专题04 化学平衡【基础必牢】（含默写版和背记版）化学人教版选择性必修1

该高中化学知识清单系统梳理了化学平衡专题知识体系。从可逆反应概念出发，依次阐述化学平衡的建立过程、状态特征与判断方法，进而讲解平衡常数的含义及应用、三段式计算模式，最后分析浓度、压强、温度等因素对平衡移动的影响及勒夏特列原理，形成从基础概念到定量计算再到原理应用的完整学习支架。 知识链路按“概念-建立-判断-计算-影响因素-原理”逻辑递进，结合FeCl3与KSCN反应等实验探究培养科学探究与实践能力，通过“两看两标志”判断平衡状态、三段式计算等方法发展科学思维，强调平衡常数与温度关系等化学观念。配套易错辨析题和判断正误题，精准突破学生认知难点，助力构建系统化学平衡认知框架。

专题04 化学平衡 一、可逆反应 1．概念 在相同条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应称为可逆反应 2．表示方法 可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为 ，把从右向左进行的反应称为 。例如：SO2与H2O反应可表示为SO2＋H2O H2SO3。 3．特点 （1）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 （2）双同性：同一条件下，正反应和逆反应 （3）共存性：反应 进行到底，反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。 （4）能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应 热 二、化学平衡的建立 1．化学平衡的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下： ——正反应速率最大，逆反应速率为零； ——反应物浓度逐渐减小→v正逐渐减小；生成物浓度由零逐渐增大→v逆从零开始逐渐增大； ——v正＝v逆，反应混合物中各组分的浓度保持不变。 以上过程可用下图表示： 2．化学平衡状态 一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率 ，反应混合物中各种物质的浓度或质量保持不变的状态。 3．化学平衡状态的特征 化学平衡状态具有“ ”“ ”“ ”“ ”“ ”的特征。 （1）逆：化学平衡研究的对象是 反应。 （2）等：正反应速率和逆反应速率 。 （3）动：化学平衡从表面上或宏观上看好像停止了，但从本质上看反应并未停止，只不过正反应速率与逆反应速率相等罢了。 （4）定：在平衡混合物中，各组成成分的百分含量保持一定，不再随 的改变而改变。 （5）变：化学平衡是在一定条件下建立的暂时平衡，若影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡状态就会发生改变。 (1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗(　　) (2)对于可逆反应，若加入反应物，则反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行(　　) (3)只有可逆反应才存在平衡状态(　　) (4)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果(　　) (5)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等(　　) (6)化学反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 易错辨析 三、化学平衡状态的判断 （1）“两看” 一看 题干条件 恒温恒容或恒温恒压或绝热容器 二看 化学反应特点（物质状态、气体计量系数） 全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应 （2）“两标志” 正、逆反应速率相等 同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比 变量不变 题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 （3）常见模型 化学反应模型 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时也生成了m mol A 在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C (A)： (B)： (C)： (D)=m：n：p：q 在单位时间内生成了n mol B的同时也消耗了q mol D，均指(逆) 压强 m+n≠p+q，总压强一定(其他条件一定) m+n=p+q，总压强一定(其他条件一定) 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 各物质的质量或质量分数一定 各气体的体积或体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量一定 混合气体的平均相对分子质量() 一定，当m+n≠p+q时 一定，当m+n=p+q时 温度 当体系温度一定时(其他条件 不变) 密度 只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中) m＋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 ①对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等则一定处于平衡状态 ②对绝热密闭容器，温度保持不变则一定处于平衡状态 ③若反应中有固体或液体，平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态 mA(s)＋nB(g pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体，则 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 易错提醒 四、化学平衡常数 1．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： ，叫化学平衡常数 ③符号：K （2）表达式 ①对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)来说，平衡常数的表达式为K＝ 。 ②单位：（mol·L－1）（p+q）－（m+n） （一般不写） （3） 意义 ①对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的 ； ②平衡常数的数值越 ，反应物的转化率 ，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 （4） 影响因素 ①内因：不同的化学反应及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。 1．固体和液体不列入平衡常数表达式。 2．平衡常数只跟温度有关，温度不变，则平衡常数不变。 易错提醒 2．浓度商与化学平衡常数的关系 （1）浓度商的定义 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 表示，即Q＝ 。 （2） Q与K关系 当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 3．化学平衡常数的应用 （1）判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻Q＝ ，当： 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。 （2）判断反应的热效应 ①温度升高：K值增大→正反应为 反应；K值减小→正反应为 反应。 ②温度降低：K值增大→正反应为 反应；K值减小→正反应为 反应。 (1)浓度、温度变化时，平衡常数都会改变(　　) (2)K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大(　　) (3)K值越大，该可逆反应的速率越快(　　) (4)在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响(　　) (5)K值越大，反应越容易进行(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 易错辨析 (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。 (3)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＝ 。 ②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ (4)理解Kp含义 在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 易错提醒 五、利用“三段式”法进行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＝ ，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。 六、影响化学平衡移动的因素 1．浓度对化学平衡移动的影响 【实验】向盛有5mL0．005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5mL0．015mol/L KSCN溶液，溶液呈红色。 将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1mol/L KSCN溶液，观察b、c试管中溶液颜色的变化，并与试管a对比。 在上述反应体系中存在平衡： 试管 b c 现象 【结论】当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后，溶液的颜色都改变了，这说明平衡混合物的组成发生了变化。即：增大反应物浓度平衡 移动，减少反应物平衡 移动。 【图像】若其他条件不变，改变浓度对化学平衡的影响及其图像如下： 化学 平衡 aA＋bB⇌cC＋dD(A、B、C、D为非固体) 体系浓度 改变 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 平衡移动 方向 移动 移动 移动 移动 速率 变化 v正先 ，v逆随后 且v′正＞v′逆 v逆先 ，v正随后 ，且v′逆＞v′正 v正先 ，v 逆随后 ， 且v′逆＞v′正 v逆先 ，v正随 后 ，且v′正＞v′逆 图像 1.