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第 43 讲 化学平衡移动原理及应用
复习目标 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理
论解释其一般规律。2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学平衡的移动
1．概念
在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了
变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这
种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．化学平衡移动的过程
3．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，平衡不发生移动。
(3)v正 ＜v逆 ：平衡向逆反应方向移动。
4．影响化学平衡的外界因素
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
增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
浓度
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(对于有 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
反应前后气体体积改变
气体参加的可 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
逆反应) 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动
升高温度 向吸热反应方向移动
温度
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度地改变v正 、v逆 ，平衡不移动
5.化学平衡中的特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定
的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
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―→体系中各组分的浓度
同倍数减小(等效于减压)
6．勒夏特列原理及应用
1．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v 减小，v 增大( )
放 吸
2．化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大( )
3．向平衡体系FeCl ＋3KSCNFe(SCN) ＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶
3 3
液的颜色变浅( )
4．对于2NO (g)NO(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的
2 2 4
颜色变浅( )
5．C(s)＋CO(g)2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率 v(CO)和CO
2 2 2
的平衡转化率均增大( )
6．只要v 增大，平衡一定正向移动( )
正
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×一、温度、压强对化学平衡移动的影响
1．对于一定条件下的可逆反应
甲：A(g)＋B(g)C(g) ΔH＜0
乙：A(s)＋B(g)C(g) ΔH＜0
丙：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＞0
达到化学平衡后，只改变一种条件，按要求回答下列问题：
(1)升温，平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙
________；丙________。此时反应体系的温度均比原来____(填“高”或“低”)。混合气体
的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙
________；丙________。
答案 向左 向左 向右 高 减小 减小 不变
(2)加压，使体系体积缩小为原来的
①平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙
________；丙________________________________________________。
②设压缩之前压强分别为p 、p 、p ，压缩后压强分别为p′ 、p′ 、p′ ，则p 与
甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲
p′ ，p 与p′ ，p 与p′ 的关系分别为甲________；乙________；丙________。
甲 乙 乙 丙 丙
③混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，
下同)；乙________；丙________。
答案 ①向右 不移动 不移动 ②p ＜p ′＜2p p ′＝2p p ′＝2p ③增大
甲 甲 甲 乙 乙 丙 丙
不变 不变
二、惰性“气体”对化学平衡移动的影响
2．在密闭容器中，反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，试回答下列
问题：
(1)若保持体积不变，通入氦气，则平衡________移动。
(2)若保持压强不变，通入氦气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为________。
答案 (1)不 (2)x＋y＜z
三、虚拟“中间态”法判断平衡移动的结果
3．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)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
答案 正反应 减小 增大
(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的分解率_____，HI的百分含量
______。
答案 正反应 不变 不变(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__________，
2 2
NO (g)的百分含量________。
2
答案 正反应 增大 减小
(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，又该反应的正反应为放热反
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>
2
