2.2 一、化学平衡状态-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

第二章化学反应速率与化学平斋么出9 第二节 化学平衡 重点和难点 课标要求 1.理解化学平衡的概念及化学平衡状态的特征。 重点：1.化学平衡常数 2.知道化学平衡常数的含义，能书写化学平衡常数的表达式并进行 2.从定性和定量两个角度判断 简单计算，能利用K和Q的关系判断化学反应进行的方向。 化学平衡移动的方向。」 3.通过实验探究，了解外界条件对化学平衡状态的影响，培养“变化 难点：1.反应条件对化学平衡的影响。 观念与平衡思想”的学科核心素养。 2.对勒夏特列原理的理解 4.理解勒夏特列原理，能依据该原理分析化学平衡移动的方向，体 3.化学平衡常数的有关计算。 会理论对实践的指导作用。 一、化学平衡状态 -01必备知识梳理。 悬础梳理 知识点1化学平衡状态 1.化学平衡状态 目敲黑板 在一定条件下，可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等， 对化学平衡状态的正确理解 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状 (1)前提是“一定条件下 态，简称化学平衡。 的可逆反应”。 2.化学平衡状态的建立 (2)实质是“正反应速率 和逆反应速率相等”。 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密 (3)特征是“反应混合物 闭容器中。反应过程如下： 中各组分的浓度保持不变”。 反应开始时 反应物的浓度最大，（正）最大，生成物的浓度为0， (逆)为0 即u(正)=v(逆)≠0，是动态 ↓ 反应进行时 反应物的浓度逐渐减小→（正）逐渐减小：生成物 平衡。 0 的浓度由0逐渐增大一→（逆）从0逐渐增大 (4)一定条件是指所处的 达到平衡时一正)=（逆），反应混合物中各组分的浓度保持不变 外界状况：恒温恒压或恒温恒 以上过程可用图1来表示： 容等。 (5)化学平衡状态是可递 u(正) (逆) 反应在一定条件下所能达到 (正)=（逆） (正)=（逆） 的最大限度 (平衡状态) (平衡状态) (逆) (正)月 图1 图2 65 国随手册高中化学选择性必修1化学反应原理凡 同理，若开始时只有生成物，没有反应物，最终也可以建立化 @记方法 学平衡状态，如上页图2所示。 ①)化学平衡的建立与途 3.化学平衡的特征 径无关，即在相同条件下，若 逆一化学平衡研究的对象是可逆反应 投料量相同，不管可逆反应是 从正反应开始，还是从逆反应 动一化学平衡是一种动态平衡，（正）=（逆）≠0 开始，也不管是一次性授料， 等一（正）=（逆 还是分多次投料，最终达到的 定一反应物和生成物的浓度或百分含量保持不变 化学平衡是相同的。 (2)达到化学平衡时，反 变一 条件改变，化学平衡可能改变，在新条件下建 立新的化学平衡 应混合物中各组分的物质的 例①在一个恒容密闭容器中发生如下反应：A(g)十3B(g)一 量浓度恒定，但不一定相等， 其比值也不一定等于化学方 C(g),反应过程中某一时刻测得A、B、C的浓度分别为O.8mol·L.、 程式中各组分的化学计量数 1.2mol·L、0.6mol·L1,当反应达到最大限度时，可能出现 之比。 的数据是( )。 A.c(B)=3mol·L- 园拓考点 B.c(A)=c(C)=0.5 mol.LI 常见的化学平衡状态的 C.c(A)=0.6mol·L 判定标志 D.c(A)+c(C)=1.5 mol.L 各组分的浓度不变 解析反应过程中某一时刻测得A、B、C的浓度分别为 各组分的质量物质的量)分数不变 0.8mol·L1、1.2mol·L1、0.6mol·L,假设反应向正反应 各气休组分的体机分数不变 方向进行，B完全转化时，A的浓度减少0.4mol·L.1,C的浓度增加 反应物的转化率不变 0.4mol·L1,此时c(A)=0.4mol·L1,c(C)=1mol·L1:假设反 应向逆反应方向进行，C完全转化时，A的浓度增加0.6mol·L1, B的浓度增加1.8mol·L1,此时c(A)=1.4mol·L1、c(B)= 国诊考策 3mol·L1。但实际上该反应为可逆反应，不能进行到底，所以 化学平衡研究的对象是 0.4mol·L1<c(A)<1.4mol·L1、0<c(B)<3mol·L1 可逆反应，这类反应的特点是 0<c(C)<1mol·L1。A项，不满足0<c(B)<3mol·L.1,错误； 不能进行到底。