2026届高三化学一轮复习 第15讲-化学平衡及平衡移动专题 讲义

该高中化学高考复习讲义聚焦化学平衡及平衡移动专题，覆盖平衡状态判断、平衡常数计算与应用、平衡移动原理、反应方向判据等高考核心考点，按“概念本质-定量分析-影响因素-综合应用”逻辑构建知识网络，通过知识点睛（特征解析、常数辨析）、例题精讲（分考点真题训练）、实战演练环节，帮助学生系统突破平衡判断、移动分析等难点。 讲义突出科学思维与证据推理能力培养，创新设计“浓度熵与K比较”快速判断平衡移动法，结合恒容/恒压下充入气体的分类讨论（如例13充入惰性气体对平衡的影响分析），通过高考真题（如安徽、上海题）强化模型建构。设置基础巩固与能力提升分层练习，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生综合应用与应试能力。

( 化学 平衡及平衡移动专题 ) ( 第15讲 ) ( 知识网络 ) ( 知识点睛 ) 板块一 化学平衡状态 1、 化学平衡状态的基本概念 概念 在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 特征 ①“逆”：逆是前提，指可逆反应。只有可逆反应（在同一条件下，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）才能达到化学平衡状态。 ②“等”：等是实质，指正逆反应速率相等，及v正=v逆。包括两层含义： 第一层含义：用同种物质表示反应速率时，该物质的生成速率=消耗速率； 第二层含义：用不同物质表示反应速率时，某反应物的消耗(或生成)速率： 某生成物的消耗(或生成)速率=化学计量数之比。 ③“定”： 定是标志。平衡混合物中各组分含量(百分含量、物质的量、质量、浓度、反应物转化率等)不随时间变化。 ④“动”：动指动态平衡。正逆反应仍在不断进行，但v正=v逆≠0，体系处于动态平衡。 ⑤“变”：变指平衡移动。当影响平衡的外界反应条件改变，使正逆反应速率可能不再相等时，平衡便会发生移动，而使各组分的浓度、百分含量发生变化，直至建立新的平衡。 ⑥“同”：同指相同平衡，化学平衡的建立只与反应条件有关而与反应途径无关。对于同一个可逆反应，只要反应条件相同(温度、浓度、压强不变)，不论是从反应物开始，还是从生成物开始，或从正、逆两个方向同时开始，不论是一次投料还是分步投料，最后所达到的平衡状态是相同的(即等效平衡)。 化学 平衡 常数 表示 方法 对于一般的可逆反应：mA+nBpC+qD。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为： K= 意义 ①化学平衡常数用来表示可逆反应进行的程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率越高，反应进行的越彻底，反应进行的程度越大。 K很大，反应进行的程度很大，转化率大 ②K的意义 K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。 K很小，反应进行的程度小，转化率小 辨析 ①化学平衡常数只与温度有关，而与反应物与生成物的浓度无关。即K=f(T)。 ②反应物与生成物中只有固体或是液体存在的时候，由于其浓度不变可看作是“1”，因而不代入公式。 ③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若方程式中的各物质的计量数等倍扩大或是缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 应用 ①化学平衡常数数值的大小是衡量可逆反应平衡时进行程度的标志。 ②可利用平衡常数的值作为标准判断正在进行的可逆反应是否平衡以及不平衡时向何方向进行以建立平衡。若用任意状态的浓度幂的乘积的比值（一般将这一数值称为浓度熵，用Qc表示）与平衡常数K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即Qc＝ Qc＜K 反应向正方向进行； Qc＝K 反应达到平衡状态； Qc＞K 反应向逆反应方向进行； ③利用平衡常数K的值来判断反应的热效应。 升高温度，K变大，则说明正反应为吸热反应。 升高温度，K减小，则说明正反应是放热反应。 转化率 若定义某反应物M在可逆反应中的转化率为： M的转化率=(反应中已消耗的M的量 /反应开始时加入M的量) ×100% 转化率也可以作为可逆反应平衡时进行程度的标志。同时如果M的转化率不再随时间而改变，也证明可逆反应已达到平衡状态。 【教学建议】1.需要特别强调化学平衡常数，其表达、影响因素、计算、平衡判断都是重要考点，应熟练掌握和理解，凡是涉及计算的化学平衡多指导学生用平衡常数进行分析，特别是在有关平衡后再加入一定量的各物质判断平衡移动，利用计算浓度熵和平衡常数的比较，可以快速准确判断。 2、 化学平衡状态的判断标志 某可逆反应是否处于化学平衡状态，可以通过化学平衡状态的本质特征来进行判断。 其它角度也可以判断某可逆反应是否达到化学平衡状态，但要具体问题具体分析。 