2.2 化学平衡（8大题型，举一反三题型专练，江苏专用）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 可逆反应与化学平衡状态 题型02 化学平衡状态的判断依据 题型03 化学平衡常数及其影响因素 题型04 化学平衡移动方向的判断 题型05 化学平衡的影响因素 题型06 勒夏特列原理及其应用 题型07 化学平衡的有关计算 题型08 化学平衡相关图像 ▌题型01 可逆反应与化学平衡状态 一、可逆反应 1、可逆反应的定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应； 2、可逆反应方程式中，用“”代替“”。 3、可逆反应的特点： 双向性：正、逆方向进行； 双同性：正、逆反应是在相同条件下，同时进行； 共存性：反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 二、化学平衡状态 1、化学平衡的定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物和生成物的浓度均不再随时间而改变，这种状态称之为化学平衡状态； 2、化学平衡状态的建立： (1)向体系内充入一定量的反应物，反应刚开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为0，逆反应速率为0； (2)随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大； (3)当正反应速率 = 逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。如下图，t1时刻后，反应达到平衡状态。 【典例1】（2025高二上·江苏泰州·学业考试）对于放热反应，下列说法正确的是 A．升高温度，增大，减小 B．减小的浓度，能加快化学反应速率 C．选择合适的催化剂，能加快化学反应速率 D．反应达到化学平衡时，能全部转化为 【变式1-1】（25-26高二上·江苏扬州·期中）和反应生成和的化学方程式为，下列关于该反应的说法不正确的是 A．合适的催化剂能加快反应速率 B．达到化学平衡时，能全部转化为 C．增大的浓度能加快化学反应速率 D．适当升高温度会加快化学反应速率 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）将气体和。充入密闭容器中，初始浓度均为，反应后生成，平衡时测得，则的分子式可表示为 A． B． C． D．XY 【变式1-3】（25-26高二上·江苏苏州·月考）把气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是 A．的生成速率小于其分解速率 B．的生成速率等于其分解速率 C．的生成速率大于其分解速率 D．无法判断的生成速率与分解速率的相对大小 ▌题型02 化学平衡状态的判断依据 1.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 2.化学平衡状态的判断依据 (1)动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 (2)静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 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。 【注意】以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， 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 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 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 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 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 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) 不一定平衡 ②m＋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(其他条件不变) 平衡 【典例2】（24-25高二上·江苏镇江·期中）一定条件下，将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应，下列不能说明反应达平衡状态的是 A． B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO体积分数比保持不变 D．NO2的浓度保持不变 【变式2-1】（24-25高二上·江苏连云港·月考）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 【变式2-2】（24-25高二上·江苏启东·月考）可逆反应：。在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成2n mol NO②容器内总压强不再变化③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1④混合气体的密度不再改变⑤混合气体的颜色不再改变⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥ 【变式2-3】（24-25高二上·江苏南京·期中）恒温恒容下可逆反应达到平衡的标志是 A．C的生成速率是A的消耗速率的2倍 B．A、B、C的浓度不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．A、B、C的分子数之比为 ▌题型03 化学平衡常数及其影响因素 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：Kc 2.表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：Kc＝（固体和液体不列入平衡常数表达式） （3）单位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b） （4）平衡常数与书写方式的关系 ①正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝1 ②化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍 ③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 ④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ ⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ 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 4.影响因素 （1）内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的温度，升高温度。 5.浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q越大，反应逆向进行的程度越大 （3）应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞Kc，反应逆向进行，v正＜v逆 ②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正＝v逆 ③Q＜Kc，反应正向进行，v正＞v逆 6．三种平衡常数 a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) (1)浓度平衡常数：Kc＝ ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 (2)压强平衡常数：Kp＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝(P1+P2+P3+…)× ③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算 (3)物质的量分数平衡常数：Kx＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②物质的量分数：xi＝ 7.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】（24-25高二上·江苏常州·期中）下列关于可逆反应和化学平衡的说法，正确的是 A．催化剂可以改变某确定温度下某反应的平衡常数 B．温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素 C．工业合成氨选择较高的温度是为了增大反应的平衡常数 D．增大反应物浓度一定能增大反应速率 【变式3-1】（24-25高二上·江苏南京·期中）水煤气变换反应  △H<0是目前大规模制氢的方法之一，其他条件不变，相同时间内，向该反应体系中投入一定量的CaO时，的体积分数如图所示。下列关于水煤气变换反应的说法正确的是 A．该反应的平衡常数 B．升高温度，该反应的K值增大 C．一定温度下，增大或选用高效催化剂，均能提高CO平衡转化率 D．等质量的纳米CaO表面积更大，吸收更多，体积分数更大 【变式3-2】（25-26高二上·浙江宁波·期中）在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数和温度的关系如下表所示： ℃ 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法错误的是 A．该反应化学平衡常数的表达式 B．该反应为吸热反应 C．某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：，试判此时的温度为830℃ D．700℃下，测得某容器中、、CO、浓度均为则此时 【变式3-3】（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) ▌题型04 化学平衡移动方向的判断 1.化学平衡的移动：在一定条件下，当可逆反应达到平衡后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态，这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 2.化学平衡的移动方向的判断 (1)依据化学反应速率的相对大小判断 平衡被破坏后，当正 >逆时，平衡向 正反应 方向移动；当正 < 逆时，平衡向 逆反应 方向移动； (2)应用浓度商判断 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。 【典例4】（24-25高二上·江苏镇江·月考）下列说法正确的是 A．反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达平衡后，增大压强，平衡移动使颜色变深 B．反应2NO2(g)N2O4(g)达平衡后，恒温恒压条件下充入惰性气体，平衡向左移动，到达新平衡时混合气体的颜色比条件改变前深 C．反应2X(g)＋Y(s)Z(s)达平衡后，恒温恒容条件下充入X(g)，平衡向右移动，到达新平衡时气体X浓度不变 D．反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达平衡后，恒温恒容条件下充入HCl(g)，平衡不移动 【变式4-1】（25-26高二上·河北唐山·期末）在一密闭容器中，反应达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，M的浓度变为原来的60%，下列说法正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．物质M的转化率变小 C．反应的平衡常数变大 D．a、b的大小关系是：a<b 【变式4-2】（25-26高二上·安徽合肥·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，发生反应：，达到平衡时。平衡时，下列叙述正确的是 A．充入惰性气体，平衡逆向移动 B．平衡时， C．加入适量高效催化剂，的平衡转化率增大 D．再充入和，达到新平衡时， 【变式4-3】（25-26高二上·北京·阶段检测）下列关于平衡常数的说法中不正确的是 A．化学平衡常数是温度常数，与浓度、压强的变化无关 B．一般来说，平衡常数值越大，则反应进行的程度越高 C．对于正反应吸热的反应，温度越高，平衡常数值越小 D．合成氨反应，若向容器中通入和，此时浓度商，反应向正反应方向进行 ▌题型05 化学平衡的影响因素 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 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 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”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 (2)同等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。 (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―→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压) 【典例5】（25-26高二上·安徽安庆·期末）氨是国民经济基础。在恒容密闭容器中充入N2和H2合成NH3，其他条件不变，只改变下列一种条件，不能提高合成氨反应速率，也不能改变N2转化率的是 A．升高温度 B．加入催化剂 C．充入少量氩气 D．增大N2物质的量 【变式5-1】（25-26高二上·安徽滁州·期末）反应  达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A．降低温度 B．增加ZnO的用量 C．增大压强 D．使用高效催化剂 【变式5-2】（25-26高二上·河南三门峡·期末）CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：  。现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气转化率的是 ①选用适当的催化剂  ②提高装置温度  ③增大装置的压强  ④装置中放入碱石灰 A．①②③ B．①③④ C．③④ D．②④ 【变式5-3】（25-26高二下·甘肃平凉·期末）对于合成氨反应：，下列措施不能增大氮气平衡转化率的是 A．压缩反应体系的容积 B．使用高效催化剂 C．将氨气液化分离 D．降低反应体系温度 ▌题型06 勒夏特列原理及其应用 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。 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)，非平衡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“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 (4)减弱的方向：平衡移动的方向就是"对抗"外界改变的方向。 3.适用范围： (1)勒夏特列原理适用于所有动态平衡体系：化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡、络合平衡等。 (2)只适用于改变一个条件的情况，多个条件同时改变需综合分析。 4.工业生产中的应用：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)合成氨工业： ①高压：平衡正向移动，提高氨的产率； ②适当温度：兼顾速率和平衡（催化剂活性温度）； ③及时分离氨：减小生成物浓度，平衡正向移动； ④氮气氢气循环使用：提高原料利用率。 (2)硫酸工业（SO2催化氧化）： ①过量空气：增大O2浓度，提高SO2转化率； ②常压：常压下转化率已很高，加压不经济； ③适当温度：兼顾速率和催化剂活性。 5.不能用勒夏特列原理解释的情况 (1)催化剂不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释； (2)反应前后气体体积不变的反应，改变压强平衡不移动； (3)改变固体或纯液体的量，平衡不移动； (4)存在多个条件同时改变的复杂情况。 【典例6】（25-26高二下·江苏盐城·阶段检测）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 【变式6-1】（25-26高二上·四川内江·期末）下列事实不能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．合成氨时采用铁触媒作反应催化剂 C．Na与KCl共融制备K： D．向含有的红色溶液中加适量铁粉并振荡，溶液红色变浅 【变式6-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业制取金属钾的反应为，将钾蒸气从混合物中分离出来，有利于提高反应物的转化率 B．用饱和碳酸氢钠溶液除去中混有的HCl C．CO中毒后，需经过多次高压氧舱治疗[，表示血红蛋白］ D．一定温度下密闭容器中发生，平衡时B浓度为0.5 mol/L，将容器缩小为原来体积的一半，平衡时测得B的浓度1.0 mol/L 【变式6-3】（25-26高二下·陕西汉中·阶段检测）勒夏特列原理又称平衡移动原理。下列现象不能用该原理解释的是 A．夏天打开汽水瓶盖时汽水中产生大量气泡 B．往新制氯水中加入适量碳酸钙固体可以增强漂白能力 C．由H2(g) 、I2(g)、HI(g) 组成的平衡体系加压后颜色变深 D．FeCl3溶液和KSCN溶液反应达到平衡后，加入少量铁粉，红色变浅 ▌题型07 化学平衡的有关计算 1.解题模型 (1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x； (2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量三者的关系，代入未知数确定平衡体系中的各物质的起始量、变化量、平衡量并按三段式列式； (3)解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率和平衡常数等，求出题目答案。 2.“三段式”法思维建模 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 (1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 (2)明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 (3)计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数：K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 【典例7】（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）某温度下，将和充入体积为的密闭容器中，发生反应： ，后达到平衡，测得A的浓度为·L-1，B的浓度为·L-1。下列说法错误的是 A． B．前 5 min 内，v(A)=·L-1·min-1 C．平衡时，C的浓度为·L-1 D．该温度下，反应的平衡常数K=2.5 【变式7-1】（25-26高二上·湖北十堰·期末）二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol，4mm达到平面，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法正确的是 A．0-4min，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ的平衡常数 C．反应Ⅱ中的转化率为60% D．平衡时压强与初始压强的比为15：7 【变式7-2】（25-26高二上·河南·阶段检测）450℃时，向某恒容密闭容器中充入1mol/L SO2(g)、0.6mol/L O2(g)，控制适当条件使其发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应在5s时达到平衡且此时体系内c(SO2)=c(O2)。下列分析错误的是 A．SO2的平衡转化率为80% B．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 C．向平衡体系中充入0.4mol/L SO3(g)和0.3mol/L O2(g)后，容器中V正< V逆 D．该反应的平衡常数为80 【变式7-3】（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中发生反应： ，反应过程中X的物质的量随时间变化如下表所示： 时间/min 0 2 4 6 8 2.0 1.2 0.8 0.5 0.5 下列说法正确的是 A．0~内，v(Y)=·L-1·min-1 B．时，反应达到平衡状态 C．时，向容器中再充入，平衡逆向移动 D．该温度下，反应的平衡常数 ▌题型08 化学平衡相关图像 一、转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 1.识图 (1)横坐标：时间；纵坐标：反应物转化率α、物质百分含量。 (2)曲线出现平台（数值恒定）→反应达到化学平衡。 (3)多条曲线对比，依靠先拐先平，数值大原则判断温度、压强相对大小。 2.规律：“先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。 ③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。 【重要变换提醒】纵坐标含义不同，结论相反 ①纵坐标 =反应物转化率：转化率上升→平衡正向移动； ②纵坐标 =反应物百分含量：含量上升→平衡逆向移动。 3.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法 [以mA(g)＋nB(g)pC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] ①图甲(αA-t)：中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图乙(αA-t)：中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。 ③丙图：曲线a先拐点，平衡平台相同，a使用催化剂。 4.解题两步法 (1)看拐点（定条件大小）,利用 “先拐先平数值大” 判断：T2>T1、p1>p2； (2)看平台高低（判平衡移动）,对比平衡时纵坐标数值，结合勒夏特列原理推导： ①温度维度：升温，观察转化率变化，判断反应吸热/放热； ②压强维度：加压，观察转化率变化，判断气体计量数大小关系。 二、恒温线或恒压线图像 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。 1.识图 (1)横坐标：温度T或压强p；纵坐标：平衡转化率α、平衡浓度c。 (2)多条曲线：恒温线（同一温度，不同压强）、恒压线（同一压强，不同温度）。 (3)图像案例分析 ①图①α-T多条压强曲线,p1>p2>p3 a.恒温下,压强越大,反应物转化率越高加压平衡正向移动,正反应气体分子数减小； b.同压强下,升温转化率降低→升温平衡逆向移动,正反应放热ΔH<0。 ②图②c-p多条温度曲线,T1>T2 恒压下,温度越高,平衡浓度越大→升温平衡逆向移动,正反应放热H<0。 【名师点睛】解答此类图像问题，往往可作分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线——恒压线或恒温线，然后进行定一议二，从而可解决问题。 2.规律： (1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的系数的大小关系。如乙中任取两条压强曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，甲中任取一曲线，也能得出结论。 (2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。 3.解题方法：定一议二作垂直横轴的辅助虚线，固定一个变量（温度 / 压强不变），只讨论另一个变量改变带来的平衡移动。 (1)恒温（固定T），改变压强：对比同温度下不同压强对应的纵坐标，判断气体计量数关系； (2)恒压（固定p），改变温度：对比同压强下不同温度对应的纵坐标，判断反应热效应。 4.解题步骤 (1)分清坐标轴含义与曲线类型（恒温线/恒压线）； (2)画竖线，固定单一条件，落实定一议二； (3)观察纵坐标变化趋势，判断平衡移动方向； (4)利用勒夏特列原理，推导焓变、气体计量数大小关系。 三、转化率—时间—温度(或压强)图像 已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明] 1.识图 (1)横坐标：时间t；纵坐标：反应物平衡转化率αA。 (2)曲线出现水平平台：反应达到化学平衡；多条曲线对比，使用先拐先平，数值大法则。 (3)图像分析(反应：aA(g)+bB(g)=cC(g) ①甲图(αA-t,温度曲线T1、T2)：T2先拐点→T2>T1；升温(T1→T2),平衡转化率降低→升温平衡逆向移动，正反应放热△H<0。 ②乙图(αA-t,压强曲线P1、P2)：p1先拐点→p1>p2；加压(p2→p1),平衡转化率升高→加压平衡正向移动，a+b>c。 ③丙图(曲线a、b)：a先拐点，平衡平台高度一致；速率加快、平衡不移动→a使用催化剂。 2.规律：先拐先平，数值大 拐点越早，达平衡耗时越短，反应速率越快： (1)温度维度：先出现拐点⇒温度更高； (2)压强维度：先出现拐点⇒压强更大； (3)催化剂：曲线先拐点，平衡平台高度不变（只加快速率，不改变平衡限度）。 3.解题两步流程 (1)看拐点：运用先拐先平数值大，判断温度/压强相对大小； (2)看平台：对比平衡转化率高低，结合勒夏特列原理，判断热效应、气体计量数关系。 四、几种特殊平衡图像 1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 以化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 (1)图像特征：曲线存在唯一拐点M ①M点含义：体系恰好达到化学平衡； ②M点左侧：反应正向进行，v正>v逆，尚未平衡； ③M点右侧：温度改变，平衡发生移动，可用勒夏特列原理判断焓变。 (2)规律：升温，反应物A%上升、生成物 C%下降⇒平衡逆向移动，正反应△H<0。 2.化学平衡曲线外的非平衡点分析 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， (1)曲线上所有点(L):平衡点,v正=v逆； (2)曲线上方E点：A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>v逆； (3)曲线下方F点：A%小于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向逆反应方向移动才能达到平衡状态，所以，反应物百分含量<平衡含量,反应逆向建立平衡,v正<v逆。 3.投料比与转化率或产率相关图像 (1)在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。 (2)实例分析：在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2＋O2SO3，原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m＝]不同时，SO2的平衡转化率与温度(t)的关系如图所示： ①同温同压下：m越大(SO2占比越高),α(SO2)越小； ②结论：m1>m2>m3； ③工业启示：增大廉价反应物(O2)比例，提高昂贵原料(SO2)转化率。 【典例8】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）下列叙述与图对应的是     A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 【变式8-1】（25-26高二下·江苏徐州·开学考试）已知：  ，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（     ） A．容器内压强不变，表明反应达到平衡 B．时改变的条件：向容器中加入C C．时改变的条件：升高温度 D．平衡常数K： 【变式8-2】（25-26高二下·江苏盐城·期末）甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为 ① ② 在装有催化剂的密闭容器中，、时，若仅考虑上述反应，平衡时转化率和CO转化率随温度的变化如图所示。 CO转换率 下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．曲线a表示平衡时转化率随温度的变化 C．850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的少 D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，产量越高 【变式8-3】（25-26高二上·江苏南通·期末）甲醇水蒸气重整法可获得，主要反应为         在一定条件下，向密闭容器中充入和的混合气体，反应相同时间，测得不同温度下，的转化率与的选择性[]如图所示(曲线为选择性)。下列说法正确的是 A．给定条件下，的选择性随温度升高而减小 B．范围内，随着温度的升高的浓度逐渐减小 C．