据此，若假定 B项，(A)、c(C)不可能都减小，错误：D项，根据题给化学方程式 某物质完全转化（或完全不转 中A,C的化学计量数关系可知c(A)+c(C)=1.4mol·L1, 化)，可求出其他物质的物质 错误。 的量（或物质的量浓度、气体 体积)的范图。 [答案C 重难拓展 重难点1判断化学平衡状态的方法 国敲黑板园 可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是 平衡体系中各组分的浓 (正)=（逆）≠0：二是反应混合物中各组分的质量（或浓度）保 度保持不变，这里的“不变”不 66 第二章化学反应速幸与化学平斋收组 持不变。这两个特征是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的 能理解成“相等”（如果相等， 核心依据，由此可以衍生出很多间接依据。以反应mA(g)十 则只是一种巧合或特例)或 nB(g)一pC(g)十qD(g)为例进行说明，如下表所示。 “符合某一比例”。 可能的情况举例 结论 ①在单位时间内消耗了m mol A的同时也生 成了m mol A,即（正）=（逆】 平衡 刀辨易错园 判断化学平衡状态的 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消 注意事项 正、逆反 耗了p mol C,即u(正)=o(逆) 平衡 应速率 (1)根据反应速牵来判断 的关系 3v(A):v(B):v(C):(D)=minp 不一定平衡 可递反应是否达到平衡时，要 q,(正)不一定等于w(逆) 注意反应速率必须是“一正 ④在单位时间内生成了n mol B的同时消耗 一递”，用同一种物质判断时 不一定平衡 了q mol D,二者均表示v(逆】 正、逆反应速奉相等，用不同 ①当十≠p十q时，总压强一定（其他条件 种物质判断时正、逆反应速率 平衡 一定】 之比等于对应的化学计量数 压强 ②当m十=p十q时，总压强一定（其他条件 之比 定】 不一定平衡 (2)根据压强来判断可逆 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 反应是否达到平衡时要注意 混合体系 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 两点：一是容器的容积是否可 中各组分 变：二是反应前后气体的物质 的含量 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 的量是否变化。 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 混合气体的 ①当n十n≠p十q时，M,一定 平衡 圆诊考策 平均相对分 子质量(M) ②当m+n=+q时，M,一定 不一定平衡 一般来说，反应体系中各 组分的体积分数保持不变，可 在绝热体系中进行的化学反应，体系温度保持 温度 平衡 认为反应达到平衡状态。但 不变 有些反应中气体的体积分数 气体的 ①当m十n≠p十q,恒温恒压时，密度保持不变 平衡 始终不变，这样的反应就不能 密度(p ②当m十n=p十q,恒温恒压时，密度保持不变 不一定平衡 用体积分数不变作为判断反 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡 应达到平衡状态的标志。如 M(s)一A(g)+2B(g),若只 例①一定温度下，在恒容的密闭容器中进行可逆反应A(s)十 投入M开始反应，则A的体 3B(g)一2C(g)。下列说法表明反应达到平衡状态的是( 积分数总是子，B的体积分数 ①C的生成速率和C的分解速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3 mol B ③混合气体的密度不再变化 图记方法 ④混合气体的总压强不再变化 判断可逆反应是否达到 ⑤A,B、C的物质的量之比为1：3：2 平衡状态，要抓住“两看”“三 ⑥C的体积分数不再变化 注意”： 67 国避食手细高中化学选择性必修1化学反应原理) A.②④⑤ B.①③④⑥ (1)“两希”：一看物质的状 C.①②④⑥ D.①②③④⑤ 态，二看气体的化学计量数。 