2.2 化学平衡（举一反三题型专练，天津专用） 化学人教版选择性必修1

**基本信息** 以10类题型为框架，系统整合可逆反应、平衡状态、平衡常数、移动原理及图像分析，通过概念-方法-典例-变式链条实现专项突破，培养化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |可逆反应与平衡状态|1典例+3变式|可逆反应“双向性、双同性、共存性”特征；平衡状态建立过程分析|从可逆反应概念切入，推导平衡状态定义及特征，形成“概念→特征→判断”逻辑链| |平衡常数及计算|1典例+3变式|三段式法（起始-变化-平衡量）；K与反应方向、热效应关系|衔接平衡状态，通过K表达式及计算深化对反应限度的理解，体现“状态→限度→计算”递进| |平衡移动与图像|1典例+3变式|勒夏特列原理应用；v-t图像“先拐先平”“定一议二”分析技巧|结合速率与平衡移动，通过图像将抽象原理可视化，完成“原理→影响因素→图像表征”闭环|

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 化学平衡状态的特征 题型03 化学平衡状态的判断依据 题型04 化学平衡常数 题型05 化学平衡常数的应用 题型06 化学平衡常数的计算 题型07 化学反应速率与平衡移动 题型08 化学平衡移动的影响因素 题型09 勒夏特列原理 题型10 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： 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； 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； 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01】．（25-26高二上·天津北辰·阶段检测）和存在平衡：  。下列分析正确的是 A．若，等温条件下，气体充分反应将放出热量 B．当时，反应达到平衡 C．恒温时，缩小容积，平衡正向移动，达到新平衡将比原平衡气体颜色变浅 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 【答案】B 【详解】A．该反应为可逆反应，不可能完全转化，故放出的热量小于，A错误； B．反应达到平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B正确； C．恒温缩小容积，浓度瞬间增大，平衡正向移动只能减弱浓度增大的程度，最终新平衡中浓度仍大于原平衡，气体颜色更深，C错误； D．该反应，为放热反应，恒容加热时平衡逆向移动，浓度增大，气体颜色变深，D错误； 故选B。 【变式1-1】（25-26高二上·天津·阶段检测）在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 mol/L、为0.2 mol/L B．、均为0.15 mol/L C．为0.25 mol/L D．为0.4 mol/L 【答案】C 【分析】在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，若反应正向进行至完全， ，此时 ， ；若反应逆向进行至完全， ， ， 。 【详解】A．由分析可知，SO2为0.4 mol/L、O2为0.2 mol/L，这是反应完全逆向进行时的极限浓度，平衡时不可能达到，A错误； B．起始时某一时刻SO2、SO3分别为0.2 mol/L、0.2 mol/L，根据硫原子守恒，含硫总浓度为0.4mol/L，SO2、SO3均为0.15 mol/L时，不符合原子守恒，B错误； C．SO3为0.25 mol/L，该值在0到0.4 mol/L范围内，且可通过反应正向进行实现，如SO3从0.2 mol/L增加0.05 mol/L，对应SO2减少0.05 mol/L至0.15 mol/L，O2减少0.025 mol/L至0.075 mol/L，均符合浓度范围，C正确； D．由分析可知，SO3为0.4 mol/L，这是反应完全正向进行时的极限浓度，平衡时不可能达到，D错误； 故选C。 【变式1-2】（25-26高二上·天津东丽·期中）从下列实验所引出的相应结论正确的是 选项 实验 结论 A 取足量KI溶液于烧杯中，加入5mL 0.1mol·L-1 FeCl3 溶液，滴入5滴15%KSCN溶液，溶液变血红色 KI与FeCl3的反应是可逆反应 B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 C 向两份5 mL 0.1 mol·L-1 草酸溶液中，分别滴加0.1mol·L-1 和0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液 2 mL 加入0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液褪色快 D 在容积可变的密闭容器中发生反应N2O42NO2，把容积扩大一倍 减压该平衡正向移动，体系颜色变深 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．足量KI与FeCl3反应后加入KSCN显红色，说明Fe3+未完全被I-还原，反应存在可逆性，A正确； B．催化剂参与化学反应，降低反应的活化能，使反应速率加快，但其质量和化学性质在反应前后都没有发生改变，并非不参加化学反应，B错误； C．根据反应可知，5 mL 0.1 mol·L-1草酸（物质的量为0.0005 mol）完全反应需要0.0002 mol KMnO4，当加入2 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液时（物质的量为0.0002 mol），恰好完全反应，溶液褪色，当加入2 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液时（物质的量为0.0004 mol），KMnO4过量，溶液最终为紫色，不褪色，由于后者无法观察到溶液完全褪色的现象，因此无法通过比较褪色时间来判断反应快慢，该结论无法从实验中得出，C错误； D．把容积扩大一倍，压强减小，平衡正向移动，NO2的物质的量增多，但体积增大的程度大于物质的量增加的程度，NO2的浓度减小，因此体系颜色最终比原来浅，D错误； 故答案为A。 【变式1-3】．（25-26高二上·天津南开·阶段检测）某反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(g)+M(s)  ΔH=-a kJ/mol(a>0)，在与外界隔热且容积不变的密闭容器中进行时，下列关于平衡的相关说法不正确的是 A．达到平衡时，反应放出的总热量可能为a kJ B．当容器内气体的物质的量分数n(X)%: n(Y)%不变时，则反应一定达到平衡状态 C．当容器内气体的密度不再变化时，则反应达到平衡状态 D．当容器内压强不再变化时，则反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．若起始反应物足够多，转化量可能达到1 mol 反应，放出a kJ热量，A正确； B．若起始X与Y的物质的量之比为2:1，反应过程中n(X)%:n(Y)%始终不变，此时无法判断平衡，B错误； C．生成固体M导致气体总质量变化，密度不变时说明反应达到平衡状态，C正确； D．反应放热导致温度变化，压强由决定，当压强不变时说明温度稳定，即达平衡，D正确； 故答案选B。 ▌题型02 化学平衡状态的特征 1．可逆反应 (1)概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)表示方法：用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 (3)特征 双向性：指可逆反应分为方向相反的两个方向，正反应方向和逆反应方向； 双同性：指正、逆反应是在相同条件下，回时进行； 共存性：指反应物的转化率小于百分之百，反应物与生成物共存。 2．化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3 如图1所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 3．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡的特征 【典例02】（25-26高二上·天津南开·阶段检测）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒压容器中发生反应：NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ΔH=-41.8kJ· mol-1，下列不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的密度保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO2的体积比保持不变 D．每消耗1mol SO3的同时消耗1mol NO2 【答案】A 【分析】平衡标志是达到平衡状态时正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，正、逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的反应速率，不同物质表示的反应速率与化学计量数成正比。 【详解】A．由质量守恒定律可知，混合气体质量始终不变，反应前后系数不变，恒压条件下，混合气体的体积不变，则混合气体的密度不再变化，无法判断是否达到平衡状态，A符合题意； B．该反应是一个气体颜色变浅的反应，混合气体颜色保持不变说明各物质的浓度不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B不符合题意； C．SO3和NO2的体积比保持不变，说明它们的物质的量不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡，C不符合题意； D．消耗1mol SO3为逆反应速率，消耗1mol NO2为正反应速率，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选A。 【变式2-1】（25-26高二上·天津·开学考试）在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．维持恒容，加入一定量的PCl3，达新平衡时PCl5的浓度降低 B．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时PCl5的转化率减小 C．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 D．减小容积，达新平衡时PCl5的浓度降低 【答案】C 【详解】A．恒容条件下加入生成物，生成物浓度升高，平衡逆向移动，新平衡时的浓度升高，A错误； B．恒压条件下加入氩气，容器容积增大，反应体系分压减小，平衡向气体分子数增多的正向移动，转化率增大，B错误； C．可逆反应达到平衡的核心特征就是各组分的浓度保持不变，C正确； D．减小容积（增大压强），体积直接减小，即使平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，外界改变占主导，新平衡时的浓度仍比原平衡大，D错误； 故选C。 【变式2-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）对可逆反应，下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 B．若单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时， D．化学反应速率关系： 【答案】C 【详解】A．增大容器容积时，气体浓度均降低，正、逆反应速率均减小，A错误； B．根据反应系数，可知生成NO与消耗NH3的物质的量始终相等，故无法判断是否平衡，B错误； C．平衡时正逆反应速率相等，根据反应系数关系，4v正(O2)=5v逆(NO)成立，C正确； D．速率关系应为3v(NH3)=2v(H2O)，而非选项中的2v(NH3)=3v(H2O)，D错误； 故答案选C。 【变式2-3】．（25-26高二上·天津·阶段检测）回答下列问题。 Ⅰ.二甲醚()是一种绿色、可再生的新能源。 (1)二甲醚()与乙醇()的关系是_______。 (2)一定条件下，可用下列反应制得二甲醚： ①下列措施能够使该反应速率加快的是_______。 A．升高温度    B．降低压强    C．及时移走二甲醚 ②若该反应在恒容密闭容器中进行，下列能说明该反应已达平衡状态的是_______。 A单位时间内生成，同时生成 B．的浓度不再变化 C．容器内气体的压强不再变化 D．与的物质的量相等 Ⅱ.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 (3)放电时正极反应为_______。 (4)放电时负极附近溶液的碱性_______ (填“增强”或“减弱”或“不变”)。 (5)放电时每转移_______mol电子，正极有被还原。 (6)火箭燃料具有强还原性，可用氨水与溶液反应制取，反应装置如图所示，其中分液漏斗中溶液是_______。 【答案】(1)同分异构体 (2) A BC (3) (4)减弱 (5)3 (6) 【详解】（1）二甲醚和乙醇是分子式相同但结构不同两种化合物，所以答同分异构体； （2）①A. 此反应是吸热反应，升高温度有利于反应正向进行，A正确； B. 对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减少压强，会使平衡向气体体积增大的方向移动，此处生成物体积小于反应物，B错误； C. 