第22講化學(xué)平衡的移動

備考導(dǎo)航

1.通過實驗探究，了解濃度、壓強、溫度對化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。

復(fù)習目標

2.認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科研中的重要作用。

（應(yīng)用上T化學(xué)平衡特點］

熟記網(wǎng)絡(luò)——

（可逆反應(yīng)

hJ化學(xué)平衡移動）~~［勒夏特列原理］

［化學(xué)反應(yīng)限度卜廠

判斷正誤（正確的打“，'，錯誤的打“X”）。

（1）（2023?句容中學(xué)）在合成氨工業(yè)中，移走NH3可增大正反應(yīng)速率，提高原料轉(zhuǎn)化率（）

（2）N2（g）+3H2（g）^^2NH3（g）A//<0,其他條件不變時，升高溫度，反應(yīng)速率和H2的平

衡轉(zhuǎn)化率均增大（）

（3）工業(yè)上合成氨反應(yīng)［N2（g）+3H2（g）=^2NH3（g）△”<（）］采用500℃的高溫，是為了提高

反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率（）

（4）反應(yīng)2so2（g）+O2（g）=J2so3（g）AH<0達到平衡后，升高溫度，正反應(yīng)速率減小，逆

反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動（）

（5）（2024.南通三模）反應(yīng)2so2（g）+O2（g）=^2SO3（g）使用V2O5的目的是增大SO2的平衡轉(zhuǎn)化

率（）

課前自測（6）（2023?常熟中學(xué)）將少量氯化鉆晶體溶于濃鹽酸配成藍色溶液（［CoCLf-），加水稀釋至溶液

呈紫色（［Co（H2O）6p+）后，再加熱，溶液又恢復(fù)藍色，反應(yīng)［Co（H2O）6p++4CrK^［CoC14：F

+6H2O的AH>0（）

⑺（2023?南通通州）某溫度下，反應(yīng)BaCO3（s）=^BaO（s）+CO2（g）達到平衡，壓縮容器容積

后達到新平衡時，容器中的CO2濃度將增大（）

（8）（2023?南京、鹽城二模）向盛有5mL0.005mol/LFeCb溶液的試管中加入5mL0.015mol/L

KSCN溶液,再加入少量鐵粉,振蕩,觀察溶液顏色變化，探究反應(yīng)物濃度影響化學(xué)平衡（）

（9）（2024?如東中學(xué)）向盛有2mL0.1mol/LLCrzS溶液的試管中滴加5~10滴NaOH溶液，

再繼續(xù)滴加5?10滴6moi/LH2s04溶液，觀察現(xiàn)象，探究濃度對化學(xué)平衡的影響（）

（10）（2024?北京卷）依據(jù)相同溫度下可逆反應(yīng)的Q與K大小的比較，可推斷反應(yīng)進行的方向

（）

考點1化學(xué)平衡的移動

知識梳理

知識U勒夏特列原理

1.內(nèi)容：如果改變影響平衡的一個因素（如參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠

這種改變的方向移動。

2.若其他條件不變，改變下列條件對化學(xué)平衡的影響

改變的條件（其他條件不變）化學(xué)平衡移動的方向

增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度（?！狵）平衡______移動

濃度

減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度（?！狵）平衡______移動

增大壓強向氣體分子數(shù)______的方向移動

壓強（對有氣反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變

減小壓強向氣體分子數(shù)______的方向移動

體參加的反應(yīng)）

反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強平衡—移動

升高溫度向______反應(yīng)方向移動

溫度

降低溫度向______反應(yīng)方向移動

催化劑一同等程度地改變。正、O逆，平衡不移動

知識日平衡移動方向的判斷

1.根據(jù)勒夏特列原理判斷

幾種不能用勒夏特列原理解釋的問題：

（1）反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，如H2（g）+l2（g）^"?2Hl（g）,增大體系壓強，氣體顏色加深，但