以密闭容器中的反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)为例： 判断内容 是否平衡 ⑴混合体系中各组分的含量 ①各物质的具体量（质量、体积、物质的量）一定； 平衡 ②各物质的百分含量（质量分数、体积分数、物质的量分数）一定； 平衡 ③反应体系总量（总质量、总压强、总体积、总物质的量）一定； 不一定平衡 ⑵正逆反应速率关系 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正=v逆； 平衡 ②在单位时间内消耗了p mol C，同时生成P mol C，即v正=v逆； 平衡 ③在单位时间内消耗了m mol A，同时生成p mol C，即均为正向v正； 不一定平衡 ④在单位时间内消耗了p mol C，同时生成m mol A，即均为逆向v逆； 不一定平衡 ⑤在单位时间:::=m:n:p:q时，此时v正不一定等于v逆 不一定平衡 ⑥在单位时间内同一物质断裂的化学键的物质的量与生成的化学键的物质的量相等，即v正=v逆； 平衡 ⑶压强关系 ①若m+n=p+q时，其它条件不变，总压强一定时 不一定平衡 ②若m+n≠p+q时，其它条件不变，总压强一定时 平衡 ⑷混合气体的平均相对分子质量 ①若m+n=p+q时，其它条件不变， 一定时 不一定平衡 ②若m+n≠p+q时，其它条件不变， 一定时 平衡 ⑸体系的密度ρ 混合气体密度一定 不一定平衡 ⑹体系的温度 任何化学反应都伴随能量变化，当体系温度一定时 平衡 ⑺体系的颜色 含有有色物质的体系颜色稳定不再变化时 平衡 【教学建议】1.在判断反应是否平衡时，应该综合考虑多种因素，尤其是有固体或纯液体参与反应的，体系的平均分子量或密度一定时，可以作为平衡状态的标志； 2.体系温度不变，作为平衡判断的标志时，严格意义上说必须是绝热体系。需要强调的是中学一般主要掌握非绝热的体系（即有热量交换的封闭体系）。 板块二 化学平衡移动 1、 化学平衡移动的影响因素 （1）若外界条件改变，引起v正>v逆时，正反应占优势，化学平衡向正反应方向移动； （2）若外界条件改变，引起v正<v逆时，逆反应占优势，化学平衡向逆反应方向移动； （3）若外界条件改变正逆反应均发生变化，但仍保持相等，v正=v逆,化学平衡就没有发生移动。 影响平衡的主要因素有：浓度、压强、温度，下表详细分析各因素对平衡的影响（并与催化剂作对比，催化剂不影响平衡） 浓度 影响 在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度，或减小生成物浓度，化学平衡向正方向移动；减小反应物浓度，或增大生成物浓度，化学平衡向逆向移动。 浓度对正、逆反应速率及平衡的影响 （在t1时刻加入反应物，速率变化） ( v 逆 v 正 v 正 t v v 逆 ) 辨析 （1）固体物质和纯液体浓度一般恒定，其量改变，不影响平衡。 （2）在溶液中的反应，若稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，正、逆反应速率均减小，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。可以同增大气体反应平衡系统的体积而减小压强引起的平衡移动进行对照理解。 （3）在生产过程中可通过增加廉价反应物的浓度以使化学平衡向正反应方向移动，从而提高价格较高的反应物的转化率，以降低成本。 压强 影响 对反应前后气体总体积发生变化的化学反应（即ΔV≠0），在其他条件不变的情况下：增大压强，会使化学平衡向着气体体积减少的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着体积增大的方向移动。 压强对正、逆反应速率及平衡的影响 （在t1时刻增大压强，正向气体分子减小） ( v 正 v 逆 v 逆 v 正 t v ) 辨析 （1）通常所说的压强改变，一般指的是改变容器体积引起的，压缩体积压强增大，扩张体积压强减小； （2）对于有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有发生变化的， 如2HI(g)H2(g)+I2(g)在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。 （3）固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体 ，可以认为改变压强不能使化学平衡移动。 （4）对于气体参与的反应，同等程度的改变反应混合物中的各物质的浓度，应视为压强对平衡的影响。如合成氨反应平衡体系中，N2、H2、NH3的浓度分别由0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L同时增加一倍，即0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，此时相当于压强增大一倍，平衡向正反应方向移动。 （5）在恒容的容器中，当改变其中一种浓度时，必然同时引起压强的改变。判断平衡移动的方向时，应仍以浓度的影响去考虑（因为压强实质是通过浓度变化引起平衡移动的）；但对于平衡状态时转化率和体积分数的变化，将仍使用压强变化来分析。 （6）加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于气体反应物的浓度是否发生变化。①若在恒温、恒容的条件下加入惰性气体，虽然改变了容器体系的压强，但它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动； ②若在恒温、恒压情况下加入惰性气体，虽未改变容器内的气体总压强，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。 由此可见，改变容器内气体的压强，能否使平衡发生移动，取决于是否改变了气体反应物的浓度。 温度 影响 任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。 如果升高温度，平衡向吸热的方向移动；降低温度平衡向放热的方向移动。 温度对正、逆反应速率及平衡的影响 （在t1时刻升高温度） ( v 逆 v 正 v 逆 v 正 t v t 1 ) 辨析 （1）若某反应正反应为吸热（或放热）反应，则其逆反应则为放热（或吸热）反应。吸收的热量与放出的热量数值相等，符号相反。 （2）升高反应温度，正逆反应速率均增加，但是吸热反应方向的速率增大的程度更大，因而使平衡向吸热反应方向移动。 催化剂 催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但是可以改变达到平衡所需要的时间。 