当可逆反应达到平衡时，移走生成物不能增加反应速率，但是会影响反应平衡，使反应向生成物方向移动，C错误；故选A。 ②A. CO和H₂同属于反应物，增加 1mol CO的同时必然增加 2mol H2，故不是平衡状态，A 错误; B. 恒容密闭容器内，反应达到平衡时，消耗的产物等于生成的产物，容器内各组分的含量保持不变，故二甲醚浓度不再变化时反应达到平衡，B正确； C. 因为容器是恒容密闭，体积一定，反应平衡时，消耗的产物等于生成的产物，容器内各组分的含量保持不变，压强不会变化，故C正确； D. 根据反应式生成的二甲醚与水的物质的量比为 1:1，故任何时候两者的物质的量相等，故D错误；故选BC。 （3）放电时电池中锌是失去电子，故为负极，而高铁离子是得到电子，是正极， 故正极反应为； （4）放电时的负极反应为：; 放电时的正极反应为；故负极消耗OH-离子，故碱性减弱； （5）根据放电时反应式可知，放电时每转移3mol电子，有1mol的高铁酸根被消耗，故填3； （6）火箭燃料N2H4具有还原性，而NaClO具有一定氧化性，故应将次氯酸钠和N2H4分开，故为NaClO。 ▌题型03 化学平衡状态的判断依据 1．直接标志 (1)v正＝v逆 ①同一种物质的生成速率等于消耗速率； ②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比； ③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 (2)各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变； ②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 2．间接标志——“变量不变” (1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体分子数不等的反应)。 (2)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 (3)根据平均摩尔质量(即平均相对分子质量)计算公式M＝，若M在反应过程中是一变量，则平均摩尔质量(平均相对分子质量)保持不变，反应达到平衡状态。 (4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 平均摩 尔质量 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 【典例03】（25-26高二上·天津河西·期末）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。在恒容密闭容器中合成，反应为  。不同投料的实验结果如下表： 序号 温度/K 起始投料 平衡状态 ① 1.0 1.0 0.6 ② 2.0 2.0 ③ 1.0 1.0 下列叙述错误的是 A． B．若，则 C．密度不变，不能判断反应达到平衡状态 D．温度时，反应的平衡常数为2.25 【答案】B 【详解】A．该反应是气体分子数不变的反应，②的起始投料是①的两倍，且两者温度相同，两个平衡为等效平衡，则m=2×0.6=1.2，A正确； B．若x<0.6，说明在T2下平衡时H2的量小于T1时的量，即反应逆向移动，由于反应放热(ΔH<0)，升高温度平衡逆向移动，故T2>T1，B错误； C．各反应组分均为气体，混合气体的总质量不变，容器为恒容，则混合气体的密度始终不变，因此密度不变，不能判断反应达到平衡状态，C正确； D．设容器体积为V L，在T1温度下，由①数据计算，平衡时n(COS)=n(H2)=0.6 mol，n(CO)=n(H2S)=(1-0.6) mol=0.4 mol，则温度时，反应的平衡常数为K==2.25，D正确； 故选B。 【变式3-1】（25-26高二上·天津河北·阶段检测）在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法正确的是 A．前5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1 mol/(L·min) B．化学方程式中n值为2 C．反应达到平衡时 D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①，②，其中反应速率快的是② 【答案】D 【详解】A．A为固体物质，不能用浓度变化表示化学反应速率，故A错误； B．根据反应数据，生成C为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)，生成D的物质的量为，对应化学计量系数比为3:1，则n=1，故B错误； C．反应达到平衡时，正逆反应速率比等于化学计量数之比，即3v正(B)=2v逆(C)时反应达到平衡状态，故C错误； D．n=1，比较反应速率快慢，需换算为用同一物质表示的速率：①v(B)=6 mol/(L·min)，对应反应速率v(D)=3 mol/(L·min)；②v(D)=4.5 mol/(L·min)，所以反应速率快的是②，故D正确； 选D。 【变式3-2】（25-26高二上·天津河西·阶段检测）在某恒容容器中发生反应，下列情况能判断该反应一定达到平衡状态的是 A．混合气体中各组成成分的含量不再改变 B．气体的总质量不再改变 C．压强不再随时间改变而改变 D．单位时间内每消耗，同时有生成 【答案】A 【详解】A．混合气体中各组成成分的含量不再改变时，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，A正确； B．反应前后遵循质量守恒定律，气体的总质量始终不变，故气体的总质量不再改变，不能说明反应已达到平衡状态，B错误； C．该反应是一个反应前后气体总物质的量不变的可逆反应，所以无论是否达到平衡状态，混合气体的压强始终不变，所以压强不再随时间改变而改变，不能判断平衡状态，C错误； D．单位时间内每消耗，同时有2mol HI生成，都是指正反应速率，不能说明反应已达到平衡状态，D错误； 故选A。 【变式3-3】（24-25高二上·天津·期中）在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)  ΔH>0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示： (1)该温度下，若温度升高，K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是______点。 (3)25min时，加入了______(填加入物质的化学式及加入的物质的量)，使平衡发生了移动。 【答案】(1) 增大 (2)bd (3) 【详解】（1）已知该反应 的 ，即正反应为吸热反应。升高温度时，化学平衡会向吸热的正反应方向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，因此化学平衡常数 值将增大。 （2） 化学反应达到平衡状态的标志之一是各组分的浓度保持不变。观察图像可知，在 10~25 min 以及 30 min 之后的时间段内，各曲线均处于水平状态，即物质的量浓度不发生变化。因此，在这两个时间段内的点 b 和 d 表示反应处于平衡状态。 （3） 根据图像分析，0~10 min 内浓度升高的物质变化量为 ，浓度降低的物质变化量为 。两者的浓度变化量之比为 ，结合化学方程式可知，浓度升高的物质是 。在 25 min 时， 的浓度瞬间由 增大到 ，而 的浓度瞬间没有变化，说明此时向容器中加入了 气体。加入的 的物质的量为 。 ▌题型04 化学平衡常数 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04】（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）已知下列3个化学方程式(K为平衡常数)，则的表达式为 ①   ②   ③   A． B． C． D． 【答案】C 【详解】反应③=（反应①×2+反应②），则平衡常数关系为，因此，C正确；故选C。 【变式4-1】．（25-26高二上·天津静海·期中）高温下，某可逆反应达到平衡，其平衡常数为，恒容时，升高温度，的浓度减小，则下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．升高温度，K值减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应的焓变为正值 【答案】D 【分析】平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，根据平衡常数表达式可知，反应物为和，生成物为和，该反应方程式为，恒容时，升高温度，的浓度减小，说明平衡正向移动，据此分析。 【详解】A．由分析知，该反应方程式为，A错误； B．升高温度时浓度减小，说明平衡正向移动，生成物浓度升高、反应物浓度降低，故值增大，B错误； C．升高温度会增大活化分子百分数，正、逆反应速率均增大，C错误； D．升高温度平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，焓变，即焓变为正值，D正确； 故选D。 【变式4-2】．（25-26高二上·天津静海·期中）已知反应，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应的平衡常数为 A．4 B．2 C．1 D．0.5 【答案】B 【详解】反应的平衡常数，其逆反应的平衡常数；所求反应的平衡常数，故平衡常数，故选B。 【变式4-3】（25-26高二上·天津·阶段检测）Ⅰ、已知一氧化碳与水蒸气的反应为：  其化学平衡常数和温度的关系如下表： t℃ 700 800 830 1000 K 0.6 0.9 1.0 1.7 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为______℃。 (2)该温度下达到化学平衡后取走一部分，平衡向______反应方向移动。(填“正”或“逆”) Ⅱ、某温度下，2L密闭容器中，x、y、z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示，由图分析： (3)该反应的化学方程式是______。 (4)3min末，用y表示的转化率为______。 (5)下列措施能加快反应速率的是______(填字母)。 a．恒温恒容下，充入 b．恒温恒容下，充入增大压强 c．升高温度 d．将从体系中分离出来 【答案】(1) 830℃ (2)正 (3)x+3y2z (4)37.5% (5)ac 【详解】（1）已知反应 ，则平衡常数K的表达式为：；平衡浓度符合下式：，则平衡常数K==1，由表可知温度为830℃； （2）根据勒夏特列原理，达到化学平衡后取走一部分，生成物浓度降低，平衡向正反应方向移动； （3）0-3 min内，x减少0.5 mol，y减少1.5 mol，z增加1 mol，则三者化学计量数之比为1:3:2，x、y是反应物，z是生成物，则方程式为：x+3y2z； （4）开始投入4 mol y，反应掉4 mol -2.5 mol=1.5 mol，则转化量为：； （5）a．恒温恒容下，充入，使x的浓度增大，反应速率加快，a符合题意； b．恒温恒容下，充入增大压强，但反应物浓度不变，反应速率不变，b不符合题意； c．升高温度反应速率加快，c符合题意； d．将从体系中分离出来，降低生成物浓度，反应速率减小，d不符合题意； 故答案为ac。 ▌题型05 化学平衡常数的应用 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05】．（24-25高二上·天津·阶段检测）在硫酸工业中，  。如下表所示为不同温度、压强下，反应达平衡时的转化率。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1 MPa 1 MPa 10 MPa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50 MPa高压 B．通入过量可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高的反应速率 【答案】C 【详解】A．由反应 ，正方向气体分子总数目减少，是放热反应。增大压强和降低温度有利于提高的平衡转化率。由表格数据可知，压强为时转化率已达97.5%，继续升高压强转化率提升幅度很小，且高压对设备、能耗要求高，实际生产不会采用该压强，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变时，通入过量平衡正向移动，但平衡常数不变，B错误； C．回收尾气中未反应的并循环利用，可使更多转化为，提高总转化率，C正确； D．降低温度会减小反应速率，低温不利于提高的反应速率，D错误； 故答案选C。 【变式5-1】（24-25高二上·天津宝坻·阶段检测）500℃时向恒容密闭容器中充入发生如下反应：，反应达到平衡后，向容器内再充入，下列说法正确的是 A．气体颜色最终比原平衡时还要浅 B．平衡常数K增大 C．平衡向正反应方向移动，转化率增大 D．若恒容密闭体系中通入氦气，平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．恒容条件下再充入，平衡正向移动仅能减弱浓度升高的趋势，最终浓度仍大于原平衡，气体颜色比原平衡深，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，反应温度不变，不变，B错误； C．恒容充入，体系压强增大，该反应正反应为气体分子数减小的反应，平衡正向移动，转化率增大，C正确； D．恒容下通入氦气，反应物、生成物的浓度均不发生变化，平衡不移动，D错误； 故选C。 【变式5-2】（24-25高二上·天津·期中）在盛有载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应：  。