第02讲 化学平衡状态 化学平衡的移动(复习课件)(全国通用)2026年高考化学一轮复习讲练测
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精品
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦化学平衡状态与移动核心考点,依据高考评价体系梳理可逆反应特点、平衡状态判断、外界条件影响等考查要求。通过2023-2025年真题分析,明确平衡移动原理(占比45%)、等效平衡应用(占比30%)等高频考点,归纳平衡状态判断、转化率计算等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题溯源+思维建模+素养提升”策略,如用2025年甘肃卷CO₂加氢真题,依托极端假设法突破可逆反应浓度范围,通过“逆向相等,变量不变”模型培养科学思维。特设勒夏特列原理工业案例解析(如合成氨条件),强化化学观念,助力学生掌握实战技巧,教师可精准把握考向,实现高效复习。
内容正文:
第02讲
讲师:xxx
化学平衡状态
化学平衡的移动
1
01
考情解码·命题预警
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维可视
03
核心突破·靶向攻坚
04
真题溯源·考向感知
考点一 化学平衡状态
知识点1 可逆反应
知识点2 化学平衡
考向1 可逆反应的特点
考向2 化学平衡状态的判断
考点二 化学平衡移动
知识点1 化学平衡的移动
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 分析外界条件对化学平衡的影响
考向2 等效平衡的应用
考向3 勒夏特列原理的应用考向
01 考情解码·命题预警
考情解码·命题预警
考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年
化学平衡状态 选择题
非选择题 安徽卷T17)(2)
云南卷T17(2) 吉林卷T10,3分
湖南卷T13,3分
化学平衡移动 选择题
非选择题 甘肃卷T4,3分
陕晋宁青卷T17(2)
浙江1月卷T18(1)
云南卷T17(3)
甘肃卷T17(2)
陕晋宁青卷T17(4) 浙江1月卷T14,2分
浙江6月卷T11,2分
浙江6月卷T16,2分
广东卷T15,4分 重庆卷T14,3分
江苏卷T13,3分
广东卷T15,4分
北京卷T4,3分
4
考情解码·命题预警
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)结合化学反应速率或反应热,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,试题往往以“碳”综合利用、新能源开发、污染的治理或废物利用等载体,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,通过反应机理或浓度、转化率图像提供信息进行命题,主要考查化学平衡移动原理的综合分析等。
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。
5
02 体系构建·思维可视
知识导图·思维引航
可逆反应
铝及其重要化合物
化学平衡状态
化学平衡的移动
概念:在相同条件下.既能向正反应反应进行.又能向逆反应进行的反应
二同:相同条件下;正、逆反应同时进行
对于同一物质,该物质的生成速率等于消耗速率
反应混合物中各组分的百分含量保持不变
特点
一小∶反应物与生成物同时存在,任一组分的转化率都小于100%
能量的可逆性(若反应为吸热反应,则逆反应为放热反应)
概念∶一定条件下可逆反应,V正=V逆
特点∶逆、等、动、定、变
判断依据
概念∶可逆反应达到化学平衡状态以后,若改变反应条件(如温度、压强、浓
度等),使正、逆反应的速率不相等,化学平衡发生移动,建立新的化学平衡
影响化学平衡的因素∶浓度、压强、温度
勒夏特列原理
03 核心突破·靶向攻坚
考点一
化学平衡状态
知识点1 可逆反应
1.概念
同一条件下,既可向________方向进行,同时又可向________方向进行的化学反应
正反应
逆反应
2.可逆反应的特点
(1)、同步性:正逆反应________进行
(2)、等同性:反应条件______________
(3)、共存性:
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物______
②各组分的浓度都大于______
同时
完全相同
共存
零
考点一
化学平衡状态
知识点1 可逆反应
3.证明某反应为可逆反应
(1)、检验出某种_________
(2)、检验量_____的反应物是否有剩余
生成物
少
4.表示:
在方程式中用“____________”表示,而不用“____________”表示
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
1.概念:
在一定条件下的可逆反应中,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率_________,反应物的浓度和生成物的浓度保持_________的状态
相等
不变
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
2.建立:
(1)、对于只加入反应物从正向建立的平衡
v(正)
v(逆)
v
t
v‘(正) = v‘(逆)
t
t1
反应物
生成物
过程 正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度
反应开始 v(正)最大,v(逆)=0 反应物浓度_____,生成物浓度为_____
反应过程中 v(正)逐渐_____,v(逆)逐渐_____ 反应物浓度逐渐_____,生成物浓度逐渐_____
平衡状态时 v(正) _____v(逆) 各组分的浓度_____随时间的变化而变化
减小
增大
=
最大
零
减小
增大
不再
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
2.建立:
(2)、对于只加入生成物从逆向建立的平衡:
v(逆)
v(正)
v
t
v‘(正) = v‘(逆)
t
t1
生成物
反应物
过程 正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度
反应开始 v(逆)最大,v(正)=0 生成物浓度_____,反应物浓度为_____
反应过程中 v(逆)逐渐_____,v(正)逐渐_____ 生成物浓度逐渐_____,反应物浓度逐渐_____
平衡状态时 v(正) _____v(逆) 各组分的浓度_____随时间的变化而变化
减小
增大
=
最大
零
减小
增大
不再
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
3.化学平衡的特征
(1)、逆:_______反应;
(2)、动:化学平衡是一种_______平衡, ______________
(3)、等:正反应速率_____逆反应速率;
(4)、定:反应物和生成物的质量或浓度保持_______ ;
(5)、变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立_____的化学平衡。
可逆
动态
v(正)=v(逆)≠0
=
不变
新
考点一
化学平衡状态
知识点2 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
平衡
平衡
平衡
平衡
平衡
不一定平衡
不一定平衡
不一定平衡
考点一
化学平衡状态
知识点2 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
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
平衡
平衡
不一定平衡
平衡
不一定平衡
考点一
化学平衡状态
知识点2 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
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)
平衡
不一定平衡
平衡
不一定平衡
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
4.化学平衡状态的判断
(2)、动态标志:______________
v正=v逆≠0
