专题05 化学反应的限度（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题05 化学反应的限度 考点03 化学平衡常数 考点04 化学平衡的有关计算 考点10 平衡转化率的计算 考点04 化学平衡状态的建立与特征 考点05 化学平衡状态的判断方法 考点06 浓度对化学平衡移动的影响 考点07 压强变化对化学平衡移动的影响 考点08 温度对化学平衡移动的影响 考点09 勒夏特列原理及其应用 考点10 化学平衡图像的类型及特点 ▉考点01 化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 2．浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 (2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝。 (3)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 【归纳总结】 （1）化学平衡常数表达式书写注意事项 ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 （2）若两反应的平衡常数分别为K1、K2 ①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。 ②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 3．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。当K＜10－5时，该反应很难发生。 4．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 5.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度 K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 (3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 当Q＝K时，反应处于平衡状态； 当Q＜K时，反应向正反应方向进行； 当Q＞K时，反应向逆反应方向进行。 6.平衡常数的相关计算 （1）一个模式——“三段式” 如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 K＝。 （2）明确三个关系 对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 各转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3）掌握四个公式 反应物的转化率＝×100%＝×100%。 生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 某气体组分的体积分数＝。 压强平衡常数：气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，Kp＝。 ▉考点02 化学平衡的有关计算 1.“三段式”法进行化学平衡的有关计算 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量： ＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 2.基本步骤 ①确定反应物和生成物的初始加入量； ②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)； ③确定平衡量。 ▉考点3 平衡转化率的计算 1.平衡转化率的分析与判断方法 反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。具体如下： 2.“虚拟路径”法判断化学平衡的移动 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 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。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(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。 ▉考点04 化学平衡状态的建立与特征 1．可逆反应 (1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特征： 双向性：可逆反应分为正反应方向和逆反应方向； 双同性：正、逆反应在相同条件下，同时进行； 共存性：反应不能进行到底，反应物转化率小于100%，反应物与生成物共存。 (3)表示方法 在化学方程式中用“”表示。 2．化学平衡的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。请根据图示填表： 　　 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 最大 最大 0 0 进行中 减小 减小 增大 增大 平衡时 不变 不变 不变 不变 上述过程的v－t图像可表示为 3.化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： （1）逆：研究的对象是可逆反应。 （2）等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。 （3）动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。 正逆反应同时进行，正逆反应速率相等。 （4）定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。 （5）变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。 常见的外界条件有温度、压强、浓度等。 ▉考点05 化学平衡状态的判断方法 1．用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 (1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 (2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 2．用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 (1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。 (2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 (3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 【易错点睛】规避判断化学平衡状态的两个易错点 (1)化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应。 ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 (2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全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再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 ▉考点06 浓度对化学平衡移动的影响 1.化学平衡移动 (1)概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直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态的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动的特征 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。 (3)化学平衡移动的过程分析 (4)化学平衡移动方向的判断 当Q＝K时：反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：反应向正反应方向进行，v正＞v逆； 当Q＞K时：反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。 2．浓度对化学平衡的影响规律及解释 (1)浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 (2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响： ①Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动 ②Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动 3．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 4．应用 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 【特别提醒】 1.“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。 2.对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子的干扰。 3.固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，平衡不移动。 ▉考点07 压强变化对化学平衡移动的影响 1.压强对化学平衡移动的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 (2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响 化学方程式中气态物质系数的变化 压强变化 Q值变化 Q与K的关系 平衡移动方向 增大 增大 增大 Q＞K 逆向移动 减小 减小 Q＜K 正向移动 减小 增大 减小 Q＜K 正向移动 减小 增大 Q＞K 逆向移动 不变 增大 不变 Q＝K 不移动 减小 2.分析压强变化对正、逆反应速率影响 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n≠p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②： t1时刻，增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，缩体方向的v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，缩体方向的v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 (2)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③： t1时刻，若缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图上线。t1时刻，若增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图下线。 【特别提醒】 ①压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。 ②压强是否能使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v′正≠v′逆。 ▉考点08 温度对化学平衡移动的影响 1.温度对化学平衡移动的影响规律 ①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 ②当其他条件不变时： 温度升高，平衡向吸热反应方向移动； 温度降低，平衡向放热反应方向移动。 2.用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。 t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。 t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。 【特别提醒】 ▉考点09 勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2．适用范围 (1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 【归纳总结】勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有： (1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动； (2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； (3)发生的化学反应本身不是可逆反应； (4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 ▉考点10 化学平衡图像的类型及特点 1.速率—时间图像(v－t图像) Ⅰ.正反应速率突变，逆反应速率渐变，v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的，v′正＞v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件是降低温度或减小压强。 Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。 【方法技巧】判断平衡移动方向，根据v′正、v′逆的相对大小；判断改变的哪种外界条件，根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，若v′正或v′逆有一个在原平衡未变则为改变的浓度；若两个都发生了“突变”，则为改变的温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体反应改变压强。 2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。 Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。 【方法技巧】 (1)“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则是先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2＞T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2＞p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 (2)正确掌握图像Ⅰ、Ⅱ中反应规律的判断方法 ①图Ⅰ中，T2＞T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图Ⅱ中，p2＞p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动。则正反应为气体体积增大的反应。 ③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强。 3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如上图中确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。 【方法技巧】定一议二 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体分子数减小的反应；105Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。 4.物质的量 (浓度)—时间图像[n(c)－t图像] 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题： ①横坐标表示反应过程中时间变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化。 ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)。 ③在反应达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。 ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L－1·min－1。 【方法技巧】各物质的n或c不随时间变化时达到平衡状态，据起始量和平衡量求出转化量，各物质的转化量之比等于化学计量数之比，可以得出方程式中的化学计量数。 5.特殊图像 ①对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0，M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，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如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡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逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆。 【方法技巧】 ①中图像，由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点(最低点)及以后为平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。②中图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．使用铁触媒做催化剂，加快合成氨的反应速率 B．溴水中存在，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 C．合成氨工业采用10-30MPa高压 D．反应    ，达到平衡后，升高温度体系颜色变深 【答案】A 【解析】A．催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意； B．加入硝酸银溶液后，生成沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意； C．合成氨反应为气体体积减小的反应，方程式为：，增大压强可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．反应的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度增大，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意； 答案选A。 2．工业上制备甲烷的反应为，在恒温恒容的密闭容器中进行该反应，下列物理量不变时不能表明该反应达到平衡的是 A．混合气体的压强 B．和的转化率之比 C．混合气体的总物质的量 D．混合气体的平均摩尔质量 【答案】B 【解析】A．反应前后气体的物质的量发生改变，则压强发生改变，当压强不变时反应达到平衡，A正确： B．和的转化率之比与投料比有关，不能判定反应是否达到平衡，B错误； C．反应前后气体的物质的量不相等，当总物质的量不变时，能说明反应达到平衡，C正确； D．反应前后气体的质量不变，物质的量发生改变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化说明反应达到平衡，D正确； 答案选B。 3．在恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 A．容器内的压强不再改变 B．浓度商等于该温度下的化学平衡常数 C．容器内气体的浓度 D．容器内的温度不再变化 【答案】C 【解析】A．恒容绝热条件下，随着反应的进行，气体的物质的量减小、温度升高，容器内压强改变，当容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态，故A不选； B．浓度商等于该温度下的化学平衡常数，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B不选； C．容器内气体的浓度c(SO2)：c(O2)：c(SO3)=2：1：2，该反应不一定达到平衡状态，与反应物的初始浓度及转化率有关，故C选； D．绝热条件下，随着反应的进行，容器内温度逐渐升高，当容器内的温度不再变化，反应达到平衡状态，故D不选； 答案选C。 4．某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．增大，则和K增大 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．该反应的化学方程式为 【答案】D 【解析】A．平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故A错误； B．该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)X(g)+2Y(g)，该反应前后气体分子数不变，改变压强，对平衡无影响，故B错误； C．正反应为吸热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，因此降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率减小，故C错误； D．平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值，则该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)X(g)+2Y(g)，故D正确； 故选：D。 5．催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．该反应 B．a、b交点处化学平衡常数值相同 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 【答案】D 【解析】A．题给反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，增大，则曲线a表示时随压强变化的曲线，曲线b表示p=时随温度变化的曲线，根据曲线b，升高温度，减小，说明平衡逆向移动，则，A项错误； B．曲线a、b交点，曲线b对应反应温度小于250 ℃，温度不同，化学平衡常数的值不同，B项错误； C．由曲线b可知，、230 ℃ 时，＞0.07，C项错误； D．起始反应物，设起始H2、CO的物质的量分别为3 mol、1 mol，平衡时生成a mol甲醇，由题意建立三段式：      由可得，解得，则H2反应了1 mol，故的平衡转化率为，D项正确； 故选D。 6．恒容密闭容器（忽略固体体积的影响及温度对物质状态的影响）中一定量 发生反应，实验测得不同温度下的平衡数据如下。下列有关叙述正确的是 温度/℃ 15 20 25 平衡气体总浓度/ 2.1 3.0 6.3 A．时，当反应达平衡时，的体积分数小于 B． 时，当气体的密度不变时，反应已达到平衡 C．时，向平衡体系中再充入 和 ，达平衡后 浓度增大 D．时，根据平衡常数的大小，可以判断该反应进行得基本完全了 【答案】B 【解析】A．反应混合气体中Y和Z的比值始终是1∶2，Y的体积分数为，A错误； B．X为固体，容器体积始终不变，而反应中气体的质量为变量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，B正确； C．时，温度不变，平衡常数不变，且，向平衡体系中再充入和 ，达平衡后YZ浓度比值仍为1:2，则浓度不变，C错误；   D．结合A分析，时，平衡时、，，可以判断该反应进行程度很小，D错误； 故选B。 7．在一定条件下的密闭容器中发生反应：  ，当达到平衡时，下列各项措施，不能提高转化率的是 A．升高反应的温度 B．增大容器的容积 C．恒容下通入稀有气体 D．分离出部分 【答案】C 【解析】A．说明反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，转化率增大，A不符合题意； B．反应正向体积增大，增大容器的容积则压强减小，减小压强平衡正向移动，转化率增大，B不符合题意； C．恒容下通入稀有气体，各组分的浓度不变，平衡不移动，转化率不变，C符合题意； D．分离出部分，生成物浓度减小，平衡正向移动，转化率增大，D不符合题意； 故选C。 8．下列对化学平衡的认识正确的是 A．恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B．  ，  ，则 C．室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D．一定温度下，达到平衡，压缩容器体积达到新平衡后，增大 【答案】A 【解析】A．恒容绝热容器中，温度不变时达到化学平衡状态，此时压强也不变，A正确； B．所有的燃烧反应均为放热反应，硫蒸气变为硫固体需要放热，故，B错误； C．该反应为吸热反应，为熵增的反应，高温下能自发进行，室温下不能自发进行，C错误； D．该反应的平衡常数K=c(CO2)，温度不变时平衡常数不变，故压缩容器体积达到新平衡后，不变，D错误； 故选A。 9．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：； 。 催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示： 。下列有关说法正确的是 A．反应在高温下有自发进行的倾向 B．在间，以为催化剂，升高温度的选择性明显增大 C．高于后，以为催化剂，转化率上升的原因是平衡正向移动 D．选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性 【答案】D 【解析】A．该反应为熵减反应且为放热反应，根据反应自发进行可知，该反应在低温条件下有自发进行的倾向，A错误； B．从第二张图中可知，以为催化剂，的情况下，升高温度，的选择性没有很大变化，B错误； C．从图中可知，以为催化剂，相同温度下的转化率明显低于以为催化剂的的转化率，说明此时的催化活性较低，反应速率慢，高于后，以为催化剂，随着温度升高，催化剂活性增大，反应速率增大，的转化率增大，C错误； D．从图中可知，使用不同的催化剂，不同的温度下的选择性有明显差异，选择为催化剂，温度高于时的选择性较高，D正确； 故答案选D。 10．在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有： 反应I：   反应Ⅱ：   将体积比为1∶1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。 已知的选择性 下列说法正确的是 A．图中曲线②表示C2H6的转化率随温度的变化 B．720-800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性增大 C．720~800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大 D．其他条件不变，选用高效催化剂能提高平衡时C2H4的产率 【答案】C 【解析】A．将体积比为1∶1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，其主要反应有、，则的转化率应该大于CO2的转化率，所以图中曲线①表示C2H6的转化率随温度的变化，曲线②表示CO2的转化率随温度的变化，A错误； B．720-800℃范围内，随温度的升高，和二氧化碳的转化率都增大，但的转化率增大的程度大于二氧化碳，说明反应2正向进行的程度大于反应1，的选择性不断减小，B错误； C．720~800℃范围内，随温度的升高，和二氧化碳的转化率都增大，则生成C2H4及CH4的量均增大，C正确； D．使用高效催化剂只能缩短反应到达平衡的时间，但不能改变最终的平衡产率，D错误； 故选C。 11．光气是一种重要的有机中间体，其制备原理为。分别向体积均为的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入和发生反应，两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．容器为绝热容器 B．平衡常数： C．正反应速率： D．容器中平衡时，的转化率为 【答案】C 【解析】A．由图可知容器I体系的压强先升高后降低，该反应气体分子数减少，则容器I为绝热容器，且该反应是放热反应，A项错误； B．容器I内温度高，平衡常数低，所以平衡常数：，B项错误； C．容器I的温度高，平衡逆向移动，反应物浓度增大，使正反应速率增大，C项正确； D．容器I中温度发生变化，无法通过压强变化表示转化率，D项错误； 故选C。 12．治理汽车尾气中和污染的反应原理为  ，某一温度下，其化学平衡常数。下列说法正确的是 A．高温、低压有利于反应正移 B．化学平衡常数的表达式为 C．此温度下，因值较大，故化学反应速率较快 D．该反应在低温条件下可自发进行 【答案】D 【解析】A．该反应是体积减小的放热反应，高温低压下，反应将会逆向移动，A错误； B．化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比，平衡常数的表达式为，B错误； C．平衡常数是衡量反应进行的程度，而反应速率是衡量反应进行的快慢，故此温度下，因值较大，不能得出化学反应速率较快，C错误； D．该反应，，依据，低温，可自发进行，D正确。 故选D。 13．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I﹣(aq)⇌(aq)，某I2、KI混合溶液中，c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是 A．反应 B．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡不移动 C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正 >v逆 D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更低 【答案】B 【解析】A．由曲线的变化趋势可知，当温度升高时，的物质的量浓度减小，说明该反应的正反应为放热反应，即反应I2(aq)+I﹣(aq)⇌(aq)的ΔH＜0，故A正确； B．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，KI溶于水，c(I﹣)增大，平衡向正反应方向移动，故B错误； C．若反应进行到状态d，反应未达到平衡状态，且d点的物质的量浓度小于该温度时平衡浓度，则反应向生成的方向进行，所以v正>v逆，故C正确； D．状态a与状态b相比，b状态相当于在a的基础上升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以状态b时I2的转化率减小，故D正确； 故答案为：B。 14．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法制取，已知等物质的量的和的混合气体在一定的条件下反应：，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。下列说法不正确的是 A．压强由小到大顺序为 B．当温度从升高到时，增大的倍数大于 C．A点混合气体中的体积分数为 D．若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则的平衡转化率将增大 【答案】B 【解析】A．在相同温度下由于乙烯转化率为，由可知正反应为气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是，A项正确； B．平衡时，正、逆反应速率相等，即，所以，则，升高温度，正、逆反应速率都增大，即、均增大，但由于升温时，乙烯的平衡转化率下降，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，故增大的倍数小于增大的倍数，B项错误； C．设起始时和物质的量都为，A点的转化率为，可列出三段式：，平衡时乙烯的体积分数为：，C项正确； D．由可知正反应为气体物质的量减小的反应，平衡时，与恒容容器相比，恒压密闭容器相当于压强更大，反应正向进行程度更大，的平衡转化率更高，D项正确； 故选B。 15．一定条件下，在容积均为的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/ 达到平衡时体系能量的变化 ① 1 4 0 0 放出热量 ② 2 8 0 0 放出热量 A．Q等于65.6 B．反应①比反应②达到平衡时间短 C．①中反应达平衡时，的转化率为80% D．