增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 2.工业生产上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，以降低生产成本。 3.在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。 易错提醒 (1)合成氨反应中，增加N2的浓度，可使平衡正向移动，提高H2的转化率，降低成本(　　) (2)C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，增加一部分C(s)，v正增大，平衡正向移动(　　) (3)恒容密闭容器中充入He气，可使N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)平衡向正反应方向移动(　　) (4)改变条件使v正增大了，则化学平衡一定向正反应方向移动(　　) (5)化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小(　　) (6)反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动(　　) 【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 易错辨析 2．压强对化学平衡移动的影响 【实验】用50mL注射器吸入20mL NO2和N2O4的混合气体（使注射器的活塞位于Ⅰ处），将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处。观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处以及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化。 【结论】在上述反应体系中存在平衡： 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 结论 其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积 的反应方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 的方向移动。 【图像】若其他条件不变，改变压强（通过改变容器体积的方式改变压强）对化学平衡的影响及图像如下： 化学平衡 aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＞c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＜c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＜c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＞c＋d 体系压强改变 加压 加压 减压 减压 平衡移 动方向 移动 移动 移动 移动 速率变化 v正、v逆同时 ， 且v′正 v′逆 v正、v逆同时 ， 且v′逆 v′正 v正、v逆同时 ， 且v′正 v′逆 v正、v逆同时 ， 且v′逆 v′正 图像 1．无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。 2．在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。 3．在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。 4．对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。 易错提醒 (1)有气体参与的反应，改变压强，平衡一定发生移动(　　) (2)增大压强可使反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)平衡向正向移动，原因是增大压强，v正增大，v逆减小(　　) (3)对于反应：2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，其他条件不变时，增大压强，体系的颜色加深，平衡正向移动(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)× 易错辨析 3．温度对化学平衡移动的影响 【实验】把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。 【结论】在上述反应体系中存在平衡： 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 混合气体颜色 混合气体颜色 结论 浸泡在热水中混合气体颜色 ，说明升高温度NO2浓度 ，即平衡向逆反应（ 热反应）方向移动；浸泡在冰水中混合气体颜色 ，说明降低温度NO2 浓度 ，即平衡向正反应（ 热反应）方向移动。 【图像】若其他条件不变，改变温度对化学平衡的影响及图像如下： 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 ，且v′正 v′逆 v正、v逆同时 ，且v′正 v′逆 v正、v逆同时 ，且v′正 v′逆 v正、v逆同时 ，且v′正 v′逆 平衡移动方向 应方向 反应方向 反应方向 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 反应的方向移动；降低温度，平衡向 反应的方向移动 4．催化剂对化学平衡移动的影响 因为催化剂能 地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到 ，化学平衡 。其图像(v­t图)如下： (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (2)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　　) (3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　) (4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　) (5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大(　　) (6)升高温度，化学平衡常数增大(　　) (7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动(　　) 【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√ 易错辨析 七、勒夏特列原理 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 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。 易错提醒 (1)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动(　　) (2)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡(　　) (3)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小(　　) (4)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 易错辨析 一、可逆反应 1．概念 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应 2．表示方法 可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。例如：SO2与H2O反应可表示为SO2＋H2O H2SO3。 3．特点 （1）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 （2）双同性：同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在 （3）共存性：反应不能进行到底，反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。 （4）能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热 二、化学平衡的建立 1．化学平衡的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下： ——正反应速率最大，逆反应速率为零； ——反应物浓度逐渐减小→v正逐渐减小；生成物浓度由零逐渐增大→v逆从零开始逐渐增大； ——v正＝v逆，反应混合物中各组分的浓度保持不变。 以上过程可用下图表示： 2．化学平衡状态 一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各种物质的浓度或质量保持不变的状态。 3．化学平衡状态的特征 化学平衡状态具有“逆”“等”“动”“定”“变”的特征。 （1）逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。 （2）等：正反应速率和逆反应速率相等。 （3）动：化学平衡从表面上或宏观上看好像停止了，但从本质上看反应并未停止，只不过正反应速率与逆反应速率相等罢了。 （4）定：在平衡混合物中，各组成成分的百分含量保持一定，不再随时间的改变而改变。 （5）变：化学平衡是在一定条件下建立的暂时平衡，若影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡状态就会发生改变。 