第20讲化学平衡状态化学平衡移动-2023年高考化学一轮复习四点卓越讲义3

第20讲第20讲化学平衡状态化学平衡移动考纲要求：考纲要求：1．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2．掌握化学平衡的特征。3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。4．了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学平衡状态1．可逆反应(1)定义：在相同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。(双向性)(2)特点——“三同一小”：①三同：a．相同条件下；b．正逆反应同时进行；c．反应物与生成物同存在。②一小：任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“”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，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化的状态。(2)化学平衡的建立(3)化学平衡状态的特点基础通关练基础通关练1．已知：X(g)+2Y(g)3Z(g)ΔH=-akJ·mol-1(a＞0)。下列说法正确的是A．达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比为1：2：3C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于akJD．0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol【答案】D【解析】A．由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等，应为3v(Y)正=2v(Z)逆，A不正确；B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比不一定是1：2：3，如果反应物不按1：2投料，一定不是1：2：3；即使按1：2：3投入X、Y、Z等3种物质，也不能确定就是平衡状态；即使在一定的条件下，达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比是1：2：3，只要改变影响化学平衡的一个条件，平衡发生移动之后，X、Y、Z的浓度之比就一定不是1：2：3。总而言之，B不正确；C．不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量，C不正确；D．可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以，0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol，D正确；故选D。2．一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是A．和全部转化为 B．该反应已达到化学平衡C．正、逆反应速率相等且等于零 D．的物质的量之比一定为【答案】B【解析】当、、的浓度不再变化时，说明该反应已达化学平衡状态。A．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，所以和不可能全部转化为，A错误；B．当、、的浓度不再变化时，说明该反应已达化学平衡状态，B正确；C．反应达化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但不等于零，C错误；D．未知起始加入量，的物质的量之比不一定为，D错误；答案选B。3．在一定条件下的密闭容器中发生反应：，下列说法错误的是A．该反应是可逆反应B．能完全转化为C．、和同时存在D．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等【答案】B【解析】A．二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫为可逆反应，A正确；B．该反应为可逆反应，二氧化硫不能完全转化为三氧化硫，B错误；C．该反应为可逆反应，反应物和生成物共存，、和同时存在，C正确；D．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，各物质浓度不变，D正确；答案选B。4．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是A．X的分解速率与Y的消耗速率相等 B．反应容器中Y的质量分数不变C．混合气体的密度不再变化 D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX【答案】A【解析】A．X的分解速率与Y的消耗速率相等，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故选A；B．反应容器中Y的质量分数不变，说明Y的物质的量不变，反应达到平衡状态，故不选B；C．反应后有固体Z生成，气体总质量是变量，容器体积不变，所以密度是变量，混合气体的密度不再变化，反应一定达到平衡状态，故不选C；D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX，正逆反应速率比等于系数比，反应达到平衡状态，故不选D；选A。(1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。(3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。(4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。(5)可逆反应的概念强调“相同条件”，如2H2O2H2↑＋O2↑不是可逆反应。(6)二次电池的充、放电不是可逆反应。(7)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(8)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。(9)化学反应的限度可以通过改变条件而改变。查缺补漏练查缺补漏练5．下图表示可逆反应：的化学反应速率与时间的关系曲线，下列叙述正确的是A．时，反应逆向进行 B．时，一定为C．时，在该条件下转化率达到最大 D．