解析①C的生成速率与C的分解速率相等，则正，逆反应速 (2)“三注意”：①注意不 率相等，说明反应达到平衡状态；②单位时间内生成aolA是 同物质的平衡浓度之间无必 然联系：②注意公式M 逆反应，同时生成3 mol B也是逆反应，不能说明反应达到平衡 状态：③气体的密度是混合气体的总质量和容器容积的比值，混 m在讨论混合气体的平均相 合气体的总质量会变，容器容积不变，故混合气体的密度不再变 对分子质量变化时的应用： 化，说明反应达到平衡状态：④反应前后气体的物质的量不相等， @注湾公式A一费在计论 故混合气体的总压强不再变化，说明反应达到平衡状态：⑤平衡 混合气体的密度变化时的 时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率， 应用。 故A、B、C的物质的量之比为1：3：2不能说明反应达到平衡状 色纠错练1 态：⑥容器中C的体积分数不变，说明各物质的物质的量不变，则 反应达到平衡状态」 下列化学反应状态中不 一定是平衡状态的是( 答案B A.恒温恒容条件下，反 易错点1对化学平衡状态判断错误 应体系H(g)十Br2(g)一 (1)判断可逆反应是否达到化学平衡状态，首先要分析反 2HBr(g)中气体的颜色保持 应的外界条件，抓住反应的特点（化学计量数、物质的状态 不变 等)，然后具体分析。 B.绝热恒容条件下，反应 体系H(g)+1(g)=2HI(g) (2)明确Mp的含义，M一4-。 n气 中气体的压强保持不变 (3)以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的 C.恒温恒客条件下，反应 标志： 体系C(s)+HO(g)=CO(g) ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质 十H(g)中气体的密度保持 的化学计量数之比。 不变 D.恒温恒容条件下，反应 ②恒温恒容下气体物质的量不变的反应，体系的压强或总物 体系NH COONH,(s) 质的量不再随时间的变化而变化，如2HI(g)一L(g)十H2(g)。 2NH(g)+CO,(g)中氨气的 ③全是气体参加的物质的量不变的反应，体系的平均相对分 体积分数保持不变（反应开始 子质量不再随时间的变化而变化，如2HⅡ(g)一L2(g)十H2(g)。 时只投入NHC)ONH进行 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 反应) 02关键能动提升。 题型】化学平衡状态的综合判断 时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入CO和 例①(2023·南昌大学附属中学期末)工业上 NH,发生反应2NH(g)+CO(g)=HOI)+ 以CO、NH为原料生产尿素[CONH)2]。T℃ C0NH)2(s)△H=-178k·mol1。下列说 68 第二章化学反应速率与化学平斋么 法能判断该反应一定达到平衡状态的是 变时，能表明反应A(g)十2B(g)一C(g)十 ()。 D(g)已经达到平衡状态的是( ) ①w(NH3)E=(CO2)送 ②容器内气体 ①混合气体的压强②混合气体的密度 的密度不再发生改变③NH的体积分数不 ③A的物质的量浓度④混合气体的总物质 再发生改变④气体的平均摩尔质量不再发 的量®混合气体的平均相对分子质量 生变化⑤密闭容器中c(NH):c(CO2)= ⑥u(C)和v(D)的比值⑦混合气体的总质量 2：1⑥C)2的物质的量浓度不再发生变化 ⑧混合气体的总体积 A.①②③⑥ B.②③④⑥ A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①③④⑤ C.②③⑥ D.②⑥ C.①②③④⑤⑦ D.①③④⑤⑧ 解析v(NH)=2(CO2)证时反应达到 题型2化学平衡的相关计算 平衡状态，①错误：该反应中有固体和液体生 成，容器内气体的密度不再发生改变时，反应 例☑(2023·山东藤州一中期中)一定 达到平衡状态，②正确：若开始时n(NH): 温度下，把2.5molA和2.5molB混合充 n(CO2)=2:1,则反应过程中NH的体积分 入容积为2L的恒容密闭容器里，发生反应 数和气体的平均摩尔质量始终不变，容器中 3A(g)十B(s)一xC(g)+2D(g),经5s反应 c(NH):c(CO2)始终等于2：1，③④⑤错误； 达到平衡状态，在此5s内C的平均反应速率 CO的物质的量浓度不再发生变化，说明反应 为0.2mol·L1·s1,同时生成1molD。下 达到平衡状态，⑥正确。 列叙述中不正确的是( )。 答案D A.反应达到平衡状态时A的转化率为 名师支用 60% 判断化学平衡状态的“两方法”“两审” B.x=4 (1)“两方法”逆向相等，变量不变 C.若混合气体的密度不再变化，则该可逆 ①“逆向相等”：反应速率必须一个是正 反应达到平衡状态 反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算 D.