C．两图中阴影部分面积相等D．图Ⅱ中阴影部分面积更大
4．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法探究影响化学反应速率的因素。
实验一：
利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol·L－1、2mol·L－1、18.4mol·L－1），设计实验方案，研究影响反应速率的因素。
（1）甲同学的实验报告如表所示：
实验步骤
实验现象
实验结论
①取三份等体积的2mol·L－1硫酸于试管中
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
反应产生气泡的速率大小：
Mg>Fe>Cu
反应物的性质越活泼，反应速率越大
该同学的实验目的是__________________，要想得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是________________________________________________________________________。
（2）乙同学为了能精确地研究浓度对反应速率的影响，在相同温度下利用如图所示装置进行定量实验。
完成该实验应选用的实验药品是__________，应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。
实验二：
已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在开始一段时间内反应速率较小，溶液褪色不明显，但反应一段时间后，溶液突然褪色，反应速率明显增大。
（3）针对上述实验现象，某同学认为该反应放热，导致溶液的温度升高，从而使反应速率增大。
从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是________的影响。
（4）若要用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还可以在反应开始时加入________（填字母）。
A．硫酸钾 B．硫酸锰C．氯化锰D．水
题型2 化学平衡状态及平衡和移动方向的判断
1．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） ΔH＝－Q（Q>0）
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________（填字母）。
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
2．将BaO2放入密闭的真空容器中，反应2BaO2（s）2BaO（s）＋O2（g）达到平衡。
保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是（ ）
A．平衡常数减小B．BaO量不变C．氧气压强增大D．BaO2量增加
3．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：
2X（g）Y（g），温度T1、T2下X的物质的量浓度c（X）随时间t变化的曲线如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v（Y）＝
mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
1．化学平衡状态的判断方法
指导思想：
选定反应中的“变量”，即随反应进行而变化的量，当“变量”不再变化时，反应已达平衡。
（1）直接判断依据
（2）间接判断依据
①对于有有色气体存在的反应体系，如2NO2（g）N2O4（g）等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已达平衡状态。
②对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应，如N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），若反应体系的压强不再发生变化或平均相对分子质量不再变化，则说明反应已达平衡状态。
注意：
对有气体存在且反应前后气体的物质的量不发生改变的反应如：
2HI（g）H2（g）＋I2（g），反应过程中的任何时刻体系的压强、气体的物质的量、平均相对分子质量都不变，故体系压强、气体的物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。
2．分析化学平衡移动的一般思路
（一）平衡状态的建立
1．下列说法可以证明H2（g）＋I2（g）2HI（g）已达平衡状态的是（ ）
①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量w（HI）＝w（I2） ④反应速率v（H2）＝v（I2）＝
v（HI） ⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
A．①②③④B．②⑥⑨C．②⑥⑨⑩D．③⑤⑥⑦⑧
2．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）。
判断该分解反应已经达到化学平衡的是（ ）
A．2v（NH3）＝v（CO2）B．密闭容器中c（NH3）∶c（CO2）＝2∶1
C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（二）平衡移动方向和结果的判定
3．在某恒温、恒容的密闭容器内发生反应：
2NO2（g）2NO（g）＋O2（g） ΔH>0，开始时充入2molNO2并达到平衡，下列说法正确的是（ ）
A．再充入2molNO2，平衡正向移动，O2的体积分数增大
B．升高温度，O2的体积分数减小
C．增大压强，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数增大
D．再充入1molO2，NO2的体积分数增大
4．下列说法正确的是（ ）
A．工业生产硫酸中采用高温可提高二氧化硫的转化率
B．合成氨工业中，适当高的温度既可以提高反应速率，又可以使催化剂的活性最大
C．用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，升高温度可使吸收速率加快
D．酯化反应是一个可逆的吸热反应，故温度越高越有利于生成酯
5．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：
X（g）＋3Y（g）2Z（g） ΔH<0。
改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是（ ）
选项
改变的条件
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
使用适当催化剂
X的体积分数变小
题型3 用平衡常数和转化率定量研究化学反应的限度
1．已知t℃时，反应FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）的平衡常数K＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n（CO）∶n（CO2）＝______。
②若在1L密闭容器中加入0.02molFeO（s），并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。
此时FeO（s）转化率为50%，则x＝________。
2．硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L－1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
回答下列问题：
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率____________、____________；比较两者大小可得出的结论是____________________。