平衡不移動。

（2）催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，催化劑不會影響化學(xué)平衡。

2.根據(jù)平衡常數(shù)K與。判斷

Q<K,平衡移動；

Q=K,平衡___移動；

Q>K,平衡移動。

3.根據(jù)反應(yīng)速率判斷

。正逆，平衡移動；

。正逆，平衡___移動；

。正逆，平衡移動。

4.恒溫條件下，密閉反應(yīng)體系中通入“惰性氣體”

（1）恒容容器

原平衡體系且獨體系總壓強增大一體系中各組分的濃度不變一平衡不移動。

（2）恒壓容器

原平衡體系且2d容器容積增大，體系中各組分氣體的分壓減小一體系中各組分的濃度同倍數(shù)

減?。ǖ刃в跍p壓）一平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。

典題悟法

類型U化學(xué)平衡移動基礎(chǔ)判斷

國麗（2024.浙江6月卷）為探究化學(xué)平衡移動的影響因素，設(shè)計方案并進行實驗，觀察到相關(guān)現(xiàn)象。

其中方案設(shè)計和結(jié)論都正確的是()

選項影響因素方案設(shè)計現(xiàn)象結(jié)論

向1mLO.lmol/LKzCrCU溶液中加增大反應(yīng)物濃度，平衡

A濃度黃色溶液變橙色

A1mL1.0mol/LHBr溶液向正反應(yīng)方向移動

向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入對于反應(yīng)前后氣體總

B壓強lOOmLHI氣體，分解達到平衡后再氣體顏色不變體積不變的可逆反應(yīng)，

充入100mLAr改變壓強平衡不移動

將封裝有和混合氣體的燒升高溫度，平衡向吸熱

NO2N2O4

C溫度氣體顏色變深

瓶浸泡在熱水中反應(yīng)方向移動

使用合適的催化劑可

向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3上層液體逐漸減

D催化劑使平衡向正反應(yīng)方向

mol/LH2sO4溶液，水浴加熱少

移動

類型舊平衡轉(zhuǎn)化率

畫前2(2021.江蘇適應(yīng)性)反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)^^2SO3(g)△"=—198kJ/moL下列有關(guān)說法不

正確的是()

A.使用催化劑能縮短該反應(yīng)達到平衡所需的時間

B.溫度升高有利于提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率

C.提高嘿^的值可增大SO2的轉(zhuǎn)化率

”(SO2)

D.增大體系壓強能增大SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率

考點2平衡圖像分析

知識梳理

知識II催化劑的選擇性

1.定義：很多情況下，在給定條件下反應(yīng)物之間能夠同時發(fā)生多個反應(yīng)，催化劑對不同反應(yīng)的催化效

率不同，各種產(chǎn)物所占的比例便會不同。理想的催化劑可以大幅度提高目標產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率，催

化劑的這種特性稱為它的選擇性。

2.選擇性的表示方法：某產(chǎn)物的選擇性可用消耗的原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹付óa(chǎn)物的百分率表示。如：CO2催化

加氫主要反應(yīng)如下:

反應(yīng)I.CO2(g)+3H2(g)^=iCH3OH(g)+H2O(g)

反應(yīng)II.CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)

”(CH3OH)或“(CO)

CH30H(或CO)的選擇性=

參與反應(yīng)的〃(CC>2)°

根據(jù)反應(yīng)可知反應(yīng)I生成的〃9113011)=反應(yīng)I消耗的w(CO2)、反應(yīng)II生成的w(CO)=反應(yīng)H消耗的

"(CO2)，故CH30H的選擇性+CO的選擇性=—o

知識?單一反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一溫度圖像、產(chǎn)率.溫度圖像

1.轉(zhuǎn)化率-溫度圖像

(1)若不使用催化劑

①拐點前，溫度升高，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大。此階段是影響轉(zhuǎn)化率。拐點

前未平衡，拐點為平衡點。

②拐點后，溫度升高，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，此階段是影響轉(zhuǎn)化率。