反应达到平衡状态时，相同条件下容器 后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。 内气体的压强与起始时压强之比为6：5 ②“变量不变”：如果一个量是随反应的 解析经5s反应达到平衡状态，在此5s 进行而变化的，当其不变时反应达到化学平 内C的平均反应速率为0.2mol·L1·s1, 衡状态；一个随反应的进行保持不变的量不 能作为判断化学平衡状态的依据。 则生成C的物质的量为0.2mol·L1·s1× (2)“两审”一一审题千条件：是恒温 2L×5s=2mol,同时生成1molD,则号 恒容还是恒温恒压等。二审反应特点：①全 2 mol 部是气体参与的等物质的量反应还是非等 1m0,解得x=4,列“三段式”知下 物质的量反应：②是有固体或液体参与的气 3A(g)+B(s)4C(g)+2D(g) 体等物质的量反应还是非等物质的量反应。 起始量/mol2.5 2.5 0 0 ◆跟踪练1(2023·湖南长沙雅礼中学月 转化量/mol1.5 0.5 1 考)在恒温恒容的密闭容器中，下列物理量不 平衡量/mol1 2 2 1 69 重滩食手册高中化学选择性必修1化学反应原理®) 反应达到平衡状态时A的转化率为 确定平衡体系中各物质的起始量、转化量、 1.5mol×100%=60%,A,B两项正确：B为 2.5 mol 平衡量，并按例题中的模式列“三段式”。 固体，混合气体的质量为变量，体积不变，则混 (3)解答问题：先明确“始”“转”“平”三个 合气体的密度不再变化时，该可逆反应达到平 量的具体数值，再根据相应关系求平衡时 衡状态，C项正确；反应达到平衡状态时，相同 某组分的浓度、反应物的转化率等，得出答案。 条件下容器内气体的压强与起始时压强之比 ◆跟踪练2将2molX和2molY充人 为(1十2+1)：2.5=8：5，D项错误。 2L恒容密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g) [答案D =2Z(g)十aQ(g),2min后反应达到平衡状 名师时超 态，测得Z的物质的量为0.8mol,Q的浓度为 应用“三段式”法解题的基本思路 0.4mol·L1。下列叙述错误的是( (1)巧设未知数：具体题目要具体分析， A.a的值为2 灵活设立，一般设某物质的物质的量或浓度 B.平衡时X的浓度为0.2mol·L 的变化量为x。 C.Y的转化率为60% (2)确定三个量：根据题给反应物、生成 D.2min内Y的平均反应速率v(Y) 物的浓度及转化量三者的关系代入未知数， 0.3mol·L1·min 03学业质量测评。 A基础过关练 测试时间：12分钟 B.v(HCIE=4v(SiCl)E 1.下列事实能说明氯气与水的反应是可逆反 C.混合气体的密度保持不变 应的是( D.c(N2):c(H):c(HCI)=1:3:6 A氯水的漂白作用 3.T℃时，在容积不变的密闭容器中发生反应 B.氯水呈黄绿色，溶液呈酸性 2SO,(g)+O2(g)一2SO(g),实验测得 C.氯水能与氢氧化钠反应 SO2(g)的物质的量浓度c(SO)随反应时间 D.氯水与锌反应产生氢气 t的变化情况如图所示。下列说法不正确的 2.(2023·山东邹城一中月考)用氮化硅陶瓷 是( )o 代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度 提高发动机的热效率。工业上用化学气相 沉积法制备氮化硅，其反应为3SiCl(g)十 OS 2N2 (g)+6H2 (g)=SiN (s)+12HCI(g) t,L.t/min △H<0。一定条件下，在恒容密闭容器中发 A.a点与b点的正反应速率：u(a)E<v(b)正 生上述反应，能说明反应达到化学平衡状态 B.t~tmin内用S)2表示的平均反应速率 的是( )。 A.3v(N2)正=(H2)正 w(S02)=x二y mol·L1·min t-t 70 第二章化学反应速率与化学平斋收组 C.d点的反应速率：=v通 2.(2023·河南信阳期末)在恒温恒容的密闭 D.c点对应的反应体系中，c(S()2)可能等于 容器中，A气体与B气体反应生成C气体。 c(SO) 反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间 4.恒温恒容条件下，将2molA气体和2molB 变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 气体通入容积为2L的密闭容器中发生如下反 )。 应：2A(g)十B(g)=aC(g)十2D(s)。2min 时反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB, 60.8 并测得C的浓度为1.2mol·L1. 0.5 04 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的 0.2 平均反应速率为 4,(1+10) 时间/g (2)x= A.1s时，反应物A的转化率为60% (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的 B.(t1+10)s时，o(A)正=u(B)运 标志的是 (填序号)。 C.该反应的化学方程式为A(g)十3B(g)= A.压强不再变化 2C(g) B.气体的密度不再变化 D.反应达到平衡状态后与反应前容器内气 C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为 体的总压强之比为9：13 2:1 3.698K时，在1L的恒容密闭容器中进行的反应 D.A的体积分数保持不变 H(g)十1(g)一2H1(g)达到平衡，图1为当 ■B综合提能练 测试时间：20分钟 起始物为1mol·LH和1mol·L12时 1.将一定量的纯净的NHHS固体置于密闭真 容器内各物质的浓度c与时间1的关系。 空容器中（假设容器容积不变，固体试样的 2.00 2.00 体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分 1.58 HI 1.58 1.00 解平衡：NH,HS(s)一NH(g)+HS(g)。 H或I 0.21 0.21 下列说法中能判断该反应已经达到化学平 【:t/s t/s 衡的是( )。 图1 图2 ①u(NH)正=u(HS) (1)请在图2中画出相同条件下，当起始物 ②密闭容器中总压强不变 为2mol·L-1HI时，容器内各物质的浓 ③密闭容器中混合气体的密度不变 度与时间的关系示意图 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质 (2)图中反映的事实说明化学平衡具有的特 征是 量不变 ⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变 4.一定温度下，将a mol N2与b mol H2的混 ⑥密闭容器中NH的体积分数不变 合气体通人一个固定容积的密闭容器中，发 ⑦密闭容器中混合气体的总质量不变 A.①②③④⑤⑦ B.①③⑤⑥ 生反应N(g)十3H(g2NH(g. 高温、高压 C.①②③⑤⑦ D.全部 (1)若反应进行到某时刻t时，n(N2), 71 重滩食手册高中化学选择性必修1化学反应原理®) 13 mol,n NH),6 mol,a= 入SO和NOz,一定条件下使反应SO(g)十 NO2(g)一SO(g)+NO(g)达到平衡，正 (2)反应达到平衡时，混合气体的体积为 反应速率随时间变化的曲线如图所示。由 716.8L(标准状况)，其中NH的含量 图可得出的正确结论是( (体积分数)为25%，平衡时NH的物质 的量为 (3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质 的量之比n(始)：n(平)= (填 △l△t 最简整数比，下同)。 A.反应在c点达到平衡状态 (4)达到平衡时，N2和H的转化率之比 B.反应物浓度：a点小于b点 a(N2):a(H2)= -0 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 C培优突破练 测试时间：5分钟 D.△t1=△t2时，SO2的转化率：ab段小于 1.(经典·天津卷改编)向绝热恒容密闭容器中通 bc段 二、化学平衡常数 01必备知识梳理-。 基础梳理 知识点】化学平衡常数 1.概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生 里辨易错习 成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常 使用化学平衡常数时 数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 应注意的问题 2.