乙，故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，到达平衡的时间越短，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)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
考点二 工业合成氨
下图是工业合成氨的工艺，根据流程解答下列问题：
(1)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其热化学方程式如下：N(g)＋3H(g)2NH (g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，结合反应的化学方程式分析哪些措施可以
2 2 3
提高合成氨的反应速率？哪些措施可以提高氮气或氢气的转化率？
提示 升高温度、增大压强、增大反应物的浓度、使用催化剂等，都可以使合成氨的反应速
率增大；降低温度、增大压强、增大反应物浓度或减小生成物浓度等有利于提高氮气或氢气
的转化率。
(2)工业合成氨中，使用铁触媒作催化剂。
①铁触媒加快化学反应速率的原因是什么？
提示 使用铁触媒作催化剂改变了反应历程，降低了反应的活化能，提高了活化分子的百分
数，有效碰撞次数增加，反应速率加快。
②铁触媒能提高氢气的平衡转化率吗？ 简述理由。
提示 不能。因为催化剂对化学平衡无影响。
③铁触媒能提高反应混合物中氨的体积分数吗？
提示 能。因为实际合成氨过程为非平衡状态下进行，反应速率大，单位时间里生产的氨气
的量多。
(3)合成氨时选择500 ℃而不采用常温主要考虑什么因素？
提示 考虑速率因素，500 ℃时催化剂的催化活性最好。
(4)合成氨时一般采用的压强为10～30 MPa的原因是什么？
提示 合成氨时增大压强尽管可以同时提高反应速率和反应物的转化率。但是，压强越大，
对材料的强度和设备的要求也越高，增加生产投资将降低综合经济效益。故一般采用的压强
为10～30 MPa。
(5)合成氨工业中，为提高反应物的转化率，还采取哪些措施？
提示 使氨气变成液氨并及时分离，分离后的原料气循环使用。
一、合成氨工业适宜条件的选择
1．合成氨反应达到平衡时，NH 的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析
3
合成氨工业最有前途的研究方向是( )
A．提高分离技术
B．研制耐高压的合成塔
C．研制低温催化剂D．探索不用N 和H 合成氨的新途径
2 2
答案 C
解析 由题图可知，NH 的体积分数随着温度的升高而显著下降，故要提高NH 的体积分数，
3 3
必须降低温度，但目前所用催化剂铁触媒的活性最高时的温度为 500 ℃，故最有前途的研
究方向为研制低温催化剂。
2．N 和H 生成NH 的反应为N(g)＋H(g)NH (g) ΔH(298 K)＝－46.2 kJ·mol－1
2 2 3 2 2 3
在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)：
化学吸附：N(g)→2N*；H(g)2H*
2 2
表面反应：N*＋ H*NH*；NH*＋ H*NH；NH＋H*NH
脱附：NHNH (g)
3
其中， N 的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 请回答：
2
(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有______(填字母)。
A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂
(2) 为各组分的平衡分压，如 p为平衡总压， 为平衡系统
中氨气的物质的量分数，N 、H 起始物质的量之比是1∶3，反应在恒定温度和总压强p(单
2 2
位是Pa)下进行，NH 的平衡产率是w，用分压代替物质的浓度计算平衡常数为K ，K ＝
3 p p
________。
答案 (1)AD (2)
解析 各组分的平衡分压，如 p为平衡总压， 为平衡系
统中氨气的物质的量分数，N 、H 起始物质的量之比是1∶3，反应在恒定温度和总压强
2 2
p(单位是Pa)下进行，NH 的平衡产率是w，
3
N(g) ＋ H(g)NH (g)
2 2 3
起始/mol
转化/mol w w
平衡/mol － －w w
K ＝ ＝。
p
二、多因素对化学平衡的影响
3．一定条件下，反应：6H(g)＋2CO(g)C HOH(g)＋3HO(g)的数据如图所示。
2 2 2 5 2下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0
B．达平衡时，3v正 (H
2
)＝v逆 (CO
2
)
C．b点对应的平衡常数K大于c点
D．a点对应的H 的平衡转化率为90%
2
答案 D
解析 升高温度，CO 的转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，A项错
2
误；达平衡时，v (H )＝3v (CO)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数
正 2 逆 2
小，C项错误。
4．工业上用丁烷催化脱氢制备丁烯：C H (g)C H(g)＋H(g)(正反应吸热)，将丁烷和氢
4 10 4 8 2
气以一定的配比通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，反应的平衡转化率、
产率与温度、投料比有关。下列判断不正确的是( )
A．由图甲可知，x小于0.1
B．由图乙可知，丁烯产率先增大后减小，减小的原因是氢气是产物之一，随着增大，逆反
应速率减小
C．由图丙可知，产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高平衡正向移
动
D．由图丙可知，丁烯产率在590 ℃之后快速降低的主要原因是丁烯高温分解生成副产物
答案 B
解析 增大压强，平衡逆向移动，则丁烯的平衡转化率减小，结合图像可知，x小于0.1，A
项正确；加入氢气，平衡逆向移动，丁烯产率上升的可能原因是通入的 H 对催化剂有活化
2
作用，减小的原因是氢气是产物之一，而随着增大，逆反应速率增大，B项错误。1．(2021·辽宁1月适应性测试，7)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到
平衡：
①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g) ΔH<0
1
②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g) ΔH>0
2
下列叙述错误的是( )
A．加入适量Z，①和②平衡均不移动
B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动
C．降温时无法判断Q浓度的增减
D．通入Y，则N的浓度增大
答案 B
解析 Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不
影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发
生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，但
两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应
①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。
2．(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1 mol A和3 mol B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
1 2 3
到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．t 时改变的条件：向容器中加入C
2
C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D．平衡常数K：K(Ⅱ)φ(Ⅰ)，C错误；平衡常
数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。
3．(2020·浙江7月选考，18)5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl 溶液发生反
3
应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
2
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO 固体，平衡逆向移动
4
D．该反应的平衡常数K＝
答案 D
解析 加入苯，振荡，苯萃取了I ，水溶液中的c(I)减小，平衡正向移动，A正确；反应开
2 2
始时n(KI)＞n(FeCl )，反应中KI过量，经苯两次萃取分离后，水溶液中 c(I)很小，加入
3 2
KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3＋，证明该反应是可逆反应，存在一定限度，
B正确；加入FeSO 固体，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，C正确；该反应在溶液中进行，平
4
衡常数K＝，D错误。
4．(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。
5．(2020·海南，6)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反
应：CO(g)＋NO(g)CO(g)＋N(g) ΔH＝－374.3 kJ·mol－1 K＝2.5×1060，反应速率较小。
2 2
有关该反应的说法正确的是( )
A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B．增大压强，平衡将向右移动，K＞2.5×1060
C．升高温度，既增大反应速率又增大K
D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
答案 D
解析 平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排
入大气之前没有反应完全，故A错误；平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；选用适宜催
化剂可加快反应速率，使尾气的排放值达到尾气排放标准，故D正确。
课时精练
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中有下列平衡：Br ＋HOHBr＋HBrO，当加入少量AgNO 溶液后，溶液的颜色
2 2 3
变浅
B．对于反应：2HI(g)H(g)＋I(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
2 2
C．反应：CO(g)＋NO (g)CO(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
2 2
D．对于合成NH 的反应，为提高NH 的产率，理论上应采取低温措施
3 3
答案 B
解析 加入少量AgNO 溶液，HBr与AgNO 反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移
3 3
动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H(g)＋I(g)是反应前后气体
2 2
分子总数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I)增大，导致平衡体
2
系的颜色变深，故B不能用勒夏特列原理解释；反应 CO(g)＋NO (g)CO(g)＋NO(g)的
2 2
ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，
降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH ，D可以用勒夏特列原理解释。
3
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 气体使反应正向移动；B项，增减固体的
2 2 2 2
量不影响平衡；C项，NH (g)＋HCl(g)===NH Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项，
3 4
保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。
3．对于可逆反应4NH (g)＋5O(g)4NO(g)＋6HO(g)，下列叙述正确的是( )
3 2 2
A．达到化学平衡时，4v正 (O
2
)＝5v逆 (NO)
B．若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH ，则反应达到平衡状态
3
C．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是2v正 (NH
3
)＝3v逆 (H
2
O)
答案 A解析 4v (O )＝5v (NO)，表示正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A正
正 2 逆
确；若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH ，都表示反应正向进行，不能说
3
明达到平衡状态，B错误；达到化学平衡时，若增大容器容积，则物质的浓度减小，正、逆
反应速率均减小，C错误；正确的化学反应速率关系是3v (NH )＝2v (H O)，D错误。
正 3 逆 2
4．反应2SO (g)＋O(g)2SO (g) ΔH＜0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列
2 2 3
条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t
1
：v正 ＝v逆 ；
t 时改变条件，t 时重新建立平衡)( )
1 2
答案 C
解析 增加O 的浓度，v 增大，v 瞬间不变，A正确；增大压强，v 、v 瞬间都增大，
2 正 逆 正 逆
v 增大的倍数大于v ，B正确；升高温度，v 、v 瞬间都增大，C错误；加入催化剂，
正 逆 正 逆
v 、v 同时同倍数增大，D正确。
正 逆
5．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H(g)CHOH(g)，在其他条件不变的
2 3
情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是( )
A．平衡常数K＝
B．该反应在T 时的平衡常数比T 时的小
1 2
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T 变到T，达到平衡时增大
1 2
答案 D
解析 A项，因该反应中氢气前的系数为2，则该反应的平衡常数K＝，错误；B项，由图
像可知，反应从T 到T 时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数的计算式可知T 时的平衡
2 1 1
常数比T 时的大，错误；C项，由图像可知在T 温度下反应先达到平衡，反应速率较T 快，
2 2 1
则有T ＞T ，温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于
2 1A点的反应体系从T 变到T 的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H )增大，而c(CHOH)
1 2 2 3
减小，达到平衡时应该增大，正确。
6．一定量混合气体在一体积可变的密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)。该反应达
到平衡后，测得A气体的浓度为0.5 mol·L－1。在恒温下将密闭容器的体积扩大到原来的2
倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为0.3 mol·L－1，则下列叙述正确的是( )
A．平衡向正反应方向移动
B．x＋yz，C的体积分数降低，B的转化率降低。
7．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：
X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新
平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项 改变条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强 X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小
答案 A
解析 升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡正向移动，
但容器的体积减小，X的浓度变大，B项错误；充入一定量Y，X的转化率增大，而Y的转
化率减小，C项错误；使用适当的催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡，X的体积分
数不变，D项错误。
8．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH＞0，平衡移动关系如图
所示。下列说法正确的是( )
选项 压强 纵坐标
A p＜p C的物质的量浓度
1 2
B p＞p B的转化率
1 2C p＜p 混合气体的平均摩尔质量
1 2
D p＞p A的质量分数
1 2
答案 B
解析 p ＜p ，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，故A选项错误；p ＞
1 2 1
p ，随压强的增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故B选项正确；p ＜p ，压强增大，
2 1 2
平衡正向移动，混合气体平均摩尔质量增大，故 C选项错误；p ＞p ，随压强的增大，平衡
1 2
正向移动，A的质量分数减小，故D选项错误。
9．下列关于可逆反应A(？)＋2B(s)C(g) ΔH<0，叙述正确的是( )
A．当反应达到平衡之后，气体摩尔质量不变，则反应达到平衡状态
B．平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小
C．平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中C的体积分数可能减小
D．平衡后，恒温恒容下，通入气体C，气体C的浓度可能不变
答案 D
解析 若A不是气体，气体摩尔质量一直不变，不能判断是否是平衡状态，故A错误；若
A不是气体，温度不变，平衡常数不变，气体 C的浓度不变，密度也不变，若A是气体，
气体化学计量数相等，平衡不移动，密度减小，故B错误；若A不是气体，C的体积分数
可能一直是100%，若A是气体，降低温度，平衡正向移动，C的体积分数增加，故C错误；
若A不是气体，恒温恒容下，平衡常数不变，气体C的浓度不变，故D正确。
10．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)mZ(g) ΔH<0。反应过程中，X、Y、Z的
物质的量随时间的变化如图所示，则t 时刻改变的条件可能是( )
1
A．升高温度 B．加入更高效的催化剂
C．增大压强 D．加入一定量的Z
答案 A
解析 正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Z的物质的量减少，X或Y
的物质的量增大，符合图像，A正确；使用催化剂不影响化学平衡的移动，不符合图像，B
错误；由题图知，反应达到平衡时，Δn(X或Y)＝a mol，Δn(Z)＝2a mol，即m＝2，反应
前后气体物质的化学计量数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，不符合图像，C错误；
加入一定量的Z，t 时，Z的物质的量应增大，不符合图像，D错误。
1
11．某实验小组研究温度对化学反应H(g)＋I(g)2HI(g)的影响，在其他条件相同时，将
2 2
1 mol H (g)和1 mol I (g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时
2 2间(min)变化的实验数据如下：
时间 0 20 40 60 80 100
HI(g)的物 T 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80
1
质的量分数 T 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75
2
下列说法正确的是( )
A．T 温度下，0～20 min内，H 的平均反应速率为0.012 5 mol·L－1·min－1
1 2
B．在T 温度下，该反应有可能在70 min时已达到平衡状态
1
C．由表中数据推测，T>T
1 2
D．由表中数据可知，温度越高，H(g)与I(g)的反应限度越大
2 2
答案 A
解析 T 温度下，0～20 min内，HI的物质的量分数为0.50，反应前后气体的物质的量不变，
1
则说明生成1 mol HI，消耗了0.5 mol氢气，H 的平均反应速率为＝0.012 5 mol·
2
L－1·min－1，选项A正确；由表中数据分析可知，在T 温度下，该反应在70 min时没有达到
1
平衡状态，选项B错误；T 温度下，反应更快达到平衡，其他条件不变的情况下，这是受
2
温度影响，从而可推断T>T ，选项C错误；T>T ，温度越大H(g)与I(g)的反应限度越小，
2 1 2 1 2 2
选项D错误。
12．燃煤会产生CO、CO、SO 等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：
2 2
Ⅰ.CaSO (s)＋CO(g)CaO(s)＋SO (g)＋CO(g) ΔH＝＋281.4 kJ·mol－1
4 2 2 1
Ⅱ.CaSO (s)＋CO(g)CaS(s)＋CO(g) ΔH＝－43.6 kJ·mol－1
4 2 2
(1)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入 CaSO(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅰ，下列能
4
说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
a．容器内的压强不发生变化
b．v正 (CO)＝v正 (CO
2
)
c．容器内气体的密度不发生变化
d．n(CO)＋n(CO)＝1 mol
2
(2)一定温度下，体积为1 L的容器中加入CaSO(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，测得CO
4 2
的物质的量随时间变化如图中曲线A所示：
①在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝___________________________________。
②曲线B表示过程与曲线A相比，改变的反应条件可能为________(答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO 的体积分数，可采取的措施为______________________________。
2
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中加入 CaSO(s)和1 mol CO，下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ
4同时发生的是________(填字母)。
a．反应后气体能使品红褪色
b．反应过程中，CO的体积分数逐渐减小
c．反应体系达到平衡之前，SO 和CO 两种气体的浓度之比随时间发生变化
2 2
d．体系压强逐渐增大
答案 (1)ac (2)①0.45 mol·L－1·min－1 ②加入催化剂(或增大压强) ③降低温度 (3)c
解析 (1)反应Ⅰ反应前后气体体积不相等，则容器内的压强不发生变化，可说明达到平衡
状态，故a正确；v (CO)、v (CO)都表示正反应速率，两者相等不能说明反应达到平衡状
正 正 2
态，故b错误；有固体参加反应，则容器内气体的密度不发生变化，可说明达到平衡状态，
故c正确；由碳原子守恒可知，始终有n(CO)＋n(CO)＝1 mol，不能说明反应达到平衡状态，
2
故d错误。
(2)①一定温度下，体积为1 L的容器中加入CaSO(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，图中2
4
min时达到平衡状态，二氧化碳的物质的量为 0.9 mol，达到平衡状态消耗一氧化碳的物质
的量为0.9 mol，在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝＝0.45 mol·L－1·min－1。②曲线B表
示过程与曲线A相比，曲线斜率增大，反应速率增大，改变的反应条件可能为加入催化剂
或增大压强。③反应Ⅱ是体积不变的放热反应，若要提高反应体系中CO 的体积分数，需要
2
使平衡正向移动，降低温度反应正向进行。(3)反应后气体能使品红褪色，只能说明生成了
SO ，可能只发生反应Ⅰ，故a错误；CO的体积分数逐渐减小，也可能只发生反应Ⅰ，故b
2
错误；压强逐渐增大，说明气体物质的量增多，反应Ⅰ一定发生，不能确定反应Ⅱ是否发生，
故d错误。
13．(1)向甲、乙两个均为1 L的密闭容器中，分别充入5 mol SO 和3 mol O ，发生反应：
2 2
2SO (g)＋O(g)2SO (g) ΔH<0。甲容器在温度为T 的条件下反应，达到平衡时SO 的物
2 2 3 1 3
质的量为4.5 mol；乙容器在温度为T 的条件下反应，达到平衡时SO 的物质的量为4.6
2 3
mol。则T__________T(填“>”或“<”)。甲容器中反应的平衡常数K＝________。
1 2
(2)如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭 K ，
2
分别将 1 mol N 和 3 mol H 通过 K 、K 充入 A、B 中，发生的反应为 N(g)＋
2 2 1 3 2
3H(g)2NH (g)，起始时A、B的体积相同均为a L。
2 3
①图中正确且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态
的是____(填字母)。②容器A中反应达到平衡时所需时间为t s，达到平衡后容器的压强变为原来的，则平均反
应速率v(H )＝________(用a、t的代数式表示)。
2
答案 (1)> 108 (2)①D ② mol·L－1·s－1
解析 (1)该反应为放热反应，温度越高，生成的SO 越少，达到平衡时甲容器中生成的三
3
氧化硫的物质的量少，则甲容器的温度高，即T>T；
1 2
2SO (g)＋O(g)2SO (g)
2 2 3
起始/(mol·L－1) 5 3 0
转化/(mol·L－1) 4.5 2.25 4.5
平衡/(mol·L－1) 0.5 0.75 4.5
K＝＝＝108。
(2)①密度＝，总质量一定，A中体积不变，故密度不变，所以不能说明A中反应达到平衡
状态，故A错误；恒温条件下，平衡常数保持不变，不能说明A、B中反应达到平衡状态，
故B错误；都是正反应速率，不能说明A、B中反应达到平衡状态，故C错误；N 的转化
2
率先增大，后保持不变，说明A、B中反应达到平衡状态，与图像相符，故D正确。
②根据反应：N(g)＋3H(g)2NH (g)
2 2 3
起始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x
达到平衡后容器的压强变为原来的，则＝，
解得x＝，v(H )＝＝ mol·L－1·s－1。
2
