第10讲 化学平衡的移动（暑假预习讲义）新高二化学苏教版

第10讲 化学平衡的移动 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2.从浓度、压强角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。 4.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 5.从温度、催化剂的角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 6.通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响。 7.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。 预习重点 1.浓度、压强变化对化学平衡的影响；判断浓度和压强改变后化学平衡移动的方向。 2.温度变化对化学平衡的影响；勒夏特列原理。 预习难点 1.化学平衡移动的分析方法。 2.温度、催化剂对化学平衡的影响；勒夏特列原理的理解和应用。 情｜境｜启｜思 当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再变化。但是，这种平衡是相对的、暂时的。如果我们改变反应的条件，如温度、压强、浓度等，平衡状态会昔生什么变化呢观察下图中的实验现象，思考当外界条件改变时，化学平衡会向哪个方向移动。 深｜研｜精｜炼 知识点01 浓度变化对化学平衡的影响 1.化学平衡的移动 (1)概念：从一个平衡状态变为另一个平衡状态，称为化学平衡的移动。化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程 (2)移动的原因：化学平衡状态是有条件的，当条件发生改变时，化学平衡可能发生移动。 (3)改变的外界条件通常是浓度、压强和温度。 (4)化学平衡移动的方向 条件改变 【特别提醒】 1.化学平衡移动的实质 (1)当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。 (2)实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变。 2.化学平衡移动的过程分析 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。 2.浓度变化对化学平衡移动的影响 (1)【实验探究】浓度变化对化学平衡移动的影响 实验原理 实验步骤 实验1　向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1 mol·L－1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化。 实验2　将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1 mol·L－1 HNO3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。 实验现象 实验1中溶液由橙色变为黄色，实验2中加入HNO3的试管中溶液由黄色变为橙色，另一份不变色 实验结论 NaOH溶液使c(H＋)变小，平衡向正反应方向移动；HNO3溶液使c(H＋)增大，平衡向逆反应方向移动 (2)浓度变化对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 【特别提醒】 (1)仅增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，化学平衡不移动。 (2)在溶液中进行的反应，改变未参加反应的离子的浓度，化学平衡不移动。 3.用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响 (1)浓度商： 对于可逆反应：aA+bBcC+dD，浓度商表示为：Qc= (2)以平衡常数的值为标准，可以通过比较浓度商与平衡常数的相对大小判断正在进行的可逆反应是否处于平衡状态，以及将向哪个方向进行最终建立新的平衡。 若Qc＞K，平衡向逆反应方向移动； 若Qc＝K，体系处于平衡状态，平衡不移动； 若Qc＜K，平衡向正反应方向移动。 (3)浓度对化学平衡的影响规律的解释 ①Qc减小，则Qc＜K，平衡向正反应方向移动； ②Qc增大，则Qc＞K，平衡向逆反应方向移动。 4.用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如图所示： 1t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 2t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 3t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 4t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 【特别提醒】(1)对平衡体系中的固体和纯液体，其浓度可看作常数，增大或减小固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。 (2)只要是增大浓度，不论是增大反应物的浓度，还是生成物的浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态的反应速率；减小浓度，新平衡状态下的反应速率一定小于原平衡状态的反应速率。 (3)反应物有两种或两种以上时，增加一种反应物的浓度，可提高另一种反应物的转化率，但是该物质本身的转化率降低。 【例1】 对于可逆反应，其他条件不变，增大反应物浓度，平衡会 A．不移动 B．向逆反应方向移动 C．无法判断 D．向正反应方向移动 【答案】D 【详解】根据勒夏特列原理，增大反应物浓度时，平衡会向消耗反应物的正反应方向移动，以减弱反应物浓度升高的变化，故反应会向正反应方向移动，D正确。 【即练1】 一定温度下，体积为1 L的密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应：2NO(g)+C(s)CO(g)+N2O(g)，若2 mol NO与1 mol C反应达到平衡时，NO的转化率为50%且体系总压为p kPa，下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．该条件下加入足量的碳，NO的平衡转化率均为50%，与起始量无关 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的<0 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的CO与N2O，平衡不发生移动 【答案】B 【详解】A．列三段式，平衡时、、，总气体物质的量为，分压分别为、、，代入得，与选项中不符，A错误； B．该反应前后气体计量数之和相等，恒温恒容下改变NO起始量属于等效平衡，且碳为固体，足量时不影响平衡，因此NO平衡转化率始终为50%，与NO起始量无关，B正确； C．反应体系中气体总物质的量不变，根据，恒容条件下温度升高，即使平衡不移动，总压也会增大，无法判断反应的焓变，C错误； D．加入等物质的量的CO和后，生成物分压增大的程度更大，计算得分压商，平衡逆向移动，D错误； 故选B。 【即练2】体积为的恒容密闭容器中充入和，在一定条件下发生反应： ，经，反应放出热量。下列叙述正确的是 A．，的平均反应速率 B．当键断裂的同时有键断裂，反应达到平衡状态 C．增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率 D．增大浓度可增大活化分子百分数，使反应速率增大 【答案】A 【详解】A．反应放出热量，说明有参与反应，生成，则内的平均反应速率，A正确； B．键断裂代表正反应方向，键断裂代表逆反应方向，当键断裂的同时有键断裂时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故键断裂的同时有键断裂时，反应未达到平衡状态，B错误； C．增大的浓度，平衡正向移动，可提高的平衡转化率；使用催化剂，可加快反应速率，但不能使平衡发生移动，不能提高的平衡转化率，C错误； D．增大浓度，可增大单位体积内的活化分子数，但不改变活化分子百分数，使反应速率增大，D错误； 故选A。 知识点02 压强变化对化学平衡的影响 1.压强变化对化学平衡的影响 (1)请分析讨论在恒温下，压缩容器的体积，增大压强，下列三个反应的浓度商Qc的变化和平衡移动的方向，填写下表： 化学反应 Qc值 变化 Qc与K 关系 平衡移动方向 N2O4(g)2NO2(g) 增大 Qc＞K 逆向移动 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 减小 Qc＜K 正向移动 FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) 不变 Qc＝K 不移动 (2)压强变化对化学平衡的影响规律 对于可逆反应：aA(g)bB(g)　K＝，在其他条件不变的情况下 ①若a>b，增大压强，Qc<K，平衡向正反应方向(气体分子数减少的方向)移动。 ②若a＝b，改变反应体系的压强，Qc＝K，平衡不发生移动。 ③若a<b，增大压强，Qc>K，平衡逆反应方向(气体分子数减少的方向)移动。 2.用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①②所示： t1时刻，增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时刻，缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 (2)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线 t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线 【特别提醒】压强改变的途径 (1)改变容器容积：在物质量不变的前提下，增大容器容积，相当于给反应体系减压，减小容器容积相当于给反应体系加压。 (2)同倍数改变气体物质的物质的量或浓度：恒温恒容时，若按起始投料比或反应过程中某时刻各气体物质的量(或浓度)之比充入气体物质，相当于给反应体系加压。 (3)没有特殊说明时，压强的改变往往默认为改变容器的容积实现。 【例2】 化学反应进行的方向和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题。下列有关化学反应进行的方向和限度的说法正确的是 A．，平衡时A的浓度等于0.5 ，其他条件不变，将容器体积扩大一倍，达到新的平衡后A的浓度变为0.3 ，则化学计量数：m+n<p B．一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒温下使其达到分解平衡： ，则的体积分数不变能作为平衡判断的依据 C．对于反应，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压，则A的体积分数不变 D．在常温下能自发进行，则该反应 【答案】C 【详解】A．将容器体积扩大一倍瞬间，A的浓度变为0.25mol/L，达到新平衡后A浓度为0.3mol/L，说明减小压强平衡逆向移动，逆反应是气体计量数增大的方向，故，A错误； B．该反应反应物为固体，生成物中和的物质的量之比始终为2:1，的体积分数恒为1/3，因此体积分数不变不能作为平衡判断的依据，B错误； C．该反应反应前后气体总计量数相等，压强改变平衡不移动，因此加压后A的体积分数不变，C正确； D．该反应气体总计量数减小，，常温下能自发进行，根据，可推知，D错误； 故选C。 【即练1】 下列实验装置能达到实验目的的是    A．用甲装置测定碘待测液中的含量 B．用乙装置比较和的溶解度大小 C．用丙装置蒸发溶液得到固体 D．用丁装置探究压强对化学平衡移动的影响 【答案】D 【详解】A．溶液呈碱性，应该用碱式滴定管盛放，图中是酸式滴定管，故A项错误； B．硝酸银溶液过量，两种沉淀都生成，没有沉淀的转化，不能比较、的溶解度大小，且两种沉淀不是同种类型的电解质，故B项错误； C．是易挥发性酸，水解最终得到或其分解产物，故C项错误； D．存在平衡，压缩体积，压强增大，根据勒夏特列原理可知反应向分子数少的方向进行，应该正向进行，颜色先变深后变浅，能探究压强对化学平衡移动的影响，故D项正确； 故选D。 【即练2】一定温度下，向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应，改变起始的物质的量，测得的平衡体积分数变化如图所示，下列说法正确的是 A．a、b、c三点中，b点时的转化率最大 B．b→c平衡逆向移动，平衡体积分数减小 C．d点对应体系，v(正)>v(逆) D．a、b、c三点的反应速率： 【答案】C 【分析】向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应，改变起始的物质的量，随着物质的量的增大，平衡正向移动，生成更多的三氧化硫，当与的物质的量之比等于化学方程式中计量系数之比时，三氧化硫的平衡体积分数最大，据此回答。 【详解】A．与两种反应物反应，当少，氧气充足时，转化率最大，故a、b、c三点中，a点时的转化率最大，A错误； B．表示继续通入过量二氧化硫，根据勒夏特列原理知平衡正向移动，体系中总的物质的量增加幅度更大，故产物三氧化硫的平衡体积分数在减小，B错误； C．d点在c点之下说明d点还未达到该条件下的平衡，会继续从正反应方向建立平衡，故v(正)>v(逆)，C正确； D．该反应为，在恒温恒容条件下，a、b、c三点对应的起始物质的量满足，由于反应物起始浓度越大，平衡时体系内各物质的浓度越高，反应速率越快，因此三点的反应速率关系为，D错误； 故选C。 知识点03 温度变化对化学平衡的影响 1.实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈紫色；热水中试管内液体呈蓝色，冰水中试管内液体呈粉红色 结论(平衡移动的方向) 室温平衡不移动，温度升高平衡向正反应方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向逆反应方向移动(即放热方向) 2.温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是升高，平衡移动方向是逆反应方向。 (2)图②表示的温度变化是降低，平衡移动方向是正反应方向。 (3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。 温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。 3.温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝，升温化学平衡向逆向移动，K1减小(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH<0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝，升温化学平衡向正向移动，K2增大，ΔH>0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：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降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 【特别提醒】反应热与焓变概念辨析：△H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H 【例3】 捕集转化为合成气(CO和)，并将合成气转化为烃类、烃的含氧衍生物等高附加值化学品有利于实现碳循环利用。捕集发生的主要反应如下： ①   ②   向一定体积的反应容器中加入1 mol 和3 mol ，发生上述①②反应，不同温度下平衡组分物质的量分数如图所示。下列说法不正确的是 A．， B．高温有利于制备合成气 C．增大与的物质的量之比有助于碳捕集 D．超过700℃，温度上升，体系中的物质的量不再发生变化 【答案】D 【详解】A．温度升高时，物质的量分数升高，说明反应①平衡正向移动，因此；物质的量分数降低，说明反应②平衡逆向移动，因此，A正确； B．合成气为和，高温下物质的量分数升高，降低，说明高温有利于反应①生成，因此高温有利于制备合成气，B正确； C．增大与的物质的量之比，相当于提高反应物浓度，促进两个反应正向进行，提高的转化率，消耗更多，有助于碳捕集，C正确； D．超过，的物质的量分数不变，但温度升高时，放热的反应②持续逆向移动：反应②正向气体总物质的量减小，逆向移动会使体系总物质的量增大，因此的物质的量会随温度上升而增大，并非不再变化，D错误； 故选D。 【即练1】对于反应，下列图象正确的是 A． B． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．温度越高反应速率越快，400℃比200℃先达到平衡，符合“先拐先平温度高”的规律；该反应，正反应吸热，升高温度平衡正向移动，B的物质的量分数应减小，图像中400℃平衡时B的物质的量分数高于200℃，不符合规律，A错误； B．该反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大；正反应吸热，升高温度平衡正向移动，同压强下温度越高A的转化率越大，图像中压强越大、温度越高A的转化率越大，符合规律，B正确； C．升高温度平衡正向移动，反应物C被消耗，C的物质的量分数应随温度升高而减小，但图像中C的物质的量分数随温度升高而增大；且增大压强平衡正向移动，同温度下压强越大C的物质的量分数越小，图像中压强越大C的物质的量分数越大，均不符合规律，C错误； D．正反应吸热，升高温度平衡正向移动，A的转化率应随温度升高而增大，但图像中A的转化率随温度升高而减小，不符合规律，D错误； 故选B。 【即练2】已知：反应，，为组分的物质的量分数。煤化工路线中利用合成气直接合成乙二醇，反应如下： 。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。下列说法正确的是 A．代表平衡转化率的曲线是 B．