第06讲 化学反应的限度-【暑假自学课】2025年新高二年级化学暑假提升精品讲义（鲁科版2019）

第06讲 化学反应的限度 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 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的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 【特别提醒】 （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越大，表示反应进行得越完全，平衡时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，平衡时反应物的转化率越小。 4．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学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。 知识点2 平衡的转化率 1.平衡转化率：是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%= 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。 4.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 L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。 (1)模式 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之比：＝。 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。 知识点3 浓度对化学平衡的影响 1．实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 Fe3＋＋ 3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　(红色) 实验操作 现象与结论 b溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动 c溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动 理论解释 发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，Q＝增大，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡向正反应方向移动 2.化学平衡移动 (1)概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，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：可逆反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：化学平衡向正反应方向移动，v正＞v逆； 当Q＞K时：化学平衡向逆反应方向移动，v正＜v逆。 3．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 4．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。 5．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。 知识点4 压强对化学平衡的影响 1．实验探究压强对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　(无色)　　　 实验步骤 活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小 实验现象 混合气体的颜色先变深又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅又逐渐变深 实验结论 活塞往里推，管内容积减小，气体的压强增大，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向正反应方向移动。 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强减小，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向逆反应方向移动 2.压强对化学平衡的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。 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)用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.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所示： t1时刻，增大容器容积，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，缩小容器容积，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。 ⅱ.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所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 【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压强能否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′。 3. 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)恒容时，通入“惰性”气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入“惰性”气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以浓度的影响进行分析。 (3)对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。 知识点5 温度对化学平衡的影响 1.实验探究温度对化学平衡的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验原理 　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 实验步骤 实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅 实验结论 混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动 2.温度对化学平衡的影响规律 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，平衡向吸热反应的方向移动； 温度降低，平衡向放热反应的方向移动。 3.用v—t图像分析温度对化学平衡的影响 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，平衡向逆反应方向移动。 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，平衡向正反应方向移动。 知识点6 勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就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因素”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行判断。 【特别提醒】 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。 