该温度下，②中反应的平衡常数 【答案】B 【解析】A．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗物质的量为，放热的热量，A正确； B．反应②中体系的压强大于反应①，则反应②的反应速率快，所以反应②比反应①达到平衡时间短，B错误； C．，说明消耗，反应放出热量，容器①达到平衡时放出热量，则消耗物质的量为的转化率为，C正确； D．化学平衡常数只与温度有关，容器①、②温度相同，则化学平衡常数相等，根据容器①数据，列化学平衡三段式，，则，D正确； 故选B。 16．某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) ΔH >0，下列说法正确的是 A．平衡后加入少量W，逆反应速率突然增大，正反应速率逐渐增大直到建立新平衡状态 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，ΔH增大 C．平衡后加入Y，平衡不移动，X、Y的转化率均增大 D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时，反应达到平衡 【答案】D 【解析】A． W是固体，不影响化学反应速率，所以平衡后加入少量W，化学平衡状态不变，故A项错误； B．焓变只与反应物和生成物能量差有关，与反应条件、平衡移动方向无关，故B项错误； C．平衡后加入Y，平衡正向移动，但是消耗Y的增加量小于加入Y的量，所以Y转化率减小，但是X转化率增大，故C项错误； D．该反应前后气体总质量减小，混合气体的物质的量不变，则混合气体平均摩尔质量在反应前后减小，当容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D项正确； 答案选D。 17．可逆反应A(s)+B(g)⇌nC(g)  H=Q(n为正整数)在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线如图所示。下列有关叙述中一定正确的是 A．其他条件相同，a表示使用了催化剂，b没有使用催化剂 B．其他条件相同，若只改变压强，则a比b的压强大且n≥2 C．其他条件相同，若只改变温度，则a比b的温度高且Q>0 D．其他条件相同，a表示减少A的物质的量 【答案】B 【解析】A．加入催化剂同等程度增大正逆反应速率，平衡不移动，此时a、b到达平衡时C的百分含量应相同，A错误； B．a到达平衡时间短，所以a压强高，压强越大，平衡时C的百分含量(C%)越小，可知正反应为气体物质的量增大的反应，即1<n，由于n为正整数，所以a比b的压强大且n≥2，B正确； C．a到达平衡时间短，所以a温度高，升温平衡时C的百分含量(C%)减小，平衡逆向移动，所以H=Q<0，C错误； D．A为固体，达到平衡后，改变A的物质的量平衡不移动，D错误； 故答案为：B。 18．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A，B发生反应：，过程如图所示。下列说法中正确的是 A．曲线①表示物质A的浓度随时间的变化曲线 B．图中m点时，v正=v逆 C．12s时，生成C的物质的量为0.6mol D．12s时容器内的压强为起始压强的 【答案】D 【解析】A．方程式为，改变量之比等于计量数之比，故曲线①表示物质B的浓度随时间的变化曲线，故A错误； B．图中m点时，反应没有平衡，在正向建立平衡的过程中，故v正>v逆，故B错误； C．由图可知，12s时，B物质浓度的变化量为0.6mol/L，故生成的C的浓度为0.6mol/L，容器体积为2L，故生成的C的物质的量为1.2mol，故C错误； D．起始时容器内A的物质的量为0.8mol•L-1×2L=1.6 mol，B的物质的量为0.5mol•L-1×2L=1.0mol，12s时，容器内A的物质的量为0.2mol•L-1×2 L=0.4 mol，B的物质的量为0.3mol•L-1×2 L=0.6 mol，C的物质的量为1.2 mol,恒温恒容，压强之比等于物质的量之比，则起始时容器内的总物质的量为2.6mol，12 s时总物质的量为2.2mol，12s时容器内的总物质的量为起始总物质的量的，即12s时容器内的压强为起始压强的，故D正确； 答案选D。 19．采用与反应合成可再生能源甲醇，反应如下：，在一个容积可变的密闭容器中充有和，在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点的正反应速率大于点的逆反应速率 B．三点的平衡常数的大小关系为： C．若达到平衡状态时，容器的体积为，则在平衡状态时容器的体积为 D．点时，若再充入的，再次平衡时转化率减小 【答案】C 【分析】压强不变升温时CO平衡转化率下降，则正反应放热，温度不变增压时平衡右移，CO平衡转化率增大，则p2＞p1； 【解析】A．平衡时正反应速率等于逆反应速率，A、C两点，C点的压强更大、温度更高，所以C点的正反应速率比A点的正反应速率大，则A点的正反应速率小于C点的逆反应速率，故A错误； B．A、B两点的温度相同，平衡常数，由图像可知同压升温CO平衡转化率降低，所以升温平衡常数减小，KA、KB、KC的大小关系为：，故B错误； C．A点CO转化率50%，三段式，若达到平衡状态A时，容器的体积为5L，，B点CO转化率80%，三段式，，解得v=1L，则在平衡状态B时容器的体积为1L，故C正确； D．点时，若再充入的，在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡，转化率不变，故D错误； 故答案为C。 20．一定条件下，三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，的分压不再变化 B．反应的化学方程式为 C．由图可知，内，的反应速率为 D．该条件下，达到平衡时的转化率为 【答案】B 【分析】由图可知，反应2min达到了平衡，A是反应物，B、C是生成物，A的浓度变化是0.8mol/L，C的浓度变化是1.2 mol/L，B的浓度变化是0.4 mol/L，所以反应的化学方程式为，据此解答。 【解析】A．反应达到平衡时，各组分浓度不再发生变化，所以的分压不再变化，故A正确； B．由分析可知，反应的化学方程式为，故B错误； C．由图可知，内，的反应速率为，故C正确； D．该条件下，达到平衡时，的转化率为，故D正确； 答案选B。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 化学反应的限度 考点03 化学平衡常数 考点04 化学平衡的有关计算 考点10 平衡转化率的计算 考点04 化学平衡状态的建立与特征 考点05 化学平衡状态的判断方法 考点06 浓度对化学平衡移动的影响 考点07 压强变化对化学平衡移动的影响 考点08 温度对化学平衡移动的影响 考点09 勒夏特列原理及其应用 考点10 化学平衡图像的类型及特点 ▉考点01 化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时， 之积与 之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 2．浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 (2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝。 (3)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 【归纳总结】 （1）化学平衡常数表达式书写注意事项 ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 （2）若两反应的平衡常数分别为K1、K2 ①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。 ②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 3．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。当K＜10－5时，该反应很难发生。 4．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 5.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度 K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 (3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 当Q＝K时，反应处于平衡状态； 当Q＜K时，反应向正反应方向进行； 当Q＞K时，反应向逆反应方向进行。 6.平衡常数的相关计算 （1）一个模式——“三段式” 如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 K＝。 （2）明确三个关系 对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 各转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3）掌握四个公式 反应物的转化率＝×100%＝×100%。 生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 某气体组分的体积分数＝。 压强平衡常数：气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，Kp＝。 ▉考点02 化学平衡的有关计算 1.“三段式”法进行化学平衡的有关计算 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量： ＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 2.基本步骤 ①确定反应物和生成物的初始加入量； ②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)； ③确定平衡量。 ▉考点3 平衡转化率的计算 1.平衡转化率的分析与判断方法 反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。具体如下： 2.“虚拟路径”法判断化学平衡的移动 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 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。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(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。 ▉考点04 化学平衡状态的建立与特征 1．可逆反应 (1)概念：在相同条件下，既能向 进行，同时又能向 进行的反应。 (2)特征： 双向性：可逆反应分为正反应方向和逆反应方向； 双同性：正、逆反应在相同条件下， ； 共存性：反应不能 ，反应物转化率小于100%，反应物与生成物共存。 (3)表示方法 在化学方程式中用“”表示。 2．化学平衡的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。请根据图示填表： 　　 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 进行中 平衡时 上述过程的v－t图像可表示为 3.化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的 时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为 ，即： （1）逆：研究的对象是可逆反应。 （2）等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。 （3）动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。 正逆反应同时进行，正逆反应速率相等。 （4）定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。 （5）变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。 常见的外界条件有温度、压强、浓度等。 ▉考点05 化学平衡状态的判断方法 1．用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 (1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 (2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的 之比，但必须是不同方向的速率。 2．用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 (1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。 (2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 (3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 当m＋n＝p＋q时，一定 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 【易错点睛】规避判断化学平衡状态的两个易错点 (1)化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应。 ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 (2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全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再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 ▉考点06 浓度对化学平衡移动的影响 1.化学平衡移动 (1)概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果 等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直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态的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动的特征 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。 (3)化学平衡移动的过程分析 (4)化学平衡移动方向的判断 当Q＝K时：反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：反应向正反应方向进行，v正＞v逆； 当Q＞K时：反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。 2．浓度对化学平衡的影响规律及解释 (1)浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 (2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响： ①Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动 ②Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动 3．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 4．应用 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 【特别提醒】 1.“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。 2.对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子的干扰。 3.固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，平衡不移动。 ▉考点07 压强变化对化学平衡移动的影响 1.压强对化学平衡移动的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 (2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响 化学方程式中气态物质系数的变化 压强变化 Q值变化 Q与K的关系 平衡移动方向 增大 减小 不变 2.分析压强变化对正、逆反应速率影响 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n≠p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②： t1时刻，增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，缩体方向的v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，缩体方向的v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 (2)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③： t1时刻，若缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图上线。t1时刻，若增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图下线。 【特别提醒】 ①压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。 ②压强是否能使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v′正≠v′逆。 ▉考点08 温度对化学平衡移动的影响 1.温度对化学平衡移动的影响规律 ①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 ②当其他条件不变时： 温度升高，平衡向吸热反应方向移动； 温度降低，平衡向放热反应方向移动。 2.用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。 t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。 t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。 【特别提醒】 ▉考点09 勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着 这种改变的方向移动。 2．适用范围 (1)勒夏特列原理仅适用于 的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的 (如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 【归纳总结】勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有： (1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动； (2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； (3)发生的化学反应本身不是可逆反应； (4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 ▉考点10 化学平衡图像的类型及特点 1.速率—时间图像(v－t图像) Ⅰ.正反应速率突变，逆反应速率渐变，v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的，v′正＞v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件是降低温度或减小压强。 Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。 【方法技巧】判断平衡移动方向，根据v′正、v′逆的相对大小；判断改变的哪种外界条件，根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，若v′正或v′逆有一个在原平衡未变则为改变的浓度；若两个都发生了“突变”，则为改变的温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体反应改变压强。 2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。 Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。 【方法技巧】 (1)“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则是先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2＞T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2＞p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 (2)正确掌握图像Ⅰ、Ⅱ中反应规律的判断方法 ①图Ⅰ中，T2＞T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图Ⅱ中，p2＞p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动。则正反应为气体体积增大的反应。 ③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强。 3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如上图中确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。 【方法技巧】定一议二 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体分子数减小的反应；105Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。 4.物质的量 (浓度)—时间图像[n(c)－t图像] 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题： ①横坐标表示反应过程中时间变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化。 ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)。 ③在反应达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。 ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L－1·min－1。 【方法技巧】各物质的n或c不随时间变化时达到平衡状态，据起始量和平衡量求出转化量，各物质的转化量之比等于化学计量数之比，可以得出方程式中的化学计量数。 5.特殊图像 ①对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0，M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，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如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡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逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆。 【方法技巧】 ①中图像，由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点(最低点)及以后为平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。②中图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．使用铁触媒做催化剂，加快合成氨的反应速率 B．溴水中存在，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 C．合成氨工业采用10-30MPa高压 D．反应    ，达到平衡后，升高温度体系颜色变深 2．工业上制备甲烷的反应为，在恒温恒容的密闭容器中进行该反应，下列物理量不变时不能表明该反应达到平衡的是 A．混合气体的压强 B．和的转化率之比 C．混合气体的总物质的量 D．混合气体的平均摩尔质量 3．在恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 A．容器内的压强不再改变 B．浓度商等于该温度下的化学平衡常数 C．容器内气体的浓度 D．容器内的温度不再变化 4．某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．增大，则和K增大 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．该反应的化学方程式为 5．催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．该反应 B．a、b交点处化学平衡常数值相同 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 6．恒容密闭容器（忽略固体体积的影响及温度对物质状态的影响）中一定量 发生反应，实验测得不同温度下的平衡数据如下。下列有关叙述正确的是 温度/℃ 15 20 25 平衡气体总浓度/ 2.1 3.0 6.3 A．时，当反应达平衡时，的体积分数小于 B． 时，当气体的密度不变时，反应已达到平衡 C．时，向平衡体系中再充入 和 ，达平衡后 浓度增大 D．时，根据平衡常数的大小，可以判断该反应进行得基本完全了 7．在一定条件下的密闭容器中发生反应：  ，当达到平衡时，下列各项措施，不能提高转化率的是 A．升高反应的温度 B．增大容器的容积 C．恒容下通入稀有气体 D．分离出部分 8．下列对化学平衡的认识正确的是 A．恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B．  ，  ，则 C．室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D．一定温度下，达到平衡，压缩容器体积达到新平衡后，增大 9．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：； 。 催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示： 。下列有关说法正确的是 A．反应在高温下有自发进行的倾向 B．在间，以为催化剂，升高温度的选择性明显增大 C．高于后，以为催化剂，转化率上升的原因是平衡正向移动 D．选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性 10．在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有： 反应I：   反应Ⅱ：   将体积比为1∶1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。 已知的选择性 下列说法正确的是 A．图中曲线②表示C2H6的转化率随温度的变化 B．720-800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性增大 C．720~800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大 D．其他条件不变，选用高效催化剂能提高平衡时C2H4的产率 11．光气是一种重要的有机中间体，其制备原理为。分别向体积均为的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入和发生反应，两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．容器为绝热容器 B．平衡常数： C．正反应速率： D．容器中平衡时，的转化率为 12．治理汽车尾气中和污染的反应原理为  ，某一温度下，其化学平衡常数。下列说法正确的是 A．高温、低压有利于反应正移 B．化学平衡常数的表达式为 C．此温度下，因值较大，故化学反应速率较快 D．该反应在低温条件下可自发进行 13．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I﹣(aq)⇌(aq)，某I2、KI混合溶液中，c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是 A．反应 B．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡不移动 C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正 >v逆 D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更低 14．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法制取，已知等物质的量的和的混合气体在一定的条件下反应：，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。下列说法不正确的是 A．压强由小到大顺序为 B．当温度从升高到时，增大的倍数大于 C．A点混合气体中的体积分数为 D．若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则的平衡转化率将增大 15．一定条件下，在容积均为的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/ 达到平衡时体系能量的变化 ① 1 4 0 0 放出热量 ② 2 8 0 0 放出热量 A．Q等于65.6 B．反应①比反应②达到平衡时间短 C．①中反应达平衡时，的转化率为80% D．该温度下，②中反应的平衡常数 16．某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) ΔH >0，下列说法正确的是 A．平衡后加入少量W，逆反应速率突然增大，正反应速率逐渐增大直到建立新平衡状态 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，ΔH增大 C．平衡后加入Y，平衡不移动，X、Y的转化率均增大 D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时，反应达到平衡 17．可逆反应A(s)+B(g)⇌nC(g)  H=Q(n为正整数)在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线如图所示。下列有关叙述中一定正确的是 A．其他条件相同，a表示使用了催化剂，b没有使用催化剂 B．其他条件相同，若只改变压强，则a比b的压强大且n≥2 C．其他条件相同，若只改变温度，则a比b的温度高且Q>0 D．其他条件相同，a表示减少A的物质的量 18．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A，B发生反应：，过程如图所示。下列说法中正确的是 A．曲线①表示物质A的浓度随时间的变化曲线 B．图中m点时，v正=v逆 C．12s时，生成C的物质的量为0.6mol D．12s时容器内的压强为起始压强的 19．采用与反应合成可再生能源甲醇，反应如下：，在一个容积可变的密闭容器中充有和，在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点的正反应速率大于点的逆反应速率 B．三点的平衡常数的大小关系为： C．若达到平衡状态时，容器的体积为，则在平衡状态时容器的体积为 D．点时，若再充入的，再次平衡时转化率减小 20．一定条件下，三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，的分压不再变化 B．反应的化学方程式为 C．由图可知，内，的反应速率为 D．该条件下，达到平衡时的转化率为 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$