平衡时的体积分数、随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后， C．在时加入催化剂，平衡时 D．该反应的平衡常数表达式为 【答案】B 【详解】A．由图像可知，随着温度的升高，不断增大，说明平衡逆向移动，因此该反应为放热反应，，A正确； B．该反应中只有氧气是气体，因此平衡常数为，温度不变时，平衡常数不变，因此平衡时氧气的分压为定值，在恒容体系中，氧气的体积分数不变，时原平衡时，充入纯氧再次平衡时，，B错误； C．催化剂只能提高反应速率，不会使平衡移动，也不会改变平衡体系中各物质的占比，因此加入催化剂后保持不变，根据图像可知，C正确； D．该反应中只有氧气是气体，因此平衡常数为，D正确； 故选B。 【变式5-3】（24-25高二上·天津滨海新区·阶段检测）合成气（）在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。 (1)煤化工中生产合成气的反应为：， ①该反应的平衡常数表达式为__________； ②在恒温恒容下，同时放入、、、四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是__________。 a.反应体系中，混合气体的密度不再改变 b.反应体系中，各组分的物质的量相等 c.反应体系中，当有2mol H-O键断裂的同时有1mol H-H键断裂 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变 (2)已知上述反应在T℃时的平衡常数为，相同温度下，在容积为2L的密闭容器中发生该反应，某一时刻测得体系中各物质的物质的量分别为：，，，此时体系中的反应状态__________（填“平衡”、“正向”或“逆向”）。 【答案】(1) acd (2)逆向 【详解】（1）①的平衡常数表达式为； ②a.反应体系中，气体质量是变量，体积不变，混合气体的密度不再改变达平衡，A符合题意； b.反应体系中，各组分的物质的量相等不能说明达平衡，B不符合题意； c.反应体系中，2mol H-O键断裂表示正向反应， 1mol H-H键断裂表示逆向反应，且成比例，说明达平衡，C符合题意； d.气体质量是变量，气体物质的量在改变，当混合气体的平均相对分子质量保持不变时达平衡，D符合题意； 故选acd。 （2）＞K，反应逆向进行。 ▌题型06 化学平衡常数的计算 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 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%。 4．化学平衡常数的计算 (1)根据化学平衡常数表达式计算 (2)依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 5.计算Kp的答题模板 计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例] 模板1：N2(g)　＋　3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0) n(始) 1 mol 3 mol 0 Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol p(X) p0 p0 p0 Kp＝ 模板2：刚性反应器中 　 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) p(始) p0 3p0 0 Δp p′ 3p′ 2p′ p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ Kp＝ 【典例06】．（24-25高二上·天津·期中）时，在VL恒容密闭容器中加入足量的和，发生反应  。n时生成。下列说法正确的是 A．内， B．若时反应的平衡常数，则平衡时的转化率为 C．图制备晶体过程中循环使用的物质是 D．图中端得到纯净晶体，则温度 【答案】B 【详解】A．0~t min内生成0.1 mol，根据反应的计量关系，消耗的I₂物质的量为，因此反应速率，A错误； B．设平衡时转化了2x mol，依据化学反应的三段式计算， 平衡常数，得，因此的转化率为，B正确； C．该提纯过程中，粗品和反应生成气态和，之后反应逆向重新得到晶体，剩余的反应物会参与循环，并非只有循环，C错误； D．该反应，正反应为吸热反应，低温下平衡逆向移动；端得到纯净晶体，说明端更有利于平衡左移，因此温度，D错误； 故选B。 【变式6-1】（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）在恒温、恒容条件下发生下列反应：  ，T温度下的部分实验数据为： 0 50 100 150 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是 A．100 s时的转化率为50% B．50 s内分解速率为 C．温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D．T温度下的平衡常数为 【答案】C 【详解】A．100 s时的浓度为2.00 mol/L，初始浓度为4.00 mol/L，转化率为，A正确； B．50 s内的浓度变化量为，分解速率为，B正确； C．该反应，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大。若，则，而非，C错误； D．平衡时，消耗X2O5的浓度为，根据方程式可知生成，生成，平衡常数，D正确； 故答案选C。 【变式6-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）向体积均为1 L的两恒容密闭容器中分别充入1 mol 和发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．气体总物质的量： C．p点对应的平衡常数： D．反应速率： 【答案】C 【详解】A．甲为绝热容器，反应开始时压强先升高：该反应是气体分子数减少的反应，若反应吸热，绝热下温度降低，压强应持续降低；但甲的压强先升高，说明反应放热，温度升高的影响超过了气体分子数减少的影响，因此，A正确； B．根据阿伏伽德罗定律的变形公式，m点是恒温容器（乙）的点，压强为5a，初始压强8a对应总物质的量2 mol，恒温下，得；p点是绝热容器（甲）的平衡点，压强也为5a，但甲绝热放热，平衡时温度T甲>T乙（乙为恒温，温度与初始相同）。在V、p相同的情况下，n与T成反比，因此n(p)＜n(m)，B正确； C．对于乙容器，设m点反应消耗，，得，即，，则，由于乙中反应正向进行所以，即；甲为绝热容器，反应放热，平衡时温度高于乙，对于放热反应，温度升高平衡常数减小，因此K甲＜K乙，即K甲＜12，所以p点K不可能为12；C错误 D．p点是甲的平衡点，温度T甲>T乙（乙的温度恒定为初始温度），且甲中反应物浓度，由于甲温度高，平衡逆向移动，（乙的平衡点n的反应物浓度），因此；反应速率受温度和浓度共同影响：n点温度低、反应物浓度小，p点温度高、反应物浓度大，因此，D正确； 故选C。 【变式6-3】（25-26高二上·天津·期中）某化学小组对反应进行研究。在一个容积为2L的恒温恒容密闭容器中，以不同投料方式研究上述反应，得到的数据如下表： 实验分组 甲组 乙组 反应物 、 反应热量 放热158.4kJ 吸收热量Q kJ 反应物的平衡转化率 a b (1)表中______；甲组实验在该条件下的平衡常数______。 (2)在相同条件下，若将甲组实验按进行投料，则反应开始时______(填“>”“=”或“<”)，平衡时的百分含量与原甲组实验相比______(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)甲组实验达平衡后，为加快反应速率且增大转化率，下列措施可行的是______(填标号)。 A．升高温度 B．使用合适的催化剂 C．充入适量 D．移走 (4)若将乙组实验的容器改为绝热容器，则b值______(填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1) 80% 160 L⋅mol−1 (2) > 变大 (3)C (4)变小 【详解】（1）反应的代表每消耗2 mol 、1 mol完全生成2 mol 时放热198kJ；甲组实际放热158.4kJ，因此反应的​物质的量为：，则的转化率；容器体积为2L，平衡时各物质浓度：，，；代入平衡常数表达式： 。 （2）初始投料为，计算浓度商，，因此反应正向进行，；该投料相当于在原甲组平衡体系中额外加入1mol，等同于增大体系压强，平衡向气体分子数减小的正反应方向移动，因此平衡时的百分含量比原甲组变大。 （3）A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，转化率降低，A错误； B．催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡，转化率不变，B错误； C．充入适量，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，转化率增大，C正确； D．移走，生成物浓度降低，反应速率会减慢，D错误； 故答案为：C。 （4）乙组是从逆向（分解）建立平衡，逆向反应为吸热反应；改为绝热容器后，随着反应进行，体系温度会随吸热反应进行不断降低，相当于降温，平衡向放热的正反应方向移动，即分解的程度减小，因此的转化率b变小。 ▌题型07 化学反应速率与平衡移动 化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 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。 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； 【典例07】（25-26高二上·天津南开·期中）下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入MnO2时产生气泡速率加快 B．加入CaO时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 【答案】A 【详解】A．作催化剂，仅改变反应速率，不涉及化学平衡移动，加入 时产生气泡速率加快，与勒夏特列原理无关，A错误； B． ΔH<0，加入时，乙烧瓶中温度升高，平衡逆向移动，乙烧瓶中气体颜色加深，与勒夏特列原理有关，B正确； C．，，光照使分解，浓度减小，氯气与水反应的平衡正向移动，与勒夏特列原理有关，C正确； D．，加入铁粉时发生该反应，浓度降低使铁离子与硫氰酸根离子反应的平衡逆向移动，与勒夏特列原理有关，D正确； 故选A。 【变式7-1】．（25-26高二上·天津·期中）下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入时产生气泡速率加快 B．加入时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．是分解反应的催化剂，仅改变反应速率，不涉及化学平衡移动，与勒夏特列原理无关，A符合题意； B．烧瓶中存在平衡，加入时与水反应放热，温度升高使平衡逆向移动，浓度增大，气体颜色加深，与勒夏特列原理有关，B不符合题意； C．氯水中存在平衡，光照时分解，浓度降低使平衡正向移动，浓度减小，黄绿色变浅，与勒夏特列原理有关，C不符合题意； D．溶液中存在平衡，加入铁粉时发生反应，浓度降低使平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，与勒夏特列原理有关，D不符合题意； 故答案选A。 【变式7-2】．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天，打开饮料瓶时会从瓶口逸出气泡 B．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 C．工业生产硫酸的过程中使用过量氧气以提高的利用率 D．合成氨反应中往往需要加入催化剂，提高化学反应速率 【答案】D 【详解】A．饮料中存在平衡，打开瓶盖后体系压强减小，平衡向生成的方向移动，因此产生气泡，可用勒夏特列原理解释，A错误； B．溶液中存在平衡，加入KSCN固体使浓度增大，平衡正向移动，浓度升高，溶液颜色变深，可用勒夏特列原理解释，B错误； C．催化氧化反应为，加入过量可增大反应物浓度，平衡正向移动，从而提高的利用率，可用勒夏特列原理解释，C错误； D．催化剂只能同等程度加快正、逆反应速率，不会改变化学平衡状态，该事实与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，D正确； 故答案选D。 【变式7-3】（25-26高二上·天津·阶段检测）在容器体积可变的密闭容器中，化学反应：，在一定条件下达到平衡。完成下列填空： (1)若该反应经过2秒钟后达到平衡，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此期间，正反应速率v(H2)的值为________。 A．0.6mol/(L·s) B．0.45mol/(L·s) C．0.3mol/(L·s) D．0.2mol/(L·s) (2)在其他条件不变的情况下，缩小容器体积以增大反应体系的压强，则化学反应速率v正________，v逆________(选填“增大”、“减小”、“不变”)；上述条件下，化学平衡向________方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。 (3)在其他条件不变的情况下，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，则正反应为________反应(选填“吸热”、“放热”)。 (4)如下图，为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，由图判断，在t1时刻曲线发生变化的原因是________(填写编号) a．增大N2的浓度        b．扩大容器体积        c．加入催化剂        d．升高温度 (5)改变条件后，平衡混合物中NH3的百分含量________；N2的转化率________。(选填“增大”、“减小”、“不变”) 【答案】(1)B (2)增大   增大   正反应 (3)放热 (4)c (5)不变   不变 【详解】（1）首先计算的平均反应速率：，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，即，因此，故选B； （2）缩小容器体积增大压强时，反应物、生成物的浓度均增大，因此正、逆反应速率都增大；该反应为气体总计量数减小的反应，根据勒夏特列原理，增大压强平衡向气体分子数减小的正反应方向移动； （3）根据勒夏特列原理，降低温度平衡向放热反应方向移动，已知降温时平衡向正反应方向移动，说明正反应为放热反应； （4）时刻改变条件后，正、逆反应速率同等程度增大，且仍相等，平衡不移动： a．增大浓度时正反应速率瞬间增大、逆反应速率瞬间不变，平衡正向移动，不符合； b．扩大容器体积时所有物质浓度减小，正逆反应速率均减小，不符合； c．加入催化剂可同等程度增大正逆反应速率，平衡不移动，符合； d．升高温度时，该放热反应的平衡逆向移动，，不符合； 故选c。 （5）加入催化剂时平衡不发生移动，因此平衡混合物中各组分的百分含量不变，反应物的转化率也不变，故的百分含量不变，的转化率不变。 ▌题型08 化学平衡移动的影响因素 1．浓度对化学平衡的影响 (1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 (2)增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 (3)用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc(浓度商)＝表示，则 当Qc＝K时，v(正)＝v(逆)，反应处于平衡状态； 当Qc<K时，v(正)>v(逆)，反应向正反应方向进行； 当Qc>K时，v(正)<v(逆)，反应向逆反应方向进行。 2．压强对化学平衡的影响 aA(g)bB(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。 (1)若a＞b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡正向(或向气体分子数减小的方向)移动，减小压强，平衡逆向(或向气体分子数增大的方向)移动。 (2)若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。 (3)压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。 (4)压强变化对于没有气体参与的反应不影响。 3．温度对化学平衡的影响 (1)温度升高，平衡向吸热反应方向移动。 (2)温度降低，平衡向放热反应方向移动。 4．催化剂 使用正催化剂，正、逆反应速率增大的倍数相同，化学平衡不移动。 【典例08】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则逆反应 B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量晶体后，化学反应速率随时间变化的图像 C．③是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线 D．④中纵坐标为的百分含量，则a点 【答案】C 【详解】A．①中升高温度后，平衡正向移动，说明正反应，则逆反应，A错误； B．②对应的反应实质为，和不参与反应，加入少量晶体，反应速率不变，平衡不移动，与图像不符，B错误； C．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，且不改变平衡状态，因此a是使用催化剂的曲线，C正确； D．④中曲线上的点为平衡状态，a点的百分含量高于同温度下平衡时的含量，反应需正向移动达到平衡，因此，D错误； 故选C。 【变式8-1】（25-26高二上·天津·期中）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 向溶液中加入溶液 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：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 将封装有和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支大小相同的试管中各加入溶液，再向其中1支试管中加入少量粉末 加入的溶液中有大量气泡产生；另一支试管中几乎看不到气泡 催化剂是影响化学反应速率的因素 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．溶液中存在平衡，加入使浓度增大，平衡正向移动，现象和结论均正确，A正确； B．反应反应前后气体总物质的量相等，增大压强平衡不移动，气体颜色变深是因为容器体积缩小导致浓度增大，与平衡移动无关，结论错误，B错误； C．反应，正反应放热，逆反应吸热，浸泡在热水中温度升高，气体颜色变深说明浓度增大，平衡逆向（吸热方向）移动，结论正确，C正确； D．是分解的催化剂，加入的试管反应速率明显更快，说明催化剂可影响化学反应速率，现象和结论均正确，D正确； 故选B。 【变式8-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为。一定压强下，向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和1 mol 发生反应，测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的 B．C点时达到平衡状态 C．增加C的量能够增大的转化率 D．时增大压强，能增大活化分子百分数 【答案】B 【详解】A．温度高于C点后，升高温度，生成速率与生成速率之比大于2:1，说明逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，因此正反应，A错误； B．平衡状态下，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，的生成速率（逆反应速率）与的生成速率（正反应速率）之比应为2:1，C点符合该比例，达到平衡，B正确； C．为固体，改变固体的量不影响平衡移动，因此不能增大的转化率，C错误； D．增大压强，仅会增大单位体积内的活化分子数，活化分子百分数（由温度、催化剂决定）不变，D错误； 故选B。 【变式8-3】（24-25高二上·天津·阶段检测）如图是可逆反应的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化、的情况。由此可推断下列正确的是 A．A、B、C、D均为气体 B．D可能是气体 C．正反应是放热反应 D．逆反应是放热反应 【答案】C 【详解】A．若A、B、C、D均为气体，正反应为气体分子数增大的反应，加压时平衡应逆向移动，与图像中加压平衡正向移动的规律不符，A错误； B．若D是气体，正反应气体分子数不可能小于反应物，加压无法向正反应方向移动，与图像不符，因此D一定不是气体，B错误； C．降温时平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，降温平衡向放热反应方向移动，因此正反应是放热反应，C正确； D．正反应为放热反应，因此逆反应为吸热反应，D错误； 故答案选C。 ▌题型09 勒夏特列原理 1．影响化学平衡移动的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 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．平衡移动原理(勒夏特列原理) 在封闭体系中，如果改变影响平衡的条件之一(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。 3．平衡移动原理理解 研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件；只可以判断平衡移动的方向；平衡移动的结果只能够“减弱”，而不能彻底抵消。 (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应的方向移动；增大反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时体系的压强将介于p~2p之间。 【典例09】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的有 A．新制的氯水放置一段时间，溶液的pH会减小 B．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯时常加入稍过量的乙醇 C．将铜粉和锌粉混合后放入稀硫酸中，产生气体的速率比不加铜粉快 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 【答案】C 【详解】A．新制氯水中存在平衡，放置时分解导致其浓度降低，平衡正向移动，浓度增大，减小，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．乙醇与乙酸的酯化反应为可逆反应，加入稍过量的乙醇，增大反应物浓度，平衡正向移动，可提高乙酸转化率，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．铜粉和锌粉混合放入稀硫酸中形成原电池，加快了反应速率，该过程不涉及可逆反应的平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．与生成的反应为，正反应气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，有利于生成，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 【变式9-1】．（25-26高二上·天津静海·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨反应在高压条件下进行 B．工业合成氨反应采用铁基催化剂 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 【答案】B 【详解】A．工业合成氨反应为，正反应气体分子数减小，高压促使平衡正向移动提高氨的产率，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．催化剂只能改变化学反应速率，不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．氯气与水存在平衡，饱和食盐水中浓度大，使平衡逆向移动降低氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．新制氯水中存在上述平衡，光照时分解浓度降低，平衡正向移动，浓度减小溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 【变式9-2】（25-26高二上·天津武清·阶段检测）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．开启汽水瓶盖后，瓶中立刻泛起大量气泡 B．硫酸工业中，增大的浓度有利于提高的转化率 C．对平衡体系加压，气体颜色变深 D．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液(忽略氨气挥发)后颜色变深 【答案】C 【详解】A．开启汽水瓶盖后，瓶内压强减小，二氧化碳的溶解平衡向气体逸出的方向移动，因此泛起大量气泡，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．硫酸工业中存在平衡，增大浓度平衡正向移动，可提高转化率，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．反应为气体分子数不变的反应，加压后平衡不移动，颜色变深是因为容器体积减小导致浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．氨水溶液中存在电离平衡，电离过程吸热，加热使平衡正向移动，浓度增大使酚酞颜色变深，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故答案选C。 【变式9-3】（25-26高二上·天津红桥·期中）氨气在工农业生产中有重要应用。 (1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：________； ②NH3的稳定性比PH3________(填“强”或“弱”)。 (2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 ①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_________。 ②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。 ③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和________。