(2)若使用催化劑

最高點不一定代表平衡點，但最高點時催化劑活性最好。后半部分轉(zhuǎn)化率減小的原因可能有：①升高

溫度，平衡左移；②催化劑活性降低。

2.產(chǎn)率-溫度圖像

(1)拐點前，產(chǎn)率增大的主要原因:溫度升高，反應(yīng)速率加快，產(chǎn)率增大。

(2)拐點后，產(chǎn)率減小的原因可能有：①升高溫度，平衡左移；②催化劑活性降低；③催化劑的選擇

性降低，生成了更多的副產(chǎn)物。

知識?多重平衡圖像分析

1.競爭反應(yīng)體系中，不同溫度、不同催化劑發(fā)生的主要反應(yīng)不同，即溫度、催化劑對反應(yīng)選擇性有影

響。

2.分析圖像，判斷反應(yīng)是否已經(jīng)達到平衡，是速率問題還是平衡問題，影響的因素有哪些，多個因素

是協(xié)同的還是以某個因素為主，若改變出現(xiàn)相反的結(jié)論，要結(jié)合問題中的圖像(或結(jié)論)抓住矛盾的主要方

面解題。

3.提高平衡轉(zhuǎn)化率的方法：

(1)調(diào)節(jié)p、T使平衡正移，則轉(zhuǎn)化率增大；

(2)增大反應(yīng)物濃度，提高另一物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，本身轉(zhuǎn)化率降低。

例(2023?江蘇卷)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應(yīng)如下：

CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H20(g)NH=-164.7kJ/mol

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)NH=+41.2kJ/mol

在密閉容器中，1.01X105Pa、〃起始(CO2)：W起始(H2)=l：4時，CO2平衡轉(zhuǎn)化率、在催化劑作用下反應(yīng)

相同時間所測得的CO2實際轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。CH4的選擇性="可二歲匕100%。下列說法正

確的是（）

100

80

西60

40

20

A.反應(yīng)2co（g）+2H2（g）=CO2（g）+CH4（g）的蠟變-205.9kJ/mol

B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而增大

C.用該催化劑催化CO2反應(yīng)的最佳溫度范圍約為480?530℃

D.450C時，提高普整的值或增大壓強，均能使CO2平衡轉(zhuǎn)化率達到X點的值

〃起始（CC）2）

［反應(yīng)分析］CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）AH=-164.7kJ/mol,升高溫度，平衡逆移，CH4的

平衡選擇性降低；CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）A/7=+41.2kJ/mol,升高溫度，平衡正移，CO平衡

選擇性升高。

［圖像分析］

CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低

主要發(fā)生反應(yīng):CO2+4H2=CHA+2H2。

CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，

7匕時，第二個反應(yīng)正向移動幅度比第

一個反應(yīng)逆向移動扁皮關(guān)

不是平衡轉(zhuǎn)化率;相同時間內(nèi)”說

明受溫度影響，受催化劑的活性選

擇性影響

300400500600

溫度比

［選項分析］由蓋斯定律知，2co（g）+2H2（g）=CC>2（g）+CH4（g）△”=［—164.7—2X（+41.2）］kJ/mol

=-247.1kJ/mol,A錯誤；生成CH4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，CH4的平衡選擇性減小，B錯

誤；由CO2實際轉(zhuǎn)化率曲線走勢可知，400℃左右時，CO?實際轉(zhuǎn)化率最大，故用該催化劑催化CO2反應(yīng)

的最佳溫度約為400°C,C錯誤；450℃時，增大一種反應(yīng)物的量可提高另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，CO2

平衡轉(zhuǎn)化率可以達到X點的值，由圖可看出，在560℃左右，CO?平衡轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)拐點，故在450°C時,

以第一個反應(yīng)為主，增大壓強第一個反應(yīng)平衡正向移動，CO2平衡轉(zhuǎn)化率也可以達到X點的值，D正確。

典題悟法

類型II單一平衡轉(zhuǎn)化率-溫度曲線

圜麗（2019?江蘇卷改編）在恒壓、NO和。2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時間，測得不

同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示（圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的

