2015届高三化学第一轮配套复习检测题35.doc

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第2讲　化学平衡状态
[考纲要求]　1.了解可逆反应的定义。2.理解化学平衡的定义。3.理解影响化学平衡的因素。
考点一　可逆反应与化学平衡状态
[来源:Zxxk.Com]
1．可逆反应
(1)定义
在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。
②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示
在方程式中用“”表示。
2．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立

(3)平衡特点

深度思考
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)2H2O2H2↑＋O2↑为可逆反应 (　　)
(2)二次电池的充、放电为可逆反应 (　　)
(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 (　　)
(4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
答案　<　>　<　<

题组一　极端假设，界定范围，突破判断
1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是 (　　)
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等
D．c1的取值范围为0 mol·L－1<c1<0.14 mol·L－1
答案　D
解析　平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应速率且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L－1。
2．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0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
(　　)
A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1
答案　A

　极端假设法确定各物质浓度范围
上述题目2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。
题组二　化学平衡状态标志的判断
3．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应
(甲)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)
(乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g)
现有下列状态：
①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比
②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比
③速率之比等于系数之比的状态
④浓度之比等于系数之比的状态
⑤百分含量之比等于系数之比的状态
⑥混合气体的颜色不再改变的状态
⑦混合气体的密度不再改变的状态
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑨体系温度不再改变的状态
⑩压强不再改变的状态
⑪反应物的浓度不再改变的状态
⑫反应物或生成物的百分含量不再改变的状态
其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是__________；
能表明(乙)达到化学平衡状态的是__________；
能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是__________。
答案　②⑥⑧⑨⑩⑪⑫　②⑥⑨⑪⑫　②⑥⑨⑪⑫
4．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)＋Z(s)　(乙)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时
①混合气体的密度
②反应容器中生成物的百分含量
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比
④混合气体的压强
⑤混合气体的平均相对分子质量
⑥混合气体的总物质的量
其中能表明(甲)达到化学平衡状态是________；
能表明(乙)达到化学平衡状态是________。
答案　①②③④⑤⑥　①②③⑤
5．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 (　　)
A．体系的体积不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
答案　C
解析　不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。

1．化学平衡状态常用的判断方法

举例反应
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
正逆反应速率的关系[来源:Z。xx。k.Com][来源:学,科,网]
在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v(正)＝v(逆)[来源:学科网ZXXK][来源:学。科。网Z。X。X。K][来源:Z*xx*k.Com][来源:学#科#网Z#X#X#K]
平衡[来源:学*科*网Z*X*X*K]
在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C，均指v(正)
不一定平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D
平衡
混合物体系中各组分的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
总压强或总体积或物质的量一定
不一定平衡
压强m
＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变)
平衡
m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变)
不一定平衡

温度
任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时
平衡
颜色
当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变化时
平衡
混合气体的平均相对分子质量Mr
平均相对分子质量一定时，只有当m＋n≠p＋q时
平衡
平均相对分子质量一定，但m＋n＝p＋q时
不一定平衡
体系的密度
反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定
不一定平衡
m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时
平衡
2.规避“2”个易失分点
(1)注意两审
一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②是有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
(2)不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。
③全是气体参加体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
考点二　化学平衡的移动

1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．过程

3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。
4．影响化学平衡的外界因素
(1)影响化学平衡的因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
任一平衡体系
增大反应物的浓度
v正、v逆均增大，且v正′>v逆′
正向移动

减小反应物的浓度
v正、v逆均减小，且v逆′>v正′
逆向移动

任一平衡体系
增大生成物的浓度
v正、v逆均增大，且v逆′>v正′
逆向移动

减小生成物的浓度
v正、v逆均减小，且v正′>v逆′
正向移动

正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
v正、v逆均增大，且v逆′>v正′
逆向移动

减小压强或降低温度
v正、v逆均减小，且v正′>v逆′
正向移动

任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡
正催化剂或增大压强
v正、v逆同等倍数增大
平衡不移动

负催化剂或减小压强
v正、v逆同等倍数减小

(2)勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
5．几种特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件
原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→
——
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
深度思考
1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？
答案　不一定。只有v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。
2．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？
答案　不会。因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸>v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。
3．对于一定条件下的可逆反应
甲：A(g)＋B(g)C(g)　ΔH＜0
乙：A(s)＋B(g)C(g)　ΔH＜0
丙：A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＞0
达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：
(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”，下同)
甲________；乙________；丙________。
混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)
甲________；乙________；丙________。
(2)加压，平衡移动方向分别为
甲________；乙________；丙________。
混合气体的平均相对分子质量变化分别为
甲________；乙________；丙________。
答案　(1)向左　向左　向右　减小　减小　不变
(2)向右　不移动　不移动　增大　不变　不变
4．已知一定条件下合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。

t1____________；t2______________；t3______________；
t4____________。
答案　t1时刻增大c(N2)或c(H2)　t2时刻加入催化剂
t3时刻降低温度　t4时刻增大压强。