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+bB ⇌ cC+dD,= 时,反应达到平衡状态
等于
异向
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
4.化学平衡状态的判断
(3)静态标志:各种“量”不变
①、各物质的_______、__________或_______不变
②、各物质的_________ (_____________、____________等)不变
③、 ______(化学反应方程式两边气体体积_______)或______(某组分有______)不变
④、绝热容器中_______不变
⑤、密度(ρ=m/V)不变(注意容器中的气体_______________变化)
⑥、平均相对分子质量(M=m/n)不变(注意______________________________变化)
总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志
质量
物质的量
浓度
百分含量
物质的量分数
质量分数
压强
不相等
颜色
颜色
温度
质量或体积
气体质量或气体物质的量
考点一
化学平衡状态
知识点2 化学平衡
得分速记
(1)、化学平衡状态判断“三关注”
关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;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“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
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【例1】(2025·浙江杭州高一期中)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( )
解题思路:可逆反应不可能进行到底,
假设正反应/逆反应进行到底时,其他物质所具有的浓度,即为“不可能浓度”
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)
假设逆向进行到底时,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)
D的浓度在0.2~1.4mol/L之间,不可能等于1.4mol/L
A、c(A)=0.5mol/L B、c(B)=1mol/L C、c(C)=0.6mol/L D、c(D)=1.4mol/L
D
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【思维建模】 极端假设法确定各物质浓度范围
假设正向
进行完全
假设逆向
进行完全
反应物最小值
生成物最大值
反应物最大值
生成物最小值
确
定
范
围
可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,
但起始物理量可以为最大值或最小值
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【变式训练1 · 变考法】(2025·安徽A10联盟高一期中联考)下列过程与可逆反应无关的是( )
A.高炉炼铁排放的尾气,随高炉的高度增加,CO的比例不变
B.氯气溶于水,溶液中既存在Cl-也存在Cl2
C.铜和浓硫酸在加热条件下能反应,不加热不能反应
D.SO2和O2在接触室中反应生成SO3
C
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【变式训练1 ·解析】
A项,高炉炼铁中CO比例不变说明反应达到化学平衡,属于可逆反应,A不符合题意
B项,Cl2溶于水存在可逆反应:Cl2+H2O ⇌ HClO +H+ + Cl-,溶液中既存在Cl-也存在Cl2,B不符合题意
C项,铜与浓硫酸在加热时反应生成SO2等产物,常温下不反应,不是可逆反应,C符合题意
D项,SO2与O2生成SO3是典型的可逆反应:2SO2 + O2 ⇌ 2SO3,D不符合题意;故选C
催化剂
Δ
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【变式训练2 · 变载体】一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1:c2=3:1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:3
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1
D
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【变式训练2 · 解析】
A项,根据物质反应消耗的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比,反应消耗X的浓度是x mol/L,则会消耗Y浓度为3x mol/L,故c1、c2=(0.1+x) mol/L:(0.3+3x) mol/L=1:3,A错误;
B项,平衡时,正、逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3:2,B错误;
C项,反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比,所以达到平衡状态时,转化率相同,C错误;
D项,若反应向正反应进行到达平衡,X、Y的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,Z浓度为0,则反应开始时c1(X)=(0.1+0.04) mol/L=0.14 mol/L;若反应从逆反应方向开始,Z的浓度最大,X、Y浓度最小,由于X、Y反应消耗关系是1:3,剩余浓度比是1:3,则X的起始浓度为0 mol/L。但由于X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),所以c1的取值范围为0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1,D正确;故选D。
【变式训练3 · 变考法】(2025·黑龙江黑河高一期末)一定条件下,在某一恒容密闭容器中,能发生反应2SO2 + O2 ⇌ 2SO3,下列说法正确的是( )
A.此条件下,向容器中初始时只通入O2和SO3是不会发生反应的
B.保持其他条件不变,通入少量稀有气体,则正、逆反应速率均加快
C.适当地升高温度,既可加快化学反应速率,也可实现SO2的完全转化
D.若向容器中充入0.2molSO2、0.1molO2、0.2mol SO3,无论反应进行到何种程度,该混合气体中氧原子与硫原子的总个数比一定为3:1
催化剂
Δ
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
D
考点一
化学平衡状态
考向1 可逆反应的特点
【变式训练3 · 解析】
A项,若初始只通入O2和SO3,反应会逆向进行生成SO2,因此会发生反应,A错误;
B项,恒容下通入稀有气体,反应物浓度不变,正、逆反应速率均不变,B错误;
C项,升高温度虽加快反应速率,但可逆反应无法完全转化,且升温可能使平衡逆向移动,C错误;
D项,根据原子守恒,S总物质的量为0.4mol,O总为1.2mol,比例恒为3:1,D正确;
考点一
化学平衡状态
考向2 化学平衡状态的判断
【例2】(2025·山东枣庄高一期末)恒温恒压密闭装置中投入一定量的反应物进行反应: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 ,下列情况不能确定该反应达到化学平衡状态的是( )
催化剂
Δ
A.SO3的浓度不再发生变化
B.容器内混合气体密度不再发生变化
C.SO2与O2的物质的量之比不再发生变化
D.混合气体平均相对分子质量不再发生变化
非固体/纯液体物质浓度不变,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,A正确
恒温恒压,总质量不变,但体积随反应变化,密度=m/V,当密度不变时表明体积不再变化,即反应达平衡,B正确
若初始投料中SO2与O2的物质的量之比为2:1,反应中该比值始终为2:1,无法判断是否达平衡;若初始比例不等于2:1,比值变化到平衡时固定,因题目未明确初始投料比例,C错误;
总质量固定,平均相对分子质量=总质量/总物质的量,总物质的量变化时平均相对分子质量变化,当其不变时表明达平衡,D正确
C
考点一
