fā)生移動的是…………………………………………………………………（ ）
A．恒溫恒壓時充入氨氣 B．恒溫恒容時充入氮氣
C．恒溫恒容時充入氦氣 D．恒溫恒壓時充入氦氣
例19．在某溫度時，反應(yīng) H2(g) + I2(g) 2HI(g) 放熱反應(yīng)，在一帶有活塞的密閉容器中達到平衡，下列說法不正確的是…………………………………………………………（ ）
A．恒溫、壓縮體積，平衡不移動，顏色加深
B．恒壓、充入HI(g)，開始時正反應(yīng)速率減小
C．恒容、充入HI(g)，正反應(yīng)速率減小
D．恒容、充入H2，I2的濃度降低
例20．已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng)，當改變條件使化學(xué)平衡向正向移動時，下列有關(guān)敘述正確的是：……………………………………………………………………………………（ ）
①生成物的百分含量一定增加；②生成物的產(chǎn)量一定增加；③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大；
④反應(yīng)物的濃度一定降低；⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率；⑥使用合適的催化劑
A．①② B．②⑤ C．②③⑤ D．②③④⑤
例21．據(jù)報道，在300℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實：2CO2 (g)+6H2 (g) CH3CH2OH (g)+3H2O (g)，下列敘述錯誤的是……………………………………（ ）
A．使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率
B．反應(yīng)需在300℃進行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率
D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
例22．某溫度下，體積一定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng)：X (g) + Y (g)Z (g) + W (s) ；吸熱反應(yīng)，下列敘述正確的是………………………………………………………………（ ）
A．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大
B．當容器中氣體壓強不變時，反應(yīng)達到平衡
C．升高溫度，平衡逆向移動
D．平衡后加入X，上述反應(yīng)吸收的熱量不變
例23．已知反應(yīng)mX (g) + nY (g) qZ (g)，放熱反應(yīng)，m＋n＞q，在恒容密閉容器中反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是………………………………………………………………（ ）
A．通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動
B．X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍
C．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小
D．增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低
【練習(xí)題】
1．（雙選）在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質(zhì)的下列物理量不再變化時，表明反應(yīng)A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達平衡的是…………………………………………………（ ）
A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的密度
C．B的物質(zhì)的量濃度 D．氣體的總物質(zhì)的量
2．在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) (
高溫、高壓
催化劑
) 2NH3(g)合成氨反應(yīng)，達到平衡后，下列說法正確的是……………………………………………………………………………（ ）
A．N2、H2和NH3的濃度之比為1:3:2
B．N2減少的反應(yīng)速率和NH3減少的反應(yīng)速率之比為1:2
C．氣體體積為初始體積的1/2
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為28
3．一定溫度下，可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)達到平衡的標志是……………（ ）
A．容器內(nèi)每減少1molA2，同時生成2molAB3
B．容器內(nèi)每減少1molA2，同時生成3molB2
C．容器內(nèi)A2、B2、AB3的物質(zhì)的量之比為1:3:2
D．容器內(nèi)A2、B2、AB3的物質(zhì)的量濃度之比為1:1:1
4．一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志………（ ）
A．A、B、C的濃度不再隨時間的變化而變化
B．單位時間生成n molA同時生成3n molB
C．C生成的速率等于A分解的速率的2倍
D．A、B、C的分子數(shù)比為1：2：3
5．在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)達到平衡狀態(tài)的標志是……………………………………………………………………………………………（ ）
①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時間內(nèi)生成a mol A同時生成3a mol B
③A、B、C的濃度不再變化 ④混合氣體的總壓強不再變化
⑤混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 ⑥單位時間內(nèi)消耗a mol C的同時，消耗2/3a mol B
⑦A、B、C、D的分子數(shù)之比為1：3：2：2
A．②⑦ B．②⑤⑦ C．①③④⑦ D．②⑤⑥