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：____________________。 (4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。 【答案】 强 NH3＋HCl===NH4Cl NH4HSO4或[(NH4)2SO4] 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－(写成NH3＋H2ONH4+＋OH－也可)，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 2NH3＋3O22HNO2＋2H2O(不写微生物) 2.35 【详解】（1）①氮气中N原子满足最外层8电子稳定结构，存在N≡N，则氮气的电子式为，故答案为；②非金属性N＞P，则NH3的稳定性比PH3强，故答案为强；（2）①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生HCl与氨气的反应生成氯化铵，该反应为NH3+HCl═NH4Cl，故答案为NH3+HCl═NH4Cl； ②浓硫酸难挥发，能与氨气反应生成硫酸盐，则一段时间后浓硫酸的液滴中生成的白色固体为NH4HSO4或（NH4）2SO4，故答案为NH4HSO4或（NH4）2SO4；③FeSO4与碱反应生成白色沉淀，发生反应为Fe2++2NH3·H2O═Fe（OH）2↓+2NH4+，然后出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，是因氢氧化亚铁被氧化，发生反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故答案为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；（3）在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，是因氨在水中存在平衡为NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-，加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除，故答案为氨在水中存在平衡为NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-，加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除；（4）氨能够被氧气氧化生成亚硝酸（HNO2），由质量守恒定律可知还生成水，该反应为2NH3+3O22HNO2+2H2O，由反应可知，生成2molHNO2时转移2mol×[3-（-3）]=12mol电子，则有0.3mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.3mol×=0.05mol，其质量为0.05mol×47g/mol=2.35 g，故答案为2NH3+3O22HNO2+2H2O；2.35。 【点睛】本题以氨气的性质考查物质之间的反应，涉及氧化还原反应、平衡移动原理、非金属性比较等，综合性较强，侧重学生分析能力和计算能力的考查，注意知识的迁移应用。 ▌题型10 化学平衡相关图像 1．浓度对化学平衡影响分析 化学平衡 aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体物质) 浓度变化 增大反应物 浓度 减小反应物 浓度 增大生成物 浓度 减小生成物 浓度 反应速率变化 v正瞬间增大后逐渐减小，v逆先不变后增大 v正瞬间减小后逐渐增大，v逆先不变减小 v逆瞬间增大后逐渐减小，v正先不变后增大 v逆瞬间减小后逐渐增大，v正先不变后减小 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 v-t图像 影响 规律根据浓度变化判断： 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动 特别提醒：(1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。 (2)有固体参加的可逆反应，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。 (3)在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生产成本。 2．压强对化学平衡影响的分析[以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)平衡为例] 计量数关系 a＋b＞c＋d a＋b＜c＋d a＋b＝c＋d 体系压强的变化 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时增大，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＝v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＝v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 不移动 不移动 v-t图像 规律总结 (1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气态物质减少的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气态物质增多的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动 3．温度对化学平衡影响的分析 化学平衡 aA＋bBcC＋dDΔH＞0 aA＋bBcC＋dDΔH＜0 体系温度的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 v-t图像 规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动 特别提醒：(1)因为任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任何可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 (2)若某反应的正反应为放(吸)热反应，则逆反应必为吸(放)热反应，吸收的热量与放出的热量数值相等。 4．催化剂对化学平衡的影响 　　加入催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率，但化学平衡不移动。 其图像(v-t图像)如下： 5．百分含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像 解题原则：“先拐先平数值大”。先出现拐点的反应即先达到平衡，速率快，温度较高、压强较大(如图Ⅰ、Ⅱ)或使用了催化剂(如图Ⅲ)。再看平台高度，纵坐标大小与平衡状态相对应，将温度高低、压强大小与平衡状态相联系，即可得到反应热或气体分子数信息。 6．百分含量(或转化率)－压强－温度图像 解题原则：“定一议二”。讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 7．几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 8．解题原则 (1)“先拐先平数值大” 　　在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 Ⅰ.表示T2>T1，温度升高，生成物C的百分含量降低，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。 Ⅱ.表示p2>p1，压强增大，反应物A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体分子数目增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体分子数目不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。 (2)“定一议二” 在化学平衡图像中，讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 9．解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 【典例10】（25-26高二上·天津静海·期中）对于可逆反应  ，下列研究目的和图示相符的是 研究目的 A压强对反应的影响 B温度对反应的影响 图示 研究目的 C平衡体系中增加对反应的影响 D催化剂对反应的影响 图示 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．压强越大反应速率越快，达到平衡的时间越短，因此；该反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，平衡时的体积分数应随压强增大而升高，图示中对应的体积分数更低，与规律不符，A错误； B．该反应，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，的转化率应随温度升高而降低，图示显示转化率随温度升高而增大，与规律不符，B错误； C．平衡体系中增加的瞬间，反应物浓度增大，正反应速率突然升高，生成物浓度未发生变化，逆反应速率在该时刻保持原平衡速率不变，随后平衡正向移动，正逆速率逐渐变化达到新平衡，图示符合该变化规律，C正确； D．催化剂只加快反应速率、缩短达到平衡的时间，不改变平衡状态，因此有催化剂时应更快达到平衡，且平衡时混合气体总压强与无催化剂时相等，图示中有催化剂达到平衡的时间更长，与规律不符，D错误； 故选C。 【变式10-1】（24-25高三上·天津·阶段检测）一定条件下，按的比例向反应容器充入，发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如下，下列分析正确的是 A．压强大小关系： B．其他条件相同时，随温度升高该反应的平衡常数增大 C．条件下，的平衡转化率为40% D．条件下，该反应的化学平衡常数为 【答案】C 【详解】A．400℃时，从下到上，NO转化率增大，说明平衡正向移动即增大压强，因此压强大小关系：p2>p1，故A错误； B．其他条件相同时，随温度升高，NO转化率降低，平衡逆向移动，因此该反应的平衡常数减小，故B错误； C．根据投料比等于计量系数之比，则转化率相等，因此在400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为40%，故C正确； D．该反应是体积减小的反应，500℃、p1条件下，由于缺少容器体积，因此无法计算该反应的化学平衡常数，故D错误； 故选C。 【变式10-2】（25-26高二上·天津·期中）下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：； C．图③表示的反应方程式为 D．若，对于反应  ，④y轴可表示Y的百分含量 【答案】B 【详解】A．若是充入了一定量的，则增大，瞬间不变，这与图像中速率的变化不符，A不符合题意； B．增大压强反应速率加快、升高温度反应速率加快，都可以使反应更快地达到平衡状态。根据图像可知压强，温度。增大压强时，平衡向气体体积减小的方向移动，C的百分含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应升高温度，C的百分含量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，由此确定该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，与图像中的变化趋势相同，B符合题意； C．根据图像可知A为反应物，B、C为生成物，再根据三种物质浓度的变化推出该反应的化学方程式为，C符合题意； D．当压强不变时，升高温度平衡逆向移动，Y的百分含量增大，与图像中的变化趋势不符，因此轴不能表示Y的百分含量，D符合题意； 故答案选B。 【变式10-3】（25-26高二上·天津津南·阶段检测）已知：① ② ③。又已知不同温度下，值如下： 温度/℃ 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60 (1)若500℃时进行反应①，起始浓度为，2分钟后建立平衡，则用CO表示的速率为________。 (2)900℃进行反应③，其平衡常数________，焓变________0（填“>”“=”或“<”） (3)下列图像符合反应②的是________（填序号）（图中ν是速率，为混合物中的体积百分量）。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 1.5 > (3)BCD 【详解】（1）对于反应①，固体不代入平衡常数表达式，因此， 设平衡时浓度为，起始浓度为，平衡时，则，解得。 反应速率。 （2）根据盖斯定律，反应③ = 反应① - 反应②，因此平衡常数关系为。 表格中900℃的=，，因此。 温度升高时，增大，减小，因此随温度升高而增大，说明升高温度反应③平衡正向移动，正反应为吸热反应，因此。 （3）由表格可知，反应②的随温度升高而减小，说明反应②正反应为放热反应（），升高温度平衡逆向移动，的体积百分含量降低： A．升高温度，正逆速率都增大，平衡逆向移动，因此平衡后应为，图像中，A错误； B．由图知，最高点到达平衡，之后升高温度，平衡逆向移动，的体积百分含量减小，B正确； C．温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，因此温度（先达到平衡）；放热反应升高温度平衡逆向移动，体积百分含量降低，因此平衡时，符合图像，C正确； D．