，反应停止【答案】C【解析】A．由图像可知，在t1时刻，正逆反应都发生，A项错误；B．时刻反应达到平衡，但起始浓度未知，故无法计算A、B、C三者浓度大小关系，B项错误；C．时刻反应达到平衡，正逆反应速率相等，反应达到限度，反应物的转化率最大，反应体系中NH3的浓度达到最大值，C项正确；D．~，反应达到平衡状态，＝≠0，反应没有停止，D项错误；答案选C。6．某温度时，在容积为3L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论错误的是A．该反应的化学方程式为2Z＋Y3XB．反应开始至2min末，X的化学反应速率为0.2mol·L-1·s-1C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡D．若增加或减少X的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化【答案】B【解析】A．由图象可以看出，反应中Z、Y的物质的量减少，应为反应物，X的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到3min时，∆n(Y)=0.2mol，∆n(Z)=0.4mol，∆n(X)=0.6mol，则∆n(Y)：∆n(Z)：∆n(X)=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：2Z＋Y3X，A正确；B．反应开始至2min末，∆n(X)=0.8mol-0.4mol=0.4mol，容器体积为3L，所以X的化学反应速率为=mol/(L·min)=4mol/(L·s)，B错误；C．X、Y、Z起始量不为0，该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡，C正确；D．若增加或减少X的物质的量，生成物的浓度发生变化，逆反应速率会发生改变，从而也会正反应速率，D正确；综上所述答案为B。7．在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、，的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是A．为0.4mol/L、为0.2mol/L B．为0.25mol/LC．、均为0.15mol/L D．为0.4mol/L【答案】B【解析】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度的变化分别为0.2mol/L、0.1mol/L，因可逆反应，实际变化应小于该值，所以SO2小于0.4mol/L，O2小于0.2mol/L，故A不可能；B．SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，SO2的浓度大于0.2mol/L、小于0.4mol/L，该题中为0.25mol/L，在此范围内，故B可能；C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，故C不可能；D．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的变化为0.4mol/L，但是反应为可逆反应，实际变化应小于0.4mol/L，故D不可能；故答案为B。8．在一定温度下，反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到平衡的标志是A．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的ABB．容器内的压强不随时间变化C．单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2D．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B2【答案】C【解析】A.A2是反应物，AB是生成物，若反应达到平衡，则存在单位时间内生成nmolA2同时生成2nmolAB，选项A错误；B.该反应是反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡，容器内的总压强不变，选项B错误；C.B2是反应物，AB是生成物，单位时间内生成2nmolAB的同时必然消耗nmolB2，若生成nmolB2，则相同时间内B2的消耗物质的量与产生的物质的量相等，物质的浓度不变，因此反应达到平衡，选项C正确；D.A2、B2都是反应物，系数相同，因此在任何时刻都存在：单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2，不能作为判断平衡的标准，选项D错误。答案选C。1．“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断(1)“两审”一审题干条件恒温恒容或恒温恒压二审反应特点全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应(2)“两标志”。①动态标志：逆向相等v正＝v逆≠0一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率②静态标志：变量不变(这是关键)题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明2．化学平衡状态的判定如对密闭容器中的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否达到平衡可以归纳如下表(用“平衡”或“不一定”填表)化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定正、逆反应速率之间的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时也生成了mmolA平衡②在单位时间内消耗了nmolB，同时也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q不一定④在单位时间内生成了nmolB，同时也消耗了qmolD不一定压强①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q平衡②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q不一定混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q平衡②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q不一定温度任何化学反应都随着能量变化，当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定颜色对于有色物质参加或生成的可逆反应，反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡化学键对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若有下列各项成立a．