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第 48 讲 影响化学平衡的因素
[复习目标] 1.掌握外界条件改变对化学平衡的影响。2.掌握并会运用勒夏特列原理分析平
衡的移动。3.掌握平衡移动与转化率的关系。
考点一 化学平衡的移动
1．化学平衡移动的根本原因
(1)平衡移动的过程
(2)平衡移动与速率的关系
①v正 ＞v逆 ，化学平衡向正反应方向移动；
②v正 ＜v逆 ，化学平衡向逆反应方向移动；
③v正 ＝v逆 ，化学平衡不发生移动。
2．化学平衡移动的重要实验再现
(1)探究浓度对化学平衡的影响
实验一：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN) (红色)，加入较浓的FeCl 溶液或KSCN溶液、少量铁
3 3
粉、KCl固体，通过观察溶液红色的变化，分析平衡移动。
提示 ①加入较浓的FeCl 溶液或KSCN溶液，红色加深，平衡正向移动。②加入少量Fe
3
粉，红色变浅，平衡逆向移动。③加入少量KCl固体，红色几乎不变，平衡不移动。
实验二：Cr O(橙色)＋HO2CrO (黄色)＋2H＋，滴加NaOH溶液或硫酸溶液，通过观察
2 2
溶液颜色的变化，分析平衡移动。
提示 ①滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色，平衡正向移动。②滴加HSO 溶液，溶液
2 4
橙色加深，平衡逆向移动。
(2)探究压强对化学平衡的影响
实验三：2NO (红棕色)NO(无色)
2 2 4
通过压缩体积观察颜色变化，分析平衡移动。
提示 气体的颜色先变深后变浅，最终还是比最初的颜色深。增大压强，平衡向生成 NO
2 4
的方向(气体体积减小的方向)移动。(3)探究温度对化学平衡的影响
实验四：[Cu(H O) ]2＋(蓝色)＋4Cl－[CuCl ]2－(黄色)＋4HO ΔH>0。
2 4 4 2
将分别盛有2 mL 0.5 mol·L－1 CuCl 溶液的两支试管，一支试管先加热，然后置于冷水中，
2
与另一支试管进行对比。
实验步骤 实验现象 结论
在其他条件不变时，升高温度，平
加热试管 溶液由蓝色变为绿色
衡向正反应 ( 吸热 ) 方向移动
在其他条件不变时，降低温度，平
将上述试管置于冷水中 溶液恢复蓝色
衡向逆反应 ( 放热 ) 方向移动
思考 在对CuCl 溶液加热时，为何未看到溶液变为黄色？
2
答案 因为加热时，平衡正向移动，[Cu(H O) ]2＋有部分转化为[CuCl ]2－，[Cu(H O) ]2＋显蓝
2 4 4 2 4
色，[CuCl ]2－显黄色，而二者的混合色为绿色，故看不到黄色。
4
3．化学平衡移动原理——勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向
移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。
一、外因对正逆反应速率与化学平衡移动的影响
1．外界条件对化学平衡的影响是通过改变正、逆反应速率来实现的，其移动方向取决于改
变条件的瞬间v正 和v逆 的相对大小。试完成下表(说明：表中的压强的变化是指通过改变气
体的体积实现的)。
改变条件的瞬间反应速率的变化
条件的改变(假设其他条件不变) 化学平衡的移动
v正 v逆
①增大反应物浓度
②减小反应物浓度
(1)浓度
③增大生成物浓度
④减小生成物浓度
①增大压强
(2)压强
②减小压强
①升高温度
(3)温度
②降低温度
(4)催化剂 使用催化剂
答案 (1)①增大 不变 正向移动 ②减小 不变 逆向移动 ③不变 增大 逆向移动
④不变 减小 正向移动 (2)①增大 增大 向气体体积减小的方向移动 ②减小 减小
向气体体积增大的方向移动 (3)①增大 增大 向吸热反应方向移动 ②减小 减小 向放热反应方向移动 (4)增大 增大 不移动
2．将NO 装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO (g)NO(g)达到平衡后，改变下列一个
2 2 2 4
条件，其中叙述正确的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒压时，充入惰性气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深
答案 C
解析 升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；体积减小
一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，B错误，
C正确；恒温恒压，充入惰性气体，容器体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成
NO 的方向)移动，但NO 气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。
2 2
惰性气体对化学平衡的影响
二、通过图像理解化学平衡移动
3．一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：2SO (g)＋O(g)2SO (g) ΔH＝－198 kJ·mol
2 2 3
－1。
(1)若在t
0
时刻只增大压强(缩小容器的体积)，请在图1中作出v正 、v逆 的变化图像。
答案