催化剂对正、逆反应速率及平衡的影响 （在t1时刻加入催化剂） ( v 逆 t v v 正 v 正 = v 逆 ) 【教学建议】压强改变对化学反应平衡的影响是比较复杂的，特别是充入气体改变压强，要注意是恒容还是恒压，充入的气体是反应气还是不反应气体（如稀有气体），以及反应前后是否有体积差等等，碰到此类问题进行分析时，要充分考虑上述各因素。 2、 勒夏特列原理 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理，也叫勒夏特列原理。其内容是：如果改变影响平衡的条件之一（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。 化学平衡移动的归纳总结 反应条件 条件改变 v正 v逆 v正v逆关系 平衡移动方向 移动结果 浓度 增大反应物浓度 加快 不变 v正>v逆 正反应方向 反应物与生成物 浓度均增大 减小反应物浓度 减慢 不变 v正<v逆 逆反应方向 反应物与生成物 浓度均减小 增大生成物浓度 不变 加快 v正<v逆 逆反应方向 反应物与生成物 浓度均增大 减小生成物浓度 不变 减慢 v正>v逆 正反应方向 反应物与生成物 浓度均减小 压强 m+n>p+q 加压 加快 加快 v正>v逆 正反应方向 体系压强减小但 比原来压强大 m+n<p+q 加快 加快 v正<v逆 逆反应方向 m+n=p+q 加快 加快 v正=v逆 不移动 压强增大 m+n>p+q 减压 减慢 减慢 v正<v逆 逆反应方向 体系压强增大但比 原来压强小 m+n<p+q 减慢 减慢 v正>v逆 正反应方向 m+n=p+q 减慢 减慢 v正=v逆 不移动 压强减小 温度 升温 加快 加快 v正<v逆 逆反应方向 体系温度降低但比 原来温度高 降温 减慢 减慢 v正>v逆 正反应方向 体系温度升高但比 原来温度低 催化剂 加催化剂 加快 加快 v正=v逆 不移动 反应速率加快但 平衡不移动 体积不变 充入稀有气体 不变 不变 v正=v逆 不移动 反应物与生成物 气体体积分数减小 压强不变 减慢 减慢 向气体体积增大的方向移动 注意： ①平衡向“减弱”外界条件变化的方向移动，但不能“抵消”外界条件的变化。 ②对“减弱这种改变的理解”：增加反应物（的浓度）时，平衡应该向使反应物（的浓度）减小的方向移动；增大压强的时候，平衡将向使气体体积减小的方向移动；提高反应温度的时候，平衡向吸热反应方向移动。 ③v正增大并不意味着平衡一定向正反应方向移动，只有v正> v逆时才可以肯定平衡向正反应方向移动 ④当平衡向正反应方向移动的时候，反应物的转化率不一定提高，生成物的体积分数也不一定增大（因为反应物或反应混合物的总量增大了），增大一种反应物的浓度会提高另一种反应物的转化率。 ⑤温度一定的时候平衡常数一定，浓度、压强对平衡的影响应满足平衡常数不变这一要求。 ⑥勒夏特列原理对所有的动态平衡（如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等）均适用。 3、 分析化学平衡移动的思维方法 板块三 化学反应进行的方向 ⑴自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动（或自发）进行的反应称之为自发反应； ⑵判断反应方向的依据： ①焓判据：焓变ΔH﹤0的反应一般都能自发进行。 因为，许多自发过程都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向，绝大多数放热反应（ΔH﹤0）都能自发进行，且放出的热量越多，反应越完全。但并非所有自发进行的化学反应都是放热的，如盐类水解，尽管吸热但可以自发进行。 ②熵判据：熵变ΔS﹥0的反应一般都能自发进行。 因为，大多数自发反应都有趋向于体系混乱度增大的方向。若反应前后体系的混乱度增大，熵变ΔS﹥0，则反应自发进行，且ΔS越大，越有利于反应自发进行。 ③吉布斯自由能判据（综合判据）：ΔH-TΔS=ΔG， ΔG﹤0，反应以不可逆方式自发进行； ΔG﹦0，反应以可逆方式进行； ΔG﹥0，反应不能进行； 实际在判断一个化学反应是否自发进行，必须综合考虑反应的焓变（ΔH）和熵变（ΔS），在等温等压下吉布斯自由能的变化量（ΔG）综合了焓变（ΔH）和熵变（ΔS）的影响，所以ΔG可以用来作为化学反应方向的判据。由此可以分析恒压下温度对反应自发性的影响，可用简单的坐标系描述：（需要画坐标系） ΔH﹤0 ΔH﹥0 ΔS﹥0 ΔS﹥0 所有温度下都自发进行； 高温下自发进行； ΔH﹤0 ΔH﹥0 ΔS﹤0 ΔS﹤0 低温下自发进行； 所有温度下都不自发进行； 【教学建议】化学反应进行的方向，只需简单了解即可，不必过多讲述，必要时可以不讲让学生自学。 ( 例题精讲 ) 考点1：化学平衡状态 【例1】下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI； ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂； ③百分组成HI%=I2%； ④反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)； ⑤平衡浓度c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1； ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化； ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化； ⑧温度和体积一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化； ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化； ⑩温度和压强一定时，混合气体密度不再变化。 【答案】②⑥⑨ 【例2】下列各组物质的颜色变化，可用勒夏特列原理解释的是（ ） A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅 B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 C．氯化铁溶液加铁粉振荡后颜色变浅 D．加入催化剂有利于氨的催化氧化 【答案】A 【例3】已知反应mX (g) + nY (g)qZ (g) ΔH＜0，m＋n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动 B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍 C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小 D．增加X的物质的量，Y的转化率降低 【答案】B 温度[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK] 平衡浓度/ (molL－1)[来源:学科网ZXXK] c(NH3) c(CO2) T1 0.1 T2 0.1 【例4】 (西城期末15)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应： H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同温度下，该反应平衡状态部分数据见右表。下列说法正确的是 A．若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0 B．向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加 C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡 D．T1、T2时，H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1) 【答案】D 【例5】（2011年海淀期中）在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡： Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黄色）+2H+。 向橙色的K2Cr2O7溶液中加入X溶液，可使溶液变黄，下列说法一定不正确的是 A．加入X溶液，上述平衡正向移动 B．Cr2O72-的物质的量浓度增大 C．X溶液可能是NaOH溶液 D．再加入H2SO4，可使黄色溶液变为橙色 【答案】B 【例6】（安徽）低温脱氮技术可用于处理废气中的氮氧化物。发生的化学反应为： 　　　　　 2NH3(g) + NO(g)2N2(g) + 3H2O(g)　 ΔH<0 　　在恒容密闭容器中，下列有关说法正确的是 A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡 D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 【答案】C 【例7】（2009广东）难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯。 将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：TaS2 (s)+2I2 (g) TaI4 (g)+S2 (g) 。下列说法正确的是 A．在不同温度区域，TaI4 的量保持不变 B．在提纯过程中，I2 的量不断减少 C．在提纯过程中，I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区 D．该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比 【答案】C 【例8】对于nA(g) + mB(g)pC(g)的平衡体系，升高温度时，体系对H2的相对密度从16.5变为16.74，则下面的说法正确的是 A．m+n>p 正反应放热 B．m+n>p 正反应吸热 C．m+n<p 正反应吸热 D．m+n<p 正反应放热 【答案】BD 【例9】 (上海)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空： ⑴在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表达式K=_____ ⑵上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。 a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小 b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小 c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动 d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动 ⑶一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。 a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4) c．混合气体密度保持不变 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 ⑷若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___（填“>”、“=”或“<”)。 【答案】⑴0.02；； ⑵bd； ⑶ac； ⑷﹤； 【例10】某温度下，密闭容器中发生反应：aX(g)bY(g) + cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是 A．可逆反应的化学方程式的系数：a>b+c B．压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小 C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大 【答案】C 考点2：化学平衡移动 【例11】 (大纲8)． 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应 为 反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是 A．增加压强 B．降低温度 C．增大的浓度 D．更换催化剂 【答案】 B 【例12】 (上海17)据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。 下列叙述错误的是（ ） A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量气体可提高的转化率 D．从平衡混合气体中分离出和可提高和的利用率 【答案】B 【例13】反应NH4HS(s)H2S(g)+NH3(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况下，平衡不发生移动的是 A．移走一部分NH4HS B．其他条件不变，通入SO2气体 C．容积不变，充入氮气 D．保持压强不变，充入氮气 【答案】AC 【例14】在某温度时，反应 H2(g) + I2(g)2HI(g) ΔH<0，在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是 A．恒温、压缩体积，平衡不移动，颜色加深 B．恒压、充入HI(g)，开始时正反应速率减小 C．恒容、充入HI(g)，正反应速率减小 D．恒容、充入H2，I2的浓度降低 【答案】C 【例15】体积相同的甲乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2、O2，使压强刚好与外界相等。在相同温度下，发生2SO2 + O22SO3并达到平衡。在这个过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变。若甲容器中SO2的转化率为α，则乙容器中SO2的转化率为 A．等于α B．大于α C．小于α D．无法确定 【答案】B 【例16】 (江苏 17)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。 （1）方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为：                      能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有    (填字母)。        A．增大氨水浓度                                B．升高反应温度        C．使燃煤烟气与氨水充分接触           D．通入空气使转化为        采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去煤煤烟气中大量的CO2，原因是    (用离子方法式表示)。 【答案】（1）AC 【例17】 (安徽9)．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其它条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率 D．其它条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变 【答案】 D 【例18】在一定温度和压强下，合成氨反应达到平衡时，下列操作不会使平衡发生移动的是 A．恒温恒压时充入氨气 B．恒温恒容时充入氮气 C．恒温恒容时充入氦气 D．恒温恒压时充入氦气 【答案】C 【例19】 (重庆13)．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应： ； ； 进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所作的功），下列叙述错误的是 A．等压时，通入惰性气体，的物质的量不变 B．等压时，通入气体，反应器中温度升高 C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D．等容时，通入气体，的物质的量浓度增大 【答案】 A 考点3：化学平衡常数 【例20】（2008山东）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是 A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小，反应向正反应方向移动 D．该反应化学方程式为CO+H2OCO2＋H2 【答案】A 【例21】平衡常数表达及应用：1. 例9 ⑴； 2. 例22⑵①； 3. 例23⑶②； 4. 例24⑴，⑵； 5. 例25⑴； 6. 例27⑴； 7. 例28⑴； 考点4：化学平衡综合初步 【例22】 (海淀期末13)（9分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇： CO(g) ＋ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH （1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同） 。 A. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B. 混合气体的密度不变 C. 混合气体的相对平均分子质量不变 D. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 （2）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 ①由表中数据判断ΔH 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）； ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 。 （3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________。 a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度 d．加入H2加压 e．加入惰性气体加压 f．分离出甲醇 【答案】（1）CD （多答、错答不得分，漏答得1分） （2）①< ② 80% 250℃ （各1分） （3）df （多答、错答不得分，漏答得1分） 【例23】 (海淀二模26)合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。 ( 天然气 H 2 H 2 O CO 2 N 2 NH 3 尿素[ CO (NH 2 ) 2 ] CO 2 H 2 O 混合气 H 2 O ) （1）天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为 。 （2）在合成氨生产中，将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来。运用化学平衡的 知识分析这样做的是否有利于氨的合成，说明理由： 。 ( p 1 ：3.0 × 10 4 kPa p 2 ：1.0 × 10 4 kPa p 3 ：1.0 × 10 3 kPa ) ( 平衡混合物中氨的体积分数 )（3）右图为合成氨反应在不同温度和压强、使用 相同催化剂 ( A ) ( B ) ( · ) ( · )条件下，初始时氮气、氢气的体积 比为1：3时，平 ( p 1 )衡混合物中氨的体积分数。 ( p 2 )①若分别用υA(NH3)和υB(NH3)表示从反应 ( p 3 )开始至达平衡状态A、B时的化学反应速 率，则υA(NH3) υB(NH3)（填“>”、 “<”或“=”）。 ②在相同温度、当压强由p1变为p3时，合成氨 反应的化学平衡常数 。（填“变大”、“变小”或“不变”）。 ③在250℃、1.0×104 kPa下，H2的转化率为 %（计算结果保留小数点后 1位）。 ( 催化剂 )【答案】（1）CH4 + H2O CO + 3H2 （2）移走氨气，减小生成物浓度，平衡右移，有利于氨生成 （3）① <；② 不变；③ 66.7% 【例24】 (海淀零模)25.（14分）乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取： 2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H < 0 请回答： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 。 （2）当温度T1 >T2 时，化学平衡常数K 1 K2（填“>”、“<”或“=”）。 （3）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是 （填字母序号）。 a. 生成1 mol CH3CH2OH的同时，生成3 mol H2O b. 容器中各组份的物质的量浓度不随时间而变化 c. 容器中混合气体的密度不随时间而变化 d. 容器中气体的分子总数不随时间而变化 （4）在工业生产中，可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有 （写出一条合理措施即可）。 【答案】 （1） （2）<；（3）b d ； （4）增大CO2浓度（或增大压强） 【例25】 (海南14)高炉炼铁过程中发生的主要反应为 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/ºC 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式= ， 0(填“>”、“<”或“=”)； （2）在一个容积为10 L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、、CO、各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v()= 、CO的平衡转化率= 。 （3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是 。 A．减少Fe的量 B．增加的量 C．移出部分 D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂 【答案】（1）， ＜ （2）0.006mol/(L·min)、 60% （3）C 【例26】将6 mol A和5 mol B两种气体通入容积为4 L的密闭容器，一定条件下发生反应： 3A(g) + B(g)2C(g) + xD(g) ΔH <0，经5 min达平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1。