知识点7 化学平衡图像分析 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。 【特别提醒】 根据v′正、v′逆的相对大小，判断平衡移动方向；根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，判断改变的哪种外界条件；若v′正或v′逆有一个在原平衡未变，则改变的是浓度；若两个都发生了“突变”，则改变的是温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则是加入催化剂或等体反应改变压强。 2.不同温度(或压强)下，百分含量(或转化率、浓度)—时间图像 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可能使用了催化剂。 （2）正确掌握图像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压缩体积。 3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，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，则正反应是气体体积减小的反应；105 Pa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。 教材习题01（P62） 下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 解题方法 【解析】当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应的正反应速率等于逆反应速率，各物质的浓度不再发生改变，反应达到化学平衡状态，A项正确；在温度一定时，化学平衡常数是一个定值，若温度改变，化学平衡常数将发生改变，B项错误；若温度不变，改变浓度或压强时，化学平衡可能发生移动，但平衡常数不发生改变，C项错误；对于给定的化学反应，温度一定时，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，D项错误。 【答案】A 教材习题02（P62） 在一定条件下的密闭容器中发生反应：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0。当达到平衡时，下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是 A．增大容器的容积 B．升高反应的温度 B．升高反应的温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入稀有气体 D．等容下通入稀有气体 D．等容下通入稀有气体 解题方法 【解析】该反应正向是体积增大的反应，增大容器容积相当减压，平衡正向移动，乙烷平衡转化率升高，故A不选；该反应正向是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，乙烷平衡转化率升高，故B不选；分离出部分氢气，即为减小生成物的浓度，平衡正向移动，乙烷平衡转化率升高，故C不选；等容下通入稀有气体，反应体系中各物质的浓度均不变，平衡不移动，乙烷平衡转化率不变，故D选；故选D。 【答案】D 考点一 化学平衡常数的定义、表达式 1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 【答案】D 【解析】化学平衡常数是在一定温度下，当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。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C项错误，D项正确。 2．关于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是(　　) A．K＝ B．K＝ C．K＝ D．K＝ 【答案】C 【解析】依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式，但固体C不能出现在表达式中。 考点二 化学平衡常数的简单计算 3．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 【答案】A 【解析】　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。 4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 【答案】C 【解析】由化学平衡常数的定义可知K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确、D项错误。 考点三 浓度对化学平衡的影响 5．有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是(　　) 甲：10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液 乙：5 mL 水、10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液 丙：10 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 mol·L－1的KSCN溶液 A．甲试管 B．乙试管 C．丙试管 D．无法判断 【答案】B 【解析】三支试管中存在如下平衡体系：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)，由于丙试管中Fe3＋和SCN－的浓度最大，故其颜色最深；甲与乙相比，甲中SCN－的浓度大于乙，平衡正向移动，颜色加深，故乙中颜色最浅。 6．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 【答案】D 【解析】在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A不符合题意；②中溶液变成绿色，重铬酸钾被还原，B不符合题意；②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇，而碱性条件下不能，说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强，C不符合题意；若向④溶液中加入70%的硫酸至过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，D符合题意。 考点四 压强对化学平衡的影响 7．在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　) A．2NO2N2O4 B．2NO22NO＋O2 C．2HIH2＋I2 D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 【答案】D 【解析】C项是等体积反应，改变压强颜色会发生变化，但是平衡不移动；D项是在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响。 8．已知化学反应2A(？)＋B(g)2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 【答案】D 【解析】增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为气体体积减小的反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。 考点五 温度对化学平衡的影响 9．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 【答案】A 【解析】该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，平衡左移，所以绝热平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。 10．