题型十六 平衡移动判断型一、单项选择题1．(2022·南京高三第三次模拟)温度为T1时，在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v＝k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：容器编号物质的起始浓度(mol·L－1)速率(mol·L－1·s－1)物质的平衡浓度(mol·L－1)c(NO)c(H2)c(N2)Ⅰ6×10－31×10－3a×10－32×10－4Ⅱ6×10－32×10－32a×10－3Ⅲ1×10－36×10－3b×10－3Ⅳ2×10－36×10－34b×10－3下列说法正确的是( )A．m＝1，n＝1B．达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1∶2C．温度升高至T2，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H2O)＝3.8×10－4mol·L－1，则ΔH>0D．温度为T1时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H2O(g)各2×10－4mol，则反应将向逆反应方向进行10\n答案 D解析 反应Ⅰ、Ⅱ相比较，NO的浓度不变，Ⅱ中氢气浓度是Ⅰ的2倍，反应速率Ⅱ是Ⅰ的2倍，所以n＝1；反应Ⅲ、Ⅳ相比较，氢气的浓度不变，Ⅳ中NO浓度是Ⅲ的2倍，反应速率Ⅳ是Ⅲ的4倍，所以m＝2；选项A错误。恒温恒容下，体系的压强比等于气体的物质的量的比，对于反应Ⅱ有：2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)起始： 6 2 0 0反应： x x x/2 x平衡： 6－x 2－x x/2 x对于反应Ⅳ有：2NO(g) ＋ 2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)起始： 2 6 0 0反应： y y y/2 y平衡： 2－y 6－y y/2 y(以上单位都是10－3mol·L－1)两个反应的平衡常数必然相等，列出其平衡常数计算式，所以得到x＝y，则得到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等，所以压强相等，选项B错误。温度不变的前提下，从反应Ⅰ变为反应Ⅱ，氢气的浓度变为原来的2倍，则平衡正向移动，达到新平衡的时候c(N2)应该大于2×10－4mol·L－1，此时的c(H2O)应该大于4×10－4mol·L－1；但是，实际升高温度以后实验Ⅱ达平衡时c(H2O)＝3.8×10－4mol·L－1<4×10－4mol·L－1，说明升高温度的时候，平衡一定逆向移动了，所以该反应为放热反应，焓变小于0，选项C错误。增大生成物浓度，平衡一定逆向移动，所以充入NO、H2O(g)各2×10－4mol，则反应将向逆反应方向进行，选项D正确。2．(2022·南通市高三第三次调研)在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：SO2(g)＋2NO(g)2NO2(g)＋S(s)。改变容器Ⅰ的反应温度，平衡时c(NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是( )容器编号温度/K起始物质的量/molSO2NONO2S10\nⅠ0.50.600ⅡT10.510.51ⅢT20.50.211A．该反应的ΔH>0B．T1时，该反应的平衡常数为C．容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡，总压强之比小于1∶2D．若T2<T1，达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%答案 D解析 根据图像，升高温度，c(NO2)减小，说明平衡逆向移动，因此正反应为放热反应，ΔH<0，故A项错误；T1时，平衡时c(NO2)＝0.2mol·L－1，SO2(g)＋2NO(g)2NO2(g)＋S(s)起始(mol·L－1) 0.5 0.6 0 0反应(mol·L－1) 0.1 0.2 0.2平衡(mol·L－1) 0.4 0.4 0.2该反应的平衡常数K＝＝，故B错误；T1时，容器Ⅰ平衡时气体的物质的量为0.4mol＋0.4mol＋0.2mol＝1.0mol，容器Ⅱ中Q＝＝0.5＜，说明反应正向移动，气体的物质的量小于0.5mol＋1mol＋0.5mol＝2.0mol，因此达到平衡，总压强之比大于1∶2，故C错误；根据上述分析，T1时，平衡时容器Ⅰ中NO的体积分数为×100%＝40%；容器Ⅲ相当于起始时加入1.0mol二氧化硫和1.2mol一氧化氮，若温度相同，容器Ⅲ相当于容器Ⅰ缩小体积的结果，根据方程式，增大压强，平衡正向移动，一氧化氮的物质的量减少，因此平衡时容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%，且T2<T1，降低温度，平衡正向移动，一氧化氮的物质的量更少，故D正确。10\n3．(2022·淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市高三一模)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B)C．在C点时，CO的转化率为75%D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同答案 C解析 A项，由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0,300℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，错误；B项，B点对应的温度和压强均大于A点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态A)＜v逆(状态B)，错误；C项，设向密闭容器中充入了1molCO和2molH2，CO的转化率为α，则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始120变化α2αα平衡1－α2－2αα在C点时，CH3OH的体积分数＝＝0.5，解得α＝0.75，正确；D项，由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数都相同，错误。4．(2022·徐州市高三考前模拟)工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T1、T2、T310\n三种温度下合成甲醇。