表达式：对于一般的可逆反应mA(g)十B(g)一C(g)十 (1)纯液体、固体物质的 gD(g),在一定温度下达到平衡，有： 浓度可视为定值，不写进平衡 K=c(C)·c(D) 常数表达式中。 cm(A)·c(B) (2)平衡常数表达式中的 3.影响化学平衡常数的因素及其变化规律 c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是指 (1)平衡常数K通常只受温度影响，随温度的变化而变化，与 平衡时各物质的物质的量求 反应物或生成物的浓度无关。 度，不可使用物质的量数据， (2)升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常 且不可使用任意时刻的物质 数减小：降低温度，放热反应的平衡常数增大，吸热反应的平衡常 的量浓度数据。平衡浓度的 数减小。 指数是化学方程式中的化学 例①(2023·长沙长郡中学期中)某温度下，在2L的恒容密 计量数。 闭容器中加入一定量的A,发生化学反应2A(g)一B(g)十C(g), (3)化学平衡常数是指某 反应过程中B、A的浓度比值与时间（的关系如图所示，若测得 一具体反应的平衡常数 72反应的活化能低，反应速率快，单位时间内可生成更多 的温度不变，能说明反应一定达到平衡状态，B项不符 苯酚，D项正确。] 合题意：由于C为固体，反应前后气体的质量发生改 4.(1)0.02mol·L1·min,(2)大于。(3)C 变，恒温恒容条件下，体系中气体的密度保持不变，说 (4)大于 明体系中气体的质量不变，能说明反应已经达到化学 [(3)将题表中的三组数据代入公式=”(I)· 平衡状态，C项不符合题意：反应过程中生成的氨气和 "(Fe+).得①k×0.20×0.80=0.032k,②k×0.60"× CO,的体积比始终为2：1，故氨气的体积分数始终为 Q.40=0.14,③k×0.80r×020=0.128k,由黑得 、二，因此氨气的体积分数不变，不能说明反应达到平衡 3×0.5”=4.5,由梁得4×0.25=4，将4个选项中 状态，D项符合题意.] 【关键能力提升】 的数据代入，只有C项正确。(4)由速率方程= [跟踪练1]B[由于气体的物质的量在反应前后发生 k2(1)·c(Fe+)可知，I的物质的量浓度对反应速 变化，容器的容积不变，则压强会随著反应的进行而变 率的影响大于Fe+的物质的量浓度对反应速率的 化，当混合气体的压强不再发生变化时，说明混合气体 影响.] 的总物质的量不再变化，反应达到了平衡状态，①正 培优突破练 确：根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变，容器 1.(1)S)2:S04H. 的容积不变，所以混合气体的密度始终不变，因此混合 (2)①0.4。②I广是S),歧化反应的催化剂.H单独存 气体的密度不变，无法判断反应是否达到了平衡状态， 在时不具有催化作用，但H可以加快I催化S),歧 ②错误：A的物质的量浓度不变，说明A的生成速率等 化反应的速率。③反应比反应1的速率快，D中由 于消耗速率，反应达到了平衡状态，③正确：反应过程 反应产生的H使反应|的速率加快。 中混合气体的总物质的量是一个变化的量，若混合气 [(1)S),在水溶液中发生歧化反应，由反应1知其还 体的总物质的量不变，则说明反应达到了平衡状态，④ 原产物是S,则其氧化产物是S,那么反应目中1 正确：反应过程中混合气体的总物质的量是一个变化 被还原成I厂，S)2被氧化成S。I在反应1中参 的量，混合气体的总质量始终不变，混合气体的平均相 与反应，又在反应中生成，反应「与反应ⅱ相加的 对分子质量是一个变化的量，所以混合气体的平均相 总反应为3S02+2H0一4H*+2SO星+S￥，由此 对分子质量不变，说明反应达到了平衡状态，⑤正确： 可写出反应1的化学方程式。(2)①B是A的对比实 未指明是正反应速率还是逆反应速率，不能判断反应 验，B中加人0.2mol·LHS)溶液，A中不加 是否达到了平衡状态，⑤错误：混合气体的总质量始终 HSO,溶液，所以B中KI溶液的浓度应该与A中的 不变，所以混合气体的总质量不变，无法判断反应是否 相同，即a=0.4。②比较AB,C可知.有HS)溶液 达到了平衡状态，⑦错误：容器的容积不变，混合气体 和KI溶液时，S),歧化反应的速率比只有KI溶液时 的总体积始终不变，所以混合气体的总体积不变，无法 快：只有HS),溶液，无KI溶液时，SO不发生歧化 判断反应是否达到了平衡状态，⑧错误。] 反应。所以可得出的结论是溶液的酸性增强，I催化 [跟踪练2]B[平衡时生成0.8molZ,测得Q的浓度 S),歧化反应的速率加快。」 