2.2 化学平衡（题型专练）化学人教版选择性必修1

第二节 化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 可逆反应与反应限度 题型02 化学平衡状态的特征和判断 题型03 化学平衡常数的计算与应用 题型04 化学平衡的影响因素 题型05 勒夏特列原理及其应用 题型06 化学平衡图像 题型07 化学平衡综合分析 ▌题型01 可逆反应与反应限度 对可逆反应的理解： ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都小于100%，即不能全部转化。 【典例1】在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 【变式1-1】下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是 A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．催化氧化反应中，只要足够多，的转化率就能达到100% C．恒温恒容密闭容器中，当压强不变时，反应一定达到平衡状态 D．某可逆反应，在给定条件下达平衡时，反应完成的程度达到最大 【变式1-2】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【变式1-3】在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 ▌题型02 化学平衡状态的特征和判断 一、化学平衡状态的特征 “逆”“等”“动”“定”“变” 逆——可逆反应 等——（逆） 动——化学平衡是一种动态平衡 定——反应物和生成物的百分含量保持不变 变——条件改变，化学平衡状态可能改变，建立新平衡 二、化学平衡状态的判定 （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。 【典例2】（25-26高二上·广东东莞·阶段练习）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ①；②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中氨气的体积分数不变；⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变 A．②③④ B．②③ C．①②③④⑤ D．②④⑤ 【变式2-1】在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 【变式2-2】（25-26高二上·湖南长沙·阶段检测）恒温条件下，用如图所示的50 mL注射器吸入和的混合气体，将细管端用橡胶塞封闭，注射器的活塞位于Ⅰ处(将此处的平衡标注为平衡Ⅰ)，然后把活塞拉到Ⅱ处(此处的平衡标注为平衡Ⅱ)，观察管内混合气体颜色的变化。下列说法错误的是 A．平衡Ⅱ时混合气体的平均相对分子质量比平衡Ⅰ大 B．把活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处，气体颜色先变浅后变深，最终颜色比拉动活塞之前浅 C．平衡Ⅱ时，与平衡Ⅰ时相等 D．实验结束后，可将注射器内气体注入NaOH溶液中吸收，防止污染空气 【变式2-3】50℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是 A．氮气的体积分数保持不变 B．氢气的物质的量浓度保持不变 C．单位时间内3molH—H断裂的同时有6mol的N—H断裂 D．容器内的气体总压强保持不变 ▌题型03 化学平衡常数的计算与应用 一、化学平衡常数的影响因素 （1）化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关； （2）正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大；温度降低，平衡常数减小；正反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小；温度降低，平衡常数增大。 （3）通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 （4）一般来说，K>105时，该反应就进行的基本完全。 二、化学平衡常数的应用 ①判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 ②判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 ③利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例3-1】（25-26高二上·广东·阶段检测）在某密闭容器中，充入一定量的CO和，发生反应  ，达到平衡后，在、、时刻改变某一外界条件(每次只改变一个条件)，反应速率随时间变化的曲线如图所示，a、b、c、d点对应的平衡常数最大的是 【典例3-2】已知反应：。 （1）此反应的平衡常数表达式为 。 （2）温度降低，则K (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）已知1100℃时，。若1100℃时测得，，此时该反应 (填“处于”或“不处于”)化学平衡状态，化学反应速率：正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。 【变式3-1】已知下列反应的平衡常数：①；②。则反应③的平衡常数是 A． B． C． D． 【变式3-2】（25-26高二上·甘肃武威·期末）在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，发生反应：  。增大SO2的浓度，平衡常数 A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 【变式3-3】（25-26高二上·广东佛山·期末）绝热恒容下发生反应：，测得、随时间变化如图。下列说法正确的是 A．该反应的 B．时， C．时，A的转化率最大 D．、时，反应平衡常数 【变式3-4】（25-26高二上·海南·期末）工业上制备水煤气的反应为，将足量的C(s)与加入1 L恒容密闭容器中，分别在不同温度下发生反应，达到平衡时的转化率与温度的变化关系如图所示。 下列有关说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为 B．该反应的 C．260℃时该反应的平衡常数为0.5 D．若改为恒压条件下进行反应，则与恒容条件相比，平衡时的转化率会减小 ▌题型04 化学平衡的影响因素 一、若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 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 向正反应方向移动 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(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 二、化学平衡移动的判断方法 （1）根据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 （2）根据v正、v逆的相对大小判断 ①若v正>v逆，平衡向正反应方向移动(注意v正增大，平衡不一定向正反应方向移动)； ②若v正<v逆，则平衡向逆反应方向移动； ③若v正＝v逆，则平衡不移动。 （3）根据平衡常数与浓度商的相对大小判断 ①若K>Q，则平衡向正反应方向移动； ②若K<Q，则平衡向逆反应方向移动； ③若K＝Q，则平衡不移动。 【典例4】（2026·湖北·二模）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 【变式4-1】（2026·江西南昌·一模）丙烷脱氢制丙烯是石油化工领域的重要反应，在恒容密闭容器中充入丙烷， 发生的主反应为  ， 副反应为C  。