断裂1molN≡N键的同时生成1molN≡N键；b．断裂1molN≡N键的同时生成3molH—H键；c．生成1molN≡N键的同时生成6molN—H键平衡3．以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)某一时刻，各物质的浓度(或物质的量或分子数)之比等于系数之比的状态。(2)恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间变化，如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。(3)全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化而变化，如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。(4)全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。能力提升练能力提升练9．温度下，向2L的密闭容器中充入NO，在催化剂作用下发生反应：(未配平)，反应过程中部分数据如图所示，下列说法错误的是A．X可能为B．0～1min用X表示的反应速率为C．温度下，测得容器内气体颜色保持不变，表明反应达到化学平衡状态D．增大NO气体的浓度、升高反应体系的温度，均能提高反应速率【答案】B【解析】A．若为，则，N2O、NO的变化量比为1:3，与图像相符，故A正确；B．由图像可知，NO、NOx的变化量比为3:1，根据得失电子守恒，反应方程式为，X是N2O，内生成1molN2O，用N2O表示的反应速率为，故B错误；C．温度下，测得容器内气体颜色保持不变，则表明各成分的浓度不再变化、反应达到化学平衡状态，故C正确；D．反应物浓度越大、反应温度越高、反应速率越快，则增大NO气体的浓度、升高反应体系的温度，均能提高反应速率，故D正确；选B。10．CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。A．气体密度 B．气体总压 C．CH4与S2体积比 D．CS2的体积分数【答案】D【解析】A．恒容容器，质量不变，故密度一直不变，故密度不变不一定平衡，不选A；B．反应前后气体的物质的量不变，故压强也一直不变，故压强不变不一定平衡，不选B；C．CH4与S2体积比一直为1∶2，故不一定平衡，不选C；D．CS2的体积分数不变说明反应已经达到了平衡，选D；故选D。11．在绝热恒容的密闭容器中，通入和，发生反应：，下列说法不正确的是A．当容器中和物质的量浓度之比保持不变时，可判断反应已达到平衡B．当容器内的温度不再变化时，可判断反应已达到平衡C．保持其他条件不变，在反应过程中不断将氨液化并移去液氨，可提高合成氨的产率D．该反应可通过加入铁触媒做催化剂，降低反应所需的活化能，增加活化分子百分数，从而加快反应速率【答案】A【解析】A．因为N2与H2的加入量之比为1:3，反应时也按照1:3进行，所以二者浓度比值不会发生改变，不能由此判断反应是否达到平衡，A错误；B．因为该反应为放热反应，在绝热容器中，反应正向移动时，温度升高。当温度不再改变时，反应即达到平衡，B正确；C．根据勒夏特列原理，将氨液化移去，氨的浓度降低，有利于反应正向进行，C正确；D．加入铁触媒做催化剂，可以降低反应所需的活化能，增加活化分子百分数，从而加快反应速率，D正确。故本题选A。12．恒温条件下，可逆反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部【答案】A【解析】①O2和NO2分别为反应物和生成物，其化学计量数之比为1：2，所以单位时间内生成O2与NO2的生成速率之比始终为1：2，则可用于判断该反应处于平衡状态，故①正确；②O2和NO均为反应物，其化学计量数之比为1：2，则该反应只要发生就有该比例关系，所以单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO，不能判断该反应是否处于平衡状态，故②错；③由于未注明方向，所以NO2、NO、O2的反应速率的比为2：2：1不能用于判断该反应是否处于平衡状态，故③错；④混合气体的颜色不再改变，则混合物中NO2的浓度以及O2和NO浓度均不发生变化，则处于平衡状态，故④正确；⑤该反应的反应物和生成物均为气体，所以混合气体的密度始终保持不变，则不可用混合气体的密度不再改变判断该反应是否处于平衡状态，故⑤错；⑥该反应为气体体积减小的反应，所以随着反应的进行混合气体的压强逐渐减小，当混合气体的压强不再改变时，则该反应处于平衡状态，故⑥正确；⑦该反应的正反应为混合气体的平均相对分子质量减小的反应，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，则该反应处于平衡状态，故⑦正确；综上所述①④⑥⑦符合题意，故选A；答案选A。考点二化学平衡的移动1．化学平衡移动的过程可逆反应达到平衡状态后，若外界条件(温度、压强、浓度等)发生改变，正、逆反应速率发生改变而不再相等，化学平衡被破坏，混合物中各组分的浓度也会随之改变，在一段时间后会达到新的平衡状态，这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫作化学平衡的移动，可用下图表示过程：2．化学平衡移动与化学反应速率的关系化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v正≠v逆，其具体情况如下：(1)v正＞v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正＝v逆，平衡不移动。(3)v正＜v逆，平衡向逆反应方向移动。3．