保持温度恒定，增加可使与的转化率达到相等 D．其他条件不变，升高容器温度，的平衡产率下降 / 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 $可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第二节化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 可逆反应与化学平衡状态 三典例精析 【典例1】C 举一反王 【变式11】B 【变式12】A 【变式13】A 题型02化学平衡状态的判断依据 典例精析 【典例2】C 举一反三 【变式2-1】A 【变式2-2】A 【变式2-3】B 题型03化学平常数及其影响因素 典例精析 【典例3】B 举一反三 【变式3-1】D 【变式3-2】D 【变式3-3】C 题型04化学平移动方向的判断 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 三典例精析 【典例4】C 举一反三 【变式41】B 【变式42】D 【变式43】C 题型05化学平的影响因奏 典例精析 【典例5】C E 举一反三 【变式51】A 【变式52】C 【变式53】B 题型06勒夏特列原理及其应用 典例精析 【典例6】B 三举一反目 【变式6-1】B 【变式6-2】D 【变式6-3】C 题型07化学平的有送计算 三 典例精析 【典例7】C 举一反三 【变式7-1】B 2/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式72】C 【变式7-3】B 题型08化学平相送图像 典例精析 【典例8】B 举一反三 【变式81】B 【变式8-2】D 【变式83】C 3/3 第二节 化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 可逆反应与化学平衡状态 题型02 化学平衡状态的判断依据 题型03 化学平衡常数及其影响因素 题型04 化学平衡移动方向的判断 题型05 化学平衡的影响因素 题型06 勒夏特列原理及其应用 题型07 化学平衡的有关计算 题型08 化学平衡相关图像 ▌题型01 可逆反应与化学平衡状态 一、可逆反应 1、可逆反应的定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应； 2、可逆反应方程式中，用“”代替“”。 3、可逆反应的特点： 双向性：正、逆方向进行； 双同性：正、逆反应是在相同条件下，同时进行； 共存性：反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 二、化学平衡状态 1、化学平衡的定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物和生成物的浓度均不再随时间而改变，这种状态称之为化学平衡状态； 2、化学平衡状态的建立： (1)向体系内充入一定量的反应物，反应刚开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为0，逆反应速率为0； (2)随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大； (3)当正反应速率 = 逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。如下图，t1时刻后，反应达到平衡状态。 【典例1】（2025高二上·江苏泰州·学业考试）对于放热反应，下列说法正确的是 A．升高温度，增大，减小 B．减小的浓度，能加快化学反应速率 C．选择合适的催化剂，能加快化学反应速率 D．反应达到化学平衡时，能全部转化为 【答案】C 【解析】A．升高温度时，正反应速率和逆反应速率都会增大，A错误；B．减小的浓度，会使反应速率减小，B错误；C．合适的催化剂通过降低反应的活化能，加快化学反应速率，C正确；D．该反应是可逆反应，反应物和生成物会同时存在于体系中，因此不可能全部转化为，D错误；故答案选C。 【变式1-1】（25-26高二上·江苏扬州·期中）和反应生成和的化学方程式为，下列关于该反应的说法不正确的是 A．合适的催化剂能加快反应速率 B．达到化学平衡时，能全部转化为 C．增大的浓度能加快化学反应速率 D．适当升高温度会加快化学反应速率 【答案】B 【解析】A．合适的催化剂能降低反应的活化能，加快正、逆反应速率，A项正确；B．可逆反应达到平衡时各物质浓度不再变化，但反应物不可能完全转化为生成物，B项错误；C．增大反应物CO2的浓度，可以增大活化分子数目，加快化学反应速率，C项正确；D．升温使活化分子增多，有效碰撞增多，反应速率加快，D项正确；答案选B。 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）将气体和。充入密闭容器中，初始浓度均为，反应后生成，平衡时测得，则的分子式可表示为 A． B． C． D．XY 【答案】A 【解析】反应初始至平衡时，，，，浓度的变化量之比等于化学计量数之比，，因此该反应的化学方程式为，根据原子守恒，Z的化学式为Y2X3；故A正确。 【变式1-3】（25-26高二上·江苏苏州·月考）把气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是 A．的生成速率小于其分解速率 B．的生成速率等于其分解速率 C．的生成速率大于其分解速率 D．无法判断的生成速率与分解速率的相对大小 【答案】A 【解析】把气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应，在反应趋向平衡状态的过程中，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，的生成速率小于其分解速率，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故选A。 ▌题型02 化学平衡状态的判断依据 1.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 2.化学平衡状态的判断依据 (1)动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 (2)静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 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。 【注意】以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， 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 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 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 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 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 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) 不一定平衡 ②m＋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(其他条件不变) 平衡 【典例2】（24-25高二上·江苏镇江·期中）一定条件下，将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应，下列不能说明反应达平衡状态的是 A． B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO体积分数比保持不变 D．NO2的浓度保持不变 【答案】C 【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【解析】A．，说明该反应达到平衡状态，故A不选；B．当体系的颜色不再发生改变时，二氧化氮的浓度不再发生变化，所以能说明达到平衡状态，故B不选；C．SO3和NO体积分数比一直保持不变，故该反应不一定达到平衡状态，故C选；D．当该反应达到平衡状态时，各物质的量浓度不变，NO2的浓度保持不变能说明达到平衡状态，故D不选；故选C。 【变式2-1】（24-25高二上·江苏连云港·月考）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。 【变式2-2】（24-25高二上·江苏启东·月考）可逆反应：。在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成2n mol NO②容器内总压强不再变化③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1④混合气体的密度不再改变⑤混合气体的颜色不再改变⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥ 【答案】A 【解析】①单位时间内生成的同时生成，都代表正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，①错误；②该反应的反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量发生变化，容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态，②正确；③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1时不一定是平衡状态，③错误；④无论反应是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，④错误；⑤混合气体的颜色不再改变，说明气体的浓度不变，能说明反应达到平衡状态，⑤正确；⑥该反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量一直变化，混合气体质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量一直在变，当其不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑥正确；则正确的有②⑤⑥；故选A。 【变式2-3】（24-25高二上·江苏南京·期中）恒温恒容下可逆反应达到平衡的标志是 A．C的生成速率是A的消耗速率的2倍 B．A、B、C的浓度不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．A、B、C的分子数之比为 【答案】B 【解析】A．都为正反应速率，不能说明反应达到平衡，A错误；B．各物质的浓度不变，可以说明反应达到平衡，B正确；C．混合气体总质量不变，容器的体积不变，则密度始终不变，混合气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡，C错误；D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度不再改变，则不能说明反应达到平衡，D错误；故选B。 ▌题型03 化学平衡常数及其影响因素 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：Kc 2.表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：Kc＝（固体和液体不列入平衡常数表达式） （3）单位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b） （4）平衡常数与书写方式的关系 ①正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝1 ②化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍 ③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 ④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ ⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ 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 4.影响因素 （1）内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的温度，升高温度。 5.浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q越大，反应逆向进行的程度越大 （3）应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞Kc，反应逆向进行，v正＜v逆 ②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正＝v逆 ③Q＜Kc，反应正向进行，v正＞v逆 6．三种平衡常数 a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) (1)浓度平衡常数：Kc＝ ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 (2)压强平衡常数：Kp＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝(P1+P2+P3+…)× ③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算 (3)物质的量分数平衡常数：Kx＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②物质的量分数：xi＝ 7.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】（24-25高二上·江苏常州·期中）下列关于可逆反应和化学平衡的说法，正确的是 A．催化剂可以改变某确定温度下某反应的平衡常数 B．温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素 C．工业合成氨选择较高的温度是为了增大反应的平衡常数 D．增大反应物浓度一定能增大反应速率 【答案】B 【解析】A．化学平衡常数只受温度的影响，催化剂不能改变某确定温度下某反应的平衡常数，A错误；B．平衡常数的大小反映了反应进行的程度，平衡常数越大，表明反应越彻底，温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素，B正确；C．工业合成氨的反应是一个放热反应，升高温度会减小平衡常数K值，选择较高的温度进行合成氨反应是因为：催化剂活性较高，化学反应速率较快，C错误；D．反应速率与反应物浓度的关系可以通过反应级数来描述，反应级数可以是正数、0或负数，只有在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度才会增大反应速率，D错误；故选B。 【变式3-1】（24-25高二上·江苏南京·期中）水煤气变换反应  △H<0是目前大规模制氢的方法之一，其他条件不变，相同时间内，向该反应体系中投入一定量的CaO时，的体积分数如图所示。下列关于水煤气变换反应的说法正确的是 A．该反应的平衡常数 B．升高温度，该反应的K值增大 C．一定温度下，增大或选用高效催化剂，均能提高CO平衡转化率 D．等质量的纳米CaO表面积更大，吸收更多，体积分数更大 【答案】D 【解析】A．水煤气变换反应平衡常数，A错误；B．水煤气变换反应的△H<0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的K值减小，B错误；C．增大可提高CO的平衡转化率，但催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，不能提高CO平衡转化率，C错误；D．由图可知，CaO颗粒直径越小，表面积越大，吸收越多，平衡正向进行的程度越大，体积分数更大，D正确；故选D。 【变式3-2】（25-26高二上·浙江宁波·期中）在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数和温度的关系如下表所示： ℃ 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法错误的是 A．该反应化学平衡常数的表达式 B．该反应为吸热反应 C．某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：，试判此时的温度为830℃ D．700℃下，测得某容器中、、CO、浓度均为则此时 【答案】D 【解析】A．平衡常数表达式为生成物浓度幂的乘积除以反应物浓度幂的乘积，与反应式对应，A正确；B．K随温度升高而增大，说明升温促进正反应，反应吸热，B正确；C．当时，K=1.0，对应表格中830℃，C正确；D．700℃时K=0.6，此时浓度商Q=1.0＞K，反应逆向进行，，D错误；故选D。 【变式3-3】（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 【答案】C 【解析】A．该反应平衡常数应为，A错误；B．该反应生成物包含气态，平衡常数应为，B错误；C．和均为固体，固体物质不写入平衡常数表达式，因此平衡常数为，C正确；D．为纯液体，纯液体不写入平衡常数表达式，平衡常数应为，D错误；故选C。 ▌题型04 化学平衡移动方向的判断 1.化学平衡的移动：在一定条件下，当可逆反应达到平衡后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态，这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 2.化学平衡的移动方向的判断 (1)依据化学反应速率的相对大小判断 平衡被破坏后，当正 >逆时，平衡向 正反应 方向移动；当正 < 逆时，平衡向 逆反应 方向移动； (2)应用浓度商判断 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。 【典例4】（24-25高二上·江苏镇江·月考）下列说法正确的是 A．反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达平衡后，增大压强，平衡移动使颜色变深 B．反应2NO2(g)N2O4(g)达平衡后，恒温恒压条件下充入惰性气体，平衡向左移动，到达新平衡时混合气体的颜色比条件改变前深 C．反应2X(g)＋Y(s)Z(s)达平衡后，恒温恒容条件下充入X(g)，平衡向右移动，到达新平衡时气体X浓度不变 D．反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达平衡后，恒温恒容条件下充入HCl(g)，平衡不移动 【答案】C 【解析】A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，A项错误；B．反应2NO2(g)N2O4(g)达平衡后，恒温恒压条件下充入惰性气体，相当于减小压强、增大体积，平衡向左移动，由于体积的增大超过NO2物质的量的增大，到达新平衡时混合气体的颜色比条件改变前浅，B项错误；C．反应2X(g)＋Y(s)Z(s)达平衡后，恒温恒容条件下充入X(g)，增大反应物浓度，平衡向右移动，到达新平衡时温度不变，平衡常数K=不变，则气体X浓度不变，C项正确；D．反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达平衡后，恒温恒容条件下充入HCl(g)，HCl与NH3化合成NH4Cl，NH3的浓度减小，平衡正向移动，D项错误；答案选C。 【变式4-1】（25-26高二上·河北唐山·期末）在一密闭容器中，反应达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，M的浓度变为原来的60%，下列说法正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．物质M的转化率变小 C．反应的平衡常数变大 D．a、b的大小关系是：a<b 【答案】B 【分析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，M的浓度应为原来的50%，实际达到新平衡时M的浓度为原来的60%，说明平衡向逆反应方向移动，减小压强平衡向气体总物质的量增大的方向移动，因此逆反应为气体分子数增大的方向，即，平衡常数仅与温度有关，温度不变则平衡常数不变。 【解析】A．体积加倍后M实际浓度大于平衡不移动时的浓度，平衡向逆反应方向移动，A错误；B．平衡逆向移动，消耗的M的量减少，M的转化率变小，B正确；C．平衡常数仅与温度有关，温度不变，反应的平衡常数不变，C错误；D．减小压强平衡向气体分子数增大的方向移动，平衡逆向移动说明逆反应气体分子数更大，即，D错误；故选B。 【变式4-2】（25-26高二上·安徽合肥·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，发生反应：，达到平衡时。平衡时，下列叙述正确的是 A．充入惰性气体，平衡逆向移动 B．平衡时， C．加入适量高效催化剂，的平衡转化率增大 D．再充入和，达到新平衡时， 【答案】D 【分析】容器体积为1 L，初始时，，。设平衡时转化的浓度为x，列出三段式：，已知平衡时，即，解得。因此：平衡时，，。 【解析】A．充入惰性气体，恒容条件下各反应物浓度不变，平衡不移动，A错误；B．根据平衡时，计算得，而非，B错误；C．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态和转化率，C错误；D．再充入和后，体系总压增大，反应正向移动（气体分子数减少），列三段式得：，因为温度不变，则K不变，有，解得，新平衡时，D正确；故选D。 【变式4-3】（25-26高二上·北京·阶段检测）下列关于平衡常数的说法中不正确的是 A．化学平衡常数是温度常数，与浓度、压强的变化无关 B．一般来说，平衡常数值越大，则反应进行的程度越高 C．对于正反应吸热的反应，温度越高，平衡常数值越小 D．合成氨反应，若向容器中通入和，此时浓度商，反应向正反应方向进行 【答案】C 【解析】A．平衡常数K仅由温度决定，浓度或压强变化会改变反应方向，但不改变K值，A正确；B．K值越大，生成物浓度占比越高，反应进行越彻底，即反应完成度越高，B正确；C．正反应是吸热的反应，温度升高会使平衡正向移动，生成物浓度增加，K值增大，C错误；D．通入和，则反应物浓度增加，浓度商会小于K，说明反应向正反应方向进行，D正确；故答案选C。 ▌题型05 化学平衡的影响因素 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 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 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”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 (2)同等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。 (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―→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压) 【典例5】（25-26高二上·安徽安庆·期末）氨是国民经济基础。在恒容密闭容器中充入N2和H2合成NH3，其他条件不变，只改变下列一种条件，不能提高合成氨反应速率，也不能改变N2转化率的是 A．升高温度 B．加入催化剂 C．充入少量氩气 D．增大N2物质的量 【答案】C 【分析】本题考查合成氨反应（）在恒容密闭容器中条件变化对反应速率和N2转化率的影响解题需结合反应速率理论和化学平衡移动原理（勒夏特列原理）。 【解析】A．温度升高会加快分子运动，提高反应速率；反应放热，平衡逆向移动，N2转化率降低，A不符合；B．催化剂降低活化能，提高反应速率；但不改变平衡常数和平衡位置，故N2转化率不变，B不符合；C．氩气为惰性气体，不参与反应。恒容容器中充入氩气，总压增大，但各组分分压不变，反应速率不变，平衡不移动，N2转化率不变，C符合；D． 增大N2物质的量，恒容容器中N2浓度增加，反应速率提高；增加N2会促使平衡右移，根据勒夏特列原理，N2转化率降低，D不符合；故选C。 【变式5-1】（25-26高二上·安徽滁州·期末）反应  达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A．降低温度 B．增加ZnO的用量 C．增大压强 D．使用高效催化剂 【答案】A 【解析】A．降低温度，反应速率减慢，平衡向放热反应方向移动，的平衡转化率增大，A正确；B．ZnO为固体，增加其用量，不影响化学平衡和反应速率，B错误；C．增大压强，气体浓度增加，反应速率加快，该反应正向气体分子数增加，增大压强使平衡逆向移动，的平衡转化率减小，C错误；D．使用高效催化剂加快反应速率，但不影响化学平衡，的平衡转化率不变，D错误；故选A。 【变式5-2】（25-26高二上·河南三门峡·期末）CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：  。现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气转化率的是 ①选用适当的催化剂  ②提高装置温度  ③增大装置的压强  ④装置中放入碱石灰 A．①②③ B．①③④ C．③④ D．②④ 【答案】C 【解析】①．选用适当的催化剂只加快反应速率，不影响平衡转化率，不能提高尾气转化率；②．CO和NO的反应，为放热反应，提高装置温度使平衡逆向移动，降低尾气转化率；③．该反应气体分子数减少，增大装置的压强使平衡向正反应方向移动，提高尾气转化率；④．装置中放入碱石灰吸收反应产物CO2，使平衡右移，提高尾气转化率；可以提高尾气转化率的是③④，故答案选C。 【变式5-3】（25-26高二下·甘肃平凉·期末）对于合成氨反应：，下列措施不能增大氮气平衡转化率的是 A．压缩反应体系的容积 B．使用高效催化剂 C．将氨气液化分离 D．降低反应体系温度 【答案】B 【分析】合成氨反应为，是气体分子数减小的放热反应，平衡正向移动时氮气平衡转化率可增大。 【解析】A．压缩反应体系容积会使体系压强增大，正反应为气体分子数减小的反应，压强增大平衡正向移动，氮气平衡转化率增大，A不符合题意；B．使用高效催化剂仅能同等程度改变正、逆反应速率，不会使平衡发生移动，氮气平衡转化率不变，无法增大转化率，B符合题意；C．将氨气液化分离会降低生成物浓度，平衡正向移动，氮气平衡转化率增大，C不符合题意；D．正反应为放热反应，降低温度平衡向放热的正向移动，氮气平衡转化率增大，D不符合题意；故选B。 ▌题型06 勒夏特列原理及其应用 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。 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)，非平衡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“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 (4)减弱的方向：平衡移动的方向就是"对抗"外界改变的方向。 3.适用范围： (1)勒夏特列原理适用于所有动态平衡体系：化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡、络合平衡等。 (2)只适用于改变一个条件的情况，多个条件同时改变需综合分析。 4.工业生产中的应用：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)合成氨工业： ①高压：平衡正向移动，提高氨的产率； ②适当温度：兼顾速率和平衡（催化剂活性温度）； ③及时分离氨：减小生成物浓度，平衡正向移动； ④氮气氢气循环使用：提高原料利用率。 (2)硫酸工业（SO2催化氧化）： ①过量空气：增大O2浓度，提高SO2转化率； ②常压：常压下转化率已很高，加压不经济； ③适当温度：兼顾速率和催化剂活性。 5.不能用勒夏特列原理解释的情况 (1)催化剂不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释； (2)反应前后气体体积不变的反应，改变压强平衡不移动； (3)改变固体或纯液体的量，平衡不移动； (4)存在多个条件同时改变的复杂情况。 【典例6】（25-26高二下·江苏盐城·阶段检测）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 【解析】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。 【变式6-1】（25-26高二上·四川内江·期末）下列事实不能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．合成氨时采用铁触媒作反应催化剂 C．Na与KCl共融制备K： D．向含有的红色溶液中加适量铁粉并振荡，溶液红色变浅 【答案】B 【解析】A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，利用高Cl⁻浓度使氯气溶解平衡：向左移动，减少氯气溶解，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．合成氨使用铁触媒催化剂，催化剂只改变反应速率，不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；C．Na与KCl共融制备K，反应为：，通过移除K(g)使平衡向右移动，增加钾的生成，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；D．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，铁粉还原Fe3+为Fe2+，降低Fe3+浓度，使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3向左移动，红色变浅，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；故选B。 【变式6-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业制取金属钾的反应为，将钾蒸气从混合物中分离出来，有利于提高反应物的转化率 B．用饱和碳酸氢钠溶液除去中混有的HCl C．CO中毒后，需经过多次高压氧舱治疗[，表示血红蛋白］ D．一定温度下密闭容器中发生，平衡时B浓度为0.5 mol/L，将容器缩小为原来体积的一半，平衡时测得B的浓度1.0 mol/L 【答案】D 【解析】A．工业制钾的反应是可逆平衡，移走钾蒸气（生成物）减少其浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，提高反应物转化率，能用原理解释，A正确；B．用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl，是基于与H+反应生成CO2和H2O，饱和碳酸氢钠溶液中浓度很高，会抑制CO2与水的反应，从而减少CO2的溶解损失，这符合勒夏特列原理，B正确；C．CO中毒治疗中，Hb(O2) + CO ⇌ Hb(CO) + O2是可逆平衡，高压氧舱增加O2浓度（生成物），根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，减少Hb(CO)，能用原理解释，C正确；D．反应A(s) + 2B(g) ⇌ C(g) + D(g)气体分子数反应前后不变（Δn=0），改变压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误；故选D。 【变式6-3】（25-26高二下·陕西汉中·阶段检测）勒夏特列原理又称平衡移动原理。下列现象不能用该原理解释的是 A．夏天打开汽水瓶盖时汽水中产生大量气泡 B．往新制氯水中加入适量碳酸钙固体可以增强漂白能力 C．由H2(g) 、I2(g)、HI(g) 组成的平衡体系加压后颜色变深 D．FeCl3溶液和KSCN溶液反应达到平衡后，加入少量铁粉，红色变浅 【答案】C 【解析】A．汽水中存在溶解平衡，打开瓶盖压强减小，平衡向生成的方向移动，产生大量气泡，可以用勒夏特列原理解释，A错误； B．新制氯水中存在平衡，加入碳酸钙消耗，使平衡正向移动，浓度增大，漂白能力增强，可以用勒夏特列原理解释，B错误；C．反应前后气体分子数相等，加压平衡不移动，颜色变深是因为体积缩小导致浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C正确；D．存在平衡（红色），加入铁粉后与反应使浓度减小，平衡逆向移动，红色变浅，可以用勒夏特列原理解释，D错误；故选C。 ▌题型07 化学平衡的有关计算 1.解题模型 (1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x； (2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量三者的关系，代入未知数确定平衡体系中的各物质的起始量、变化量、平衡量并按三段式列式； (3)解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率和平衡常数等，求出题目答案。 2.“三段式”法思维建模 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 (1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 (2)明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 (3)计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数：K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 【典例7】（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）某温度下，将和充入体积为的密闭容器中，发生反应： ，后达到平衡，测得A的浓度为·L-1，B的浓度为·L-1。下列说法错误的是 A． B．前 5 min 内，v(A)=·L-1·min-1 C．平衡时，C的浓度为·L-1 D．该温度下，反应的平衡常数K=2.5 【答案】C 【分析】容器体积为，所以初始浓度为、。达到平衡时，，。同一反应进度下，反应物的浓度变化量之比等于其化学计量数之比，由此判断各项。 【解析】A．由反应物浓度变化量之比可得，A正确；B．前内，用表示的平均反应速率为，B正确；C．的浓度减少量为，反应式中和的化学计量数均为1，所以，不是，C错误；D．平衡时，代入平衡常数表达式： ，D正确；故选C。 【变式7-1】（25-26高二上·湖北十堰·期末）二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol，4mm达到平面，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法正确的是 A．0-4min，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ的平衡常数 C．反应Ⅱ中的转化率为60% D．平衡时压强与初始压强的比为15：7 【答案】B 【分析】容器体积为，初始充入、，转化率为，因此： 反应Ⅰ消耗的物质的量：，同时消耗，生成，即总生成浓度为， 设平衡时，，由题给条件，得。对于反应Ⅱ，每生成消耗，因此消耗浓度为，可得： ， 即平衡时：，，据此分析；【解析】A．0∼4 min，，，A错误；B．反应Ⅱ平衡常数，B正确；C．反应Ⅱ中转化率，C错误；D．恒容容器压强比等于总物质的量之比，平衡总物质的量：，初始总物质的量为，故压强比为，D错误；故选B。 【变式7-2】（25-26高二上·河南·阶段检测）450℃时，向某恒容密闭容器中充入1mol/L SO2(g)、0.6mol/L O2(g)，控制适当条件使其发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应在5s时达到平衡且此时体系内c(SO2)=c(O2)。下列分析错误的是 A．SO2的平衡转化率为80% B．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 C．向平衡体系中充入0.4mol/L SO3(g)和0.3mol/L O2(g)后，容器中V正< V逆 D．该反应的平衡常数为80 【答案】C 【分析】列出三段式： 平衡时，1-2x=0.6-x，得出x=0.4mol/L，K=。 【解析】A．SO2转化率=，A正确；B．总浓度比，平衡时压强是反应开始前的0.75倍，B正确；C．充入后Q==72<K=80，反应正向进行，v正>v逆，C错误；D．根据分析，K计算为80，D正确；故选C。 【变式7-3】（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中发生反应： ，反应过程中X的物质的量随时间变化如下表所示： 时间/min 0 2 4 6 8 2.0 1.2 0.8 0.5 0.5 下列说法正确的是 A．0~内，v(Y)=·L-1·min-1 B．时，反应达到平衡状态 C．时，向容器中再充入，平衡逆向移动 D．该温度下，反应的平衡常数 【答案】B 【解析】A．由表中和时分别为和，则，由反应计量数比可得，A错误；B．表中与时均为，说明反应在6 min时已达到平衡状态，B正确；C．由表中8 min时反应仍处于平衡状态可知，恒温恒容下加入后，增大，使减小，即，平衡正向移动，C错误；D．表格只给出了随时间的变化，未给出、的初始量或平衡量，不能确定的数值，D错误；故选B。 ▌题型08 化学平衡相关图像 一、转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 1.识图 (1)横坐标：时间；纵坐标：反应物转化率α、物质百分含量。 (2)曲线出现平台（数值恒定）→反应达到化学平衡。 (3)多条曲线对比，依靠先拐先平，数值大原则判断温度、压强相对大小。 2.规律：“先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。 ③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。 【重要变换提醒】纵坐标含义不同，结论相反 ①纵坐标 =反应物转化率：转化率上升→平衡正向移动； ②纵坐标 =反应物百分含量：含量上升→平衡逆向移动。 3.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法 [以mA(g)＋nB(g)pC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] ①图甲(αA-t)：中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图乙(αA-t)：中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。 ③丙图：曲线a先拐点，平衡平台相同，a使用催化剂。 4.解题两步法 (1)看拐点（定条件大小）,利用 “先拐先平数值大” 判断：T2>T1、p1>p2； (2)看平台高低（判平衡移动）,对比平衡时纵坐标数值，结合勒夏特列原理推导： ①温度维度：升温，观察转化率变化，判断反应吸热/放热； ②压强维度：加压，观察转化率变化，判断气体计量数大小关系。 二、恒温线或恒压线图像 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。 1.识图 (1)横坐标：温度T或压强p；纵坐标：平衡转化率α、平衡浓度c。 (2)多条曲线：恒温线（同一温度，不同压强）、恒压线（同一压强，不同温度）。 (3)图像案例分析 ①图①α-T多条压强曲线,p1>p2>p3 a.恒温下,压强越大,反应物转化率越高加压平衡正向移动,正反应气体分子数减小； b.同压强下,升温转化率降低→升温平衡逆向移动,正反应放热ΔH<0。 ②图②c-p多条温度曲线,T1>T2 恒压下,温度越高,平衡浓度越大→升温平衡逆向移动,正反应放热H<0。 【名师点睛】解答此类图像问题，往往可作分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线——恒压线或恒温线，然后进行定一议二，从而可解决问题。 2.规律： (1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的系数的大小关系。如乙中任取两条压强曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，甲中任取一曲线，也能得出结论。 (2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。 3.解题方法：定一议二作垂直横轴的辅助虚线，固定一个变量（温度 / 压强不变），只讨论另一个变量改变带来的平衡移动。 (1)恒温（固定T），改变压强：对比同温度下不同压强对应的纵坐标，判断气体计量数关系； (2)恒压（固定p），改变温度：对比同压强下不同温度对应的纵坐标，判断反应热效应。 4.解题步骤 (1)分清坐标轴含义与曲线类型（恒温线/恒压线）； (2)画竖线，固定单一条件，落实定一议二； (3)观察纵坐标变化趋势，判断平衡移动方向； (4)利用勒夏特列原理，推导焓变、气体计量数大小关系。 三、转化率—时间—温度(或压强)图像 已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明] 1.识图 (1)横坐标：时间t；纵坐标：反应物平衡转化率αA。 (2)曲线出现水平平台：反应达到化学平衡；多条曲线对比，使用先拐先平，数值大法则。 (3)图像分析(反应：aA(g)+bB(g)=cC(g) ①甲图(αA-t,温度曲线T1、T2)：T2先拐点→T2>T1；升温(T1→T2),平衡转化率降低→升温平衡逆向移动，正反应放热△H<0。 ②乙图(αA-t,压强曲线P1、P2)：p1先拐点→p1>p2；加压(p2→p1),平衡转化率升高→加压平衡正向移动，a+b>c。 ③丙图(曲线a、b)：a先拐点，平衡平台高度一致；速率加快、平衡不移动→a使用催化剂。 2.规律：先拐先平，数值大 拐点越早，达平衡耗时越短，反应速率越快： (1)温度维度：先出现拐点⇒温度更高； (2)压强维度：先出现拐点⇒压强更大； (3)催化剂：曲线先拐点，平衡平台高度不变（只加快速率，不改变平衡限度）。 3.解题两步流程 (1)看拐点：运用先拐先平数值大，判断温度/压强相对大小； (2)看平台：对比平衡转化率高低，结合勒夏特列原理，判断热效应、气体计量数关系。 四、几种特殊平衡图像 1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 以化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 (1)图像特征：曲线存在唯一拐点M ①M点含义：体系恰好达到化学平衡； ②M点左侧：反应正向进行，v正>v逆，尚未平衡； ③M点右侧：温度改变，平衡发生移动，可用勒夏特列原理判断焓变。 (2)规律：升温，反应物A%上升、生成物 C%下降⇒平衡逆向移动，正反应△H<0。 2.化学平衡曲线外的非平衡点分析 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， (1)曲线上所有点(L):平衡点,v正=v逆； (2)曲线上方E点：A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>v逆； (3)曲线下方F点：A%小于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向逆反应方向移动才能达到平衡状态，所以，反应物百分含量<平衡含量,反应逆向建立平衡,v正<v逆。 3.投料比与转化率或产率相关图像 (1)在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。 (2)实例分析：在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2＋O2SO3，原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m＝]不同时，SO2的平衡转化率与温度(t)的关系如图所示： ①同温同压下：m越大(SO2占比越高),α(SO2)越小； ②结论：m1>m2>m3； ③工业启示：增大廉价反应物(O2)比例，提高昂贵原料(SO2)转化率。 【典例8】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）下列叙述与图对应的是     A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 【答案】B 【解析】A．反应，若时刻充入，瞬间生成物浓度增大、反应物浓度不变，则突增，保持不变。但图①中时刻、同时跳跃上升，与充入的速率变化图像不符，A错误；B．温度均为时，条件下达到平衡用时更短，反应速率更快，故；压强均为时，条件下达到平衡更快，故；温度升高（），平衡时降低，说明升温平衡逆向移动，正反应；压强增大（），平衡时升高，说明加压平衡正向移动，说明正反应气体分子数目减小，，B正确；C．由图③计算浓度变化：，，；三者浓度变化量之比为，则反应方程式应为，C错误；D．反应，正反应放热。温度升高，平衡逆向移动，的百分含量增大；但图④曲线随温度升高不断减小，二者变化趋势矛盾，因此不能代表的百分含量，D错误；故选B。 【变式8-1】（25-26高二下·江苏徐州·开学考试）已知：  ，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（     ） A．容器内压强不变，表明反应达到平衡 B．时改变的条件：向容器中加入C C．时改变的条件：升高温度 D．平衡常数K： 【答案】B 【解析】A．该反应是气体分子数不变的反应，恒温恒容的密闭容器中气体的压强始终不变，则容器内压强不变不能表明反应是否达到平衡，故A错误；B．由图可知，时条件改变的瞬间，正反应速率不变，条件改变后，正反应速率增大说明平衡条件改变后逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则改变的条件可能是向容器中加入C，故B正确；C．若时改变的条件为升高温度，条件改变的瞬间，正反应速率应增大，则时改变的条件不可能为升高温度，故C错误；D．由C分析知，由图可知，时刻正反应速率瞬时不变，说明温度没有改变，化学平衡常数不变，则平衡常数K的关系为，故D错误；故答案选择B。 【变式8-2】（25-26高二下·江苏盐城·期末）甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为 ① ② 在装有催化剂的密闭容器中，、时，若仅考虑上述反应，平衡时转化率和CO转化率随温度的变化如图所示。 CO转换率 下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．曲线a表示平衡时转化率随温度的变化 C．850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的少 D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，产量越高 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，将反应①+②可得到目标反应，焓变，A错误；B．反应①，是吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率随温度升高而增大；反应②，是放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率随温度升高而降低， 图中曲线a随温度升高转化率下降，曲线b随温度升高转化率增大，因此曲线b才是的转化率曲线，a是的转化率曲线，B错误；C．由选项B分析知b是的转化率曲线，a是的转化率曲线；设初始，，结合图像数据计算：550℃：转化率为30%，生成；转化率为90%，则；850℃：转化率为90%，生成，转化率为50%，则，，850℃生成的更多，C错误；D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，的物质的量越大，的物质的量越小，在水过量的前提下（结合实际生产，合理！），转化的总量增加，的产量越高，D正确；故选D。 【变式8-3】（25-26高二上·江苏南通·期末）甲醇水蒸气重整法可获得，主要反应为         在一定条件下，向密闭容器中充入和的混合气体，反应相同时间，测得不同温度下，的转化率与的选择性[]如图所示(曲线为选择性)。下列说法正确的是 A．给定条件下，的选择性随温度升高而减小 B．范围内，随着温度的升高的浓度逐渐减小 C．保持温度恒定，增加可使与的转化率达到相等 D．其他条件不变，升高容器温度，的平衡产率下降 【答案】C 【分析】已知曲线a为选择性，随温度升高逐渐下降，剩余单调上升的曲线对应的转化率。 【解析】A．的选择性为1减去选择性，选择性随温度升高而减小，故的选择性随温度升高而增大，A错误；B．240℃~300℃范围内，转化率的上升幅度大于选择性的下降幅度，生成的物质的量为反应的物质的量乘以选择性，故的物质的量随温度升高而增大，容器体积恒定，的浓度逐渐增大，B错误；C．初始投料比为1时，仅第一个反应消耗，第二个反应仅消耗，故的转化率低于的转化率，保持温度恒定，增加，即增大的起始量，第一个反应正向移动，的转化率升高，的转化率降低，可使两者达到相等，C正确；D．两个反应的正反应均为吸热反应，其他条件不变，升高容器温度，平衡均正向移动，的平衡产率升高，D错误；故选C。 / 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 $