資源簡介

第10講 反應條件對化學平衡的影響
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目標導航
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課程標準 課標解讀
1．理解外界條件對化學平衡的影響，認識其一般規律。 2．能運用化學平衡移動的原理解釋相關化學問題。 3．能識別有關化學平衡圖像。 1．培養學生透過現象看本質的科學態度與科學素養。 2．能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規律，推測平衡移動方向及濃度、轉化率等物理量的變化； 3．通過小組合作探究的方式，了解可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態，提高學生的科學探究能力與創新意識。 4．通過一系列實驗操作，學生初步理解了變化與平衡間對立統一的關系，形成變化觀念與平衡思想。
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知識精講
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知識點01 化學平衡的移動
1．內容：由于溫度、壓強、濃度的變化而使可逆反應由一個_______變為另一個_______的過程。
2．圖示
3．平衡移動方向的判斷
（1）根據速率判斷
①若v（正）_______v（逆），則平衡正向移動。
②若v（正）_______v（逆），則平衡不移動。
③若v（正）_______v（逆），則平衡逆向移動。
（2）根據結果判斷
①如果平衡移動的結果使反應產物濃度更大，則稱平衡_______移動或_______移動；
②如果平衡移動的結果使反應產物濃度更小，則稱平衡_______移動或_______移動。
【特別提醒】反應速率改變時平衡不一定移動，但平衡移動時反應速率一定改變。
【即學即練1】對處于化學平衡的體系，關于化學平衡與化學反應速率的關系正確的是（ ）。
A．化學反應速率變化時，化學平衡一定發生移動
B．只有在催化劑存在下，才會發生化學反應速率變化，而化學平衡不移動的情況
C．正反應進行的程度大，正反應速率一定大
D．化學平衡發生移動時，化學反應速率一定變化
知識點02 溫度對化學平衡的影響
1．實驗：2NO2（g，紅棕色）N2O4（g，無色）ΔH＝－57.2kJ·mol－1
實驗內容 實驗現象 實驗結論
將充有NO2的燒瓶放入熱水中 紅棕色明顯_____ 升高溫度，平衡向_____移動
將充有NO2的燒瓶放入冷水中 紅棕色明顯_____ 降低溫度，平衡向_____移動
2．結論
（1）升高溫度，化學平衡向_____反應方向移動；
（2）降低溫度，化學平衡向_____反應方向移動。
3．原因：溫度改變使__________改變。
（1）化學平衡移動，平衡常數不一定改變；
（2）平衡常數改變，平衡一定移動。
【即學即練2】（2021·淮安高二檢測）氣態PCl5的分解反應為2PCl5（g）2PCl3（g）+2Cl2（g），在473K達到平衡時氣態PCl5有48.5%分解，在573K達到平衡時氣態PCl5有97%分解，則此反應是（ ）。
A．吸熱反應
B．放熱反應
C．反應的焓變為零的反應
D．無法判斷是吸熱反應還是放熱反應
知識點03 濃度對化學平衡的影響
1．實驗
（1）反應：Fe3++nSCN－［Fe（SCN）n］（3－n）（血紅色）
（2）過程
①將0.01mol·L－1 FeCl3溶液與0.03mol·L－1 KSCN溶液等體積混合
②將混合溶液均分置于Ⅰ、Ⅱ兩支試管中，分別向Ⅰ、Ⅱ兩支試管中加入FeCl3固體和KSCN固體
實驗編號 實驗現象 實驗結論
Ⅰ 溶液顏色_____ 化學平衡向_____反應方向移動
Ⅱ 溶液顏色_____ 化學平衡向_____反應方向移動
2．結論：在其他條件不變的情況下
（1）_____反應物濃度或_____生成物濃度，都可以使化學平衡向正反應方向移動；
（2）_____生成物濃度或_____反應物濃度，都可以使化學平衡向逆反應方向移動。
3．原因：濃度的改變導致_____的改變，但K_____，使Q_____K，從而導致平衡移動。但濃度的改變不一定會使化學平衡發生移動。
【即學即練3】可逆反應2SO2+O22SO3達到平衡狀態時，保持溫度、容器容積不變，向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是（K為平衡常數，Q為濃度商）（ ）。
A．Q不變，K變大，O2的轉化率增大
B．Q不變，K變大，SO2的轉化率減小
C．Q減小，K不變，O2的轉化率減小
D．Q增大，K不變，SO2的轉化率增大
知識點04 壓強對化學平衡的影響
1．實驗
（1）反應：2NO2（g）N2O4（g）
（2）過程
①在三支針筒中均抽入10 cm3 NO2氣體，將針筒前端封閉
②將第二支針筒活塞推至5 cm3處
③將第三支針筒活塞拉至20 cm3處。
實驗編號 實驗現象 實驗結論
第二支 針筒 氣體顏色__________， 最終比第一支的顏色_____ 增大壓強，化學平衡向生成_____的方向移動
第三支 針筒 氣體顏色__________， 最終比第一支的顏色_____ 減小壓強，化學平衡向生成_____的方向移動
2．結論：研究發現
（1）Δνg＝0改變壓強，化學平衡狀態_____；
（2）Δνg≠0增大壓強，化學平衡向氣態物質系數_____的方向移動。
3．原因：壓強改變導致_____改變，_____的改變導致濃度商（Q）的改變，使Q_____K，從而導致平衡移動。
【特別提醒】壓強的改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應，增大壓強時各氣體組分的濃度變大，減小壓強時各氣體組分的濃度減小。
【即學即練4】下列反應符合如圖p－υ變化曲線的是（ ）。
A．H2（g）+I2（g）2HI（g）
B．3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（l）+NO（g）
C．4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）
D．CO2（g）+C（s）2CO（g）
知識點05 平衡移動原理
1．內容：在封閉體系中，如果僅改變影響平衡體系的一個條件（如濃度、溫度、壓強），平衡將向_____這個改變的方向移動。
2．特別提醒：平衡移動的結果是“減弱”外界條件的改變而不是“消除”。
【即學即練5】在密閉容器中進行下列反應：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），當反應達到平衡時，物質C的濃度為C1；如果其他條件不變，再向容器中加入一定量的C，待反應再次達到平衡時，物質C的濃度為C2，則C1和C2的關系是（ ）。
A．C1＝C2 B．C1＞C2 C．C1＜C2 D．不能確定
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能力拓展
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考法01 外界條件對化學平衡的影響
【典例1】（2022·海南省選擇考）某溫度下，反應CH2＝CH2（g）+H2O（g）CH3CH2OH（g）在密閉容器中達到平衡，下列說法正確的是（ ）。
A．增大壓強，v正>v逆，平衡常數增大
B．加入催化劑，平衡時CH3CH2OH（g）的濃度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O（g），平衡向正反應方向移動
D．恒容下，充入一定量的CH2＝CH2（g），CH2＝CH2（g）的平衡轉化率增大
【知識拓展】外界條件對化學平衡的影響
1．溫度對化學平衡的影響
反應 類型 溫度 變化 K值 變化 Q與K 的關系 平衡移 動方向
放熱 反應 升溫 減小 Q＞K 逆向移動
降溫 增大 Q＜K 正向移動
吸熱 反應 升溫 增大 Q＜K 正向移動
降溫 減小 Q＞K 逆向移動
2．濃度對化學平衡的影響
濃度變化 Q值變化 Q與K關系 平衡移動方向
反應物濃度增大 減小 Q＜K 正向移動
生成物濃度減小
反應物濃度減小 增大 Q＞K 逆向移動
生成物濃度增大
3．壓強對化學平衡的影響
方程式中氣態 物質系數變化 壓強 變化 Q值 變化 Q與K關系 平衡移 動方向
增大 增大 增大 Q＞K 逆向移動
減小 減小 Q＜K 正向移動
減小 增大 減小 Q＜K 正向移動
減小 增大 Q＞K 逆向移動
不變 增大 不變 Q＝K 不移動
減小 不變 Q＝K 不移動
4．“惰性”氣體對化學平衡的影響
（1）對于反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0：
①若體系內的壓強保持恒定（容器體積是可變的）時，充入氦氣，由于體系內壓強恒定，體積必增大，使c（N2）、c（H2）、c（NH3）減小，平衡向左移動（相當于減壓）。
②在恒溫、恒容下，充入氦氣時，平衡不發生移動。這種條件下充入“惰性”氣體，雖平衡體系內的總壓強增加，但因容器的體積不變，c（N2）、c（H2）、c（NH3）不變，所以平衡不發生移動。
（2）對于反應H2（g）+I2（g）2HI（g）ΔH＜0：充入“惰性”氣體，雖然壓強或濃度發生變化，但平衡不移動。
5．化學平衡不移動的幾種情況
（1）使用催化劑，正、逆反應速率增大的倍數相同，化學平衡不移動。
（2）改變固體或液體使用量，而不改變反應物濃度時，化學平衡不移動。
（3）對于反應前后氣體化學計量數不變的反應，改變壓強，平衡不移動。
（4）恒溫恒容容器內，充入“惰性”氣體，任何氣體反應，平衡都不移動。
（5）對于反應前后氣體化學計量數不變的反應，在恒溫條件下，充入“惰性”氣體，充入“惰性”氣體，
考法02 勒·夏特列原理的應用