外界条件对化学平衡的影响(1)若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：条件的改变(其他条件不变)平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对于有气体存在的反应)反应前后气态物质系数改变的可逆反应增大压强向气态物质系数减少的方向移动减小压强向气态物质系数增多的方向移动反应前后气态物质系数不变的可逆反应改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂加入催化剂平衡不移动4.勒·夏特列原理(平衡移动原理)如果改变影响化学平衡的一个外界条件(温度、浓度、压强等)，平衡将向减弱这种改变的方向移动。【易错警示】：(1)(1)增大或减小固体或纯液体的量，平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度为常数。(2)化学平衡正向移动时，反应物的转化率不一定增大。例如有两种反应物A和B时，若增大A的浓度，平衡右移，B的转化率增大，但A的转化率减小。(3)升高温度时，正、逆反应速率都增大，但吸热方向反应增大的幅度大于放热反应方向的幅度，因此平衡向吸热反应方向移动。基础通关练基础通关练1．在一定温度下的密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(s)，平衡时测得C的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得C的浓度为。下列有关判断正确的是A．B的转化率增大 B．平衡向逆反应方向移动C．m+n>p+q D．C的体积分数减小【答案】A【解析】由题干信息可知，平衡时测得C的浓度为0.50mol⋅L−1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得C的浓度为0.30mol⋅L−1，说明减小压强，平衡正向移动，据此分析解题。A．由分析可知，平衡正向移动，故B的转化率增大，A正确；B．由分析可知，平衡向正反应方向移动，B错误；C．由分析可知，减小压强，平衡正向移动，故正反应为气体体积增大的方向，即m+n<p，C错误；D．由分析可知，平衡正向移动，故C的体积分数增大，D错误；故答案为：A。2．NO2和N2O4存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)△H＜0。下列分析正确的是A．平衡混合气体中NO2和N2O4体积比始终为2：1B．恒容时，水浴加热，平衡逆向移动，最终气体颜色变浅C．恒温时，缩小容积，平衡正向移动，最终气体颜色变深D．当υ(NO2)：υ(N2O4)=2：1时，反应就处于平衡状态【答案】C【解析】A．设起始二氧化氮为2mol，平衡时生成bmol四氧化二氮，由方程式可得平衡时二氧化氮和四氧化二氮的物质的量比为(2-2b)：b，b的量无法确定，则二氧化氮和四氧化二氮可以是任意值，比值不确定，故A错误；B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，红棕色的二氧化氮的浓度增大，无色的四氧化二氮浓度减小，则平衡时气体颜色变深，故B错误；C．该反应是气体体积减小的反应，缩小容积增大气体压强，平衡向正反应方向移动，气体颜色先变浅后变深，最终平衡时气体颜色变深，故C正确；D．υ(NO2)：υ(N2O4)=2：1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；故选C。3．可逆反应mA(g)+nB(？)⇌pC(g)+qD(？)中A和C都是无色气体，当达到平衡后，下列叙述正确的是A．若改变条件后，平衡正向移动，D的百分含量一定增大B．若升高温度，A的浓度增大，说明正反应是吸热反应C．若增大压强，平衡不移动，说明m+n一定等于p+qD．若增加B的量平衡移动后体系颜色加深，说明B必是气体【答案】D【解析】A．若改变条件后，平衡正向移动，D的百分含量不一定增大，因为B的状态不确定，故A错误；B．若升高温度，A的浓度增大，说明逆反应是吸热反应，故B错误；C．若增大压强，平衡不移动，如果B、D均为气体，则说明m+n一定等于p+q，如果B、D均不为气体，m=p，故C错误；D．固体和液体的用量不影响平衡，若增加B的量平衡移动后体系颜色加深，说明B必是气体故D正确；故答案为D。4．下列事实中不能用平衡移动原理解释的是A．合成氨使用高温条件B．往氢硫酸溶液中加入碱，有利于S2-增多C．硫化亚铁不溶于水，但是能溶于稀盐酸中D．用水洗涤硫酸钡造成的损失量大于用稀硫酸造成的损失量【答案】A【解析】A．合成氨使用高温条件是其发生反应的条件，不能用平衡移动原理解释这一原理，A错误；B．氢硫酸是弱酸，部分电离出氢离子和硫离子，往氢硫酸溶液中加入碱，促进氢硫电离，故硫离子增多，B正确；C．，加入盐酸后有,破坏了硫化亚铁的溶解平衡，是硫化亚铁向溶解方向移动，C正确；D．，用水洗涤使硫酸钡溶解平衡向正方向移动，造成硫酸钡的损失，而用硫酸洗涤，硫酸电离产生的氢离子抑制硫酸钡的溶解，故硫酸钡损失少，D正确；故选A。(1)化学平衡移动原理——勒夏特列原理①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增大反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。③化学反应速率改变，平衡不一定发生移动。④化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变(v正≠v逆)。(2)“稀有气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入稀有气体))总压强增大→体系中各组分的浓度不变→v正、v逆不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入稀有气体))容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系内各气体浓度同等程度减小(等同减压)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(体积不变的反应),\s\do5()))平衡不移动eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(体积变化的反应),\s\do5()))平衡向气体体积增大的方向移动浓度对化学平衡的影响：谁增耗谁，谁减补谁。但不能将外加条件削减为0，此规律只适用于气态或溶液中的平衡混合物。对固体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量平衡不移动。(3)构建等温等容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(4)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。(5)平衡移动对转化率(α)的影响以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例：影响因素平衡移动方向及转化率变化浓度增大A浓度平衡右移，α(A)减小，α(B)增大；同理可推导B减小C浓度平衡右移，α(A)、α(B)均增大；同理可推导D温度升温ΔH＜0时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；ΔH＞0时则相反降温ΔH＜0时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；ΔH＞0时则相反压强加压a＋b＞c＋d时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；a＋b＜c＋d时则相反减压a＋b＞c＋d时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；a＋b＜c＋d时则相反查缺补漏练查缺补漏练5．实验室配制碘水时，通常将I2溶于KI溶液：I2(aq)+I-(aq)I(aq)。关于该溶液，下列说法正确的是A．滴入淀粉溶液，不变蓝 B．KI增大了I2的溶解度C．加少量AgNO3固体平衡正向移动 D．加水稀释，平衡正向移动【答案】B【解析】A．该反应为可逆反应，溶液中有碘单质存在，滴入淀粉溶液，变蓝，A错误；B．碘单质在水中的溶解度较小，加入KI后平衡右移，增大了I2的溶解度，B正确；C．加少量AgNO3固体，银离子与碘离子生成碘化银沉淀，平衡逆向移动，C错误；D．平衡时，，加水稀释，各离子浓度均为原来的n倍（0<n<1），，平衡逆向移动，D错误；故选B。6．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是A．该反应的平衡常数K=c(Cl2)B．将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变D．温度升高该反应的化学平衡常数K增大【答案】B【解析】A．化学平衡常数(固体或液体纯物质一般不列入平衡常数)是指反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值，则该反应的平衡常数K=c(Cl2)，A选项正确；B．K=c(Cl2)，温度不变，平衡常数不变，因此将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度不变，B选项错误；C．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，C选项正确；D．镁在氯气中燃烧是放热反应，则MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，D选项正确；答案选B。7．在密闭真空容器中发生反应BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡时，下列说法正确的是A．平衡常数减小 B．BaS量不变 C．CO浓度增大 D．BaSO4量增加【答案】D【解析】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；B．保持温度不变，缩小容器容积，相当于加压，加压时平衡向气体计量系数减小的方向移动，对于该反应来说，是逆向移动，则BaS量减小，B错误；C．该反应的平衡常数K=c4(CO)，温度不变，平衡常数不变，CO浓度不变，C错误；D．通过选项B的分析可知，平衡逆向移动，则BaSO4量增加，D正确；故选D。8．下列措施会使平衡向左移动的是A．恒温时，增大平衡体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的压强B．恒压下，降低平衡体系H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0的温度C．向FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入少量固体KClD．恒温恒压下向平衡体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中充入氦气【答案】D【解析】A．增大压强，反应向气体体积减小的方向进行，故N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向右进行，A不符合题意；B．降低温度，反应向放热反应方向进行，故H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0向右移动，B不符合题意；C．反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中KCl不参与反应，故加入少量固体KCl，平衡不移动，C不符合题意；D．恒温恒压下向平衡体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中充入氦气，体系的体积增大，浓度减小，向总浓度增大的左反应方向移动，D符合题意；故选D。一、分析化学平衡移动方向问题的基本思路1．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”)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”)甲________；乙________；丙________。(2)加压，使体系体积缩小为原来的eq\f(1,2)①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，则p甲与p′甲，p乙与p′乙；p丙与p′丙的关系分别为甲____________；乙____________；丙____________。③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”)甲________；乙________；丙________。答案：(1)向左向左向右减小减小不变(2)①向右不移动不移动②p甲<p′甲<2p甲p′乙＝2p乙p′丙＝2p丙③增大不变不变二、条件改变时化学平衡移动结果的判断化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。(1)若增大反应物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30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPa<p<60MPa。2．一定条件下，向一容积固定的密闭容器中通入2molSO2和1molO2，发生2SO2＋O22SO3ΔH<0，一段时间后达到平衡，SO2、O2、SO3的物质的量分别为amol、bmol、cmol，按要求回答下列问题。(1)平衡后，通入2molSO2，则SO2的转化率________，O2的转化率________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)(2)平衡后，通入2molSO2,1molO2，则SO2的转化率________，O2的转化率________，SO2的百分含量________，O2的百分含量________，SO3的百分含量________。(3)平衡后，通入amolSO2，bmolO2，cmolSO3，则SO2的转化率________，O2的转化率________，SO2的百分含量________，O2的百分含量_______，SO3的百分含量_______。(4)平衡后，通入2molSO3，则平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)移动，SO2的百分含量________，O2的百分含量________，SO3的百分含量________。(5)平衡后，升温，则SO2转化率________，O2的转化率________，SO2的百分含量________，O2的百分含量_______，SO3的百分含量________。答案：(1)减小增大(2)增大增大减小减小增大(3)增大增大减小减小增大(4)逆反应减小减小增大(5)减小减小增大增大减小三、化学平衡移动的几种特殊情况1．改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。2．“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体),\s\do5())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：3．对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，恒容恒温条件下，充入He，平衡不移动；恒温恒压下，充入He，平衡向左移动。4．对于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，达到平衡后，又加入一定量的C(s)，平衡不移动。5．对于aA(g)bB(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，平衡移动的方向和A的转化率的变化如表所示：类型示例改变分析移动结果a<bPCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)又充入PCl5c(PCl5)增大，v正>v逆，但压强增大不利于PCl5的分解，平衡正移α(PCl5)减小，φ(PCl5)增大a＝b2HI(g)H2(g)＋I2(g)又充入HIc(HI)增大，v正>v逆，压强增大，对v正、v逆的影响相同，平衡正移α(HI)、φ(HI)不变a>b2NO2(g)N2O4(g)又充入NO2c(NO2)增大，v正>v逆，同时压强的增大更有利于NO2的转化，平衡正移α(NO2)增大，φ(NO2)减小能力提升练能力提升练9．T℃时，容积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)△H=-QkJ·mol-1(Q>0)。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如表。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ABC①2100.75QkJ②0.40.21.6下列叙述中正确的是A．容器①、②中反应的平衡常数均为4B．容器②中达到平衡时放出的热量为0.05QkJC．平衡时向容器①中通入一定量的C，重新达到平衡后，C的体积分数增大D．其他条件不变，若容器②保持恒容绝热，则达到平衡时C的体积分数小于【答案】C【解析】根据题表中数据可知，容器①达到平衡时，释放的热量为0.75QkJ，则参加反应的A的物质的量为1.5mol，B的物质的量为0.75mol，生成C的物质的量为1.5mol，则平衡时A、B、C的物质的量分别为0.5mol、0.25mol和1.5mol；A．容器①中反应的平衡常数为，两容器温度相等，所以①与②的平衡常数相同，故A错误；B．容器②中若C完全转化为A、B时，A、B的物质的量分别为2mol、1mol，且两容器的条件相同，则容器①、②中的平衡为完全等效平衡，所以容器②中的反应达到平衡时C的物质的量为1.5mol<1.6mol，即此时反应逆向进行，反应消耗0.1molC，根据题给可知，②中反应达到平衡时应吸收热量0.05QkJ，故B错误；C．恒容条件下，平衡时向容器①中通入一定量的C，C的浓度增大，最终影响相当于加压，C的体积分数增大，故C正确；D．若两容器在相同温度下达到平衡，①、②中的平衡为完全等效平衡，平衡时②中C的体积分数与①相等，均为；容器②绝热，反应②逆向进行，反应吸热，温度降低，所以②的平衡相当于①反应达到平衡后再降低温度，平衡向正方向移动，C的体积分数增大，则达到平衡时C的体积分数大于，故D错误；选C。10．某温度下，在密闭容器中发生如下反应：，若开始时充入2molC气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10％；若开始时只充入2molA和1molB的混合气体，达到平衡时A的转化率为A．20％ B．40％ C．60％ D．80％【答案】D【解析】在相同温度下，按化学计量数转化到一边，根据方程式，可以知道，2molA和1molB完全转化，可得n(C)=2mol，故从C开始进行反应，达相同平衡状态，需要C的物质的量为2mol，对应成分的物质的量相同，说明两平衡是等效平衡，据此分析解答。若开始时充入2molC气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10％，设生成A的物质的量为x，压强之比等于物质的量之比，x+0.5x+2-x=2+210%，x=0.4mol；若开始时只充入2molA和1molB的混合气体，达到平衡时消耗A的物质的量=2mol-0.4mol=1.6mol，达到平衡时A的转化率=100%=80%；故选D。11．在T℃下，分别在三个固定容积为10L的密闭容器中，发生反应：，测得相关数据如下表所示。下列说法错误的是容器起始时物质的量/mol平衡时的物质的量/mol甲10.50.50a乙10.5000.8丙2100bA．平衡后，B．C．平衡后的容器丙中的压强是容器乙的压强的两倍D．升温能增加活化分子百分数，加快反应速率，并提高CO的平衡转化率【答案】B【解析】A．平衡常数只受温度的影响，甲乙两容器温度相同且恒温，因此K甲=K乙，故A说法正确；B．该反应为气体体积不变的反应，两容器为恒温恒容，丙容器通入量是乙容器通入量的2倍，达到平衡后，两平衡为等效平衡，即有1：0.5：0.8=2：1：1.6，因此丙容器生成CO2的物质的量为乙容器中CO2物质的量倍，b=1.6，故B说法错误；C．该反应为气体体积不变的反应，相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，容器丙达到平衡后气体物质的量为3mol，容器乙达到平衡后气体物质的量为1.5mol，平衡后的容器丙中的压强是容器乙的压强的两倍，故C说法正确；D．升高温度，增加了活化分子百分数，加快反应速率，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，故D说法正确；答案为B。12．在恒温恒容的密闭容器中充入A和B，发生反应：，达平衡时，C为，如果此时移走A和B，在相同的温度下再次达平衡时C的物质的量为A． B．C．小于 D．大于，小于【答案】C【解析】根据题意可以理解为将原容器分为两部分，每部分充入1molA和0.5molB，达到平衡是C物质的量为0.2mol，将其中一部分移走，剩余0.2molC，恢复到原容器即增大体积，减小压强，平衡向体积增大即逆向移动，C物质的量减小，因此在相同的温度下再次达平衡时C的物质的量为小于，故C符合题意。综上所述，答案为C。化学平衡图像解答速率图像题的基本思路(1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。(5)注意弄清高温、高压时反应速率快，有利于先达到平衡，即“先拐先平”。也就是说其他条件不变时，较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。类型一速率—压强(或温度)图像曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。类型二浓度—时间图像浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。类型三速率—时间图像此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。类型四转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图像题时应注意以下两点：(1)“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如图甲中T2＞T1。②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如图乙中p1＞p2。③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。类型五恒温线(或恒压线)图像已知不同温度下的转化率—压强图像或不同压强下的转化率—温度图像，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。[以反应A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图像题时应注意以下两点：(1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作横坐标的垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。类型六几种特殊的图像①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。(6)速率、平衡综合图像温度为T时，对于密闭容器中的反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH＞0A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示：据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15min时的条件变化等。学霸高手练学霸高手练13．在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是A．反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)在温度T1时的平衡常数大于温度为T2时的平衡常数B．X点和Y点的压强之比为15：16C．T1时，若起始时向容器中充入5molH2S气体，则平衡时H2S的转化率小于50%D．T2时，向Y点容器中再充入与molH2S和与molH2，重新平衡前v(正)＜v(逆)【答案】C【解析】A．在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体，可逆反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g)，随着温度升高，平衡时反应物的物质的量降低，平衡正向移动，反应吸热。反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的△H＞0，A错误；B．根据理想气体方程PV=nRT(R为常数)可知，在同体积环境下，压强之比与温度和物质的量均有关，温度未知，X点和Y点的压强之比是未知，B错误；C．T1时，硫化氢和氢气的平衡时物质的量相同，即反应转化的硫化氢和剩余的硫化氢的量相同，转化率为50%；可以计算出初始H2S为4mol，若起始时向容器中充入5molH2S，相当于增大压强，平衡逆向移动，H2S的转化率小于50%，C正确；D．T2时，向Y点容器中再充入molH2S和molH2，但是之前加入的物质的量未知，无法根据Qc判断正逆方向速率大小，D错误；故选C。14．2NO+O22NO2，图中的曲线是表示其他条件一定时，反应中NO的平衡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【答案】C【解析】A．该图中的