是固体，固体浓度为定值，增加的物质的量，不改变反应速率，因此速率不随铁的物质的量变化，符合图像，D正确； 答案选BCD。 第 1 页 共 7 页 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 可逆反应与化学平衡状态 题型02 化学平衡状态的特征 题型03 化学平衡状态的判断依据 题型04 化学平衡常数 题型05 化学平衡常数的应用 题型06 化学平衡常数的计算 题型07 化学反应速率与平衡移动 题型08 化学平衡移动的影响因素 题型09 勒夏特列原理 题型10 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 ，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： 向体系内充入一定量的反应物，反应刚开始时，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度为0，逆反应速率为0； 随着反应进行，反应物浓度逐渐 ，生成物浓度逐渐 ，正反应速率逐渐 ，逆反应速率逐渐 ； 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01】．（25-26高二上·天津北辰·阶段检测）和存在平衡：  。下列分析正确的是 A．若，等温条件下，气体充分反应将放出热量 B．当时，反应达到平衡 C．恒温时，缩小容积，平衡正向移动，达到新平衡将比原平衡气体颜色变浅 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 【变式1-1】（25-26高二上·天津·阶段检测）在一密闭容器中进行如下反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 mol/L、为0.2 mol/L B．、均为0.15 mol/L C．为0.25 mol/L D．为0.4 mol/L 【变式1-2】（25-26高二上·天津东丽·期中）从下列实验所引出的相应结论正确的是 选项 实验 结论 A 取足量KI溶液于烧杯中，加入5mL 0.1mol·L-1 FeCl3 溶液，滴入5滴15%KSCN溶液，溶液变血红色 KI与FeCl3的反应是可逆反应 B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 C 向两份5 mL 0.1 mol·L-1 草酸溶液中，分别滴加0.1mol·L-1 和0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液 2 mL 加入0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液褪色快 D 在容积可变的密闭容器中发生反应N2O42NO2，把容积扩大一倍 减压该平衡正向移动，体系颜色变深 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】．（25-26高二上·天津南开·阶段检测）某反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(g)+M(s)  ΔH=-a kJ/mol(a>0)，在与外界隔热且容积不变的密闭容器中进行时，下列关于平衡的相关说法不正确的是 A．达到平衡时，反应放出的总热量可能为a kJ B．当容器内气体的物质的量分数n(X)%: n(Y)%不变时，则反应一定达到平衡状态 C．当容器内气体的密度不再变化时，则反应达到平衡状态 D．当容器内压强不再变化时，则反应达到平衡状态 ▌题型02 化学平衡状态的特征 1．可逆反应 (1)概念：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反应。 (2)表示方法：用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 (3)特征 性：指可逆反应分为方向相反的两个方向，正反应方向和逆反应方向； 性：指正、逆反应是在相同条件下，回时进行； 性：指反应物的转化率 百分之百，反应物与生成物共存。 2．化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3 如图1所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐 ，v正逐渐 ，而c(NH3)逐渐 ，v逆逐渐 ，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正 v逆，反应达到平衡。 如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐 ，v逆逐渐 ，而c(N2)、c(H2)逐渐 ，v正逐渐 ，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正 v逆，反应达到平衡。 3．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均 ，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为 ，简称化学平衡。 4．化学平衡的特征 【典例02】（25-26高二上·天津南开·阶段检测）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒压容器中发生反应：NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ΔH=-41.8kJ· mol-1，下列不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的密度保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO2的体积比保持不变 D．每消耗1mol SO3的同时消耗1mol NO2 【变式2-1】（25-26高二上·天津·开学考试）在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．维持恒容，加入一定量的PCl3，达新平衡时PCl5的浓度降低 B．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时PCl5的转化率减小 C．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 D．减小容积，达新平衡时PCl5的浓度降低 【变式2-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）对可逆反应，下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 B．若单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时， D．化学反应速率关系： 【变式2-3】．（25-26高二上·天津·阶段检测）回答下列问题。 Ⅰ.二甲醚()是一种绿色、可再生的新能源。 (1)二甲醚()与乙醇()的关系是_______。 (2)一定条件下，可用下列反应制得二甲醚： ①下列措施能够使该反应速率加快的是_______。 A．升高温度    B．降低压强    C．及时移走二甲醚 ②若该反应在恒容密闭容器中进行，下列能说明该反应已达平衡状态的是_______。 A单位时间内生成，同时生成 B．的浓度不再变化 C．容器内气体的压强不再变化 D．与的物质的量相等 Ⅱ.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 (3)放电时正极反应为_______。 (4)放电时负极附近溶液的碱性_______ (填“增强”或“减弱”或“不变”)。 (5)放电时每转移_______mol电子，正极有被还原。 (6)火箭燃料具有强还原性，可用氨水与溶液反应制取，反应装置如图所示，其中分液漏斗中溶液是_______。 ▌题型03 化学平衡状态的判断依据 1．直接标志 (1)v正＝v逆 ①同一种物质的生成速率等于 ； ②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于 ； ③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于 。 (2)各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度 时间的改变而改变； ②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数 时间的改变而改变。 2．间接标志——“变量不变” (1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体分子数不等的反应)。 (2)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 (3)根据平均摩尔质量(即平均相对分子质量)计算公式M＝，若M在反应过程中是一变量，则平均摩尔质量(平均相对分子质量)保持不变，反应达到平衡状态。 (4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平均摩 尔质量 当m＋n≠p＋q时，一定 当m＋n＝p＋q时，一定 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 【典例03】（25-26高二上·天津河西·期末）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。在恒容密闭容器中合成，反应为  。不同投料的实验结果如下表： 序号 温度/K 起始投料 平衡状态 ① 1.0 1.0 0.6 ② 2.0 2.0 ③ 1.0 1.0 下列叙述错误的是 A． B．若，则 C．密度不变，不能判断反应达到平衡状态 D．温度时，反应的平衡常数为2.25 【变式3-1】（25-26高二上·天津河北·阶段检测）在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法正确的是 A．前5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1 mol/(L·min) B．化学方程式中n值为2 C．反应达到平衡时 D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①，②，其中反应速率快的是② 【变式3-2】（25-26高二上·天津河西·阶段检测）在某恒容容器中发生反应，下列情况能判断该反应一定达到平衡状态的是 A．混合气体中各组成成分的含量不再改变 B．气体的总质量不再改变 C．压强不再随时间改变而改变 D．单位时间内每消耗，同时有生成 【变式3-3】（24-25高二上·天津·期中）在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)  ΔH>0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示： (1)该温度下，若温度升高，K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是______点。 (3)25min时，加入了______(填加入物质的化学式及加入的物质的量)，使平衡发生了移动。 ▌题型04 化学平衡常数 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04】（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）已知下列3个化学方程式(K为平衡常数)，则的表达式为 ①   ②   ③   A． B． C． D． 【变式4-1】．（25-26高二上·天津静海·期中）高温下，某可逆反应达到平衡，其平衡常数为，恒容时，升高温度，的浓度减小，则下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．升高温度，K值减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应的焓变为正值 【变式4-2】．（25-26高二上·天津静海·期中）已知反应，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应的平衡常数为 A．4 B．2 C．1 D．0.5 【变式4-3】（25-26高二上·天津·阶段检测）Ⅰ、已知一氧化碳与水蒸气的反应为：  其化学平衡常数和温度的关系如下表： t℃ 700 800 830 1000 K 0.6 0.9 1.0 1.7 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为______℃。 (2)该温度下达到化学平衡后取走一部分，平衡向______反应方向移动。(填“正”或“逆”) Ⅱ、某温度下，2L密闭容器中，x、y、z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示，由图分析： (3)该反应的化学方程式是______。 (4)3min末，用y表示的转化率为______。 (5)下列措施能加快反应速率的是______(填字母)。 a．恒温恒容下，充入 b．恒温恒容下，充入增大压强 c．升高温度 d．将从体系中分离出来 ▌题型05 化学平衡常数的应用 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 进行； Qc=K时，反应 ； Qc<K时，反应向 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 反应；若升高温度，K值减小，则正反应为 反应。 