(2)请在图2中作出不同温度下(T>T)SO 的转化率随时间变化的示意图。
2 1 2答案
4．(2021·湖南，11改编)已知：A(g)＋2B(g)3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中
充入________发生反应，t 时达到平衡状态Ⅰ，在t 时改变某一条件，t 时重新达到平衡状
1 2 3
态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。t 时改变的条件：____________。
2
答案 一定量的A和B 向容器中加入C
解析 反应从正反应开始，所以为充入一定量的A和B。t 时v 瞬间不变，后不断增大，
2 正
v 是突变后不断减小，故改变的条件是加入C。
逆
考点二 平衡移动与平衡转化率的关系
一、新旧平衡转化率的比较
1．对于以下反应，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)PCl (g)PCl (g)＋Cl(g)
5 3 2
再充入 PCl (g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl (g)的转化率________，
5 5
PCl (g)的百分含量______。
5
(2)2HI(g)I(g)＋H(g)
2 2
再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率__________，HI(g)的
百分含量________。
(3)2NO (g)NO(g)
2 2 4
再充入NO (g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO (g)的转化率________，NO (g)
2 2 2
的百分含量________。(4)mA(g)＋nB(g)pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡________移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化
率都________，体积分数都________；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都________；
③m＋n丁
3答案 D
解析 甲和乙若都是恒温恒压，则两者等效，但乙为绝热恒压，该反应正反应为放热反应，
则温度：甲<乙，温度升高平衡向逆反应方向移动，c(SO )：甲<乙，平衡常数K：甲>乙，
2
A、B项错误；丙和丁若都是恒温恒容，则两者等效，但丁为绝热恒容，则温度：丙<丁，
温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，所用的时间：丙>丁，C项错误；温度升
高平衡向逆反应方向移动，体积分数φ(SO )：丙>丁，D项正确。
3
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
二、外因对多重平衡的影响
4．[2022·河北，16(2)①]工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.CH (g)＋HO(g)CO(g)＋3H(g)
4 2 2
Ⅱ.CO(g)＋HO(g)CO(g)＋H(g)
2 2 2
下列操作中，能提高CH(g)平衡转化率的是__________(填字母)。
4
A．增加CH(g)用量
4
B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g)
D．加入催化剂
答案 BC
解析 增加CH(g)用量可以提高HO(g)的转化率，但是CH(g)平衡转化率减小，A不符合
4 2 4
题意；恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，
反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH(g)平衡转化率，B符合题意；移除CO(g)，减小了
4
反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH(g)平衡转化率，C符
4
合题意；加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH(g)平衡转化率，D不符合题意。
4
5．[2022·湖南，16(1)①]在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的 C(s)和1 mol
HO(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
2
Ⅰ.C(s)＋HO(g)CO(g)＋H(g) ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1
2 2 1
Ⅱ.CO(g)＋HO(g)CO(g)＋H(g) ΔH＝－41.1 kJ·mol－1
2 2 2 2下列说法正确的是__________。
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时H 的体积分数可能大于
2
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
答案 BD
