2.2 三、影响化学平衡的因素-【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 三、影响化学平衡的因素 01以备知识梳理。 盆础梳理 知识点】化学平衡的移动 1.化学平衡的移动 同敲黑板 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应 化学平衡的移动包括可 条件，平衡状态会被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直 逆反应旧化学平衡的破坏和 至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状 新化学平衡的建立两个过程。 态的过程叫做化学平衡的移动： 某条竹下半衡(T) 国诊考策 ()=(逆) 化学平衡移动的原因和结果 改变条件 反应条件的改麦使（正 不平衡 卡以逆)，这是平衡移动的原因。 衡的移动 (1止)≠（逆） 正，逆反应速率发生变化后重 段时何 新相等，又建立新的平衡是平 新条件下平衡(I) '(止)=x'(逆) 衡移动的结果。新平衡与旧 2.化学平衡移动的方向与化学反应速率的关系 平衡相比，平衡时混合物中各 (正)>（逆），平衡向正反应方向移动。 组分的质量（或浓度）发生相 v(正)=（逆），反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 应的变化。 v(正)<v(逆)，平衡向逆反应方向移动。 卫拓考点 例①一定量的混合气体在密闭容器中发生反应xA(g)十 化学平衡移动的应用 yB(g)=C(g),达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5mol·L。 C0中毒的抢救 保持温度不变，将容器的容积扩大一倍，再次达到平衡时，测得A气 人体血液中的血红蛋白 体的浓度为0.3mol·1,则下列叙述中正确的是( (Hb)能与O2结合形成氧合 A.x+y<n 血红蛋白(HbO,),HbO,具有 B.该化学平衡向正反应方向移动 输氧能力。若吸入CO,HbO C.B的转化率增大 会与C)结合(C0+Hb(0 D.C的体积分数减小 =O十HbCO)。抢救CO 中毒的患者，首先要迅速脱离 解析假设体积变为原来的2倍后平衡不移动，那么A、B、C 中毒环境，将其转移到空气流 的浓度都应该为原来的0.5倍，而平衡时测得A气体的浓度为 通的地方，并及时转移至高压 0.3ol·L1,也就是说A的浓度比原来的0.5倍要大，说明平 氧舱治疗，通过使上述平衡递 衡向逆反应方向移动了，以此为突破点，分析得到正确答案。 向移动来改善机体组织缺氧 答案D 的状况。 83 国雕白手细高中化学选择性必修1化学反应原理) 知识点2浓度对化学平衡的影响 1.实验探究 目敲黑板 Fe++3SCN-=Fe(SCN) 左栏实验操作的注意事项 实验原理 (浅黄色)（无色） (红色) (1)由于产生的Fe(SCN) 为红色，颜色较深，数最开始 l人5mL0.015mol·L KSCN溶液 实验所取的FCCl溶液和 5mL0.005mol·L.FeCl.溶液 KSCN溶液的浓度应较小，这 将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中 样才可保证最初产生Fe(SN), 实验步骤 时溶液的颜色不会太深，便于 铁粉一 4滴1mol·L 观察后续的颜色变化。 KSCN溶液 (2)向试管c中加入的 KSCN溶液的浓度要大，这样 实验现象 红色 红色变浅 红色加深 方可保证平衡移动的程度较 大，颜色变化较明显。 加入铁粉，发生反应 (3)FeCl溶液可以用 2Fe++Fe—3Fe2+ 加入几滴浓度较大的硫氰 化钾溶液，c(SCN)增大，平 Fe(SO,)a溶液或Fe(NO)a 现象解释 c(Fe)减小，平衡逆向 衡正向移动，c[Fe(SCN):]增 溶液等代替，KSCN溶液可以 移动，c[Fe(SN)a]减 大，溶液颜色变深 用NaSCN溶液成NH.SCN溶 小，溶液颜色变浅 液等代替。 2.规律 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度（或减小生成物 辨易错 的浓度)可以使化学平衡向正反应方向移动：诚小反应物的浓 (1)“浓度对化学平衡的 影响”中的“浓度”是指与反应 度（或增大生成物的浓度）可以使化学平衡向逆反应方向移动。 有关的气体或溶液中实际参 例2(2023·浙江台州中学月考)一定温度下，某同学欲探 加反应的离子的浓度。如左 究浓度对化学平衡的影响，设计实验如下： 栏实验中，若增大C或K I.向5mL0.05mol·L1FeCL溶液中加入5mL 的浓度，对化学平衡无彩响。 0.05mol·LIKI溶液，反应达到平衡后将溶液分成两等份。 (2)有固体参加的可逆反 应，增加固体的量不会对化学 Ⅱ.向其中一份中加入KSCN溶液，溶液变红，然后加入CCL, 平衡造成影响。 振荡、静置，下层液体呈极浅的紫色。 (3)在溶液中进行的反 Ⅲ.