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是(　　) A．B和C可能都是固体 B．B和C一定都是气体 C．若C为固体，则B一定是气体 D．B和C不可能都是气体 【答案】C 【解析】正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变，总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。 考点六 多因素对化学平衡影响的分析 11．对可逆反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A．①② B．④ C．③ D．④⑤ 【答案】B 【解析】①A是固体，增大A的量对平衡无影响，错误；②升高温度，v正、v逆均应增大，但 v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；③压强增大平衡逆向移动，但v正、v逆都增大，错误；④增大B的浓度，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，错误。 12．已知反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 【答案】B 【解析】②恒容通入惰性气体，平衡不移动；③增加CO浓度，平衡左移，COCl2转化率降低；⑤加入催化剂，平衡不移动。 考点七 化学平衡图像的分析 13．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 【答案】D 【解析】由“先拐先平数值大”原则，对比①②可知T1＞T2，对比②③可知p2＞p1；对比①②，温度由T2升高到T1，φ(B)减小，说明升温平衡向正反应方向移动，所以正向为吸热反应；对比②③，由p1加压到p2，φ(B)增大，说明加压平衡向逆反应方向移动，所以逆向为缩体反应，即m＋n＜p。 14．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 【答案】B 【解析】加入催化剂，活化能E减小，但反应热ΔH不变，A项错误；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C项错误；因合成氨正反应是放热反应，升高温度，平衡左移，图3中当n(H2)相同时，T1温度下达到平衡时的w(NH3)高于T2温度下达到平衡时的w(NH3)，所以T1<T2，D项错误。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.理解外界条件对化学平衡的影响，认识其一般规律。 2.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。 3.能识别有关化学平衡图像。 4.理解外界条件对化学平衡的影响，认识其一般规律。 5.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。 6.能识别有关化学平衡图像。 【学习重难点】 1.化学平衡的移动的影响因素。 2.化学平衡图像的分析。 1．对于密闭容器中的可逆反应：  ，达到化学平衡后，改变条件，下列叙述不正确的是 A．其他条件不变，增大压强(缩小容积)，化学平衡不一定发生移动 B．其他条件不变(恒容)，通入氦气，化学平衡不移动 C．其他条件不变，增加X或Y的量，化学平衡一定发生移动 D．其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变 【答案】C 【解析】对于反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，A项正确；恒容条件下通入氦气，X、Z气体的浓度不变，化学平衡不移动，B项正确；Y是固体，增加Y的量，平衡不移动，C项错误；化学平衡常数是温度的函数，其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变，D项正确；故选C。 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】C 【解析】合成氨反应中，增大压力会使平衡向气体分子数减少的方向(生成)移动，符合勒夏特列原理，A不符合题意；反应生成的气态钾(K)被分离后，减少了生成物浓度，平衡向正反应方向移动，符合勒夏特列原理，B不符合题意；H2与I2(g)反应(H2 + I2 ⇌ 2HI)，反应前后气体分子数相等；压缩体积时，虽然压力增大，但平衡不移动，气体颜色变深是因体积减小导致I2浓度增大(物理变化)，而非平衡移动的结果，故不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；饱和食盐水中，Cl-浓度很大，对反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡起抑制作用，从而降低Cl2的溶解度，所以可用排饱和食盐水法收集Cl2，符合勒夏特列原理，D不符合题意；故选C。 3．将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①，②。达到平衡时：，，则此温度下反应①的平衡常数为 A．20 B．15 C．25 D．12 【答案】A 【解析】平衡时c(H2)=0.5mol/L，可知反应②分解消耗HI的浓度为c(HI)分解=0.5mol/L×2=1mol/L，故反应①生成c(HI)=4mol•L-1+2×0.5mol•L-1=5mol•L-1，由于氨气没有在反应②转化，则c(NH3)平衡=c(HI)=5mol/L，平衡时c(HI)平衡=4mol/L，此温度下反应①的平衡常数为K=c(NH3)平衡•c(HI)平衡=5×4=20，A正确；故选A。 4．一定温度下，往1L恒容密闭容器中充入0.1molCO和，在催化剂的作用下发生反应。下列说法错误的是 A．反应至某时刻，可能存在 B．该温度下，该反应的平衡常数可能为200 C．无论反应进行到何种程度，都有 D．该反应达平衡时，混合气体的平均相对分子质量可能为99 【答案】D 【解析】当=50%时，，则存在关系，A不选；设CO的转化量为x，列三段式有，若该反应平衡常数为200，则，解得x=0.08，该反应为可逆反应，可能出现=80%，B不选；无论反应进行到何种程度，根据质量守恒定律，都有m(C)+m(O)=m(CO)=0.1mol×28g/mol=2.8g，m(Cl)=0.1mol×35.5g/mol×2=7.1g，则，C不选；若CO、Cl2完全转化为COCl2，此时气体总质量为0.1mol×(28+71)g/mol=9.9g，气体总物质的量为0.1mol，则混合气体的平均相对分子质量为99，但是该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，D选；故选D。 5．H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)  ΔH=a kJ·mol－1。向体积为1 L的恒容密闭容器中加入n(H2S)＋n(Ar)=0.1 mol的混合气体(Ar不参与反应)，测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的a<0 B．平衡常数K(X)>K(Z) C．T1温度下，当=1，到达平衡时，H2的体积分数为 D．维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar，H2S的平衡转化率减小 【答案】C 【解析】通入的相同时，在T1时(T1＞T2)，H2S的平衡转化率更大，说明温度升高，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，该反应的a>0，A错误；平衡常数只与温度有关，X、Z的温度相同，则平衡常数：K(X)=K(Z)，B错误；T1温度下，当=1，且n(H2S)+n(Ar)=0.1mol，可知n(Ar)=n(H2S)=0.05mol，此时H2S的平衡转化率为50%，即转化量为0.025mol，列三段式： ，恒温恒容下体积分数等于物质的量分数，则H2的体积分数为，C正确；维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar(Ar不参与反应)，参加反应的各气体浓度不变，则平衡不移动，H2S的平衡转化率不变，D错误；故选C。 6．时，向某恒容密闭容器中充入，控制适当条件使其发生反应：，反应在时达到平衡且此时体系内。下列分析错误的是 A．的平衡转化率为 B．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 C．向平衡体系中充入和后，容器中 D．时，该反应的平衡常数K小于80 【答案】C 【分析】 平衡时，有1-2x=0.6-x，得出x=0.4mol/L； 则K= 【解析】由分析可知，转化的SO2的物质的量浓度为0.8mol/L，则SO2的转化率为，A正确；恒温恒容下，反应前后压强之比等于气体的物质的量之比，也等于反应前后气体总浓度之比，=，B正确；向平衡体系中充入和，此时0.2mol/L，=0.5mol/L，=1.2mol/L，Q==<K，反应正向进行，，C错误；反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，K值减小，时，该反应的平衡常数K小于80，D正确；故选C。 7．加热依次发生的分解反应为①；②。在容积为的密闭容器中充入，加热到，达到平衡状态后为为。则时反应①的平衡常数为 A．8.0 B．8.5 C．9.6 D．10.2 【答案】A 【解析】根据已知条件列出“三段式” 达到平衡状态后为，为，则x+y=8，x-y=3.6，解得x=5.8，y=2.2，则时反应①的平衡常数K= =8.0，故选A。 8．已知图甲表示反应①：；图乙表示反应②： 。 下列关于反应及图像的描述错误的是 A．图甲中 B．图甲中A、C、D三点的平衡常数： C．反应②中化学计量数 D．反应②在高温下可自发进行 【答案】B 【解析】反应①为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率降低，则图甲中，A正确； 结合A分析，平衡常数：，平衡常数只受温度影响，则，故存在，B错误；由图可知，相同条件下，增大压强，Z体积分数减小，则平衡逆向移动，说明反应②中化学计量数，C正确； 结合C分析，反应②为气体分子数增大的熵增反应；由图可知，相同条件下，升高温度，Z体积分数增大，平衡正向移动，反应②为吸热的反应，焓变大于0；，反应能够自发进行，则反应②在高温下可自发进行，D正确；故选B。 9．按一定比例混合的和通过装有催化剂的密闭反应器制得甲烷的反应为，测得CO2、CH4的浓度随时间的变化如图所示，只改变一个外界条件，则该条件是 A．增大H2浓度 B．缩小体积增大压强 C．降低温度 D．加高效催化剂 【答案】B 【解析】由图可知，瞬间二氧化碳、甲烷浓度同时增大一倍，则改变条件为缩小体积为原来的二分之一，从而增大压强导致平衡正向移动，故选B。 10．硫化氢的脱除和资源化利用是一项重要的研究课题。热解制备反应如下：。在恒容密闭容器中充入，在某催化剂作用下发生反应，催化效率、平衡转化率与温度关系如图所示。下列叙述错误的是 A． B．a点时，混合气体中的体积分数为20% C．其他条件不变，增大催化剂表面积，能缩短达到平衡所用时间 D．a点时再充入适量H2S，H2S平衡转化率升高 【答案】D 【解析】升高温度，反应向吸热反应方向移动，根据图可知，升温H2S平衡转化率增大，说明正反应是吸热反应，A项正确；a点时，H2S的平衡转化率为50%，设H2S物质的量为1mol，则平衡时，的物质的量分别为0.5mol、0.25mol、0.5mol，的物质的量分数分别为、、，B项正确；增大催化剂表面积能提高反应速率，缩短达到平衡所用时间，C项正确；反应物只有1种气体，产物气体分子数增大，温度不变，在恒容条件下，向平衡体系充入反应物，等效于加压，平衡逆向移动，则H2S平衡转化率减小，D项错误；故选D。 11．在一定体积的密闭容器中，进行反应 K为化学平衡常数，其中 K 和温度的关系如下表所示： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 根据以上信息推断下列说法错误的是 A．该反应的△H>0 B．分离出 H2O，v正增大，v逆减小 C．反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大 D．K数值越大，平衡时反应物的转化率越高 【答案】B 【解析】温度越高，K值越大，，说明正反应吸热，A正确；分离出H2O，v正减小，v逆减小，B错误；温度越高反应速率越快，C正确；化学平衡常数越大，说明反应进行得越彻底，反应物的转化率越高，D正确；故选B。 12．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．该反应的化学方程式为 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．增大c(X)，则c(Y)和K增大 【答案】A 【解析】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，故A正确；该反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，故B错误；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，所以降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率减小，故C错误；平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，增大X的浓度，平衡向逆反应方向移动，Y的浓度减小，平衡常数不变，故D错误；故选A。 13．在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 【答案】D 【解析】增大反应物的浓度使得正反应速率突然增大，逆反应速率逐渐变化，与图I信息不相符，A不合题意；已知该反应是一个气体体积不变的反应，压强对该平衡无影响，故图Ⅱ不一定是加入催化剂的变化情况，也可能是增大压强的变化情况，B不合题意；已知该反应是一个气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，与图Ⅲ信息不相符，C不合题意；已知该反应正反应是一个放热反应，则升高温度反应速率增大，达到平衡所需时间较短，即乙对应温度更高，升温平衡逆向移动，则生成物XY%的百分含量更小，与图Ⅲ信息一致，D符合题意；故选D。 14．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示： t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A．该反应在10min后才达到平衡 B．物质B的平衡转化率为20% C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1 D．该温度下的平衡常数为 【答案】C 【解析】在10min时，A的转化量为2.0 mol－1.6 mol=0.4mol，由方程式可知B转化量为0.8 mol，10 min时，n(B)=2.4 mol－0.8 mol=1.6 mol，15 min时，n(B)仍为1.6 mol，故10 min时已达平衡，可能是5~10min内的某一时间达到平衡状态，故A错误；10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知B的转化量为0.8 mol，则B的平衡转化率为=33.3%，故B错误。 C．10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知生成C物质为1.2 mol，c(C)==0.6 mol·L-1，故C正确；10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知C的转化量为1.2 mol，平衡时n(C)=1.2mol，该温度下的平衡常数为，故D错误；故选C。 15．450℃时，向某恒容密闭容器中充入、，控制适当条件使其发生反应：  ，反应在时达到平衡且此时的物质的量浓度为。下列分析错误的是 A．的平衡转化率为80% B．500℃时，该反应的平衡常数小于80 C．向平衡体系中充入和后，容器中 D．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 【答案】C 【分析】设转化了xmol/L，列三段式，，平衡时，1-2x=0.2，得出x=0.4；则K=，据此分析； 【解析】由分析可知，转化的SO2的物质的量浓度为0.8mol/L，则SO2的转化率为，A正确；反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，K值减小，时，该反应的平衡常数K小于80，B正确；向平衡体系中充入和，此时0.2mol/L，=0.5mol/L，=1.2mol/L，Q==<K，反应正向进行，，C错误；恒温恒容下，反应前后压强之比等于气体的物质的量之比，也等于反应前后气体总浓度之比，=，D正确；故选C。 16．乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为 ， ，仅考虑上述反应，在一定压强，通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。(已知的选择性) 下列说法正确的是 A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 C．图中曲线①表示平衡时的产率随温度的变化 D．500℃，达到平衡时有n(C2H5OH)+n(CO)=1 mol 【答案】D 【分析】根据已知反应，反应，反应、均为吸热反应，升高温度均有利于平衡正向移动，且反应的热效应更大，温度升高的时候对反应影响更大一些，但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%，故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反，只有第二个反应生成CO，因此升温CO的选择性升高，故曲线③表示CO的选择性随温度的变化，曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化，曲线①表示CO2的选择性随温度的变化，据此作答； 【解析】一定温度下，增大，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转化率降低，A错误；选用高效催化剂可加快反应速率，不能使平衡发生移动，故H2平衡产率不变，B错误；由分析可知②代表H2的产率随温度的变化，C错误；500℃，达到平衡时有2n(C2H5OH)+n(CO)+n(CO2)=2mol，n(CO)=n(CO2)，n(C2H5OH)+n(CO)=1mol，D正确；故选D。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 化学反应的限度 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 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 ，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的关系：当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 【特别提醒】 （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 (也叫反应的限度)。 K越大，表示反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率 ，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 ，平衡时反应物的转化率 。 4．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的 。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。 知识点2 平衡的转化率 1.平衡转化率：是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%= 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应 之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，可以 其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会 。 4.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 L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。 (1)模式 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之比：＝。 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。 知识点3 浓度对化学平衡的影响 1．实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 Fe3＋＋ 3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　(红色) 实验操作 现象与结论 b溶液颜色 ，平衡向 移动 c溶液颜色 ，平衡向 移动 理论解释 发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，Q＝增大，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡向正反应方向移动 2.化学平衡移动 (1)概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着 ，直至达到新的平衡状态。这种由原有的 达到新的 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：可逆反应处于 状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：化学平衡向 移动，v正＞v逆； 当Q＞K时：化学平衡向 移动，v正＜v逆。 3．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 方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向 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 ，则Q＜K，平衡向 方向移动 ②Q ，则Q＞K，平衡向 方向移动 4．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 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 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 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 方向移动。 5．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。 知识点4 压强对化学平衡的影响 1．实验探究压强对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　(无色)　　　 实验步骤 活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小 实验现象 混合气体的颜色先 又逐渐 混合气体的颜色先 又逐渐 实验结论 活塞往里推，管内容积减小，气体的压强 ，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向 方向移动。 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强 ，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向 方向移动 2.压强对化学平衡的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向 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 。 (2)用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.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所示： t1时刻，增大容器容积，压强 ，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 方向移动。 t1时刻，缩小容器容积，压强 ，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 方向移动。 ⅱ.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所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强 ，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强 ，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 【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压强能否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′。 3. 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)恒容时，通入“惰性”气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入“惰性”气体，体积增大，平衡向气体体积 的方向移动。 (2)在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以 的影响进行分析。 (3)对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。 知识点5 温度对化学平衡的影响 1.实验探究温度对化学平衡的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验原理 　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 实验步骤 实验现象 热水中混合气体颜色 ；冰水中混合气体颜色 实验结论 混合气体受热颜色 ，说明NO2浓度 ，即平衡向 方向移动；混合气体被冷却时颜色 ，说明NO2浓度 ，即平衡向 方向移动 2.温度对化学平衡的影响规律 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 的方向移动； 温度降低，平衡向 的方向移动。 3.用v—t图像分析温度对化学平衡的影响 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，平衡向 方向移动。 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，平衡向 方向移动。 知识点6 勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够 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 (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因素”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行判断。 【特别提醒】 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。 知识点6 化学平衡图像分析 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 的浓度，使正反应速率突变，且平 衡 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 或气体总体积增大的反应，改变的条件是 或 。 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 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 (压缩体积)所致。 【特别提醒】 根据v′正、v′逆的相对大小，判断平衡移动方向；根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，判断改变的哪种外界条件；若v′正或v′逆有一个在原平衡未变，则改变的是浓度；若两个都发生了“突变”，则改变的是温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则是加入催化剂或等体反应改变压强。 2.不同温度(或压强)下，百分含量(或转化率、浓度)—时间图像 Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡 ，正反应是 。 Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率 ，说明正反应是气体总体积 的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量 ，说明平衡 移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了 ；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可能使用了催化剂。 （2）正确掌握图像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压缩体积。 3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，生成物C的百分含量随温度T的升高而 ，说明正反应是 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 ，说明正反应是气体总体积 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，则正反应是气体体积减小的反应；105 Pa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。 教材习题01（P62） 下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 解题方法 教材习题02（P62） 在一定条件下的密闭容器中发生反应：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0。当达到平衡时，下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是 A．增大容器的容积 B．升高反应的温度 B．升高反应的温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入稀有气体 D．等容下通入稀有气体 D．等容下通入稀有气体 解题方法 考点一 化学平衡常数的定义、表达式 1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 2．关于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是(　　) A．K＝ B．K＝ C．K＝ D．K＝ 考点二 化学平衡常数的简单计算 3．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 考点三 浓度对化学平衡的影响 5．有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是(　　) 甲：10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液 乙：5 mL 水、10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液 丙：10 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 mol·L－1的KSCN溶液 A．甲试管 B．乙试管 C．丙试管 D．无法判断 6．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 考点四 压强对化学平衡的影响 7．在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　) A．2NO2N2O4 B．2NO22NO＋O2 C．2HIH2＋I2 D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 8．已知化学反应2A(？)＋B(g)2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 考点五 温度对化学平衡的影响 9．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 10．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是(　　) A．B和C可能都是固体 B．B和C一定都是气体 C．若C为固体，则B一定是气体 D．B和C不可能都是气体 考点六 多因素对化学平衡影响的分析 11．对可逆反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A．①② B．④ C．③ D．④⑤ 12．已知反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 考点七 化学平衡图像的分析 13．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 14．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.理解外界条件对化学平衡的影响，认识其一般规律。 2.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。 3.能识别有关化学平衡图像。 4.理解外界条件对化学平衡的影响，认识其一般规律。 5.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。 6.能识别有关化学平衡图像。 【学习重难点】 1.化学平衡的移动的影响因素。 2.化学平衡图像的分析。 1．对于密闭容器中的可逆反应：  ，达到化学平衡后，改变条件，下列叙述不正确的是 A．其他条件不变，增大压强(缩小容积)，化学平衡不一定发生移动 B．其他条件不变(恒容)，通入氦气，化学平衡不移动 C．其他条件不变，增加X或Y的量，化学平衡一定发生移动 D．其他条件不变，升高温度，化学平衡常数一定改变 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 3．将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①，②。达到平衡时：，，则此温度下反应①的平衡常数为 A．20 B．15 C．25 D．12 4．一定温度下，往1L恒容密闭容器中充入0.1molCO和，在催化剂的作用下发生反应。下列说法错误的是 A．反应至某时刻，可能存在 B．该温度下，该反应的平衡常数可能为200 C．无论反应进行到何种程度，都有 D．该反应达平衡时，混合气体的平均相对分子质量可能为99 5．H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)  ΔH=a kJ·mol－1。向体积为1 L的恒容密闭容器中加入n(H2S)＋n(Ar)=0.1 mol的混合气体(Ar不参与反应)，测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的a<0 B．平衡常数K(X)>K(Z) C．T1温度下，当=1，到达平衡时，H2的体积分数为 D．维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar，H2S的平衡转化率减小 6．时，向某恒容密闭容器中充入，控制适当条件使其发生反应：，反应在时达到平衡且此时体系内。下列分析错误的是 A．的平衡转化率为 B．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 C．向平衡体系中充入和后，容器中 D．时，该反应的平衡常数K小于80 7．加热依次发生的分解反应为①；②。在容积为的密闭容器中充入，加热到，达到平衡状态后为为。则时反应①的平衡常数为 A．8.0 B．8.5 C．9.6 D．10.2 8．已知图甲表示反应①：；图乙表示反应②： 。 下列关于反应及图像的描述错误的是 A．图甲中 B．图甲中A、C、D三点的平衡常数： C．反应②中化学计量数 D．反应②在高温下可自发进行 9．按一定比例混合的和通过装有催化剂的密闭反应器制得甲烷的反应为，测得CO2、CH4的浓度随时间的变化如图所示，只改变一个外界条件，则该条件是 A．增大H2浓度 B．缩小体积增大压强 C．降低温度 D．加高效催化剂 10．硫化氢的脱除和资源化利用是一项重要的研究课题。热解制备反应如下：。在恒容密闭容器中充入，在某催化剂作用下发生反应，催化效率、平衡转化率与温度关系如图所示。下列叙述错误的是 A． B．a点时，混合气体中的体积分数为20% C．其他条件不变，增大催化剂表面积，能缩短达到平衡所用时间 D．a点时再充入适量H2S，H2S平衡转化率升高 11．在一定体积的密闭容器中，进行反应 K为化学平衡常数，其中 K 和温度的关系如下表所示： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 根据以上信息推断下列说法错误的是 A．该反应的△H>0 B．分离出 H2O，v正增大，v逆减小 C．反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大 D．K数值越大，平衡时反应物的转化率越高 12．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．该反应的化学方程式为 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．增大c(X)，则c(Y)和K增大 13．在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 14．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示： t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A．该反应在10min后才达到平衡 B．物质B的平衡转化率为20% C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1 D．该温度下的平衡常数为 15．450℃时，向某恒容密闭容器中充入、，控制适当条件使其发生反应：  ，反应在时达到平衡且此时的物质的量浓度为。下列分析错误的是 A．的平衡转化率为80% B．500℃时，该反应的平衡常数小于80 C．向平衡体系中充入和后，容器中 D．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 16．乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为 ， ，仅考虑上述反应，在一定压强，通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。(已知的选择性) 下列说法正确的是 A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 C．图中曲线①表示平衡时的产率随温度的变化 D．500℃，达到平衡时有n(C2H5OH)+n(CO)=1 mol 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$