解析 在恒温恒容条件下，平衡时向容器中充入惰性气体不能改变各组分的浓度，因此反应
Ⅰ的平衡不移动，A说法不正确；在反应中固体C转化为气体，气体的质量增加，而容器的
体积不变，因此气体的密度在反应过程中不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反
应体系已达到平衡，B说法正确；若C(s)和HO(g)完全反应全部转化为CO(g)和H(g)，由
2 2 2
C(s)＋2HO(g)CO(g)＋2H(g)可知，H 的体积分数的极值为，由于可逆反应有一定的限
2 2 2 2
度，因此，平衡时H 的体积分数不可能大于，C说法不正确；将炭块粉碎可以增大其与
2
HO(g)的接触面积，因此可加快反应速率，D说法正确。
2
1．(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A．HO 溶液中加入少量MnO 固体，促进HO 分解
2 2 2 2 2
B．密闭烧瓶内的NO 和NO 的混合气体，受热后颜色加深
2 2 4
C．铁钢放入浓HNO 中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
3
D．锌片与稀HSO 反应过程中，加入少量CuSO 固体，促进H 的产生
2 4 4 2
答案 B
解析 MnO 会催化 HO 分解，与平衡移动无关，A项不符合题意；NO 转化为NO 是放
2 2 2 2 2 4
热的可逆反应，升温平衡逆向移动，NO 浓度增大，混合气体颜色加深，B项符合题意；常
2
温下铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，
与平衡移动无关，C项不符合题意；加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使
反应速率加快，与平衡移动无关，D项不符合题意。
2．(2022·海南，8)某温度下，反应CH==CH(g)＋HO(g)CHCHOH(g)在密闭容器中达
2 2 2 3 2
到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正 >v逆 ，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CHCHOH(g)的浓度增大
3 2
C．恒容下，充入一定量的HO(g)，平衡向正反应方向移动
2
D．恒容下，充入一定量的CH==CH(g)，CH==CH(g)的平衡转化率增大
2 2 2 2
答案 C
解析 该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率
增大的幅度大于逆反应，故v >v ，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡
正 逆常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时
CHCHOH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的HO(g)，HO(g)的浓度增大，平衡
3 2 2 2
向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH==CH(g)，平衡向正反应方向移动，
2 2
但是CH==CH(g)的平衡转化率减小，D不正确。
2 2
3．[2023·新课标卷，29(4)]在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分
数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ＝0.75、 ＝0.25，另一种为
＝0.675、 ＝0.225、x ＝0.10。(物质i的摩尔分数：x＝)
Ar i
①图中压强由小到大的顺序为________________，判断的依据是________________。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是________________。
③图1中，当p＝20 MPa、 ＝0.20时，氮气的转化率α＝________________。该温度时，
2
反应N(g)＋H(g)NH (g)的平衡常数K ＝________________(MPa)－1(化为最简式)。
2 2 3 p
答案 ①p ＜p ＜p 合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分
1 2 3
数越大 ②图2 ③33.33%
解析 ①合成氨的反应中，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知，在相同温
度下，反应达平衡时氨的摩尔分数：p ＜p ＜p ，因此，图中压强由小到大的顺序为p ＜p
1 2 3 1 2
＜p 。②该反应为气体分子数减小的反应，在相同温度和相同压强下，惰性气体Ar不利于
3
合成氨，进料组成中含有惰性气体Ar的图是图2。③图1中，进料组成为 ＝0.75、
＝0.25，两者物质的量之比为 3∶1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为 3 mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有：
N(g)＋3H(g)2NH (g)