下列说法正确的是 A．若要提高丙烯的平衡产率，可以选择合适的催化剂 B．减少丙烷的充入量，可以提高丙烷的平衡转化率 C．当消耗2 mol丙烷时体系吸收的热量为204 kJ D．升高温度，两个反应的平衡常数均增大，且主反应速率增大幅度大于副反应 【变式4-2】（25-26高二上·辽宁朝阳·期末）一定温度下，在恒压密闭容器中发生某反应并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列情景与图像不符合的是 A．，t0时充入CO2 B．，t0时充入HI C．，t0时分离出NH3 D．，t0时充入NO2 【变式4-3】某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．增大c(X)，则c(Y)和K增大 ▌题型05 勒夏特列原理及其应用 一、对勒夏特列原理的理解 勒夏特列原理是对条件影响化学平衡的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的正确理解，其中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下。 ①若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50℃<t<80℃。 ②若对体系N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)加压，如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。高温、高压 催化剂 ③若增大平衡体系Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3中Fe3＋的浓度，如由0.01 mol/L增至0.02 mol/L，则在新平衡状态下，0.01 mol/L<c(Fe3＋)<0.02 mol/L。 注意：①勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简单地根据平衡移动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，才能根据平衡移动原理进行判断。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。高温、高压 催化剂 ②勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。 二、“惰性气体”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不变―→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→ (等效于减压) 注意：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。 【典例5-1】（25-26高二下·安徽六安·开学考试）1884年勒夏特列提出了平衡移动原理，下列现象或操作不能用该原理解释的是 A．配制FeCl2溶液后常加入适量铁粉 B．工业上选择高压条件合成氨，以提高原料的平衡转化率 C．向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液，溶液酸性增强 D．可用浓氨水和氢氧化钠固体反应制氨气 【典例5-2】某温度时，在密闭容器中发生反应：，达平衡后，将体积扩大至原来的两倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的0.65倍，下列叙述正确的是 A．平衡逆移 B．Z的体积分数一定变小 C． D．X的转化率变大 【变式5-1】（25-26高二上·广东河源·阶段练习）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液（氨气不挥发）后颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．对平衡体系增加压强使颜色变深 D．硫酸工业中，增大的浓度有利于提高的转化率 【变式5-2】（25-26高二上·江西·阶段检测）热碳酸钾水溶液被广泛应用到天然气、制氢等行业的脱碳工艺中用于吸收。下列说法错误的是 A．吸收阶段，通过提高温度提升反应速率 B．吸收后的溶液经过适当处理可恢复其吸收能力，再生处理的适宜条件为高温、高压 C．吸收原理为   D．作为吸收剂，碳酸盐等碱性溶液具有价格低廉、易于再生、稳定性好等优势 【变式5-3】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不正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向 溶液中入 H2SO4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 把恒温的平衡体系：2HI(g)的容器压缩到原来的一半 气体颜色变深 增大压强，平衡逆向移动 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2支装有1mL乙酸乙酯中分别加入1mL水和 H2SO4溶液，再同时进行水浴加热 上层液体，试管1几乎不变，试管2逐渐减少 使用合适的催化剂可提高反应速率 【变式5-4】两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)⇌NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)⇌Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)   p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强变大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 ▌题型06 化学平衡图像 【典例6】（25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测）是一种新型硝化剂，其反应方程式为。该反应在建立平衡或达到平衡时的图像如图所示，下列说法正确的是 A．由图甲可知，反应在时刻达到平衡 B．图乙中，，该反应 C．图丙中 D．图丁中，时表示恒温恒容条件下，向平衡体系中充入一定量的 【变式6-1】（25-26高二上·甘肃酒泉·期末）下列关于反应反应速率和化学平衡的图像分析正确的是 A．图1表明该反应的 B．图1中T1>T2 C．图2表明m+n<p+q D．图2中改变的条件可能是增大了B的浓度 【变式6-2】（25-26高二下·河南信阳·阶段检测）一定条件下，X(g)与Y(g)发生反应：。按向某恒压密闭容器中充入气体发生该反应，平衡时体系中X(g)的体积分数与a和温度T的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．点对应的平衡混合气体中 D．保持温度不变，点在加压后重新达到平衡时不变 【变式6-3】（25-26高二上·山东青岛·期末）甲烷重整反应为。密闭容器中充入1 mol CH4(g)与1 mol H2O(g)，固定平衡转化率为，，，探究温度与压强的关系如图。下列说法正确的是 A．平衡转化率： B．化学平衡常数： C．若，温度下 D．若，初始充入2 mol CH4与2 mol H2O，温度下平衡压强大于P2 ▌题型07 化学平衡综合分析 【典例7】（25-26高二上·河南三门峡·期末）“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。二甲醚(CH3OCH3)是一种洁净液体燃料，工业上可通过以下工艺合成： 反应ⅰ．甲醇的合成：   反应ⅱ．甲醇脱水：   反应ⅲ．逆水汽变换：   （1）合成二甲醚的总反应：  ___________。在一定条件下的密闭容器中，总反应达到平衡时要提高CO2的转化率，可以采取的措施是___________(填字母序号)。 A．加入催化剂  B．降低体系温度   C．