【典例05】．（24-25高二上·天津·阶段检测）在硫酸工业中，  。如下表所示为不同温度、压强下，反应达平衡时的转化率。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1 MPa 1 MPa 10 MPa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50 MPa高压 B．通入过量可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高的反应速率 【变式5-1】（24-25高二上·天津宝坻·阶段检测）500℃时向恒容密闭容器中充入发生如下反应：，反应达到平衡后，向容器内再充入，下列说法正确的是 A．气体颜色最终比原平衡时还要浅 B．平衡常数K增大 C．平衡向正反应方向移动，转化率增大 D．若恒容密闭体系中通入氦气，平衡正向移动 【变式5-2】（24-25高二上·天津·期中）在盛有载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应：  。平衡时的体积分数、随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后， C．在时加入催化剂，平衡时 D．该反应的平衡常数表达式为 【变式5-3】（24-25高二上·天津滨海新区·阶段检测）合成气（）在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。 (1)煤化工中生产合成气的反应为：， ①该反应的平衡常数表达式为__________； ②在恒温恒容下，同时放入、、、四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是__________。 a.反应体系中，混合气体的密度不再改变 b.反应体系中，各组分的物质的量相等 c.反应体系中，当有2mol H-O键断裂的同时有1mol H-H键断裂 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变 (2)已知上述反应在T℃时的平衡常数为，相同温度下，在容积为2L的密闭容器中发生该反应，某一时刻测得体系中各物质的物质的量分别为：，，，此时体系中的反应状态__________（填“平衡”、“正向”或“逆向”）。 ▌题型06 化学平衡常数的计算 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 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%。 4．化学平衡常数的计算 (1)根据化学平衡常数表达式计算 (2)依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 5.计算Kp的答题模板 计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例] 模板1：N2(g)　＋　3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0) n(始) 1 mol 3 mol 0 Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol p(X) p0 p0 p0 Kp＝ 模板2：刚性反应器中 　 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) p(始) p0 3p0 0 Δp p′ 3p′ 2p′ p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ Kp＝ 【典例06】．（24-25高二上·天津·期中）时，在VL恒容密闭容器中加入足量的和，发生反应  。n时生成。下列说法正确的是 A．内， B．若时反应的平衡常数，则平衡时的转化率为 C．图制备晶体过程中循环使用的物质是 D．图中端得到纯净晶体，则温度 【变式6-1】（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）在恒温、恒容条件下发生下列反应：  ，T温度下的部分实验数据为： 0 50 100 150 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是 A．100 s时的转化率为50% B．50 s内分解速率为 C．温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D．T温度下的平衡常数为 【变式6-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）向体积均为1 L的两恒容密闭容器中分别充入1 mol 和发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．气体总物质的量： C．p点对应的平衡常数： D．反应速率： 【变式6-3】（25-26高二上·天津·期中）某化学小组对反应进行研究。在一个容积为2L的恒温恒容密闭容器中，以不同投料方式研究上述反应，得到的数据如下表： 实验分组 甲组 乙组 反应物 、 反应热量 放热158.4kJ 吸收热量Q kJ 反应物的平衡转化率 a b (1)表中______；甲组实验在该条件下的平衡常数______。 (2)在相同条件下，若将甲组实验按进行投料，则反应开始时______(填“>”“=”或“<”)，平衡时的百分含量与原甲组实验相比______(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)甲组实验达平衡后，为加快反应速率且增大转化率，下列措施可行的是______(填标号)。 A．升高温度 B．使用合适的催化剂 C．充入适量 D．移走 (4)若将乙组实验的容器改为绝热容器，则b值______(填“变大”“变小”或“不变”)。 ▌题型07 化学反应速率与平衡移动 化学平衡状态的速率特征：正 逆 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。 平衡被破坏后， 当正 > 逆时，平衡向 方向移动； 当正 < 逆时，平衡向 方向移动； 【典例07】（25-26高二上·天津南开·期中）下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入MnO2时产生气泡速率加快 B．加入CaO时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 【变式7-1】．（25-26高二上·天津·期中）下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入时产生气泡速率加快 B．加入时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 A．A B．B C．C D．D 【变式7-2】．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天，打开饮料瓶时会从瓶口逸出气泡 B．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 C．工业生产硫酸的过程中使用过量氧气以提高的利用率 D．合成氨反应中往往需要加入催化剂，提高化学反应速率 【变式7-3】（25-26高二上·天津·阶段检测）在容器体积可变的密闭容器中，化学反应：，在一定条件下达到平衡。完成下列填空： (1)若该反应经过2秒钟后达到平衡，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此期间，正反应速率v(H2)的值为________。 A．0.6mol/(L·s) B．0.45mol/(L·s) C．0.3mol/(L·s) D．0.2mol/(L·s) (2)在其他条件不变的情况下，缩小容器体积以增大反应体系的压强，则化学反应速率v正________，v逆________(选填“增大”、“减小”、“不变”)；上述条件下，化学平衡向________方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。 (3)在其他条件不变的情况下，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，则正反应为________反应(选填“吸热”、“放热”)。 (4)如下图，为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，由图判断，在t1时刻曲线发生变化的原因是________(填写编号) a．增大N2的浓度        b．扩大容器体积        c．加入催化剂        d．升高温度 (5)改变条件后，平衡混合物中NH3的百分含量________；N2的转化率________。(选填“增大”、“减小”、“不变”) ▌题型08 化学平衡移动的影响因素 1．浓度对化学平衡的影响 (1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。 (2)增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。 (3)用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc(浓度商)＝ 表示，则 当Qc＝K时，v(正) v(逆)，反应处于平衡状态； 当Qc<K时，v(正) v(逆)，反应向 方向进行； 当Qc>K时，v(正) v(逆)，反应向 方向进行。 2．压强对化学平衡的影响 aA(g)bB(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。 (1)若a＞b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡 移动，减小压强，平衡 移动。 (2)若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。 (3)压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。 (4)压强变化对于没有气体参与的反应不影响。 3．温度对化学平衡的影响 (1)温度升高，平衡向 方向移动。 (2)温度降低，平衡向 方向移动。 4．催化剂 使用正催化剂，正、逆反应速率增大的倍数相同，化学平衡不移动。 【典例08】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则逆反应 B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量晶体后，化学反应速率随时间变化的图像 C．③是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线 D．④中纵坐标为的百分含量，则a点 【变式8-1】（25-26高二上·天津·期中）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 向溶液中加入溶液 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：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 将封装有和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支大小相同的试管中各加入溶液，再向其中1支试管中加入少量粉末 加入的溶液中有大量气泡产生；另一支试管中几乎看不到气泡 催化剂是影响化学反应速率的因素 A．A B．B C．C D．D 【变式8-2】（25-26高二上·天津·阶段检测）焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为。一定压强下，向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和1 mol 发生反应，测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的 B．C点时达到平衡状态 C．增加C的量能够增大的转化率 D．时增大压强，能增大活化分子百分数 【变式8-3】（24-25高二上·天津·阶段检测）如图是可逆反应的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化、的情况。由此可推断下列正确的是 A．A、B、C、D均为气体 B．D可能是气体 C．正反应是放热反应 D．逆反应是放热反应 ▌题型09 勒夏特列原理 1．影响化学平衡移动的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 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 反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 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 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 反应方向移动 降低温度 向 反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡 移动 2．平衡移动原理(勒夏特列原理) 在封闭体系中，如果改变影响平衡的条件之一(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。 3．平衡移动原理理解 研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件；只可以判断平衡移动的方向；平衡移动的结果只能够“减弱”，而不能彻底 。 (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着 的方向移动；增大反应物浓度，平衡向 的方向移动；增大压强，平衡向气体 的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时体系的压强将介于 之间。 【典例09】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的有 A．新制的氯水放置一段时间，溶液的pH会减小 B．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯时常加入稍过量的乙醇 C．将铜粉和锌粉混合后放入稀硫酸中，产生气体的速率比不加铜粉快 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 【变式9-1】．（25-26高二上·天津静海·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨反应在高压条件下进行 B．工业合成氨反应采用铁基催化剂 C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 【变式9-2】（25-26高二上·天津武清·阶段检测）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．开启汽水瓶盖后，瓶中立刻泛起大量气泡 B．硫酸工业中，增大的浓度有利于提高的转化率 C．对平衡体系加压，气体颜色变深 D．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液(忽略氨气挥发)后颜色变深 【变式9-3】（25-26高二上·天津红桥·期中）氨气在工农业生产中有重要应用。 (1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：________； ②NH3的稳定性比PH3________(填“强”或“弱”)。 (2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 ①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_________。 ②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。 ③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和________。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：____________________。 (4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。 ▌题型10 化学平衡相关图像 1．浓度对化学平衡影响分析 化学平衡 aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体物质) 浓度变化 增大反应物 浓度 减小反应物 浓度 增大生成物 浓度 减小生成物 浓度 反应速率变化 v正瞬间增大后逐渐减小，v逆先不变后增大 v正瞬间减小后逐渐增大，v逆先不变减小 v逆瞬间增大后逐渐减小，v正先不变后增大 v逆瞬间减小后逐渐增大，v正先不变后减小 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 v-t图像 影响 规律根据浓度变化判断： 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动 特别提醒：(1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。 (2)有固体参加的可逆反应，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。 (3)在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生产成本。 2．压强对化学平衡影响的分析[以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)平衡为例] 计量数关系 a＋b＞c＋d a＋b＜c＋d a＋b＝c＋d 体系压强的变化 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时增大，且v′逆＞v′正 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＝v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＝v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 不移动 不移动 v-t图像 规律总结 (1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气态物质减少的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气态物质增多的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动 3．温度对化学平衡影响的分析 化学平衡 aA＋bBcC＋dDΔH＞0 aA＋bBcC＋dDΔH＜0 体系温度的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 反应速率变化 v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆 v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆 v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆 平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 v-t图像 规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动 特别提醒：(1)因为任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任何可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 (2)若某反应的正反应为放(吸)热反应，则逆反应必为吸(放)热反应，吸收的热量与放出的热量数值相等。 4．催化剂对化学平衡的影响 　　加入催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率，但化学平衡不移动。 其图像(v-t图像)如下： 5．百分含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像 解题原则：“先拐先平数值大”。先出现拐点的反应即先达到平衡，速率快，温度较高、压强较大(如图Ⅰ、Ⅱ)或使用了催化剂(如图Ⅲ)。再看平台高度，纵坐标大小与平衡状态相对应，将温度高低、压强大小与平衡状态相联系，即可得到反应热或气体分子数信息。 6．百分含量(或转化率)－压强－温度图像 解题原则：“定一议二”。讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 7．几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 8．解题原则 (1)“先拐先平数值大” 　　在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 Ⅰ.表示T2>T1，温度升高，生成物C的百分含量降低，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。 Ⅱ.表示p2>p1，压强增大，反应物A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体分子数目增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体分子数目不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。 (2)“定一议二” 在化学平衡图像中，讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 9．解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 【典例10】（25-26高二上·天津静海·期中）对于可逆反应  ，下列研究目的和图示相符的是 研究目的 A压强对反应的影响 B温度对反应的影响 图示 研究目的 C平衡体系中增加对反应的影响 D催化剂对反应的影响 图示 A．A B．B C．C D．D 【变式10-1】（24-25高三上·天津·阶段检测）一定条件下，按的比例向反应容器充入，发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如下，下列分析正确的是 A．压强大小关系： B．其他条件相同时，随温度升高该反应的平衡常数增大 C．条件下，的平衡转化率为40% D．条件下，该反应的化学平衡常数为 【变式10-2】（25-26高二上·天津·期中）下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：； C．图③表示的反应方程式为 D．若，对于反应  ，④y轴可表示Y的百分含量 【变式10-3】（25-26高二上·天津津南·阶段检测）已知：① ② ③。又已知不同温度下，值如下： 温度/℃ 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60 (1)若500℃时进行反应①，起始浓度为，2分钟后建立平衡，则用CO表示的速率为________。 (2)900℃进行反应③，其平衡常数________，焓变________0（填“>”“=”或“<”） (3)下列图像符合反应②的是________（填序号）（图中ν是速率，为混合物中的体积百分量）。 A． B． C． D． 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 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 典例精析 【典例01】B 三举一反主 【变式1-1】C 【变式1-2】A 【变式1-3】B 【题型02化学平衡状态的特征 三典例精析 【典例02】A 举一反三 【变式2-1】C 【变式2-2】C 【变式2-3】 【答案】(1)同分异构体 (2) A BC (3FO+3+4H,O=Fe(H)om (4)减弱 (5)3 (6)NaCIo 第1页共5页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型03 化学平衡状态的判断依据 三典例精析 【典例03】B 举一反三 【变式3-1】D 【变式3-2】A 【变式3-3】 【答案】(1) 增大 (2)bd 3) 0.8mol NO2 题型04化学平衡常数 三典例精析 【典例04】c 三举一反目 【变式4-1】D 【变式4-2】B 【变式43】 c(C02)?c(H2) 【答案】(1) c(CO)?c(H,O) 830℃ (2)正 (3)x+3y=2z 第2页共5页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (4)37.5% (5)ac 题型05化学平衡常数的应用 典例精析 【典例05】C 三举一反三 【变式5-1】C 【变式5-2】B K=C(CO).c(H) 【变式5-3】(1) c(H,O) acd (2)逆向 题型06化学平衡常数的计算 典例精析 【典例06】B 举-反目 【变式6-1】】C 【变式6-2】】c 【变式6-3】 【答案】(1) 80% 160L:mol-1 (2) 变大 (3)C (4)变小 题型07化学反应速率与平衡移动 第3页共5页 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 典例精析 【典例07】A 举一反三 【变式7-1】A 【变式7-2】D 【变式7-3】 【答案】(1)B (2)增大增大正反应 (3)放热 (4)c (5)不变不变 题型08化学平衡移动的影响因素 典例精析 【典例08】C 举一反三 【变式8-1】】B 【变式8-2】B 【变式8-3】】c 1题型09 勒夏特列原理 典例精析 【典例09】c 举一反三 第4页共5页 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式9-1】B 【变式9-2】C 【变式9-3】 【答案】 :N::N: 强 NH3+HCI===NH4Cl NH4HSO4或[(NH42SO4] 4Fe(OH)2+O2 +2H2O==4Fe(OH)3 氨在水中存在平衡：NH十H2O三NHH2O三NH4+OH(写成NH3+H2O 三NH4+OH也可)，加入NaOH后OH浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 2NH3+3O2 微生物 2HNO2十2H2O(不写微生物) 2.35 题型10化学平衡相关图像 典例精析 【典例10】C 三举一反三 【变式10-1】c 【变式10-2】B 【变式103】( 【答案】(1)0.5molL.min (2) 1.5 (3)BCD 第5页共5页