下图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是( )A．H2转化率：a＞b＞cB．上述三种温度之间关系为T1＞T2＞T3C．a点状态下再通入0.5molCO和0.5molCH3OH，平衡向正方向移动D．c点状态下再通入1molCO和4molH2，新平衡中CH3OH的体积分数减小答案 A解析 合成甲醇的反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应物转化率降低，根据图像曲线变化判断；根据一氧化碳的转化率求算各物质的平衡浓度，带入平衡常数计算公式计算得到平衡常数；根据浓度商和平衡常数相对大小来判断平衡移动方向。从图中可知若n(H2)/n(CO)＝1.5，则CO的转化率a>b>T3下对应的转化率，此时H2的转化率也和CO的转化率一样顺序，即a>b>T3下对应的转化率；在相同温度T3时，改变n(H2)/n(CO)从1.5到4(c点)，氢气转化率减小，所以H2转化率：a>b>c，A正确；根据反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，是放热反应，温度越高，转化率越低，三种温度之间关系为T1<T2<T3，B错误；a点状态下，CO转化率为50%，n(H2)/n(CO)＝1.5，n(CO)＝1mol，利用三行式找出各量：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始浓度(mol·L－1) 1 1.5 0变化浓度(mol·L－1) 0.5 1 0.5平衡浓度(mol·L－1) 0.5 0.5 0.5平衡常数K＝＝＝4，再通入0.5molCO和0.5molCH3OH，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)各物质浓度(mol·L－1) 0.5＋0.5 0.5 0.5＋0.510\n此时，浓度商Q＝＝＝4＝K，所以平衡不移动，C错误；c点状态下再通入1molCO和4molH2，在等温等容条件下，投料比不变，相当于加压，平衡正向移动，故D错误。5．(2022·南京三校高三第四次模拟)在体积均为1.0L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )A．反应CO2(g)＋C(s)2CO(g) ΔH<0B．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅲ)C．体系中c(CO)：6c(CO，状态Ⅰ)<c(CO，状态Ⅱ)D．从状态Ⅰ到状态Ⅲ的升温过程中，每一时刻，正、逆反应速率：v逆>v正答案 B解析 A项，根据图像，升高温度c(CO2)减小，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，错误；B项，状态Ⅱ和状态Ⅲ温度和体积相同，点Ⅱ处于起始加入0.2molCO2的曲线上，点Ⅲ处于起始加入0.1molCO2的曲线上，状态Ⅱ起始加入的CO2物质的量是状态Ⅲ的两倍，状态Ⅱ相当于在状态Ⅲ达平衡后将体积缩小一半，若平衡不移动，状态Ⅱ总压强等于状态Ⅲ的两倍，增大压强平衡逆向移动，p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅲ)，正确；C项，点Ⅰ处于起始加入0.1molCO2的曲线上，点Ⅱ处于起始加入0.2molCO2的曲线上，根据图像点Ⅰ、点Ⅱ平衡时c(CO2)平衡相等且<0.08mol·L－1，点Ⅰ平衡时c(CO)＝2[0.1－c(CO2)平衡]，点Ⅱ平衡时c(CO)＝2[0.2－c(CO2)平衡]，若c(CO2)平衡＝0.08mol·L－1，则6c(CO，状态Ⅰ)＝c(CO，状态Ⅱ)，而c(CO2)平衡<0.08mol·L－1，则6c(CO，状态Ⅰ)>c(CO，状态Ⅱ)，错误；D项，该反应为吸热反应，从状态Ⅰ到状态Ⅲ升温过程中v正>v逆，错误。二、不定项选择题10\n6．(2022·泰州中学高三第四次模拟)现有三个体积相同的密闭容器，按下图所示投料，并在温度为T条件下开始反应，其中容器Ⅰ保持恒压100kPa。已知：分压＝总压×物质的量分数，对于2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，温度为T时，标准平衡常数K＝{p(N2O4)/100kPa}/{p(NO2)/100kPa}2＝0.75，式中p(N2O4)、p(NO2)为气体分压。下列说法正确的是( )A．达平衡时，容器Ⅱ中N2O4转化率小于50%B．达平衡时，容器Ⅰ中N2O4分压比容器Ⅲ中的大C．达平衡时，容器Ⅰ中N2O4的体积分数比容器Ⅱ中的大D．若起始时向容器Ⅲ中充入2molN2O4、2molNO2，达到平衡前v正<v逆答案 AD解析 若在恒温恒容条件下，三个容器中的反应为等效平衡。将容器Ⅰ中2molNO2转化为N2O4，可得1molN2O4，设有xmolN2O4反应生成NO2，根据已知条件容器Ⅰ中保持恒压100kPa，温度为T时，标准平衡常数K＝{p(N2O4)/100kPa}/{p(NO2)/100kPa}2＝0.75，可知＝0.75，解得x＝0.5，因此N2O4转化率＝×100%＝50%，达到平衡时由于容器Ⅰ是绝热恒容，容器Ⅱ是恒温恒容，所以达到平衡时容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅱ中的温度，而该反应是放热反应，因此平衡时容器Ⅱ中N2O4转化率小于50%，A正确；容器Ⅰ是绝热恒容，达平衡时，容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅲ中的温度，容器Ⅰ中N2O4的物质的量小于容器Ⅲ，因此容器Ⅰ中N2O4分压比容器Ⅲ中的小，B错误；容器Ⅰ是绝热恒容，达平衡时，容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅱ中的温度，导致容器Ⅰ中N2O4的物质的量小于容器Ⅱ，因此容器Ⅰ中N2O4的体积分数比容器Ⅱ中的小，C错误；若起始时向容器Ⅲ中充入2molN2O4、2molNO2，由于容器Ⅲ保持恒温恒压，则必须扩大容器的体积，而正反应是气体体积减小的反应，所以在达到平衡前该反应一直向逆反应方向进行，因此达到平衡前v正<v逆，D正确。7．(2022·江苏省高三第一次学情监测)一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ·mol－1，测得n(H2)随时间变化如曲线Ⅰ所示。下列说法正确的是( )10\nA．该反应在0～8min内CO2的平均反应速率是0.375mol·L－1·min－1B．若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2，则平衡时H2的体积分数大于20%C．