2.2.2 化学平衡移动 化学平衡图像 导学案 2026-2027学年高二上学期人教版选择性必修一

该高中化学导学案聚焦化学平衡移动及图像，从化学反应速率切入，通过平衡移动与速率关系、影响因素（浓度、压强等）的表格梳理，搭建从基础原理到图像分析的学习支架，衔接前后知识脉络。 资料特色在于分类图像（v-t渐变/断点、c-t/n-t等）分析与易错辨析结合，即时训练覆盖多题型，助力学生运用科学思维构建平衡规律，提升科学探究能力，适合自主学习与教学评估。

化学平衡移动 化学平衡图像 第1部分 基础知识 1. 化学平衡移动 (1)过程 (2)图示 (3)化学平衡移动与化学反应速率的关系 ①v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 ②v正=v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 ③v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。 2.影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下(填写空格)： 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 3.勒夏特列原理 (1)含义：如果改变影响化学平衡的条件之一(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。 (2)注意：①勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。 （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.化学平衡图像 （1）渐变类v-t图像 图像 分析 结论 t1时v'正突然增大，v'逆逐渐增大；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v'正突然减小，v'逆逐渐减小；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v'逆突然增大，v'正逐渐增大；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v'逆突然减小，v'正逐渐减小；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 （2） 断点类v-t图像 1　 速率-时间图像“断点”分析 当可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 2　 常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻 所改变 的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 （3） c-t或n-t图像 例如某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的 物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可知： 1　 X、Y是反应物，Z是产物。 2　 确定化学方程式系数比 3　 确定某物质的平均反应速率、转化率 4　 t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 5　 0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3 mol，Δn(Y)＝n2－n3 mol，Δn(Z)＝n2 mol。 （4） 含量-时间-温度（压强）图像 (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数 口诀：先拐先平，数值大 （5） 恒压（恒温）图 此类图像纵坐标为某物质平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，注意控制变量， 即“定一议二”。 反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)　ΔH 图像 结论 a+b>c+d，ΔH>0 a+b>c+d，ΔH>0 第2部分 易错辨析 易错点1 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) 易错点2 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。 易错点3 特殊的化学平衡图像 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。 第3部分 即时训练 题型1 化学平衡移动方向判断 1. 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。 2. 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。 3. 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。 4. 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2 化学平衡的影响因素 1. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：，、时刻分别仅改变一个反应条件，得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．内，反应正向进行 B．时改变的反应条件可能是压缩容器体积 C．时改变的反应条件可能提高了反应物的活化分子百分数 D．起始时，容器内只有XY2(g) 【答案】B 【解析】内正反应速率增大不能说明反应正向进行，若反应逆向进行，反应物浓度逐渐增大，正反应速率也会增大，A错误；压缩容器体积时反应物浓度瞬间增大，突变增大，该反应为气体分子数减小的反应，平衡正向移动，随后逐渐减小至新平衡，与图像变化一致，B正确；提高反应物活化分子百分数的措施为升高温度或加入催化剂，二者均会使发生突变，与时无突变、逐渐升高的特征不符，C错误；若起始时容器内只有，初始正反应速率应为0，与图像初始的特征不符，D错误；故选B。 2. 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】由表中和时分别为和，则，由反应计量数比可得，A错误；表中与时均为，说明反应在6 min时已达到平衡状态，B正确；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；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。 3. 向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体，在一定条件下，发生反应  。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．正反应速率： C．反应温度： D．平衡常数： 【答案】B 【解析】同一温度下，压强增大时Z的平衡产率升高，说明平衡正向移动，正反应为气体分子数减小的反应，故，A错误；A、B压强相同，由反应放热可知同一压强下温度越高Z的产率越低，故，温度越高反应速率越快，因此正反应速率，B正确；反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，Z的平衡产率降低，同一压强下对应Z的产率更低，故，C错误；平衡常数只与温度有关，A点温度为，B、C点温度为，温度不同平衡常数不同，故，D错误；故选B。 4. 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。 题型3 勒夏特列原理的应用 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 【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。 2. 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。 3. 下列事实中，不能用平衡移动原理解释的是 A．压缩盛有气体的密闭容器，颜色加深 B．