（2）列式计算15℃时该反应的平衡常数____________。
（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可采取的措施有____________________________________（要求写出两条）。
3．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）＋NaCl（s）NaNO3（s）＋ClNO（g） K1 ΔH1<0（Ⅰ）
2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g） K2 ΔH2<0（Ⅱ）
（1）4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数K＝________________（用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡。
测得10min内v（ClNO）＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n（Cl2）＝______mol，NO的转化率α1＝______。
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2____α1（填“>”“<”或“＝”），平衡常数K2________（填“增大”“减小”或“不变”）。
若要使K2减小，可采取的措施是____________。
1．化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”
根据反应进行（或移动）的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。
例：
mA ＋ nB pC ＋ qD
起始量：
ab00
变化量：
mxnxpxqx
平衡量：
a－mxb－nxpxqx
注意：
①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；
②这里a、b可指：
物质的量、浓度、体积等；
③弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；
④在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。
2．极限思维模式——“一边倒”思想
极限思维有如下口诀：
始转平，平转始，欲求范围找极值。
例：
mA ＋ nB pC
起始：
abc
转化极限：
a
a
a
平衡极限：
0b－
ac＋
a
3．转化率计算公式
转化率α＝
×100%。
（一）平衡常数及转化率含义的理解
1．对于可逆反应，下列说法正确的是（ ）
A．化学平衡常数只与温度有关B．升高温度，化学平衡常数一定增大
C．正反应的化学平衡常数与逆反应的化学平衡常数一定不相等
D．增大反应物浓度，化学平衡常数可能增大
2．已知可逆反应：
2N2H4（g）＋2NO2（g）3N2（g）＋4H2O（g） ΔH>0。
下列有关说法正确的是
A．加压有利于化学平衡向正反应方向移动
B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝
C．升高温度可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D．使用催化剂可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
3．一定条件下，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，纵坐标y随x变化趋势合理的是（ ）
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量
（忽略体积）
CO的转化率
（二）平衡常数及转化率的简单计算
4．相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.6kJ·mol－1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：
容器
编号
起始时各物质的物质
的量/mol
达到平衡时体系能量的变化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出热量：
23.15kJ
②
0.9
2.7
0.2
放出热量：
Q
下列叙述错误的是（ ）
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为
C．容器②中达到平衡时放出的热量Q＝23.15kJ
D．若容器①的体积为0.5L，则平衡时放出的热量小于23.15kJ
5.容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同条件下，发生下列反应：
A（g）＋B（g）xC（g） ΔH<0。
测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．x＝1
B．此条件下，该反应的平衡常数K＝4
C．给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D．甲和乙中B的平衡转化率相等
6．CH4和H2O（g）在催化剂表面发生反应CH4＋H2OCO＋3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：
温度/℃
800
1000
1200
1400
平衡常数
0.45
1.92
276.5
1771.5
（1）该反应是________（选填“吸热”或“放热”）反应。
（2）T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1molH2O（g），平衡时c（CH4）＝0.5mol·L－1，该温度下反应CH4＋H2OCO＋3H2的平衡常数K＝__________。
（3）T℃时，向1L密闭容器中投入2molCH4、1molH2O（g）、1molCO、2molH2，则反应的正反应速率________（填“<”、“>”或“＝”）逆反应速率。
题型4 以图像为载体的化学反应速率和平衡的综合考查
1．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2（g）＋O3（g）N2O5（g）＋O2（g），若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（ ）
A
升高温度，平衡常数减小
B
0～3s内，反应速率为v（NO2）＝0.2mol·L－1
C
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
D
达平衡时，仅改变x，则x为c（O2）
2．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
（1）反应的ΔH______0（填“大于”或“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为__________________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________________。
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T________100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是_________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2_______________________________。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_____
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