增加CO2的浓度   D．分离出二甲醚 （2）在该条件下，若只发生反应ⅰ，各物质的起始浓度分别为c(CO2)=1.2 mol/L，c(H2)=2.4 mol/L，8 min后达到化学平衡状态，CO2的转化率为50%，则8 min内H2的平均反应速率为___________，平衡时CH3OH的体积分数为___________。 （3）向体积不变的密闭容器中充入n(CO2)：n(H2)=1：1的混合气体，仅发生反应ⅲ，下列有关该反应的叙述正确的是___________。 A．加入催化剂，正反应活化能增大，反应速率加快 B．若混合气体的密度保持不变，则表明反应达到平衡状态 C．反应过程中，CO2的转化率始终等于H2的转化率 D．升高温度，该反应的平衡常数增大 （4）在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图甲所示。分子筛膜能选择性分离H2O，该反应在无分子筛和有分子筛时甲醇的产率随温度的变化如图乙所示。 ①图甲中三条曲线趋于相等的原因是___________。 ②图乙中甲醇产率P点高于T点的原因为___________。 【变式7-1】（25-26高一下·辽宁朝阳·期中）如图，恒温容器中，发生工业合成氨正向或逆向反应，(单侧投料)，有关说法正确的是 A．体系起始与平衡压强比为 B．时， C．时，正反应速率大于逆反应速率 D．曲线表示的物质的量随时间的变化曲线 【变式7-2】（25-26高二上·广东茂名·阶段练习）氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一，请回答下列问题： （1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：    。已知部分反应如下： Ⅰ．    ； Ⅱ．    ； Ⅲ．    ； ① ； ②一定条件下，向2L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和1mol，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，5min后容器内总压强不再变化，容器中为0.1mol，为0.1mol，为0.3mol，5min内的平均反应速率 ，反应Ⅰ的平衡常数 (写出计算式)。 （2）氢气可以用于合成甲醇的反应为    ，在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示： ①已知，则 (填“>”“<”或“=”)0。 ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为 。 ③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施： 。 【变式7-3】（24-25高二下·广东东莞·阶段检测）氮氧化物的存在会破坏地球环境，人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。 （1）为减少汽车尾气中的排放，常采用(烃)催化还原消除氮氧化物污染。 如：①； ②； ③ 则_______。 （2）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少和的污染，其反应为。 ①在恒温恒容条件下，下列说法表明该反应达到平衡状态的是_______。(填选项) A．混合气体的密度保持不变 B．断裂1 mol同时形成4 mol C．当时，该反应处于平衡状态 ②向体积相等的甲、乙两个恒容容器中各充入1 mol和1 mol气体，分别在恒温和绝热条件下发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。 则容器_______(填“甲”或“乙”)在绝热条件下反应。 （3）温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中只充入气体发生反应：，实验测得：，，、为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 /mol 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50 ①从0～2s该反应的平均速率_______mol/(L·s)。 ②温度时，化学平衡常数_______。 ③化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是_______。若将容器的温度改变为时，平衡常数为，此时，则_______(填“>”、“<”或“=”)。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 可逆反应与反应限度 题型02 化学平衡状态的特征和判断 题型03 化学平衡常数的计算与应用 题型04 化学平衡的影响因素 题型05 勒夏特列原理及其应用 题型06 化学平衡图像 题型07 化学平衡综合分析 ▌题型01 可逆反应与反应限度 对可逆反应的理解： ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都小于100%，即不能全部转化。 【典例1】在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 【答案】A 【解析】A．平衡时所有物质的浓度均不再变化，包括C2H6，故A正确； B．虽然C2H6仍在分解，但其生成速率（来自逆反应）等于分解速率（来自正反应），浓度不再减少，故B错误； C．分解速率与生成速率相等，否则浓度会变化，无法维持平衡，故C错误； D．C2H4的生成速率等于其消耗速率（逆反应中转化为C2H6），浓度不再增加，故D错误； 故选A。 【变式1-1】下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是 A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．催化氧化反应中，只要足够多，的转化率就能达到100% C．恒温恒容密闭容器中，当压强不变时，反应一定达到平衡状态 D．某可逆反应，在给定条件下达平衡时，反应完成的程度达到最大 【答案】D 【解析】A．反应现象是否明显不仅与速率有关，还与是否有明显变化（如颜色、气体等）相关，并非所有反应速率快现象都明显，A错误； B．可逆反应存在化学平衡，转化率无法达到100%，即使O2过量也不能完全转化，B错误； C．反应的气体总物质的量不变，恒温恒容时压强始终不变，压强不变不能作为平衡标志，C错误； D．化学平衡时正逆反应速率相等，反应物转化率最大，完成程度达到该条件下的极限，D正确； 故选D。 【变式1-2】在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【答案】D 【分析】，该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c(SO2)＜0.4 mol/L，0＜c(O2)＜0.2 mol/L，0＜c(SO3)＜0.4 mol/L。 【解析】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误； B．根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8 mol/L时，0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L，故B错误； C．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故C错误； D． SO2为0.35mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确； 故答案为：D。 