6．有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)X (s)+3Y (g) 2Z (g)；放熱反應(yīng)。為了使平衡向生成Z的方向移動，應(yīng)選擇的條件是……………………………………………………………………（ ）
①高溫 ②低溫 ③高壓 ④低壓 ⑤加催化劑 ⑥分離出Z
A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥
7．對于平衡CO2 (g) CO2 (aq)；Q=19.75 kJ·mol―1。為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，應(yīng)采用的方法是…………………………………………………………………………（ ）
A．升溫增壓 B．降溫減壓 C．升溫減壓 D．降溫增壓
8．在密閉容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g)在一定條件下，達到平衡時生成了2/3mol CO2（反應(yīng)為CO+H2O(g)CO2+H2）。其他條件不變，充入的水蒸氣改變?yōu)? mol時，平衡時生成CO2的物質(zhì)的量可能是…………………………………………………………………（ ）
A．0.5 mol 　　　B．0.95 mol　　C．1 mol　　　　D．2/3 mol
9．（雙選）恒溫條件下，把NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當反應(yīng)2NO2N2O4達到平衡后，慢慢壓縮，下列敘述正確的是…………………………………………………………（ ）
A. 體積減半，則壓強為原來的兩倍
B. 平衡向右移動，混合氣體的顏色一定會變淺
C. 體積減半，壓強增大，但小于原來的2倍
D. 平衡向右移動，混合氣體密度增大
10．在一定固定的密閉容器中，放入3mol X(g)和2mol Y(g)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)達平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強比原來增加5%，X的濃度減小1/3，則該反應(yīng)方程式中的n值是…………………………………………（ ）
A．3 B．4 C．5 D．6
11．某溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)A (g)+3B (g) 2C (g)達到平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n (A)∶n (B)∶n (C)=2∶2∶1。保持溫度不變，以2∶2∶1的物質(zhì)的量之比再充入A、B、C，則………………………………………………………………（ ）
A．平衡不移動
B．再達平衡時，n (A)∶n (B)∶n (C)仍為2∶2∶1
C．再達平衡時，C的體積分數(shù)增大
D．再達平衡時，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
12．體積相同的甲乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2、O2，使壓強剛好與外界相等。在相同溫度下，發(fā)生2SO2+O22SO3并達到平衡。在這個過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變。若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為α，則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為（ ）
A．等于α　　　　 B．大于α　　　　 C．小于α　　　　 D．無法確定
13．在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g) nY(g) +Q kJ·mol-1。反應(yīng)達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：
1 L 2 L 3 L
100℃ 1.00 mol·L-1 0.75 mol·L-1 0.53 mol·L-1
200℃ 1.20 mol·L-1 0.90 mol·L-1 0.63 mol·L-1
300℃ 1.30 mol·L-1 1.00 mol·L-1 0.70 mol·L-1
下列說法正確的是……………………………………………………………………（ ）
A．m＞n
B．Q＜0
C．溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少
D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動
14．在一定條件下，向5L密閉容器中充入2molA氣體和1molB氣體，發(fā)生可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，達到平衡時容器內(nèi)B的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L，則A的轉(zhuǎn)化率為（ ）
A．67% B．50% C．25% D．5%
15．有一可逆反應(yīng)為A(g)B(g)，下列各項中，表示已達到平衡的是………………（ ）
A．c(A)=c(B) B．壓強不再發(fā)生變化
C．A與B的體積分數(shù)不再發(fā)生變化 D．A的消耗速率等于B的生成速率
16．一定溫度下恒容的密閉容器中，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是（ ）
A．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等且都為零
B．容器內(nèi)氣體的總壓強不隨時間變化
C．單位時間內(nèi)生成2n mol AB的同時生成n mol B2
D．容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化
17．在密閉容器中充入4molHI，在一定溫度下，當2HI(g)H2(g)+I2(g)達到平衡時，測得生成了0.6molH2，則平衡時混合氣體的總的物質(zhì)的量是……………………………………（ ）