2 2 3
始/mol 1 3 0
变/mol x 3x 2x
平/mol 1－x 3－3x 2x
当p ＝20 MPa、 ＝0.20时， ＝＝0.20，解得x＝，则氮气的转化率α＝≈33.33%，
2
平衡时N 、H 、NH 的物质的量分别为 mol、2 mol、 mol，其物质的量分数分别为、、，
2 2 3
则该温度下K′ ＝＝(MPa)－2，因此，该温度时反应N(g)＋H(g)NH (g)的平衡常数K ＝＝
p 2 2 3 p
(MPa)－1。
课时精练
1．下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( )
A．红棕色的NO 加压后颜色先变深后变浅
2
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．向含有[Fe(SCN)]2＋的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去
答案 B
解析 A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；C项，
光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；
D项，在该溶液中存在平衡：Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋，向溶液中加入铁粉，Fe3＋会和Fe
发生反应生成Fe2＋，导致Fe3＋浓度降低，平衡向逆反应方向移动，使[Fe(SCN)]2＋(红色)的浓
度降低，故可以用勒夏特列原理解释。
2．反应NH HS(s)NH (g)＋HS(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移
4 3 2
动的是( )
A．温度、容积不变时，通入SO 气体
2
B．移走一部分NH HS固体
4
C．容器体积不变，充入HCl气体
D．保持压强不变，充入氮气
答案 B
解析 A项，2HS＋SO ===3S＋2HO，通入SO 气体使平衡正向移动；C项，NH (g)＋
2 2 2 2 3
HCl(g)===NH Cl(s)，充入HCl气体使平衡正向移动；D项，保持压强不变，充入氮气，平
4
衡向正反应方向移动。3．(2020·浙江7月选考，20)一定条件下：2NO (g)NO(g) ΔH＜0。在测定NO 的相对
2 2 4 2
分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )
A．温度0 ℃、压强50 kPa
B．温度130 ℃、压强300 kPa
C．温度25 ℃、压强100 kPa
D．温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 测定NO 的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结
2
果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，
平衡逆向移动的程度越大，故选D。
4．在水溶液中，CrO呈黄色，Cr O呈橙色，重铬酸钾(K Cr O)在水溶液中存在以下平衡：
2 2 2 7
Cr O＋HO2CrO＋2H＋，下列说法正确的是( )
2 2
A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙色
B．该反应是氧化还原反应
C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度
比原溶液大
D．向体系中加入少量水，平衡逆向移动
答案 C
解析 向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，消耗氢离子，氢离子浓度减小，平衡正向移
动，溶液呈黄色，A错误；反应前后元素的化合价均不发生变化，该反应不是氧化还原反应，
B错误；向该溶液中滴加适量的浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，由于只
能是减弱这种改变，所以再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；向体系中加入
少量水，相当于稀释，平衡正向移动，D错误。
5．(2023·广州实验中学模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO) (g)。
4
230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO) 的沸点为42.2 ℃，固体杂质不
4
参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO) ；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分
4
离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A．升高温度，该反应的平衡常数减小
B．该反应达到平衡时，v生成 [Ni(CO)
4
]＝4v生成 (CO)
C．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D．第二阶段，Ni(CO) 分解率较低
4
答案 A