【变式1-3】在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 【答案】B 【解析】A项，开始反应时，反应物的浓度最大，生成物的浓度等于零，因此正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；B项，随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物浓度增大，但反应不可能进行彻底，因此正反应速率虽然减小，但不会变为零，错误；C项，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，当达到平衡时，正、逆反应速率相等且不变，正确；D项，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，最终正、逆反应速率相等且不变，正确。 ▌题型02 化学平衡状态的特征和判断 一、化学平衡状态的特征 “逆”“等”“动”“定”“变” 逆——可逆反应 等——（逆） 动——化学平衡是一种动态平衡 定——反应物和生成物的百分含量保持不变 变——条件改变，化学平衡状态可能改变，建立新平衡 二、化学平衡状态的判定 （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。 【典例2】（25-26高二上·广东东莞·阶段练习）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ①；②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中氨气的体积分数不变；⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变 A．②③④ B．②③ C．①②③④⑤ D．②④⑤ 【答案】B 【解析】1. 条件①：反应式中与的生成速率比为2:1（v()=2v()），但题目中写为2v()=v()，与正确比例相反，且未指明正逆反应方向，无法判断平衡，错误； 2． 条件②：反应生成气体（总物质的量增加），压强不变说明气体量不再变化，达到平衡，正确； 3． 条件③：固体分解为气体，气体质量增加，密度=，密度不变说明反应达到平衡，正确； 4． 条件④：与的物质的量比恒为2:1，体积分数始终为，无法判断平衡，错误； 5． 条件⑤：气体平均摩尔质量=，总质量与总物质的量始终成固定比例（），故平均摩尔质量恒定，即平均相对分子质量恒定，无法判断平衡，错误； 综上，有效条件为②③，故答案选B。 【变式2-1】在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 【答案】A 【解析】A．平衡时所有物质的浓度均不再变化，包括C2H6，故A正确；B．虽然C2H6仍在分解，但其生成速率（来自逆反应）等于分解速率（来自正反应），浓度不再减少，故B错误；C．分解速率与生成速率相等，否则浓度会变化，无法维持平衡，故C错误；D．C2H4的生成速率等于其消耗速率（逆反应中转化为C2H6），浓度不再增加，故D错误；故选A。 【变式2-2】（25-26高二上·湖南长沙·阶段检测）恒温条件下，用如图所示的50 mL注射器吸入和的混合气体，将细管端用橡胶塞封闭，注射器的活塞位于Ⅰ处(将此处的平衡标注为平衡Ⅰ)，然后把活塞拉到Ⅱ处(此处的平衡标注为平衡Ⅱ)，观察管内混合气体颜色的变化。下列说法错误的是 A．平衡Ⅱ时混合气体的平均相对分子质量比平衡Ⅰ大 B．把活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处，气体颜色先变浅后变深，最终颜色比拉动活塞之前浅 C．平衡Ⅱ时，与平衡Ⅰ时相等 D．实验结束后，可将注射器内气体注入NaOH溶液中吸收，防止污染空气 【答案】A 【分析】发生的反应为：。 【解析】A．活塞位于Ⅱ处时注射器内压强较小，平衡向生成的方向移动，气体分子数变多，混合气体的平均相对分子质量比Ⅰ处小，A错误； B．把活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处，由于体积增大，气体浓度减小，气体颜色先变浅，随后由于平衡向生成的方向移动，颜色有所加深，最终依然比Ⅰ处浅，B正确； C．发生的反应为：，为该反应的平衡常数，温度没有发生改变，故不变，C正确； D．可以与NaOH溶液反应，故可用NaOH溶液吸收注射器内气体，D正确； 故选A。 【变式2-3】50℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是 A．氮气的体积分数保持不变 B．氢气的物质的量浓度保持不变 C．单位时间内3molH—H断裂的同时有6mol的N—H断裂 D．容器内的气体总压强保持不变 【答案】A 【解析】A．，氮气的体积分数，不会随反应而变化，则氮气的体积分数保持不变的状态不一定是平衡状态，选项A选；B．氢气的物质的量分数保持不变，则各组分的物质的量浓度不变，是平衡的特征，选项B不选；C．单位时间内3molH—H断裂的同时有6mol的N—H断裂，即消耗3molH2的同时消耗6molNH3，由于消耗3molH2的同时生成6molNH3，说明此时正反应速率等于逆反应速率，该反应达到平衡状态，选项C不选；D．反应前后气体分子总数、气体压强会发生变化，所以体系的压强不变的状态是平衡状态，选项D不选；答案选A。 ▌题型03 化学平衡常数的计算与应用 一、化学平衡常数的影响因素 （1）化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关； （2）正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大；温度降低，平衡常数减小；正反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小；温度降低，平衡常数增大。 （3）通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 （4）一般来说，K>105时，该反应就进行的基本完全。 二、化学平衡常数的应用 ①判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 ②判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 ③利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例3-1】（25-26高二上·广东·阶段检测）在某密闭容器中，充入一定量的CO和，发生反应  ，达到平衡后，在、、时刻改变某一外界条件(每次只改变一个条件)，反应速率随时间变化的曲线如图所示，a、b、c、d点对应的平衡常数最大的是 【答案】A 【解析】正反应是体积减小的放热反应，时刻反应速率均增大，逆反应速率增大程度更大，平衡向逆反应方向移动，所以t1时刻改变的条件只能是升高温度，反应再次达到平衡时：； 时刻正逆反应速率均增大，但增大程度一样，说明改变的条件是加入适宜催化剂，平衡常数不变：； 时刻正逆反应速率均减小，正反应速率减小的程度更大，平衡向逆反应方向进行，结合反应特点改变的条件只能是扩大容器体积减小压强，温度不变平衡常数不变：。 综上所述，a点对应的平衡常数最大，A项符合题意。 【典例3-2】已知反应：。 （1）此反应的平衡常数表达式为 。 （2）温度降低，则K (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）已知1100℃时，。若1100℃时测得，，此时该反应 (填“处于”或“不处于”)化学平衡状态，化学反应速率：正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。 【答案】（1） （2）减小 （3）不处于 < 【解析】（1）反应的平衡常数表达式为：； （2） 该反应为吸热反应，温度降低，平衡逆向移动，K减小； （3）1100℃时，，此反应不处于平衡状态，逆向移动，故正反应速率<逆反应速率。 【变式3-1】已知下列反应的平衡常数：①；②。则反应③的平衡常数是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=， S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=， 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==； 答案选D。 