该反应的 C．D点对应体系的 D．、两点对应的体系 【答案】D 【分析】反应为气体系数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，因此L1、L2、L3对应分别为0.6、0.5、0.4；压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以，据此分析解答。 【详解】A．由分析知，代表平衡转化率的曲线是，A错误； B．由分析知，，B错误； C．D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2 mol CO和3 mol H2，列三段式得，平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为、、，，C错误； D．M、N两点的进料比相同，平衡转化率相等，平衡时各组分的物质的量分数分别相等，则，D正确； 故选D。 知识点04 勒夏特列原理（化学平衡移动原理） 1.化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(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。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 2.催化剂对化学平衡的影响 (1)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 (2)催化剂对化学平衡的影响规律： 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 【特别提醒】化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 3.勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡正向移动，提高H2的转化率 采用适当的催化剂 加快反应速率 在高压下进行反应 有利于平衡向正反应方向移动 在较高温度下进行反应 加快反应速率同时提高催化剂的活性 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向正反应方向移动 4.探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低；但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小；但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。 【特别提醒】 1.化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理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。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“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。 2.对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 【例4】 下列变化不能用勒夏特列平衡移动原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 B．打开汽水瓶，出现冒泡现象 C．光照新制的氯水，溶液的酸性增强 D．工业合成氨的反应，往往需要使用催化剂 【答案】D 【详解】A．催化氧化成的反应，增加氧气，平衡正向移动，所以增加氧气的量能增大二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．打开汽水瓶，出现冒泡现象，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．氯水中存在：不稳定，光照使其分解，，浓度减小，平衡正向移动，增多，且分解也生成浓度增大，溶液的酸性增强，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列平衡移动原理解释，D符合题意； 故选D。 【即练1】 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．配制FeCl2溶液后常加入适量铁粉 B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．工业合成氨采用400℃ ~ 500℃的高温条件 D．室温下，将H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡体系压缩体积后颜色加深 【答案】B 【详解】A．加入铁粉的作用是将氧化生成的还原为，对应反应为不可逆反应，不存在可逆平衡，不能用平衡移动原理解释，A错误； B．氯气与水存在可逆平衡，饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动，降低氯气的溶解度，可用平衡移动原理解释，B正确； C．合成氨反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于氨的生成，采用高温的目的是提高催化剂活性、加快反应速率，与平衡移动无关，不能用平衡移动原理解释，C错误； D．为反应前后气体分子数不变的可逆反应，压缩体积增大压强，平衡不移动，颜色加深是体积减小导致浓度增大所致，与平衡移动无关，不能用平衡移动原理解释，D错误； 故选 B。 【即练2】下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．用排饱和溶液的方法收集 B．  ，为使氨的产率提高，理论上应采取高温高压措施 C．，工业上制备金属钾时将钾蒸气从反应体系中分离出来 D．室温下，将10 mL 的氨水加水稀释至100 mL后，测得其 【答案】B 【详解】A．二氧化碳进入水溶液中有：，高浓度碳酸氢根促使溶解平衡逆向移动，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．合成氨反应（）的产率理论上应通过低温高压提高，高温虽加快反应速率，但会使平衡逆向移动，降低产率，故“高温高压”的措施不符合勒夏特列原理的理论依据，B符合题意； C．中，将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，减小了生成物浓度，有利于反应正向移动，可以用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．稀释氨水（弱碱）时，平衡向右移动，减弱稀释导致的浓度降低，使pH下降幅度小于强碱，室温下，将10 mL 的氨水加水稀释至100 mL后，测得其，符合勒夏特列原理，D不符合题意； 故选B。 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏盐城·期末）在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应： ① ② 在相同时间内，的转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图所示。 HCOOH的选择性。 下列叙述不正确的是 A．温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大 B．温度高于673K时，主要发生反应② C．平衡时，又充入和，再次达到平衡时，减少 D．673K下反应达到平衡时，、HCOOH、CO的浓度之比为 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，故A正确； B．根据图像可知，当温度高于673K时，CO2的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，故B正确； C．平衡时再通入和，平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，故C错误； D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO2的转化率为95%，其中HCOOH的选择性为30%，那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为a mol，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05amol，HCOOH和CO物质的量之和为0.95amol，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%=0.285a mol，CO的物质的量为0.95a×70%=0.665amol，所以恒容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10：57：133，故D正确； 故选C。 2．（24-25高二下·江苏徐州·阶段检测）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中滴加 KSCN 溶液后颜色变深 B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．工业合成氨采用的高温条件 D．，把装有的玻璃球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 【答案】C 【详解】A．溶液中存在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，滴加 KSCN 溶液后，增大SCN-的浓度，平衡正向移动，Fe(SCN)3浓度增大，颜色变深，A不符合题意； B．氯气溶于水发生Cl2+H2OH++Cl-+HClO，食盐溶于水电离出Cl-，使平衡逆向移动，减少Cl2的溶解，B不符合题意； C．合成氨是放热反应，高温不利于平衡正向移动，400-500℃是催化剂的催化效率最高的温度，C符合题意； D．为放热反应，装有的玻璃球浸泡在冰水中，降低温度，平衡正向移动，气体颜色变浅，D不符合题意； 故选C。 3．（24-25高二上·江苏苏州·期末）下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．反应的（表示键能） B．将氨液化从体系中分离出去，有利于提高氨的产率 C．使用铁触媒作催化剂，降低了反应的焓变 D．反应在高温、高压条件下进行可提高的平衡转化率 【答案】B 【详解】A．反应焓变，反应的，A不符合题意； B．将氨液化从体系中分离，平衡正向移动，有利于提高氨的产率，B符合题意； C．催化剂仅改变反应速率，不改变反应焓变，C不符合题意； D．该反应为放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低的转化率，D不符合题意； 故选B。 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率 B．溴水中有化学平衡，当加入少量溶液后，溶液的颜色变浅 C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．对，达到平衡后，增大压强(压缩容器体积)可使颜色变深 【答案】D 【详解】A．工业上充入过量空气增加氧气浓度，使平衡正向移动，提高SO2转化率，符合勒夏特列原理，A不选； B．加入AgNO3后，Ag+与Br-生成沉淀，减少产物浓度，平衡正向移动，Br2减少，使溶液颜色变浅，符合勒夏特列原理，B不选； C．饱和食盐水中Cl-浓度高，使平衡逆向移动，减少Cl2溶解，符合勒夏特列原理，C不选； D．反应前后气体物质的量相等，增大压强(压缩容器体积)平衡不移动，颜色变深仅因浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，D选； 故选D。 5．（25-26高二上·江苏扬州·期中）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：           在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是 A．曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化 B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂 C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小 D．恒压、800K、条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值 【答案】B 【详解】A．（反应1）中CH4和CO2以1:1反应，而CO2也参与反应（反应2），导致相同条件下CH4的转化率小于CO2的转化率，由图可知，相同温度下转化率：曲线A＞曲线B，因此曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化，A正确； B．两个主要反应均为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，可提高H2和CO的产率，因此需要研发高温下的高效催化剂，B错误； C．设反应1中反应的CH4为x mol，反应2中反应的H2为y mol，则平衡时n(CO)=(2x+y) mol，n(H2)=(2x-y) mol，；由图可知，高于900K时升高温度，CH4的平衡转化率增大程度更大，导致x的相对增量大于y的相对增量，比值随温度升高而减小，即分式中分子减小而分母增大，故整个分式的值减小，逐渐减小，C正确； D．恒压、800K、条件下，若不改变温度，则还可以通过减小生成物浓度使平衡正向移动来提高CH4的转化率，因此通过改变特定条件CH4的转化率能从X点达到Y点的值，D正确； 故选B。 6．（25-26高二下·江苏·阶段检测）利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   已知含碳产物选择性 在100 kPa下，密闭容器中与各1 mol发生反应。 反应物(、)的平衡转化率和、的择性随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A．曲线b表示的选择性逐渐增多 B．200℃平衡时，若压缩容器体积，达到新平衡时，浓度增大 C．600℃时，增大体系压强反应Ⅲ进行程度几乎不变 D．工业上制取宜采取：200℃以下的低温 【答案】C 【分析】为吸热反应，的平衡转化率随温度升高而增大；分解放出的二氧化碳和氢气发生反应，根据图示，开始氢气的平衡转化率为100%，则开始时平衡转化率不可能为0，所以曲线a表示的平衡转化率与温度的变化关系；反应Ⅱ正方向放热，随温度升高的选择性降低，反应Ⅲ正方向吸热，随温度升高CO的选择性升高，所以曲线c表示的选择性与温度的变化关系，曲线b表示CO的选择性与温度的变化关系。 【详解】A．反应Ⅱ正方向放热，随温度升高的选择性降低，曲线c表示的选择性，故A错误； B．200℃平衡时，平衡常数K=c(CO2)是定值，所以若压缩容器体积，达到新平衡时，浓度不变，故B错误； C．600°C时，MgCO3完全反应分解，甲烷的选择性为0，反应I和反应II不再发生，反应只有III发生，Ⅲ CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) 是一个气体分子总数不变的反应，压强对该反应的平衡没有直接影响，故其进行程度几乎不变，C正确； D．由图可知，200℃以下的低温虽然CH4的选择性最高，但此时反应I中MgCO3的转化率非常低，总产率极低，不符合工业生产要求，故D错误； 故选C。 7．（25-26高二下·江苏盐城·期中）与重整生成和CO的过程中发生的主要反应有： 反应I：   反应II：   在下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．升高温度反应I向正向移动，反应II向逆向移动，但反应速率都增大 B．由图推知，体系中可能存在反应 C．恒温下压缩反应体系，反应II平衡不发生移动 D．500~800℃间，改用选择性催化剂可以使两条曲线重合 【答案】B 【详解】A．反应I和反应II的均为正值，均为吸热反应，根据勒夏特列原理，升高温度时，两个反应的平衡均向正反应方向移动，而非反应II逆向移动；且温度升高，活化分子百分数增加，所有反应的反应速率都会增大，A错误； B．若体系中只发生反应I和反应II：反应I中与按消耗，反应II会额外消耗，理论上的转化率应大于；但图像中相同温度下转化率小于，说明体系中存在额外生成的副反应。反应会生成，降低其转化率，与图像现象吻合，B正确； C．恒温压缩时，容器内压强增大，反应I是气体分子数增大的反应，平衡逆向移动，反应I平衡逆向移动会改变体系中各组分的浓度，从而使反应II的平衡发生移动，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，无法改变平衡转化率，因此不能使和的平衡转化率曲线重合，D错误； 故选B。 8．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）利用作催化剂，可将废气中的转化为硫单质，涉及的反应主要有： 反应： 反应： 将的混合气体以一定流速通过反应管，其他条件不变，出口处的转化率及S的选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．低于300℃时，反应的速率大于反应 B．硫单质的产率随温度的升高而上升 C．300℃时，出口处的气体中的体积分数约为40% D．增大体系压强，S单质的平衡选择性减小 【答案】D 【详解】A．低于时，的选择性接近，说明反应生成的全部被反应消耗，没有剩余，证明反应速率大于反应，因此反应速率小于反应，A错误； B．硫单质的产率 = 转化率 × 的选择性。温度超过后，转化率接近，但选择性下降幅度大于转化率增幅，产率随温度升高而降低，因此产率先升后降，B错误； C．设初始投料，，总物质的量为。时，转化率为，选择性为，总反应为：，消耗二氧化硫，生成，反应前后气体总物质的量不变，仍为，因此的体积分数为，不是，C错误； D．反应：，正反应气体分子数减少，增大压强平衡右移；反应：，正反应气体分子数增加，增大压强平衡左移。