解析 反应Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO) (g)正反应是一个熵减的自发反应，故可判断该反应是
4放热反应，所以升高温度，该反应的平衡常数减小，A正确；该反应达到平衡时，正、逆反
应速率相等，4v [Ni(CO) ]＝v (CO)，B错误；Ni(CO) 的沸点为42.2 ℃，将粗镍与CO
生成 4 生成 4
反应转化成气态Ni(CO) ，反应温度应选50 ℃，C错误；Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO) (g)的平
4 4
衡常数K＝＝2×10－5，第二阶段反应为Ni(CO) (g)Ni(s)＋4CO(g)，平衡常数K＝＝＝
4
5×104，故Ni(CO) 分解率较高，D错误。
4
6．对于反应NO(g) 2NO (g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1，下列有关说法正确的是( )
2 4 2
A．升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B．若容器体积不变，密度不变时说明该反应达到化学平衡状态
C．其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量NO，新平衡后的值不变
2 4
D．增大体系的压强能提高NO 的反应速率和平衡转化率
2 4
答案 C
解析 升高体系温度，正、逆反应速率都增大，故 A错误；该反应气体总质量不变，容器
体积不变，根据ρ＝可知该反应的气体密度始终不变，故B错误；平衡常数K＝，K只与温
度有关，温度不变，K不变，故C正确；增大体系的压强，平衡逆移，NO 的平衡转化率
2 4
降低，故D错误。
7．某温度下，反应2A(g)B(g) ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某
一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是( )
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b
B．若a＝b，则该反应中可能使用了催化剂
C．若其他条件不变，升高温度，则a＜b
D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
答案 B
解析 A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，使用催化剂，
平衡不移动，a＝b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，
减小压强，平衡逆向移动，a＜b。
8．在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0，t
1
时达到平衡后，在t 时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
2
A．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ＞Ⅱ
B．t 时改变的条件是向密闭容器中加入物质C
2
C．0～t
2
时，v正 ＞v逆D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)
答案 B
解析 反应速率与其物质的量浓度成正比，Ⅰ、Ⅱ达到平衡状态时逆反应速率相等，说明Ⅰ、
Ⅱ达到平衡状态时各物质的物质的量浓度不变，则A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ，故A错误；向
密闭容器中加物质C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡和原平衡相同，符合图像，故
B正确；由题图可知，0～t 时，逆反应速率增大，说明平衡正向移动，即 v ＞v ，t ～t
1 正 逆 1 2
时，逆反应速率不变，说明处于平衡状态，即 v ＝v ，故C错误；化学平衡常数只与温度
正 逆
有关，Ⅰ、Ⅱ温度相同，则其平衡常数相同，故D错误。
9．(2023·河北沧州高三联考)T ℃下，在恒压密闭容器中发生反应：SCl(l，浅黄色)＋
2 2
Cl(g)2SCl (l，红棕色) ΔH＜0。已知SCl 分子中各原子均满足8电子稳定结构，下列
2 2 2 2
说法正确的是( )
A．当单位时间内断裂n mol S—S，同时有n mol Cl 被还原时，说明反应达到平衡状态
2
B．平衡后，升高温度，容器体积减小
C．平衡后，压缩容器体积，容器中黄绿色先变深后变浅，最终气体颜色和原来一样
D．平衡后，增加SCl (l)的物质的量，平衡向正反应方向移动
2 2
答案 C
解析 单位时间内断裂n mol S—S和n mol Cl 被还原都在描述正反应速率，不能作为平衡
2
判据，A项错误；因该反应在恒压密闭容器中进行且ΔH＜0，平衡后，升高温度，平衡逆向
移动，生成Cl ，容器体积增大，B项错误；平衡常数K＝，温度不变，平衡常数不变，即
2
c(Cl )不变，增大压强后c(Cl )先增大后减小，最终与原来一样，C项正确；增加SCl (l)的
2 2 2 2
物质的量，平衡不移动，D项错误。
10．Deacon 催化氧化法将 HCl 转化为 Cl 的反应为 4HCl(g)＋O(g)2Cl(g)＋2HO(g)
2 2 2 2
ΔH，研究发现CuCl (s)催化反应的过程如下：
2
反应ⅰ：2CuCl (s)2CuCl(s)＋Cl(g)
2 2
反应ⅱ：2CuCl(s)＋O(g)2CuO(s)＋Cl(g)
2 2
反应ⅲ：……
下列关于Deacon催化氧化法制Cl 的说法正确的是( )
2
A．反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl 浓度减小
2
B．反应4HCl(g)＋O(g)2Cl(g)＋2HO(g)的ΔH>0
2 2 2
C．由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率
D．推断反应ⅲ应为CuO(s)＋2HCl(g)CuCl (s)＋HO(g)
2 2
答案 D
解析 温度不变，平衡常数不变，K＝c(Cl )，因此反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl 浓度
2 2
不变，A错误；反应4HCl(g)＋O(g)2Cl(g)＋2HO(g)是放热反应，B错误；依据盖斯定
2 2 2
律，用[总反应－(反应ⅰ＋反应ⅱ)]×得反应ⅲ：CuO(s)＋2HCl(g)CuCl (s)＋HO(g)，D
2 2正确；由反应ⅰ、ⅱ、ⅲ知，催化剂CuCl 参加反应，通过改变反应历程，从而提高反应速
2
率，但不影响平衡，改变不了平衡转化率，C错误。
11．如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同
时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡。
下列说法不正确的是( )
A．第一次平衡时，SO 的物质的量左室更多
2
B．气体未反应前，左室压强和右室一样大
C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室
D．第二次平衡时，SO 的总物质的量比第一次平衡时左室SO 的物质的量的2倍多
2 2
答案 D
解析 两室中发生反应2SO (g)＋O(g)2SO (g)，若右室的容积与左室相等，左室和右
2 2 3
室在相同条件下达到的平衡状态相同，含有的SO 物质的量相等，右室在此平衡状态时将体
2
积缩小为原来的，压强增大，平衡向生成SO 的方向移动，SO 物质的量减少，则第一次平
3 2
衡时，SO 的物质的量左室更多，A项正确；通入气体未反应前，左室气体总物质的量为 4
2
mol，右室气体总物质的量为2 mol，左室容积为右室的两倍，温度相同，则左室压强和右
室一样大，B项正确；左室从正反应开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右
室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始压强，左室与右室起始压强相等，
则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C项正确；若在容积为2倍左室容积的容器中起
始充4 mol SO 、2 mol O ，相同条件下达到平衡时SO 的物质的量为左室SO 物质的量的2
2 2 2 2
倍，打开活塞相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入2 mol SO 、1 mol O 、2 mol
2 2
SO (g)、1 mol Ar，相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入4 mol SO 、2 mol O 、
3 2 2
1 mol Ar，相对于2倍左室容积的容器缩小了体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，
SO 物质的量减小，即第二次平衡时，SO 的总物质的量比第一次平衡时左室SO 物质的量
2 2 2
的2倍要少，D项错误。
12．(2023·安徽蚌埠统考模拟)能源的合理开发和利用、低碳减排是人类正在努力解决的大问
题。
(1)在固相催化剂作用下CO 加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
2
主反应：CO(g)＋4H(g)CH(g)＋2HO(g) ΔH＝－156.9 kJ·mol－1
2 2 4 2 1
副反应：CO(g)＋H(g)CO(g)＋HO(g) ΔH＝＋41.1 kJ·mol－1
2 2 2 2
工业合成甲烷通常控制温度为500 ℃左右，其主要原因为_____________________
________________________________________________________________________。
(2)向密闭容器中充入一定量的 CH(g)和NO(g)，保持总压为100 kPa发生反应：CH(g)＋
4 4
4NO(g)2N(g)＋CO(g)＋2HO(g) ΔH<0。当＝1时NO的平衡转化率～、T K下NO的
2 2 2 3平衡转化率～的关系分别如图：
①能表示此反应已经达到平衡的是_________________________________________(填字母)。
A．气体总体积保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T K时NO的平衡转化率～的关系曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，T______(填