【典例2】（2021·商丘高二檢測）下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是（ ）。
A．溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，當加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺
B．對2HI（g）H2（g）+I2（g），平衡體系增大壓強可使顏色變深
C．反應CO+NO2CO2+NO（正反應為放熱反應），升高溫度可使平衡向逆反應方向移動
D．合成NH3反應為放熱反應，為提高NH3的產率，理論上應采取低溫度的措施
【知識拓展】對勒·夏特列原理的深化理解
可逆反應達到平衡后，若改變外界條件，平衡可能會發生移動，平衡移動的結果會對外界條件的改變產生影響。
（1）平衡移動的結果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化，如升高溫度時，平衡向著吸熱的反應方向移動；增加反應物濃度，平衡向反應物濃度減小的方向移動；增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動等。
（2）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的壓強將介于p～2p之間。
考法03 有關化學平衡圖像的分析
【典例3】（2022·湖南省等級考）向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發生反應：2X（g）+Y（g）Z（g）△H，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A．△H＞0
B．氣體的總物質的量：na＜nc
C．a點平衡常數：K＞12
D．反應速率：va正＜vb正
【知識拓展】解答化學平衡圖像題的步驟與原則
1．化學平衡圖像題的解題“三步驟”
（1）看圖像
①一看面：即縱坐標與橫坐標的意義
②二看線：即線的走向和變化趨勢
③三看點：即起點、折點、交點、終點
④四看輔助線：如等溫線、等壓線、平衡線等
⑤五看量的變化：如濃度變化、溫度變化等。
（2）想規律：聯想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響規律。
（3）作判斷：根據圖像中表現的關系與所學規律相對比，作出符合題目要求的判斷。
2．化學平衡圖像題的解答“兩原則”
（1）“定一議二”原則
在化學平衡圖像中，了解縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量的意義。在確定橫坐標所表示的量后，討論縱坐標與曲線的關系，或在確定縱坐標所表示的量后，討論橫坐標與曲線的關系。
例如，反應2A（g）+B（g）2C（g）達到平衡
圖像 圖像分析
定壓看溫度變化，升溫，曲線走勢降低，說明A的轉化率降低，平衡向左移動，正反應是放熱反應。
定溫看壓強變化，因為此反應是反應前后氣體體積減小的反應，壓強增大，平衡向右移動，A的轉化率增大，故p2＞p1。
（2）“先拐先平，數值大”原則
對于同一化學反應在化學平衡圖像中，先出現拐點的反應先達到平衡，先出現拐點的曲線表示的溫度較高（如下圖甲所示，表示）或表示的壓強較大。
圖像
反應物的轉化率圖像 反應物的體積分數圖像
分析 T2＞T1；正反應放熱。 p1＜p2；正反應為氣體總體積縮小的反應。
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分層提分
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題組A 基礎過關練
1．（2021 黃岡高二檢測）可逆反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）正在逆向進行時，正反應速率和逆反應速率的大小是（ ）。
A．v正＞v逆 B．v正＜v逆 C．v正＝v逆 D．不能確定
2．制取水煤氣的反應為C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），欲使平衡向正反應方向移動，可采取的措施是（ ）。
A．增大水蒸氣的濃度 B．增大C（s）的量
C．增大CO（g）的濃度 D．增大壓強
3．在下列可逆反應中，增大壓強或降低溫度，均可使平衡向正反應方向移動的是 （ ）。
A．2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）（ΔH＜0）
B．4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）（ΔH＜0）
C．2NH3（g）N2（g）+3H2（g）（ΔH＞0）
D．SO2（g）+NO2（g）SO3（g）+NO（g）（ΔH＜0）
4．雙球連通管中發生2NO2N2O4 △H＜0。若同時向兩燒杯中分別加入等溫、等體積的蒸餾水（左）和0.1mol/LH2O2溶液（右），再向右側燒杯中加入少量Fe2（SO4）3固體后，則下列有關推斷中正確的是（ ）。
A．實驗時，A、B中的壓強始終相等
B．若右側燒杯發生吸熱反應，則A中更快達到平衡
C．若右側燒杯發生放熱反應，則A中顏色較深
D．不能用該裝置推斷右側燒杯中反應的熱效應
5．（2021·河南商丘高二上學期期末）在一定溫度和壓強條件下發生了反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，反應達到平衡時，改變溫度（T）和壓強（p），反應混合物CH3OH“物質的量分數”變化情況如圖所示，關于溫度（T）和壓強（p）的關系判斷正確的是（ ）。
A．P3＞P2，T3＞T2 B．P2＞P4，T4＞T2
C．P1＞P3，T3＞T1 D．P1＞P4，T2＞T3
6．（2021·河南平頂山高二上學期期末檢測）氫氣既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氫氣是一種廉價的制氫方法。有關的熱化學方程式如下：
①CH4（g）+O2（g）CO（g）+2H2（g） ΔH＜0
②CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） ΔH＞0
下列說法不正確的是（ ）。
A．當反應①中v（CH4）正＝v（CO）逆時，表明該反應達平衡狀態
B．其他條件不變時，增大體系壓強，反應①、②中甲烷的轉化率均減小
C．使用高效催化劑可以加快反應速率，同時提高CH4的平衡轉化率
D．同一容器內同時發生反應①與②時，容器內溫度可能保持不變
7．可逆反應：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）；根據圖回答：
（1）壓強P1比P2______（填大或小）；
（2）（a+b）比（c+d）______（填大或小）；
（3）溫度t1℃比t2℃______（填高或低）；
（4）正反應為______（填吸熱或放熱）反應。
8．現有反應：mA（g）+B（g）2C（g），達到平衡后，當升高溫度時，A的轉化率變小；當減小壓強時，混合體系中C的質量分數不變，則：
（1）該反應的△H______0（填“＞”或“＜”），且m_____1（填“＞”“＝”“＜”）。
（2）若加入B（假設容器的體積不變），則A的轉化率，B的轉化率_________。（填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）若B是有色物質，A、C均無色，則加入C（假設容器的體積不變）時混合物顏色_____，若維持容器內壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色_________（填“變深”“變淺”或“不變”）。
（4）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molC（g）使其分解，氣體A的物質的量隨時間的變化如下圖所示。
則0~2min內的平均反應速率υ（C）＝_________。
題組B 能力提升練
1．（2021·泉州高二檢測）反應CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H＜0，達到平衡時，下列說法正確的是（ ）。
A．加入催化劑，平衡常數不變
B．減小容器體積，正、逆反應速率均減小
C．增大CO（NH2）2的量，CO2的轉化率減小
D．降低溫度，平衡向逆反應方向移動
增大反應體系的壓強（縮小容器的體積）、降低溫度，都可以達到該目的。
2．（江蘇省百校大聯考2022屆高二上學期期中）工業上可通過反應4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g）ΔH＝－114.4kJ·mol－1。將HCl轉化為Cl2，下列有關說法正確的是（ ）。
A．使用催化劑能縮短該反應達到平衡的時間
B．升高溫度和增大壓強均能提高反應中HCl的平衡轉化率
C．反應的平衡常數可表示為K＝
D．其他條件相同，增大，HCl的轉化率上升
3．（2022·廣東省等級考）恒容密閉容器中，BaSO4（s）+4H2（g）BaS（s）+4H2O（g）在不同溫度下達平衡時，各組分的物質的量（n）如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A．該反應的△H＜0
B．a為n（H2O）隨溫度的變化曲線
C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動
D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉化率增大
4．（2021·廣西浦北中學高二階段練習）某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進行如下反應：3A（g）+2B（g）4C（s）+D（g），反應2min后達到平衡，測得生成1.6molC，下列說法正確的是（ ）。
A．前2min，D的平均反應速率為0.2mol·L－1·min－1
B．此時，B的平衡轉化率是40%
C．增大該體系的壓強，平衡不移動
D．增加B，平衡向右移動，B的平衡轉化率增大
5．（2021·西安高二下學期期末檢測）O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O3可溶于水，在水中易分解，產生的［O］為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生的反應如下：
反應①：O3O2+［O］ ΔH＞0 平衡常數為K1；
反應②：［O］+O32O2 ΔH＜0 平衡常數為K2；
總反應：2O33O2 ΔH＜0 平衡常數為K。
下列敘述正確的是（ ）。
A．降低溫度，總反應K減小
B．K＝K1+K2
C．適當升溫，可提高消毒效率
D．壓強增大，K2減小
6．臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應為2NO2（g）+O3（g）N2O5（g）+O2（g），若反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是（ ）。
A B C D
升高溫度，平衡常數減小 0～3s內，反應速率為v（NO2）＝0.2mol·L－1 t1時僅加入催化劑，平衡正向移動 達平衡時，僅改變x，則x為c（O2）
7．（2021 上海嘉定區高二期末檢測）BCl3是重要的化工原料，其沸點12℃。500℃時，向2L的密閉容器中按一定比例投入B2O3、C、Cl2，模擬工業制取三氯化硼。
（1）配平模擬工業制取三氯化硼的反應方程式：
___B2O3（s）+___C（s）+___Cl2（g）___BCl3（g）+___CO（g）
（2）若上述反應轉移了0.3mol電子，則生成了______mol的BCl3。
（3）反應至4min時達到平衡，則下列說法正確的是______。
A．3min時，CO的消耗速率大于氯氣的消耗速率
B．2min至4min時BCl3的生成速率比0至2min時的快
C．反應起始至平衡，氣體的密度不斷增大
D．達到平衡后，容器內的壓強不再變化
（4）達到平衡后，若向容器內加入少量的B2O3，則氯氣的轉化率將______（填：增大、減小、不變）；若提高反應體系的溫度，容器內的氣體平均分子量減小，則該反應為______（填：“吸”、“放”）熱反應。
（5）若要提高單位時間內BCl3的產量，且保持平衡常數不變，下列做法正確的是______。
A．增大反應容器的體積
B．將混合氣體經冰水浴冷卻后，再將氣體升溫至500℃循環進入反應容器
C．加入適當的催化劑
D．升高反應體系的溫度
（6）反應起始至3min時固體質量減少了15.84g，則氯氣的平均反應速率為______。
8．合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，其反應原理為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H＝－92.4kJ mol－1。一種工業合成氨的簡易流程圖如下：
（1）天然氣中的H2S雜質常用常用氨水吸收，產物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質硫并使吸收液再生，寫出再生反應的化學方程式：____________________________________________。
（2）步驟II中制氫氣的原理如下：
①CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H＝+206.4kJ/mol
②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H＝－41.2kJ/mol
對于反應①，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應速率的是___________。
a．升高溫度 b．增大水蒸氣濃度
c．加入催化劑 d．降低壓強
利用反應②，將CO進一步轉化，可提高H2產量。若1molCO和H2的混合氣體（CO的體積分數為20%）與H2O反應，得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉化率為___________。
（3）下左圖表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數：___________。
（4）依據溫度對合成氨反應的影響，在下右圖坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質的量變化的曲線示意圖。
（5）上述流程圖中，使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是（填序號）___________，簡述本流程中提高合成氨原料總轉化率的方法：___________。
題組C 培優拔尖練
1．（2021~2022湖南岳陽高二上學期期末檢測）往2L密閉容器中充入NO2，在三種不同條件下發生反應：2NO2（g）2NO（g）+O2（g），實驗測得NO2的濃度隨時間的變化如下表（不考慮生成N2O4）：
時間（min） 濃度 （mol·L－1） 0 10 20 30 40 50
實驗1/800℃ 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50
實驗2/800℃ 1.00 0.70 0.50 0.50 0.50 0.50
實驗3/850℃ 1.00 050 0.40 0.15 0.15 0.15
下列說法正確的是（ ）。
A．實驗2比實驗1使用了效率更高的催化劑
B．實驗2比實驗1的反應容器體積小
C．由實驗2和實驗3可判斷該反應是放熱反應
D．實驗1比實驗3的平衡常數大
2．已知：2N2（g）+6H2O（g）4NH3（g）+3O2（g）△H＝+QkJ/mol，下圖為該反應在不同初始濃度的N2和不同催化劑I、Ⅱ作用下（其他條件相同），體積為2L的密閉容器中n（NH3）隨反應時間的變化曲線，下列說法正確的是（ ）。
A．0～6h內，催化劑I的催化效果比催化劑Ⅱ的好
B．a點時，催化劑I、Ⅱ作用下N2的轉化率相等
C．0～5h內，在催化劑I的作用下，O2的反應速率為0.12mol/（L·h）
D．0～12h內，催化劑Ⅱ作用下反應吸收的熱量比催化劑I的多
3．（湘潭市2021~2022年高二上學期期末）在一定條件下，取一定量的A和B在恒容密閉容器中發生反應：aA（g）+bB（s）mM（g）+nN（g）△H＝QkJ·mol－1，達到平衡時，M的濃度與溫度和容器容積的關系如圖所示.下列有關判斷一定正確的是（ ）。
A．a＞m+n
B．達到平衡后，增大B的量將會提高A的轉化率
C．E點的平衡常數小于F點的平衡常數
D．Q＞0
4．（2022年1月浙江選考化學仿真模擬試卷B）已知汽車尾氣的無害化處理反應為2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。為研究某種催化劑催化測定在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間（s） 0 1 2 3 4 5
c（NO）（×10－3mol/L） 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c（CO）（×10－3mol/L） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列說法正確的是（ ）。
A．該反應在3s時達到平衡
B．前2s內的平均反應速率v（N2）＝1.875×10－4mol/（L·s）
C．NO和CO的平衡轉化率相同
D．平衡狀態時，c（CO2）＝0.9mol/L
5．（2022·黑龍江大慶高三3月模擬）在一恒容的密閉容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在一定條件下發生反應CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），測得CH4平衡時轉化率與溫度、壓強的關系如圖，下列有關說法不正確的是（ ）。
A．上述反應的ΔH＞0
B．壓強：p4＞p3＞p2＞p1
C．1100℃時該反應平衡常數約為1.64
D．壓強為p4時，在y點：v（正）＜v（逆）
6．（2021~2022河南省商丘市高二期末檢測）控制CO2的排放是防止溫室效應等不良氣候現象產生的有效途徑。
（1）高爐煉鐵中用CO還原Fe2O3得到Fe，同時會排放大量的CO2和煙塵，必須進行嚴格的控制。已知：
①C（石墨，s）+CO2（g）＝2CO（g）ΔH＝+172.5kJ·mol－1；
②3C（石墨，s）+Fe2O3（s）＝2Fe（s）+3CO（g）ΔH＝+489.0kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為__________________________。
（2）在恒溫恒容密閉容器中充入一定量CO與Fe2O3發生該反應。
①以下能說明該可逆反應達到平衡狀態的是________（選填字母）。
A．混合氣體的密度不變
B．容器內氣體壓強一定
C．CO與CO2濃度比為1∶1
D．Fe2O3與Fe的質量比不變
②當達到平衡后，再充入一定量CO，平衡移動_____（填“正向”、“逆向”或“不”），則達到新平衡后CO的轉化率_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）可將煉鐵產生的CO2與CH4反應得到氣體燃料，其反應原理為：CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）。某小組向體積是1L的剛性密閉容器中充入物質的量均是1mol的CH4與CO2，反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。
①壓強：p1_____p2（填“＞”或“＜”）。
②1100℃、p1條件下，反應的平衡常數Kp＝________（用含p1的代數式表示，Kp為以分壓表示的平衡常數，分壓＝總壓×物質的量分數）；若在平衡體系再充入0.6molCO2和0.8molH2，重新達平衡后，CH4的轉化率________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。第10講 反應條件對化學平衡的影響
(
目標導航
)
課程標準 課標解讀
1．理解外界條件對化學平衡的影響，認識其一般規律。 2．能運用化學平衡移動的原理解釋相關化學問題。 3．能識別有關化學平衡圖像。 1．培養學生透過現象看本質的科學態度與科學素養。 2．能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規律，推測平衡移動方向及濃度、轉化率等物理量的變化； 3．通過小組合作探究的方式，了解可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態，提高學生的科學探究能力與創新意識。 4．通過一系列實驗操作，學生初步理解了變化與平衡間對立統一的關系，形成變化觀念與平衡思想。
(
知識精講
)
知識點01 化學平衡的移動
1．內容：由于溫度、壓強、濃度的變化而使可逆反應由一個平衡狀態變為另一個平衡狀態的過程。
2．圖示
3．平衡移動方向的判斷
（1）根據速率判斷
①若v（正）＞v（逆），則平衡正向移動。
②若v（正）＝v（逆），則平衡不移動。
③若v（正）＜v（逆），則平衡逆向移動。
（2）根據結果判斷
①如果平衡移動的結果使反應產物濃度更大，則稱平衡正向移動或向右移動；
②如果平衡移動的結果使反應產物濃度更小，則稱平衡逆向移動或向左移動。
【特別提醒】反應速率改變時平衡不一定移動，但平衡移動時反應速率一定改變。
【即學即練1】對處于化學平衡的體系，關于化學平衡與化學反應速率的關系正確的是（ ）。
A．化學反應速率變化時，化學平衡一定發生移動
B．只有在催化劑存在下，才會發生化學反應速率變化，而化學平衡不移動的情況
C．正反應進行的程度大，正反應速率一定大
D．化學平衡發生移動時，化學反應速率一定變化
【解析】選D。正逆反應速率都變化但仍相等，則平衡不移動，故A錯誤；如反應前后氣體的體積不變，增大壓強，平衡也不移動，故B錯誤；反應進行程度大小，與反應速率沒有關系，故C錯誤；化學平衡發生移動時，正逆反應速率不等，一定發生變化，故D正確。
知識點02 溫度對化學平衡的影響
1．實驗：2NO2（g，紅棕色）N2O4（g，無色）ΔH＝－57.2kJ·mol－1
實驗內容 實驗現象 實驗結論
將充有NO2的燒瓶放入熱水中 紅棕色明顯加深 升高溫度，平衡向左移動
將充有NO2的燒瓶放入冷水中 紅棕色明顯變淺 降低溫度，平衡向右移動
2．結論
（1）升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；
（2）降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動。
3．原因：溫度改變使平衡常數改變。
（1）化學平衡移動，平衡常數不一定改變；
（2）平衡常數改變，平衡一定移動。
【即學即練2】（2021·淮安高二檢測）氣態PCl5的分解反應為2PCl5（g）2PCl3（g）+2Cl2（g），在473K達到平衡時氣態PCl5有48.5%分解，在573K達到平衡時氣態PCl5有97%分解，則此反應是（ ）。
A．吸熱反應
B．放熱反應
C．反應的焓變為零的反應
D．無法判斷是吸熱反應還是放熱反應
【解析】選A。在473K達到平衡時氣態PCl5有48.5%分解，在573K達到平衡時氣態PCl5有97%分解，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應。
知識點03 濃度對化學平衡的影響
1．實驗
（1）反應：Fe3++nSCN－［Fe（SCN）n］（3－n）（血紅色）
（2）過程
①將0.01mol·L－1 FeCl3溶液與0.03mol·L－1 KSCN溶液等體積混合
②將混合溶液均分置于Ⅰ、Ⅱ兩支試管中，分別向Ⅰ、Ⅱ兩支試管中加入FeCl3固體和KSCN固體
實驗編號 實驗現象 實驗結論
Ⅰ 溶液顏色加深 化學平衡向正反應方向移動
Ⅱ 溶液顏色加深 化學平衡向正反應方向移動
2．結論：在其他條件不變的情況下
（1）增大反應物濃度或減小生成物濃度，都可以使化學平衡向正反應方向移動；
（2）增大生成物濃度或減小反應物濃度，都可以使化學平衡向逆反應方向移動。
3．原因：濃度的改變導致濃度商的改變，但K不變，使Q≠K，從而導致平衡移動。但濃度的改變不一定會使化學平衡發生移動。
【即學即練3】可逆反應2SO2+O22SO3達到平衡狀態時，保持溫度、容器容積不變，向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是（K為平衡常數，Q為濃度商）（ ）。
A．Q不變，K變大，O2的轉化率增大
B．Q不變，K變大，SO2的轉化率減小
C．Q減小，K不變，O2的轉化率減小
D．Q增大，K不變，SO2的轉化率增大
【解析】選C。當可逆反應2SO2+O22SO3達到平衡狀態時，保持溫度、容器容積不變，向容器中加入一定量的O2，濃度商Q減小，平衡向右移動，但O2的轉化率減小，K不變。
知識點04 壓強對化學平衡的影響
1．實驗
（1）反應：2NO2（g）N2O4（g）
（2）過程
①在三支針筒中均抽入10 cm3 NO2氣體，將針筒前端封閉
②將第二支針筒活塞推至5 cm3處
③將第三支針筒活塞拉至20 cm3處。
實驗編號 實驗現象 實驗結論
第二支 針筒 氣體顏色先變深后變淺， 最終比第一支的顏色深 增大壓強，化學平衡向生成N2O4的方向移動
第三支 針筒 氣體顏色先變淺后變深， 最終比第一支的顏色淺 減小壓強，化學平衡向生成NO2的方向移動
2．結論：研究發現
（1）Δνg＝0改變壓強，化學平衡狀態不變；
（2）Δνg≠0增大壓強，化學平衡向氣態物質系數減小的方向移動。
3．原因：壓強改變導致濃度改變，濃度的改變導致濃度商（Q）的改變，使Q≠K，從而導致平衡移動。
【特別提醒】壓強的改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應，增大壓強時各氣體組分的濃度變大，減小壓強時各氣體組分的濃度減小。
【即學即練4】下列反應符合如圖p－υ變化曲線的是（ ）。
A．H2（g）+I2（g）2HI（g）
B．3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（l）+NO（g）
C．4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）
D．CO2（g）+C（s）2CO（g）
【解析】選B。H2（g）+I2（g）2HI（g），反應是氣體體積不變的反應，增大壓強平衡不變，u符合圖象變化，故A錯誤；3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（l）+NO（g），反應前后氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向進行，符合圖象變化，故B正確；3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（l）+NO（g），反應前后氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡逆向進行，不符合圖象變化，故C錯誤；CO2（g）+C（s）2CO（g），反應前后氣體體積增大，增大壓強平衡逆向進行，圖象不符合變化，故D錯誤。
知識點05 平衡移動原理
1．內容：在封閉體系中，如果僅改變影響平衡體系的一個條件（如濃度、溫度、壓強），平衡將向減弱這個改變的方向移動。
2．特別提醒：平衡移動的結果是“減弱”外界條件的改變而不是“消除”。
【即學即練5】在密閉容器中進行下列反應：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），當反應達到平衡時，物質C的濃度為C1；如果其他條件不變，再向容器中加入一定量的C，待反應再次達到平衡時，物質C的濃度為C2，則C1和C2的關系是（ ）。
A．C1＝C2 B．C1＞C2 C．C1＜C2 D．不能確定
【解析】選C。再向容器中加入一定量的C，平衡逆向移動，但是由于該反應為可逆反應，新加入的C不可能完全反應，則新平衡時C的濃度比原平衡時的大。
(
能力拓展
)
考法01 外界條件對化學平衡的影響
【典例1】（2022·海南省選擇考）某溫度下，反應CH2＝CH2（g）+H2O（g）CH3CH2OH（g）在密閉容器中達到平衡，下列說法正確的是（ ）。
A．增大壓強，v正>v逆，平衡常數增大
B．加入催化劑，平衡時CH3CH2OH（g）的濃度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O（g），平衡向正反應方向移動
D．恒容下，充入一定量的CH2＝CH2（g），CH2＝CH2（g）的平衡轉化率增大
【解析】選C。該反應是一個氣體分子數減少的反應，增大壓強可以加快化學反應速率，正反應速率增大的幅度大于逆反應的，故v正>v逆，平衡向正反應方向移動，但是因為溫度不變，故平衡常數不變，A不正確；催化劑不影響化學平衡狀態，因此，加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH（g）的濃度，B不正確；恒容下，充入一定量的H2O（g），H2O（g）的濃度增大，平衡向正反應方向移動，C正確；恒容下，充入一定量的CH2＝CH2（g），平衡向正反應方向移動，但是CH2＝CH2（g）的平衡轉化率減小，D不正確。
【知識拓展】外界條件對化學平衡的影響
1．溫度對化學平衡的影響
反應 類型 溫度 變化 K值 變化 Q與K 的關系 平衡移 動方向
放熱 反應 升溫 減小 Q＞K 逆向移動
降溫 增大 Q＜K 正向移動
吸熱 反應 升溫 增大 Q＜K 正向移動
降溫 減小 Q＞K 逆向移動
2．濃度對化學平衡的影響
濃度變化 Q值變化 Q與K關系 平衡移動方向
反應物濃度增大 減小 Q＜K 正向移動
生成物濃度減小
反應物濃度減小 增大 Q＞K 逆向移動
生成物濃度增大
3．壓強對化學平衡的影響
方程式中氣態 物質系數變化 壓強 變化 Q值 變化 Q與K關系 平衡移 動方向
增大 增大 增大 Q＞K 逆向移動
減小 減小 Q＜K 正向移動
減小 增大 減小 Q＜K 正向移動
減小 增大 Q＞K 逆向移動
不變 增大 不變 Q＝K 不移動
減小 不變 Q＝K 不移動
4．“惰性”氣體對化學平衡的影響
（1）對于反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0：
①若體系內的壓強保持恒定（容器體積是可變的）時，充入氦氣，由于體系內壓強恒定，體積必增大，使c（N2）、c（H2）、c（NH3）減小，平衡向左移動（相當于減壓）。
②在恒溫、恒容下，充入氦氣時，平衡不發生移動。這種條件下充入“惰性”氣體，雖平衡體系內的總壓強增加，但因容器的體積不變，c（N2）、c（H2）、c（NH3）不變，所以平衡不發生移動。
（2）對于反應H2（g）+I2（g）2HI（g）ΔH＜0：充入“惰性”氣體，雖然壓強或濃度發生變化，但平衡不移動。
5．化學平衡不移動的幾種情況
（1）使用催化劑，正、逆反應速率增大的倍數相同，化學平衡不移動。
（2）改變固體或液體使用量，而不改變反應物濃度時，化學平衡不移動。
（3）對于反應前后氣體化學計量數不變的反應，改變壓強，平衡不移動。
（4）恒溫恒容容器內，充入“惰性”氣體，任何氣體反應，平衡都不移動。
（5）對于反應前后氣體化學計量數不變的反應，在恒溫條件下，充入“惰性”氣體，充入“惰性”氣體，
考法02 勒·夏特列原理的應用
【典例2】（2021·商丘高二檢測）下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是（ ）。
A．溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，當加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺
B．對2HI（g）H2（g）+I2（g），平衡體系增大壓強可使顏色變深
C．反應CO+NO2CO2+NO（正反應為放熱反應），升高溫度可使平衡向逆反應方向移動
D．合成NH3反應為放熱反應，為提高NH3的產率，理論上應采取低溫度的措施
【解析】選B。溴水中加入AgNO3溶液后，生成溴化銀沉淀，溴離子濃度降低，使得化學平衡Br2+H2OHBr+HBrO向右移動，能用勒夏特列原理解釋，故A不符合；該反應反應前后氣體體積不變，所以壓強不影響化學平衡的移動，增大平衡體系的壓強氣體的體積減小，碘的濃度增大，顏色變深，所以不能用勒夏特列原理解釋，故B符合；該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，能用勒夏特列原理解釋，故C不符合；合成氨的正反應是放熱反應，降低溫度平衡向逆反應方向移動，為提高NH3的產率，理論上應采取低溫度的措施，所以能用勒夏特列原理解釋，故D不符合。
【知識拓展】對勒·夏特列原理的深化理解
可逆反應達到平衡后，若改變外界條件，平衡可能會發生移動，平衡移動的結果會對外界條件的改變產生影響。
（1）平衡移動的結果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化，如升高溫度時，平衡向著吸熱的反應方向移動；增加反應物濃度，平衡向反應物濃度減小的方向移動；增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動等。
（2）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的壓強將介于p～2p之間。
考法03 有關化學平衡圖像的分析
【典例3】（2022·湖南省等級考）向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發生反應：2X（g）+Y（g）Z（g）△H，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A．△H＞0
B．氣體的總物質的量：na＜nc
C．a點平衡常數：K＞12
D．反應速率：va正＜vb正
【解析】選B。甲容器在絕熱條件下，隨著反應的進行，壓強先增大后減小，根據理想氣體狀態方程PV＝nRT可知，剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，則說明上述反應過程放熱，即△H＜0，故A錯誤；根據A項分析可知，上述密閉溶液中的反應為放熱反應，圖中a點和c點的壓強相等，因甲容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩者氣體物質的量相等，則甲容器壓強大于乙容器壓強，則說明甲容器中氣體的總物質的量此時相比乙容器在減小即氣體總物質的量：na＜nc，故B正確；a點為平衡點，此時容器的總壓為p，假設在恒溫恒容條件下進行，則氣體的壓強之比等于氣體的物質的量（物質的量濃度）之比，所以可設Y轉化的物質的量濃度為xmol·L 1，則列出三段式如下：
2X（g） + Y（g） Z（g）
起始mol·L 1 2 1 0
變化mol·L 1 2x x x
平衡mol·L 1 2－2x 1－x x
則有＝，計算得到x＝0.75，那么化學平衡常數K＝＝＝12，又甲容器為絕熱條件，等效為恒溫條件下升溫，平衡逆向移動，則平衡常數減小即平衡常數K＜12，故C錯誤；根據圖像可知，甲容器達到平衡的時間短，溫度高，所以達到平衡的速率相對乙容器的快，即va正＞vb正，故D錯誤。
【知識拓展】解答化學平衡圖像題的步驟與原則
1．化學平衡圖像題的解題“三步驟”
（1）看圖像
①一看面：即縱坐標與橫坐標的意義
②二看線：即線的走向和變化趨勢
③三看點：即起點、折點、交點、終點
④四看輔助線：如等溫線、等壓線、平衡線等
⑤五看量的變化：如濃度變化、溫度變化等。
（2）想規律：聯想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響規律。
（3）作判斷：根據圖像中表現的關系與所學規律相對比，作出符合題目要求的判斷。
2．化學平衡圖像題的解答“兩原則”
（1）“定一議二”原則
在化學平衡圖像中，了解縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量的意義。在確定橫坐標所表示的量后，討論縱坐標與曲線的關系，或在確定縱坐標所表示的量后，討論橫坐標與曲線的關系。
例如，反應2A（g）+B（g）2C（g）達到平衡
圖像 圖像分析
定壓看溫度變化，升溫，曲線走勢降低，說明A的轉化率降低，平衡向左移動，正反應是放熱反應。
定溫看壓強變化，因為此反應是反應前后氣體體積減小的反應，壓強增大，平衡向右移動，A的轉化率增大，故p2＞p1。
（2）“先拐先平，數值大”原則
對于同一化學反應在化學平衡圖像中，先出現拐點的反應先達到平衡，先出現拐點的曲線表示的溫度較高（如下圖甲所示，表示）或表示的壓強較大。
圖像
反應物的轉化率圖像 反應物的體積分數圖像
分析 T2＞T1；正反應放熱。 p1＜p2；正反應為氣體總體積縮小的反應。
(
分層提分
)
題組A 基礎過關練
1．（2021 黃岡高二檢測）可逆反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）正在逆向進行時，正反應速率和逆反應速率的大小是（ ）。
A．v正＞v逆 B．v正＜v逆 C．v正＝v逆 D．不能確定
【解析】選B。可逆反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）正在逆向進行時，正反應速率和逆反應速率的大小為：v正＜v逆。
2．制取水煤氣的反應為C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），欲使平衡向正反應方向移動，可采取的措施是（ ）。
A．增大水蒸氣的濃度 B．增大C（s）的量
C．增大CO（g）的濃度 D．增大壓強
【解析】選A。增大反應物濃度促使平衡正向移動；增大固體反應物的量對平衡無影響；增大生成物CO（g）的濃度，平衡逆向移動；增大壓強平衡逆向（氣體系數減小的方向）移動。
3．在下列可逆反應中，增大壓強或降低溫度，均可使平衡向正反應方向移動的是 （ ）。
A．2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）（ΔH＜0）
B．4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）（ΔH＜0）
C．2NH3（g）N2（g）+3H2（g）（ΔH＞0）
D．SO2（g）+NO2（g）SO3（g）+NO（g）（ΔH＜0）
【解析】選A。A項，增大壓強，平衡向正反應方向移動；降低溫度，平衡也向正反應方向移動。B項，增大壓強，平衡向逆反應方向移動；降低溫度，平衡向正反應方向移動。C項，增大壓強，平衡向逆反應方向移動；降低溫度，平衡向逆反應方向移動。D項，增大壓強，平衡不移動；降低溫度，平衡向正反應方向移動。
4．雙球連通管中發生2NO2N2O4 △H＜0。若同時向兩燒杯中分別加入等溫、等體積的蒸餾水（左）和0.1mol/LH2O2溶液（右），再向右側燒杯中加入少量Fe2（SO4）3固體后，則下列有關推斷中正確的是（ ）。