化学平衡状态
考向2 化学平衡状态的判断
【思维建模】判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”
(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
特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态
(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。
考点一
化学平衡状态
考向2 化学平衡状态的判断
【变式训练2 · 变载体】下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是( )
A.H2(g)+Br2(g) ⇌2HBr(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B.2NO2(g) ⇌N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C.CaCO3(s) ⇌ CO2(g)+ CaO(s),恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3:1
高温
D
考点一
化学平衡状态
考向2 化学平衡状态的判断
【变式训练2 · 解析】
A项,H2(g)+Br2(g) ⇌2HBr(g) 恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,说明溴单质的浓度不再变化,达到了平衡,选项A不符合题意;
B项,2NO2(g) ⇌N2O4(g)是前后气体系数和变化的反应,当恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变,达到了平衡,选项B不符合题意;
C项,CaCO3(s) ⇌CO2(g)+CaO(s) 恒温、恒容下,反应体系中气体的密度等于气体质量和体积的比值,质量变化,体积不变,所以密度变化,当气体密度保持不变的状态是平衡状态,选项C不符合题意;
D项,3H2(g)+N2(g) ⇌2NH3(g) 反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3:1,不能证明正逆反应速率相等,不一定是平衡状态,选项D符合题意。
考点一
化学平衡状态
考向2 化学平衡状态的判断
【变式训练3 · 变题型】一定温度下,反应N2O4(g) ⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
D
【变式训练3 · 解析】ΔH是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;该反应是充入1 mol N2O4,正反应速率应是逐渐减小直至不变,③曲线趋势不正确。
考点二
化学平衡移动
知识点1 化学平衡的移动
1.概念:
一个可逆反应,达到化学平衡状态以后,若改变反应条件(如温度、压强、浓度等),使正、逆反应的速率_________,化学平衡发生移动。最终在新的条件下,会建立新的化学平衡,这个过程叫作化学平衡的移动
不相等
2.化学平衡移动的过程
原化学平衡状态
v正=v逆
平衡被破坏
v`正≠v`逆
建立新化学平衡状态
v``正=v``逆
条件
改变
一段
时间后
化学平衡移动
考点二
化学平衡移动
知识点1 化学平衡的移动
3.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
(1)、v正>v逆:平衡向_____反应方向移动
(2)、v正=v逆:反应________平衡状态,平衡____________
(3)、v正<v逆:平衡向_____反应方向移动
正
逆
达到
不发生移动
考点二
化学平衡移动
知识点2 影响化学平衡的因素
1.改变下列条件对化学平衡的影响
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____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_______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_______
正
减小
增大
不移动
不移动
吸热
放热
考点二
化学平衡移动
知识点2 影响化学平衡的因素
2.化学平衡中的特殊情况
(1)、当反应物或生成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_________,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的______,对化学平衡没影响
(2)、______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。
恒定的
量
同等
考点二
化学平衡移动
知识点2 影响化学平衡的因素
2.化学平衡中的特殊情况
(3)、温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响
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_______ → 平衡不移动
充入惰性气体
不变
②、恒温恒压条件
原平衡体系 容器容积_______→ 体系中各组分的浓度同倍数______(等效于减压)
充入惰性气体
增大
减小
气体体积不变的反应
气体体积可变的反应
平衡不移动
平衡向气体体积增大的方向移动
考点二
化学平衡移动
知识点2 影响化学平衡的因素
得分速记 · 特殊情况下的平衡移动
(1)、向容器中通入无关气体
①、恒容容器:压强增大,浓度不变,速率不变,平衡不移动
②、恒压容器:体积增大,浓度减小,速率减慢,平衡向气体体积增大的方向移动
(2)、同倍数改变反应物和生成物浓度
①、恒温恒容:相当于改变压强
②、恒温恒压:瞬间各组分的浓度不变,平衡不移动
(3)、不同倍数改变反应物和生成物浓度
①、Q<K:平衡正向移动,v正>v逆 ②、Q=K:平衡不移动,v正=v逆
③、Q>K:平衡逆向移动,v正<v逆
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
浓度
温度
压强
减弱
2.理解勒夏特列原理的注意问题
(1)、勒夏特列原理适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),_________状态不能用此来分析
(2)、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
(3)、平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“________”外界条件的影响,更不是“扭转”外界条件的影响
非平衡
消除
考点二
化学平衡移动
知识点3 勒夏特列原理
3.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
(1)、原理:改变影响平衡移动的一个条件,平衡向_______该条件方向移动
(2)、前提:必须存在可逆过程(存在平衡)
减弱
①、化学平衡:N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
②、电离平衡:CH3COOH ⇌ CH3COO-+H+
③、水解平衡:Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3+3H+
④、沉淀溶解平衡:AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl-(aq)
⑤、气体溶解平衡:O2(g) ⇌ O2(aq)
⑥、结晶溶解平衡:KNO3(s) ⇌ K+(aq)+NO3-(aq)
考点二
化学平衡移动
知识点3 勒夏特列原理
3.应用
(3)、必须有平衡移动,且实际移动方向符合理论移动方向
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
(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______
大
大
大
考点二
化学平衡移动
知识点3 勒夏特列原理
考点二
化学平衡移动
知识点3 勒夏特列原理
3.应用
(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 ________
不变
不变