向另外一份中加入CCL,振荡、静置，下层液体呈紫色。 应，如果稀释溶液，反应物和 下列说法错误的是()。 生成物的浓度均减小，（正）、 A.实验I中发生的反应为2Fe+十2I一2Fe2++l (逆)均减小，总的结果是化 B.水溶液中的c(I):Ⅱ>Ⅲ 学平衡向化学方程式中化学 计量数增大的方向移动。 C.水溶液中的c(Fe+):I<Ⅱ D.若在实验I中加入少量FeCl固体，c(Fe+)会增大 84 第二章化学反应速率与化学平斋么组 解析实验Ⅲ说明实验I中的I厂被氧化为，故实验I中发 回诊考策 生的反应为2Fe3+十2I一2Fe2++l2,A项正确；实验Ⅱ中发生 反应物有两种或两种以 的反应为Fe3++3SCN一Fe(SCN)3,加入CCl,下层液体呈极 上时，增大一种反应物的浓 浅的紫色，说明加入KSCN后，2Fe3+十2I=2Fe2+十l的平衡 度，可提高其他反应物的转化 率，但该反应物自身的转化率 向逆反应方向移动，I厂浓度增大，B项正确；由上述分析可知，生 降低。在工业生产中，常适当 成Fe(SCN)3的反应程度比生成L2的反应程度大，故实验I溶液 增大廉价的反应物的浓度，使 中Fe+的浓度比实验Ⅱ溶液中的大，C项错误：在实验I中加入 化学平衡向正反应方向移动 少量FeCl固体，2Fe3++2I一2Fe2++L2的平衡向正反应方向 以此来提高价格较高的原料 移动，c(Fe+)增大，D项正确。 的转化率，从而降低成本。 答案C 知识点3压强对化学平衡的影响 1.实验探究 曰敲黑板 实验原理 2NO2(g)一NO(g (1)对于无气体参加的可 (红棕色) (无色) 逆反应，由于改变压强不能改 变化学反应速率，所以改变压 实验装置 强不能使无气体参加的可逆 用50mL.注射器吸入约20mL.NO,与NO的混合气体（使 反应的化学平衡发生移动。 注射器的活塞处于I处)，将细管端用橡胶塞封闭。然后把活 (2)对于反应前后气体体 实验步骤 塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞 积相等的可逆反应，改变压 从Ⅱ处推到I处及从I处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜 强，正、递反应速率同时、同等 色的变化情况 程度地改变，因此增大或减小 把活塞从Ⅱ处推到I处，体系 把活塞从I处拉到Ⅱ处，体系 压强都不能使化学平衡发生 压强变化 压强增大 压强减小 移动。 混合气体的颜色先变深又逐渐 混合气体的颜色先变浅又逐 实验现象 图记方法 变浅 渐变深 对于有气体参加的可逆 颜色先变浅是因为体积突然 颜色先变深是因为体积突然变 反应，可通过比较Q和K的 变大，c(NO2)变小：又逐渐变 小，c(NO,)变大：又逐渐变浅 相对大小来分析改变压强时 现象解释 深是因为压强变小，平衡向生 是因为压强增大，平衡向消耗 平衡移动的方向。例如，对于 成NO的方向移动，c(NO) NO,的方向移动，c(NO)减小 增大 反应前后气体体积减小的反 应，在一定温度下，增大平衡 2.规律 体系的压强（减小容器的容 对于有气体参加的可逆反应，当反应达到平衡时，在其他条件 积)，各气态物质的浓度同等 不变的情况下，增大压强（减小容器的容积）会使化学平衡向气体 倍数地增大，Q减小，QK, 体积减小的方向移动：减小压强（增大容器的容积）会使化学平衡 化学平衡正向移动，即向气体 向气体体积增大的方向移动。 体积减小的方向移动。 85 国避食手细高中化学选择性必修1化学反应原理) 例☒（经典·重庆卷）在一个不导热的密闭反应器中，只发 生两个反应： 回诊考策 a(g)+b(g)=2c(g)△H1<0 通入惰性气体对化学 x(g)+3y(g)2z(g)△H2>0 平衡的影响 进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列 (1)恒温恒容条件：反应 叙述中错误的是()。 体系中各组分的浓度不变，平 A,等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 衡不移动。 B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高 (2)恒温恒压条件：客器 C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 容积增大，反应体系中各组分 D.等容时，通人z气体，y的物质的量浓度增大 的浓度同等倍数减小，若反应 解析]恒压条件下，向化学平衡体系中通入情性气体，为保持 前后气体的体积不变，则平衡 恒压，气体体积会增大，第二个反应平衡逆向移动，放出热量，使 不移动：若反应前后气体的体 体系温度升高，第一个反应平衡逆向移动，c的物质的量减小。恒 积改变，则平衡向气体体积增 容条件下，向化学平衡体系中通入惰性气体，总压增大而参加反 大的方向移动。 应的各气体的浓度不变，平衡不移动，反应速率不变。恒压条件 下，通入z气体，第二个反应平衡逆向移动，放出热量。恒容条件 下，通入z气体，第二个反应平衡逆向移动，y的物质的量浓度增大。 答案A 知识点4温度对化学平衡的影响 1.实验探究 自敲黑板 实验原理 2NO2(g=NO,(g)△H=-56.9kJ·mol (1)任何化学反应都伴随 有能量的变化（吸热或放热）， 故任何可逆反应的平衡状态 都受温度的彩响」 实验装置 适古西 (2)对于可逆反应而言， 装有NO,和NO,的烧瓶(a),分别浸泡在热水（左）和冰 若正反应为吸热反应，则逆反 水（右）中(b) 应为放热反应。温度升高， 如图所示，把NO,和NO,的混合气体通入两只连通的烧瓶 (正)和（逆）同时增大：温度 实验步骤 里，然后用弹簧夹夹住乳胶管：把一只烧瓶放入热水中，另 降低，v(正)和v(逆)同时 只放入冰水中，观察混合气体的颜色变化 减小。 放入热水中的烧瓶内混合气放入冰水中的烧瓶内混合气体 实验现象 体的红棕色加深 的红棕色变浅 圆记方法切 温度升高，平衡向生成NO, 温度降低，平衡向消耗NO的 温度对吸热、放热反应 现象解释 的方向移动，(NO,)增大 方向移动，c(NO)减小 速率的影响程度 2.规律 改变温度对可递反应中 在其他条件不变的情况下，温度升高时平衡向吸热反应的方 吸热反应方向的反应逸率影 向移动，温度降低时平衡向放热反应的方向移动。 响更大：升高温度，向吸热反 86 第二章化学反应速率与化学平斋酱组 例4如图所示，三个烧瓶中分别充满N)2气体并分别放置 应方向进行的反应速率增大 在盛有下列物质的烧杯（烧杯内有水）中：在①中加入CaO,在② 得多，向放热反应方向进行的 中不加其他任何物质，在③中加入NH,CI晶体，发现①中红棕色 反应速率增大得少。同理，降 变深，③中红棕色变浅。下列叙述正确的是( 低温度，向吸热反应方向进行 ）。 的反应速率减小得多，向放热 关闭 关闭 反应方向进行的反应速率减 小得少。 ①加入CaO②空温水③加入NH,CI品体 A.2NO2(g)一N2O,(g)是放热反应 圆诊考策 B.NH,CI溶于水时放出热量 温度对平衡常数的影响 (1)对于正向吸热的可逆 C.①中混合气体的平均相对分子质量增大 反应：升高温度，平衡正向移 D.③中气体的压强增大 动，导致生成物浓度增大，反 解析2NO2(g)=NO4(g),NO2为红棕色气体，N2O为 应物浓度减小，K值增大：反 无色气体。①中红棕色变深，说明平衡逆向移动，混合气体的平 之，降低温度则K值减小。 均相对分子质量减小，而CO和水反应放热，则该反应为放热反 (2)对于正向放热的可递 应，A项正确，C项错误；③中红棕色变浅，说明平衡正向移动，而 反应：升高温度，平衡逆向移 正反应为放热反应，则证明NH,CI晶体溶于水要吸收热量，平衡 动，导致生成物浓度减小，反 正向移动时，气体的物质的量减小，压强减小，B、D两项错误。 应物浓度增大，K值减小：反 答寨A 之，降低温度则K值增大。 知识点5勒夏特列原理 1.勒夏特列原理的内容 司敲黑板 浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为化学平衡移 浓度改变对反应物 动原理（也叫勒夏特列原理）：如果改变影响平衡的一个因索（如 转化率的影响 浓度、压强或温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 对于反应aA(g)十bB(g) 2.对勒夏特列原理的理解 =cC(g)+dD(g): (1)勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，不适用于 (1)若只增加A(B)的量， 不可逆过程或未达平衡的可逆过程。此外，勒夏特列原理对所有 平衡正向移动，B(A)的转化 的动态平衡（如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等）都适用」 率提高，A(B)的转化率降低。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素” 即加入一种反应物使另一种 反应物的转化率提高，而它自 时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素，则不 身的转化率降低。 能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变 (2)若按原比例同倍数地 的因素对平衡移动的方向影响一致时才能根据勒夏特列原理进 增大（或减小）A、B的浓度，相 行判断。 当于压缩（或扩大）体积，反应 (3)勒夏特列原理中的“减弱”的含义： 物的转化率与其化学计量数 ①从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方 有关。 87 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理则 向。