因此增大压强，反应逆向移动，不能充分转化为，更多最终以形式存在，的平衡选择性减小，D正确； 故选D。 9．（25-26高二下·江苏无锡·期中）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能将工业废气中的高效转化为，原理示意图如下(已知：  )，下列说法不正确的是 A．温度升高时不利于被MOFs“固定” B．一定温度下，多孔材料“固定”，可增大的平衡常数 C．“固定”，促进平衡正向移动 D．加入和，发生化学反应方程式为：，可实现MOFs再生 【答案】B 【详解】A．反应 为放热反应，升高温度，平衡向左移动，生成量减小，不利于被MOFs“固定”，A正确； B．平衡常数只与温度有关，温度一定时，多孔材料“固定”只能使平衡向右移动，不能改变该反应的平衡常数，B错误； C．“固定”后，相当于减小体系中的浓度，平衡为减弱这种改变而向右移动，促进 正向进行，C正确； D．加入和后，固定的发生转化，反应为 ，吸附位点被释放，可实现MOFs再生，D正确； 故选B。 10．（2021·江苏·模拟预测）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应I：   反应II：   反应III：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为 B．   C．图中曲线B表示的物质的量随温度的变化 D．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 【答案】D 【详解】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应I的平衡常数可表示为，A错误； B．根据盖斯定律，由-(Ⅱ+Ⅲ)得：，，B错误； C．反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，温度升高，反应Ⅱ正向移动，CO的物质的量增大，反应Ⅲ逆向移动，CO的物质的量增大，因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，C错误； D．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4的平衡量较高，要提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，D正确； 故选D。 二、解答题 11．（25-26高二上·江苏南通·期中）是应用广泛的重要化工原料，可用于合成(尿素)、等物质。 (1)合成氨。向2 L的密闭容器内投入和，以铁为催化剂，保持温度不变，充分反应达平衡时为0.6 mol。 ①下列描述可判断合成氨反应达到平衡状态的有_______(填字母)。 a．、之比维持1：3    b． c．混合气体的密度不再变化    d．混合气体的压强不再变化 ②相同温度下，若起始时向容器中充入、、，此时(正)_______(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (2)合成。 ①反应可用于工业制取。估算该反应的需要_______(填数字)种化学键的键能数据。 ②在结晶过程中会发生脱氨的副反应，反应历程如下： 反应Ⅰ：(快反应) 反应Ⅱ：(缩二脲)(慢反应) 在结晶过程中，反应I可快速到达平衡状态。实验表明，在合成尿素的体系中，越高，缩二脲生成速率越慢，其原因是_______。 ③我国科研工作者以污染物NO为氮源，用ZnO纳米片电催化与NO合成。电催化合成的原理如图所示。若电解2 min，电路中转移，用左室(含2L溶液)中生成的浓度变化表示的化学反应速率为_______，b电极附近产生的气体是_______(填化学式)。 (3)合成。氨催化氧化时会发生下列两个竞争反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容密闭容器中充入和，反应相同时间，测得、的物质的量与反应温度的关系如图所示。 ①A点对应的的转化率为_______。 ②以后，NO的物质的量下降的可能原因是_______。 【答案】(1) bd > (2) 4 升高，反应I的化学平衡逆向移动，使变小，从而缩二脲生成速率变慢 、 (3) 催化剂的活性降低或反应I平衡向逆反应方向移动 【详解】（1）①a．合成氨反应中、反应消耗之比为1:3，初始物质的量之比也为1:3，不能判断是否达到化学平衡，a项不符合题意； b．反应平衡时，，则，b项符合题意； c．混合气体密度等于气体总质量除以气体体积，反应容器体积恒定，气体总质量不变，则混合气体的密度恒定，不能判断反应是否达到平衡，c项不符合题意；⇌ d．合成氨反应前后气体总物质的量减小，压强随之改变，则压强不变时反应达到平衡，d项符合题意； 故答案选bd； ②由题目信息列出三段式 则反应平衡常数，相同温度下，若起始时向容器中充入、、，反应浓度商小于1.65，反应正移，正反应速率大于逆反应速率； （2）①尿素合成反应中NH3中1个N-H键断开形成氨基，CO2中1个C=O键断开，与氨基结合生成尿素和水，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，故需要N-H、C=O、C-N和O-H 4种化学键的键能数据； ②分析反应Ⅰ、Ⅱ可得升高，反应I的化学平衡逆向移动，使变小，从而使得缩二脲生成速率变慢； ③图示尿素合成装置为电解池，a电极为阴极，电极反应为，b电极为阳极，电极反应式为，2 min时间，电路中转移，生成CO(NH2)2，反应速率； （3）①根据元素守恒可得A点时，N2、NO物质的量均为0.2 mol，则此时NH3的物质的量为0.4 mol，NH3的转化率； ②840℃以后，NO物质的量下降的原因可能是催化剂的活性降低或反应I平衡向逆反应方向移动（其他回答合理即可）。 12．（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）研究燃煤烟气中CO2的捕集和资源再利用技术对低碳经济有重大意义。 (1)利用反应CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)  ΔH=+14.9 KJ/mol，不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是________。 (2)利用氨水可捕集烟气中的CO2。捕集、再生过程中含碳物种的变化如图所示。 ①液相中H2NCOO-发生转化：H2NCOO-+H2OX+NH3。X的结构式为________。 ②已知：  K1=1×105   K2=1×109 反应的平衡常数K=________。 ③转化后的溶液通过反应 解吸释放CO2。向两份相同的转化后的溶液中分别加入等体积、等浓度的CoCl2和ZnCl2溶液，加入CoCl2溶液后释放CO2效果更好的原因是______。 (3)以过渡金属作催化剂，利用如图所示装置可实现“转化I”。 在金属催化剂表面发生*CO2→*C2H4转化的过程可能为*CO2→*COOH→*CO→*OCCO→*C2H4（★表示吸附在催化剂表面）。其中部分物种在催化剂表面的吸附构型如图1所示，反应历程中的相对能量如图2所示。与Cu催化剂相比，掺杂了Cs的Cu-Cs复合催化剂更有利于C2H4的形成，可能原因是复合催化剂可提供更多的活性位点、________。 【答案】(1)该反应的根据反应可知，该反应气体分子数减小，熵变小于零，因为焓变大于零，所以吉布斯自由能恒大于零，反应在任何温度都无法自发进行 (2) 1.0×10-17 等物质的量的可以和更多的配位，更有利于解吸反应正向进行，促进解吸 (3)使用Cu-Cs复合催化剂的活化能更低 【详解】（1）该反应的根据反应可知，该反应气体分子数减小，熵变小于零，因为焓变大于零，所以吉布斯自由能恒大于零，反应在任何温度都无法自发进行。 （2）①根据原子守恒，且X能解吸出CO2，判断X为碳酸氢根，结构式为； ②该反应的平衡常数为； ③加入溶液后释放效果更好的原因是：等物质的量的Co2+可以和更多的NH3配位，更有利于解吸反应正向进行，促进解吸。 （3）从图中可以看出复合催化剂可提供更多的活性位点，有利于等中间体的吸附，故掺杂了Cs的复合催化剂更有利于的形成，可能原因是：复合催化剂可提供更多的活性位点(复合催化剂更有利于等中间体的吸附)，且使用Cu-Cs复合催化剂的活化能更低，因此更有利于的形成； 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 化学平衡的移动 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2.从浓度、压强角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。 4.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 5.从温度、催化剂的角度分析对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 6.通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响。 7.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。 