为0.4mol·L1,则生成的Q的物质的量n(Q)= 第二节化学平衡 4mlLX2L=08m,放名-是8哥解得 一、化学平衡状态 a=2.A项正确：列“三段式”如下： 【必备知识梳理】 X(g)+3Y(g)一2Z(g)+2Q(g》 [纠错练1]D[由于H,HBr为无色气体，溴蒸气为 起始量/mol 2 2 0 0 红棕色气体，恒温恒容条件下气体的颜色保持不变，说 转化量/mol 0.41.2 0.8 0.8 明溴蒸气的量不变，故反应达到化学平衡状态，A项不 平衡量/mol 1.60.8 0.8 0.8 符合题意；由于该反应在反应前后气体的物质的量不 变，绝热恒容条件下，体系的压强保持不变，说明体系 平衡时X的浓度为-Sm四=Q.8m·L,B项错误，Y 2L 11 的转化率为，四×100%=60%，C项正确2min内平 反应已达到平衡：D项，A的体积分数保持不变，说明 2 mol 反应已达到平衡，] 1.2 mol 均反应速率(Y0=2×2m =0.3ol·L1·min, 综合提能练 D项正确。] 1.C[(NH)证=(H,S)地说明正、逆反应速率相等， 【学业质量测评】 该反应达到平衡状态，①正确：该反应前后气体的总质 基础过关练 量、总物质的量发生变化，未达到平衡状态时恒容密闭 1,B[B项，氯水呈黄绿色说明其中含有氯气分子，溶液 容器中总压强、气体的密度、气体的总物质的量和气体 呈酸性说明氯气与水发生了反应，故氯气和水的反应 的总质量均为变量，当变量不变时，说明化学反应达到 是可逆的，正确。] 平衡状态，②③⑤⑦正确：该反应中生成的氨气和硫化 2.C[3w(N)E=(H2)E、(HCI)E=4w(SiC1,)E这两 氢的物质的量之比始终为1：1，密闭容器中混合气体 个等式两边都表示正反应速率，在反应过程中始终成 的平均相对分子质量、NH的体积分数始终不变，不 立，不能说明该反应达到化学平衡状态，故A、B两项 能根据混合气体的平均相对分子质量，H的体积分 错误：该反应有固体生成，属于反应前后气体的质量发 数不变判断反应已经达到平衡状态，④⑥错误。] 生变化的反应，则在恒容密闭容器中，混合气体的密度 2.D[根据题图中信息可知，s时，反应物A的转化率 保持不变，说明混合气体的总质量不变，反应达到化学 为0.8m0l:上二0.2molL×1o0%=75%,A项 0.8mol·L. 平衡状态，故C项正确：某时刻各物质的浓度关系与其 错误：0一有s内，A减少0.6mol·L1,B减少 起始浓度和转化率有关，c(Ne)tc(H)·c(HCl)= 0.2mol·L.,C增加0.4mol·L,因此可推知该反 1:3:6不能说明该反应达到化学平衡状态，故D项 应的化学方程式为3A(g)+B(g)一2C(g),(41十10)s 错误。] 时，反应处于平衡状态，根据该化学方程式可知，此时 3.A[b点SO),的浓度小于a点，所以u(a)E>(b)正， x(A)E=3(B)通，B、C两项错误：恒温恒容条件下，气 A项错误；由题图可知，t~2min内△c(SO,)=(x 体的压强之比等于气体的物质的量（或物质的量浓度） 》mml·L1,所以(S0)=二义 mol·L.1·min1, 之比，反应前气体的浓度之和为(0.8十0.5)mol·1. tah B项正确：d点时c(SO)已经不再改变，反应达到平 =1.3mol·L.,反应达到平衡状态后气体的浓度之 f和为(0.4十0.3+0.2)mol·L1=0.9mol·L.1,所 衡，所以证=，C项正确：由于初始投料未知，转化 以反应达到平衡状态后与反应前容器内气体的总压强 率也未知，所以平衡时c(S)2)与c(SO方)可能相等，也 之比为0.9mol·1.1；1.3mol·L.1=913,D项 可能不相等，D项正确] 4.(1)0.6mol·L.1·min1。(2)3。 正确.] (3)BD 3.(1)如图所示。 (2)①动态平衡：②平衡时，（正）= [(2)根据题意有： (逆)≠0：③平衡时各组分的浓度保持不变：④一定条 2A(g)+B(g)=xC(g)+2D(s) 件下，平衡的建立与途径无关。 起始浓度/(ml·L.)1 1 0 转化浓度/(ml·1.1)0.80.4 1.2 2.00 平衡浓度/(mol·L1)0.20.6 1.2 1.58 由此可知，2：1：x=0.8:0.4:1.2=2:1:3,所以 1.00 x=3。(3)A项，x=3,该反应前后气体的物质的量不 H或1 0.21 变，无论反应是否达到平衡，压强均不会变化：B项，反 应前后气体的体积不变，气体的密度不再变化说明气 4.(1)16。 (2)8mol. (3)5:4。(4)1±2。 