2.2 化学反应的限度（8大题型专项训练） 化学沪科版2020选择性必修1

2.2 化学反应的限度 题型01 化学平衡状态的特征 题型02 化学平衡常数 题型03 化学平衡常数的有关计算 题型04 压强平衡常数（Kp）有关计算 题型05 化学平衡移动与反应速率的关系 题型06 影响化学平衡的外界因素 题型07 勒夏特列原理及应用 题型08 化学反应速率与平衡图像 题型01 化学平衡状态的特征 1．概念：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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 2．化学平衡的特征 (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。 (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。 【典例1】 在一定量的密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．N2为，H2为 B．N2为 C．N2、H2均为 D．NH3为 【答案】B 【分析】已知某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、；假设正向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为0、0、；假设逆向彻底进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为、、0；而实际上两个方向都不能彻底进行，故平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，0<c(NH3)<；据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析，平衡时0<c(N2)<，0<c(H2)<，N2不会等于，H2不会等于，A错误； B．故平衡时0<c(N2)<，N2为在可能的范围内，B正确； C．从题给量的关系知无论反应进行到什么程度，，因此两者不可能同时均为0.18mol·L-1，C错误； D．平衡时0<c(NH3)<，NH3不会等于，D错误。 故选B。 【变式1-1】煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】A．可逆反应中H2O不可能完全转化为CO和H2，A错误； B．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，说明已经平衡，B正确； C．化学反应达到平衡时，反应仍在进行，故正逆反应速率相等但不为零，C错误； D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，H2O、CO的物质的量之比为1∶1难以判断是否处于平衡状态，D错误； 故选B。 【变式1-2】工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 【答案】D 【解析】A．的质量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，A正确； B．的含量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，B正确； C．正反应和逆反应的速率相等，达到了平衡状态，C正确； D．平衡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，故容器中和的物质的量之比不能作为判断是否达到平衡状态的依据，D错误； 故选D。 【变式1-3】利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 【答案】B 【解析】A．使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，导致CO2的转化率减小，因此d点未达到平衡，A正确； B．c点转化率比a点低的原因可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，B错误； C．温度T4高于T3，升高温度反应速率加快，故温度下的反应速率大于温度下的反应速率，C正确；D．由于，若a点时，，则v(CH3OH)正=v(CH3OH)逆，a点处于平衡状态，反应已达到最大限度，D正确； 故选B。 题型02 化学平衡常数 1．概念 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：Kc 2．表达式 （1）对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。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， 如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数为 NH3(g)N2(g)＋H2(g)的平衡常数为 则：K1＝K22；K2·K3＝1；K1·K32＝1 （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．影响因素 K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。 （1）放热反应：K值减小；k正值增大，k逆值增大，k逆变化更大 （2）吸热反应：K值增大；k正值增大，k逆值增大，k正变化更大 4．平衡常数意义及应用 （1）判断可逆反应进行的程度 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 （2）判断反应是否达到平衡或进行的方向 对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 （3）判断可逆反应的热效应 （4）计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率、反应速率等。 注意：计算时注意问题 ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 【典例2】在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq) I－3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： t/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 下列说法正确的是(　　) A．反应I2(aq)＋I－(aq) I－3(aq)的ΔH>0 B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I－3)减小 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689 【答案】B 【解析】A. 根据表中提供的数据知温度升高，平衡常数减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，ΔH<0，A错误； B. 其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，溶液中c(I－3) 减小，B正确； C. 该反应的平衡常数表达式为的分子和分母写反了，C错误； D. 平衡常数只与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，虽然平衡向正方向移动，但平衡常数不变，D错误; 故选D。 【变式2-1】在某一密闭容器中，发生反应 该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。由于H2O是液体物质，浓度不变，可认为是1，则该反应的化学平衡常数表达式为：K=，故合理选项是C。 【变式2-2】在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K，下列说法不正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K的表达式是 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度的改变而改变 【答案】C 【详解】A．反应达到平衡时，化学平衡常数K越大，则反应物生成的生成物的浓度就越大，则反应进行的程度越大，A正确； B．根据化学平衡常数的含义可知该反应的化学平衡常数K的表达式是K=，B正确； C．化学平衡常数K只与温度有关，而与反应物浓度无关，C错误； D．化学平衡常数K随温度的改变而改变，D正确； 故选C。 【变式2-3】向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比[]，随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式： B．投料比： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH4的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应；在相同的温度下，投料比减小，相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡转化率，故投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：。 