【变式3-2】（25-26高二上·甘肃武威·期末）在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，发生反应：  。增大SO2的浓度，平衡常数 A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 【答案】C 【解析】平衡常数表达式 仅取决于温度，与反应物浓度、压强、催化剂等因素无关。增大 浓度会使平衡向右移动，但温度不变，故 不变。故答案选C。 【变式3-3】（25-26高二上·广东佛山·期末）绝热恒容下发生反应：，测得、随时间变化如图。下列说法正确的是 A．该反应的 B．时， C．时，A的转化率最大 D．、时，反应平衡常数 【答案】A 【解析】A．反应开始至t1，反应速率加快，说明容器内温度升高，则该反应放热， ，故A正确；     B．根据图示，时，，故B错误； C．时，，反应仍正向进行，A的转化率没有达到最大值，故C错误；     D．根据以上分析，正反应放热，时的温度小于时，升高温度平衡逆向移动，反应平衡常数，故D错误； 选A。 【变式3-4】（25-26高二上·海南·期末）工业上制备水煤气的反应为，将足量的C(s)与加入1 L恒容密闭容器中，分别在不同温度下发生反应，达到平衡时的转化率与温度的变化关系如图所示。 下列有关说法正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为 B．该反应的 C．260℃时该反应的平衡常数为0.5 D．若改为恒压条件下进行反应，则与恒容条件相比，平衡时的转化率会减小 【答案】BC 【解析】A．该反应的平衡常数表达式为，A错误； B．由图可知，升高温度，的平衡转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应是吸热反应即，B正确； C．由图可知，260℃时的平衡转化率为50%，则：，平衡时H2O、H2、CO浓度分别为0.5 mol/L、0.5 mol/L、0.5 mol/L，平衡常数，C正确； D．反应气体分子数增大，恒压时相当于维持压强不变，体积可变，若恒压：反应向右进行时，体积增大，为了维持压强，体系会进一步让反应正向移动，因此平衡时的转化率增大，D错误； 故答案选BC。 ▌题型04 化学平衡的影响因素 一、若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 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 向正反应方向移动 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(对于有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 二、化学平衡移动的判断方法 （1）根据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 （2）根据v正、v逆的相对大小判断 ①若v正>v逆，平衡向正反应方向移动(注意v正增大，平衡不一定向正反应方向移动)； ②若v正<v逆，则平衡向逆反应方向移动； ③若v正＝v逆，则平衡不移动。 （3）根据平衡常数与浓度商的相对大小判断 ①若K>Q，则平衡向正反应方向移动； ②若K<Q，则平衡向逆反应方向移动； ③若K＝Q，则平衡不移动。 【典例4】（2026·湖北·二模）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 【解析】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。 【变式4-1】（2026·江西南昌·一模）丙烷脱氢制丙烯是石油化工领域的重要反应，在恒容密闭容器中充入丙烷， 发生的主反应为  ， 副反应为C  。下列说法正确的是 A．若要提高丙烯的平衡产率，可以选择合适的催化剂 B．减少丙烷的充入量，可以提高丙烷的平衡转化率 C．当消耗2 mol丙烷时体系吸收的热量为204 kJ D．升高温度，两个反应的平衡常数均增大，且主反应速率增大幅度大于副反应 【答案】B 【解析】A．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，无法提高丙烯的平衡产率，A错误； B．恒容容器中减少丙烷的充入量，丙烷的浓度降低，平衡向正反应方向移动，丙烷的平衡转化率提高，B正确； C．参与主、副反应的丙烷的物质的量未知，无法计算消耗丙烷时体系吸收的热量，C错误； D．两个反应均为吸热反应，升高温度平衡常数均增大，但反应速率的增大幅度由活化能决定，题目未给出两个反应的活化能，无法判断主反应速率增大幅度更大，D错误； 故选B。 【变式4-2】（25-26高二上·辽宁朝阳·期末）一定温度下，在恒压密闭容器中发生某反应并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列情景与图像不符合的是 A．，t0时充入CO2 B．，t0时充入HI C．，t0时分离出NH3 D．，t0时充入NO2 【答案】B 【分析】图像中时刻改变条件后：正反应速率和逆反应速率均突变（排除浓度渐变的情况），且 v正＇＞v逆＇，平衡正向移动，容器为恒压体系，充入气体或分离气体会改变体积，进而改变浓度。 【解析】A．，时充入，恒压下充入，容器体积增大，浓度增大， 正反应速率突变增大，浓度减小，逆反应速率突变减小，满足 v正＇＞v逆＇，平衡正向移动，符合图像，故A正确； B．，时充入，恒压下充入，容器体积增大，浓度增大，逆反应速率突变增大，、浓度减小，正反应速率突变减小，此时v逆＇>v正＇，平衡逆向移动，不符合图像，故B错误； C．，时分离出，恒压下分离，容器体积减小，浓度减小，逆反应速率突变减小，、浓度增大，正反应速率突变增大，满足 v正＇＞v逆＇，平衡正向移动，符合图像，故C正确； D．，时充入，恒压下充入，容器体积增大，浓度增大，正反应速率突变增大，浓度减小，逆反应速率突变减小，满足 v正＇＞v逆＇，平衡正向移动，符合图像，故D正确； 故答案选B。 【变式4-3】某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．增大c(X)，则c(Y)和K增大 【答案】A 【解析】A．平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值，则该反应的化学方程式为，故A正确； B．该反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，故B错误； C．正反应为吸热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，所以降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率减小，故C错误； D．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，增大X的浓度，平衡向逆反应方向移动，Y的浓度减小，平衡常数不变，故D错误； 故选A。 ▌题型05 勒夏特列原理及其应用 一、对勒夏特列原理的理解 勒夏特列原理是对条件影响化学平衡的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的正确理解，其中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下。 ①若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50℃<t<80℃。 ②若对体系N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)加压，如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。