《2025年高中总复习优化设计高中化学》

例 2 已知：在$700\ ^{\circ}C$的恒温、恒容密闭容器中发生反应${3CH_{4}(g) + 2N_{2}(g)\rightleftharpoons 3C(s) + 4NH_{3}(g)}$，若${CH_{4}}$与${N_{2}}$在不同投料比$\frac{n({CH_{4}})}{n({N_{2}})}$时${CH_{4}}$的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是(D)


A.$\frac{n({CH_{4}})}{n({N_{2}})}$越大，${CH_{4}}$的转化率越高
B.$a$点对应的平衡常数比$c$点的大
C.$b$点对应的${NH_{3}}$的体积分数为$26\%$
D.不改变投料比，增加$n({N_{2}})$时，${NH_{3}}$体积分数增大

答案： 例2 D 解析 由图像看出，$CH_4$的转化率随$\frac{n(CH_4)}{n(N_2)}$的增大而降低，A错误；a、c两点的温度相同，平衡常数只与温度有关，则平衡常数不变，B错误；b点甲烷转化率为22%，$\frac{n(CH_4)}{n(N_2)}=0.75$，则设甲烷为3mol，氮气为4mol，列三段式如下：
$3CH_4(g)+2N_2(g)\rightleftharpoons3C(s)+4NH_3(g)$
开始/mol 3 4 0
转化/mol 0.66 0.44 0.88
平衡/mol 2.34 3.56 0.88
则$NH_3$的体积分数约为$\frac{0.88}{2.34 + 3.56+0.88}×100\%\approx13\%$，C错误；不改变投料比，增加$n(N_2)$时，必然增加甲烷，相当于加压，平衡正向移动，氨气体积分分数增大，D正确。

[对点训练 2]
将等物质的量的$X$、$Y$气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：${X(g) + 3Y(g)\rightleftharpoons 2Z(g)}$ $\Delta H ＜ 0$。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(A)

答案： 对点训练2 A 解析 升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡正向移动，但容器的容积减小，X的浓度变大，B项错误；充入一定量Y，X的转化率增大，而Y的转化率减小，C项错误；使用适当的催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡，X的体积分数不变，D项错误。

1. 下列说法中可以证明反应${H_{2}(g) + I_{2}(g)\rightleftharpoons 2HI(g)}$已达平衡状态的是(B)
①单位时间内生成$n\ mol\ {H_{2}}$的同时生成$n\ mol\ {HI}$；②一个${H-H}$断裂的同时有两个${H-I}$断裂；③百分含量$w({HI}) = w({I_{2}})$；④反应速率$v({H_{2}}) = v({I_{2}}) =$ $v({HI})$；⑤$c({HI}) : c({H_{2}}) : c({I_{2}}) = 2 : 1 : 1$；⑥温度和体积一定时，生成物浓度不再变化；⑦温度和体积一定时，容器内的压强不再变化；⑧条件一定时，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.①②③④
B.②⑥⑨
C.②⑥⑨⑩
D.③⑤⑥⑦⑧

答案： 1.B 解析 ①单位时间内生成$nmolH_2$的同时生成$nmolHI$，速率之比不等于化学计量数之比，错误；②一个$H—H$断裂的同时有两个$H—I$断裂，等效于两个$H—I$形成的同时有两个$H—I$断裂，反应达到平衡状态，正确；③百分含量$w(HI)=w(I_2)$，相等并不是不变，错误；④反应速率$v(H_2)=v(I_2)=v(HI)$，未体现正与逆的关系，且速率之比不等于化学计量数之比，错误；⑤$c(HI):c(H_2):c(I_2)=2:1:1$不能说明反应达到平衡状态，错误；⑥温度和体积一定时，生成物浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确；⑦温度和体积一定时，容器内的压强始终不变，错误；⑧条件一定时，混合气体的平均对分子质量始终不变，错误；⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化，说明$c(I_2)$不再发生变化，反应达到平衡状态，正确；⑩温度和压强一定时，由于反应前后体积和气体的质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，即密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，错误。