预习重点 1.浓度、压强变化对化学平衡的影响；判断浓度和压强改变后化学平衡移动的方向。 2.温度变化对化学平衡的影响；勒夏特列原理。 预习难点 1.化学平衡移动的分析方法。 2.温度、催化剂对化学平衡的影响；勒夏特列原理的理解和应用。 情｜境｜启｜思 当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再变化。但是，这种平衡是相对的、暂时的。如果我们改变反应的条件，如温度、压强、浓度等，平衡状态会昔生什么变化呢观察下图中的实验现象，思考当外界条件改变时，化学平衡会向哪个方向移动。 深｜研｜精｜炼 知识点01 浓度变化对化学平衡的影响 1.化学平衡的移动 (1)概念：从一个平衡状态变为另一个平衡状态，称为化学平衡的移动。化学平衡的移动，就是改变________，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程 (2)移动的原因：化学平衡状态是有条件的，当条件发生改变时，化学平衡可能发生移动。 (3)改变的外界条件通常是______、______和______。 (4)化学平衡移动的方向 条件改变 【特别提醒】 1.化学平衡移动的实质 (1)当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。 (2)实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变。 2.化学平衡移动的过程分析 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。 2.浓度变化对化学平衡移动的影响 (1)【实验探究】浓度变化对化学平衡移动的影响 实验原理 实验步骤 实验1　向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1 mol·L－1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化。 实验2　将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1 mol·L－1 HNO3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。 实验现象 实验1中溶液由______色变为______色，实验2中加入HNO3的试管中溶液由______色变为______色，另一份______ 实验结论 ______________c____________________________________________________________c________________________________________ (2)浓度变化对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向______方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向______方向移动。 【特别提醒】 (1)仅增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，化学平衡不移动。 (2)在溶液中进行的反应，改变未参加反应的离子的浓度，化学平衡不移动。 3.用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响 (1)浓度商： 对于可逆反应：aA+bBcC+dD，浓度商表示为：Qc= (2)以平衡常数的值为标准，可以通过比较浓度商与平衡常数的相对大小判断正在进行的可逆反应是否处于平衡状态，以及将向哪个方向进行最终建立新的平衡。 若Qc＞K，平衡向______方向移动； 若Qc＝K，体系处于______状态，平衡______； 若Qc＜K，平衡向______方向移动。 (3)浓度对化学平衡的影响规律的解释 ①Qc______，则Qc______K，平衡向______方向移动； ②Qc______，则Qc______K，平衡向______方向移动。 4.用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如图所示： 1t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正______v′逆，平衡向______方向移动。 2t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正______v′逆，平衡向______方向移动。 3t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆______v′正，平衡向______方向移动。 4t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆______v′正，平衡向______方向移动。 【特别提醒】(1)对平衡体系中的固体和纯液体，其浓度可看作常数，增大或减小固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。 (2)只要是增大浓度，不论是增大反应物的浓度，还是生成物的浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态的反应速率；减小浓度，新平衡状态下的反应速率一定小于原平衡状态的反应速率。 (3)反应物有两种或两种以上时，增加一种反应物的浓度，可提高另一种反应物的转化率，但是该物质本身的转化率降低。 【例1】 对于可逆反应，其他条件不变，增大反应物浓度，平衡会 A．不移动 B．向逆反应方向移动 C．无法判断 D．向正反应方向移动 【即练1】 一定温度下，体积为1 L的密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应：2NO(g)+C(s)CO(g)+N2O(g)，若2 mol NO与1 mol C反应达到平衡时，NO的转化率为50%且体系总压为p kPa，下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．该条件下加入足量的碳，NO的平衡转化率均为50%，与起始量无关 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的<0 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的CO与N2O，平衡不发生移动 【即练2】体积为的恒容密闭容器中充入和，在一定条件下发生反应： ，经，反应放出热量。下列叙述正确的是 A．，的平均反应速率 B．当键断裂的同时有键断裂，反应达到平衡状态 C．增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率 D．增大浓度可增大活化分子百分数，使反应速率增大 知识点02 压强变化对化学平衡的影响 1.压强变化对化学平衡的影响 (1)请分析讨论在恒温下，压缩容器的体积，增大压强，下列三个反应的浓度商Qc的变化和平衡移动的方向，填写下表： 化学反应 Qc值 变化 Qc与K 关系 平衡移动方向 N2O4(g)2NO2(g) ______ ________________________ ________ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ______ ________________________ ________ FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) ______ ________________________ ______ (2)压强变化对化学平衡的影响规律 对于可逆反应：aA(g)bB(g)　K＝，在其他条件不变的情况下 ①若a>b，增大压强，Qc______K，平衡向____________方向(________________的方向)移动。 ②若a＝b，改变反应体系的压强，Qc______K，平衡______移动。 ③若a<b，增大压强，Qc______K，平衡______方向(______________________的方向)移动。 2.用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①②所示： t1时刻，增大容器容积，压强______，v′正、v′逆均减小，v′逆减小幅度更大，则v′正______v′逆，平衡向______方向移动 t1时刻，缩小容器容积，压强______，v′正、v′逆均增大，v′逆增大幅度更大，则v′逆______v′正，平衡向______方向移动 (2)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强______，v′正、v′逆均增大，且v′正______v′逆，平衡不移动，如图中上线 t1时刻，若增大容器容积，压强______，v′正、v′逆均减小，且v′正______v′逆，平衡不移动，如图中下线 【特别提醒】压强改变的途径 (1)改变容器容积：在物质量不变的前提下，增大容器容积，相当于给反应体系减压，减小容器容积相当于给反应体系加压。 (2)同倍数改变气体物质的物质的量或浓度：恒温恒容时，若按起始投料比或反应过程中某时刻各气体物质的量(或浓度)之比充入气体物质，相当于给反应体系加压。 (3)没有特殊说明时，压强的改变往往默认为改变容器的容积实现。 【例2】 化学反应进行的方向和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题。下列有关化学反应进行的方向和限度的说法正确的是 A．，平衡时A的浓度等于0.5 ，其他条件不变，将容器体积扩大一倍，达到新的平衡后A的浓度变为0.3 ，则化学计量数：m+n<p B．一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒温下使其达到分解平衡： ，则的体积分数不变能作为平衡判断的依据 C．对于反应，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压，则A的体积分数不变 D．在常温下能自发进行，则该反应 【即练1】 下列实验装置能达到实验目的的是    A．用甲装置测定碘待测液中的含量 B．用乙装置比较和的溶解度大小 C．用丙装置蒸发溶液得到固体 D．用丁装置探究压强对化学平衡移动的影响 【即练2】一定温度下，向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应，改变起始的物质的量，测得的平衡体积分数变化如图所示，下列说法正确的是 A．a、b、c三点中，b点时的转化率最大 B．b→c平衡逆向移动，平衡体积分数减小 C．d点对应体系，v(正)>v(逆) D．a、b、c三点的反应速率： 知识点03 温度变化对化学平衡的影响 1.实验探究温度变化对化学平衡的影响 实验步骤 ①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体，加入浓盐酸使其全部溶解； ②加水至溶液呈紫色； ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈______；热水中试管内液体呈______，冰水中试管内液体呈______ 结论(平衡移动的方向) 室温平衡______，温度升高平衡向______方向移动(即吸热方向)，降低温度平衡向______方向移动(即放热方向) 2.温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是______，平衡移动方向是______方向。 (2)图②表示的温度变化是______，平衡移动方向是______方向。 (3)正反应是______热反应，逆反应是______热反应。 温度升高，平衡向________方向移动；温度降低，平衡向________方向移动。 3.温度变化对平衡常数的影响 (1)改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 化学平衡常数K1＝ ，升温化学平衡向逆向移动，K1______(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH______0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 化学平衡常数K2＝_ ，升温化学平衡向正向移动，K2______，ΔH______0。 (2)判断反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为______反应；K值减小→正反应为______反应。 ②降低温度：K值增大→正反应为______反应；K值减小→正反应为______反应。 【特别提醒】反应热与焓变概念辨析：△H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H 【例3】 捕集转化为合成气(CO和)，并将合成气转化为烃类、烃的含氧衍生物等高附加值化学品有利于实现碳循环利用。捕集发生的主要反应如下： ①   ②   向一定体积的反应容器中加入1 mol 和3 mol ，发生上述①②反应，不同温度下平衡组分物质的量分数如图所示。下列说法不正确的是 A．， B．高温有利于制备合成气 C．增大与的物质的量之比有助于碳捕集 D．超过700℃，温度上升，体系中的物质的量不再发生变化 【即练1】对于反应，下列图象正确的是 A． B． B． C． D． 【即练2】已知：反应，，为组分的物质的量分数。煤化工路线中利用合成气直接合成乙二醇，反应如下： 。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。下列说法正确的是 A．代表平衡转化率的曲线是 B．该反应的 C．D点对应体系的 D．、两点对应的体系 知识点04 勒夏特列原理（化学平衡移动原理） 1.化学平衡移动原理（勒夏特列原理） (1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强)，平衡将向着能够______这种改变的方向移动。 (2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能适用。 2.催化剂对化学平衡的影响 (1)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数______，则v′正______v′逆，平衡______移动。 (2)催化剂对化学平衡的影响规律： 当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的______，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的______。 【特别提醒】化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 3.勒夏特列原理的应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡______移动，提高____________的转化率 采用适当的催化剂 ____________ 在高压下进行反应 有利于平衡向______方向移动 在较高温度下进行反应 ____________同时提高催化剂的______ 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向______方向移动 4.探究外界条件变化化学平衡的影响 向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。 (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是________；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的浓度______原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是________；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的温度______原平衡时的温度。 (3)若增大压强，平衡移动的方向是________；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是______；但新平衡时的压强______原平衡时的压强。 【特别提醒】 1.化学平衡移动原理的正确理解 (1)勒夏特列原理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。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 (2)勒夏特列原理只适用于判断“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。 2.对化学平衡移动原理的适用范围 勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释。 ①使用催化剂不能使化学平衡发生移动； ②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动； ③发生的化学反应本身不是可逆反应； ④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。 【例4】 下列变化不能用勒夏特列平衡移动原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 B．打开汽水瓶，出现冒泡现象 C．光照新制的氯水，溶液的酸性增强 D．工业合成氨的反应，往往需要使用催化剂 【即练1】 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．配制FeCl2溶液后常加入适量铁粉 B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．工业合成氨采用400℃ ~ 500℃的高温条件 D．室温下，将H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡体系压缩体积后颜色加深 【即练2】下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．