第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测

2026-08-18
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摘要:

该高中化学高考复习讲义聚焦化学平衡状态判断、平衡移动影响因素及应用等核心考点,按“可逆反应-平衡状态-平衡移动”逻辑架构梳理知识,通过考点精讲(知识解构+考向破译)、解题妙招指导、真题溯源训练等环节,帮助学生构建系统思维,突破判断方法、图像分析等难点。 资料创新采用“考向-变式-真题”三阶训练模式,如平衡状态判断结合极端假设法、图像题融入识图技巧,培养学生科学思维与证据推理能力。设置基础变式、新情境应用、综合真题分层练习,确保高效突破考点,助力教师精准把控复习节奏,提升学生应考能力。

内容正文:

第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养,研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架,构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点,归纳解题范式 ) ( 考点一 可逆反应与化学平衡 知识解构 知识点1 可逆反应 ∣ 知识点2 化学平衡状态 知识点3 化学平衡状态判断 考向破译 考向1 考查 化学平衡状态 的判断 ∣ 考向2 极端假设法的应用 解题妙招1 化学平衡状态的判断方法 解题妙招2 极端假设法确定各物质浓度范围 考点二 化学平衡的移动 知识解构 知识点1 影响化学平衡移动的因素 ∣ 知识点2 平衡移动方向的判断 知识点3 勒夏特列原理 考向破译 考向1 考查影响化学平衡移动的因素 ∣ 考向2 考查化学平衡移动图像 考向3 勒夏特列原理 的应用 解题妙招1 惰性气体对化学平衡的影响 解题妙招2 化学平衡图像的识图技巧 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑,感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学平衡状态 黑吉辽蒙卷 T10,3分 化学平衡移动 及其应用 黑吉辽蒙卷 T14,3分 黑吉辽蒙卷 T18,3分 辽宁卷T16,4分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 1.从考查题型和内容上看,考查内容主要有以下四个方面:(1)化学平衡状态的建立过程与特征,能用“变量不变”标志判断平衡状态;(2)外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡移动的影响,勒夏特列原理的理解与应用;(3)转化率的变化分析,特别是多种反应物时改变某一反应物浓度对转化率的影响;(4)平衡移动与速率变化的综合判断。此外,平衡移动过程中各组分含量、压强、平均相对分子质量等物理量的变化也常作为判断平衡状态或移动方向的切入点。 2.从命题思路上看,以选择题为主,常结合速率-时间图像、浓度变化数据及表格信息创设情境,考查学生运用勒夏特列原理分析平衡移动方向以及判断平衡状态的能力。黑吉辽蒙卷该部分为选择题必考内容,分值一般为3分,偶以非选择题中的某一设问呈现。从命题趋势来看,2027年将进一步强化平衡移动与反应速率、转化率计算的综合考查,注重结合生产实际中的条件调控问题。 ►复习目标: 1.理解化学平衡状态的建立过程与本质特征(正逆反应速率相等、各组分浓度保持不变),掌握判断化学平衡状态的方法。 2.掌握勒夏特列原理的内容,能运用该原理分析浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡移动的影响,并能从速率-时间图像中判断平衡移动方向。 3.理解化学平衡移动与转化率变化的关系,能分析多种反应物体系中改变某一反应物浓度时各反应物转化率的变化规律。 4.能运用平衡移动原理分析和解释工业生产中的条件选择与调控问题,体会化学平衡理论在实际生产中的应用价值。 5.能综合分析速率变化与平衡移动的关系,具备从图像、数据中提取信息并判断平衡状态与移动方向的能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 可逆反应与化学平衡 知●识●解●构 知识点1 可逆反应 在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。 ①“二同”:同一条件下;正、逆反应同时进行。 ②“一不能”:不能进行到底。 知识点2 化学平衡状态 1. 概念:一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。 2. 建立过程 在一定条件下,把反应物加入固定容积的密闭容器中,平衡的建立过程如图所示:      (1) 反应开始:反应物浓度最大,v正最大;生成物浓度为0,v逆=0。 (2) 反应过程:反应物浓度逐渐减小,v正减小;生成物浓度逐渐增大,v逆增大。 (3) 达到平衡:v正=v逆≠0,混合物中各组分的浓度保持不变。 3. 平衡特点 (1) 逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 (2) 动:化学平衡是动态平衡。 (3) 等:v正=v逆≠0。 (4) 定:各组分的浓度保持不变。 (5) 变:条件改变,平衡状态可能改变,在新的条件下建立新的平衡。 4. 平衡状态的本质特征 v正=v逆,各组分的浓度保持不变。 (1) v正=v逆 (2) 各组分的浓度保持不变,或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态,也是平衡状态。 知识点3 化学平衡状态判断 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 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 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡状态的判断 例1 (2026·黑龙江·二模)可逆反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(  ) A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 【答案】C 【解析】A项无逆反应速率,错误;B项,=,即2v正(N2)=v逆(NH3)时,反应达到平衡状态,错误;C项,=,即2v正(H2)=3v逆(NH3)时反应达到平衡状态,正确;D项,=,即3v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡状态,错误。 化学平衡状态的判断方法 (1)动态标志:v正=v逆≠0 ①同种物质:生成速率等于消耗速率。 ②不同物质:必须标明是“正”“逆”的反应速率关系。如aA+bB⥫⥬cC+dD,=时,反应达到平衡状态。 (2)静态标志:各种“变量”不变 ①各物质的质量、物质的量或物质的量浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度(绝热体系)、压强(化学方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)一定条件下的密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是(  ) A.H2完全转化为HI B.H2的浓度不再变化 C.H2、HI的浓度相等 D.正、逆反应速率相等且等于零 【答案】B 【解析】该反应为可逆反应,H2不可能完全转化为HI,A错误;当反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不变,B正确;平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度,H2、HI的浓度相等不能作为达到平衡的依据,C错误;化学平衡是动态平衡,正、逆反应速率相等且不等于零,D错误。 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江大庆·一模)“液态阳光”源自中国科学院液态阳光研究组。核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列指标能说明反应到达平衡状态的是(  ) A.混合气体密度不再变化 B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度不再变化 C.单位时间内消耗3 mol H2,生成1 mol H2O D.CO2、H2的浓度比为1∶3 【答案】B 【解析】A项,恒容条件,体积V不变,质量守恒,质量m不变,ρ始终不变,则混合气体密度不再变化不能说明反应达到平衡状态;B项,CO2、H2、CH3OH、H2O均为气态,当浓度不再变化时可以说明反应达到平衡状态;C项,单位时间内消耗3 mol H2,便会生成1 mol H2O,与平衡无关;D项,CO2、H2的浓度之比为1∶3与平衡状态时浓度不变条件无关。 【变式3】【新考法】(2026·辽宁大连·一模)恒温恒容的密闭容器中发生可逆反应:H2NCOONH4(s)⥫⥬2NH3(g)+CO2(g),以下能说明该反应达到化学平衡状态的是(  ) A.2v正(NH3)=v逆(CO2) B.混合气体中CO2的体积分数不变 C.混合气体的密度不再变化 D.容器内气体的平均摩尔质量不变 【答案】C 【解析】达到平衡时,正、逆反应速率相等,而2v正(NH3)=v逆(CO2)不符合速率比例关系,v正(NH3)=2v逆(CO2)才能说明反应达到化学平衡状态,A错误;生成NH3和CO2气体体积之比始终为2∶1,混合气体中CO2的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态,B错误;反应物为固体,生成物为气体,随着反应进行,气体总质量增加,容器体积固定,密度逐渐增大,当密度不再变化时,即达到平衡,C正确;气体的平均摩尔质量:=,生成的NH3和CO2物质的量之比始终为2∶1,平均摩尔质量始终不变,D错误。 考向2 极端假设法的应用 例2 (2026·吉林长春·二模)SO2与18O2在高温条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,以下说法正确的是(  ) A.分离SO3可加快该反应速率 B.平衡时可能存在SO2浓度为0.4 mol·L-1,O2浓度为0.2 mol·L-1 C.平衡混合物中含有18O的微粒有SO2、SO3、O2 D.若SO2与O2的浓度比保持2∶1不变,则说明该反应已达平衡状态 【答案】C 【解析】分离SO3,即减少生成物浓度,会使反应速率减慢,A错误;若SO2和O2浓度分别为0.4 mol·L-1和0.2 mol·L-1,需SO3完全分解(浓度降为0),但该反应为可逆反应,SO3不能完全转化,B错误;该反应为可逆反应,所以平衡混合物中含有18O的微粒有SO2、SO3、O2,C正确;根据题意,初始SO2与O2按2∶1投料,反应过程中两者的浓度比始终为2∶1,所以SO2与O2的浓度比保持2∶1不变,不能说明该反应已达平衡状态,D错误。 极端假设法确定各物质浓度范围 可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底: 假设反应逆向进行到底: 平衡体系中各物质的浓度范围为0<X2<0.2,0.2<Y<0.4,0<Z<0.4。 【变式1·变载体】(2026·黑龙江·一模)一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⥫⥬2SO3(g),若SO2、O2、SO3的起始浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、 c mol·L-1(均不为零),达到平衡状态时,SO2、O2、SO3浓度分别为0.18 mol·L-1、0.09 mol·L-1和0.2 mol·L-1,则下列判断错误的是(  ) A.a+c=0.38 B.b的取值范围为0<b<0.19 C.平衡时,O2和SO3的生成速率之比为1∶2 D.起始时,消耗SO2的速率一定大于生成SO2的速率 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律,反应前后S元素守恒,所以a+c=0.18+0.2=0.38,A正确;以极值法进行计算,假设开始反应时SO3的浓度为0,则需要氧气的浓度是0.1 mol·L-1,所以氧气的起始浓度为0.1 mol·L-1+0.09 mol·L-1=0.19 mol·L-1,该反应是可逆反应,不能完全转化,所以氧气的起始浓度范围为0<b<0.19,B正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,则平衡时O2和SO3的生成速率之比为1∶2,C正确;起始时,无法判断平衡是正向建立平衡还是逆向建立平衡,所以消耗SO2的速率不一定大于生成SO2的速率,D错误。 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·一模)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⥫⥬2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是(  ) A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1 C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1 【答案】A 【解析】若X2完全转化为Z,则X2、Y2、Z的浓度分别是0 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1;若Z完全转化为X2、Y2,则X2、Y2、Z的浓度分别是0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0 mol·L-1;反应为可逆反应,反应物不能完全转化,所以0<c(X2)<0.2 mol·L-1,0.2 mol·L-1<c(Y2)<0.4 mol·L-1,0<c(Z)<0.4 mol·L-1。 【变式3】【新考法】(2026·吉林·模拟)一定温度下,向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。下列有关该反应的叙述正确的是(  ) A.达到平衡状态时,正、逆反应速率相等 B.达到平衡状态时,SO2和O2的浓度都为0 C.若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2,则达平衡时放出的热量为196.6 kJ D.若反应达到平衡状态后,2 min时生成a mol SO3,则4 min时生成2a mol SO3 【答案】A 【解析】该反应为可逆反应,达到平衡状态时,反应物不能完全转化为生成物,所以SO2和O2的浓度不等于0,B错误;因为是可逆反应,所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol、消耗O2的物质的量小于1 mol,放出的热量小于196.6 kJ,C错误;反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,2~4 min三氧化硫的物质的量不变,为a mol,D错误。 考点二 化学平衡的移动 知●识●解●构 知识点1 影响化学平衡移动的因素 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(Q<K) 平衡正向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度(Q>K) 平衡逆向移动 压强(对有气 体参加的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体分子数减小的方向移动 减小压强 向气体分子数增大的方向移动 反应前后气体分子数不变 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 知识点2 平衡移动方向的判断 1. 根据平衡常数K与Q判断 Q<K,平衡正向移动; Q=K,平衡不移动; Q>K,平衡逆向移动。 2. 恒温条件下,密闭反应体系中通入“惰性气体” (1) 恒容容器 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) 恒压容器 原平衡体系容器容积增大,体系中各组分气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) →平衡向气体分子数增大的方向移动。 知识点3 勒夏特列原理 1. 内容:如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 2. 不能用勒夏特列原理解释的问题 (1) 反应前后气体分子数不变的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),增大体系压强,气体颜色加深,但平衡不移动。 (2) 催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,催化剂不会影响化学平衡。 考●向●破●译 考向1 考查影响化学平衡移动的因素 例1(2026·辽宁·二模)某学习小组探究铜盐溶液加热蒸干后物质的成分。取少量纯净的氯化铜晶体加水溶解,置于蒸发皿中,加热搅拌,直至蒸干。实验加热过程中观察到蓝色溶液先变成绿色溶液,最后得到棕黄色固体,该固体溶于水后可得蓝色溶液。下列说法错误的是 A.实验过程中,存在平衡: B.温度升高和浓度的不断增大,均有利于转化为 C.实验过程中,得到的棕黄色固体中存在氯化铜 D.由该实验的现象可知:将硝酸铜溶液加热蒸干最后得到硝酸铜 【答案】D 【解析】蓝色的和黄色的共存时溶液显绿色,与实验中蓝色溶液变为绿色溶液的现象匹配,该平衡存在,A正确;加热蒸发过程中溶剂水减少,浓度增大,根据勒夏特列原理,增大反应物浓度,平衡正向移动,有利于四氯合铜离子生成;且该转化为吸热反应,温度升高也促进平衡正向移动,B正确;实验中观察到棕黄色固体,结合铜的氯化物性质,氯化铜为棕黄色固体,故固体中存在氯化铜,C正确;硝酸铜溶液中存在水解平衡:,加热过程中易挥发、受热易分解,水解平衡不断正向移动,蒸干后氢氧化铜分解最终得到CuO,无法得到硝酸铜,D错误;故选D。 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→ (3)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。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,CO与发生下列反应并达到平衡:。该反应在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。若某温度下反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是 A.当体系混合气体的平均相对分子质量不再改变时,能说明该反应达到平衡状态 B.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 C.由方程式计算可知和CO的转化率相等 D.选择合适的催化剂既能提高反应速率,也能提高COS的平衡产率 【答案】B 【解析】混合气体的平均摩尔质量,气体质量不变,反应中气体的总物质的量随反应进行而不改变,所以M不会发生改变,故混合气体平均相对分子质量始终不变,不能作为平衡标志,A错误;由图像可知,温度升高转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应(ΔH<0)。因ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0,故正反应活化能小于逆反应活化能,B正确;设CO初始10mol,平衡时8mol,转化2mol,则CO转化率20%。设初始y mol,平衡时(y-2)mol,反应生成COS和各2mol,,解得y=7mol,转化率≈28.6%≠20%,C错误;催化剂只能加快反应速率,不影响平衡移动,不能提高COS平衡产率,D错误;故选B。 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江大庆·一模)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下: Ⅰ.  ; Ⅱ.  。 一定压强下,按照投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡选择性[CH3OH的平衡选择性]随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.L1表示CH3OH的平衡选择性随温度的变化曲线 B.CO2的反应速率: C.加压后不影响CO2的平衡转化率 D.T1温度下,反应Ⅰ的平衡常数为 【答案】D 【分析】反应I(,吸热):,气体分子数不变; 反应II(,放热):,气体分子数减少;的平衡选择性。 【解析】升高温度,反应I正向(增多)、反应II逆向(减少),因此的平衡选择性随温度升高而降低,故下降曲线为的平衡选择性,为平衡转化率,A错误;温度越高反应速率越快,温度低于,所以的反应速率:,B错误;加压使反应II(气体分子数减少)正向移动,会促进转化,因此平衡转化率会增大,C错误;设起始,,时转化率为,即转化的;选择性为,则,列式:、,所以温度下,平衡时、、、,所以反应I的平衡常数,D正确;故选D。 【变式3】【新考法】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下: ①   ②   以Pd/ZnO作为催化剂时,向密闭容器中充入1 mol的与1 mol的,平衡时的转化率、的选择性[的选择性]及CO的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A.其他条件不变,压缩体积会增加的平衡转化率 B.470 K-570 K时,升高温度,的平衡产量先增大后减小 C.520 K时,容器内的量为1.14 mol D.520 K时,②反应的平衡常数(用个物质的物质的量分数计算)为0.0059 【答案】D 【分析】520 K时,转化率为,即反应的为;选择性为,即生成的物质的量为,生成为,反应①进行,反应②进行。 【解析】 两个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,压缩体积(增大压强),平衡逆向移动,的平衡转化率降低,A错误;二氧化碳气体的产量。470 K~570 K范围内,升高温度时转化率持续增大,虽然选择性降低,但转化率增大的影响占主导,产量持续增大,B错误;由两个反应共同生成:,C错误;520 K时,计算各物质的物质的量: ,,,,,总物质的量。反应②的平衡常数(为物质的量分数),代入得:,D正确;故选D。 考向2 考查化学平衡移动图像 例2 (2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是 A.11~19秒之间,有时 B.的作用之一是使转化为 C.无时,与反应生成更快达到平衡状态 D.可以提高的平衡转化率 【答案】B 【分析】甲烷与溴单质发生反应:(主反应),生成的会进一步溴化:(副反应)。少量作为催化剂,可提高的选择性(即让更多转化为,减少副产物的生成)。、恒容密闭容器中,初始投入和,分别在有和无的条件下得到、的物质的量随时间变化的曲线; 【解析】反应速率的计算公式为,其中为容器体积。11~19 s之间,,有时的物质的量变化,因此。由于容器体积未知,无法计算出具体的速率数值,A错误;从图像可知:有时,的平衡物质的量显著低于无时,同时的平衡物质的量显著高于无时;结合反应机理,可消耗部分,使其转化为,从而提高的选择性,因此的作用之一是使转化为,B正确;催化剂可加快反应速率,使反应更快达到平衡状态。是该反应的催化剂,因此有时,与反应生成更快达到平衡状态;无时,反应速率更慢,达到平衡的时间更长,C错误;催化剂()只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此无法提高的平衡转化率,只能提高的选择性(即生成的比例),D错误;故选B。 化学平衡图像的识图技巧 (1)若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。 (2)若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。 (3)若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古赤峰·一模)研究表明,水在超临界状态下呈现许多特殊性质,如能够与氧气等氧化剂以任意比互溶,由此形成了超临界水氧化技术。一定实验条件下,运用该技术氧化乙醇的结果如图1、图2所示,其中为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。                 图1                                                         图2 下列说法错误的是 A.CO是中间产物 B.550℃,时,乙醇的氧化已趋于完全 C.反应过程中, D.温度从500℃升高到550℃,的氧化速率比氧化速率的增长幅度更大 【答案】C 【解析】由图1可知,的碳物质的量分数先增大后减小,最终几乎完全转化为,是反应中先生成、后被消耗的中间产物,A正确;、时,图1中的x接近1.0,乙醇和CO的x都接近0,说明乙醇氧化已经趋于完全,B正确;只有总反应中,乙醇完全氧化生成,满足物质的量关系;但反应过程中,部分碳以CO形式存在,生成的物质的量小于2倍消耗的乙醇,C错误;由图像可知,温度升高时,只有单位时间内乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成的速率快,xCO峰值出现的时间才会提前,且峰值更高,由此说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大,D正确;故选C。 【变式2】【新情境】(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步: 第一步: 第二步: 在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是 A. B.加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤 C.加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化 D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大 【答案】D 【解析】由图像可知,第一步反应的反应速率更快,所以,升高温度后增加,减小,说明温度升高到一定程度,两个反应均逆向移动,且第二个反应逆向移动的程度更大,故,A正确;选择反应2的合适的催化剂,可降低反应2的活化能,当反应2的活化能小于反应1时,反应1就变成决速步骤,B正确;催化剂能加快反应速率,在相同时间内,反应进行的程度更大,生成物Z的量达到峰值对应的温度会降低,故图像趋势会发生变化,C正确;反应中生成物只有一种物质,达平衡后,若其他条件不变,再充入Z,在作用效果上相当于增大压强,加压平衡正向移动,因此小,D错误;故选D。 【变式3】【新考法】(2026·黑龙江·模拟预测)和联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为: 其他条件相同时,投料比 为,不同温度下反应的结果如图。下列说法错误的是 A. ,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡 B. 始终低于,与反应②有关 C.加压有利于增大和反应的速率,但不利于提高二者的平衡转化率 D.若不考虑其他反应,时,平衡体系中的体积分数约为 【答案】A 【解析】由图可知,随着温度的升高,甲烷的转化率比二氧化碳的转化率升高的快,说明升温更有利于反应①的正向进行,但是多反应体系的所有反应会同时达到平衡,A错误;假设体系中只进行反应①,则,而反应②会消耗H2,产生CO,使,因此与反应②有关,B正确;加压可以提高反应速率,由于反应①为气体分子数增加的反应,反应②为气体分子数不变的反应,加压时反应②平衡不移动,反应①平衡向逆反应方向移动,和的转化率降低,C正确;其他条件相同时,气体物质的量分数等于体积分数,假设起始为a mol,则为2a mol,根据时CH4的转化率为80%,CO2的转化率为65%,列三段式计算:反应①,反应②,因此可知平衡是气体的总物质的量为,平衡体系中的体积分数等于其物质的量的分数为,D正确;故选A。 考向3 勒夏特列原理的应用 例3 (2026·黑龙江哈尔滨·一模)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.用热的纯碱溶液更易洗涤厨房的油污 B.将盛有NO2气体的气球浸泡在热水中颜色加深 C.配制硫酸亚铁溶液时,需要加入过量的铁屑 D.高压比常压条件更有利于合成氨的反应 【答案】C 【解析】加热可以促进碳酸钠水解平衡正向移动,使碱性增强,A不符合题意;NO2转化成N2O4为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,颜色加深,B不符合题意;配制硫酸亚铁溶液时,加入过量的铁屑的目的是防止Fe2+被氧化,C符合题意;合成氨的反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,D不符合题意。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是(  ) ①工业上合成氨气选择高温条件 ②夏天打开冰镇啤酒,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫 ③氯水中加入小苏打可增强漂白性 ④向含有的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液颜色变浅或褪去 ⑤使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气 ⑥对CO中毒病人给予高压氧舱治疗 A.①③⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③④⑤ D.②⑤⑥ 【答案】B 【解析】①合成氨反应是放热反应,升温会使平衡逆向移动,转化率降低,工业上合成氨气选择高温条件是为了加快反应速率,不能用勒夏特列原理解释,不符合题意;②因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳的溶解平衡逆向移动,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,符合题意;③氯水中存在可逆反应:Cl2+H2O⥫⥬Cl-+HClO+H+,氯水中加入小苏打,会消耗H+,使平衡正向移动,次氯酸浓度增大,漂白性增强,能用勒夏特列原理解释,符合题意;④该溶液中存在平衡:Fe3++SCN-⥫⥬,向含有的红色溶液中加铁粉,振荡,铁与Fe3+反应生成Fe2+,Fe3+浓度降低,则平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅或褪去,能用勒夏特列原理解释,符合题意;⑤催化剂不能使平衡移动,使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气,是降低了反应的活化能,加快了反应速率,不能用勒夏特列原理解释,不符合题意;⑥对CO中毒病人给予高压氧舱治疗,增加氧气浓度,使得反应向氧气与血红蛋白结合的方向移动,能用勒夏特列原理解释,符合题意。 【变式2】【新情境】(2026·吉林·联考)下列事实不能用平衡移动原理解释的是(  ) A.工业合成氨时,选择在500 ℃条件下进行 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢 D.乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热制取乙酸乙酯 【答案】A 【解析】合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,工业合成氨时,选择500 ℃是因为在此温度下催化剂活性好,反应速率快,不能用平衡移动原理解释,故A符合题意;2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)的反应为放热反应,升温平衡逆向移动,颜色加深,能用平衡移动原理解释,故B不符合题意;浓硫酸能吸收酯化反应生成的水,有利于酯化反应正向进行,能用平衡移动原理解释,故D不符合题意。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下: ,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A.该反应的, B.点的消耗速率大于物质的生成速率 C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算) D.点的平衡转化率为75% 【答案】D 【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。 【解析】观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于物质()的生成速率,B错误; 列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:,D正确;故选D。 2.(2024·辽宁卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时,反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数:①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】A 【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故选A。 3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)乙二醇是一种重要化工原料,以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ.直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的_______0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为,则上述合成反应的_______(用a、b和c表示)。 (3)实验表明,在500K时,即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备的DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线_______(填图中标号,下同)表示DMO的转化率,曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A.降低温度    B.增大压强 C.减小初始氢酯比    D.延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时,出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算,精确至0.001)。 【答案】(1)< (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b) (3)反应放热,温度升高,平衡左移,产率降低;或有副反应发生;或催化剂选 择性低;或反应未达平衡 (4)I IV BD 1.98 0.025 【解析】(1)根据表格中的数据,反应温度升高反应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又因升高温度向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH<0。 (2)根据已知条件可以写出如下热化学方程式: 根据盖斯定律,用反应①的2倍加上反应②的3倍减去反应③即可得到目标方程式,故目标方程式的ΔH=c-2a-3b kJ·mol-1。 (3)根据表格中的平衡常数,反应温度在500K时,平衡常数K<,此时平衡常数过小,反应未达到平衡,导致乙二醇产率过低;或温度过高,平衡左移,产率降低;或催化剂的催化活性下降,导致乙二醇产率过低;或有副反应发生。 (4)MG、乙二醇、乙醇的选择性之和为100,曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,根据曲线的变化,曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率;随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇、乙二醇会继续转化成乙醇,根据曲线的变化,曲线IV为MG的选择性曲线,因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①根据上述分析,曲线I为DMO的实际转化率曲线;曲线IV为MG的选择性曲线; ②根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,A不符合题意;增大压强,反应体系中单位体积内活化分子数增加,化学反应速率加快,DMO的转化率增大,B符合题意;减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降,DMO的转化率降低,C不符合题意;A点时DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡,延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行,增大DMO的转化率,D符合题意;故选BD; ③483K时,DMO的实际转化率为99%,设起始投入反应的DMO为100mol,则出口处流出的乙醇的物质的量为100mol×99%×2%=1.98mol,此时还有1mol DMO未反应从出口流出,因此出口处==1.98; ④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二醇的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生DMO转化为MG,可写出如下关系: 第二步反应,MG转化为乙二醇,可写出如下关系: 这时,体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol,体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx==0.025。 4.(2022·辽宁·高考真题)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:。回答下列问题: (1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。 (2)_______温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,_______温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。 下列说法正确的是_______。 a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率 b.在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率 c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率 d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率 (4)方案二:复合催化剂。 下列说法正确的是_______。 a.时,复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c.温度越高,复合催化剂活性一定越高 (5)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,_______; 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为_______。 a.有利于平衡正向移动     b.防止催化剂中毒     c.提高正反应速率 (6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为_______(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为_______。 【答案】(1)能 (2)高 低 (3)ab (4)a (5)-1 ac (6)Fe 3d6 【解析】(1),则∆G=∆H-T∆S=(-92.4+0.2×298) kJ∙mol-1=-32.4 kJ∙mol-1<0,所以合成氨反应在常温下能自发进行。答案为:能; (2)温度越高,反应速率越快,所以高温有利于提高反应速率;因为正反应为放热反应,所以低温有利于提高平衡转化率。答案为:高;低; (3)a.因为正反应为放热反应,所以低温有利于平衡正向移动,氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率,a正确;温度升高,反应速率加快,所以在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率,b正确;合成氨反应的正反应为放热反应,“热Fe”高于体系温度,不利于提高氨的平衡产率,c不正确;温度升高,可提高合成氨反应的速率,所以“冷Ti”低于体系温度,不利于提高合成氨反应速率,d不正确;故选ab。答案为:ab; (4)a.从图中可以看出,时,复合催化剂比单一催化剂的反应速率快,催化效率更高,a正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产率,所以同温同压下,复合催化剂不能提高氨的平衡产率,b不正确;虽然图中显示温度高反应速率快,但温度高到一定程度后,复合催化剂活性就可能不变或变低,c不正确;故选a。