高温、高压 催化剂 ③若增大平衡体系Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3中Fe3＋的浓度，如由0.01 mol/L增至0.02 mol/L，则在新平衡状态下，0.01 mol/L<c(Fe3＋)<0.02 mol/L。 注意：①勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简单地根据平衡移动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，才能根据平衡移动原理进行判断。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。高温、高压 催化剂 ②勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。 二、“惰性气体”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不变―→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→ (等效于减压) 注意：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。 【典例5-1】（25-26高二下·安徽六安·开学考试）1884年勒夏特列提出了平衡移动原理，下列现象或操作不能用该原理解释的是 A．配制FeCl2溶液后常加入适量铁粉 B．工业上选择高压条件合成氨，以提高原料的平衡转化率 C．向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液，溶液酸性增强 D．可用浓氨水和氢氧化钠固体反应制氨气 【答案】A 【解析】A．加入铁粉防止亚铁离子氧化涉及氧化还原反应，该反应不可逆，不属于化学平衡，因此不能用该原理解释，故A符合题意； B．合成氨反应为气体分子数减小的可逆平衡，增大压力使平衡正向移动，提高转化率，符合原理，故B不符合题意； C．H2S电离平衡中，加入CuSO4生成CuS沉淀，减少S2-浓度，平衡正向移动，H+浓度增加，符合原理，故C不符合题意； D．氨水平衡中，加入NaOH增加OH-浓度，平衡逆向移动，释放NH3，符合原理，故D不符合题意； 故选A。 【典例5-2】某温度时，在密闭容器中发生反应：，达平衡后，将体积扩大至原来的两倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的0.65倍，下列叙述正确的是 A．平衡逆移 B．Z的体积分数一定变小 C． D．X的转化率变大 【答案】D 【分析】在密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)+dW(g)，达平衡后，将体积扩大至原来的两倍，若平衡不移动，只考虑体积改变，W浓度应为原来的0.5倍，但达到新平衡时，W的浓度为原平衡的0.65倍，说明平衡正向移动，据此解题。 【解析】A．根据分析，平衡正向移动，A错误；B．达平衡后，将体积扩大至原来的两倍，平衡正向移动，平衡向气体体积增大的方向移动，达到新平衡时，n(Z)增大，但体系总的物质的量也增大，则Z的体积分数可能不变，B错误；C．将体积扩大至原来的两倍，各组分浓度减小，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，根据分析，平衡正向移动，则(a+b)<(c+d)，C错误；D．根据分析，平衡正向移动，则X的转化率变大，D正确；故选D。 【变式5-1】（25-26高二上·广东河源·阶段练习）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液（氨气不挥发）后颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．对平衡体系增加压强使颜色变深 D．硫酸工业中，增大的浓度有利于提高的转化率 【答案】C 【解析】A．氨水受热促进解离，浓度增大，颜色变深，可用勒夏特列原理解释，A正确； B．开启啤酒瓶后压强降低，逸出，平衡向气体体积增大的方向移动，可用勒夏特列原理解释，B正确； C．反应前后气体物质的量相等，加压仅增大各物质浓度但平衡不移动，颜色变深是浓度变化而非平衡移动导致，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．增大浓度使平衡向生成方向移动，提高转化率，可用勒夏特列原理解释，D正确； 故答案选C。 【变式5-2】（25-26高二上·江西·阶段检测）热碳酸钾水溶液被广泛应用到天然气、制氢等行业的脱碳工艺中用于吸收。下列说法错误的是 A．吸收阶段，通过提高温度提升反应速率 B．吸收后的溶液经过适当处理可恢复其吸收能力，再生处理的适宜条件为高温、高压 C．吸收原理为   D．作为吸收剂，碳酸盐等碱性溶液具有价格低廉、易于再生、稳定性好等优势 【答案】B 【解析】A．升高温度可以提高所有反应的反应速率，因此吸收阶段升温可提升反应速率，A正确； B．已知吸收反应为：正反应是气体分子数减少的放热反应，再生是让平衡逆向移动，重新生成可吸收的，逆向是吸热反应，且生成气体（气体分子数增多），因此促进逆向再生需要高温、低压，高压会使平衡正向移动，不利于再生，B错误； C．碳酸钾溶液吸收的原理就是反应生成碳酸氢钾，反应放热，描述符合实际，C正确； D．碳酸盐来源广、价格低廉，本身性质稳定，吸收后加热分解即可再生，符合工业应用的优势，D正确； 故选B。 【变式5-3】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不正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向 溶液中入 H2SO4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 把恒温的平衡体系：2HI(g)的容器压缩到原来的一半 气体颜色变深 增大压强，平衡逆向移动 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2支装有1mL乙酸乙酯中分别加入1mL水和 H2SO4溶液，再同时进行水浴加热 上层液体，试管1几乎不变，试管2逐渐减少 使用合适的催化剂可提高反应速率 【答案】B 【解析】A．向溶液中加入H2SO4，H+浓度增大，使平衡正向移动，黄色溶液变橙色，现象和结论均正确，A正确； B．反应的气体总物质的量不变，压缩容器体积导致I2浓度增大，颜色变深，但平衡不移动，B错误； C．反应为放热反应，升温后颜色变深说明平衡逆向移动（吸热方向），C正确； D．向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol/L H2SO4溶液，水浴加热，上层液体逐渐减少，说明酯的水解反应中，H2SO4作为催化剂加速乙酸乙酯水解，D正确； 故选B。 【变式5-4】两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)⇌NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)⇌Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)   p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强变大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】A．对于反应2平衡体系，2种等量气体总压强为4×103Pa，，其平衡常数：，A正确；B．刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误；C．，，，总压强：，C正确；D．达平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确；答案选B。 ▌题型06 化学平衡图像 【典例6】（25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测）是一种新型硝化剂，其反应方程式为。