【解析】A．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数表达式：，A错误； B．投料比x越小，CH4的平衡转化率越大，故投料比：，B错误； C．由分析可知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b、c温度相同，则平衡常数：Ka<Kb=Kc，C错误； D．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确； 故选D。 题型03 化学平衡常数的有关计算 1.平衡转化率 （1）定义：某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。 （2）表达式：平衡转化率α＝×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 （3）意义：反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 2. “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3）计算模式 对以下反应：mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g) ＋ nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数： K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的平衡转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)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%。 【典例3】在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：，已知，，经测定该反应在该温度下的平衡常数，则此反应中的转化量为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 由平衡常数的定义： 解得，故选C。 【变式3-1】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【答案】D 【解析】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确； B．Y的平衡转化率为，B正确； C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确； D．化学平衡常数为，D错误； 故选D。 【变式3-2】合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)=3 mol·L-1，c(H2)=9 mol·L-1，c(NH3)=4 mol·L-1，则 (1)该温度时的平衡常数为 ；起始浓度c(N2)= (2)H2的转化率为 。 【答案】（1）7.3×10-3 5 mol·L-1 （2）40% 【解析】（1）把平衡浓度代入K的表达式，即可得到K=7.3×10-3。要生成4 mol·L-1的NH3，需转化2 mol·L-1的N2，所以N2的起始浓度为3 mol·L-1+2 mol·L-1= 5 mol·L-1。 （2）要生成4 mol·L-1的NH3，需转化6 mol·L-1的H2，所以H2的转化率为6/(9+6)×100% =40%。 【变式3-3】在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度为0.01 mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005 mol·L-1。若此时再加入0.02 mol·L-1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为（ ） A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1 【答案】B 【解析】先根据第一次平衡求出K，把数据代入后，可得K=1。再按照计算模式，用K=1把各物质联系起来，即可求解。具体做法是： 两次反应的温度相同，所以平衡常数不变，据此可以求出结果： 此时，又加入0.02 mol/L H2O后： 此时，解得x=0.0025mol/L，此时氢气的浓度为0.005+x=0.0075mol/L，正确选项为B。 题型04 压强平衡常数（Kp）有关计算 （1）Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。 （2）计算技巧： 第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度； 第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 【典例4】利用热解和制备，发生的反应如下： ① ② 在一密闭容器中通入体积比为的和，并用稀释。在常压和不同温度下，一段时间后，测得和的体积分数与温度的关系如图。回答问题： 一定温度下，保持总压强为，向体积可变的密闭容器中仅充入和，发生上述反应，达到平衡时测得的平衡转化率为，体积分数为。此温度下，反应①的平衡常数 (结果保留2位小数)。提示：用分压代替浓度计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。 【答案】 【详解】设转化了，列三段式： ，， 。 平衡时，气体组成：；，。 【变式4-1】将和按物质的量之比为1：3通入某刚性密闭容器中发生反应：，平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应 B．点反应速率大于点 C．无法计算点的压强平衡常数 D．不再变化时反应达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．由图知，温度升高，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，，A正确； B．由于该反应是一个分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，如图可知，a点压强大于b点，a、b两点温度相同，压强越大，反应速率越大，则a点反应速率大于b点，B正确； C．由于a、b两点的温度相等，故压强平衡常数相等，b点的总压已知，CH3OH的体积分数已知，故能求出压强平衡常数，即可得到a点的压强平衡常数，C错误； D．随着反应的进行，减小，增大，不再变化时反应达到平衡状态，D正确； 故选C。 【变式4-2】 、是空气的主要污染物，有效去除大气中的、可以保护大气环境。根据所学知识，回答下列问题： (1)某温度下，向恒容密闭容器中充入、，发生反应：   。下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．混合气体的密度保持不变    b．的物质的量保持不变 c．容器内混合气体所含原子总数不变    d．每生成的同时消耗1mol NO (2)在和条件下，分别向两个相同体积的密闭容器中充入和2mol 发生(2)中反应，实验得出两容器中与NO的物质的量随时间的变化关系如图所示。已知：气体分压=总压×气体的物质的量分数，用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数()，曲线I对应的容器中平衡后总压为，曲线II对应的容器中平衡后总压为。 ①曲线II表示的是条件下相关物质的物质的量的变化曲线，其判断依据是 。 ②条件下反应的平衡常数 。 【答案】(1)bd (2) 曲线Ⅱ对应反应先达到平衡状态，温度越高，反应速率越快 【详解】（1）a．容积和气体质量不变，混合气体密度始终不变，不能判断反应达到平衡状态，故a不选； b．的物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b选； c．化学反应前后原子总数不变，故容器内混合气体所含原子总数不变不能判断平衡状态，故c不选； d．每生成的同时消耗1mol NO可以表示正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，d选； 故选bd； （2）①观察曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可知，曲线Ⅱ对应反应先达到平衡状态，温度越高，反应速率越快，故曲线II表示的是条件下相关物质的物质的量的变化曲线； ②400℃条件下，反应15min达到平衡状态，n(SO2)=0.8mol；列三段式有，气体总物质的量为4mol，则p(NO)=p(SO3)=、p(SO2)=p(NO2)=，反应的平衡常数。 【变式4-3】二甲醚()在未来可能作为洁净液体燃料、燃料电池等使用，工业上以和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中进行下列反应： I． Ⅱ． Ⅲ． (1)若催化反应室中的总反应则 。 (2)向体积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应I，初始压强为，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示： ①温度条件下，达到平衡，则开始到平衡的平均反应速率为 。 ②已知分压=总压×气体物质的量分数，用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数()。则A点对应温度下的 (用a表示)。 【答案】(1)-262.5 (2) 0.048mol/(L·min) 625/6a2 【详解】（1）根据盖斯定理可按以下方法联立得到：①×2+②+③，该反应ΔH4=-99kJ·mol−1×2+(-23.5kJ·mol−1)+(-41 kJ·mol−1)= -262.5kJ·mol−1； （2）①的恒容密闭容器中充入和，条件下，达到平衡，CO的转化率为60%，根据已知列三段式 ； ②初始物质的量为，初始压强为，A点时容器中气体的总物质的量为2.6mol，则平衡时总压强为，，，，。 题型05 化学平衡移动与反应速率的关系 1．概念 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。 2．化学平衡移动的过程 正=逆 正>逆 正逆 ´正=´逆 反应开始 尚未平衡 化学平 衡状态 正向或 逆向移动 新的化学平衡状态 建立新平衡 化学平衡移动 3．化学平衡移动与化学反应速率的关系 （1）v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 （2）v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。 （3）v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 （4）图像分析 ①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，可瞬间增大v(正)或减小v(逆)，使得v(正)>v(逆)，化学平衡向正反应方向移动： ②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间减小v(正)或增大v(逆)，使得v(正)<v(逆)，化学平衡向逆反应方向移动： （5）结论：①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 【典例5】反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+Q（Q>0）达到平衡后，升高温度，则 A．v逆增大、v正减小 B．H2的物质的量可能不变 C．重新平衡后v逆与原来的相等 D．v正持续增大至不变 【答案】D 【解析】A. 升高温度，正、逆反应速率都增大，A错误。选项B，改变温度，平衡一定发生移动，H2的物质的量一定变化，B错。选项C，升高温度建立新平衡后，正、逆反应速率都比原来的快，C错。答案为D。 【变式5-1】观察图：对合成氨反应中，下列叙述错误的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大 C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止 D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态 【答案】C 【解析】A．反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确； B．随着反应的进行，反应物的浓度降低，则正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，B正确； C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，C错误； D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，D正确； 故选C。 【变式5-2】某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A．恒容下，再充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动，v正加快、v逆减慢 B．缩小容器的体积，v正>v逆 C．恒容下，再充入一定量的Ar气，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，再充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大 【答案】B 【解析】A．恒容下，再充入一定量的水蒸气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，正、逆反应速率均增大，A错误； B．该反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，B正确； C．恒容下，再充入一定量的不参与反应的氩气，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动，C错误； D．恒容下，再充入一定量的乙烯，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但的转化率减小，D错误；故选B。 【变式5-3】某温度下，密闭容器中发生反应。下列说法正确的是 A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，反应达到平衡状态 B．当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成，反应达到平衡状态 C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小 D．其他条件不变，仅将容器体积扩大一倍，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度减小 【答案】D 【解析】A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，A错误； B．N-H键断裂和O-H键形成均为正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，B错误； C．升高温度，正逆反应速率均增大，反应正向放热，平衡逆向移动，C错误； D．其他条件不变，仅将容器的体积扩大一倍，NO(g)的浓度瞬间变为原浓度的一半，平衡正向移动，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度最终比原平衡时浓度小，D正确； 故选Ｄ。 题型06 影响化学平衡的外界因素 1. 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 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(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 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 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 2. 图像分析 化学平衡 xX＋yYmM＋nN ΔH＞0 xX＋yYmM＋nN ΔH＜0 体系温度的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 v­t图像 规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动 3. 化学平衡中的特殊情况 （1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 （2）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 （3）充入惰性气体与平衡移动的关系 ①恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) 【典例6】t℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：，有关该平衡体系的说法正确的是 A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应 B．增大压强，W质量分数增加 C．增大X浓度，平衡向正反应方向移动 D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应 【答案】A 【详解】根据平衡常数表达式得到反应方程式为：2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。 A．升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说明正向移动，即正反应为吸热反应，A正确； B．增大压强，向体积减小方向移动即正向移动，W质量分数减小，B错误； C．增大X浓度即增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，C错误； D．升高温度，平衡向吸热反应移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，气体质量不变，说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，D错误； 故选A。 【变式6-1】 如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在①烧杯中加入CaO，在②烧杯中不加其他任何物质，在③烧杯中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。