第二十三化学平衡移动

第二十三化学平衡移动化学平衡状态的特征？(1)逆：研究对象是可逆反应

(2)等：正反应速率=逆反应速率（本质）

(3)动：动态平衡

(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。（特征）

(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。复习回顾：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。一、化学平衡移动的概念:（4）移动特征：（1）研究对象：已建立平衡状态的体系。（2）移动本质：条件改变引起V正≠

V逆（3）移动方向：V正＞V逆平衡向

方向移动；

V正=V逆平衡

；

V正＜V逆平衡向

方向移动。混合物中各组分的含量发生改变。1、浓度对化学平衡移动的影响在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度)，平衡向逆反应方向移动。二、外界条件对化学平衡的影响：0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡增大反应物的浓度当其他条件不变时，增大反应物浓度，瞬间V正

，V逆

，V正

V逆随后V正逐渐

，V逆逐渐

，最终V正

V逆，平衡向

方向移动。注意：①对于固态和纯液体，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或纯液体的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。③反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡浓度增大，转化率降低,而其他物质的平衡浓度减小，转化率提高。练习：在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：（1）增加C，平衡

c(CO).（2）增加CO2，平衡

c(CO).

（3）增加CO，平衡

c(CO).

各物质的平衡转化率如何变化？通过改变容器

的方法增大压强，反应物和生成物的浓度同时

，对于反应mA（g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当m+n＞p+q，平衡

移动；当m+n＝p+q，平衡

移动；当m+n＜p+q，平衡

移动；2、压强对化学平衡移动的影响通过改变容器

的方法增大压强，瞬间V正

，V逆

，

增加的幅度大，V正

V逆

随后V正逐渐

，V逆逐渐

。最终V正

V逆，平衡向

方向移动。t2V正=V逆V正V逆t1t（s）V‘正=V’逆V’逆V‘正以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d为例增大压强aA(g)+bB(g)cC(g)①压强的改变对化学平衡的影响只针对有

参加且气体体积在反应前后

的平衡体系。反应前后气态物质的总体积没有变化的可逆反应里，增大或减小压强都

使化学平衡移动。如果平衡混合物都是固体或液体，改变压强可认为

改变反应速率，则

使化学平衡移动。②增大压强无论平衡如何移动，新平衡状态里的速率一定_____原平衡状态的速率；减小压强无论平衡如何移动，新平衡状态里的速率一定_____原平衡状态的速率③稀有气体或与反应无关的气体加入平衡体系对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒容时充入，平衡______________；如果恒温、恒压时充入，平衡______________。注意：【例】对平衡3H2(g)+N2(g)2NH3(g)（1）如果在恒温恒容下加入N2，平衡向

移动；（2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果恒温恒压充入氮气或充入氦气呢？（4）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？（5）如果增大压强，正反应速率

，逆反应速率

，氮气的转化率

。当其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡向____的方向移动；降低温度，平衡向________的方向移动。改变温度对

（填：“吸”或“放”）热反应速率影响的幅度大。3、温度对化学平衡的影响以2NO2N2O4（正反应放热）

为例升高温度，瞬间V吸

，V放

，

增加的幅度大，V吸

V放随后V吸逐渐

，V放逐渐

，最终V吸

V放，平衡向

的方向移动。图像表示：t0vV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹥

00vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹤0升高温度正反应△H﹥

00vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡降低温度0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹤

04.催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，在速率改变过程中，始终保持着v正=v逆。所以不会使化学平衡移动，但使用催化剂可改变达到平衡所需的时间。v-t图表示：V（molL-1S-1）V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆注意：只要是升高温度，平衡一定移动，且新平衡状态的速率一定________原平衡状态的速率。反之亦然。化学平衡移动原理（勒夏特列原理）

改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能减弱这种改变的方向移动。“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。（1）判状态：由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断反应物或生成物的状态。（2）判系数：由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。（3）判ΔH：由温度的改变，根据化学平衡移动的方向，可以判断正反应或逆反应是吸热反应或放热反应。平衡移动的应用（4）判转化率：根据条件改变对化学平衡的影响,可以判断达到新平衡时某反应物转化率的提高或降低以及平衡体系中某组分百分含量的变化。（5）调控反应：根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理，可调控工业反应使之效益最大化。典型实例分析反应实例

条件变化与平衡移动方向

达新平衡时转化率变化情况

2SO2（g）+O2(g)2SO3(g)ΔH<0

增大O2浓度，平衡向正反应方向移动

SO2的转化率增大,O2的转化率减小

增大SO3浓度，平衡向逆反应方向移动

从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡向逆反应方向移动

SO2、O2的转化率都减小

增大压强，平衡向正反应方向移动

SO2、O2的转化率都增大

2NO2(g)N2O4(g)

体积不变时，充入NO2气体，平衡向正反应方向移动

NO2的转化率增大

体积不变时，充入N2O4气体，平衡向逆反应方向移动

NO2的转化率增大

2HI(g)H2(g)+I2(g)

增大H2的浓度，平衡向逆反应方向移动

H2的转化率减小，I2的转化率增大

增大HI的浓度，平衡向正反应方向移动

HI的转化率不变

增大压强，平衡不移动

转化率不变

解化学平衡图像题的技巧

1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。

5、看是否需要辅助线。一、速率-时间图象（V-t图象）例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。(A)(B)(C)分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。例：反应A(g)+B(g)＝C(g)+Q已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（）C(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q例3、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B二、转化率（或产率、百分含量等）-时间图象可采取的措施是（）A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强A练习1、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：

X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol的反应过程。若使a曲线变为b曲线，2、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体C温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。

A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n<2C、P1<P2，n<2D、P1<P2，n>3A例4、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（）三、百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象B1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；△H<0。在不同温度、不同压强（P1>P2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（）C2、mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是()A、m+n<q B、n>qC、X点时的状态，V正>V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢B、C例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象，我们知道v=Δc/Δt；反之，Δc=v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA、从反应开始到平衡时，该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度例题：可逆反应:aX(s)

+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2>T1）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变

，平衡向

方向移动，则正反应是

热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变————，平衡向————方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。Y的体积分数压强T1T2小正反应吸大逆反应b<(c+d)例题：可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_____c+d；(2)Q___0。Q<0。(a+b)<(c+d)

图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的是()

A.a点B.b点

C.c点D.d点C2NO＋O22NO2＋Ｑ(Ｑ＞0)化学反应Ｘ2(ｇ)＋Ｙ2(ｇ)2ＸＹ(ｇ)＋Ｑ（Ｑ＞0）,达到平衡状态时，图2—12中各曲线符合平衡移动原理的是()A、C【典例导析1】（2009·四川理综，13）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=QkJ/mol。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:

下列说法正确的是（）A.m>n

B.Q<0C.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C迁移应用1(2008·广东，8)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是()A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定A迁移应用2已知：C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH＞0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是（）

A.升高温度和减小压强B.降低温度和减小压强

C.降低温度和增大压强D.升高温度和增大压强A1.一般步骤（1）写出有关化学平衡的反应方程式。（2）确定各物质的起始量、转化量、平衡量。（3）根据已知条件建立等式关系进行解答。2.模式如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol,达到平衡后消耗A的物质的量为mxmol。

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

起始/molab00

变化/molmxnxpxqx

平衡/mola-mxb-nxpxqx化学平衡的计算模板3.说明计算中存在以下量的关系：①反应物：n(平)=n(始)-n(变)；生成物：n(平)=n(始)+n(变)。②各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。③转化率=×100%。特别提醒①同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反应物的转化率可能不同。②增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，工业生产中常常提高廉价原料的比例，从而增大昂贵原料的利用率，如工业合成氨中增大氮气的浓度，从而提高氢气的转化率。③对于一个确定的化学反应，温度一定，平衡常数只有一个，与浓度大小无关,但是平衡常数与平衡转化率之间存在一定的关系，用平衡常数可以计算平衡转化率，用平衡转化率也可以计算平衡常数。【典例导析2】反应2A(g)+B(g)3C(g),起始时按5∶2的体积比将A、B两气体混合后，充入一体积不变的密闭容器中，在恒定温度下使其反应,达到平衡时混合气体中C的体积分数为60%。求：（1）A、B的转化率分别为：αA=

,αB=

。（2）平衡时压强与起始相比，有何变化？（填“增大”、“不变”或“减小”）。解析（1）2A（g）+B(g)3C(g)起始量520变化量2xx3x平衡量5-2x2-x3x由已知得×100%=60%x=1.4所以αA=×100%=56%αB=×100%=70%（3）反应2A(g)+B(g)3C(g)中两边气体总系数相等，反应前后气体的总的物质的量不变，则在恒温恒容条件下，压强不变。迁移应用3在一定条件下，将一定量PCl5(g)通入密闭容器中，发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。当达到平衡时，混合气体相对于H2的密度为74.5，求PCl3(g)在平衡混合气体中所占体积分数。答案28.6%1.借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：

<K反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)=K反应处于化学平衡状态，v(正)=v(逆)>K反应向逆反应方向进行，v(正)<v(逆)Q由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向2.利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。【典例导析3】已知可逆反应：M（g）+N（g）P（g）+Q（g）ΔH>0，请回答下列问题：（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c（M）=1mol/L，c（N）=2.4mol/L；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为

；（2）若反应温度升高，M的转化率

（填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c（M）=4mol/L，c（N）=amol/L；达到平衡后，c（P）=2mol/L，a=

；（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c（M）=c（N）=bmol/L，达到平衡后，M的转化率为

。解析(1)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)始态1mol/L2.4mol/L00变化量1mol/L×60%1mol/L×60%因此N的转化率为：×100%=25%（2）由于该反应的ΔH>0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。答案(1)25%(2)增大（3）6（4）41%迁移应用4在一定条件下,反应xA+yBzC达到平衡。

（1）若A、B、C均为气体,则该反应的平衡常数表达式

。（2）若A、B、C均为气体,减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z间的关系是

。（3）已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,若平衡发生移动，则一定向

（填“正”或“逆”）反应方向移动。（4）已知B、C是气体,当其他条件不变时,增大A的物质的量，平衡不移动，则A为

态。（5）加热后C的质量分数减小，则正反应是（填“放热”或“吸热”）反应。升高温度达到新的平衡后，该反应的平衡常数将变

（填“大”或“小”）。答案（1）(2)x+y>z(3)逆（4）固或液（5）放热小题组一化学平衡的移动1.对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是()A.加入一种反应物 B.升高温度

C.增大平衡体系的压强 D.使用催化剂B对点训练4.在密闭容器中发生下列反应：aA(g)cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是()A.A的转化率变小

B.平衡向正反应方向移动

C.D的体积分数变大

D.a>c+d

A2.将1molH2(g)和2molI2(g)置于

2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2（g）+I2(g)2HI(g)ΔH<0，并达到平衡，HI的体积分数w(HI)随时间变化如图(Ⅱ)所示。若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图(Ⅰ)所示，则改变的条件可能是()A.恒温恒容条件下，加入适当催化剂

B.恒温恒压条件下，充入1molN2C.恒容条件下，升高温度

D.恒温恒容条件下，再充入1molH2(g)和2molI2(g)C3.在恒容密闭容器中A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0，达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中不正确的是()A.容器中混合气体的平均相对分子质量增大

B.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

C.正反应速率和逆反应速率都变小，C的百分含量增加

D.混合气体密度的变化情况，不可以作为判断反应是否再次达平衡的依据B

题组二化学平衡计算

5.现往1L的容器中通入CO2、H2各2mol。在一定条件下让其发生反应：CO2+H2CO+H2O，回答下列问题：（1）在830℃条件下，反应达到平衡时CO2的浓度为1mol/L。该条件下平衡常数K1=

。（2）在（1）基础上，把体系的温度降至800℃。已知该条件下的平衡常数K2=0.81,可以推知平衡时c(H2O)=

(保留2位有效数字)。（3）该可逆反应的正反应为

反应（填“吸热”或“放热”）。（4）在（1）基础上，压缩容器体积至0.5L。该条件下的平衡常数为K3。则K3

（填“大于”、“等于”或“小于”）K1，理由是

。答案（1）1（2）0.95mol/L(3)吸热（4）等于平衡常数只与温度有关6.设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1，其平衡常数为K1。反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2，其平衡常数为K2。在不同温度下，K1、K2的值如下：

（1）从上表可以推断：ΔH2

0（填“>”或“<”）。温度K1K2973K1.472.38TK1.871.871173K2.151.67（2）现有反应③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3，其平衡常数为K3，则K3的值为

（用K1、K2表示）。若在TK时，将2molCO2(g)和1molH2(g)放入1L密闭容器中，H2的最大转化率为

。答案（1）<(2)K1/K266.67%7.（1）反应aA(g)bB(g)+cC(g)在一容积固定不变的容器内进行，反应达到平衡后（以下填“增大”、“减小”或“不变”）：①若a=b+c，增大A的浓度，A的转化率

。②若a>b+c，增大A的浓度，A的转化率

。（2）若将反应改为aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，容器体积固定不变，且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。①平衡时A与B的转化率之比是

。②若增大A的浓度，则A的转化率

。③若同时同等倍数地增大A、B的浓度，则a+b

（填“>”、“<”或“=”）c+d时，A与B的转化率同时增大。答案(1)①不变②增大(2)①1∶1②减小③>定时检测1.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是（）

A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率

C.反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定

D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡A2.(2008·海南，10)X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于()A.33% B.40% C.50% D.65%D3.(2008·四川理综，8)在密闭容器中进行如下反应：H2（g）+I2(g)2HI(g)。在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是()A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0

D5.(2008·山东理综，14)高温下，某反应达平衡，平衡常数恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值

B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C.升高温度，逆反应速率减小

D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2催化剂高温A6.(2008·广东，15改编)碘钨灯比白炽灯使用寿命长，灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)+I2(g)WI2（g）ΔH<0(温度T1<T2)。下列说法不正确的是()A.灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的

WI2（g）会分解出W，W重新沉积到灯丝上

B.灯丝附近温度越高，WI2（g）的转化率越低

C.该反应的平衡常数表达式是

D.利用该反应原理可以提纯钨T1T2B7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.用排饱和食盐水法收集Cl2B.加压有利于合成氨反应

C.冰镇的啤酒打开后泛起泡沫

D.对2HIH2+I2（气）平衡体系增加压强使颜色变深D8.在一个6L的密闭容器内，通入3LX（气体）和2LY（气体），在一定条件下发生下列反应：4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气)。达平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是()A.3 B.4 C.5 D.6

D9.在一密闭容器中有如下反应：

L(s)+aG(g)bR(g)。温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强p1<p2，由此可判断()A.正反应为放热反应

B.化学方程式中的计量数a>bC.G的转化率随温度升高而减小

D.增大压强，容器内气体质量不变B10.将等物质的量的F2和ClF混合,在密闭容器中发生反应：F2(g)+ClF(g)ClF3(g)ΔH<0。下列叙述中正确的是