第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2026年高考化学一轮复习讲练测

2025-10-30
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第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 可逆反应与化学平衡状态 知识点1 可逆反应 知识点2 化学平衡状态 考向1 考查化学平衡状态的判断 【思维建模】 判断化学平衡状态思维建模 考向2 的应用 【思维建模】 极端假设法确定各物质浓度范围 考点二 化学平衡的移动及其影响因素 知识点1 化学平衡移动 知识点2 影响化学平衡的因素 知识点3 勒夏特列原理 知识点4 等效平衡 考向1 影响化学平衡移动的因素 考向2 化学平衡移动图像 考向3 考查等效平衡 考向4 考查勒夏特列原理应用 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 化学平衡状态 选择题 非选择题 黑吉辽卷T10,3分 化学平衡移动 及其应用 选择题 非选择题 辽宁卷T16,4分 辽宁卷T3,4分 考情分析: 1.从命题题型和内容上看,近年来高考命题在选择题和非选择题均有呈现,主要涉及: (1)化学平衡的建立及化学平衡状态的特征及判断; (2)综合考查平衡移动的影响因素,及平衡移动引起的浓度、转化率等的判断等。 2.从命题思路上看,以真实情境为载体,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。其中选择题中,结合化学反应机理、化学平衡图像或图表考查外界条件对化学平衡的影响;非选择题中,以反应原理、反应机理或浓度、转化率图像为载体进行命题,主要考查化学平衡移动原理、化学计算等。 复习目标: 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。 3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 可逆反应与化学平衡状态 知识点1 可逆反应 1.概念 在同一条件下,既可以向 进行,同时又能向 进行的化学反应。 2.特点 双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应 双同性 正、逆反应是在同一条件下,同时进行 共存性 反应物的转化率 100%,反应物与生成物共存 知识点2 化学平衡状态 1.化学平衡的概念 在一定条件下的 体系中,当正、逆反应速率 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,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。 2.化学平衡的建立 从正反应开始建立化学平衡状态的“反应速率-时间”图像如图 3.化学平衡的特征 逆: 反应; 动:化学平衡是一种 平衡, ; 等:正反应速率 逆反应速率; 定:反应物和生成物的质量或浓度保持 ; 变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立新的化学平衡。 4.化学平衡状态的判断 (1)判断方法分析 化学反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 ②各物质的质量或质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定 正、逆反 应速率之 间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A ②单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ④单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D 压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q 混合气体的 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q 温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 气体密度(ρ) ①只有气体参加的反应,密度保持不变(恒容密闭容器中) ②m+n≠p+q时,密度保持不变(恒压容器中) ③m+n=p+q时,密度保持不变(恒压容器中) 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) (2)动态标志: ①同种物质:同一物质的生成速率 消耗速率。 ②不同物质:必须标明是“ ”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。 (3)静态标志:各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 考向1 考查化学平衡状态的判断 例1 (24-25·吉林省通化市第一中学·期中)在一定温度下,在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到化学平衡的标志是(  ) A.容器内的总压强不随时间而变化 B.反应速率v(A2)=v(B2)=v(AB) C.单位时间内有n mol A2生成的同时就有2n mol AB生成 D.容器内混合气体的密度不随时间而变化 思维建模 判断化学平衡状态思维建模 1.“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 2.“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。 【变式训练1】(24-25·黑龙江大庆市第四中学·期末)在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5,发生反应: 反应1:N2O5(g) ===N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ·mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(  ) A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 【变式训练2】(2025·黑龙江·一模)在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5,发生反应: 反应1:N2O5(g)===N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ· mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ· mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(  ) A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 考向2 极端假设法 例2 (2025·辽宁·一模)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是(  ) A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1 C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1 思维建模 极端假设法确定各物质浓度范围 可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底: 假设反应逆向进行到底: 平衡体系中各物质的浓度范围为0<X2<0.2,0.2<Y<0.4,0<Z<0.4。 【变式训练1】(2025·内蒙古·一模)在一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应:4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g),已知A(g)、B(g)、C(g)、D(g)的初始浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L。当反应达到平衡时,各物质的浓度不可能为( ) A. B. C. D. 考点二 化学平衡的移动及其影响因素 知识点1 化学平衡移动 1.化学平衡的移动 (1)过程 (2)图示 2.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。 知识点2 影响化学平衡的因素 1.平衡移动的影响因素 若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下(填写空格): 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(对有气体参加的反应) 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 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 同等程度改变v正、v逆,平衡不移动 2.判断平衡移动的两种特殊情况 (1)惰性气体(不参与反应气体)对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 ②恒温、恒压条件 (2)同等程度地改变平衡反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。 知识点3 勒夏特列原理 1.含义:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 2.应用:①勒夏特列原理的适用对象是 过程。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。 知识点4 等效平衡 1.等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2.等效平衡的判断方法 (1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应的判断方法:极值等量即等效。 例如:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,+b=1,即与上述平衡等效。 (2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值等比即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol  2 mol ③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中=,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:=,即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H2(g)+I2(g)2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足∶=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (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。 考向1 影响化学平衡移动的因素 例1 (2025·辽宁·一模)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.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大 B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大 C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大 【变式训练1】(2025·黑龙江·二模)某温度下,反应2A(g)B(g) ΔH>0,在密闭容器中达到平衡,平衡时=a,若改变某一条件,足够长时间后反应再次达到平衡状态,此时=b,下列叙述正确的是(  ) A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<b B.在该温度恒压条件下再充入少量B气体,则a=b C.若其他条件不变,升高温度,则a<b D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b 【变式训练2】(2025·吉林·二模)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(  ) A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0 B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小 C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大 D.加入一定量氩气,平衡不移动 考向2 化学平衡移动图像 例2(2025·黑龙江省实验中学·一模)在t ℃时,向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是(  ) A.平衡时,I2蒸气的体积分数为25% B.若在1.5 min时降低温度,则反应将向左进行 C.平衡后若升高温度,v正增大,v逆减小 D.平衡后向容器中加入一定量的H2后,平衡向左移动,H2的体积分数减小 【变式训练1】(2025·内蒙古·二模)CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图,下列叙述不正确的是(  ) A.该反应的ΔH<0 B.曲线b代表H2O的浓度变化 C.N点和M点所处的状态c(H2)不一样 D.其他条件不变,T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大 【变式训练2】(2025·黑龙江·一模)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的ΔH<0 B.a为n(H2O)随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大 考向3 等效平衡 例3(2025·吉林·二模)甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是(  ) A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙 B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙 C.平衡时甲与丙中放出的热量相同 D.其他条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后的值不变 【变式训练1】(2025·辽宁·一模)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。下列说法错误的是(  ) A.第一阶段,增加c[Ni(CO)4],平衡正向移动,Ni(CO)4体积分数增大 B.第一阶段,若在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,应选50 ℃ C.第一阶段,Ni(CO)4体积分数不变时,反应达到平衡 D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较高 【变式训练2】(2025·内蒙古·二模)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(  ) 容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 考向4 勒夏特列原理解释 例4(24-25·辽宁省沈阳市翔宇中学·期中)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.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 【变式训练1】(24-25·吉林省德惠市实验中学·期末)下列事实能用平衡移动原理解释的是(  ) A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 【变式训练2】(24-25·内蒙古师范大学附属中学·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是(  ) A.FeS可用于除去废水中的Hg2+ B.25~100 ℃,随温度升高,纯水的pH减小 C.加热FeCl3溶液,液体由黄色变为红褐色 D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,采用高温提高单位时间内SO3的产率 1.(2025·新课标卷)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题: (4)研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,原因是_______。若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是_______(举1例)。 2.(2024·辽宁卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时,反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数:①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 3.(2024·新课标卷)(四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题: (3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应的。从热力学角度考虑,_______有利于的生成(写出两点)。 4.(2023·新课标卷)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题: (4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:) ①图中压强由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______。 ②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。 5. (2022·辽宁卷)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为: 回答下列问题: (2)___________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案二:复合催化剂。 下列说法正确的是___________。 a.300℃时。复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c.温度越高,复合催化剂活性一定越高 (4)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,___________; 实验 1 m n p q 2 n p 3 m n 4 m p 在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为___________。 a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率 6.(2021·辽宁卷)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A.升高温度,若增大,则 B.加入一定量Z,达新平衡后减小 C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后增大 D.加入一定量氩气,平衡不移动 / 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 可逆反应与化学平衡状态 知识点1 可逆反应 知识点2 化学平衡状态 考向1 考查化学平衡状态的判断 【思维建模】 判断化学平衡状态思维建模 考向2 的应用 【思维建模】 极端假设法确定各物质浓度范围 考点二 化学平衡的移动及其影响因素 知识点1 化学平衡移动 知识点2 影响化学平衡的因素 知识点3 勒夏特列原理 知识点4 等效平衡 考向1 影响化学平衡移动的因素 考向2 化学平衡移动图像 考向3 考查等效平衡 考向4 考查勒夏特列原理应用 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 化学平衡状态 选择题 非选择题 黑吉辽卷T10,3分 化学平衡移动 及其应用 选择题 非选择题 辽宁卷T16,4分 辽宁卷T3,4分 考情分析: 1.从命题题型和内容上看,近年来高考命题在选择题和非选择题均有呈现,主要涉及: (1)化学平衡的建立及化学平衡状态的特征及判断; (2)综合考查平衡移动的影响因素,及平衡移动引起的浓度、转化率等的判断等。 2.从命题思路上看,以真实情境为载体,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。其中选择题中,结合化学反应机理、化学平衡图像或图表考查外界条件对化学平衡的影响;非选择题中,以反应原理、反应机理或浓度、转化率图像为载体进行命题,主要考查化学平衡移动原理、化学计算等。 复习目标: 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。 3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 可逆反应与化学平衡状态 知识点1 可逆反应 1.概念 在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 2.特点 双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应 双同性 正、逆反应是在同一条件下,同时进行 共存性 反应物的转化率小于100%,反应物与生成物共存 知识点2 化学平衡状态 1.化学平衡的概念 在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应速率相等时,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,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。 2.化学平衡的建立 从正反应开始建立化学平衡状态的“反应速率-时间”图像如图 3.化学平衡的特征 逆:可逆反应; 动:化学平衡是一种动态平衡,v(正)=v(逆)≠0; 等:正反应速率等于逆反应速率; 定:反应物和生成物的质量或浓度保持不变; 变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立新的化学平衡。 4.化学平衡状态的判断 (1)判断方法分析 化学反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反 应速率之 间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q 不一定平衡 混合气体的 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q 平衡 ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 平衡 气体密度(ρ) ①只有气体参加的反应,密度保持不变(恒容密闭容器中) 不一定平衡 ②m+n≠p+q时,密度保持不变(恒压容器中) 平衡 ③m+n=p+q时,密度保持不变(恒压容器中) 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) 平衡 (2)动态标志:v正=v逆≠0 ①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。 (3)静态标志:各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 考向1 考查化学平衡状态的判断 例1 (24-25·吉林省通化市第一中学·期中)在一定温度下,在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到化学平衡的标志是(  ) A.容器内的总压强不随时间而变化 B.反应速率v(A2)=v(B2)=v(AB) C.单位时间内有n mol A2生成的同时就有2n mol AB生成 D.容器内混合气体的密度不随时间而变化 【答案】C 【解析】A项,该反应反应前后气体的化学计量数之和相等,因此压强不是变量,根据分析,压强不变不能判断是否达到平衡状态,A不符合题意;B项,化学反应中,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,因此v(A2)∶v(B2)∶v(AB)=1∶1∶2,v(A2)=v(B2)=v(AB),与反应是否平衡无关,B不符合题意;C项,单位时间内生成n mol A2同时生成2n mol AB,说明v正=v逆,可以判定反应达到平衡状态,C符合题意;D项,反应前后质量守恒,因此m不变,容积恒定,因此V不变,根据ρ=,ρ为定值,不能判定反应是否平衡,D不符合题意。 思维建模 判断化学平衡状态思维建模 1.“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 2.“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。 【变式训练1】(24-25·黑龙江大庆市第四中学·期末)在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5,发生反应: 反应1:N2O5(g) ===N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ·mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(  ) A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 【答案】B 【解析】①反应中各物质均为气体,混合气体的总质量不变,且反应在恒容条件下进行,则混合气体的密度始终不变,故不能据此判断反应2是否达到平衡,错误;②反应2的平衡建立过程中,气体总物质的量不断变化,则气体压强不断变化,当气体压强保持不变时,反应2达到平衡状态,正确;③平衡建立过程中,混合气体的总质量不变,但其总物质的量不断变化,故当气体的平均摩尔质量保持不变时,反应2达到平衡状态,正确;④保持不变,则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变,反应2达到平衡状态,正确;⑤反应1是不可逆反应,O2的物质的量始终保持不变,不能据此判断反应2是否达到平衡,错误;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2,正、逆反应速率相等,反应2达到平衡状态,正确。 【变式训练2】(2025·黑龙江·一模)在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5,发生反应: 反应1:N2O5(g)===N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ· mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ· mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(  ) A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 【答案】B 【解析】①反应中各物质均为气体,混合气体的总质量不变,且反应在恒容条件下进行,则混合气体的密度始终不变,故不能据此判断反应2是否达到平衡,错误;②反应2的平衡建立过程中,气体总物质的量不断变化,则气体压强不断变化,当气体压强保持不变时,反应2达到平衡状态,正确;③平衡建立过程中,混合气体的总质量不变,但其总物质的量不断变化,故当气体的平均摩尔质量保持不变时,反应2达到平衡状态,正确;④保持不变,则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变,反应2达到平衡状态,正确;⑤反应1是不可逆反应,O2的物质的量始终保持不变,不能据此判断反应2是否达到平衡,错误;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2,正、逆反应速率相等,反应2达到平衡状态,正确。 考向2 极端假设法 例2 (2025·辽宁·一模)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是(  ) A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1 C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1 【答案】A 【解析】若X2完全转化为Z,则X2、Y2、Z的浓度分别是0 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1;若Z完全转化为X2、Y2,则X2、Y2、Z的浓度分别是0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0 mol·L-1;反应为可逆反应,反应物不能完全转化,所以0<c(X2)<0.2 mol·L-1,0.2 mol·L-1<c(Y2)<0.4 mol·L-1,0<c(Z)<0.4 mol·L-1。 思维建模 极端假设法确定各物质浓度范围 可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底: 假设反应逆向进行到底: 平衡体系中各物质的浓度范围为0<X2<0.2,0.2<Y<0.4,0<Z<0.4。 【变式训练1】(2025·内蒙古·一模)在一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应:4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g),已知A(g)、B(g)、C(g)、D(g)的初始浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L。当反应达到平衡时,各物质的浓度不可能为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】假设反应正向进行到底,A完全消耗,B减少0.5 mol/L(剩余0.3mol/L),C增加0.4mol/L(达0.8mol/L),D增加0.6mol/L(达1.4mol/L);逆向进行到底时,C完全消耗,D减少0.6mol/L(剩余0.2mol/L),A增加0.4mol/L(达0.8mol/L),B增加0.5mol/L(达1.3mol/L)。实际为可逆反应,各物质浓度应在两极限之间但无法取到极值。A项,A的浓度在0~0.8mol/L之间,A不符合;B项,B的浓度在0.3~1.3mol/L之间,B不符合;C项,C的浓度在0~0.8mol/L之间,C不符合;D项,D的浓度在0.2~1.4mol/L之间,不可能等于1.4mol/L,D符合;故选D。 考点二 化学平衡的移动及其影响因素 知识点1 化学平衡移动 1.化学平衡的移动 (1)过程 (2)图示 2.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,不发生平衡移动。 (3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。 知识点2 影响化学平衡的因素 1.平衡移动的影响因素 若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下(填写空格): 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(对有气体参加的反应) 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 同等程度改变v正、v逆,平衡不移动 2.判断平衡移动的两种特殊情况 (1)惰性气体(不参与反应气体)对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 ②恒温、恒压条件 (2)同等程度地改变平衡反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。 知识点3 勒夏特列原理 1.含义:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2.应用:①勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。 知识点4 等效平衡 1.等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2.等效平衡的判断方法 (1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应的判断方法:极值等量即等效。 例如:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,+b=1,即与上述平衡等效。 (2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值等比即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol  2 mol ③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中=,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:=,即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H2(g)+I2(g)2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足∶=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (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。 考向1 影响化学平衡移动的因素 例1 (2025·辽宁·一模)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.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大 B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大 C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大 【答案】C 【解析】该反应是一个气体分子数减小的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应,故v正>v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;恒容下,充入一定量的CH2===CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2===CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确。 【变式训练1】(2025·黑龙江·二模)某温度下,反应2A(g)B(g) ΔH>0,在密闭容器中达到平衡,平衡时=a,若改变某一条件,足够长时间后反应再次达到平衡状态,此时=b,下列叙述正确的是(  ) A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<b B.在该温度恒压条件下再充入少量B气体,则a=b C.若其他条件不变,升高温度,则a<b D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b 【答案】B 【解析】充入B气体后平衡时压强变大,正向反应程度变大,变小,即a>b,A错误;在该温度恒压条件下,再充入B气体,新平衡状态与原平衡等效,不变,即a=b,B正确;升温,平衡右移,变小,即a>b,C错误;相当于减压,平衡左移,变大,即a<b,D错误。 【变式训练2】(2025·吉林·二模)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(  ) A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0 B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小 C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大 D.加入一定量氩气,平衡不移动 【答案】C 【解析】升高温度,若c(Z)增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,该反应的ΔH>0,A正确;加入一定量Z,平衡逆向移动,达到新平衡后m(Y)减小,B正确;该反应的平衡常数K=c(Z),加入等物质的量的Y和Z,温度不变,平衡常数不变,则达新平衡后c(Z)不变,C错误;加入一定量氩气,各物质浓度不变,平衡不移动,D正确。 考向2 化学平衡移动图像 例2(2025·黑龙江省实验中学·一模)在t ℃时,向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是(  ) A.平衡时,I2蒸气的体积分数为25% B.若在1.5 min时降低温度,则反应将向左进行 C.平衡后若升高温度,v正增大,v逆减小 D.平衡后向容器中加入一定量的H2后,平衡向左移动,H2的体积分数减小 【答案】A 【解析】该反应反应前后气体体积不变,由图可知,平衡时n(H2)=0.4 mol,则有n(I2)=0.4 mol,故I2蒸气的体积分数为×100%=25%,故A正确;1.5 min时反应未达到平衡状态,降低温度,反应速率减慢,只是延长反应达到平衡的时间,但v正仍大于v逆,反应仍向右进行,直至平衡,故B错误;平衡后若升高温度,v正、v逆均增大,但v正增大的程度大于v逆,平衡向右移动,故C错误;平衡后加入H2,平衡向左移动,根据勒夏特列原理可知,达到新平衡后,c(H2)仍比原来大,则新平衡后H2的体积分数增大,故D错误。 【变式训练1】(2025·内蒙古·二模)CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图,下列叙述不正确的是(  ) A.该反应的ΔH<0 B.曲线b代表H2O的浓度变化 C.N点和M点所处的状态c(H2)不一样 D.其他条件不变,T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大 【答案】C 【解析】温度升高,H2的浓度增大,平衡左移,故逆向吸热,正向放热,ΔH<0,则曲线a为CO2的浓度变化,根据方程式的比例关系,可知曲线b为H2O的浓度变化,曲线c为C2H4的浓度变化,故A、B正确;N点和M点均处于同一温度下,所处的状态的c(H2)是一样的,C项错误;其他条件不变,T1 ℃、0.2 MPa相对0.1 MPa,增大了压强,体积减小,c(H2)增大,反应达平衡时c(H2)比M点大,故D项正确。 【变式训练2】(2025·黑龙江·一模)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的ΔH<0 B.a为n(H2O)随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大 【答案】C 【解析】从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量几乎不随温度变化而变化,故B错误;容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,故D错误。 考向3 等效平衡 例3(2025·吉林·二模)甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是(  ) A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙 B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙 C.平衡时甲与丙中放出的热量相同 D.其他条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后的值不变 【答案】BD 【解析】甲、乙存在平衡2NO2(g)N2O4(g),该反应为气体分子数减少的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,丙中存在平衡N2O4(g)2NO2(g),相当于开始加入0.2 mol NO2,与甲为完全相同的等效平衡,据此分析。甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2的浓度相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强尽管平衡向正反应移动,根据勒夏特列原理平衡移动的结果是NO2浓度还是增大了,故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲=丙,故A错误;甲与丙为完全等效平衡,平衡时N2O4的百分含量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大,故平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙,故B正确;甲与丙为完全等效平衡,平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,但甲从正反应方向开始,丙从逆反应方向开始,一个吸热一个放热,故C错误;即平衡常数K,K只与温度有关,温度不变,K值不变,故D正确。 【变式训练1】(2025·辽宁·一模)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。下列说法错误的是(  ) A.第一阶段,增加c[Ni(CO)4],平衡正向移动,Ni(CO)4体积分数增大 B.第一阶段,若在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,应选50 ℃ C.第一阶段,Ni(CO)4体积分数不变时,反应达到平衡 D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较高 【答案】A 【解析】第一阶段,增加c[Ni(CO)4],平衡逆向移动,反应物和生成物均只有一种,为等效平衡,Ni(CO)4体积分数不变,选项A错误;50 ℃时,Ni(CO)4以气态存在,有利于分离,从而促使平衡正向移动,选项B正确;第一阶段,Ni(CO)4体积分数不变时,各组分浓度保持不变,反应达到平衡,选项C正确;230 ℃时,Ni(CO)4分解Ni(CO)4 (g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为K'== =5×104,可知分解率较高,选项D正确。 【变式训练2】(2025·内蒙古·二模)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(  ) 容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 【答案】D 【解析】对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终两者等效,但容器Ⅲ温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A错误;容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率增大,所以容器Ⅱ中转化率大,B错误;若不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以达到平衡时容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,而容器Ⅱ中温度低于容器Ⅲ,平衡正向移动,故Ⅱ中c(H2)仍小于Ⅲ中c(H2)的两倍,C错误;对比容器Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者等效,两容器中速率相等,但容器Ⅲ温度高,速率更快,D正确。 考向4 勒夏特列原理解释 例4(24-25·辽宁省沈阳市翔宇中学·期中)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.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 【答案】D 【解析】夏天,打开啤酒瓶时,压强减小,平衡向生成气体的方向移动,会从瓶口逸出气体,能用勒夏特列原理解释,故A正确;浓氨水中加入氢氧化钠固体时,溶液中氢氧根离子浓度变大,氨水电离平衡逆向移动,产生较多的刺激性气味的气体,能用勒夏特列原理解释,故B正确;饱和食盐水中氯离子浓度较大,抑制了氯气在水中的溶解,实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故C正确;使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率,催化剂改变反应速率,不改变平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,故D错误。 【变式训练1】(24-25·吉林省德惠市实验中学·期末)下列事实能用平衡移动原理解释的是(  ) A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 【答案】B 【解析】MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误;NO2转化为N2O4 的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误。 【变式训练2】(24-25·内蒙古师范大学附属中学·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是(  ) A.FeS可用于除去废水中的Hg2+ B.25~100 ℃,随温度升高,纯水的pH减小 C.加热FeCl3溶液,液体由黄色变为红褐色 D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,采用高温提高单位时间内SO3的产率 【答案】D 【解析】存在FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),S2-与Hg2+生成硫化汞沉淀,平衡正向移动,A不符合题意;H2OH++OH-吸热,升高温度,平衡正移,氢离子浓度增大,pH减小,B不符合题意;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+吸热,升高温度,平衡正移,氢氧化铁浓度增大,液体由黄色变为红褐色,C不符合题意;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,采用高温,可以加快化学反应速率,提高单位时间内SO3的产率,与平衡移动无关,D符合题意。 1.(2025·新课标卷)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题: (4)研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,原因是_______。若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是_______(举1例)。 【答案】很小,温度对平衡影响小,液相反应,压强对平衡影响小 及时移出产物 【解析】液相反应,压强对平衡影响小,很小,温度对平衡影响小,所以难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率。及时移出产物,平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率。 2.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时,反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数:①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】A 【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故选A。 3.(2024·新课标卷)(四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题: (3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应的。从热力学角度考虑,_______有利于的生成(写出两点)。 【答案】 降低温度、增大压强 【解析】该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于的生成。 4.(2023·新课标卷)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题: (4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:) ①图中压强由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______。 ②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。 【答案】 合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 图4 【解析】①合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知,在相同温度下,反应达平衡时氨的摩尔分数,因此,图中压强由小到大的顺序为,判断的依据是:合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。 ②对比图3和图4中的信息可知,在相同温度和相同压强下,图4中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入情性气体Ar,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动,因此,充入情性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有情性气体Ar的图是图4。 5. (2022·辽宁卷)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为: 回答下列问题: (2)___________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案二:复合催化剂。 下列说法正确的是___________。 a.300℃时。复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c.温度越高,复合催化剂活性一定越高 (4)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,___________; 实验 1 m n p q 2 n p 3 m n 4 m p 在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为___________。 a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率 【答案】 (2) 高 低 (3)a (4) -1 a 【解析】 (2)其他条件一定时,升高温度,可以提供更高的能量,使活化分子百分数增大,反应速率加快;合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,即使反应平衡正向移动,应降低温度;故答案为:高、低; (3)由题图可知,300℃时,复合催化剂催化时合成氨反应的反应速率比单-催化剂催化时大很多,说明300℃时复合催化剂比单-催化剂效率更高,a正确;同温同压下,复合催化剂能提高反应速率,但不能使平衡发生移动,故不能提高氨的平衡产率,b错误;温度过高,复合催化剂可能会失去活性,催化效率反而降低,c错误;故选a; (4)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①,③,可得。合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中,生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使 6.(2021·辽宁卷)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A.升高温度,若增大,则 B.加入一定量Z,达新平衡后减小 C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后增大 D.加入一定量氩气,平衡不移动 【答案】C 【解析】根据勒夏特列原理可知,升高温度,化学平衡向着吸热反应方向移动,而增大,说明平衡正向移动,故则,A正确;加入一定量Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后减小,B正确;加入等物质的量的Y和Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,由于X、Y均为固体,故K=c(Z),达新平衡后不变,C错误;加入一定量氩气,加入瞬间,X、Z的浓度保持不变,故正、逆反应速率不变,故平衡不移动,D正确;故选C。 / 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
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