已知：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，下列叙述正确的是 A．2NO2N2O4是吸热反应 B．NH4Cl溶于水时吸收热量 C．①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大 D．③烧瓶中气体的压强增大 【答案】B 【解析】①中红棕色变深，则平衡向逆反应方向移动，而CaO和水反应放出热量，说明升高温度，平衡逆向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故A错误；③中红棕色变浅，说明平衡正向移动，因正反应是放热反应，则氯化铵溶于水时吸收热量，故B正确；①中平衡逆向移动，气体的总质量不变，而平衡时混合气体的物质的量增大，则体系中平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，故C错误；③中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的物质的量减小，则③烧瓶中的压强必然减小，故D错误。 【变式6-2】某对于平衡体系xA(g)＋yB(g)mC(g)＋nD(g)，其他条件不变增大压强，C的百分含量减少，则下列关系中正确的是( ) A．x＋m<n B．x＋y<m＋n C．m＋n>x D．m＋n<y＋x 【答案】B 【解析】增加压强，C的百分含量减少，说明平衡逆向移动了。所以逆向是气体减少的方向，则x＋y <有m＋n； 故选B。 【变式6-3】某密闭容器内，可逆反应2X(?)⇌Y(g)+Z(s)达到平衡。则有 A．恒温时缩小容积，气体的相对平均分子量有可能不变 B．恒容时升高温度，气体的密度增大，X一定为非气态物质 C．恒温恒容时，加入少量Z，则平衡向左移动 D．恒温恒容时，加入催化剂，Z的质量会增加 【答案】A 【详解】A．若X为非气态物质，则容器中只有Y一种气体，气体相对分子质量恒定不变，故A正确； B．若X为气态，且正向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，气体的质量增加，容器体积恒定时，气体的密度也增大，故B错误； C．Z为纯固体，增加其用量对平衡无影响，故C错误； D．催化剂只影响反应速率，对平衡无影响，因此加入催化剂Z的质量不变，故D错误； 故选：A。 题型07 勒夏特列原理及应用 1.内容：对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡的一个条件 (如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 注意：①“减弱”不等于“消除”更不是“扭转”。 ②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。 2.适用范围：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。 3.必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向 【易错警示】①催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。 ②等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ③改变平衡体系中固体或纯液体的量，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ④恒温恒容条件下充入惰性气体，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ⑤非平衡状态，不能用勒夏特列原理解释。 ⑥勒夏特列原理可判断“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。 4.“加的多，剩的多”原理 ①增大X的浓度，新平衡时c（X）一定比原平衡时的大 ②增大压强，新平衡时P一定比原平衡时的大 ③升高温度，新平衡时T一定比原平衡时的大 5.“单一气体型”反应的特殊性 ①反应形式：A（s）xB（s）+yC（g） ②改变压强、浓度，平衡移动，新平衡时P、c不变 6.“单侧气体型”反应的特殊性 ①反应形式：A（s）xB（g）+yC（g） ②改变压强、同倍数改变浓度，平衡移动，新平衡时P、c不变 ③改变一种气体浓度，平衡移动，新平衡时c变大 7.勒夏特列原理应用：可以更加科学有效地调控和利用化学反应，尽可能让化学反应按照人们的需要进行。 【技巧点拨】平衡移动过程中的量变分析 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当其他条件不变时，改变下列条件后，请填写下列内容： ①若增大N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡前，氮气浓度的变化趋势是减小，但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。 ②若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡前，体系温度的变化趋势是降低，但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。 ③若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡前，压强的变化趋势是减小，但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。 （2）原理归纳：如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 （3）注意事项 ①适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 ②平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 【典例7】下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．将球浸泡在热水中颜色加深 B．配制溶液时，向溶液中加入少量铁粉 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量气体 D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 【答案】B 【解析】A．反应2NO2(g)N2O4(g)是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，NO2浓度增大，容器内颜色加深，能用勒夏特列原理解释，A错误； B．配制溶液时，向溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B正确； C．用饱和食盐水除去氯气中的少量气体，原因是饱和食盐水中氯离子浓度较高，使平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向进行，从而降低Cl2的溶解度，可以用勒夏特列原理解释，C错误； D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气可以使2SO2+O22SO3正向移动，提高的利用率，能用勒夏特列原理解释，D错误； 故选B。 【变式7-1】 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深 D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅 【答案】C 【解析】A项中考查溶解平衡CO2(g) ⇌CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆反应方向移动，形成大量气体逸出；B项中考查温度、浓度、酸碱性对NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH＋OH－平衡移动的影响；D项中考查温度对2NO2⇌N2O4的影响；C项中颜色加深的根本原因是因为体积减小，c(I2)浓度增大，由于是反应前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。 【变式7-2】下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．用饱和食盐水除去中的，可减少的损失 C．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 【答案】C 【解析】 A．，放在冰水中，温度降低，平衡向生成无色气体的方向移动，所以颜色变浅，A可以； B．与反应存在化学平衡：，使用饱和食盐水时，由于在水中溶解度很大，可以除去杂质，同时由于溶液中的增大，化学平衡逆向移动，导致的溶解量、反应量减小，因此可减少的损失，B可以； C．体系颜色加深是因为压缩体积，的浓度增大，而加压平衡并未移动，C不可以； D．铁粉消耗溶液中的，使离子浓度降低，使平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，可以用勒夏特列原理解释，D可以； 故选C。 【变式7-3】已知呈“橙色”，CrO呈“黄色”。