合成氨工业采用高压 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 【答案】A 【解析】加压后平衡右移，二氧化氮分子数目减小，但加压后由于体积减小，体系内各物质浓度均增大，NO2浓度变大，颜色加深，A符合题意；合成氨反应为气体体积减小的反应，方程式为：，增大压强可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，B不符合题意；酯化反应为可逆反应，实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出，生成物浓度减小，平衡正向移动，有利于乙酸乙酯的生成，C不符合题意；溶液中加入固体后颜色变深，浓度变大，方程式为：，平衡向生成的方向移动，D不符合题意；故选A。 题型4 速率-时间图 1. 工业制硫酸的重要步骤：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)为放热反应。在固定容积的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，在不增减物料的前提下，反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．O～t1时间段，容器内的气体密度先减小后保持不变 B．t1时刻改变条件后，Q<K(Q为浓度商) C．t2时刻，改变的条件是增大压强 D.t2～t3的任意时刻，单位时间内消耗1 mol SO2，同时消耗1 mol SO3 【答案】D 【解析】ρ＝，根据质量守恒定律，容器内气体质量恒定，容器容积固定，即密度为定值，不随反应的进行发生变化，故A错误；t1时刻改变条件后，v逆＞v正，即平衡逆向移动，Q＞K，故B错误；t2时刻，正逆反应速率增大相同的量，平衡不发生移动，而反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，不合题意，改变的条件应为加入催化剂(正催化剂)，故C错误；t2～t3正逆反应速率相同，已达到平衡状态，单位时间内消耗1 mol SO2，同时消耗1 mol SO3，证明其v正＝v逆，故D正确。 2. 在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．t1～t2时，v正＝v逆 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入C C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：KⅠ<KⅡ 【答案】D 【解析】在t1～t2时间段内，v逆保持不变，说明达到平衡，v正＝v逆，A正确；t2时刻v逆突然增大，且达到平衡时v逆和t1～t2时间段内速率相等，由于是气体分子数不变的反应，说明改变的条件是向密闭容器中加入C，容器容积发生了变化，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，由于反应前后气体分子数不变及平衡速率没有发生变化，说明A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ，C正确；平衡常数只与温度有关，根据题目中温度恒定，可知Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：KⅠ＝KⅡ，D错误。 3. 可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 【答案】B 【解析】维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；故选维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率减小，故B正确；故选维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；故选维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。 题型5 转化率-时间-温度图 1. 已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 　　 　　 【答案】D 【解析】升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故A正确，D错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故B正确；有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故C正确。 2. 已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　 　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p 1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 【答案】D 【解析】由题图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1＞T2，升高温度，B在混合气体中的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1＜p2，增大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则m＋n＜p。 3. 利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO，测得NO的转化率与温度、时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2温度下，0-10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)为0.08mol·L-1·min-1 C．T1温度下，反应的平衡常数K=1 D．T1温度下，向平衡后的容器内再加入2mol N2和2mol NO，此时v正>v逆 【答案】A 【分析】首先分析反应与图像信息，温度越高反应速率越快，越先达到平衡，因此，温度升高后，平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，初始时容器体积，充入和，初始浓度，据此分析： 【解析】，该反应，因此，即正反应活化能小于逆反应活化能，A错误；下，10min达到平衡时转化率为，，反应中，则，B正确；下转化率为，列三段式，平衡常数，C正确；加入和后，新浓度，，，，浓度商，反应正向进行，因此，D正确；答案选A。 题型6 转化率-压强-温度图 1. 在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L-1 CO2、0.1 mol·L-1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是(　　) A．上述反应的ΔH＜0 B．压强：p4＞p3＞p2＞p1 C．1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正＞v逆 【答案】A 【解析】p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强：p4＞p3＞p2＞p1，B项正确；压强为p4、温度为1 100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol·L-1，c(CO2)＝0.02 mol·L-1，c(CO)＝0.16 mol·L-1，c(H2)＝0.16 mol·L-1，即平衡常数K＝≈1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正＞v逆，D项正确。 2. 已知制备光气COCl2的反应为CO(g)＋Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH<0，将等物质的量的CO(g)和Cl2(g)充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．温度：T1<T2 B．平衡常数：Ka＝Kb<Kc C．Cl2的平衡转化率：c>b>a D．