答案为:a; (5)选择实验1和3进行分析,此时,则γ=-1; a.在合成氨过程中,需要不断分离出氨,有利于平衡正向移动,a正确;氨是在该催化剂的催化作用下生成,不会使催化剂中毒,b错误;根据速率方程,分离氨气可以提高反应速率,c正确;故选ac。 (6)从图中信息可以进行以下计算:含黑球的数目为=4,含白球的数目为8,则黑球与白球的个数比为1:2。黑球的化学式为,白球的化学式为。从而得出M+17×6+15×2=188,M=56,则M元素为Fe;在该化合物中,Fe2+的价电子排布式为3d6。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养,研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架,构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点,归纳解题范式 ) ( 考点一 可逆反应与化学平衡 知识解构 知识点1 可逆反应 ∣ 知识点2 化学平衡状态 知识点3 化学平衡状态判断 考向破译 考向1 考查 化学平衡状态 的判断 ∣ 考向2 极端假设法的应用 解题妙招1 化学平衡状态的判断方法 解题妙招2 极端假设法确定各物质浓度范围 考点二 化学平衡的移动 知识解构 知识点1 影响化学平衡移动的因素 ∣ 知识点2 平衡移动方向的判断 知识点3 勒夏特列原理 考向破译 考向1 考查影响化学平衡移动的因素 ∣ 考向2 考查化学平衡移动图像 考向3 勒夏特列原理 的应用 解题妙招1 惰性气体对化学平衡的影响 解题妙招2 化学平衡图像的识图技巧 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑,感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学平衡状态 黑吉辽蒙卷 T10,3分 化学平衡移动 及其应用 黑吉辽蒙卷 T14,3分 黑吉辽蒙卷 T18,3分 辽宁卷T16,4分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 1.从考查题型和内容上看,考查内容主要有以下四个方面:(1)化学平衡状态的建立过程与特征,能用“变量不变”标志判断平衡状态;(2)外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡移动的影响,勒夏特列原理的理解与应用;(3)转化率的变化分析,特别是多种反应物时改变某一反应物浓度对转化率的影响;(4)平衡移动与速率变化的综合判断。此外,平衡移动过程中各组分含量、压强、平均相对分子质量等物理量的变化也常作为判断平衡状态或移动方向的切入点。 2.从命题思路上看,以选择题为主,常结合速率-时间图像、浓度变化数据及表格信息创设情境,考查学生运用勒夏特列原理分析平衡移动方向以及判断平衡状态的能力。黑吉辽蒙卷该部分为选择题必考内容,分值一般为3分,偶以非选择题中的某一设问呈现。从命题趋势来看,2027年将进一步强化平衡移动与反应速率、转化率计算的综合考查,注重结合生产实际中的条件调控问题。 ►复习目标: 1.理解化学平衡状态的建立过程与本质特征(正逆反应速率相等、各组分浓度保持不变),掌握判断化学平衡状态的方法。 2.掌握勒夏特列原理的内容,能运用该原理分析浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡移动的影响,并能从速率-时间图像中判断平衡移动方向。 3.理解化学平衡移动与转化率变化的关系,能分析多种反应物体系中改变某一反应物浓度时各反应物转化率的变化规律。 4.能运用平衡移动原理分析和解释工业生产中的条件选择与调控问题,体会化学平衡理论在实际生产中的应用价值。 5.能综合分析速率变化与平衡移动的关系,具备从图像、数据中提取信息并判断平衡状态与移动方向的能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 可逆反应与化学平衡 知●识●解●构 知识点1 可逆反应 在同一条件下,既能向 进行,又能向 进行的化学反应。 ①“二同”:同一条件下;正、逆反应同时进行。 ②“一不能”:不能进行到底。 知识点2 化学平衡状态 1. 概念:一定条件下的 中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。 2. 建立过程 在一定条件下,把反应物加入固定容积的密闭容器中,平衡的建立过程如图所示:      (1) 反应开始:反应物浓度最大,v正最大;生成物浓度为0,v逆=0。 (2) 反应过程:反应物浓度逐渐减小,v正减小;生成物浓度逐渐增大,v逆增大。 (3) 达到平衡:v正=v逆≠0,混合物中各组分的浓度保持不变。 3. 平衡特点 (1) 逆:化学平衡研究的对象是 。 (2) 动:化学平衡是 。 (3) 等:v正=v逆≠0。 (4) 定:各组分的浓度保持不变。 (5) 变:条件改变,平衡状态可能改变,在新的条件下建立新的平衡。 4. 平衡状态的本质特征 v正=v逆,各组分的浓度保持不变。 (1) v正=v逆 (2) 各组分的浓度保持不变,或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态,也是平衡状态。 知识点3 化学平衡状态判断 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 ②各物质的质量或质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定 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 ②单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ④单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D 压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q 混合气体的 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q 温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 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) ②m+n≠p+q时,密度保持不变(恒压容器中) ③m+n=p+q时,密度保持不变(恒压容器中) 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡状态的判断 例1 (2026·黑龙江·二模)可逆反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(  ) A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 化学平衡状态的判断方法 (1)动态标志:v正=v逆≠0 ①同种物质:生成速率等于消耗速率。 ②不同物质:必须标明是“正”“逆”的反应速率关系。如aA+bB⥫⥬cC+dD,=时,反应达到平衡状态。 (2)静态标志:各种“变量”不变 ①各物质的质量、物质的量或物质的量浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度(绝热体系)、压强(化学方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)一定条件下的密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是(  ) A.H2完全转化为HI B.H2的浓度不再变化 C.H2、HI的浓度相等 D.正、逆反应速率相等且等于零 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江大庆·一模)“液态阳光”源自中国科学院液态阳光研究组。核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列指标能说明反应到达平衡状态的是(  ) A.混合气体密度不再变化 B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度不再变化 C.