将K2Cr2O7溶于水中，获得橙黄色溶液，在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+ (aq) ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如下表所示： 操作 ①升高温度 ②加水稀释 现象 溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色” 已知，Ag2CrO4是一种砖红色沉淀。下列叙述正确的是 A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液变成橙色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入足量AgNO3溶液，静置，上层溶液变成黄色 【答案】C 【解析】A．由实验①可知，升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误； B．实验②加水稀释，溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色”，则平衡正向移动，但水是作溶剂的纯液体，c(H2O)不变，B错误； C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液温度几乎不变，但c(H+)增大，平衡逆向移动，溶液变成橙色，C正确； D．若向上述橙黄色溶液中滴入足量AgNO3溶液，将被沉淀完全生成Ag2CrO4，减小，平衡正向移动且趋于完全，则静置后，上层溶液几乎无色，D错误； 故选C。 题型08 化学反应速率与平衡图像 1．瞬时速率—时间图像 （1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 （2）常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 （3）“渐变”类速率－时间图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 2．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 3．物质的量(或浓度)—时间图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 （1）由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 （2）根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝ mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 4．浓度(转化率、百分含量)—时间图像 （1）识图技巧 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。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 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。 （2）应用举例 含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 5．恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率，n表示反应物的平衡物质的量) 图①，若p1>p2>p3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0； 图②，若T1>T2，则正反应为放热反应，气体体积增大。 解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量的关系。 6．其它图像 图像（1）：t1点时，C的含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以，条件Ⅰ有两种可能：①使用催化剂；②增大压强，且满足m＋n＝x＋q。 图像（2）：T1为平衡点；T1点以前，v正>v逆，没有达到化学平衡状态，T1点以后，随着温度的升高，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。 图像（3）：p1为平衡点；p1点以前，v正>v逆，反应没有达到化学平衡状态； p1点以后，随着压强的增大，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，逆反应为气体分子数减小的反应，即m＋n<x＋q。图像（4）对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 【典例8】已知反应：2A(g)2B(g)+C(g) △H=akJ•mol-1。某温度下，将2molA置于10L密闭容器中，一定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的是 A．图甲中α(A)表示A的转化率，T1、T2表示温度，则可推断出：△H>0 B．图乙中c表示A的浓度，则可推断出：T2、T3为平衡状态 C．图丙中α(%)表示A的平衡转化率，p表示体系总压强，则推断出M点K=1.25×10-2mol•L-1 D．达平衡后，降低温度，则反应速率变化图象可以用图丁表示 【答案】B 【解析】A．温度较高反应速率较快，先到达平衡，则T1>T2，升高温度A的转化率减小，则平衡逆向移动，可推出该反应为放热反应，△H<0，A错误； B．随温度的升高，A的浓度先减少是因为反应建立平衡，正向进行，到T2达平衡，后平衡逆向移动，所以T2、T3为平衡状态，B正确； C．M点时体系总压强为1.0MPa，A的平衡转化率为20%，则消耗的∆n(A)=2mol×0.20=0.40mol，根据变化的量和系数成正比，则∆n(B)=0.40mol、∆n(C)=0.20mol，平衡时A、B、C的物质的量分别为2-0.4=1.6mol、0.40mol、0.20mol，，C错误； D．降低温度，正逆反应速率都减小，图像不符合，D错误； 故选B。 【变式8-1】 某密闭容器中发生反应：，某一过程中反应速率与时间的关系如图所示，段为化学平衡状态，改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件，平衡常数一定变化的时间段是 A． B． C． D．和 【答案】A 【分析】段为化学平衡状态,时，正、逆反应速率均加快，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，若是增大压强，则平衡逆移，不符合；若是增加浓度，则速率没有断点，不符合；则改变的条件是升高温度，升高温度平衡逆移，该反应为放热反应；段的反应速率比t2~t3段快，但平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂；段，有断点，反应速率降低，平衡逆移，则改变的条件是减小压强，由此分析回答。 【解析】A．由分析可知，时间段改变的条件是升高温度，且反应是放热反应，故平衡常数减小，A正确； B．由分析可知，时间段改变的条件是催化剂，平衡不移动，故平衡常数不变，B错误； C．由分析可知，时间段改变的条件是减小压强，平衡常数只与温度有关，K不变，C错误； D．由选项C可知，时间段K不变，D错误； 故选A。 【变式8-2】下列图示与对应叙述相符的是 A．图1可表示反应    的SO2的平衡转化率与某条件之间的关系，则X既可代表压强又可代表温度 B．图2为反应  ，保持其他条件不变，起始时用量对CO的平衡转化率的影响 C．图3是反应在绝热条件下反应速率和时间的图像，说明该反应为吸热反应 D．图4可表示反应的反应热 【答案】D 【解析】A． ，升高温度，平衡逆行移动，SO2的平衡转化率减小，则X不可代表温度，A错误； B．图2为反应 ，保持其他条件不变，起始时用量增加，平衡右移，CO的平衡转化率一直增大，B错误； C．图3是反应在绝热条件下反应速率和时间的图像，说明该反应为放热反应，温度升高，起始速率不断加快，待反应进行到一定程度，反应物浓度减小导致速率降低，C错误； D．图4可表示反应的反应热，该反应为吸热反应，反应热为，D正确； 故选D。 【变式8-3】T℃时，在2L刚性密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g) B．保持其他条件不变，升高温度，X的转化率增大 C．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)=0.2mol·L-1·min-1 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 【答案】C 【解析】A．3min达平衡时，X、Y、Z的物质的量的变化量分别为0.6mol、0.2mol、0.4mol，则化学计量数之比为3:1:2，3min后各物质的量不变，则反应达平衡状态，所以容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)，A正确； B．由图2知，T2先达平衡，则T2>T1，温度升高，Y的百分含量减小，则平衡右移，正反应为吸热反应，保持其他条件不变，升高温度，X的转化率增大，B正确； C．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)==0.1mol·L-1·min-1，C错误； D．从图3可以看出，X、Y、Z的物质的量变化量与图1相同，只是达平衡的时间短，则表明反应速率快，但平衡不发生移动，所以改变的条件是使用催化剂，D正确； 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 化学反应的限度 题型01 化学平衡状态的特征 题型02 化学平衡常数 题型03 化学平衡常数的有关计算 题型04 压强平衡常数（Kp）有关计算 题型05 化学平衡移动与反应速率的关系 题型06 影响化学平衡的外界因素 题型07 勒夏特列原理及应用 题型08 化学反应速率与平衡图像 题型01 化学平衡状态的特征 1．概念：在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率 时，反应物和生成物的浓度均 ，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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 2．化学平衡的特征 (1)逆：研究的对象是 反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆 。 (3)动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一 。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。 【典例1】 在一定量的密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．N2为，H2为 B．N2为 C．N2、H2均为 D．NH3为 【变式1-1】煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【变式1-2】工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 【变式1-3】利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 题型02 化学平衡常数 1．概念 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述： 浓度的系数次幂之积与 浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：Kc 2．表达式 （1）对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。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， 如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数为 NH3(g)N2(g)＋H2(g)的平衡常数为 则：K1＝K22；K2·K3＝1；K1·K32＝1 （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．影响因素 K只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。 （1）放热反应：K值 ；k正值 ，k逆值 ， 变化更大 （2）吸热反应：K值 ；k正值 ，k逆值 ， 变化更大 4．平衡常数意义及应用 （1）判断可逆反应进行的程度 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 （2）判断反应是否达到平衡或进行的方向 对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。 Q＜K，反应向 反应方向进行； Q＝K，反应处于 状态； Q＞K，反应向 反应方向进行。 （3）判断可逆反应的热效应 （4）计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的 、 、 等。 注意：计算时注意问题 ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 【典例2】在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq) I－3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： t/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 下列说法正确的是(　　) A．反应I2(aq)＋I－(aq) I－3(aq)的ΔH>0 B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I－3)减小 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689 【变式2-1】在某一密闭容器中，发生反应 该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【变式2-2】在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K，下列说法不正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K的表达式是 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度的改变而改变 【变式2-3】向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比[]，随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式： B．投料比： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 题型03 化学平衡常数的有关计算 1.平衡转化率 （1）定义：某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中 (如物质的量、物质的量浓度等)与该物质 的比值。 （2）表达式：平衡转化率α＝×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 （3）意义：反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 2. “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3）计算模式 对以下反应：mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g) ＋ nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数： K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的平衡转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)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%。 【典例3】在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：，已知，，经测定该反应在该温度下的平衡常数，则此反应中的转化量为（ ） A． B． C． D． 【变式3-1】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【变式3-2】合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)=3 mol·L-1，c(H2)=9 mol·L-1，c(NH3)=4 mol·L-1，则 (1)该温度时的平衡常数为 ；起始浓度c(N2)= (2)H2的转化率为 。 【变式3-3】在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度为0.01 mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005 mol·L-1。若此时再加入0.02 mol·L-1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为（ ） A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1 题型04 压强平衡常数（Kp）有关计算 （1）Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的 替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。 （2）计算技巧： 第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度； 第二步，计算各气体组分的 或 ； 第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝ ； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 【典例4】利用热解和制备，发生的反应如下： ① ② 在一密闭容器中通入体积比为的和，并用稀释。在常压和不同温度下，一段时间后，测得和的体积分数与温度的关系如图。回答问题： 一定温度下，保持总压强为，向体积可变的密闭容器中仅充入和，发生上述反应，达到平衡时测得的平衡转化率为，体积分数为。此温度下，反应①的平衡常数 (结果保留2位小数)。提示：用分压代替浓度计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。 【变式4-1】将和按物质的量之比为1：3通入某刚性密闭容器中发生反应：，平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应 B．点反应速率大于点 C．无法计算点的压强平衡常数 D．不再变化时反应达到平衡状态 【变式4-2】 、是空气的主要污染物，有效去除大气中的、可以保护大气环境。根据所学知识，回答下列问题： (1)某温度下，向恒容密闭容器中充入、，发生反应：   。下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．混合气体的密度保持不变    b．的物质的量保持不变 c．容器内混合气体所含原子总数不变    d．每生成的同时消耗1mol NO (2)在和条件下，分别向两个相同体积的密闭容器中充入和2mol 发生(2)中反应，实验得出两容器中与NO的物质的量随时间的变化关系如图所示。已知：气体分压=总压×气体的物质的量分数，用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数()，曲线I对应的容器中平衡后总压为，曲线II对应的容器中平衡后总压为。 ①曲线II表示的是条件下相关物质的物质的量的变化曲线，其判断依据是 。 ②条件下反应的平衡常数 。 【变式4-3】二甲醚()在未来可能作为洁净液体燃料、燃料电池等使用，工业上以和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中进行下列反应： I． Ⅱ． Ⅲ． (1)若催化反应室中的总反应则 。 (2)向体积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应I，初始压强为，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示： ①温度条件下，达到平衡，则开始到平衡的平均反应速率为 。 ②已知分压=总压×气体物质的量分数，用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数()。则A点对应温度下的 (用a表示)。 题型05 化学平衡移动与反应速率的关系 1．概念 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态以后，若 (如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的 也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做 。 2．化学平衡移动的过程 正=逆 正>逆 正逆 ´正=´逆 反应开始 尚未平衡 化学平 衡状态 正向或 逆向移动 新的化学平衡状态 建立新平衡 化学平衡移动 3．化学平衡移动与化学反应速率的关系 （1）v正>v逆：平衡向 移动。 （2）v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡 移动。 （3）v正＜v逆：平衡向 移动。 （4）图像分析 ①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，可瞬间 v(正)或 v(逆)，使得v(正) v(逆)，化学平衡向 方向移动： ②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间 v(正)或 v(逆)，使得v(正) v(逆)，化学平衡向 方向移动： （5）结论：①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。 【典例5】反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+Q（Q>0）达到平衡后，升高温度，则 A．v逆增大、v正减小 B．H2的物质的量可能不变 C．重新平衡后v逆与原来的相等 D．v正持续增大至不变 【变式5-1】观察图：对合成氨反应中，下列叙述错误的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大 C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止 D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态 【变式5-2】某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A．恒容下，再充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动，v正加快、v逆减慢 B．缩小容器的体积，v正>v逆 C．恒容下，再充入一定量的Ar气，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，再充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大 【变式5-3】某温度下，密闭容器中发生反应。下列说法正确的是 A．当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时，反应达到平衡状态 B．当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成，反应达到平衡状态 C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小 D．其他条件不变，仅将容器体积扩大一倍，再次达到平衡时，NO(g)的平衡浓度减小 题型06 影响化学平衡的外界因素 1. 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 方向移动 压强(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数 的方向移动 减小压强 向气体分子总数 的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向 反应方向移动 降低温度 向 反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 2. 图像分析 化学平衡 xX＋yYmM＋nN ΔH＞0 xX＋yYmM＋nN ΔH＜0 体系温度的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 v­t图像 规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动 3. 化学平衡中的特殊情况 （1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 （2）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 （3）充入惰性气体与平衡移动的关系 ①恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) 【典例6】t℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：，有关该平衡体系的说法正确的是 A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应 B．增大压强，W质量分数增加 C．增大X浓度，平衡向正反应方向移动 D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应 【变式6-1】 如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在①烧杯中加入CaO，在②烧杯中不加其他任何物质，在③烧杯中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。已知：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，下列叙述正确的是 A．2NO2N2O4是吸热反应 B．NH4Cl溶于水时吸收热量 C．①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大 D．③烧瓶中气体的压强增大 【变式6-2】某对于平衡体系xA(g)＋yB(g)mC(g)＋nD(g)，其他条件不变增大压强，C的百分含量减少，则下列关系中正确的是( ) A．x＋m<n B．x＋y<m＋n C．m＋n>x D．m＋n<y＋x 【变式6-3】某密闭容器内，可逆反应2X(?)⇌Y(g)+Z(s)达到平衡。则有 A．恒温时缩小容积，气体的相对平均分子量有可能不变 B．恒容时升高温度，气体的密度增大，X一定为非气态物质 C．恒温恒容时，加入少量Z，则平衡向左移动 D．恒温恒容时，加入催化剂，Z的质量会增加 题型07 勒夏特列原理及应用 1.内容：对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡的一个条件 (如 、 、 )，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 注意：①“ ”不等于“ ”更不是“ ”。 ②若同时改变影响平衡移动的几个条件，则 简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向。 2.适用范围：仅适用于 的反应体系， 过程或 的可逆过程均不能使用该原理。 3.必须有平衡移动，且实际移动方向 理论移动方向 【易错警示】①催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。 ②等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ③改变平衡体系中固体或纯液体的量，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ④恒温恒容条件下充入惰性气体，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ⑤非平衡状态，不能用勒夏特列原理解释。 ⑥勒夏特列原理可判断“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。 4.“加的多，剩的多”原理 ①增大X的浓度，新平衡时c（X）一定比原平衡时的 ②增大压强，新平衡时P一定比原平衡时的 ③升高温度，新平衡时T一定比原平衡时的 5.“单一气体型”反应的特殊性 ①反应形式：A（s）xB（s）+yC（g） ②改变压强、浓度，平衡移动，新平衡时P、c 6.“单侧气体型”反应的特殊性 ①反应形式：A（s）xB（g）+yC（g） ②改变压强、同倍数改变浓度，平衡移动，新平衡时P、c ③改变一种气体浓度，平衡移动，新平衡时c 7.勒夏特列原理应用：可以更加科学有效地 化学反应，尽可能让化学反应按照人们的 。 【技巧点拨】平衡移动过程中的量变分析 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当其他条件不变时，改变下列条件后，请填写下列内容： ①若增大N2的浓度，平衡移动的方向是 ；达新平衡前，氮气浓度的变化趋势是 ，但新平衡时的浓度 原平衡时的浓度。 ②若升高温度，平衡移动的方向是 ；达新平衡前，体系温度的变化趋势是 ，但新平衡时的温度 原平衡时的温度。 ③若增大压强，平衡移动的方向是 ；达新平衡前，压强的变化趋势是 ，但新平衡时的压强 原平衡时的压强。 （2）原理归纳：如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 （3）注意事项 ①适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 ②平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 【典例7】下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．将球浸泡在热水中颜色加深 B．配制溶液时，向溶液中加入少量铁粉 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量气体 D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 【变式7-1】 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深 D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅 【变式7-2】下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．用饱和食盐水除去中的，可减少的损失 C．对、和组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 【变式7-3】已知呈“橙色”，CrO呈“黄色”。将K2Cr2O7溶于水中，获得橙黄色溶液，在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+ (aq) ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如下表所示： 操作 ①升高温度 ②加水稀释 现象 溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色” 已知，Ag2CrO4是一种砖红色沉淀。下列叙述正确的是 A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸，溶液变成橙色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入足量AgNO3溶液，静置，上层溶液变成黄色 题型08 化学反应速率与平衡图像 1．瞬时速率—时间图像 （1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 （2）常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 （3）“渐变”类速率－时间图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 2．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)， 。 （2）BC段(v减小)， 。 3．物质的量(或浓度)—时间图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 （1）由图像得出的信息 ① 是反应物， 是生成物。 ②t3 s时反应达到 状态，X、Y并没有全部反应，该反应是 反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝ mol，Δn(Y)＝ mol，Δn(Z)＝ mol。 （2）根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝ mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 。 4．浓度(转化率、百分含量)—时间图像 （1）识图技巧 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。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 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。 （2）应用举例 含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 5．恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率，n表示反应物的平衡物质的量) 图①，若p1>p2>p3，则正反应为气体体积 的反应，ΔH 0； 图②，若T1>T2，则正反应为 反应，气体体积增大。 解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量的关系。 6．其它图像 图像（1）：t1点时，C的含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以，条件Ⅰ有两种可能：①使用催化剂；②增大压强，且满足m＋n＝x＋q。 图像（2）：T1为平衡点；T1点以前，v正>v逆，没有达到化学平衡状态，T1点以后，随着温度的升高，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。 图像（3）：p1为平衡点；p1点以前，v正>v逆，反应没有达到化学平衡状态； p1点以后，随着压强的增大，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，逆反应为气体分子数减小的反应，即m＋n<x＋q。图像（4）对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 【典例8】已知反应：2A(g)2B(g)+C(g) △H=akJ•mol-1。某温度下，将2molA置于10L密闭容器中，一定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的是 A．图甲中α(A)表示A的转化率，T1、T2表示温度，则可推断出：△H>0 B．图乙中c表示A的浓度，则可推断出：T2、T3为平衡状态 C．图丙中α(%)表示A的平衡转化率，p表示体系总压强，则推断出M点K=1.25×10-2mol•L-1 D．达平衡后，降低温度，则反应速率变化图象可以用图丁表示 【变式8-1】 某密闭容器中发生反应：，某一过程中反应速率与时间的关系如图所示，段为化学平衡状态，改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件，平衡常数一定变化的时间段是 A． B． C． D．和 【变式8-2】下列图示与对应叙述相符的是 A．图1可表示反应    的SO2的平衡转化率与某条件之间的关系，则X既可代表压强又可代表温度 B．图2为反应  ，保持其他条件不变，起始时用量对CO的平衡转化率的影响 C．图3是反应在绝热条件下反应速率和时间的图像，说明该反应为吸热反应 D．图4可表示反应的反应热 【变式8-3】T℃时，在2L刚性密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g) B．保持其他条件不变，升高温度，X的转化率增大 C．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)=0.2mol·L-1·min-1 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$