變化)。下列說法不正確的是()

0O

O

C8

?6O

3

O

?4

O

O

N2

o

100200300400500600

溫度/C

A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)^=i2NO2(g)的AHO

B.圖中X點所示條件下，延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率

C.圖中丫點所示條件下，增加02的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率

D.380℃下，c起始(Ch)=5.0XI0-4moi/L,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>2000

類型日多重平衡轉(zhuǎn)化率-溫度曲線

阿的(2020?江蘇卷改編)CH4與CO?重整生成氏和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：

CH4(g)+CO2(g)^=i2H2(g)+2C0(g)AH=+247.1kJ/mol

H2(g)+CO2(g)^^H2O(g)+CO(g)AZ7=+41.2kJ/mol

在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比71(CH4)：n(CO2)=l：1條件下，CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變

化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()

40060080010001200

溫度/K

A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

B.曲線A表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化

C.相同條件下，改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊

D.恒壓、800K、/I(CH4)：a(CO2)=l：1條件下，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達到X點的值，改變除溫度外的

特定條件繼續(xù)反應(yīng)，CH4轉(zhuǎn)化率能達到丫點的值

類型￡］多重平衡選擇性-溫度曲線

國亞(2022?江蘇卷)乙醇-水催化重整可獲得H2。其主要反應(yīng)為

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)A/7=+173.3kJ/mol

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A//=+41.2kJ/mol

在1.0X105Pa、〃始(C2H5OH)：〃蛤(H2O)=1:3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時CCh和CO的選擇性

及周的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性=—/100%,下列說法正確的是()

〃生成(CCh)十〃生成(CO)

00

%80

、

柳

K60

脩0

起4

造0

弱

2

°0100200300400500600700

T/V.

A.圖中曲線①表示平衡時H2的產(chǎn)率隨溫度的變化

B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大

C.一定溫度下，增大風嗯等可提高乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率

n(H2O)

D.一定溫度下，加入CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2的產(chǎn)率

類型E3轉(zhuǎn)化率、選擇性-溫度曲線

圜釀(2021?江蘇卷)NH3與作用分別生成沖、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工業(yè)尾氣中的NH3

可通過催化氧化為N2除去。將一定比例的NH3、和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管,

NE的轉(zhuǎn)化率、生成N2的選擇性N^g^xiOO%與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()

"總轉(zhuǎn)化(NH3)

100N

90S

雷

80鎖

理

7o％

6O

A.其他條件不變，升高溫度，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大

B.其他條件不變，在175?300℃范圍，隨著溫度的升高，出口處N2、氮氧化物的量均不斷增大

C.催化氧化除去尾氣中的NH3應(yīng)選擇反應(yīng)溫度高于250℃

D.高效除去尾氣中的NH3，需研發(fā)低溫下NH3轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑

類型回陌生圖像變化趨勢的原因分析

倒刖7(2019?江蘇卷)CO2催化加氫合成二甲醛是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):

反應(yīng)I.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJ/mol

反應(yīng)II.2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)A//=-122.5kJ/mol

在恒壓、CO?和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH30cH3的選擇性隨溫度的變

化如圖所示。CH30cH3的選擇性=反應(yīng)的co?的物質(zhì)的量,X100%。

(1)溫度高于300℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是

(2)220℃時,在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時間后,測得CH30cH3的選擇性為48%(圖中A點)。

不改變反應(yīng)時間和溫度，一定能提高CH30cH3選擇性的措施有

m(2021?江蘇卷)甲烷是重要的資源，通過如下過程可實現(xiàn)由甲烷到氫氣的轉(zhuǎn)化:

甲烷一重整一co轉(zhuǎn)化一催化氧化一氫氣

(1)500°C時，CH4與HzO重整主要發(fā)生下列反應(yīng)：

CH4(g)+H2O(g)^^CO(g)+3H2(g)>CO(g)+H2O(g)^^CO2(g)+H2(g)

已知：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)AH=-178.8kJ/moL向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO,其