体的质量不再发生变化，由于D为固体，故气体的质量 [(1)当反应进行到某时刻t时，()，=13mol, 不再发生变化能说明反应已达到平衡：C项，A的消耗 n(NH),=6mol,由化学方程式可知，参加反应的N 速率与B的消耗速率表示的反应方向一致，不能说明 的物质的量为3mol,故N的起始物质的量为13mol 12 +3mol=16mol,即a=16。(2)当反应达到平衡时， K=cHO)·c(CO) C·x 716.8L l)·c00)-01-·0.1-刀=225.解得 混合气体的总物质的量n(总)=2.4，m可一 r=0.06,则平衡时二氧化碳的浓度为0.04mol·L1, 32mol,其中NH的物质的量为32mol×25%= B项正确：由题给数据及化学方程式可知，②中反应达 8mol。(3)利用差量法计算： 到平衡时，各组分的浓度不可能相同，C项错误：①中 N(g)+3H:(g) 催化剂 2NH(g)△n 平衡时氢气的浓度为004mol·L1.,则H2的转化率 高温、高压 为60%，D项错误。] 1 mol 3 mol 2 mol 2 mol [跟踪练2]B[两次反应的温度相同，所以平衡常数 4 mol 12 mol 8 mol 8 mol 不变，据此列“三段式”如下： 故原混合气体的物质的量为32mol十8mol=40mol, CO(g)+H:O(g)CO:(g)+H(g) 原混合气体与平衡时混合气休的总物质的量之比为 起始浓度 40mol:32mol=5:4。(4)由(3)可知原混合气体中 0.01 0.01 (mol·L1) 0 H的物质的量为40mol一16mol=24mol,所以达到 转化浓度/ 平衡时，N和H2的转化率之比a(N):a(H:) (mol·L.-) 0.0050.005 0.0050.005 4md:2mo-=1:2.] 平衡浓度 16 mol 24 mol 0.0050.005 0.005 0.005 (mol·L1) 培优突破练 此时K=cC00】=1。向平衡体系中再加 c(CO)·c(H2O) 1.D[只有正反应速率等于逆反应速率且为定值（定 值≠0)时，可逆反应才达到平衡状态，题图中曲线在 入0.02 mol H:O(g)后，设HO(g)的转化浓度为 ￠点没有出现水平线，故A项错误：随着正反应的进 xmol·L1,列“三段式”如下： 行，未达到平衡状态前反应物的浓度应随时间的增加 C)(g)+H()(g)C)(g)+H(g) 而减小，因此反应物浓度：a点大于b点，故B项错误： 起始浓度/ 0.0050.005 化学反应速率随反应物浓度的增大而增大，随温度的 (mol·L-1) 0.0050.025 升高而增大，分析ac段，从浓度方面考虑，（正）应减 转化浓度/ (mol L1) 小，而实际上（正）增大，说明该反应放热，且在a心段 平衡浓度/ 温度变化对（正）的能响大于反应物浓度变化对 0.005-x0.025一x0.005+x0.005+x (mol·L.1) (正)的影响，则反应物的总能量高于生成物的总能量， 故C项错误：若y1=,分析题图中曲线可知，ab段的 此时K=C0):c2=0.005+0.005+ c(C0)·c(H.0)(0.005-x)(0.025-x 正反应速率的平均值小于c段，所以段S):的转化 =1,解得x=0.0025,重新达到平衡时氢气的浓度为 量比ah段S),的转化量多，即S)2的转化率：bc段大 (0.005+0.0025)mm·L1=0.0075mol·L1.B项 于ab段，故D项正确。] 正确。] 二、化学平衡常数 [跟踪练3] (2)60%. 【必备知识梳理】 [纠错练]C[生成物D是气体，C是固体或液体，] [1)K,=mX206)mX20%2_2 m×30% m:(2)设发生主 【关键能力提升】 反应清耗的CH的物质的量为xl,发生副反应消 [跟踪练1】B[②中反应开始时Q=c(.O》·(CO) c(H)·c(C) 耗的C2H的物质的量为ymol,则根据主反应C4H(g) -0.2X0.11<K,所以反应正向进行，A项错误：设 CH(g)+H(g)和刷反应2C2H(g)CH(g)+ 0.2×0.1 2CH(g)可知，平衡时CH的物质的量为(10一x ①中达到平衡时C)的浓度为xmol·1.',则根据化 学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳的浓度均为(0.1 y》mol,CH,的物质的量为(x+之)mol,H的物质 x)·L.,一氧化碳和水蒸气的浓度均为xl·L.', 的量为xmol,CH的物质的量为ymol,则有： 13