三、化学平衡状态的判断 （1）“两看” 一看 题干条件 恒温恒容或恒温恒压或绝热容器 二看 化学反应特点（物质状态、气体计量系数） 全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应 （2）“两标志” 正、逆反应速率相等 同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比 变量不变 题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 （3）常见模型 化学反应模型 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时也生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C 平衡 (A)： (B)： (C)： (D)=m：n：p：q 平衡 在单位时间内生成了n mol B的同时也消耗了q mol D，均指(逆) 不一定平衡 压强 m+n≠p+q，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m+n=p+q，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量() 一定，当m+n≠p+q时 平衡 一定，当m+n=p+q时 不一定平衡 温度 当体系温度一定时(其他条件 不变) 平衡 密度 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 m＋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 平衡 ①对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等则一定处于平衡状态 ②对绝热密闭容器，温度保持不变则一定处于平衡状态 ③若反应中有固体或液体，平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态 mA(s)＋nB(g pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体，则 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 易错提醒 四、化学平衡常数 1．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：K （2）表达式 ①对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)来说，平衡常数的表达式为K＝ 。 ②单位：（mol·L－1）（p+q）－（m+n） （一般不写） （5） 意义 ①对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度； ②平衡常数的数值越大，反应物的转化率越大，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 很难进行 反应可逆 进行完全 （6） 影响因素 ①内因：不同的化学反应及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。 1．固体和液体不列入平衡常数表达式。 2．平衡常数只跟温度有关，温度不变，则平衡常数不变。 易错提醒 2．浓度商与化学平衡常数的关系 （1）浓度商的定义 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＝。 （3） Q与K关系 当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 3．化学平衡常数的应用 （1）判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻Q＝，当： 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。 （2）判断反应的热效应 ①温度升高：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②温度降低：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 (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。 (3)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＝ (4)理解Kp含义 在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 易错提醒 五、利用“三段式”法进行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。 六、影响化学平衡移动的因素 1．浓度对化学平衡移动的影响 【实验】向盛有5mL0．005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5mL0．015mol/L KSCN溶液，溶液呈红色。 将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1mol/L KSCN溶液，观察b、c试管中溶液颜色的变化，并与试管a对比。 在上述反应体系中存在平衡：Fe3++3SCN－ Fe(SCN)3(红色) 试管 b c 现象 试管b中溶液颜色比a试管浅 试管c中溶液颜色比a试管浅 【结论】当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后，溶液的颜色都改变了，这说明平衡混合物的组成发生了变化。即：增大反应物浓度平衡正向移动，减少反应物平衡逆向移动。 【图像】若其他条件不变，改变浓度对化学平衡的影响及其图像如下： 化学 平衡 aA＋bB⇌cC＋dD(A、B、C、D为非固体) 体系浓度 改变 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 平衡移动 方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 速率 变化 v正先增大，v逆随后增大，且v′正＞v′逆 v逆先增大，v正随后增大，且v′逆＞v′正 v正先减小，v 逆随后减小， 且v′逆＞v′正 v逆先减小，v正随 后减小，且v′正＞v′逆 图像 1.增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 2.工业生产上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，以降低生产成本。 3.在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。 易错提醒 2．压强对化学平衡移动的影响 【实验】用50mL注射器吸入20mL NO2和N2O4的混合气体（使注射器的活塞位于Ⅰ处），将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处。观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处以及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化。 【结论】在上述反应体系中存在平衡：2NO2（红棕色） N2O4（无色） 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 体系压强增大，气体的红棕色先变深，然后慢慢变浅，但比压强增大前深 体系压强减小，气体的红棕色先变浅，然后慢慢变深，但比压强减小前浅 结论 其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积减小的反应方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 【图像】若其他条件不变，改变压强（通过改变容器体积的方式改变压强）对化学平衡的影响及图像如下： 化学平衡 aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＞c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＜c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＜c＋d aA＋bB ⇌cC＋dD a＋b＞c＋d 体系压强改变 加压 加压 减压 减压 平衡移 动方向 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 速率变化 v正、v逆同时增大， 且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大， 且v′逆＞v′正 v正、v逆同时减小， 且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小， 且v′逆＞v′正 图像 1．无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。 2．在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。 3．在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。 4．对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。 易错提醒 3．温度对化学平衡移动的影响 【实验】把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。 【结论】在上述反应体系中存在平衡：2NO2（红棕色） N2O4（无色） 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 混合气体颜色加深 混合气体颜色变浅 结论 浸泡在热水中混合气体颜色加深，说明升高温度NO2浓度增大，即平衡向逆反应（吸热反应）方向移动；浸泡在冰水中混合气体颜色变浅，说明降低温度NO2 浓度减小，即平衡向正反应（放热反应）方向移动。 【图像】若其他条件不变，改变温度对化学平衡的影响及图像如下： 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 4．催化剂对化学平衡移动的影响 因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，化学平衡不移动。其图像(v­t图)如下： 七、勒夏特列原理 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 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。 易错提醒 学科网（北京）股份有限公司 $