若起始时向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH和1molH2O(g)，则此时反应向正反应方向进行D．改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ，则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别是升高温度、充入氦气答案 BC解析 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)开始/mol6800反应/mol2622平衡/mol4222A项，根据曲线Ⅰ，v(H2)＝＝0.375mol·L－1·min－1，结合化学方程式可知CO2的平均反应速率是mol·L－1·min－1，错误；B项，根据平衡时氢气的物质的量，可知平衡时氢气的体积分数＝×100%＝20%。若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2，相当于将原容器体积扩大到原来的2倍，根据减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，可知平衡向逆反应方向移动，则平衡时H2的体积分数大于20%，正确；C项，该反应的平衡常数K＝＝0.5，若起始时向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH和1molH2O(g)，此时Q＝＝0.25＜K，反应向正反应方向进行，正确；D项，曲线Ⅱ如改变的条件是升高温度，则反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，与图像符合；对于曲线Ⅲ，如改变的条件是充入氦气，由于容器体积不变，平衡不移动，与图像不符，错误。8．(2022·盐城市高三三模)在三个容积均为1L10\n的恒温恒容密闭容器中，起始时按下表中相应的量加入物质，在相同温度下发生反应3CO(g)＋3H2(g)(CH3)2O(g)＋CO2(g)(不发生其他反应),CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示。容器起始物质的量/mol平衡转化率COH2(CH3)2OCO2COⅠ0.30.30050%Ⅱ0.30.300.1Ⅲ000.20.4下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH<0，图中压强p1<p2B．达到平衡时，容器Ⅱ中CO的平衡转化率大于50%C．达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ的总压强之比小于4∶5D．达到平衡时，容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍答案 C解析 A项，由图可知，升高温度CO的转化率降低则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH＜0，反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO的转化率增大，则由图可知p1＞p2，错误；B项，容器Ⅱ相当于加入了部分二氧化碳，平衡逆向移动，CO的转化率降低，故达到平衡时，容器Ⅱ中CO的平衡转化率小于50%，错误；C项，达到平衡时，容器Ⅰ中总物质的量为(0.15＋0.15＋0.05＋0.05)mol＝0.4mol，容器Ⅱ的总物质的量大于(0.15＋0.15＋0.05＋0.05＋0.1)mol＝0.5mol，故总压强之比小于4∶5，正确；D项，恒容情况下，容器Ⅲ相当于容器Ⅱ体积缩小1半，增大压强平衡向气体体积缩小的正方向移动，n[(CH3)2O]增多，则容器Ⅲ中n[(CH3)2O]大于容器Ⅱ中的2倍，错误。9．(2022·苏州市高三调研)温度为TK时向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，发生反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl210\n(g)，经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据列于下表。下列说法正确的是( )t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20A.在前50s，PCl3的平均反应速率v(PCl3)＝0.0032mol·L－1·s－1B．达到平衡时，容器中的压强是起始时的1.2倍C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v正>v逆D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%答案 BC解析 A项，由表中数据可知，50s内Δc(PCl3)＝0.16mol÷2.0L＝0.08mol·L－1，v(PCl3)＝0.08mol·L－1÷50s＝0.0016mol·L－1·s－1，错误；B项，由表中数据可知，平衡时n(PCl3)＝0.20mol，生成氯气也是0.20mol，剩余PCl5是0.80mol，所以达到平衡时，容器中的压强是起始时的1.2mol/1.0mol＝1.2倍，正确；C项，根据方程式可知PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)开始/mol·L－10.500变化/mol·L－10.10.10.1平衡/mol·L－10.40.10.1所以平衡常数K＝0.1×0.1/0.4＝0.025；起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，起始时PCl5的浓度为0.5mol·L－1、PCl3的浓度为0.1mol·L－1、Cl2的浓度为0.1mol·L－1，浓度商Q＝0.1×0.1/0.5＝0.02＜K，说明平衡向正反应方向移动，反应达到平衡前v正＞v逆，正确；D项，等效为起始加入2.0molPCl5，与原平衡相比，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时的PCl5转化率较原平衡低，故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的物质的量小于0.4mol，参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol，故达到平衡时，PCl3的转化率高于×100%＝80%，错误。10