b点时，若M＝66 g·mol-1，则CO的平衡转化率为50% 【答案】D 【解析】CO(g)＋Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH<0，升高温度，平衡左移，n增大，M减小，T1>T2，A错误；a、c两点温度相同，平衡常数相同，Ka＝Kc，B错误；M越大，转化率越大，Cl2的平衡转化率：c>b＝a，C错误；CO与Cl2等物质的量混合，设起始时n(CO)＝n(Cl2)＝1 mol，设CO转化了x mol，则66＝，解得x＝0.5，D正确。 3. 已知反应A(g)+2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)=1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度:T1>T2>T3 B.平均摩尔质量:M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C.a点的分压平衡常数Kp= kPa-2 D.d点:v正(A)=2v逆(B) 【答案】C 【解析】该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，所以T1<T2<T3，A项错误；从图看a、b、c三点A的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量=，正向为n气总减小的反应，则越正向移动平均摩尔质量越大，即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大平均摩尔质量越大，即M(b)>M(d)，B项错误；建立三段式 计算x(A)=、x(B)=、x(C)=，C项正确；d点平衡点2v正(A)=2v逆(A)=v逆(B)，D项错误。 题型7 特殊图像 1. 在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)＋2NO(g)⥫⥬CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是( ) A．该反应的ΔH>0 B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v（正）<v（逆） D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】由图像可知，T1<T2，升高温度c平(NO)增大，平衡左移（吸热方向），所以ΔH<0，且K1>K2，A、B错误；T2时由D→B点需降低c平(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v（正）>v（逆），C错误；由于反应物C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。 2. 如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)　ΔH<0中，NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是( ) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】C 【解析】在图像中曲线上的任何一点都表示可逆反应处于平衡状态，在曲线上方的点，由于NO的转化率高于平衡时的转化率，因此逆反应速率大于正反应速率，反应逆向进行；在曲线下方的点，由于NO的转化率低于平衡时的转化率，因此逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行。图中a、b、c、d四点中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是c点。 3. 在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+ N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C.在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v(正)<v(逆) D.在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】由图像可知，T1<T2，升高温度c平(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，A、B错误；T2时由D→B点需降低c平(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v(正)>v(逆)，C错误；由于反应物C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学平衡移动 化学平衡图像 第1部分 基础知识 1. 化学平衡移动 (1)过程 (2)图示 (3)化学平衡移动与化学反应速率的关系 ①v正>v逆：平衡向 移动。 ②v正=v逆：反应达到 ，不发生平衡移动。 ③v正<v逆：平衡向 移动。 2.影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下(填写空格)： 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 方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 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 的方向移动 减小压强 向气体分子总数 的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡 移动 温度 升高温度 向 方向移动 降低温度 向 方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 3.勒夏特列原理 (1)含义：如果改变影响化学平衡的条件之一(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 这种改变的方向移动。 (2)注意：①勒夏特列原理的适用对象是 。②化学平衡移动的目的是 外界条件的改变，而不是 外界条件的改变，改变是不可逆转的。 （3）适用范围： ①勒夏特列原理适用于所有 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 条件的情况，多个条件同时改变需综合分析。 4.化学平衡图像 （1）渐变类v-t图像 图像 分析 结论 t1时v'正突然增大，v'逆逐渐增大；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变， t1时v'正突然减小，v'逆逐渐减小；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变， t1时v'逆突然增大，v'正逐渐增大；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变， t1时v'逆突然减小，v'正逐渐减小；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变， （2） 断点类v-t图像 1　 速率-时间图像“断点”分析 当可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 2　 常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻 所改变 的条件 温度 正反应为 正反应为 压强 正反应为气体物质的量 的反应 正反应为气体物质的量 的反应 （3） c-t或n-t图像 例如某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的 物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可知： 1　 X、Y是 ，Z是 。 2　 确定化学方程式系数比 3　 确定某物质的平均反应速率、转化率 4　 t3 s时反应达到 ，X、Y并没有全部反应，该反应是 。 5　 0～t3 s时间段：Δn(X)＝ mol，Δn(Y)＝ mol，Δn(Z)＝ mol。 （4） 含量-时间-温度（压强）图像 (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数 口诀： （5） 恒压（恒温）图 此类图像纵坐标为某物质平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，注意控制变量， 即“ ”。 反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)　ΔH 图像 结论 第2部分 易错辨析 易错点1 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) 易错点2 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。 易错点3 特殊的化学平衡图像 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。 第3部分 即时训练 题型1 化学平衡移动方向判断 1. 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 2. 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 3. 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， 4. 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2 化学平衡的影响因素 1. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：，、时刻分别仅改变一个反应条件，得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．内，反应正向进行 B．时改变的反应条件可能是压缩容器体积 C．时改变的反应条件可能提高了反应物的活化分子百分数 D．起始时，容器内只有XY2(g) 2. 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 3. 向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体，在一定条件下，发生反应  。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．正反应速率： C．反应温度： D．平衡常数： 4. 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 题型3 勒夏特列原理的应用 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 2. 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 3. 下列事实中，不能用平衡移动原理解释的是 A．压缩盛有气体的密闭容器，颜色加深 B．合成氨工业采用高压 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 题型4 速率-时间图 1. 工业制硫酸的重要步骤：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)为放热反应。在固定容积的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，在不增减物料的前提下，反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．O～t1时间段，容器内的气体密度先减小后保持不变 B．t1时刻改变条件后，Q<K(Q为浓度商) C．t2时刻，改变的条件是增大压强 D.t2～t3的任意时刻，单位时间内消耗1 mol SO2，同时消耗1 mol SO3 2. 在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．t1～t2时，v正＝v逆 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入C C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：KⅠ<KⅡ 3. 可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 题型5 转化率-时间-温度图 1. 已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 　　 　　 2. 已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　 　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p 1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 3. 利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO，测得NO的转化率与温度、时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2温度下，0-10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)为0.08mol·L-1·min-1 C．T1温度下，反应的平衡常数K=1 D．T1温度下，向平衡后的容器内再加入2mol N2和2mol NO，此时v正>v逆 题型6 转化率-压强-温度图 1. 在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L-1 CO2、0.1 mol·L-1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是(　　) A．上述反应的ΔH＜0 B．压强：p4＞p3＞p2＞p1 C．1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正＞v逆 2. 已知制备光气COCl2的反应为CO(g)＋Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH<0，将等物质的量的CO(g)和Cl2(g)充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．温度：T1<T2 B．平衡常数：Ka＝Kb<Kc C．Cl2的平衡转化率：c>b>a D．b点时，若M＝66 g·mol-1，则CO的平衡转化率为50% 3. 已知反应A(g)+2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)=1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度:T1>T2>T3 B.平均摩尔质量:M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C.a点的分压平衡常数Kp= kPa-2 D.d点:v正(A)=2v逆(B) 题型7 特殊图像 1. 在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应：C(s)＋2NO(g)⥫⥬CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是( ) A．该反应的ΔH>0 B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v（正）<v（逆） D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 2. 如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)　ΔH<0中，NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是( ) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 3. 在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+ N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C.在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v(正)<v(逆) D.在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 学科网（北京）股份有限公司 $