A．4mol B．3.4mol C．2.8mol D．1.2mol
18．在一定條件下，對反應(yīng)P(g)+Q(g)R(g)+2S(g)，下列說法可以說明其已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是…………………………………………………………………………………………（ ）
A．反應(yīng)容器中，P、Q、R、S四者共存
B．P和S的生成速率相等
C．反應(yīng)容器內(nèi)，氣體壓強不隨時間變化而變化
D．S的生成速率是R的生成速率的2倍
19．在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1molX氣體和2 molY氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：
X(g)+2Y(g)2Z(g)此反應(yīng)達到平衡的標志是……………………………………（ ）
A．正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零
B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化
C．容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2
D．單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ
20．將H2和I2以1:1的體積比混合，使其在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g）。當達到平衡時，HI占反應(yīng)混合氣體的20%（體積分數(shù)），則混合氣體中H2所占的體積分數(shù)是………………………………………………………………………………………………（ ）
A．40% B．80% C．10% D．20%
21．將1molN2和3molH2反應(yīng)，達到平衡時，混合氣體中含92%（體積百分含量）的NH3，則H2體積百分含量為…………………………………………………………………………（ ）
A．2% B．3% C．4% D．6%
22．（雙選）在某溫度時將2molA和1molB兩種氣體通入容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) xC(g)，2 min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，經(jīng)測定B的物質(zhì)的量為0.4 mol,C的反應(yīng)速率為0.45 mol·(L·min)-1。下列各項能表明該反應(yīng)達到平衡的是………………（ ）
A．vA正∶vB逆=2∶1 B．混合氣體密度不再變化
C．混合氣體壓強不再變化 D．A的轉(zhuǎn)化率不再變化
23．a(chǎn) mol N2與b mol H2混合，在一定條件下反應(yīng)達到平衡，生成了c mol NH3，則NH3在平衡體系中質(zhì)量分數(shù)為…………………………………………………………………………（ ）
A． B．
C． D．
24．一定條件下，容積固定的密閉容器中，對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3（均不為零），到達平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1 、0.08mol·L-1，則下列判斷不合理的是…………………………………………（ ）
A．c1:c2=1:3
B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2：3
C．達平衡時，容器內(nèi)的壓強不再變化
D．c1的取值范圍為025．對于反應(yīng)N2 +3H22NH3+Q，下列肯定不是該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是……（ ）
A．斷開一個N≡N，同時有六個N-H鍵生成 B．生成氨的速率與分解氨的速率相等
C．N2、H2、NH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化 D．混合氣體總壓不再改變
26．一定條件下，在2SO2+O22SO3平衡體系中，SO2、O2、SO3三種物質(zhì)的濃度分別為2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，則O2的起始濃度可能為…………………………………（ ）
A．0.8mol/L～2.0mol/L B．0～2.0mol/L
C．0～0.8mol/L D．無法確定
27．將1mol N2和3mol H2及催化劑一起充入一密閉容器中，在保持溫度和壓強不變的條件下反應(yīng)達到平衡，測得混合氣體總的物質(zhì)的量為3.6mol。求：
（1）參加反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量；
（2）平衡時H2的物質(zhì)的量。
（3）求N2的轉(zhuǎn)化率和H2的轉(zhuǎn)化率
28．在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)，現(xiàn)取8LSO2和6LO2混合，當反應(yīng)達到平衡后，測得混合氣體的體積減小10%。求：
（1）SO2的轉(zhuǎn)化率；
（2）平衡混合氣體中SO3的體積分數(shù)。
29．在固定體積的容器中發(fā)生反應(yīng)：P(s)+Q(g)R(g)+S(g)其中R有顏色，試分析：(填增大、減小、不變、無法確定)
（1）反應(yīng)過程中混合氣體總物質(zhì)的量隨時間進行________________；
（2）反應(yīng)過程中混合氣體的體積隨時間進行________________；
（3）反應(yīng)過程中混合氣體的壓強隨時間進行________________；
（4）反應(yīng)過程中混合氣體的顏色隨時間進行________________；
（5）反應(yīng)過程中混合氣體的質(zhì)量隨時間進行________________；
（6）反應(yīng)過程中混合氣體的密度隨時間進行________________；
（7）反應(yīng)過程中混合氣體的平均分子量隨時間進行________________.