3 1
“>”或“<”)T。
2
③在＝1、T K时，CH 的平衡分压为__________________。
2 4
答案 (1)温度低于500 ℃，反应速率小；温度高于500 ℃，对副反应影响较大，化学平衡
向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成 (2)①C ②Ⅱ > ③45 kPa
解析 (2)①该反应前后气体计量数不变，故气体体积也始终不变，混合气体的平均相对分
子质量保持不变，不能证明反应达到平衡，A、B错误；随着反应的进行一氧化氮的量减少，
氮气的量增大，则一直在变化，故不再变化可以证明反应达到平衡，C正确。②由反应
CH(g)＋4NO(g)2N(g)＋CO(g)＋2HO(g)可知，随着增大，即增大NO的投入量，平衡
4 2 2 2
正向移动，CH 的转化率增大而NO的转化率减小，由图示信息可知，曲线Ⅱ表示T K时
4 3
NO的平衡转化率～的关系；升高温度平衡逆向移动，则 NO的平衡转化率减小，由图中曲
线Ⅰ表示＝1时NO的平衡转化率～关系，T越大，则越小，NO的平衡转化率越小，故T＞
1
T。③由图示信息可知，在＝1、T K下，NO的平衡转化率为40%，根据三段式分析可知，
2 2
CH(g)＋4NO(g)2N(g)＋CO(g)＋2HO(g)
4 2 2 2
起始/mol a a 0 0 0
转化/mol 0.1a 0.4a 0.2a 0.1a 0.2a
平衡/mol 0.9a 0.6a 0.2a 0.1a 0.2a
则此时CH 的平衡分压为p(CH)＝×100 kPa＝45 kPa。
4 4
13．(2024·郑州模拟)(1)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C H(g)＋O(g)C H(g)＋HO(g)
3 8 2 3 6 2
ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中 C H 与O 起始物质的量比分别为 2∶1、1∶1、
3 8 2
1∶2、1∶3，平衡时C H 的体积分数[φ(C H)]随温度、的变化关系如图所示。
3 8 3 8①表示＝1∶2的曲线是__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②T____________(填“>”或“<”)T，原因是______________________________
3 4
________________________________________________________________________。
③M点时，O 的转化率是____________(保留三位有效数字)。
2
(2)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CHOH(g)C H(g)＋3HO(g) ΔH，一
3 3 6 2
定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CH OH(g)，平衡时，n(C H)＝0.6 mol，下列说
3 3 6
法正确的是____________(填字母)。
A．HZSM-5能提高该反应的平衡转化率
B．达到平衡时，再向容器中通入1.5 mol CH OH(g)，重新达到平衡时C H 的浓度增大
3 3 6
C．达到平衡后，再通入物质的量均为0.6 mol的CHOH(g)、C H(g)、HO(g)，此时平衡逆
3 3 6 2
向移动
D．若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol CH OH(g)，平衡时，n(H O)＝1.6 mol，
3 2
则ΔH<0
答案 (1)①Ⅱ ②< 该反应是放热反应，C H 与O 起始物质的量比相同时，升高温度，
3 8 2
平衡逆向移动，C H 体积分数增大，故横坐标向左是升高温度，所以 TT>T 恒压条件下，HS的摩尔分数增大，平衡正向移动，最
1 2 3 2
终HS的转化率降低 (3)＜ 在1 000 K，反应①ΔG>0，反应趋势小，反应③ΔG<0，反应
2
趋势大，占主导 (4)1.28×104解析 (1)反应③等于反应①减去反应②，ΔH ＝＋180 kJ·mol－1－(－81 kJ·mol－1)＝＋261
3
kJ·mol－1；A项中都表示正反应，故A不符合题意；该反应是气体分子数变化的反应，恒容
条件下压强不变即达到平衡，故B符合题意；恒容条件又都是气体参与反应，故密度始终
保持不变，故C不符合题意。(2)反应①是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，则 HS的
2
转化率增大，故T>T>T 。(3)在1 000 K，反应①ΔG>0，不易自发，反应③ΔG<0，容易自
1 2 3
发，故反应自发趋势①＜③。(4)设n(H S)＝3 mol，列三段式
2
CH(g)＋2HS(g)CS(g)＋4H(g)
4 2 2 2
初始/mol 3 3 0 0
转化/mol x 2x x 4x
平衡/mol 3－x 3－2x x 4x
达到平衡时，CS 分压与HS的分压相同即有3－2x＝x，解得x＝1，平衡后气体的总物质的
2 2
量为2 mol＋1 mol＋1 mol＋4 mol＋2 mol＝10 mol，则K ＝＝1.28×104。
p