单位时间内消耗3 mol H2,生成1 mol H2O D.CO2、H2的浓度比为1∶3 【变式3】【新考法】(2026·辽宁大连·一模)恒温恒容的密闭容器中发生可逆反应:H2NCOONH4(s)⥫⥬2NH3(g)+CO2(g),以下能说明该反应达到化学平衡状态的是(  ) A.2v正(NH3)=v逆(CO2) B.混合气体中CO2的体积分数不变 C.混合气体的密度不再变化 D.容器内气体的平均摩尔质量不变 考向2 极端假设法的应用 例2 (2026·吉林长春·二模)SO2与18O2在高温条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,以下说法正确的是(  ) A.分离SO3可加快该反应速率 B.平衡时可能存在SO2浓度为0.4 mol·L-1,O2浓度为0.2 mol·L-1 C.平衡混合物中含有18O的微粒有SO2、SO3、O2 D.若SO2与O2的浓度比保持2∶1不变,则说明该反应已达平衡状态 极端假设法确定各物质浓度范围 可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底: 假设反应逆向进行到底: 平衡体系中各物质的浓度范围为0<X2<0.2,0.2<Y<0.4,0<Z<0.4。 【变式1·变载体】(2026·黑龙江·一模)一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⥫⥬2SO3(g),若SO2、O2、SO3的起始浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、 c mol·L-1(均不为零),达到平衡状态时,SO2、O2、SO3浓度分别为0.18 mol·L-1、0.09 mol·L-1和0.2 mol·L-1,则下列判断错误的是(  ) A.a+c=0.38 B.b的取值范围为0<b<0.19 C.平衡时,O2和SO3的生成速率之比为1∶2 D.起始时,消耗SO2的速率一定大于生成SO2的速率 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·一模)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⥫⥬2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是(  ) A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1 C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1 【变式3】【新考法】(2026·吉林·模拟)一定温度下,向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。下列有关该反应的叙述正确的是(  ) A.达到平衡状态时,正、逆反应速率相等 B.达到平衡状态时,SO2和O2的浓度都为0 C.若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2,则达平衡时放出的热量为196.6 kJ D.若反应达到平衡状态后,2 min时生成a mol SO3,则4 min时生成2a mol SO3 考点二 化学平衡的移动 知●识●解●构 知识点1 影响化学平衡移动的因素 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(Q<K) 平衡 减小反应物浓度或增大生成物浓度(Q>K) 平衡 压强(对有气 体参加的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体分子数 的方向移动 减小压强 向气体分子数 的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向 方向移动 降低温度 向 方向移动 催化剂 — 同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动 知识点2 平衡移动方向的判断 1. 根据平衡常数K与Q判断 Q<K,平衡 ; Q=K,平衡 ; Q>K,平衡 。 2. 恒温条件下,密闭反应体系中通入“惰性气体” (1) 恒容容器 原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的 →平衡不移动。 (2) 恒压容器 原平衡体系容器容积增大,体系中各组分气体的 →体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) →平衡向气体 的方向移动。 知识点3 勒夏特列原理 1. 内容:如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度等),平衡就向 这种改变的方向移动。 2. 不能用勒夏特列原理解释的问题 (1) 反应前后气体 的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),增大体系压强,气体颜色加深,但平衡不移动。 (2) 催化剂能 地改变正、逆反应速率,催化剂不会影响化学平衡。 考●向●破●译 考向1 考查影响化学平衡移动的因素 例1(2026·辽宁·二模)某学习小组探究铜盐溶液加热蒸干后物质的成分。取少量纯净的氯化铜晶体加水溶解,置于蒸发皿中,加热搅拌,直至蒸干。实验加热过程中观察到蓝色溶液先变成绿色溶液,最后得到棕黄色固体,该固体溶于水后可得蓝色溶液。下列说法错误的是 A.实验过程中,存在平衡: B.温度升高和浓度的不断增大,均有利于转化为 C.实验过程中,得到的棕黄色固体中存在氯化铜 D.由该实验的现象可知:将硝酸铜溶液加热蒸干最后得到硝酸铜 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→ (3)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。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,CO与发生下列反应并达到平衡:。该反应在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。若某温度下反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是 A.当体系混合气体的平均相对分子质量不再改变时,能说明该反应达到平衡状态 B.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 C.由方程式计算可知和CO的转化率相等 D.选择合适的催化剂既能提高反应速率,也能提高COS的平衡产率 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江大庆·一模)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下: Ⅰ.  ; Ⅱ.  。 一定压强下,按照投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡选择性[CH3OH的平衡选择性]随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.L1表示CH3OH的平衡选择性随温度的变化曲线 B.CO2的反应速率: C.加压后不影响CO2的平衡转化率 D.T1温度下,反应Ⅰ的平衡常数为 【变式3】【新考法】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下: ①   ②   以Pd/ZnO作为催化剂时,向密闭容器中充入1 mol的与1 mol的,平衡时的转化率、的选择性[的选择性]及CO的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A.其他条件不变,压缩体积会增加的平衡转化率 B.470 K-570 K时,升高温度,的平衡产量先增大后减小 C.520 K时,容器内的量为1.14 mol D.520 K时,②反应的平衡常数(用个物质的物质的量分数计算)为0.0059 考向2 考查化学平衡移动图像 例2 (2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是 A.11~19秒之间,有时 B.的作用之一是使转化为 C.无时,与反应生成更快达到平衡状态 D.可以提高的平衡转化率 化学平衡图像的识图技巧 (1)若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。 (2)若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。 (3)若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。 【变式1·变载体】(2026·内蒙古赤峰·一模)研究表明,水在超临界状态下呈现许多特殊性质,如能够与氧气等氧化剂以任意比互溶,由此形成了超临界水氧化技术。一定实验条件下,运用该技术氧化乙醇的结果如图1、图2所示,其中为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。                 图1                                                         图2 下列说法错误的是 A.CO是中间产物 B.550℃,时,乙醇的氧化已趋于完全 C.反应过程中, D.温度从500℃升高到550℃,的氧化速率比氧化速率的增长幅度更大 【变式2】【新情境】(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步: 第一步: 第二步: 在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是 A. B.加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤 C.加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化 D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大 【变式3】【新考法】(2026·黑龙江·模拟预测)和联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为: 其他条件相同时,投料比 为,不同温度下反应的结果如图。下列说法错误的是 A. ,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡 B. 始终低于,与反应②有关 C.加压有利于增大和反应的速率,但不利于提高二者的平衡转化率 D.若不考虑其他反应,时,平衡体系中的体积分数约为 考向3 勒夏特列原理的应用 例3 (2026·黑龙江哈尔滨·一模)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.用热的纯碱溶液更易洗涤厨房的油污 B.将盛有NO2气体的气球浸泡在热水中颜色加深 C.配制硫酸亚铁溶液时,需要加入过量的铁屑 D.高压比常压条件更有利于合成氨的反应 【变式1·变载体】(2026·内蒙古·一模)下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是(  ) ①工业上合成氨气选择高温条件 ②夏天打开冰镇啤酒,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫 ③氯水中加入小苏打可增强漂白性 ④向含有的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液颜色变浅或褪去 ⑤使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气 ⑥对CO中毒病人给予高压氧舱治疗 A.①③⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③④⑤ D.②⑤⑥ 【变式2】【新情境】(2026·吉林·联考)下列事实不能用平衡移动原理解释的是(  ) A.工业合成氨时,选择在500 ℃条件下进行 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 C.用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢 D.乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热制取乙酸乙酯 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下: ,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A.该反应的, B.点的消耗速率大于物质的生成速率 C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算) D.点的平衡转化率为75% 2.(2024·辽宁卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时,反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数:①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)乙二醇是一种重要化工原料,以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ.直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的_______0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为,则上述合成反应的_______(用a、b和c表示)。 (3)实验表明,在500K时,即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备的DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线_______(填图中标号,下同)表示DMO的转化率,曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A.降低温度    B.增大压强 C.减小初始氢酯比    D.延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时,出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算,精确至0.001)。 4.(2022·辽宁·高考真题)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:。回答下列问题: (1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。 (2)_______温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,_______温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。 下列说法正确的是_______。 a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率 b.在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率 c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率 d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率 (4)方案二:复合催化剂。 下列说法正确的是_______。 a.时,复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c.温度越高,复合催化剂活性一定越高 (5)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,_______; 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为_______。 a.有利于平衡正向移动     b.防止催化剂中毒     c.提高正反应速率 (6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为_______(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为_______。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
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