题组一　选取措施使化学平衡定向移动
1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 (　　)
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
答案　B
解析　该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。
2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。
答案　(1)C　不　(2)A　逆反应　(3)D　逆反应
(4)B　正反应
解析　(1)加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。
(2)升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡逆向移动，所以v正′<v逆′，图像为A。
(3)增大反应容器体积即减小压强，正、逆反应速率均减小，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之下。因减小压强平衡逆向移动，所以v正′<v逆′，图像为D。
(4)增大O2的浓度，正反应速率会“突然增大”，图像上出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上，但逆反应速率应该在原来的基础上逐渐增大，图像为B。

　解析化学平衡移动题目的一般思路

题组二　条件改变时化学平衡移动结果的判断
3．填表
(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0：
条件变化
平衡移动
转化率变化
增大O2浓度

SO2的转化率增大，O2的转化率______
增大SO3浓度

SO2、O2的转化率都______
升高温度

SO2、O2的转化率都______
增大压强

SO2、O2的转化率都______
(2)2NO2(g)N2O4(g)：
条件变化
平衡移动
转化率变化
体积不变时，

充入NO2气体

NO2的转化率______
增大压强(缩小体积)

NO2的转化率______
(3)I2(g)＋H2(g)2HI(g)：
条件变化
平衡移动
转化率变化
增大H2的浓度

H2的转化率减小，
I2的转化率______

增大压强

转化率______
答案　(1)(从左到右，从上到下)正移　减小　逆移　减小　逆移　减小　正移　增大
(2)(从左到右，从上到下)正移　增大　正移　增大
(3)正移　增大　不移动　不变
4．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
c(Y)/mol·L－1温度/℃气体体积/L
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是 (　　)
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
答案　C
解析　温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 mol·L－1×2 L＝1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol·L－1×4 L＝2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m<n，A项错误，C项正确；体积不变时，温度越高，Y的物质的量浓度越大，说明升高温度，平衡向生成Y的方向移动，则Q>0，B、D项错误。
5．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1 A、0.05 mol·L－1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化如甲图所示[t0时c(B)未画出， t1时c(B)增大到0.05 mol·L－1]。乙图为t2时刻改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________ mol·L－1。
(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)＞v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若t1＝15 s，则t0～t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝________ mol·L－1·s－1，A的转化率为________。
(4)t3时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。
A．使用催化剂 B．增大压强
C．增大反应物浓度
答案　(1)0.02
(2)3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1
(3)0.004　60%　(4)AB
解析　(1)t4时，减小压强，v(正)、v(逆)以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为Δc(A)＝0.15－0.06＝0.09 mol·L－1，Δc(C)＝0.11－0.05＝0.06 mol·L－1，即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，故反应式为3A(g)2C(g)＋B(g)，则B的起始浓度为0.05－0.03＝0.02 mol·L－1。(2)因升温，v(正)＞v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应式为3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1。(3)v(C)＝＝0.004 mol·L－1·s－1，α(A)＝×100%＝60%。(4)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。

(1)判断转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。
(2)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。
(3)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大。②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。
(4)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建立一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。
考点三　等效平衡

1．含义
在一定条件下(等温等容或等温等压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。
2．原理
同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。
深度思考
1．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1(Q1>0)，起始物质的量如下表所示：

序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
(1)上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
(2)达到平衡后，①放出的热量为Q2 kJ，⑤吸收的热量为Q3 kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。
答案　(1)①③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。
(2)Q2＋Q3＝Q1
归纳总结
等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。
2．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物质的量如下表所示：

序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1 mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
答案　①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。
归纳总结
等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。
3．在等温等压条件下，可逆反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物质的量如下表所示：

序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1 mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
答案　①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。