A．實驗時，A、B中的壓強始終相等
B．若右側燒杯發生吸熱反應，則A中更快達到平衡
C．若右側燒杯發生放熱反應，則A中顏色較深
D．不能用該裝置推斷右側燒杯中反應的熱效應
【解析】選A。AB是連通器，實驗時AB中壓強始終相同，故A正確；2NO2（紅棕色）N2O4（無色），△H＜0是放熱反應，過氧化氫加入硫酸鐵會做催化劑使過氧化氫分解，若右側燒杯發生吸熱反應，則B溫度降低反應正向進行，AB中達到相同平衡，故B錯誤；2NO2（紅棕色）N2O4（無色），△H＜0是放熱反應，若雙氧水的分解反應也是放熱反應．當右邊雙氧水分解時放出的熱量會使B瓶升溫，使瓶中反應朝逆向反應方向移動，即向生成NO2移動，故B瓶顏色更深，故C錯誤；若B中氣體顏色加深證明是放熱反應，變淺證明是吸熱反應，可以用該裝置推斷右側燒杯中反應的熱效應，故D正確。
5．（2021·河南商丘高二上學期期末）在一定溫度和壓強條件下發生了反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，反應達到平衡時，改變溫度（T）和壓強（p），反應混合物CH3OH“物質的量分數”變化情況如圖所示，關于溫度（T）和壓強（p）的關系判斷正確的是（ ）。
A．P3＞P2，T3＞T2 B．P2＞P4，T4＞T2
C．P1＞P3，T3＞T1 D．P1＞P4，T2＞T3
【解析】選D。增大壓強，平衡向體積縮小的方向移動，在一定溫度和壓強條件下發生了反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，增大壓強，平衡正向移動，則反應混合物中甲醇（CH3OH）的物質的量分數逐漸增大，即P1＞P2＞P3＞P4，溫度升高，平衡向著吸熱方向進行，在一定溫度和壓強條件下發生了反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，溫度升高，平衡逆向移動，則反應混合物中甲醇（CH3OH）的物質的量分數逐漸減小，故T1＞T2＞T3＞T4。
6．（2021·河南平頂山高二上學期期末檢測）氫氣既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氫氣是一種廉價的制氫方法。有關的熱化學方程式如下：
①CH4（g）+O2（g）CO（g）+2H2（g） ΔH＜0
②CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） ΔH＞0
下列說法不正確的是（ ）。
A．當反應①中v（CH4）正＝v（CO）逆時，表明該反應達平衡狀態
B．其他條件不變時，增大體系壓強，反應①、②中甲烷的轉化率均減小
C．使用高效催化劑可以加快反應速率，同時提高CH4的平衡轉化率
D．同一容器內同時發生反應①與②時，容器內溫度可能保持不變
【解析】選C。當反應①中v（CH4）正＝v（CO）逆時，表明反應的正、逆反應速率相等，反應達到平衡態，A選項正確；反應①②均為正向氣體體積減少的反應，因此其他條件不變時，增大體系壓強，反應①②的平衡都逆向移動，甲烷的轉化率均減小，B選項正確；使用催化劑，平衡不移動，無法改變CH4的平衡轉化率，C選項錯誤；反應①為放熱反應、反應②為吸熱反應，因此同一容器內同時發生反應①與②時，有可能反應①放出的熱量恰好等于反應②吸收的熱量，則容器內溫度可能保持不變，D選項正確。
7．可逆反應：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）；根據圖回答：
（1）壓強P1比P2______（填大或小）；
（2）（a+b）比（c+d）______（填大或小）；
（3）溫度t1℃比t2℃______（填高或低）；
（4）正反應為______（填吸熱或放熱）反應。
【解析】（1）根據“先拐先平，溫高壓大”，壓強P1比P2小；（2）由P2到P1，壓強減小，A的轉化率增大，說明平衡正向移動，減小壓強，平衡向系數增大的方向移動，則（a+b）比（c+d）小；（3）根據“先拐先平，溫高壓大”，溫度t1℃比t2℃高；（4）從t1到t2，溫度降低，A的百分含量增大，平衡逆向移動，則正反應為吸熱反應。
【答案】（1）小（2）小（3）高（4）吸熱
8．現有反應：mA（g）+B（g）2C（g），達到平衡后，當升高溫度時，A的轉化率變小；當減小壓強時，混合體系中C的質量分數不變，則：
（1）該反應的△H______0（填“＞”或“＜”），且m_____1（填“＞”“＝”“＜”）。
（2）若加入B（假設容器的體積不變），則A的轉化率，B的轉化率_________。（填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）若B是有色物質，A、C均無色，則加入C（假設容器的體積不變）時混合物顏色_____，若維持容器內壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色_________（填“變深”“變淺”或“不變”）。
（4）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molC（g）使其分解，氣體A的物質的量隨時間的變化如下圖所示。
則0~2min內的平均反應速率υ（C）＝_________。
【解析】（1）達到平衡后，當升高溫度時，A的轉化率變小；說明溫度升高平衡向逆反應方向移動，則正反應放熱，逆反應為吸熱反應，當減小壓強時，混合體系中C的質量分數不變，說明壓強減小平衡不移動，則方程式中反應物的氣體的計量數之和等于生成物氣體的化學計量數之和；（2）若加入B（假設容器的體積不變）平衡向正反應方向移動A的轉化率增大，B的轉化率減小。（3）加入C時平衡左移顏色加深，維持壓強不變，充入氦氣容器體積膨脹，氣體濃度減小顏色變淺。（4）由圖可知反應中A增加了0.1mol，根據方程式A（g）+B（g）2C（g）得C分解了0.2mol，故則0~2min內的平均反應速率υ（C）＝0.1mol·L－1·min－1。
【答案】（1）＜；＝（2）增大減小（3）變深變淺（4）0.1mol·L－1·min－1
題組B 能力提升練
1．（2021·泉州高二檢測）反應CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H＜0，達到平衡時，下列說法正確的是（ ）。
A．加入催化劑，平衡常數不變
B．減小容器體積，正、逆反應速率均減小
C．增大CO（NH2）2的量，CO2的轉化率減小
D．降低溫度，平衡向逆反應方向移動
【解析】選A。催化劑改變化學反應速率，不改變化學平衡，加入催化劑，平衡常數不變，故A正確；減小容器體積相當于增大壓強，反應速率增大，正逆反應速率都增大，故B錯誤；固體對化學平衡無影響，增大CO（NH2）2的量，CO2的轉化率不變，故C錯誤；依據化學平衡移動原理分析，反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向進行，故D錯誤。
增大反應體系的壓強（縮小容器的體積）、降低溫度，都可以達到該目的。
2．（江蘇省百校大聯考2022屆高二上學期期中）工業上可通過反應4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g）ΔH＝－114.4kJ·mol－1。將HCl轉化為Cl2，下列有關說法正確的是（ ）。
A．使用催化劑能縮短該反應達到平衡的時間
B．升高溫度和增大壓強均能提高反應中HCl的平衡轉化率
C．反應的平衡常數可表示為K＝
D．其他條件相同，增大，HCl的轉化率上升
【解析】選A。使用合適的催化劑能縮短該反應到達平衡的時間；正反應為放熱反應，升高溫度，HCl的平衡轉化率減小；平衡常數表達式中缺少反應物和生成物的冪；增大，HCl的轉化率下降。
3．（2022·廣東省等級考）恒容密閉容器中，BaSO4（s）+4H2（g）BaS（s）+4H2O（g）在不同溫度下達平衡時，各組分的物質的量（n）如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A．該反應的△H＜0
B．a為n（H2O）隨溫度的變化曲線
C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動
D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉化率增大
【解析】選C。從圖示可以看出，平衡時升高溫度，氫氣的物質的量減少，則平衡正向移動，說明該反應的正反應是吸熱反應，即ΔH＞0，故A錯誤；從圖示可以看出，在恒容密閉容器中，隨著溫度升高氫氣的平衡時的物質的量減少，則平衡隨著溫度升高正向移動，水蒸氣的物質的量增加，而a曲線表示的是物質的量不隨溫度變化而變化，故B錯誤；容器體積固定，向容器中充入惰性氣體，沒有改變各物質的濃度，平衡不移動，故C正確；BaSO4是固體，向平衡體系中加入BaSO4，不能改變其濃度，因此平衡不移動，氫氣的轉化率不變，故D錯誤。
4．（2021·廣西浦北中學高二階段練習）某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進行如下反應：3A（g）+2B（g）4C（s）+D（g），反應2min后達到平衡，測得生成1.6molC，下列說法正確的是（ ）。
A．前2min，D的平均反應速率為0.2mol·L－1·min－1
B．此時，B的平衡轉化率是40%
C．增大該體系的壓強，平衡不移動
D．增加B，平衡向右移動，B的平衡轉化率增大
【解析】選B。根據方程式可知，反應2min后達到平衡，測得生成1.6molC，則生成的D的物質的量為0.4mol，前2min，D的平均反應速率為v（D）＝＝0.1mol·L－1·min－1，選項A錯誤；根據方程式可知，參加反應的B的物質的量為0.8mol，故B的轉化率＝×100%＝40%，選項B正確；該反應的正反應氣體體積減小，增大壓強平衡正向移動，選項C錯誤；增加B的用量，B的濃度增大，平衡向正反應方向移動，A的轉化率增大，B的轉化率降低，選項D錯誤。
5．（2021·西安高二下學期期末檢測）O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O3可溶于水，在水中易分解，產生的［O］為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生的反應如下：
反應①：O3O2+［O］ ΔH＞0 平衡常數為K1；
反應②：［O］+O32O2 ΔH＜0 平衡常數為K2；
總反應：2O33O2 ΔH＜0 平衡常數為K。
下列敘述正確的是（ ）。
A．降低溫度，總反應K減小
B．K＝K1+K2
C．適當升溫，可提高消毒效率
D．壓強增大，K2減小
【解析】選C。降溫，總反應平衡向右移動，K增大，A項錯誤；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B項錯誤；升高溫度，反應①平衡向右移動，［O］增大，可提高消毒效率，C項正確；對于給定的反應，平衡常數只與溫度有關，D項錯誤。
6．臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應為2NO2（g）+O3（g）N2O5（g）+O2（g），若反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是（ ）。
A B C D
升高溫度，平衡常數減小 0～3s內，反應速率為v（NO2）＝0.2mol·L－1 t1時僅加入催化劑，平衡正向移動 達平衡時，僅改變x，則x為c（O2）
【解析】選A。該反應為放熱反應，升高問題平衡朝逆向移動，故平衡常數減小，A正確；速率單位錯誤，該為mol·L－1·s－1，B錯誤；催化劑不能使平衡移動，C錯誤；通入氧氣，平衡逆向移動，轉化率減小，D錯誤。
7．（2021 上海嘉定區高二期末檢測）BCl3是重要的化工原料，其沸點12℃。500℃時，向2L的密閉容器中按一定比例投入B2O3、C、Cl2，模擬工業制取三氯化硼。
（1）配平模擬工業制取三氯化硼的反應方程式：
___B2O3（s）+___C（s）+___Cl2（g）___BCl3（g）+___CO（g）
（2）若上述反應轉移了0.3mol電子，則生成了______mol的BCl3。
（3）反應至4min時達到平衡，則下列說法正確的是______。
A．3min時，CO的消耗速率大于氯氣的消耗速率
B．2min至4min時BCl3的生成速率比0至2min時的快
C．反應起始至平衡，氣體的密度不斷增大
D．達到平衡后，容器內的壓強不再變化
（4）達到平衡后，若向容器內加入少量的B2O3，則氯氣的轉化率將______（填：增大、減小、不變）；若提高反應體系的溫度，容器內的氣體平均分子量減小，則該反應為______（填：“吸”、“放”）熱反應。
（5）若要提高單位時間內BCl3的產量，且保持平衡常數不變，下列做法正確的是______。
A．增大反應容器的體積
B．將混合氣體經冰水浴冷卻后，再將氣體升溫至500℃循環進入反應容器
C．加入適當的催化劑
D．升高反應體系的溫度
（6）反應起始至3min時固體質量減少了15.84g，則氯氣的平均反應速率為______。
【解析】（1）反應中C元素的化合價從0價升高到了+2價，共失去2mol電子，Cl的化合價從0價降到了－1價，6個Cl原子總共得到了電子6mol，所以C元素的前邊系數是2，氯氣前邊系數是3，氯化硼前邊系數是2；（2）根據（1）的分析，反應轉移了6mol電子，則生成了2mol的BCl3，當反應轉移了0.3mol電子，則生成0.1mol的BCl3；（3）化學平衡的建立是從左向右建立的，正反應速率較大，所以3min時，CO的消耗速率小于氯氣的消耗速率，故A錯誤；隨著反應的進行，反應速率逐漸減慢，2min至4min時BCl3的生成速率比0至2min時的慢，故B錯誤；反應起始至平衡，氣體的密度＝，氣體質量是逐漸增大的，V不變，所以密度逐漸增大，故C正確；該反應是一個前后氣體系數和不相等的反應，容器內的壓強不再變化，則證明達到了平衡，故D正確；（4）固體B2O3量的增減不會引起平衡的移動，所以若向容器內加入少量的B2O3，則氯氣的轉化率將不變，若提高反應體系的溫度，容器內的氣體平均分子量M＝減小，則n增大，向著正方向進行，所以該反應是吸熱反應；（5）增大反應容器的體積，會使得反應速率減慢，故A錯誤；將混合氣體經冰水浴冷卻后，K變化，且速率減慢，故B錯誤；加入適當的催化劑，可加快反應速率但是平衡不移動，故C正確；升高反應體系的溫度，會引起平衡常數的變化，故D錯誤。（6）根據配平的方程式：B2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）2BCl3（g）+3CO（g），可知減少的固體質量為B2O3和C的質量之和，設n（B2O3）＝x，則n（C）＝n（Cl2）＝3x，所以△m＝m（B2O3）+m（C）＝x·70g/mol+3x·12g/mol＝15.84g，解得：x＝0.15mol，所以n（Cl2）＝3×0.15mol＝0.45mol，氯氣的平均反應速率v（Cl2）＝＝＝＝0.075mol/（L min）。
【答案】（1）1；3；3；2；3（2）0.1（3）CD
（4）不變；吸（5）C（6）0.075mol/（L min）
8．合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，其反應原理為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H＝－92.4kJ mol－1。一種工業合成氨的簡易流程圖如下：
（1）天然氣中的H2S雜質常用常用氨水吸收，產物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質硫并使吸收液再生，寫出再生反應的化學方程式：____________________________________________。
（2）步驟II中制氫氣的原理如下：
①CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H＝+206.4kJ/mol
②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H＝－41.2kJ/mol
對于反應①，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應速率的是___________。
a．升高溫度 b．增大水蒸氣濃度
c．加入催化劑 d．降低壓強
利用反應②，將CO進一步轉化，可提高H2產量。若1molCO和H2的混合氣體（CO的體積分數為20%）與H2O反應，得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉化率為___________。
（3）下左圖表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數：___________。
（4）依據溫度對合成氨反應的影響，在下右圖坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質的量變化的曲線示意圖。
（5）上述流程圖中，使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是（填序號）___________，簡述本流程中提高合成氨原料總轉化率的方法：___________。
【解析】（1）O2把NH4HS氧化為S，可得化學方程式：2NH4HS+O2＝2NH3 H2O+2S↓；（2）反應①為吸熱反應，反應速率加快，平衡向右移動，H2的百分含量增大，a正確；增大水蒸氣濃度，H2的百分含量減小，b錯誤；加入催化劑，H2的百分含量不變，c錯誤；降低壓強，反應速率減小，d錯誤；設CO的轉化量為x，則：
CO + H2O CO2 + H2
起始mol/L 0.2 0 0.8
變化mol/L x x x
平衡mol/L 0.2－x x 0.8+x
1mol+x＝1.18mol，則x＝0.18mol，可得CO轉化率＝×100%＝90%。
（3）根據圖1可知H2與N2的投料比為3，平衡時NH3體積分數為42%，設H2物質的量為3amol，N2物質的量為amol，N2轉化的物質的量為x則：
N2（g） + 3H2（g） 2NH3（g）
起始mol a 3a 0
變化mol x 3x 2x
平衡mol a－x 3a－3x 2x
×100%＝42%，解得x＝0.592a，則N2的平衡體積分數＝×100%＝14.5%。
（4）隨著反應的進行，NH3的物質的量逐漸增大，當反應平衡后，升高溫度，平衡向左移動，NH3的物質的量逐漸減小，可畫出圖像。（5）步驟IV為熱交換，使合成氨放出的熱量得到充分利用；對原料氣加壓，使平衡向正反應方向移動，分離液氨，減少生成物濃度，未反應的N2、H2循環使用等措施可提高提高合成氨原料總轉化率。
【答案】（1）2NH4HS+O2＝2NH3 H2O+2S↓（2）a，90%
（3）14.5%（4）
（5）IV；對原料氣加壓；分離液氨后。未反應的N2、H2循環使用。
題組C 培優拔尖練
1．（2021~2022湖南岳陽高二上學期期末檢測）往2L密閉容器中充入NO2，在三種不同條件下發生反應：2NO2（g）2NO（g）+O2（g），實驗測得NO2的濃度隨時間的變化如下表（不考慮生成N2O4）：
時間（min） 濃度 （mol·L－1） 0 10 20 30 40 50
實驗1/800℃ 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50
實驗2/800℃ 1.00 0.70 0.50 0.50 0.50 0.50
實驗3/850℃ 1.00 050 0.40 0.15 0.15 0.15
下列說法正確的是（ ）。
A．實驗2比實驗1使用了效率更高的催化劑
B．實驗2比實驗1的反應容器體積小
C．由實驗2和實驗3可判斷該反應是放熱反應
D．實驗1比實驗3的平衡常數大
【解析】選A。對比實驗1、2可知溫度相同，起始濃度相同，平衡狀態相同，但實驗2達到平衡所需的時間短，反應速率快，可知實驗2使用了效率更高的催化劑，故A正確；若實驗2的反應容器體積減小，則相當于增大壓強，最終實驗1、2的平衡狀態不同，故B錯誤；溫度升高，最終平衡時，實驗3的NO2濃度最小，說明平衡正向移動，正反應是吸熱反應，故C錯誤；由C項分析，可知實驗3的平衡常數大，故D錯誤。
2．已知：2N2（g）+6H2O（g）4NH3（g）+3O2（g）△H＝+QkJ/mol，下圖為該反應在不同初始濃度的N2和不同催化劑I、Ⅱ作用下（其他條件相同），體積為2L的密閉容器中n（NH3）隨反應時間的變化曲線，下列說法正確的是（ ）。
A．0～6h內，催化劑I的催化效果比催化劑Ⅱ的好
B．a點時，催化劑I、Ⅱ作用下N2的轉化率相等
C．0～5h內，在催化劑I的作用下，O2的反應速率為0.12mol/（L·h）
D．0～12h內，催化劑Ⅱ作用下反應吸收的熱量比催化劑I的多
【解析】選D。催化劑I和催化劑Ⅱ的條件下，N2的初始濃度不同，催化劑I和催化劑Ⅱ的催化效果沒法比較，A錯誤；N2的初始濃度不同，a點時生成NH3的物質的量相等，因此N2的轉化率不相等，B錯誤；由圖像可知0～5h內，在催化劑I的作用下，生成NH3的物質的量為0.8mol，根據方程式可知生成O2的物質的量為0.6mol，所以O2的反應速率為：＝0.06mol/（L·h），C錯誤；0～12h內，催化劑Ⅱ作用下生成NH3的物質的量比催化劑I的多，因此催化劑Ⅱ作用下反應吸收的熱量比催化劑I的多，D正確。
3．（湘潭市2021~2022年高二上學期期末）在一定條件下，取一定量的A和B在恒容密閉容器中發生反應：aA（g）+bB（s）mM（g）+nN（g）△H＝QkJ·mol－1，達到平衡時，M的濃度與溫度和容器容積的關系如圖所示.下列有關判斷一定正確的是（ ）。
A．a＞m+n
B．達到平衡后，增大B的量將會提高A的轉化率
C．E點的平衡常數小于F點的平衡常數
D．Q＞0
【解析】選CD。達到平衡時，在同一溫度下2L容器中M的濃度小于6L容器中的3倍，說明增大壓強，平衡左移，所以有a＜m+n，A錯誤；達到平衡后，增大B的量，B為固體，對A的轉化率無影響，B錯誤；E點的溫度小于F點的溫度，該反應為吸熱反應，所以E點的平衡常數小于F點的平衡常數，C、D正確。
4．（2022年1月浙江選考化學仿真模擬試卷B）已知汽車尾氣的無害化處理反應為2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。為研究某種催化劑催化測定在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間（s） 0 1 2 3 4 5
c（NO）（×10－3mol/L） 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c（CO）（×10－3mol/L） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列說法正確的是（ ）。
A．該反應在3s時達到平衡
B．前2s內的平均反應速率v（N2）＝1.875×10－4mol/（L·s）
C．NO和CO的平衡轉化率相同
D．平衡狀態時，c（CO2）＝0.9mol/L
【解析】選B。A項，從題中表中數據可得出該反應在3s時反應物濃度仍然在變化，沒有達到平衡狀態，故A錯誤；B項，前2s內NO濃度減少了7.5×10－4mol/L，因此根據方程式可知生成氮氣濃度是3.75×10－4mol/L，則氮氣的平均反應速率＝＝1.875×10－4mol/（L·s），故B正確；C項，NO和CO的起始濃度不是1∶1的，而反應是按照1∶1轉化的，因此平衡轉化率不相同，故C錯誤；D項，平衡狀態時消耗CO是9×10－4mol/L，則根據方程式可知平衡時c（CO2）＝9×10－4mol/L，故D錯誤。
5．（2022·黑龍江大慶高三3月模擬）在一恒容的密閉容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在一定條件下發生反應CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），測得CH4平衡時轉化率與溫度、壓強的關系如圖，下列有關說法不正確的是（ ）。
A．上述反應的ΔH＞0
B．壓強：p4＞p3＞p2＞p1
C．1100℃時該反應平衡常數約為1.64
D．壓強為p4時，在y點：v（正）＜v（逆）
【解析】選D。從圖象分析，隨溫度升高CH4轉化率增大，平衡正向移動，正反應吸熱，△H＞0，故A正確；根據方程式，壓強增大，平衡向逆反應方向移動，甲烷的轉化率變小，故P4＞P3＞P2＞P1，故B正確；
CH4 + CO2 2CO + 2H2
起始mol/L 0.1 0.1 0 0
變化mol/L 0.08 0.08 0.16 0.16
平衡mol/L 0.02 0.02 0.16 0.16
平衡常數K＝＝＝1.64mol2/L2，故C正確；在y點，甲烷的轉化率小于平衡時的轉化率，反應正向進行，v正＞v逆，故D錯誤。
6．（2021~2022河南省商丘市高二期末檢測）控制CO2的排放是防止溫室效應等不良氣候現象產生的有效途徑。
（1）高爐煉鐵中用CO還原Fe2O3得到Fe，同時會排放大量的CO2和煙塵，必須進行嚴格的控制。已知：
①C（石墨，s）+CO2（g）＝2CO（g）ΔH＝+172.5kJ·mol－1；
②3C（石墨，s）+Fe2O3（s）＝2Fe（s）+3CO（g）ΔH＝+489.0kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為__________________________。
（2）在恒溫恒容密閉容器中充入一定量CO與Fe2O3發生該反應。
①以下能說明該可逆反應達到平衡狀態的是________（選填字母）。
A．混合氣體的密度不變
B．容器內氣體壓強一定
C．CO與CO2濃度比為1∶1
D．Fe2O3與Fe的質量比不變
②當達到平衡后，再充入一定量CO，平衡移動_____（填“正向”、“逆向”或“不”），則達到新平衡后CO的轉化率_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）可將煉鐵產生的CO2與CH4反應得到氣體燃料，其反應原理為：CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）。某小組向體積是1L的剛性密閉容器中充入物質的量均是1mol的CH4與CO2，反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。
①壓強：p1_____p2（填“＞”或“＜”）。
②1100℃、p1條件下，反應的平衡常數Kp＝________（用含p1的代數式表示，Kp為以分壓表示的平衡常數，分壓＝總壓×物質的量分數）；若在平衡體系再充入0.6molCO2和0.8molH2，重新達平衡后，CH4的轉化率________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【解析】（1）CO還原Fe2O3的熱化學方程式為3CO（g）+Fe2O3（s）＝2Fe（s）+3CO2（g）△H，根據蓋斯定律該反應可通過”②－①×3”得到，則△H＝489.0kJ·mol－1 172.5kJ·mol－1×3＝－28.5kJ·mol－1。（2）①CO與Fe2O3發生該反應3CO（g）+Fe2O3（s）＝2Fe（s）+3CO2（g），在恒溫恒容密閉容器中：混合氣體質量隨反應而改變，容積不變則其密度隨反應而改變，因此混合氣體的密度不變說明反應已達平衡，A符合題意；該反應前后，氣體物質的化學計量數不變，恒溫恒容下容器內氣體壓強始終不變，不能說明反應已達平衡，B不符題意；CO與CO2濃度比值等于K，溫度不變K不變，K不變不能說明反應已達平衡，C不符題意；Fe2O3與Fe的質量比隨著反應正向則較小正向則增大，隨反應而改變；某個量隨著反應而改變，當其不變時即可判定達到平衡狀態，D符合題意；故答案選AD；②當達到平衡后，再充入一定量CO，氣體反應物濃度增大，根據勒夏特列原理，平衡正向移動；因該反應反應前后氣體物質的化學計量數不變，壓強的改變不會引起化學平衡的移動，達到新平衡后CO的轉化率不變；（3）①CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）是正向氣體物質系數增大的反應，增大壓強平衡逆向移動，CO2的平衡轉化率下降，結合平衡轉化率與溫度、壓強的關系圖可知，p1＞p2；②1100℃、p1條件下，CO2的平衡轉化率60%，即轉化了0.6mol，依題意有：
CO2（g） + CH4（g） 2CO + 2H2（g）
起始mol 1 1 0 0
變化mol 0.6 0.6 1.2 1.2
平衡mol 0.4 0.4 1.2 1.2
平衡時體系氣體總物質的量為0.4mol+0.4mol+1.2mol+1.2mol＝3.2mol，p（CO2）＝p（CH4）＝×p1＝，p（CO）＝p（H2）＝×p1＝，反應的平衡常數Kp＝＝＝；若在平衡體系再充入0.6molCO2和0.8molH2，體系總物質的量為4.6mol，此時容器的壓強變成×p1＝p1，即p（CO2）＝×p1＝，p（CH4）＝×p1＝，p（CO）＝×p1＝，p（H2）＝×p1＝，則體系的壓強商Qp＝＝＞Kp，平衡逆向移動，重新達平衡后，CH4的轉化率減小。
【答案】（1）3CO（g）+Fe2O3（s）＝2Fe（s）+3CO2（g）△H＝－28.5kJ·mol－1（2）AD；正向；不變（3）＞；p12；減小

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