如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减 同倍增大c(A)和c(B): 小的正反应方向移动：增大压强，平衡就向气体体积减小即气体 a十b=c十dA,B的转化率不变 的物质的量减少、压强减小的方向移动：升高温度，平衡就向吸热 a+b>c十dA,B的转化率提高 a+b<c+dA.B的转化率降低 反应即向使温度降低的方向移动。这种移动可以理解为与条件 [注意]对于反应aA(g) 改变“对着干”。 =bB(g)十C(g),增大（或 ②从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变 减小)A的浓度，同样也相当 化，一般不能完全消除外界条件的变化 于压缩（或扩大）体积，分析方 但必须注意特殊情况。如对于可逆反应2BO(s)一2PaO(s) 法与(2)类似。 十O2(g),如果在温度不变的情况下增大压强（缩小体积），平衡向 气体体积减小的方向移动，但由于平衡常数K。=c(O2)或K。= (O)不变，所以必然是变化到O2浓度等于原浓度、压强等于原 压强时才又达到平衡。 例固(2023·过宁六校期中)下列事实不能用勒夏特列原理 解释的是( 圆诊考策 判断能否采用勒夏转列 原理解释问题，第一考虑是否 水 Hg)Ig〉 存在平衡体系，第二考虑平衡 将盛有NO的圆底烧瓶分别 浸泡热水和冷水巾 HKg) 是否移动，第三考虑移动的方 A.气体在热水巾比在冷水 向是否与现象一致。如例5 B.半衡体系加下后颜色变深 中颜色深 中，B项由于H2(g)十1(g) 浓风水 一2H1(g)反应前后气体的 NO. 化学计量数之和相等，改变压 NaOH 强并不能使平衡发生移动，加 向内推动注射器活粥 固体 压（减小容器的容积）后气体 C,加压后气休颜色先变深 D.用浓氨水和NaOH固体制 后变浅 取氨气 的颜色变深，是因为【(g)的 解析2NO2(g)一N2O,(g)的正反应是放热反应，温度升 浓度增大，不能用勒夏特列原 高，平衡逆向移动，NO2的浓度增大，气体的颜色加深，A项能用 理来解释。 勒夏特列原理解释；L(g)十H2(g)一2HI(g)反应前后气体的化 学计量数之和相等，加压后平衡不移动，气体的颜色加深是因为 加压使气体体积减小，碘单质的浓度增大，与平衡移动无关，B项 不能用勒夏特列原理解释；2NO2(g)一N2O(g),加压瞬间NO2 的浓度增大，颜色加深，但由于压强增大，平衡随后会向生成 N2(),(g)的方向移动，所以NO2的浓度随后会减小，气体颜色变 浅，C项能用勒夏特列原理解释：NH(g)十HO一NH·HO 一NH时十OH,加氢氧化钠固体，OH厂的浓度增大，使化学平 衡逆向移动，释放出NH,D项能用勒夏特列原理解释。 答案B 88 第二章化学反应速率与化学平斋么组 易错点1运用勒夏特列原理分析问题时的常见错误 通纠错练1 (1)忽视物质的状态。 在两个恒容密闭容器中 改变平衡体系中固体、纯液体的量，化学平衡不移动，因为 分别进行反应①3O上(g) 固体、纯液体的浓度可视为定值，正、逆反应速率均不改变。 2O(g)和②NO(g) 2NO,(g),平衡时两个反应中 (2)不理解改变压强对平衡移动影响的本质。 反应物的转化率分别为a和 对于反应体系中无气体物质存在的化学平衡，改变压强， ,反应物的平衡浓度分别为 平衡不移动。对于反应前后气体的物质的量不变的可逆反应， 1和2，在温度不变的情况 改变压强，平衡不移动。恒容时充入惰性气体，容器内气体总 下，均增加反应物的物质的量， 压强增大，但平衡不移动。 下列判断正确的是()。 (3)顾此失彼，混淆条件改变对反应速率和平衡移动的影 A1、a2均减小，G1、均 响。对于放热反应，根据平衡移动原理，若升高温度，则平衡向逆 增大 反应方向移动，反应物的平衡转化率减小，但正反应速率增大。 B.1,a均增大C、C均 (4)混淆勒夏特列原理中的“减弱”。 减小 勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素，平衡就向 C.1减小，增大，9增 能够减弱这种改变的方向移动。此处的“减弱”是在改变后的 大、减小 基础上减弱，一般不能抵消。 D.a1增大，a减小，C1,c 均增大 (5)混淆化学平衡移动与转化率的关系。 化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。 重难拓展 难点1化学平衡移动原理（勒夏特列原理）的应用 1.分析化学平衡移动的一般思路 冒敲黑板 分析化学平衡移动的一般思路如图所示： 应用化学平衡移动原理 分析问题时应注意： 速率如容积不变时，充入惰性气体 不 (1)不要把u(正)增大与 改 使用催化剂 平衡正向移动等同起来。只 条 程度相同 化学平衡 [v(正)=v(逆)] 对反应前后 有（正）>v(逆)时，平衡才正 不移动 气体体积无 向移动。 速率」 变化的反应 (2)不要把平衡正向移动 改变 改变压强 与原料转化率的提高等同起 改变浓度 程度不同 改变压强 化学平 来，当不改变反应物的量时。 [v(正)≠u(逆)] 衡移动 改变温度 平衡正向移动，反应物的转化 2.应用 率提高：当增大一种反应物的 浓度使平衡正向移动时，只会 (1)判断状态：由压强的改变，根据化学平衡移动的方向可以 使其他反应物的转化率提高。 判断反应物或生成物的状态。 而它自身的转化单降低 (2)判断△H:由温度的改变，根据化学平衡移动的方向可以 89 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理) 判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。 (3)判断化学计量数：由压强的改变，根据化学平衡移动的方 向可以判断化学方程式中某气体物质的化学计量数或反应物和 图记方法领 生成物中气体物质的总化学计量数的大小关系。 催化剂对化学平衡的影响 (4)判断转化率：根据条件改变对化学平衡的影响可以判断 由于催化剂能够同等程 达到新平衡时某反应物的转化率是升高还是降低，以及平衡体系 度地改变正，逆反应的速率， 中某组分百分含量的变化。 因此它对化学平衡的移动无 (5)调控反应：根据影响化学反应速率和化学平衡的因素以 影响，即催化剂不能改变达到 及化学平衡移动原理可以调控工业反应，使之效益最大化。 化学平衡状态时反应混合物 的组成，但是使用催化剂能改 例①某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并 变反应达到平衡所需的时间， 达到平衡： 如图所示。 ①2X(g)+Y(g)=Z(s)+2Q(g)△H1<0 平衡 平衡 ②M(g)+N(g)=R(g)+Q(g)△H2>0 状态I 状态Ⅱ h认正w正)二递) 下列叙述错误的是()。 A.加入适量Z,反应①和反应②的平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,反应①的平衡正向移动 C.降温时反应②的平衡逆向移动 D.通入Y,则N的浓度增大 解析Z为固体，加入适量Z对反应①的平衡没有影响，而反 [国诊考策 应②与Z无关，加入Z对反应②的平衡也没有影响，A项正确：通 勒夏特列原理是经验规 入稀有气体A,由于容器容积不变，故反应①中各气体浓度不发 律，存在特例。在具体应用 生改变，反应①的平衡不移动，B项错误：反应②为吸热反应，温 时，最好再利用Q与K的大 度降低，反应②的平衡逆向移动，C项正确：通入气体Y,反应① 小关系进行验证。 的平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②的平衡逆向移动，则 N的浓度增大，D项正确。 答案B 重难息2化学平衡图像的基本类型和分析方法 1.化学平衡图像的类型及特点 冒敲黑板 (1)速率-时间图像 分析化学反应速率时间 图像时，要抓住条件改变瞬 间，v(正)、（逆）的变化： 正 (1)若只有（正）或（逆） w正 变化，改变的条件是浓度。 (逆) (逆 (2)若u(正)、（逆）均变 化，改变的条件可能是温度、 90 第二章化学反应速率与化学平斋么组 压强或催化剂。 (3)若（正）、v(逆)同等 (止(f)='(逆) 程度改变，改变的条件是使用 催化剂或改变压强（△V。=0 的反应)。 (2)百分含量（或转化率）-时间-温度（或压强）图像 图记方法 “先拐先平，数值大”原则 在化学平衡图像中，先出 现拐点的反应先达到平衡，先 到 出现拐点的曲线表示的反应 温度较高（如图1，T>T1)或 表示的反应压强较大（如图2， p>p1)。 1 图2 (3)百分含量（或转化率）-压强-温度图像 [注意]横轴为时间类 的平衡图像，均有“拐点”和 “平台”，只有“平台”上的点才 10'Pa 代表平衡量 10 Pa 横轴为温度或压强类的 平衡图像，一般无“拐点”和 2.化学平衡图像题的解答方法 “平台”，徐纵物为反应速率的 总体思路：弄清横、纵坐标和曲线的意义，把握图像（曲线）的 图像外，其他图像曲线上的任 意一点都是指在特定温度或 变化特点，联系化学方程式，结合化学反应速率和勒夏特列原理 压强下的平衡量。 进行比较和分析。 例2(2023·重庆合川中学月考)一定条件下，CH(g)与 习拓考点 H2O(g)发生反应CH(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起 几种特殊的图像 始时得0=乙.在恒压条件下，平衡时CH的体积分数 1)如下页图1、2，对于化 学反应mA(g)十B(g) (CH)与Z和T(温度)的关系如图所示，下列说法正确的是 C(g)十qD(g),MN,点前，表 ()。 示化学反应正向进行，（正）> A.该反应的焓变△H>0 (逆)：M,N点为达到平衡的 B.图中Z的大小关系为a>3>b 点；M,N点后为平衡受温度的 C图中X点对应的平衡混合物中：O》=3 影响情况，即升高温度，图1中 n(CH) A的体积分数增大（图2中C 91 国避食手细高中化学选择性必修1化学反应原理) D.温度不变时，通过减小容器体积增大X点对应的平衡体 的体积分数减小)，平衡逆向移 系的压强后，(CH)减小 动，则△H0。 图2 (2)如图3所示曲线是其 TC 他条件不变时，某反应物的最 解析由题图可知，Z一定时，温度越高，平衡时CH的体积 大转化率(a)与温度(T)的关 分数越小，表明正反应是吸热反应，△H>0,A项正确：温度和 系曲线，图中标出的1、2,3、4 四个点，表示（正）>（逆）的 CH的物质的量一定的情况下，Z增大，H2O(g)的物质的量增 点是点3，表示u(正)<v(逆) 大，平衡正向移动，CH的转化率增大，平衡时CH的体积分数 的点是点1，而，点2、4表示 减小，则b>3>a,B项错误：反应起始时O》-=3,但H,0(g) (正)=（逆） n(CH) 和CH,按物质的量之比为1：1反应，平衡混合物中nO) n(CH) 定不为3，C项错误：温度不变时，增大压强，平衡逆向移动， (CH,)增大，D项错误。 图3 答案A 重难点3等效平衡规律及其应用 1.含义 同敲黑板 化学平衡的建立与反应途径无关，从正反应开始或从逆反应 等效平衡的一般处理思路 开始都可以建立平衡，化学平衡状态与条件息息相关。在一定条 等效平衡可以从正反应 件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质 方向建立，也可以从逆反应方 的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量（质量 向建立，还可以从正、逆两个 分数、体积分数、物质的量分数等)相同，这样的平衡称为等效 方向同时建立，为了避免混 乱，往往采取“一边倒”法，即 平衡。 把所有的生成物都按照化学 2.等效平衡的分类及规律 方程式中的计量关系换算为 等效类型 恒温恒容 恒温恒压 反应物，再进行比较。 可逆反应的 反应前后气体的物 任何可逆反应 任何可逆反应 特点 质的量不变 换算为化学方程式换算为化学方程式换算为化学方程式 起始投料 同一边的物质，其同一边的物质，其 同一边的物质，其 “量“相同 “量”符合同一比例“量“符合同一比例 92#2 1 ##-{ (#) 转化浓度/(mol·L) 1$00%-40%。②K #72 12 (#)()#) 一1 某时刻的浓度/(mol·L) #1# 培优突破练 浓度商Q- )} -1-K,说明该反应已达到平衡状 1.(1)-90.5. (2);800C时,K。远大于K (3)AC。(4)60%;0.75 态,C项正确;在1000C时,反应2X(g)十Y(s) [(3)使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化 Z(g)十W(g)的化学平衡常数为1.8.其逆反应Z(g) 分子百分数,加快化学反应速率,A项正确;该反应为 W(g)一2X(g)+Y(s)的化学平衡常数应为原反应的 放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,E 化学平衡常数的倒数,为,D项错误。] 项错误;该反应前后气体的质量不变,反应前后气体的 3.B [设平衡时,生成的N。(g)的物质的量为xmol,列 物质的量发生变化,气体的平均相对分子质量为变量. 则气体的平均相对分子质量不变可说明反应达到平 “三段式”如下: 2C(s)+2NO(g)一N(g)+2CO(g) 衡,C项正确;反应的化学平衡常数只受温度影响,故增 大压强,反应的化学平衡常数不变,D项错误。(4)设反 起始量/mol 1 0 。 22 2 应1中消耗C0.的物质的量为xmo,反应2中消耗 转化量/mol 1 C0.的物质的量为ymol,根据题目信息列出“三段式” 平衡量/mol 1-2r CO.(g)+3H.(g)-CH.OH(g)+H.Og) 由题图知,A点时,NO.与CO:的物质的量浓度相等 起始量/mol 0.5 0.9 0 0 则1-2x-2x,解得x-0.25,此时气体的总物质的量 3. 转化量/mol r 为1.25mol.平衡时总压强为△MPa,各组分平衡时的 0.5--y09-3-yr 平衡量/mol r十 分压分别为y(NO) MPax0.5m0. 4 . MPa. 1.25m0l CO.(g)+H.(g)CO(g)+H.O(g) 起始量/mol 0.5 0.9 #N)- . MPax0. 25mol-0. 2o MPa、p(Co)- 0 0 1.25m0l 转化量/mol 。 ) , 3 平衡量/mol0.5-x-y 0.9-3r-yy A MPax0.5mof -0.4p。MPa,压强平衡常数K.= 1.25mol 十y (N)(00)0.2×(0.4)-0.2,B项正确。] 根据平衡时n(H)-n(CHOH)-0.2mol得(0.9- (NO) (0.4/){ 3r-y)mol-0.2mol.r-0.2.解得y-0.1。则CO 4.(1 (2)4×10-*。 (3)①40%。② 的转化率为(0.1+0.2)mol100%=60%,反应2的 0.5mol CNO),K:-(C)(O),K [(1)K.-c(CINO) (NO) K#.(2# (CINO) 三、影响化学平衡的因素 (NO)·c(C)计算得到K。- 【必备知识梳理】 0.36X10-* 1.44×10-,解得n-2,则×0.30*-0.36×10-*. [纠错练1] D [在温度不变的情况下,均增加反应物 k的数值为4×10-。(3)设起始时NO和C1。的物质 的物质的量,容器容积不变,相当于增大压强,对于反 应3O.(g)一20(g),平衡正向移动,所以a:增大;对 的量分别为2a、a,则有: 于反应NO.(g)2NO.(g).平衡逆向移动,所以a 2NO(g)+Cl(g)-2CINO(g) 2 减小。平衡时反应物和生成物的浓度都比原平衡的 起始量 C 转化量 0.5u 大,故c、c:均增大。] d 平衡量 0.5 【关键能力提升】 ①M点时容器内NO的体积分数为。-+0.5a十a a_-x [跟踪练1]C [平衡常数只与温度有关,温度不变,平 衡常数不变,A项错误;催化剂只能改变反应速率,对 15 反应限度没有影响,B项错误;恒容条件下,充入一定 常数与:时刻的平衡常数不一定相同,D项错误。 量的H.O(g),反应物的浓度增大,平衡正向移动,C项 3.A [该反应为反应前后气体分子数减少的反应,若把 正确;恒容条件下,充人某一反应物,则该物质的平衡 条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,相当于减小压强,平 转化率降低,D项错误。 衡逆向移动,则平衡时放出的热量少于QkJ,A项正 [跟踪练2] D[根据题图分析,压强不变时,随着温度 确;2min后,向容器中再通人一定量的SO(g),由于 升高,CH的平衡转化率增大,平衡正向移动,说明正 反应在恒温恒压条件下进行,故新平衡与原平衡互为 反应吸热,△H一0.故A项正确;根据化学方程式可 等效平衡,则重新达到平衡时,S0.(g)的体积分数不 知,压强增大,平衡逆向移动,甲烧的平衡转化率变小 变,B项错误;若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热” 则p>>>p,故B项正确;根据M点坐标,可列 则该反应放热使体系温度升高,平衡逆向移动,则平衡 “三段式”如下: 后(S0)小于1.4mol.C项错误;该反应是在恒温恒 CH(g)+C0(g)2CO(g)+2H(g) 压条件下进行的,随着反应的正向进行,气体分子数减 起始浓度/ 少,气体的体积减小,容器的容积减小,则平衡时容器 0.1 0.1 。 。 (mol·L-) 的容积小于2L,则v(SO)0. 35mol·L·min. 转化浓度/ D项错误。] 0.08 0.08 0.16 (mol·I-)) 0.16 4.(1)①be;a。 (2)①变深;变深;变浅。②变深;变浅。 平衡浓度/ 0.02 0.16 0.02 0.16 (3)如果改变影响化学平衡的因素之一(如参加反应的 (ml·I) 平衡常数K(C)·()0.160.16~1.64 物质的浓度、温度等),平衡将向着能够减弱这种改变 c(CH)·c(CO)0. 02×0.02 的方向移动 故C项正确;压强为时,N点甲完的转化率小于对 综合提能练 应温度下CH.的平衡转化率:故N点反应正向进行 1.A [试管a中橙色加深,说明降低温度,该反应逆向移 “(正)(逆),故D项错误。 动,该反应的AH>0.A项错误;试管b中加入5滴 【学业质量测评】 2mol·L-NaOH溶液.c(H)减小,试管c中加入5滴 基础过关练 2mol·L疏酸,c(H)增大,所以试管b和试管c探 1.D [若该可逆反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移 究的是溶液中c(H)对化学平衡的影响,B项正确:该 动,则会降低反应物的平衡转化率,A项错误;升高温 c(CrO) 度,正、逆反应速率均加快,B项错误;升高温度,反应 温度影响,温度不变,K值不变,C项正确;试管。中加 的活化能不变,C项错误;升高温度,平衡一定发生移 人K.CrO.固体,使CrO的浓度增大.平衡正向移 动,平衡混合物的组成一定发生改变,D项正确。] 动,但不会消除加人K.Cr。O. 固体导致的CrO”的 2.C[该反应为反应前后气体分子数减少的放热反应 浓度增大,D项正确。 由题图可知,:时刻改变条件的瞬间正、逆反应速率均 2.D [达到平衡状态时,c(SO)=0.4mol·L-. 增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方 c(SO)=01mol·L,则反应①生成的S0的浓度 向移动,所以改变的条件可能是升高温度,A项错误; 为0.5mol·L.反应①生成的S0的物质的量 由题图可知,么时刻改变条件的瞬间正、逆反应速率增 n(S0)-0.5mol.1x1L-0.5mol,消耗 Ag S0(s 大相同的倍数,改变的条件是使用催化剂,不可能是增 的物质的量为0.5mol,因此AgSO.的分解率为 大反应物的浓度,B项错误;由题图可知,2.时刻改变 0.5molx100%-50%,A项错误;平衡时,c(S0)= 条件的瞬间正、逆反应速率均减小,且逆反应速率大干 1 mol 正反应速率,平衡向逆反应方向移动,所以改变的条件 0.1mol·L-.则c(O)-0.05mol·L.该温度下反 是减小压强,C项正确;温度不同,平衡常数不相同,由 应②的平衡常数K-(sO)c(0-)0.1×0.05 2(SO) 0.4{ 题图可知,4:时刻改变的条件可能是升高温度,则4。时 刻的温度与:时刻的温度不一定相同,7。时刻的平衡 16 所以NH。的体积分数为o.75mol+2.25mol+0.5mol 项错误;温度不变,化学平衡常数不变,反应①的化学 0.5mol 平衡常数K一c(SO),因此温度不变,将容器的容积缩 -,容器②中加入的氛气全部转化成氮气和氢气后, 小为0.5L.重新平衡时((S0)保持不变,D项正确。 3.D [由题图可知,压强一定时,升高温度,平衡时甲醇 氧气和氢气的量与容器①中相同,容器①和②中达到 的体积分数减小,说明正反应是放热反应,所以AH 的平衡为等效平衡,因此平衡时两个容器中氢气的体积 0.故A项正确:相同温度下,增大压强,平衡正向移动 分数相等,都是-,B项正确;容器②中初始加入 甲醇的体积分数增大,所以压强:>>,故B项 正确;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,B、D两 0.2molNH,达到平衡时NH的物质的量为0.5mol 点温度相同,A点温度最低,所以A、B、D三点的平衡 容器②中放出的热量Q 23.15k.C项错误;若容器 常数关系为K。K。一Kn,故C项正确;压强为)、温 ①的容积变为0.5L,相当于减小压强,平衡逆向移动 度为300C的条件下,C点在)对应曲线的上方,反 反应物的转化率降低,达到平衡时放出的热量小干 应逆向进行,则,故D项错误。 23.15kJ.D项正确。] 4.(1)越高;H.S的分解反应是一个气体分子数增多的反 2.(1)① ②8:HC00+5H-HC00H+4H 应,恒压时,n(HS):n(Ar)越小.HS的分压越小,有 (或HCOO十H-HCOOH)。 利于平衡正向移动。 (2)d;24.9。 (2)升温对反应II的影响比对反应I的影响大,反应 [(1)H.S的分解反应是一个气体分子数增多的反应 的平衡逆向移动,反应II的平衡正向移动(合理即可) 恒压时,n(HS):n(Ar)越小.HS的分压越小,越有 (3)①B。②16.7%;5×10-。 利于平衡正向移动:H.S的平衡转化率越高。(2)结合 [(1)①根据题图可知:反应I中反应物的总能量高于 上述分析及题图可知,n(HS);”(Ar)一1;9对应的 生成物的总能量,则反应I为放热反应,△H.<0。②分 曲线为d.设起始时n(HS)二;mol,则n(Ar) 析题图可知,CO(g)+6H-→CO+6H是吸附过 9m0,由题图知,0.1s时HS的转化率为24%,列 程,CHOH*+H.O(g)-→CHOH(g)+HO(g)是 “三段式”如下: 脱附过程,不涉及化学键的断裂和形成,故题图所示历 2H.S(g)S.(g)+2H.(g 程包含8个基元反应,其中能垒(活化能)最大的步骤 0 起始量/mol 2 0 的化学方程式为HCOO”+5H一-HCOOH*+ 转化量/mol 0.24 0.120.24z 4H或HCOO+H*-HCOOH。(3)①反应I 0.1s时的量/mol 0.76 0. 12 0.24 为反应前后气体分子数减少的放热反应,增大压强、降 P(H:S)=100 lPaxmol 10mol=10 kPa,p(H:S)oi.,= 低温度,反应I的平衡正向移动,则低温高压有利于提 0.76~ml 100 kPax(9-+0. 76-0 7.12 0. 24e) mo1~7. 51 kPa. 高甲醇的平衡产率。②设起始时CO:的物质的量为 1 mol.H;的物质的量为3mol,则达到平衡时C0.转 则0~0. 1s内A(H.S)=10 kPa-7.51 kPa=2.49 kPa 化了0.2mol,CHOH的选择性为75%,则反应I消耗 故平均变化率为2.49 kPa-24.9kPa·s。] 0.1s 了0.15molC0,反应 II消耗了0.05molC0,则有: CO.(g)+3H(g)CHOH(g)+HOg) 培优突破练 3 。 起始量/mol 1 0 1.C [容器①②中反应的温度相同,K相等,A项正确;根 0.15 转化量/mol 0.15 0.45 0.15 据热化学方程式,由容器①中数据可知,放出23.15k CO.(g)+H.(g)CO(g)+HO(g) 的热量时,生成NH。的物质的量为223.15 转化量/mol 0.05 0.05 0.05 mol- 92.6 0.05 2.5 0.05 平衡量/mol 0.8 0.2 0.5mol,列“三段式”如下 则H:的转化率为(0.45+0.05)mol×100%~16.7%。 N.(g)+3H.(g)→2NH(g) 3mo 起始量/mol 3 _ 0 0.25 反应II中气体分子数不变,可用物质的量代替平衡分 0.75 转化量/mol 0.5 压计算K-0.05×0.2-5×10-*。] 平衡量/mol 0.75 2.25 0.5 0.8X2.5 17