题组一　等温、等容条件下等效平衡的应用
1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)。Ⅰ.将3 mol A和2 mol B在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是 (　　)
A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1 mol，则B的转化率将一定增大
B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3 mol A和2 mol B，C的体积分数若大于a，可断定x>4
C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3
D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4
答案　D
解析　这是恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比，只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后，相当于完全等同的起始量即可。A项，A、B、C各增加1 mol时，A与B不可能完全转化为C，加入的B相对量大，A的转化率增大，而B的转化率将减小，错误；B项，在Ⅰ平衡体系中再加入3 mol A和2 mol B，相当于增大了体系的压强，C的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应方向体积缩小，x<4，错误；C项，假设C完全转化为A、B，则n(A)＋3/2n(C)＝3，n(B)＋1/2n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，错误；D项，设C完全转化为A、B，则xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正确。
题组二　等温、等压条件下等效平衡的应用
2．已知：t ℃时，2H(g)＋Y(g)2I(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，t ℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4 mol H和2 mol Y反应，达到平衡后，Y剩余0.2 mol。若在上面的平衡体系中，再加入1 mol气态的I物质，t ℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n(H)为 (　　)
A．0.8 mol B．0.6 mol
C．0.5 mol D．0.2 mol
答案　C
解析　本题考查恒温恒压条件下等效平衡原理。根据反应式知，“4 mol H和2 mol Y反应达到平衡后，Y剩余0.2 mol”，即Y转化了1.8 mol，根据化学计量数之比，H必转化了3.6 mol，即H的转化率等于Y的转化率＝×100%＝90%。
　　 　　　2H(g)＋Y(g)2I(g)
起始(Ⅰ) 4 mol 2 mol 0
起始(Ⅱ) 4 mol 2 mol 1 mol
起始(Ⅲ) 5 mol 2.5 mol 0
该可逆反应在恒温、恒压条件下反应，按起始(Ⅱ)与起始(Ⅲ)投料能达到同一平衡状态，而起始(Ⅰ)与起始(Ⅲ)达到的平衡状态为等效平衡，即平衡时H的转化率相等，故达到新平衡时剩余H的物质的量为n(H)＝5 mol×(1－90%)＝0.5 mol。
题组三　等温、等容，等温、等压条件下等效平衡的比较应用
3．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。
(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。
A．小于m B．等于m
C．在m～2m之间 D．等于2m
E．大于2m
(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______mol N2和________mol H2。
答案　(1)D　E　(2)0.5　0
解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于2m mol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙压缩容器，故乙中NH3的物质的量大于2m mol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2为(1.5－1.5) mol＝0 mol。

　等效平衡判断“四步曲”
第一步：看，观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；第二步：挖，挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步：倒，采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；第四步：联，联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
探究高考　明确考向
1．(2013·山东理综，12)对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，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
答案　B
解析　A项，加入催化剂，改变反应途径，但不能改变反应物和生成物的总能量，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，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。
2．(2013·北京理综，11)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 (　　)

答案　C
解析　首先理解选项所提供的信息含义，然后分析该含义中有没有包含平衡移动，即可顺利解答。
A项二氧化氮气体中存在平衡：2NO2N2O4，体系的温度变化会使平衡发生移动。B项不同温度下水的电离平衡常数不同，温度升高促进水的电离，电离平衡常数增大。C项向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加速了过氧化氢的分解，这是二氧化锰的催化作用，不能用平衡移动原理解释。D项氨水的浓度减小为原来的十分之一，但其pH的变化小于1，说明氨水在稀释的过程中平衡：NH3·H2ONH＋OH－发生了移动。
3．(2013·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。

　体积分数/%温度/℃压强/MPa
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1 000
e
f
83.0
①b＜f　②915 ℃，2.0 MPa时E的转化率为60%　③该反应的ΔS＞0　④K(1 000 ℃)＞K(810 ℃)
上述①～④中正确的有 (　　)
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
答案　A
解析　由表中数据分析得出该反应正向是吸热反应，然后逐项分析。反应E(g)＋F(s)2G(g)是气体分子数增大的反应，压强增大平衡逆向移动，故b<54.0；由b到83.0%可知转化率是增大的，温度升高，G的体积分数增大，平衡正向移动，故正反应是吸热的，由此可知f>75.0，故b<f，①正确。915 ℃、2.0 MPa时，G的体积分数(物质的量分数)为75.0%，设总的物质的量为4 mol，则E为1 mol，G为3 mol，根据反应E(g)＋F(s)2G(g)可知：生成 3 mol G，消耗1.5 mol E，所以E的转化率为×100%＝60%，②正确。该反应是气体分子数增大的反应，故ΔS>0，③正确。因为该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故④正确。
4．(2013·大纲全国卷，7)反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是 (　　)
A．减小容器体积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
答案　D
解析　根据该反应的特点结合平衡移动原理逐项分析。
A项该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动。B项催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率。C项增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X本身的转化率反而减小。D项该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大。
5．[2012·海南，15(3)]可逆反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。判断该反