下列说法中正确的是 A．若降低该平衡体系的温度，则逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡正向移动 B．恒温下，当容器中C和D的生成速率相等时，该反应达到平衡状态 C．A的平均反应速率为0.15 mol·(L·min)-1 D．达平衡时B的转化率为25％ 【答案】C 【例27】 (年上海高考)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =-190kJ·mol-1 （1）该反应 450℃时的平衡常数_____ 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （2）该热化学反应方程式的意义是____________． （3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 　　a．v(O2)正＝2v(SO3)逆 b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 　　c．容器中气体的密度不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化 （4）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18mol，则v(O2)=______mol·L-1·min-1：若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡___________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”　 或“不”)，再次达到平衡后，______ mol＜n(SO3)＜______mol。 【答案】（1）大于 （2）在450℃，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体放出的热量为190kJ （3）b　d （4）0.036；向正反应方向；0.36；0.40 【例28】在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.020 0.01. 0.008 0.007 0.007 0.007 ⑴写出该反应的平衡常数表达式：K=　　　　　　　　　　。 已知：，则该反应是　　　　　　　 热反应。 ⑵右图中表示NO2的变化的曲线是　　　　 。 用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=　　　　　　 。 ⑶能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　。 a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内密度保持不变 ⑷　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NO2气体 b．适当升高温度 　c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂 【答案】（1），放 （2）b，0.015 mol·L-1·s-1 （3）b　 （4）cd ( 实战演练 ) 【演练1】 在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应 A(s) + 3B(g)2C(g) + D(g)已达平衡状态的是 A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 【答案】BC 【演练2】 在一定温度和压强下，合成氨反应达到平衡时，下列操作不会使平衡发生移动的是 A．恒温恒压时充入氨气 B．恒温恒容时充入氮气 C．恒温恒容时充入氦气 D．恒温恒压时充入氦气 【答案】C 【演练3】 某温度下，密闭容器中发生反应：aX(g)bY(g) + cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是 A．可逆反应的化学方程式的系数：a>b+c B．压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小 C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大 【答案】C 1 ( 2 ) ( 105 ) 学科网（北京）股份有限公司 一定条件下的化学平衡 v正=v逆 平衡被破坏 v正≠v逆 新条件下的新平衡 v正’= v逆’ 条件改变 经过一段时间 化学反应速率 化学平衡状态 表示方法 简单计算 影响因素 可逆反应 定义 特征 影响因素 公式 概念 表示 单位 衡量化学反应进行快慢的物理量 单位时间内的浓度变化 v=Δc/Δt mol/(L·s)或 mol/(L·min)或mol/(L·h) 利用公式 浓度↑、速率↑ 温度↑、速率↑ aA + bB cC + dD来说有： v(A):v(B):v(C): v(D) =Δc(A):Δc(B):Δc(C):Δc(D) =Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D) = a：b：c：d 有气体参与的反应压强↑、速率↑ 加入正催化剂、速率↑ 其他因素 同一条件下、同时向正、反两个方向进行的化学反应 定义 特征 存在平衡状态 标志 实质 前提 一定条件下的可逆反应 正、逆反应速率相等 各物质浓度保持不变 判断可逆反应到达平衡状态 逆 等 变 定 动 动态平衡 条件改变，平衡移动 可逆反应 v正=v逆 各物质浓度保持不变 温度 浓度 压强 勒夏特列原理 $