不变
考点二
化学平衡移动
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
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
2.等效平衡的判断方法
(1)、恒温恒容条件下反应前后体积_______的反应的判断方法:极值_______即等效
改变
等量
【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
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
2.等效平衡的判断方法
(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_______即等效
【例如】:2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
① 2 mol 3 mol 0
② 1mol 3.5mol 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。
等比
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
2.等效平衡的判断方法
(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_______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 2mol 2mol 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(+a): (+b)=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效
等比
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
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
V
V
V
V
2V
V
起始
平衡
新平衡
叠加
压缩
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
3.虚拟“中间态”法构建等效平衡
(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______,平衡_________
不变
不移动
p
p
p
p
p
起始
平衡
新平衡
叠加
考点二
化学平衡移动
知识点4 等效平衡
得分速记
两平衡状态间要互为等效应满足四点:
①、同一条件
②、同一可逆反应
③、仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同)
④、平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同
【例1】(2025·重庆市高三第五次质量检测)将mgCu2(OH)2CO3固体置入体积为500 mL的真空密闭容器中,保持温度不变,发生反应:Cu2(OH)2CO3(s)⇌ 2CuO(s)+H2O(g)+CO2(g)。达到平衡时,测得CO2的物质的量为0.2mol。下列说法正确的是( )
A.保持容器体积不变,向平衡体系中通入适量N2,c(CO2)减小
B.压缩容器体积为250 mL,达到新的平衡后容器中固体的质量增加3.0g
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
保持容器体积不变,向平衡体系中通入的N2,不影响反应中各物质浓度,则平衡不移动,
c(CO2)不变,故A错误
压缩容器体积为250 mL,达到新的平衡时平衡常数不变,则c(CO2)不变,压缩容器体积为原来的一半,逆向移动,此时CO2的物质的量为原来的一半,即0.1mol;消耗0.1mol二氧化碳时,固体质量增加6.2g,B错误
【例1】(2025·重庆市高三第五次质量检测)将mgCu2(OH)2CO3固体置入体积为500 mL的真空密闭容器中,保持温度不变,发生反应:Cu2(OH)2CO3(s)⇌ 2CuO(s)+H2O(g)+CO2(g)。达到平衡时,测得CO2的物质的量为0.2mol。下列说法正确的是( )
C.扩大容器体积为2L,一段时间后容器中c(H2O)=0.25mol·L-1且维持不变,则m=111
D.保持容器体积不变,向平衡体系中通入H2O(g)和CO2(g)各0.2mol,达到新的平衡后,0.4mol·L-1<c(H2O)<0.8mol·L-1
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
C
扩大容器体积为2L,体积扩大四倍,平衡正向移动,一段时间后容器中c(H2O)=0.25mol/L<0.4mol/L,浓度维持不变,可知mg Cu2(OH)2CO3完全反应,则m[Cu2(OH)2CO3]=n×M=0.25×2×221=111g,C正确
保持容器体积不变,向平衡体系中通入H2O(g)和CO2(g)各0.2mol,温度不变,K=c(H2O)×c(CO2)不变,达到新的平衡后,c(H2O)=c(CO2)=0.4mol·L-1,D错误
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【思维建模】判断化学平衡移动方向的思维模型
分析反应特点
分析反应容器特点
根据勒夏特列原理分析
综合分析判断
是否有气体参加
是否有固体/纯液体参加
ΔV(g)是否为零
ΔH变化情况
恒温恒容
恒温恒压
温度的影响
压强的影响
浓度的影响
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练1 · 变载体】(2025·海南省高三期末)二氧化碳的原料化是“碳达峰”“碳中和”的重要措施。以CO2为原料合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.2kJ·mol-1。温度为T℃时,在密闭容器中通入1molCO2(g)、3molH2(g),一段时间后反应达到化学平衡。下列说法正确的是( )
A.v正(H2)=3v正(CO2)时反应达到平衡状态
B.增大压强,平衡常数增大
C.使用合适催化剂,CO2平衡转化率增大
D.恒压下,通入一定量He,CO2平衡转化率减小
D
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练1 · 解析】
A项,v正(H2)=3v正(CO2)均表示正反应速率,不一定达到平衡状态,应该是v逆(H2)=3v正(CO2)说明反应已达到平衡状态,A错误
B项,平衡常数只受温度影响,增大压强平衡常数不变,B错误
C项,催化剂不影响平衡移动,CO2平衡转化率不变,C错误
D项,恒压下,通入一定量He,容器体积变大,反应物的分压减小,平衡逆向移动,CO2平衡转化率减小,D正确;故选D
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练2 · 新思维】(逻辑思维与科学建模)一定温度下,分别将以下两种物质加热分解,达平衡时的压强分别为p1、p2。
Ⅰ.NH4HSO3(s)⇌ NH3(g)+SO2(g)+H2O(g) p1= aPa
Ⅱ.2NaHSO3(s) ⇌Na2SO3(s)+SO2(g)+H2O(g) p2=bPa
在此温度下,现将一定量的两物质加入同一密闭容器中加热分解。已知平衡时三种固体始终存在,则下列说法不正确的是( )
A.达到平衡后,总压为(b+)Pa
B.恒温、恒压下,若向平衡体系中再通入一定量氮气,容器内固体总质量将减小
C.恒温、恒容下,若再通入一定量的NH3,平衡时NH3的物质的量比原平衡大
D.保持恒温将容器体积压缩,再次达平衡后各气体的分压均保持不变
C
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练2 · 解析】
A项,反应Ⅰ的化学平衡常数为:KⅠ=p(NH3)·p(H2O)·p(SO2)=(a /3)3=a3/27,反应Ⅱ的化学平衡常数为:KⅡ= p(H2O)·p(SO2)=(1/2b)2=b2/4,在该温度下,将一定质量两物质加入某一密闭容器中达平衡,三种固体均存在。由于平衡Ⅰ和Ⅱ反应生成的SO2和H2O的量均为1:1,平衡体系中SO2和H2O的量始终保持1:1,设两者的分压为xPa,NH3的分压为yPa,则KⅠ=x2y= a3/27; KⅡ= x2= b2/4,解得x=b/2,y=4a3/27b2,故达平衡时总压为:(b+4a3/27b2),A正确;
B项,通入无关气体氮气,容器体积增大,体系压强减小,平衡向气体增多方向移动,则平衡Ⅰ、Ⅱ均正向移动,固体质量减小,B正确;
C项,保持恒温、恒容,再通入一定量的氨气,由于温度不变,KⅠ、KⅡ不变,再次达平衡时,反应Ⅱ中SO2和H2O的分压仍为xPa,由此可知反应Ⅰ中氨气的分压仍为yPa,即平衡时体系总压强不变,氨气的物质的量也不变,C错误;
D项,保持恒温将容器体积压缩,温度不变,平衡常数不变,由KⅡ= p(H2O)·p(SO2)可知,重新达平衡时SO2和H2O的浓度保持不变,同理,由KⅠ=p(NH3)·p(H2O)·p(SO2)可知,氨气的浓度也保持不变,D正确;故选C
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练3 · 变题型】为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向1 mL0.1mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL1mol·L-1HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mL HI气体,分解达到平衡后再充入100mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向1mL乙酸乙酯中加入1mL 0.1mol·L-1H2SO4溶液,水浴加热 上层液体
逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
C
考点二
化学平衡移动
考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【变式训练3· 解析】
在K2CrO4溶液中存在平衡2CrO42- (黄色) + 2H+ ⇌ Cr2O72-(橙色)+H2O ,且该溶液具有氧化性,HBr具有还原性,向1 mL0.1mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液,可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色,干扰探究浓度对化学平衡的影响,A错误;
反应2HI⇌H2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mL HI气体,分解达到平衡后再充入100mL Ar,平衡不发生移动,气体颜色不变,应得到的结论是:对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,恒温恒容时,改变压强平衡不移动,B错误;
反应2NO2(g) ⇌N2O4(g)为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;
催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误;故选C。
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【例2】(2025·江西省十校协作体高三第一次联考)一定温度下,在2L的密闭容器中加入2molX和3molY,发生如下反应:2X(g)+3Y(g)⇌ 4Z(g)+W(g) ΔH<0,反应10min后达到平衡,此时W的浓度为0.25mol/L。下列说法正确的是( )
A.前5min内,反应的平均速率v(Z)=0.1 mol·L-1·min-1
只有反应前10min的浓度数据,无法计算前5min的反应速率
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【例2】(2025·江西省十校协作体高三第一次联考)一定温度下,在2L的密闭容器中加入2molX和3molY,发生如下反应:2X(g)+3Y(g)⇌ 4Z(g)+W(g) ΔH<0,反应10min后达到平衡,此时W的浓度为0.25mol/L。下列说法正确的是( )
B.其他条件不变时,将反应容器的体积缩小一半,平衡不移动,W的平衡浓度仍为0.25mol·L-1
其他条件不变时,将反应容器的体积缩小一半,W的浓度瞬间变为0.5 mol·L-1,因平衡不移动,则W的平衡浓度仍为0.5 mol·L-1,故B错误
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【例2】(2025·江西省十校协作体高三第一次联考)一定温度下,在2L的密闭容器中加入2molX和3molY,发生如下反应:2X(g)+3Y(g)⇌ 4Z(g)+W(g) ΔH<0,反应10min后达到平衡,此时W的浓度为0.25mol/L。下列说法正确的是( )
C.保持温度不变,10min后向容器中再加入1molX和1.5molY,重新达到平衡时,X的转化率大于50%
保持温度不变,由于该反应前后气体物质的量不变,10 min后向容器中再加入1 mol X和1.5 mol Y,与起始时2molX和3molY相比,互为等效平衡,则平衡不移动,则重新达到平衡时,X的转化率不变,仍为50%,故C错误
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【例2】(2025·江西省十校协作体高三第一次联考)一定温度下,在2L的密闭容器中加入2molX和3molY,发生如下反应:2X(g)+3Y(g)⇌ 4Z(g)+W(g) ΔH<0,反应10min后达到平衡,此时W的浓度为0.25mol/L。下列说法正确的是( )
D.若反应在绝热容器中进行,其他条件不变,反应达到平衡时Y的浓度大于0.75mol·L-1
反应正方向为放热反应,若反应在绝热容器中进行,达到平衡时容器内温度会升高,则平衡会逆向移动,平衡时Y的浓度大于0.75 mol·L-1,故D正确
D
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【变式训练1 · 逻辑思维与科学建模】(2025·辽宁省大连育明高级中学高三期中)已知2SO2(g)+O2(g)⇌ 2SO3(g) △H=-197kJ/mol。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2molSO2和1molO2;(乙)1molSO2和0.5molO2;(丙)2molSO3.恒温、恒容条件下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强p:p甲=p丙>2p乙
B.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
C.反应物的转化率α:α乙+α丙>1
D.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
D
【变式训练1 · 解析】
A项,甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故压强p甲=p丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故p乙<p甲<2p乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;
B项,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,因此Q甲>2Q乙,但反应放出或吸收的热量的数值Q甲≠Q丙,故B错误;
C项,甲与丙为等效平衡,α甲+α丙=1,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1molSO2和0.5molO2,增大压强,平衡向正反应移动,反应物转化率增大,α乙<α甲,则α乙+α丙<1,故C错误;
D项,甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故质量m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1molSO2和0.5molO2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故D正确;故选D。
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【变式训练2 · 变考法】(2025•北京模拟) 800℃时,三个相同的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) K=1.0,一段时间后,分别达到化学平衡状态。下列说法不正确的是( )
B
容器编号 起始浓度/(mol·L-1)
c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2)
I 0.01 0.01 0 0
Ⅱ 0 0 0.01 0.01
Ⅲ 0.008 0.008 0.002 0.002
A.Ⅱ中达平衡时,c(H2)=x=0.005 mol·L−1
B.Ⅲ中达平衡时,CO的体积分数大于25%
C.Ⅲ中达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短
D.若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,平衡时c(H2)亦增加一倍
【变式训练2 · 解析】
利用反应CO(g)+H2O(g)⇌ CO2(g)+H2(g),采用一边倒的方法将生成物全部转化为反应物,各反应物的浓度分别相等(都为0.01mol/L),则表明相同温度下、三个相同的恒容密闭容器中的平衡为等效平衡,达到平衡时各组分的浓度分别对应相等;容器Ⅰ中,可利用已知数据,并假设CO的浓度变化量为x,建立以下三段式:
K==1,解得x=0.005mol/L。A项,Ⅱ与Ⅰ为恒温恒容下的等效平衡,所以达平衡时,c(H2)=x=0.005 mol·L−1,A 正确;B项,Ⅲ中达平衡时,CO物质的量浓度为0.005mol/L,CO的体积分数为×100% =25%,B不正确;C项,Ⅲ可以看成是Ⅰ中反应进行的某个阶段,所以达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短,C正确;D项,若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,即相当于加压(气体体积变为原来的一半),由于反应前后气体分子数相等,所以平衡不移动,平衡时c(H2)亦增加一倍,D正确;故选B。
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【变式训练3 · 变题型】已知2A(g)+B(g) ⇌ 2C(g) △H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ。
(1)比较a_______b(填“>”“=”或“<”)。
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1_______T2(>/=/<)。
T/K T1 T2 T3
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
若在原来的容器中,只加入2molC,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的_________(>/=/<) ωmol/L,a、b、c之间满足何种关系__________ (代数式表示)
(3)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是_______。
A.4molA和2molB B.4molA、2molB和2molC
C.4molA和4molB D.6molA和4molB
>
<
=
a=b+c
D
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
【变式训练3 · 变题型】
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______。
A. 及时分离出C气体 B. 适当升高温度 C. 增大B的浓度 D. 选择高效催化剂
(5)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA和1molB,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d______b(填“>”、“=”或“<”),理由是_______________________________________________________________________________。
(6)在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3molA和2molB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4molA、3molB和2molC,则平衡时A的百分含量______ (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。
C
>
由于反应过程中恒压容器中压强大于恒容容器,所以转化率更大,放热更多
不变
【变式训练3 · 解析】
(1)由于反应为可逆反应不可能进行完全,故放出的热量应a>b;
(2)由于该反应为放热反应,故温度升高,平衡逆向移动,化学平衡常数K减小,根据表中不同温度下该反应的平衡常数,说明温度T1<T2;若在原来的容器中,只加入2molC,500℃时充分反应达平衡后,与原平衡为等效平衡,故C的浓度相等;依据等效平衡知识得出a、b、c之间满足何种关系为a=b+c。
(3)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量至少比原来物质的量大两倍以上,故只可能是可能是6molA和4molB,即选D。
(4)A项,及时分离出C气体,平衡向正反应方向移动,但速率减小;B项,适当升高温度,反应速率加快,但平衡逆向移动;C项,增大B的浓度,相当于增加反应物浓度,化学反应速率加快,平衡正向移动,正确;D项,使用催化剂,只能改变反应速率,但平衡不移动,故符合题意为C。
(5)若把容器改为恒压容器,由于该反应为体积减小的反应,故相对恒容,压强增大,平衡正向移动,放热更多,即d>b。
(6)采用“一边倒”的方法分析得出两种情况为等效平衡,故A的百分含量不变。
考点二
化学平衡移动
考向2 等效平衡的应用
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
【例3】(六安第一中学高三检测)下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是( )
①工业上合成氨气选择高温条件
②夏天打开冰镇啤酒,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫
③氯水中加入小苏打可增强漂白性
④向含有[ Fe(SCN)]2+的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液颜色变浅或褪去
⑤使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气
⑥对CO中毒病人给予高压氧舱治疗
A.①③⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③④⑤ D.②⑤⑥
B
放热反应升温平衡逆移,工业合成氨选择高温是为加快速率
存在CO2溶解平衡, 压强减小,平衡逆向移动, CO2逸出
Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,加入小苏打消耗H+,平衡正移
Fe3++SCN-⇌ [ Fe(SCN)]2+,铁与Fe3+反应,Fe3+浓度降低,平衡逆移
催化剂不能使平衡移动
增加氧气浓度,使得反应向氧气与血红蛋白结合的方向移动
【变式训练1 · 变载体】 (2025·陕西三模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.工业合成氨时,选择在500℃条件下进行
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
D.乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热制取乙酸乙酯
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
A
【解析】A项,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,工业采用500℃是因为此温度下催化剂活性好,反应速率快,不能用平衡移动原理解释,故A错误;
B项,2NO2(g)⇌ N2O4(g)的反应为放热反应,升温平衡逆向移动,颜色加深,能用平衡移动原理解释,故B正确;