用排饱和溶液的方法收集 B．  ，为使氨的产率提高，理论上应采取高温高压措施 C．，工业上制备金属钾时将钾蒸气从反应体系中分离出来 D．室温下，将10 mL 的氨水加水稀释至100 mL后，测得其 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏盐城·期末）在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应： ① ② 在相同时间内，的转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图所示。 HCOOH的选择性。 下列叙述不正确的是 A．温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大 B．温度高于673K时，主要发生反应② C．平衡时，又充入和，再次达到平衡时，减少 D．673K下反应达到平衡时，、HCOOH、CO的浓度之比为 2．（24-25高二下·江苏徐州·阶段检测）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中滴加 KSCN 溶液后颜色变深 B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．工业合成氨采用的高温条件 D．，把装有的玻璃球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 3．（24-25高二上·江苏苏州·期末）下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．反应的（表示键能） B．将氨液化从体系中分离出去，有利于提高氨的产率 C．使用铁触媒作催化剂，降低了反应的焓变 D．反应在高温、高压条件下进行可提高的平衡转化率 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率 B．溴水中有化学平衡，当加入少量溶液后，溶液的颜色变浅 C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．对，达到平衡后，增大压强(压缩容器体积)可使颜色变深 5．（25-26高二上·江苏扬州·期中）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：           在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是 A．曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化 B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂 C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小 D．恒压、800K、条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值 6．（25-26高二下·江苏·阶段检测）利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   已知含碳产物选择性 在100 kPa下，密闭容器中与各1 mol发生反应。 反应物(、)的平衡转化率和、的择性随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A．曲线b表示的选择性逐渐增多 B．200℃平衡时，若压缩容器体积，达到新平衡时，浓度增大 C．600℃时，增大体系压强反应Ⅲ进行程度几乎不变 D．工业上制取宜采取：200℃以下的低温 7．（25-26高二下·江苏盐城·期中）与重整生成和CO的过程中发生的主要反应有： 反应I：   反应II：   在下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．升高温度反应I向正向移动，反应II向逆向移动，但反应速率都增大 B．由图推知，体系中可能存在反应 C．恒温下压缩反应体系，反应II平衡不发生移动 D．500~800℃间，改用选择性催化剂可以使两条曲线重合 8．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）利用作催化剂，可将废气中的转化为硫单质，涉及的反应主要有： 反应： 反应： 将的混合气体以一定流速通过反应管，其他条件不变，出口处的转化率及S的选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．低于300℃时，反应的速率大于反应 B．硫单质的产率随温度的升高而上升 C．300℃时，出口处的气体中的体积分数约为40% D．增大体系压强，S单质的平衡选择性减小 9．（25-26高二下·江苏无锡·期中）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能将工业废气中的高效转化为，原理示意图如下(已知：  )，下列说法不正确的是 A．温度升高时不利于被MOFs“固定” B．一定温度下，多孔材料“固定”，可增大的平衡常数 C．“固定”，促进平衡正向移动 D．加入和，发生化学反应方程式为：，可实现MOFs再生 10．（2021·江苏·模拟预测）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应I：   反应II：   反应III：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为 B．   C．图中曲线B表示的物质的量随温度的变化 D．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 二、解答题 11．（25-26高二上·江苏南通·期中）是应用广泛的重要化工原料，可用于合成(尿素)、等物质。 (1)合成氨。向2 L的密闭容器内投入和，以铁为催化剂，保持温度不变，充分反应达平衡时为0.6 mol。 ①下列描述可判断合成氨反应达到平衡状态的有_______(填字母)。 a．、之比维持1：3    b． c．混合气体的密度不再变化    d．混合气体的压强不再变化 ②相同温度下，若起始时向容器中充入、、，此时(正)_______(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (2)合成。 ①反应可用于工业制取。估算该反应的需要_______(填数字)种化学键的键能数据。 ②在结晶过程中会发生脱氨的副反应，反应历程如下： 反应Ⅰ：(快反应) 反应Ⅱ：(缩二脲)(慢反应) 在结晶过程中，反应I可快速到达平衡状态。实验表明，在合成尿素的体系中，越高，缩二脲生成速率越慢，其原因是_______。 ③我国科研工作者以污染物NO为氮源，用ZnO纳米片电催化与NO合成。电催化合成的原理如图所示。若电解2 min，电路中转移，用左室(含2L溶液)中生成的浓度变化表示的化学反应速率为_______，b电极附近产生的气体是_______(填化学式)。 (3)合成。氨催化氧化时会发生下列两个竞争反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容密闭容器中充入和，反应相同时间，测得、的物质的量与反应温度的关系如图所示。 ①A点对应的的转化率为_______。 ②以后，NO的物质的量下降的可能原因是_______。 12．（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）研究燃煤烟气中CO2的捕集和资源再利用技术对低碳经济有重大意义。 (1)利用反应CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)  ΔH=+14.9 KJ/mol，不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是________。 (2)利用氨水可捕集烟气中的CO2。捕集、再生过程中含碳物种的变化如图所示。 ①液相中H2NCOO-发生转化：H2NCOO-+H2OX+NH3。X的结构式为________。 ②已知：  K1=1×105   K2=1×109 反应的平衡常数K=________。 ③转化后的溶液通过反应 解吸释放CO2。向两份相同的转化后的溶液中分别加入等体积、等浓度的CoCl2和ZnCl2溶液，加入CoCl2溶液后释放CO2效果更好的原因是______。 (3)以过渡金属作催化剂，利用如图所示装置可实现“转化I”。 在金属催化剂表面发生*CO2→*C2H4转化的过程可能为*CO2→*COOH→*CO→*OCCO→*C2H4（★表示吸附在催化剂表面）。其中部分物种在催化剂表面的吸附构型如图1所示，反应历程中的相对能量如图2所示。与Cu催化剂相比，掺杂了Cs的Cu-Cs复合催化剂更有利于C2H4的形成，可能原因是复合催化剂可提供更多的活性位点、________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $