- 化学平衡
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在体积为1L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g），化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=______，升高温度，化学平衡向______（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______．
A．c（CO2）=c（CO）
B．K不变
C．容器中的压强不变
D．v正（H2）=v正（CO2）
E．c（H2）保持不变
（3）若某温度下，平衡浓度符合下列关系：[CO2]•[H2]=[CO]•[H2O]，此时的温度为______；在此温度下，若向该容器中投入1mol CO2、1.2mol H2、0.75mol CO、1.5mol H2O，则此时反应朝______方向进行（填“正反应”、“逆反应”）．
正确答案
（1）由CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g），反应的平衡常数K=
故答案为：
（2）A．c（CO2）=c（CO）和起始量和消耗量有关，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．平衡常数仅与温度有关，温度一定K就不变，所以K不变不能说明达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体体积不变，反应过程中和平衡状态压强都不变，容器中压强不变不能说明达到平衡状态，故C错误；
反应速率之比等于化学方程式系数之比，是正反应速率之比，υ正（H2）=υ逆（H2O） 表面水的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故C正确；
D．v正（H2）=v正（CO2）都是指的正反应方向，不能说明正逆反应速率相同，故D正确；
E．混合气体中 c（H2）不变是平衡标志，故E正确；
故答案为：E；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），K=1，依据图表数据可知，平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变，判断此时的温度为830℃；在此温度下，若向该容器中投入1mol CO2、1.2mol H2、0.75mol CO、1.5mol H2O则有Qc=
故答案为：830；正反应．
解析
（1）由CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g），反应的平衡常数K=
故答案为：
（2）A．c（CO2）=c（CO）和起始量和消耗量有关，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．平衡常数仅与温度有关，温度一定K就不变，所以K不变不能说明达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体体积不变，反应过程中和平衡状态压强都不变，容器中压强不变不能说明达到平衡状态，故C错误；
反应速率之比等于化学方程式系数之比，是正反应速率之比，υ正（H2）=υ逆（H2O） 表面水的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故C正确；
D．v正（H2）=v正（CO2）都是指的正反应方向，不能说明正逆反应速率相同，故D正确；
E．混合气体中 c（H2）不变是平衡标志，故E正确；
故答案为：E；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），K=1，依据图表数据可知，平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变，判断此时的温度为830℃；在此温度下，若向该容器中投入1mol CO2、1.2mol H2、0.75mol CO、1.5mol H2O则有Qc=
故答案为：830；正反应．
正确答案
解析
解：M容器是恒温恒容下建立的平衡，N容器是恒温恒压下建立的平衡，
A．若x=3，由于反应前后气体体积不变，N容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡等效，所以达到平衡后A的体积分数关系为：φ（M）=φ（N），故A错误；
B．若x＞3，由于反应后气体体积增大，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡扩大容器体积，压强减小，平衡正向移动，B的转化率增大，所以达到平衡后B的转化率关系为：α（M）＜α（N），故B错误；
C．若x＜3，由于反应后气体体积减小，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡缩小容器体积，压强增大，平衡正向移动，C的平衡浓度增大，所以C的平衡浓度关系为：c（M）＜c（N），故C错误；
D．恒温恒压下，x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，一边倒后，A与B的物质的量之比都是1：2，为等效平衡，反应物的浓度相同，即平衡后N容器中A的浓度均相等，故D正确；
故选D．
一定条件下，向密闭容器中加入 X物质，发生反应3X（g）⇌Y（g）+Z（g）△H＜0，反应一定时间后改变某一个外界条件，反应中各时刻X物质的浓度如下表所示，下列说法中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图表中0～5min时，X消耗浓度为1.0-0.4=0.6mol/L，反应速率=
B、5min时反应达到第一次平衡，依据平衡三段式列式计算平衡浓度
3X（g）⇌Y（g）+Z（g）
起始量（mol/L） 1 0 0
变化量（mol/L） 0.6 0.2 0.2
平衡量（mol/L） 0.4 0.2 0.2
K=
C、反应是放热反应，升温平衡逆向移动，x可以为0，7mol/L，故C错误；
D、依据图表数据，初始到18min时消耗X浓度为0.3mol/L，转化率=
故选C．
PCl3和PCl5都是重要的化工原料．将PCl3（g）和Cl2（g）充入体积不变的2L密闭容器中，在一定条件下发生反应：PCl3（g）+Cl2（g）⇌PCl5（g），并于10min时达到平衡．有关数据如下：
下列判断不正确的是（ ）
A10 min内，v（Cl2）=0.04 mol•L-1•min-1
B当容器中Cl2为1.2 mol时，反应达到平衡
C升高温度（T1＜T2），反应的平衡常数减小，平衡时PCl3
D平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同条件再达平衡时，c（PCl5）＜0.2 mol•L-1
正确答案
解析
解：A．由表中数据可知，平衡时△c（PCl5）=0.4mol/L，根据方程式可知△c（PCl3）=0.4mol/L，v（PCl3）=
B．平衡时△c（PCl5）=0.4mol/L，根据方程式可知△c（Cl2）=0.4mol/L，△n（Cl2）=0.4mol/L×2L=0.8mol，故平衡时Cl2的物质的量为1mol/L×2L-0.8mol=1.2mol，故B正确；
C．升高温度，反应的平衡常数减小，平衡向逆反应移动，PCl3转化率降低，△n减小，故平衡时PCl3的
D、平衡后移走2.0mol PCl3和1.0mol Cl2到达的平衡，等效为开始PCl3为1mol/L、Cl2为0.5mol/L到达平衡，反应物的浓度变为原平衡的一半，与原平衡相比，压强降低，平衡向逆反应移动，反应物转化率降低，故相同条件下再达平衡时，c（PCl5）＜0.2 mol•L-1，故D正确；
故选C．
正确答案
解析
解：A．对X （g）+Y（g） 2Z（g）+W（g）来说，开始时只加入反应物X和Y，该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡．对容器A来说，在建立化学平衡的过程中，反应混合物的总物质的量会增大，根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），其体积要增大，各组分的物质的量浓度就要减下，其反应速率也要减小．对于B容器来说，体积不变，各组分初始浓度是A容器的2倍，每个时刻的反应速率都将大于A容器，即反应速率：v（B）＞v（A），因此A选项正确．
B．根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），达平衡后，混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍，即1.4×2mol=2.8mol，即增加了0.8mol，根据化学方程式的计算可知，
X （g）+Y（g） 2Z（g）+W（g）△n
1 1
0.8mol 0.8mol
即达平衡后，反应掉0.8mol，A容器中X的转化率为80%，即B选项正确．
C．因为B容器的初始量是A容器的2倍，在相同温度下，当A容器的体积是B容器体积的二分之一（即0.5aL）时，达到平衡后，各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等，且压强为PB，当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL，不考虑平衡移动时压强会变为5PB/14，当再建立平衡时，A容器的原平衡将向正反应方向移动，尽管气体的总物质的量要增加，但体积变化对压强的影响大，即PB＞2PA，C项正确．
D．根据C项中A容器的平衡变化，建立新平衡后，（容积为0.5aL与容积为1.4aL相比）Y的体积分数要减小，即平衡时Y体积分数A＜B，故D项错误．
故答案为D．
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