考点23 化学平衡状态及其移动1．[2022·广东理综，31(2)(3)(4)]用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。(1)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应[2HCl(g)＋O2H2O(g)＋Cl2(g) ΔH]具有更好的催化活性，①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由____________________。③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。A．增大n(HCl)B．增大n(O2)C．使用更好的催化剂D．移去H2O(2)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。(3)Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。2．[2022·课标全国Ⅱ，27(2)(3)]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：(1)反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是________。\n图1图2(2)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。1．(2022·北京理综，11)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )2．(2022·安徽理综，11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH＞0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，\n纵坐标y随x变化趋势合理的是( )选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率3.(2022·江苏化学，15)一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)容器编号温度/℃起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)Ⅰ3870.200.0800.080Ⅱ387040Ⅲ2070.200.0900.090下列说法正确的是(双选)( )A．该反应的正反应为放热反应B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行4．(2022·江苏化学，15)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。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，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(双选)( )A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于15．(2022·重庆理综，7)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。 压强/MPa体积分数/%温度/℃ 1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b＜f ②915℃，2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS＞0 ④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有( )A．4个B．3个C．2个D．1个6．(2022·山东理综，12)对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，\n在其他条件不变的情况下( )A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变7．(2022·天津理综，10)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_________________。(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。a．升高温度b．增大水蒸气浓度c．加入催化剂d．降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：____________________________________________________________________________________________________________________________________。\n1．(2022·山东淄博月考)在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是( )A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(X2)＝0.2mol·L－1C．c(Y2)＝0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－12．(2022·洛阳统考)某温度下，在容积固定的密闭容器中，发生可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，平衡时，各物质的浓度比为c(A)∶c(B)∶c(C)＝1∶1∶2，保持温度不变，以1∶1∶2的体积比再充入A、B、C，则下列叙述正确的是( )A．刚充入时反应速率：v(正)减小，v(逆)增大B．达到新的平衡时：反应混合物中A、B的物质的量分数不变C．达到新的平衡时：c(A)∶c(B)∶c(C)仍为1∶1∶2D．达到新的平衡过程中：体系压强先增大，后减小3．(2022·德州统考)密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )A．一定温度下，压缩容器体积，则正反应速率加快，逆反应速率减慢B．若甲醇的生成速率等于一氧化碳的消耗速率，则该反应达到平衡状态C．升高温度，重新达到平衡时，增大D．使用催化剂，反应的平衡常数增大4．(2022·沈阳模拟)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，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是( )A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI25．(2022·合肥模拟)在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<0，达到平衡后，只改变一个条件(X)，下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是( )6．(2022·葫芦岛调研)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：\n2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0t℃时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s050010001500c(N2O5)/mol·L－15.003.522.502.50下列说法中不正确的是( )A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol·L－1·s－1B．达平衡后，升高温度平衡常数减小C．达平衡时，N2O5的转化率为50%D．达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，c(N2O5)＞5.00mol·L－17．(2022·湖南十三校联考)甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是( )A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙8．(2022·抚顺检测)已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量(M＝)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH<0B．气体的压强：p(a)<p(b)＝p(c)C．平衡常数：K(a)＝K(b)<K(c)D．测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下9．(2022·贵阳联考)我国某矿厂利用下列反应将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：Ni(s)＋4CO(g)\nNi(CO)4(g)，反应过程中温度与CO体积分数[φ(CO)]的关系如图所示，下列判断合理的是( )A．反应达平衡后增加Ni的量，平衡向正反应方向移动B．该反应的焓变ΔH<0C．180℃时反应的化学平衡常数大于80℃时反应的化学平衡常数D．增大压强，混合气体的平均相对分子质量减小10．(2022·石家庄模拟)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl反应制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)。在2L密闭容器中，不同温度及不同n(H2)/n(SiHCl3)时，反应物X的平衡转化率变化如图。下列判断合理的是( )A．X为H2B．1150℃时反应的平衡常数大于950℃时反应的平衡常数C．减小Si(s)的量，有利于提高SiHCl3的转化率D．工业上可采用增大压强的方法提高产率11．(2022·北京40校联考)NH3和CO2是两种重要的化工原料。(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3。该可逆反应达到化学平衡的标志是________(填字母)。a．3v(H2)正＝2v(NH3)逆b．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2c．混合气体的密度不再随时间变化d．amolNN键断裂的同时，有6amolN—H键断裂(2)CO2和NH3可用于合成尿素，原理分如下两步：①合成氨基甲酸铵：CO2(g)＋2NH3(g)===H2NCOONH4(s) ΔH＝－159.47kJ/mol②氨基甲酸铵分解：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝＋28.49kJ/mol则2molCO2完全反应合成尿素的ΔH＝________。(3)最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将CO2转变为甲烷。在常压、300℃，CO2与H2体积比为1∶4时反应，CO2转化率达90%。①此反应的化学方程式是______________________________。②一定条件下，某兴趣小组，在体积为VL的密闭容器中，模拟此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为________________________________；由上图可知升高温度，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；300℃时，从反应开始，到达到平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________(用nA、tA、V表示)。\n12．(2022·商丘模拟)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)＋QkJ/mol(Q>0)(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率为________mol/(L·min)；该反应的平衡常数表达式K＝________。(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是________。a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小c．其他条件不变，增大Si3N4的量平衡向逆反应方向移动d．其他条件不变，增大HCl的量平衡向逆反应方向移动(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合气体密度保持不变d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比________(填“>”、“＝”或“<”)。13．(2022·大同模拟)一定温度下，向2L恒容容器甲中，充入2mol碳和2molCO2发生如下反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH>0，测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。(1)下列判断正确的是________。A．该反应在低温下也能自发进行B．达平衡时，该反应的化学平衡常数K＝4.0mol·L－1C．及时分离出CO，对化学平衡没有影响D．温度越高越有利于CO生成(2)向上述平衡体系中再通入CO2，则CO2的转化率________(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。(3)相同温度下，向2L恒容容器乙中充入4mol碳和4molCO2，达到平衡。请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图(注明平衡时CO2的物质的量)。\n考点专练23 化学平衡状态及其移动【三年高考真题演练】[2022年高考真题]1．解析 (1)①结合题中α(HCl)～T图像可知，随着温度升高，α(HCl)降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α(HCl)增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α(HCl)，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α(HCl)减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(2)用在时间段2.0～6.0min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。答案 (1)①＜ K(A) ②见下图增大压强，平衡右移，α(HCl)增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大 ③BD (2)设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2mol1moln(5.4－1.8)×10－3moln＝7.2×10－3mol所以v(HCl)＝＝1.8×10－3mol·min－1(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O2．解析 (1)根据化学平衡常数的概念可写出反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。(2)由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，α(CO)减小；反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α(CO)增大；由图2可知，固定温度(如530K)时，p1→p2→p3，α(CO)增大，因此综合分析可知p3＞p2＞p1。答案 (1)K＝ a 反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小(2)减小 由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，α(CO)减小 p3＞p2＞p1\n 温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α(CO)增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α(CO)增大[两年经典高考真题]1．C [A项和B项都可以用温度对化学平衡移动的影响判断并解释，A项和B项都正确；C项，MnO2作为催化剂可加快反应速率，不能使化学平衡发生移动，错误；D项，可用浓度对化学平衡移动的影响判断并解释，正确。]2．A [由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。]3．AD [由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知，降温CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A项正确；B项，Ⅰ和Ⅱ对比，CH3OH(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH体积分数不变，B项错误；Ⅲ比Ⅰ温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C项错误；D项，容器Ⅰ温度为387℃，平衡常数K＝＝＝4，而此时浓度商Qc＝＝<4，反应向正反应方向进行，D项正确。]4．CD [容器Ⅰ中正向建立平衡，容器Ⅱ中逆向建立平衡，由于正反应放热、容器为绝热，前者温度高，反应速率快，A错误；容器Ⅰ中温度高，相对于容器Ⅱ相当于升高温度平衡逆向移动，CO转化率低，剩余的多，C正确；容器Ⅲ的投料量是容器Ⅰ的2倍，由于是气体体积相等的反应，最终建立等效平衡，但由于容器Ⅲ的投料量多，放出的热量多，两容器的温度不同，所以平衡常数不同，B错误；若容器Ⅰ、Ⅱ建立等效平衡，则容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率和为1，由A、C分析可知，A中温度高，CO的转化率低，所以两者之和小于1，D正确。]5．A [增大压强，平衡逆向移动，G的体积分数减小，b<a<54%，则升高温度G的体积分数增大，所以平衡正向移动，即ΔH>0，所以K(1000℃)>K(810℃)；压强为2.0MPa时，升高温度，平衡正向移动，G的体积分数增大，f>75%，所以f>b；已知915℃、2.0MPa时G的体积分数为75%，设总物质的量为1mol，则G为0.75mol，E为0.25mol。 E(g)＋F(s)2G(g)始n(E)0转0.375mol0.75mol平0.25mol0.75mol则n(E)＝0.375mol＋0.25mol＝0.625mol，E的转化率α(E)＝×100%＝60%。]6．B [A项，加入催化剂，改变反应途径，但不能使化学平衡移动，所以ΔH不变，错误。B项，由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，正确。C项，该反应为放热反应\n，升温，化学反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量应减少，错误。D项，若把该反应设计成原电池，化学能除转化成热能外，还转化成电能，所以放出的热量应减少，错误。]7．解析 (1)依据题意，NH4HS被空气中氧气氧化，将－2价S元素氧化成S，同时生成一水合氨，其反应方程式为2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓。(2)结合反应特点，正反应方向是气体物质的量增大的吸热反应，若要加快反应速率又增加H2的百分含量，可升高温度，a项正确；增加水蒸气浓度，能加快反应速率，使平衡正向移动，但H2增加的量没有水蒸气增加的量多，H2的百分含量减少，b项错误；加入催化剂平衡不移动，H2的百分含量不变，c项错误；降低压强反应速率减慢，d项错误。根据“三段式”法有： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)开始(mol)0.200.8转化(mol)xxx一定时间(mol)0.2－xx0.8＋x则0.2－x＋x＋0.8＋x＝1.18，解得x＝0.18，故CO转化率为×100%＝90%。(3)根据“三段式”法有 N2 ＋ 3H22NH3开始(mol)130转化(mol)x3x2x平衡(mol)1－x3－3x2x×100%＝42%，解之，x＝，所以N2的平衡体积分数×100%＝14.5%。(4)由于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，反应开始时，温度大于零，随着反应进行，达到平衡前NH3的物质的量增加，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，NH3的物质的量将减少，图示见答案。(5)根据流程图可知，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤见Ⅳ(热交换)，用合成氨放出热量对N2和H2进行预热。合成氨的正反应是气体物质的量减少的放热反应，为提高合成氨原料总转化率，又不降低反应速率，可采取对原料加压、分离液氨，使化学平衡正向移动，同时对未反应的N2、H2循环使用，提高原料转化率。答案 (1)2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓(2)a 90% (3)14.5%(4)\n(5)Ⅳ 对原料气加压，分离液氨，使未反应的N2、H2循环使用【两年模拟试题精练】1．A [假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4mol·L－1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2mol·L－1、0.4mol·L－1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；又该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1，D错误。]2．D [增加投料量，A、B、C的浓度均增大，v(正)、v(逆)均增大，A项错误；成比例增加投料量，相当于加压，化学平衡正向移动，A、B的物质的量分数减小，C的物质的量分数增大，A、B、C三种物质的浓度之比不是1∶1∶2，在达到平衡的过程中体系的压强逐渐减小，B、C错误，D项正确]3．C [A项，压缩容器体积，反应物、生成物浓度均增大，正、逆反应速率均加快，错误；B项，两者均表示正反应速率，无法判断是否到达平衡状态；C项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；D项，反应的平衡常数只与温度有关，错误。]4．C [在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向着正反应方向移动，同时乙向着逆反应方向移动或者不移动。选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，HI浓度相等；选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等；选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意；选项D，甲、乙中分别增加等量的H2、I2，达平衡时HI浓度相等。]5．A [催化剂不能影响化学平衡，B项不正确；充入氦气，不能影响平衡，A的转化率不变，C项不正确；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的转化率降低，D项不正确。]6．B [A项，500s内N2O5分解速率为＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，正确；B项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，K增大，错误；C项，平衡时N2O5的转化率为×100%＝50%，正确；D项，达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，平衡向逆反应方向移动，则c(N2O5)＞5.00mol·L－1，正确。]7．B [因甲、丙为恒容容器，0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。]8．B [由题中曲线可以看出，随温度升高混合气体的平均相对分子质量减小，说明升高温度，平衡右移，正反应为吸热反应，ΔH>0，A、D项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，C项错误；图中曲线为等压线，p(b)＝p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p(a)<p(c)，B项正确。]9．B [选项A，Ni为固态，增加Ni的量对平衡没有影响，平衡不发生移动；选项B，\n升温φ(CO)增大，说明逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应，故ΔH<0；选项C，由于正反应是放热反应，温度越高，K值越小；选项D，增大压强，平衡向正反应方向移动，气体的平均相对分子质量增加。]10．B [选项A，两种反应物，增加其中一种物质的浓度，另一种物质的转化率增大，其自身的转化率反而减小，随H2量的增多，SiHCl3的转化率提高，所以X应为SiHCl3；选项B，由图分析可知，当n(H2)/n(SiHCl3)一定时，温度越高，SiHCl3的转化率越高，即反应进行的程度越大，所以高温时的化学平衡常数大；选项C，Si为固体，减少其量对化学平衡没有影响，不能提高SiHCl3的转化率；选项D，增大压强平衡向逆反应方向移动，不利于提高产率。]11．解析 (1)a项，v(H2)正∶v(NH3)逆＝2∶3，没有达到平衡；b项，v正＝v逆，达到化学平衡；c项，该反应的反应物和生成物均为气体，体积固定，密度是常数，不能判断是否达到平衡；d项，v(正)＝v(逆)，达到化学平衡。(2)将反应①＋②得：CO2(g)＋2NH3(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－130.98kJ·mol－1，2molCO2完全合成尿素的ΔH＝－261.96kJ·mol－1。(3)①CO2＋4H2CH4＋2H2O。②由图可知升高温度，n(CH4)减小，说明平衡向逆反应方向移动，K值减小。v(H2)＝4v(CH4)＝4×＝mol·L－1·min－1。答案 (1)bd (2)－261.96kJ/mol(3)①CO2＋4H2CH4＋2H2O②K＝ 减小 mol/(L·min)12．解析 (1)反应生成Si3N4的物质的量n(Si3N4)＝0.02mol，则反应消耗的H2的物质的量n(H2)＝0.12mol，v(H2)＝＝0.02mol/(L·min)。该反应的平衡常数表达式K＝。(2)平衡常数只受温度影响，改变压强，平衡常数不变，a错误；题述反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，b正确；Si3N4为固体，改变Si3N4的量对平衡移动无影响，c错误；增加HCl的量，平衡向逆反应方向移动，d正确。(3)判断反应达到平衡状态的标志是v正＝v逆，反应中N2与H2的化学计量数之比为1∶3，3v逆(N2)＝v逆(H2)即v正(H2)＝v逆(H2)，a正确；v正(HCl)、v正(SiCl4)描述的是同一反应方向，无法作为依据，b错误；对于该反应来说，反应物均为气体，生成物有固体，反应过程中气体的质量发生改变，在体积不变的情况下，气体密度发生改变，因此混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态，c正确；c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)的值与是否达到平衡状态无关，d错误。(4)保持其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，HCl的物质的量增大，H2的物质的量减小，故H2与HCl的物质的量之比减小，即小于。答案 (1)0.02 (2)bd (3)ac (4)<13．解析 (1)选项A，根据方程式可知，该反应的ΔS>0，ΔH>0。ΔH－TΔS<0\n时反应能自发进行，要使反应自发进行，则需在高温下进行。选项B，平衡时，c(CO2)＝0.38mol·L－1，c(CO)＝1.24mol·L－1。K＝1.242/0.38＝4.0(mol·L－1)。选项C，及时分离出CO，平衡向正反应方向移动。选项D，该反应为吸热反应，温度越高，越有利于CO生成。(2)增大CO2的浓度，则平衡向正反应方向移动，但CO2的转化率降低。(3)由于CO2的浓度增大，所以反应速率加快，达到平衡所需时间小于t1。设消耗CO2为xmol，则生成CO为2xmol，所以有：＝4.0，解得x＝2.0，根据上述分析即可画出相应变化曲线。答案 (1)BD (2)减小(3)如图所示