该反应在建立平衡或达到平衡时的图像如图所示，下列说法正确的是 A．由图甲可知，反应在时刻达到平衡 B．图乙中，，该反应 C．图丙中 D．图丁中，时表示恒温恒容条件下，向平衡体系中充入一定量的 【答案】C 【解析】A．图甲可知，时刻后各物质浓度均在改变，未达到平衡，A不符合题意； B．可由图中斜率判断出，随温度升高，在减小，说明升温平衡逆移，因此该反应是放热反应，，B不符合题意； C．在等温条件下，该反应达到平衡后，减小压强平衡正移，则转化率增大，故，C符合题意； D．恒温恒容条件下加入，增大，但瞬间不变，D不符合题意； 故选C。 【变式6-1】（25-26高二上·甘肃酒泉·期末）下列关于反应反应速率和化学平衡的图像分析正确的是 A．图1表明该反应的 B．图1中T1>T2 C．图2表明m+n<p+q D．图2中改变的条件可能是增大了B的浓度 【答案】B 【解析】A．图1根据先拐先平，数值大可知，由此可知温度越高，C的体积分数越小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A错误； B．图1根据先拐先平，数值大可知，B正确； C．由图2可知t1正逆反应速率瞬间增大，且正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，平衡正向移动，说明平衡时增大压强，平衡正向移动，该反应，C错误； D．由图2可知t1正逆反应速率瞬间增大，且正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，平衡正向移动，说明平衡时增大压强引起的平衡正向移动，不是增大B的浓度引起的，D错误； 故答案选B。 【变式6-2】（25-26高二下·河南信阳·阶段检测）一定条件下，X(g)与Y(g)发生反应：。按向某恒压密闭容器中充入气体发生该反应，平衡时体系中X(g)的体积分数与a和温度T的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．点对应的平衡混合气体中 D．保持温度不变，点在加压后重新达到平衡时不变 【答案】B 【分析】由图可知，投料比a值相同时，升高温度， X的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，该反应是焓变大于0的吸热反应；由方程式可知，该反应是气体体积不变的反应，投料比a值增大相当于增大X的浓度，平衡向正反应方向移动，但X的转化率减小，则温度一定时，a值越大，平衡时X的体积分数越大；由图可知， 温度一定时，a为x、1、y时，X的体积分数依次减小，则a值的大小顺序为：y <1< x。 【解析】A．由分析可知，反应是焓变大于0的吸热反应，A正确； B．由分析可知，a值的大小顺序为：y <1< x，B错误； C．由图可知，A点的a值为1，说明X和Y的起始物质的量相等；由方程式可知，X和Y的化学计量数都为1，则平衡时，X和Y的转化率相等，所以平衡混合气体中，C正确； D．由方程式可知，该反应是气体体积不变的反应，则保持温度不变，点在加压后，平衡不移动，X的体积分数不变，D正确； 故选B。 【变式6-3】（25-26高二上·山东青岛·期末）甲烷重整反应为。密闭容器中充入1 mol CH4(g)与1 mol H2O(g)，固定平衡转化率为，，，探究温度与压强的关系如图。下列说法正确的是 A．平衡转化率： B．化学平衡常数： C．若，温度下 D．若，初始充入2 mol CH4与2 mol H2O，温度下平衡压强大于P2 【答案】C 【解析】A．已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，当温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，因此平衡转化率的大小顺序为α1＜α2＜α3，A错误； B．升高温度，平衡向着吸热的方向移动，结合图示可知，升高温度，反应物的转化率增大，因此该反应正向是一个吸热反应；对于吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值增大；结合图示可知T(M )＜T(N )=T(Q)，则K(M)＜K(N)=K(Q)，B错误； C．已知起始时，n(CH4)=1mol，n(H2O)=1mol，若α1=50%，则△(CH4)=1mol×50%=0.5mol，则有三段式： 此时气体的总物质的量为3mol，结合图示可知，T1温度下对应总压强为P1，则Kp===，C正确； D．由C可知，温度下密闭容器中充入1 mol CH4(g)与1 mol H2O(g)，若，Kp===，若α1=50%，起始时，n(CH4)=2mol，n(H2O)=2mol，则△(CH4)=2mol×50%=1mol，则有三段式： 此时气体的总物质的量为6mol，平衡常数只与温度有关，温度不变时，平衡常数不变，假设再次达到平衡时，体系的压强为P，则有Kp====，P=P2，D错误， 故答案选C。 ▌题型07 化学平衡综合分析 【典例7】（25-26高二上·河南三门峡·期末）“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。二甲醚(CH3OCH3)是一种洁净液体燃料，工业上可通过以下工艺合成： 反应ⅰ．甲醇的合成：   反应ⅱ．甲醇脱水：   反应ⅲ．逆水汽变换：   （1）合成二甲醚的总反应：  ___________。在一定条件下的密闭容器中，总反应达到平衡时要提高CO2的转化率，可以采取的措施是___________(填字母序号)。 A．加入催化剂  B．降低体系温度   C．增加CO2的浓度   D．分离出二甲醚 （2）在该条件下，若只发生反应ⅰ，各物质的起始浓度分别为c(CO2)=1.2 mol/L，c(H2)=2.4 mol/L，8 min后达到化学平衡状态，CO2的转化率为50%，则8 min内H2的平均反应速率为___________，平衡时CH3OH的体积分数为___________。 （3）向体积不变的密闭容器中充入n(CO2)：n(H2)=1：1的混合气体，仅发生反应ⅲ，下列有关该反应的叙述正确的是___________。 A．加入催化剂，正反应活化能增大，反应速率加快 B．若混合气体的密度保持不变，则表明反应达到平衡状态 C．反应过程中，CO2的转化率始终等于H2的转化率 D．升高温度，该反应的平衡常数增大 （4）在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图甲所示。分子筛膜能选择性分离H2O，该反应在无分子筛和有分子筛时甲醇的产率随温度的变化如图乙所示。 ①图甲中三条曲线趋于相等的原因是___________。 ②图乙中甲醇产率P点高于T点的原因为___________。 【答案】（1）-122.7 BD （2） 25% （3）CD （4）达到一定温度后，以反应ⅲ为主，反应ⅲ反应前后气体分子数不变，压强的改变对CO2的平衡转化率无影响 分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，H2O(g)浓度降低，有利于反应正向进行，甲醇产率升高 【解析】（1）根据盖斯定律，总反应 = 反应ⅰ + 反应ⅱ，计算得。 要提高转化率需使平衡正向移动： A．催化剂不改变平衡，A错误； B．总反应放热，降低温度平衡正向移动，转化率变大，B正确； C．增加浓度，自身转化率降低，C错误； D．分离出二甲醚，平衡正向移动，转化率提高，D正确； 故选BD； （2）根据已知信息：转化浓度，则，平衡时，平均速率。 平衡时总浓度为，浓度为，体积分数为； （3）A．催化剂降低活化能从而使反应速率加快，A错误； B．恒容密闭容器中，全气体反应的密度始终不变，不能判断平衡，B错误； C．起始投料比，反应消耗比也为，转化率始终相等，C正确； D．反应ⅲ是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，D正确； 故选CD； （4）① 温度较高时，温度对平衡移动的影响占主导，达到一定温度后，以反应ⅲ为主，反应ⅲ反应前后气体分子数不变，压强的改变对CO2的平衡转化率无影响； ② 相同温度下，分子筛膜可选择性分离出生成物，使合成甲醇的平衡正向移动，因此甲醇产率P点高于T点（合理即可）。 