優(yōu)點是o

(2)CK與CO2重整的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

反應(yīng)I.CH4(g)+CO2(g)=^2CO(g)+2H2(g)NH\=+246.5kJ/mol

反應(yīng)II.H2(g)+CO2(g)^^CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ/mol

反應(yīng)m.2CO(g)=^CCh(g)+C(s)Aff3=-172.5kJ/mol

95

85

75

65

55

45

500600700800

溫度/f

①在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O(g),可減少C(s)的生成，反應(yīng)3cH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)

^^4CO(g)+8H2(g)的NH=o

②1.01X105Pa下，將〃起始(CO2)：w起始(CH4)=1：1的混合氣體置于密閉容器中，不同溫度下重整體

系中CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。800℃TCO2平衡轉(zhuǎn)化率遠大于600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率，其原

質(zhì)量評市

1.(2023?北京卷)下列事實能用平衡移動原理解釋的是()

A.叢。2溶液中加入少量MnO2固體，促進理。2分解

B.密閉燒瓶內(nèi)的NO?和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深

C.鋼鐵放入濃硝酸中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體

D.鋅片與稀硫酸反應(yīng)過程中，加入少量C11SO4固體，促進H2的產(chǎn)生

2.(2021?江蘇適應(yīng)性)在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

反應(yīng)I：CO2(g)+4H2(g)^=；CH4(g)+2H2O(g)A/f=-164.7kJ/mol

反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)=^CO(g)+H2O(g)+41.2kJ/mol

反應(yīng)m：2CO(g)+2H2(g)^^CO2(g)+CH4(g)A//=-247.1kJ/mol

向恒壓、密閉容器中通入1molCCh和4moiH2,平衡時CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如

圖所示。下列說法正確的是()

A.反應(yīng)I的平衡常數(shù)可表示為K=c(益;：加，)

B.圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化

C.提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑

D.CH4(g)+H2O(g)^=sCO(g)+3H2(g)的△”=—205.9kJ/mol

3.(2021.江蘇適應(yīng)性)通過反應(yīng)I：4HCl(g)+O2(g)=^2C12(g)+2H2O(g)可將有機氯化工業(yè)的副產(chǎn)品

HC1轉(zhuǎn)化為CL在0.2MPa、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比當黑=2的條件下，不同溫度時HC1平衡轉(zhuǎn)化率如

?(O2)

圖所示。向反應(yīng)體系中加入CuCb，能加快反應(yīng)速率。

%100

、

7譽

〉80

源

d避

r60

o

H

40

100300500700900

溫度/七

反應(yīng)II：2CuCh(s)+O2(g)：^=i2CuO(s)+2Cl2(g)AH=+125.6kJ/mol

反應(yīng)III：CuO(s)+2HCl(g)^^CuC12(s)+H2O(g)A//=-120.0kJ/mol

下列說法正確的是()

A.反應(yīng)I的AH=+5.6kJ/mol

B,升高溫度和增大壓強均能提高反應(yīng)I中HC1的平衡轉(zhuǎn)化率

C.保持其他條件不變，500℃時，使用CuCb，能使HC1轉(zhuǎn)化率從X點的值升至丫點的值

D.在0.2MPa、500℃條件下，若起始嘿?<2,HC1的轉(zhuǎn)化率可能達到丫點的值

〃(。2)

4.(2024?廣西高三七省聯(lián)考)工業(yè)尾氣脫硝是減少空氣污染的重要舉措?；卮鹣铝袉栴}：

(1)己知相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下。

反應(yīng)AH(kJ/mol)Kp(800K)

CH4(g)+2O2(g)^^CO2(g)+2H2O(g)-802.6

N2(g)+O2(g)^^2NO(g)+182.6

62

CH4(g)+2NO(g)+O2(g)^^CO2(g)+N2(g)+2H20(g)5.0X10

2NO(g)+Ch(g)1*2NCh(g)8.5X10-3(kPa)-1

①CH4脫硝反應(yīng)CH4(g)+2NO(g)+O2(g)「—CO2(g)+N2(g)T-2H2O(g)的NH=

kJ/moL800K時，為了提高該反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率，理論上可采取的措施是

(填字母)。

A.恒容時增大02的壓強B.減小反應(yīng)容器的容積

C.移去部分H2O(g)D.選擇合適的催化劑

②CE另一脫硝反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)=^CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)的Kp(800K)=

kPa。

(2)模擬工業(yè)尾氣脫硝：一定條件下，將p(CH4):p(NO)：)(。2)=1：1：50的氣體與Ar混合，勻速

通過催化脫硝反應(yīng)器，測得NO去除率和CH4轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖。

t轉(zhuǎn)化率(去除率)/%

look

80'/CH.轉(zhuǎn)化率

4°卜NO去除率

1/一一一

600650700750X0085090077K

當溫度低于780K時,NO的去除率隨溫度升高而升高,可能原因是

__________________________________________________________________________________________;高于

780K時，NO的去除率隨溫度升高而降低，結(jié)合⑴的信息分析其可能原因是

第22講化學(xué)平衡的移動

［備考導(dǎo)航］

⑴x(2)x(3)x(4)x(5)x(6)V(7)x(8)4(9)V(10)

考點1

［知識梳理］

知識11.減弱

2.<正向>逆向減小增大不吸熱放熱

知識22.正向不逆向3.正向不逆向

［典題悟法］

典例1C【解析】B1能被氧化為Bm澳水也為橙色，A錯誤；恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2Hl(g)=^H2(g)+b(g),該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，充入Ar,相當于沒有改變壓強，故不能得出相應(yīng)

結(jié)論，B錯誤；2NO2(g)^^N2O4為放熱反應(yīng)，升高溫度，氣體顏色變深，說明平衡逆向移動，C正確；

催化劑不影響平衡移動，D錯誤。

典例2B【解析】催化劑能加快反應(yīng)速率，縮短達到平衡所需的時間，A正確；正反應(yīng)放熱，升

高溫度，平衡左移，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，B錯誤；增大02濃度，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，C正確；該反應(yīng)

為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率加快，平衡右移，SO2轉(zhuǎn)化率增大，D正確。

考點2

［知識梳理］

知識12.1

知識21.(1)①反應(yīng)速率②平衡

［典題悟法］

典例3C【解析】隨著溫度升高，N0平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡逆向移動，該反應(yīng)為

放熱反應(yīng)，A正確；X點反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，此時反應(yīng)正向進行程度大，故延長反應(yīng)時間，可使NO轉(zhuǎn)

化率增大，B正確；增大一種反應(yīng)物的濃度，能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，丫點為400℃時的平衡狀態(tài),

增大。2濃度平衡正向移動，NO轉(zhuǎn)化率增大，C錯誤；設(shè)NO起始物質(zhì)的量濃度為amol/L,貝U

2NO(g)+02(g)2NO2(g)

c(始)/(mol/L)a5.0X10-40

c(轉(zhuǎn))/(mol/L)0.5〃0.25a0.5i

c(平)/(mol/L)0.5a5.0X10-4—0.25。0.5〃

〃網(wǎng)。2)11c…一十.

平衡吊數(shù)K—2—5.0X10-4_025/5.0X10-4一/wu,a人明。

C(NO)-C(O2)

典例4D【解析】標記CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+28(g)為反應(yīng)I,H2(g)+CCh(g)=^H20(g)

+CO(g)為反應(yīng)II。上述兩個反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡右移，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率升高，增大壓

強，反應(yīng)I平衡左移，故CH4平衡轉(zhuǎn)化率降低，A錯誤；CH4、CCh等物質(zhì)的量投入，在反應(yīng)I中，二者

的轉(zhuǎn)化率相同，由于反應(yīng)II也消耗CCh，故相同條件下反應(yīng)達到平衡時，CCh的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平

衡轉(zhuǎn)化率，即曲線A表示CCh的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，B錯誤；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變