C项,实验室用排饱和食盐水法收集氯气,利用饱和食盐水中氯离子浓度混使平衡逆向进行,Cl2+H2O⇌H++Cl-+ HClO,能用平衡移动原理解释,故C正确;
D项,浓硫酸能吸收酯化反应生成的水,有利于酯化反应正向移动,能用平衡移动原理解释,故D正确;故选A。
【变式训练2 · 变载体】 (2025·四川绵阳高二月考)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色,再加入少量Fe粉后红色变浅
B.对于2HI(g) ⇌H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气(Cl2+H2O⇌HCl+HClO)
D.工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
B
【变式训练2 · 解析】
A项,加入铁粉时,Fe与Fe3+反应:2Fe3+ + Fe =3Fe2+,降低Fe3+浓度,使反应Fe3++3SCN- ⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动(颜色变浅),符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B项,对于反应2HI(g) ⇌H2(g)+I2(g)达平衡后,缩小容器体积,平衡不移动,I2(g)浓度增大,体系颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C项,氯气溶于水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸:Cl2+H2O⇌HCl+ HClO,饱和食盐水中的氯离子浓度较大,导致平衡逆向移动,减弱了氯气和水反应的程度,符合勒夏特列原理,所以可以用排饱和食盐水的方法收集氯气,C不符合题意;
D项,工业生产硫酸的过程中,通入过量空气,增大了氧气的浓度,使反应平衡正向移动,提高SO2的利用率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;故选B。
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
【变式训练3 · 变载体】 (2025·北京朝阳二模)下列事实可以用平衡移动原理解释的是( )
A.合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B.铝片放入浓HNO3中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C.在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D.盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)施加适量石膏(CaSO4·2H2O),土壤的碱性降低
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
D
【变式训练3 · 解析】
A项,合成氨工业中使用铁触媒做催化剂,可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动,不能用平衡移动原理解释,A项不符合题意;
B项,常温下Al放入浓硝酸中发生钝化,加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O,不能用平衡移动原理解释,B项不符合题意;
C项,在钢铁表面镀上一层锌,隔绝钢铁与空气、水分的接触,使钢铁不易被腐蚀,不能用平衡移动原理解释,C项不符合题意;
D项,在盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)中存在水解平衡CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,使盐碱地土壤呈碱性,施加适量石膏,Ca2+与CO32-结合成CaCO3,CO32-的浓度减小,上述水解平衡逆向移动,或者:硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物,加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀,使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低,能用平衡移动原理解释,D项符合题意;故选D。
考点二
化学平衡移动
考向3 勒夏特列原理的应用
04 真题溯源·考向感知
真题溯源·考向感知
1、(2025·甘肃卷,4,3分)CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH= -185kJ·mol−1。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是( )
C
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体
【解析】
A项,反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动,A不符合题意;B项,该反应为放热反应,升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;C项,增大H2浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合题意;D项,恒容充入惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符合题意;故选C。
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真题溯源·考向感知
2.(2025·安徽卷,17)(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_________(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.H2O(g)的浓度不变 d.CO和CO2的物质的量相等
【解析】
(2)a项,气体质量是定值,体积是固定的,密度始终不变,气体密度不变,不能说明达到平衡状态;b项,两个反应均为气体体积增大的反应,则随着反应进行,压强变大,压强不变是平衡状态;c项,气体浓度不变是平衡状态的标志,则H2O(g)浓度不变,是平衡状态;d项,CO和CO2物质的量相等,不能说明其浓度不变,不能判断达到平衡状态;故选bc;
bc
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真题溯源·考向感知
3.(2025•陕晋宁青卷,17)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
I.MgCO3(s)= MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol−1
II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1
III.CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41kJ·mol−1
回答下列问题,
(1)计算MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+ CH4(g)+2H2O(g) ΔH4= kJ·mol−1
(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
-65
B
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真题溯源·考向感知
【解析】
(1)已知:I.MgCO3(s)= MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol−1
II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1
将I+ Ⅱ可得MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+ CH4(g)+2H2O(g) ,
ΔH4= ΔH1 + ΔH2= +101 kJ/mol + (-166kJ/mol)=-65kJ/mol ;
(2)已知反应Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1为放热反应,要提高CH4平衡产率,要使平衡正向移动。A项,高温会使平衡逆向移动,不利于提高CH4平衡产率,A错误;B项,低温使平衡正向移动,高压也使平衡正向移动,可提高CH4平衡产率,B正确;C项,高温会使平衡逆向移动,低压会使平衡逆向移动,不利于提高CH4平衡产率,C错误;D项,低压会使平衡逆向移动,不利于提高CH4平衡产率,D错误;故选B。
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真题溯源·考向感知
4.(2025•浙江1月卷,18)二甲胺[(CH3)2NH]、N,N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.NH3(g)+CH3OH(g)⇌ CH3NH2(g)+H2O(g)
Ⅱ.CH3NH2(g)+CH3OH(g) ⇌ (CH3)2NH(g)+H2O(g)
Ⅲ.(CH3)2NH(g)+CH3OH(g) ⇌ (CH3)3N(g)+H2O(g)
可改变甲醇平衡转化率的因素是____________________。
A.温度 B.投料比[n(NH3):n(CH3OH)] C.压强 D.催化剂
AB
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真题溯源·考向感知
【解析】
(1)A项,已知化学反应必然有热效应,故改变温度化学平衡一定能够发生改变,即改变温度一定能够改变甲醇的平衡转化率,A符合题意;B项,增大投料比[n(NH3):n(CH3OH)] 将增大CH3OH的转化率,相反减小投料比[n(NH3):n(CH3OH)],将减小CH3OH的平衡转化率,B符合题意;C项,由题干方程式可知,反应前后气体的体积不变,故改变压强不能使上述化学平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,C不合题意;D项,催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率,故不能使平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,D不合题意;故选AB;
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真题溯源·考向感知
5.(2025•云南卷,17)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)= CH3COOH(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
Ⅱ.CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g) ΔH2=+68.7kJ·mol−1
回答下列问题:
(1)乙醇可由秸秆生产,主要过程为
秸秆 纤维素 _________ 乙醇
(2)对于反应Ⅰ:
①、已知CH3CHO(g)+H2O(g)= CH3COOH(g)+H2(g) ΔH=-24.3kJ·mol−1,
则ΔH1=_________ kJ·mol−1。
预处理
水解
发酵
葡萄糖
+44.4
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真题溯源·考向感知
5.(2025•云南卷,17)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)= CH3COOH(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
Ⅱ.CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g) ΔH2=+68.7kJ·mol−1
回答下列问题:
②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是______ (填标号)。
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.CH3COOH的体积分数不再变化
D.单位时间内生成1molH2O,同时消耗2molH2
③反应后从混合气体分离得到H2,最适宜的方法为_________________________。
AC
降温冷凝后收集气体
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真题溯源·考向感知
【解析】(1)纤维素水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇;
(2)①反应Ⅰ-反应Ⅱ得到“已知反应”,根据盖斯定律ΔH1=ΔH+ΔH2=-24.3kJ·mol-1+68.7 kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1;②恒温恒容下发生C2H5OH(g)+H2O(g)=CH3COOH(g)+2H2(g):A项,该反应是气体总物质的量增大的反应,容器内的压强不再变化,说明气体总物质的量不再改变,说明反应达到平衡状态,A符合题意;B项,体积自始至终不变,气体总质量自始至终不变,则气体密度不是变量,混合气体的密度不再变化,不能说明反应是否达到平衡状态,B不符合题意;C项,CH3COOH的体积分数不再变化,说明其物质的量不再改变,反应已达平衡,C符合题意;D项,单位时间内生成1molH2O,同时消耗2molH2均是逆反应速率,不能说明反应是否达到平衡状态,D不符合题意;故选AC;③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气,最适宜的方法为降温冷凝后收集气体;
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真题溯源·考向感知
6.(2025•云南卷,17) (3)恒压100kPa下,向密闭容器中按n(H2O):n(C2H5OH)=9:1投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,
关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性 ]
①、由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为___________________________________。
②、由图中信息可知,乙酸可能是_______ (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
③、270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则p(CH3COOH):p(C2H5OH) _______,平衡常数
Kp1=_________________ kPa(;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
乙酸选择性最大且反应速率较快
产物1
36:5
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真题溯源·考向感知
【解析】(3)①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快;②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产物3的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1;③设投料n(H2O)=9mol,n(乙醇)=1mol,密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的=90%×80%×1=0.72mol,n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol,恒温恒压下,压强比=物质的量之比,故p(CH3COOH):p(C2H5OH) 0.72:0.1=36:5;列三段式:
则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol,气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol,则
88
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