因此，上述物理量可作為判斷該可逆反應(yīng)達到平衡的標志的是________________.
30．H2(g)+I2(g) 2HI(g)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標志______________。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)時
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變
④單位時間內(nèi)生成n molH2的同時生成2n molHI
⑤單位時間內(nèi)生成n molH2的同時生成n molI2
⑥反應(yīng)速率v(H2) =v(I2)=v(HI)
⑦一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂
⑧溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化
⑨溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化
⑩溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化
條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
31．T℃時，向2 L恒容密閉容器中充入1 mol NO2與2 mol SO2發(fā)生如下反應(yīng)：
NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)+41.8 kJ。
（1）下列能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____________。
a．體系壓強保持不變 b．混合氣體顏色保持不變
c．SO3和NO的體積比保持不變 d．每消耗n mol SO3的同時生成n mol NO2
（2）反應(yīng)進行到20 s 時，測得反應(yīng)速率v(NO）= 0.005 mol·L-1·s-1，則消耗的NO2為___mol。
（3）下列措施能使反應(yīng)加快的是_________（僅改變一個條件）
a．降低溫度 b．縮小容積 c．使用效率更高的催化劑
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），則到達平衡所需時間將_________。
a．延長 b．縮短 c．不變 d．無法確定
32．在373K時，把11.5gN2O4氣體通入體積為500mL的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進行到2s時，NO2含量為0.01mol，進行到60s時達到平衡，此時容器內(nèi)混合氣體密度是氫氣密度的28.75倍。則：
（1）開始2s內(nèi)，以N2O4表示的反應(yīng)速率為__________。
（2）達到平衡時，體系的壓強為開始的多少倍__________。
（3）平衡時還有N2O4__________mol。
33．恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
（1）若反應(yīng)進行到某時刻t時，nt（N2）=13mol，nt（NH3）=6mol，計算a的值。
（2）反應(yīng)達平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標準狀況下），其中NH3的含量（體積分數(shù)） 為25%。計算平衡時NH3的物質(zhì)的量。
原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫出最簡整數(shù)比，下同），
n（始）∶n（平）=________________。
（4）原混合氣體中，a∶b=_________________。
34．將等物質(zhì)的量的A和B，混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)
5 min后測得c(D)=0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5，C的反應(yīng)速率是0.1 mol/(L·min)。
（1）A在5min末的濃度是_______________。
（2）v(B)=_______________。
（3）x=________________。
參考答案
典型例題
例1．C 例2．D 例3．D 例4．A 例5．B 例6．C 例7．AC 例8．BC 例9．AC
例10．C 例11．BC
例12．（2）（6）（8）（9）（10）（11）（12）　
（2）（6）（9）（11）（12）
（2）（6）（9）（11）（12）
例13．①16；②8mol；③5∶4；④2∶3；⑤1∶2；⑥3∶3∶2。
例14．C例15．C例16．A例17．B例18．C例19．C例20．B 例21．B
例22．B例23．B
【練習(xí)題】
1．BC 2．B 3．B 4．A 5．A 6．C 7．D 8．B 9．CD 10．D
11．C 12．B 13．C 14．B 15．C 16．C 17．A 18．C 19．B 20．A21．D
22．AD 23．B 24．B 25．A 26．B 27．
28．35%，22.2%
29．增大，不變，增大，增大，增大，增大，無法確定，134567 30． ③④⑦⑨
31．（1）b； （2）0.2； （3）b、c； （4）b。
32．（1）5×10-3mol/（L·s） （2）1.6 （3）0.05
33．（1）a=16 （2）8mol （3）5：4 （4）2：3
34．（1）0.75mol/L（2）0.05mol/(L·min) （3）x=2

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