平衡轉(zhuǎn)化率，故改用高效催化劑后，曲線A、B也不可能重疊，C錯誤；如果不斷分離出H2或CO,最終

會導(dǎo)致反應(yīng)I正向進行的程度變大，從而提高CH4的轉(zhuǎn)化率，CH4的轉(zhuǎn)化率能從X點的值增大到丫點的

值，D正確。

典例5B【解析】由n始(C2H5OH):n始(氏0)=1：3可知，初始投料只有C2H50H和H20,故開

始反應(yīng)時，只能發(fā)生第一個反應(yīng)，產(chǎn)物中沒有CO,則CO2的選擇性為100%，圖中曲線①表示平衡時CO2

的選擇性隨溫度的變化，由CO的選擇性=—道￡°)義100%可知,CO2、CO的選擇性之和為1,

〃生成(CC)2)十"生成(CO)

則曲線③表示平衡時CO的選擇性隨溫度的變化，曲線②表示平衡時H2的產(chǎn)率隨溫度的變化，A錯誤；由

圖可知，升高溫度時，曲線③上升，則平衡時CO的選擇性隨溫度的升高而增大，B正確；一定溫度下，

增大“(C慈T),相當于增大w(C2H5OH),H2O的平衡轉(zhuǎn)化率增大，C2H50H的平衡轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；

及(比0)

選用高效催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變平衡時H2的產(chǎn)率，D錯誤。

典例6D【解析】由于NH3與。2作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，升高溫度，

三個反應(yīng)的平衡均逆向移動，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率一定減小，A錯誤；由圖像知，其他條件不變，在175?

300。。范圍內(nèi)，隨著溫度升高，NH3的轉(zhuǎn)化率逐漸增大至幾乎不變，用的選擇性逐漸減小，曲線交點前NH3

的轉(zhuǎn)化率增大幅度大于N2的選擇性減小幅度，則低溫時，NH3的轉(zhuǎn)化率為影響N2產(chǎn)量的主要因素，高溫

時，N2的選擇性為影響N2產(chǎn)量的主要因素，故出口處N2的量先增大后減小，B錯誤；溫度高于250℃時，

NH3的轉(zhuǎn)化率雖然接近100%,但是N2的選擇性較小，NH3較多地轉(zhuǎn)化為NO、N2O,NO、N2O屬于污染

性氣體，C錯誤；由圖可知，低溫時，用的選擇性較高，溫度高于250℃時，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率接近100%,

由于NH3轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度的降低，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)升高，故低溫時，NH3的平衡轉(zhuǎn)

化率更接近100%,但實際上低溫時，NH3的轉(zhuǎn)化率遠遠低于平衡時NH3的轉(zhuǎn)化率，說明在低溫條件下NH3

的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率較小，故要高效除去尾氣中的NH3,需研發(fā)低溫下NH3轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑，

D正確。

典例7(1)反應(yīng)I的AH>0,反應(yīng)H的AH<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使

CO2轉(zhuǎn)化為CH30cH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度(2)增大壓強、使用對反應(yīng)H催化活

性更高的催化劑

【解析】反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)II為放熱反應(yīng)，當升高溫度時，反應(yīng)I平衡正向移動，CO2轉(zhuǎn)化為

CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，反應(yīng)II平衡逆向移動，CCh轉(zhuǎn)化為CH30cH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過

下降幅度。(2)反應(yīng)I是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)H是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，通過加壓可使反應(yīng)II

平衡正向移動，或者加入有利于反應(yīng)n進行的催化劑。

典例8(1)提高H2的產(chǎn)率；提供熱量

(2)①+657.1kJ/mol②反應(yīng)I、反應(yīng)H的△5>0,高溫下正反應(yīng)進行程度大，CCh反應(yīng)的量多，反

應(yīng)III的△?<(),高溫下正反應(yīng)進行程度小，CO2生成的量少

【解析】⑴CaO可以吸收一部分CCh，使體系中CO2的濃度降低，可促進反應(yīng)CO(g)+H2O(g)

^^H2(g)+CC