【变式7-1】（25-26高一下·辽宁朝阳·期中）如图，恒温容器中，发生工业合成氨正向或逆向反应，(单侧投料)，有关说法正确的是 A．体系起始与平衡压强比为 B．时， C．时，正反应速率大于逆反应速率 D．曲线表示的物质的量随时间的变化曲线 【答案】A 【分析】由图可知，反应开始到平衡，，，，符合和系数比，即曲线A表示的物质的量随时间的变化曲线，曲线B表示的物质的量随时间的变化曲线，该反应为单侧投料。 【解析】A．恒温恒容下，压强之比等于总物质的量之比。起始总物质的量为（只有），反应开始到平衡，，列三段式：，可知平衡时气体总物质的量，因此起始压强:平衡压强，A正确； B．达到平衡，的平均反应速率，B错误； C．3 min时反应未达到平衡，仍向分解（合成氨的逆反应）方向进行，因此逆反应速率大于正反应速率，C错误； D．由分析可知，曲线A表示的物质的量随时间的变化曲线，D错误； 故选A。 【变式7-2】（25-26高二上·广东茂名·阶段练习）氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一，请回答下列问题： （1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：    。已知部分反应如下： Ⅰ．    ； Ⅱ．    ； Ⅲ．    ； ① ； ②一定条件下，向2L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和1mol，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，5min后容器内总压强不再变化，容器中为0.1mol，为0.1mol，为0.3mol，5min内的平均反应速率 ，反应Ⅰ的平衡常数 (写出计算式)。 （2）氢气可以用于合成甲醇的反应为    ，在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示： ①已知，则 (填“>”“<”或“=”)0。 ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为 。 ③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施： 。 【答案】（1）+226.73kJ/mol 0.07mol/(L·min) （2）＜ 一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高 增大压强 【解析】（1）①由盖斯定律可知，； ②当容器内总压强不再变化时可知反应达到平衡，反应前气体只有，反应后气体有、、、， 根据氢原子守恒，平衡时，则5min内消耗的为，则5 min内的平均反应速率；反应Ⅰ的平衡常数； （2）①已知，由图可知温度越高的平衡转化率越低，所以反应为放热反应，； ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高； ③可同时提高反应速率和平衡转化率的措施为加压。 【变式7-3】（24-25高二下·广东东莞·阶段检测）氮氧化物的存在会破坏地球环境，人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。 （1）为减少汽车尾气中的排放，常采用(烃)催化还原消除氮氧化物污染。 如：①； ②； ③ 则_______。 （2）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少和的污染，其反应为。 ①在恒温恒容条件下，下列说法表明该反应达到平衡状态的是_______。(填选项) A．混合气体的密度保持不变 B．断裂1 mol同时形成4 mol C．当时，该反应处于平衡状态 ②向体积相等的甲、乙两个恒容容器中各充入1 mol和1 mol气体，分别在恒温和绝热条件下发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。 则容器_______(填“甲”或“乙”)在绝热条件下反应。 （3）温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中只充入气体发生反应：，实验测得：，，、为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 /mol 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50 ①从0～2s该反应的平均速率_______mol/(L·s)。 ②温度时，化学平衡常数_______。 ③化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是_______。若将容器的温度改变为时，平衡常数为，此时，则_______(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（1） （2）B 甲 （3）0.0875 8 < 【解析】（1）由盖斯定律可得反应①+反应②=2×反应③，，答案为或；； ； （2）①A．恒温恒容条件下，反应体系气体总质量、容器体积均不变，混合气体密度始终不变，不能判断平衡，A不符合题意； B．断裂1 mol表示逆反应，消耗1 mol，同时形成4 mol表示正反应，生成2 mol，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B符合题意； C．仅为浓度相等，不能说明浓度保持不变，无法判断反应是否达到平衡，C不符合题意； 答案选B； ②反应，正反应放热，在绝热条件下，反应放热使容器内温度升高，压强增大，且温度升高，反应平衡向吸热反应方向（逆反应）移动，平衡压强高于恒温容器，图像中甲平衡后压强更大，压强变化先增大后减小，符合绝热条件下的压强变化，所以，容器甲是在绝热条件下反应的，答案为甲； （3）① 0~2s内，，反应速率； ②由表格可知，4s后，的物质的量保持不变，反应达到平衡，根据反应可得容器内、、，，答案为8； ③反应平衡时，，由、、，可得、，则平衡常数，答案为； 温度变为T2，，则，，反应平衡逆向移动，由可知，正反应为放热反应，根据平衡移动原理，升高温度，反应平衡向吸热反应方向移动，所以，，答案为＜。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 化学平衡（题型突破·举一反三） ▌题型01 可逆反应与反应限度 【典例1】A 【变式1-1】D 【变式1-2】D 【变式1-3】B ▌题型02 化学平衡状态的特征和判断 【典例2】B 【变式2-1】A 【变式2-2】A 【变式2-3】A ▌题型03 化学平衡常数的计算与应用 【典例3-1】A 【典例3-2】（1） （2）减小 （3）不处于 < 【变式3-1】D 【变式3-2】C 【变式3-3】A 【变式3-4】BC ▌题型04 化学平衡的影响因素 【典例4】B 【变式4-1】B 【变式4-2】B 【变式4-3】A ▌题型05 勒夏特列原理及其应用 【典例5-1】A 【典例5-2】D 【变式5-1】C 【变式5-2】B 【变式5-3】B 【变式5-4】B ▌题型06 化学平衡图像 【典例6】C 【变式6-1】B 【变式6-2】B 【变式6-3】C ▌题型07 化学平衡综合分析 【典例7】（1）-122.7 BD （2） 25% （3）CD （4）达到一定温度后，以反应ⅲ为主，反应ⅲ反应前后气体分子数不变，压强的改变对CO2的平衡转化率无影响 分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，H2O(g)浓度降低，有利于反应正向进行，甲醇产率升高 【变式7-1】A 【变式7-2】（1）+226.73kJ/mol 0.07mol/(L·min) （2）＜ 一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高 增大压强 【变式7-3】（1） （2）B 甲 （3）0.0875 8 < / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $