2.2.3 影响化学平衡的因素 讲义 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2.2.2 化学平衡常数与平衡转化率 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1．化学平衡移动：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____________的过程。 2．化学平衡移动的实质：改变条件后 (1)v正_____v逆。 (2)各组分的百分含量发生__________。 3．浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变时 (1)增大反应物浓度，化学平衡向_____方向移动。 (2)减小生成物浓度，化学平衡向_____方向移动。 (3)增大生成物浓度，化学平衡向_____方向移动。 (4)减小反应物浓度，化学平衡向_____方向移动。 4．压强对化学平衡的影响 在其他条件不变时增大压强，化学平衡向__________的方向移动，减小压强，化学平衡向__________的方向移动。反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。 压强改变只影响有气体参加或生成且总体积发生变化的可逆反应，对于只涉及固体或纯液体的反应，压强的影响不予考虑。 5．温度对化学平衡的影响 在其他条件不变时，升高温度，化学平衡向________方向移动，降低温度会使化学平衡向________方向移动。 6．催化剂 使用催化剂，正、逆反应速率增大的_____相同，化学平衡不移动。其图像如下： 7．勒夏特列原理 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)，平衡就向能够_____这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理。 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。 根基训练 2 1.实验室配制碘水时，通常将溶于KI溶液：。关于该溶液，下列说法正确的是( ) A.加入苯，平衡逆向移动 B.滴入淀粉溶液，不变蓝 C.加水稀释，平衡正向移动 D.加少量固体，平衡正向移动 2.实验室配制碘水时，通常将溶解于KI溶液：。下列关于该溶液说法正确的是( ) A.滴入淀粉溶液，所得混合溶液不变蓝 B.加水稀释，平衡逆向移动 C.加入少量固体，平衡正向移动 D.增大，活化分子百分数增大，溶解加快 3.对于可逆反应：，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( ) A.增大压强 B.升高温度 C.使用催化剂 D.多充入 4.在一密闭容器中，反应达到平衡后，保持温度不变，将容器容积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的，则下列说法正确的是( ) A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.物质B的质量分数增大了 D. 5.密闭容器中发生可逆反应，在一定条件下达到平衡状态。下列叙述正确的是( ) A.增加A的量，平衡正向移动 B.压缩容器体积，平衡不移动，、不变 C.达到平衡后，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D.若向恒容容器中按物质的量之比为1：2再充入C、D，重新建立平衡后，、均增大 6.探究浓度对化学平衡的影响，某同学进行如图实验。下列说法不正确的是( ) A.该实验通过观察颜色变化来判断生成物浓度的变化 B.实验Ⅱ中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深，说明平衡常数变大 C.观察到现象a比现象b中红色更深，即可证明增加反应物浓度，平衡正向移动 D.实验Ⅲ加3滴水的目的是保证体积与实验Ⅱ一致，是对比实验 7.下列叙述正确的是( ) A.，达到平衡后，缩小容积，平衡向正反应方向移动，体系颜色比原平衡时的颜色浅 B.，达到平衡后，增大容积，平衡不移动，体系颜色不变 C.（红色），达到平衡后，加少量KCl固体，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变浅 D.，达到平衡后，保持温度、压强不变，充入氦气，平衡向左移动 8.如图是关于反应（正反应为放热反应）的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是( ) A.升高温度，同时增压 B.降低温度，同时减压 C.增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D.增大反应物浓度，同时使用催化剂 9.在密闭容器中发生反应，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，C的浓度为原平衡的1.9倍，下列叙述中错误的是( ) A.平衡逆向移动 B. C.A的转化率减小 D.C的体积分数减小 10.溶液中存在平衡：。已知汽具有强氧化性，而几乎没有氧化性，呈绿色。向溶液中加入以下物质，关于溶液颜色变化的说法不正确的是( ) A.加入70%的硫酸，溶液变为橙色 B.加入30%的NaOH溶液，溶液变为黄色 C.加入70%的硫酸后再加，溶液变为绿色 D.加入30%的NaOH溶液后，溶液变为黄色，加入溶液无变化，再加入过量硫酸，溶液仍无明显变化 思维拓展 3 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.在含有的溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集 C.工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率 D.由蒸气、HI组成的平衡体系，加压（减小容器容积）后颜色变深 2.已知：，CaO与水反应放热。晶体溶于水吸热，在3个容积相等的圆底烧瓶中充满等量的气体，并分别放置在盛有等量水的烧杯中，向甲中加入CaO，乙中加入晶体，丙中不加任何其他物质，如图所示。下列叙述正确的是( ) A.甲中红棕色变深，乙中红棕色变浅 B.甲中红棕色变浅，乙中红棕色变深 C.甲中气体的压强不变 D.乙中气体的压强增大 3.已知反应：。将一定量的充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化关系如图所示（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法不正确的是( ) A.b点达到平衡状态 B.b点与a点相比，均减小 C.d点： D.若在c点将温度降低，其透光率将增大 4.一定条件下，与发生反应。设起始，在恒压条件下，平衡时的体积分数与Z和温度的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变 B.图中Z的大小关系为 C.图中X点表示平衡时混合物中 D.温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，减小 5.为研究反应，向一固定体积的容器中加入1 mol X和2 mol Y发生反应。一定条件下，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得Y的转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是( ) A.反应达到平衡后，恒温时，再加入少量Z，达到新平衡时Y的体积分数减小B.在相同温度下，与催化剂甲相比，乙使反应活化能更低 C.M点可能是该反应的平衡点 D.反应达到平衡后，恒温时，再加入少量Y，Z的体积分数减小 6.我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目的生产过程为：先用煤制得乙酸甲酯，再将乙酸甲酯转化为乙醇。乙酸甲酯转化为乙醇涉及反应原理为。下图表示合成反应在某段时间中反应速率与反应过程的曲线图，时刻分别改变某一外界条件。下列说法不正确的是( ) A.时改变的条件是升高温度 B.时改变的条件是加入高效催化剂 C.时改变的条件是增大反应容器体积，使体系压强减小 D.在到达化学平衡的时间段中，的体积分数最小的一段时间是→ 7.合成氨反应：。图甲表示在容积为2 L的恒容密闭容器中，的物质的量浓度随时间的变化曲线。图乙表示在其他条件不变时，平衡时的体积分数随起始时的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是( ) A.图甲中，10 min末的消耗速率 B.图甲中，其他条件不变，第11 min时迅速压缩容器容积为1 L，则曲线变化为a C.图乙中，反应物的平衡转化率： D.图乙中，表示温度，则 8.甲烷、水蒸气在镍基催化剂催化下重整制备的主要反应为；工业上常将镍基催化剂和纳米CaO混合制成微球颗粒使用。将一定比例的和的混合气体置于密闭容器内催化制氢，平衡时所占的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.该反应的平衡常数表达式为 B.750 ℃后曲线X显著下降的可能原因是催化剂失活 C.其他条件不变，缩小容器体积，的平衡转化率增大 D.添加CaO可以吸收生成的并放热，从而促使平衡正向移动 9.如图所示两容器，关闭活塞K，向A中充入积是，B的容积是。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生反应。A保持恒压，B保持恒容。达到平衡时，A的容积为。下列说法错误的是( ) A.反应速率： B.A中X的转化率为 C.平衡时，Y的体积分数： D.若打开K，再次达到平衡时A的体积变为 10.随着氮氧化物对环境及人类活动的影响日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下： （1）一定温度下，在恒容密闭容器中按照充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是__________（填序号）。 A. B.不变 C.容器内压强不变 D.容器内混合气体的密度不变 E.键断裂的同时，生成 （2）已知该反应速率方程式为.，（分别是正、逆反应速率常数），该反应的平衡常数，则_________，_________。 （3）某研究小组将、3molNO和一定量的充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂表面发生上述反应，NO生成的转化率随反应时温度的变化情况如图所示。 ①05min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率_____________； ②在有氧条件下，温度升高到580K之后NO生成的转化率降低的原因可能是________________________________________。 答案以及解析 基础巩固 1.新的平衡状态 2.≠ 改变 3.正反应 正反应 逆反应 逆反应 4.气体体积减小 气体体积增大 5.吸热反应 放热反应 6.倍数 7.减弱 根基训练 1.答案：A 解析：易溶于苯，加入苯，反应物浓度减小，平衡逆向移动，A正确；为可逆反应，溶液中含有，滴入淀粉溶液后会变蓝，B错误；加水稀释，反应物和生成物浓度均减小，根据勒夏特列原理，平衡向微粒数目增大的方向移动，即平衡逆向移动，C错误；加少量固体，银离子与碘离子生成碘化银沉淀，碘离子的浓度减小，平衡逆向移动，D错误。 2.答案：B 解析：该反应为可逆反应，溶液中有碘单质存在，滴入淀粉溶液，所得混合溶液变蓝，A错误；该反应平衡常数，加水稀释n倍，各离子浓度均为原来的，，平衡逆向移动，B正确；加少量固体，银离子与碘离子反应生成碘化银沉淀，溶液中碘离子浓度减小，平衡逆向移动，C错误；增加KI浓度，活化分子数增大，活化分子百分数不变，D错误。 3.答案：B 解析：化学平衡常数只与温度有关，所以使活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都发生变化的只能是温度，升高温度，则反应物的分子能量增大，活化分子百分数增加，反应速率加快，化学平衡常数改变。故选B。 4.答案：C 解析：将容器容积增大一倍，容器内压强减小为原来的，不考虑平衡移动的情况下，B的浓度变为原来的，而达到新平衡时，B的浓度为原来的，说明平衡移动过程中B的浓度是增大的，即平衡向正反应方向移动，A错误；平衡正向移动，物质A的转化率增大，B错误；平衡正向移动，物质B的质量分数增大，C正确；减小压强，平衡正向移动，说明正反应是气体物质的量增加的反应，则，D错误。 5.答案：D 解析：A为固体，增加A的量，平衡不移动，A错误； 该反应是气体分子数不变的反应，压缩容器体积，平衡不移动，但、均增大，B错误； 升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误； 向恒容容器中按物质的量之比为1：2再充入C、D，重新建立平衡后，各气体物质的浓度均增大，、均增大，D正确。 6.答案：B 解析：加入3滴溶液后，混合液的颜色加深，表明的浓度增大，从而通过该实验观察颜色变化来判断生成物浓度的变化，A正确；实验Ⅱ中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深，表明平衡正向移动，但不能说明平衡常数变大，B错误；观察到现象a比现象b中红色更深，说明生成物的浓度增大，从而证明增加反应物浓度，平衡正向移动，C正确；实验Ⅲ加3滴水后，混合液的体积与实验Ⅰ相同，溶液的浓度相同，其目的是保证体积与实验Ⅱ一致，是对比实验，D正确。 7.答案：D 解析：对于反应，达到平衡后，缩小容积，即增大压强，反应向正反应方向移动，容器容积缩小，的浓度比原平衡时大，所以体系颜色比原平衡时深，A不正确；，达到平衡后，增大容积，平衡不移动，但的浓度减小，所以体系的颜色变浅，B不正确；（红色），写成离子方程式可知反应的实质是，达到平衡后，加少量KCl固体，平衡不发生移动，体系颜色不变，C不正确；，达到平衡后，保持温度、压强不变，充入氦气，容器的容积增大，气体的浓度减小，则平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向左移动，D正确。 8.答案：C 解析：图中t时刻改变条件，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动。升高温度，同时增压，v（正）、v（逆）均增大，A不符合题意；降低温度，同时减压，v（正）、v（逆）均减小，B不符合题意；增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，v（正）瞬间增大而v（逆）瞬间减小，平衡正向移动，C符合题意；增大反应物浓度，同时使用催化剂，v（正）、v（逆）均增大，D不符合题意。 9.答案：B 解析：将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，C的浓度应为原来的2倍，由再次达到平衡时，C的浓度为原平衡的1.9倍可知，平衡向逆反应方向移动，则化学计量数的关系为a<b+c，反应物A的转化率减小，生成物C的体积分数减小。故选B。 10.答案：D 解析：加入70%的硫酸，溶液中增大，平衡逆向移动，溶液变为橙色，A正确。加入30%的NaOH溶液，与反应，溶液中减小，平衡正向移动，溶液变为黄色，B正确。加入70%的硫酸后，平衡逆向移动，增大，溶液具有强氧化性，再加入被其氧化，被还原为，最终溶液变为绿色，C正确。加入30%的NaOH溶液后，平衡正向移动，增大，溶液变为黄色，由于几乎没有氧化性，加入无变化；再加入过量硫酸，溶液的酸性增强，平衡逆向移动，增大，溶液具有强氧化性，氧化加入的，被还原为，最终溶液变为绿色，D错误。 思维扩展 1.答案：D 解析：溶液中存在化学平衡，加入铁粉，发生反应，的浓度减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，A不符合题意；氯水中存在平衡，排饱和食盐水时，增大，平衡逆向移动，的溶解度减小，B不符合题意；工业上生产硫酸时发生反应，充入过量的空气，平衡正向移动，可以提高的转化率，C不符合题意；加压后平衡不移动，气体颜色变深与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意。 2.答案：A 解析：，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动、降温平衡正向移动。根据题给信息，向甲中加入氧化钙，CaO与水反应放热，温度升高，平衡逆向移动，红棕色变深；向乙中加入氯化铵，晶体溶于水吸热，温度降低，平衡正向移动，红棕色变浅，A项正确，B项错误。甲中平衡逆向移动，气体分子数增大，压强变大，C项错误。乙中平衡正向移动，气体分子数减小，压强减小，D项错误。 3.答案：B 解析：曲线a→b段透光率不变，说明保持不变，故b点保持了平衡状态，A正确；a、b两点的透光率相等，说明这两点中分别相等，且保持不变，B错误；由图可知，d点后透光率逐渐下降，说明逐渐增大，即平衡逆向移动，则有v（正）<v（逆），C正确；c点降低温度，平衡正向移动，减小，则透光率将增大，D正确。 4.答案：A 解析：由题图可知，Z一定时，温度越高，平衡时的体积分数越小，说明正反应是吸热反应，，A正确；的物质的量一定的情况下，Z增大，的物质的量增大，平衡正向移动，的转化率增大，平衡时的体积分数减小，则，B错误；X所在曲线表示的是反应起始时，但在反应中，和的物质的量按1：1进行反应，达到平衡时混合物中二者的比例一定不为，C错误；温度不变时，压强增大，平衡逆向移动，增大，D错误。 5.答案：C 解析：反应达到平衡后，恒温时，再加入少量Z，平衡逆向移动，但是由于正反应为气体分子数减小的反应，达到新平衡时，又加入的Z逆向进行的程度小于初始等效加入2 mol Z物质时进行的程度，与原平衡相比，Y的体积分数减小，A正确；由图可知，在相同温度下，与催化剂甲相比，乙对该反应的催化效果更好，使反应活化能更低，B正确；催化剂不影响平衡移动，由图可知，M点低于乙催化剂时Y的转化率，说明Y没有达到最大转化率，则M点不是平衡状态，C错误；反应达到平衡后，恒温时，再加入少量Y，使得平衡正向移动，但是平衡移动只是减弱这种改变，达到新平衡后总的物质的量还是增大了，故最终Z的体积分数减小，D正确。 6.答案：D 解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，因此时改变的条件是升高温度，A正确；加入高效催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，因此时改变的条件是加入高效催化剂，B正确；当温度一定时，增大反应容器体积，使反应组分气体压强减小，平衡逆向移动，正、逆反应速率都会减小，C正确；平衡逆向移动，使的体积分数减小，在到达化学平衡的时间段中，的体积分数最小的一段时间是，D错误。 7.答案：B 解析：由题图数据只能计算前10 min内的平均消耗速率，不能计算10 min末的瞬时速率，A错误；第11 min时迅速压缩容器容积为1 L，平衡正向移动，先瞬间增大后继续增大至不变，则曲线变化为a，B正确；起始时氢气的物质的量越大，反应物的平衡转化率越大，故的平衡转化率：，C错误；该反应为放热反应，其他条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，平衡时氨气的体积分数减小，故温度，D错误。 8.答案：D 解析：由化学方程式可知，平衡常数表达式为，A错误；750 ℃后所占的体积分数发生改变，说明平衡发生了移动，但催化剂对化学平衡无影响，750 ℃后曲线X显著下降的可能原因是纳米CaO以吸收水蒸气为主反应，促使平衡逆向移动，B错误；该反应是气体分子数增大的反应，缩小容器体积，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，C错误；温度一定的条件下，比较图中两条曲线（曲线X在上方）可知，添加纳米CaO可促使平衡正向移动，D正确。 9.答案：D 解析：由可知，该反应是气体分子数增大的反应，活塞K关闭，A保持恒压，B保持恒容，达到平衡时A的容积增大；B中充入反应物的量为A中的2倍，B的容积也为A的2倍，达到平衡时B的容积不变，相比于B，相当于增大B的压强，所以反应速率：，A正确；一定，气体的物质的量与体积成正比，达到平衡时，A的容积为，则A中气体的物质的量是原来的1.4倍，为2.8mol，设X的转化量为，可列三段式： 达到平衡时，A中气体总物质的量为2.8 mol，则，解得，A中消耗0.8 mol X，所以X的转化率为，B正确；增大压强，平衡逆向移动，所以平衡时B中反应进行程度小于A，则Y的体积分数：，C正确；若打开K，反应再次达到平衡时中压强均与外界压强相同，与A中平衡等效，的总体积为，则A的体积变为，D错误。 10.答案：（1）AE （2）5；0 （3）①；②平衡逆向移动（或氨气被氧化为NO） 解析：（1）和NO的反应物投料比等于化学计量数之比，则始终等于2：3，即不能判断反应达到平衡状态，A符合题意；是反应物，是生成物，不变，说明各物质浓度不变，反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应是气体分子数减小的反应，压强是变量，容器内压强不变，说明反应达到平衡状态，C不符合题意；由于呈液态，反应前后气体总质量变化，容器容积不变，则密度是变量，容器内混合气体的密度不变，说明反应达到平衡状态，D不符合题意；键断裂的同时，生成键，都是描述正反应方向，不能判断反应达到平衡状态，E符合题意。 （2）反应的平衡常数表达式是，达到平衡时，，即，，则、。 （3）①420K时NO的转化量是，时NO的转化量是，在内NO的物质的量变化量是，此时段内NO的平均反应速率。 ②由题述可知该反应是放热反应，且有氧条件下可与发生反应，故原因可能是温度升高，平衡逆向移动或氨气被氧化为NO。 学科网（北京）股份有限公司 $