第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(北京专用)2027年高考化学一轮讲练测

2026-08-28
| 2份
| 62页
| 6人阅读
| 0人下载
精品
乘风培优工作室
进店逛逛

摘要:

该高中化学高考复习讲义聚焦化学平衡状态、平衡移动核心考点,按可逆反应→平衡判断→移动影响→等效平衡逻辑架构知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节,帮助学生系统构建变化观念与平衡思想,突破高考难点。 资料创新采用“逆向相等,变量不变”等解题模型,结合合成氨工业情境设计探究题,培养学生科学思维与证据推理能力。设置基础到综合分层练习,配合真题溯源与考向预判,确保高效复习,为教师把控节奏、学生提升应考能力提供有力支持。

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 化学平衡状态 知识解构 知识点1 化学平衡的研究对象——可逆反应 ∣ 知识点2 化学平衡状态 知识点3 化学平衡状态的判断方法 考向破译 考向1 考查可逆反应与化学平衡的建立 ∣ 考向2 考查化学平衡状态的判断 解题妙招1 采用极端假设,界定浓度范围 解题妙招 2 判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变” ‌ 考点 二 化学平衡移动 知识解构 知识点1 化学平衡的移动 ∣ 知识点2 影响化学平衡的因素 知识点 3 化 学平衡移动原理——勒夏特列原理 ∣ 知识点 4 等效平衡 考向破译 考向1 考查化学平衡的移动方向的判断 ∣ 考向2 考查 等效平衡的应用 考向 3 考查 勒夏特列原理的应 用 解题妙招 1 判断化学平衡移动方向的思维模型 解题妙招 2 两平衡状态间要互为等效应满足四点 ‌ ) ( 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--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学平衡状态 化学平衡移动 T1、T18 T12、T15(4)、T19(3) T10(C)、T13(A) T14 T12 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码:(1) 依托化工生产(合成氨、工业制硫酸、甲醇合成)与实验室可逆反应探究素材,以可逆反应、平衡状态判断、平衡移动为核心,融合速率对比、图像分析、平衡常数计算、转化率定量计算,侧重考查变化观念与平衡思想核心素养;常结合工业流程设问,区分浓度、温度、压强、催化剂对反应速率与化学平衡的不同影响,辨析平衡移动与反应速率变化的逻辑关系。 (2) 以新型催化合成、废气处理、资源回收利用等前沿科技与工业背景,围绕平衡状态判据、勒夏特列原理、K与Qc相对大小、产率温度压强多变量图像设置选择题、工艺流程填空;突出平衡常数、转化率、产率的综合定量分析,区分动力学(速率)与热力学(平衡限度)因素,强化新情境下图像信息提取、数据对比与化学建模能力。 (3) 依托古代化工工艺、生活现象(热效应现象、气体体系变化)等史料与现实素材,结合可逆反应探究实验考查平衡移动方案设计、变量控制、实验现象分析评价;融合探究实验考点,落实北京高考素养导向,依托陌生可逆反应考查平衡移动推断、条件优化与误差分析。 ►复习目标: 1. 明晰可逆反应、化学平衡状态的本质特征,熟记平衡状态多角度判断依据(正逆速率相等、各组分含量不变),梳理浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡移动的影响规律,理清勒夏特列原理的适用边界。 2. 能够熟练完成平衡常数K、浓度商Qc、转化率、产率的定量计算,会利用Qc与K的相对大小判断平衡移动方向;能读懂产率温度、产率压强等多变量图像,区分 “速率主导区间” 与 “平衡主导区间”,准确分析曲线升降成因。 3. 厘清反应速率与化学平衡的区别与联系,能辨析催化剂只改变速率、不改变平衡限度的核心结论;可以结合工业生产实际,综合速率、平衡、能耗、设备成本完成反应条件的分析与优化,能够识别单一归因类逻辑陷阱。 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 化学平衡状态 知●识●解●构 知识点1 化学平衡的研究对象——可逆反应 1、可逆反应的概念:在相同条件下,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称为可逆反应 2、表示方法 可逆反应方程式常用“”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、特点 (1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应 (2)双同性:同一条件下,正反应和逆反应同时发生、同时存在 (3)共存性:反应不能进行到底,反应物和生成物共存于同一体系中,反应物的转化率小于100%。 (4)能量转化类型相反:若正反应放热,则逆反应吸热 知识点2 化学平衡状态 1、化学平衡的建立 (1)从浓度对速率的影响的角度分析 对于可逆反应N2+3H22NH3,在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2通入一定体积的密闭容器中 浓度 速率变化 v正、v逆关系 反应开始 反应物浓度最大 v正最大 v正>v逆 生成物浓度为0 v逆为0 反应进行中 反应物浓度逐渐减小 v正逐渐减小 v正>v逆 生成物浓度逐渐增大 v逆增大 反应一段时间(t1)后 反应物浓度不再改变 v正不变 v正=v逆≠0 (2)利用速率—时间(v­t)图像分析 (3)从建立的途径(物质的投料方式)角度分析 从反应物投料 N2与H2发生反应,随着反应的进行,体系中NH3的浓度逐渐增大,而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变 从生成物投料 NH3发生分解反应,随着反应的进行,体系中N2与H2的浓度逐渐增大,而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变 2、 化学平衡状态的概念 在一定条件下,当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,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”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡 得分速记 1、化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度,即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 2、对于可逆反应来说,当处于化学平衡状态时,转化率、产率达到了最大限度 3、化学平衡状态的特征 (1)逆:化学平衡状态研究的对象是可逆反应 (2)等:平衡时,同一物质的正、逆反应速率相等,即:v正=v逆≠0(实质) (3)动:平衡时,反应仍在不断进行,是一种动态平衡 (4)定:平衡时,各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定 (5)变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动 知识点3 化学平衡状态的判断方法 可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征:①v正=v逆;②混合物中各组分的百分含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量,达到平衡后均不再发生变化,即“变化量”达“定量”),以上两个特征可作为判断可逆反应达平衡的标志 1、直接标志 (1)正、逆反应速率相等 ①同种物质:v正=v逆≠0,(同一种物质的生成速率等于消耗速率) ②不同种物质:= a.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比 b.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各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变 ③反应物的转化率、产物的产率保持不变 2、常见的判断依据:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 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 速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时,只有当m+n≠p+q时 平衡 ②一定时,但m+n=p+q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时,密度一定 不一定平衡 恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时 平衡 恒温恒压时,若m+n==p+q,则密度一定时 不一定平衡 得分速记 1、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则一定处于平衡状态 2、对绝热密闭容器,温度保持不变则一定处于平衡状态 3、若反应中有固体或液体,平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态 mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g),若A为固体或液体,则 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 考●向●破●译 考向1 考查可逆反应与化学平衡的建立 例1(25-26高一下·北京西城·期末)时,将气体A充入恒容密闭容器中发生反应生成气体B,各物质浓度随时间变化如右图所示。下列说法正确的是 A.反应的化学方程式是 B.在3 min时A和B浓度相等,反应达到化学平衡 C.前4 min A的平均反应速率为 D.4 min后,容器中气体密度不变,据此可以判断反应达到化学平衡 【答案】C 【详解】A.反应达到平衡时,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故A与B的化学计量数之比为,反应的化学方程式为:,A错误; B.3min时A、B浓度相等,但3min后二者浓度仍发生变化,说明反应未达到平衡,B错误; C.前4min,,C正确; D.反应体系中全为气体,气体总质量不变,恒容容器体积不变,根据,密度始终不变,故密度不变无法判断反应达到平衡,D错误; 故选C。 解题妙招 采用极端假设,界定浓度范围 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:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L-1)    0.1  0.3   0.2 改变浓度/(mol·L-1)   0.1  0.1   0.2 终态浓度/(mol·L-1)    0  0.2   0.4 设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L-1)   0.1  0.3   0.2 改变浓度/(mol·L-1)  0.1  0.1   0.2 终态浓度/(mol·L-1)  0.2  0.4   0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2),c(Y2)∈(0.2,0.4),c(Z)∈(0,0.4)。 【变式1·变载体】(25-26高一下·北京丰台·期末)一定条件下,恒容密闭容器中,发生反应:。下列能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是 A.、、的浓度不再改变 B.消耗的速率与生成的速率相等 C.、、的物质的量之比为 D.混合气体的密度不随时间变化 【答案】A 【详解】A.各组分浓度不再改变是化学平衡状态的特征之一,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,A符合题意; B.消耗的速率与生成的速率均表示正反应速率,二者始终相等,无法判断正逆反应速率是否相等,不能说明达到平衡,B不符合题意; C.、、的物质的量之比为仅为某一时刻的比值,无法说明各组分的量不再变化,不能判断是否达到平衡,C不符合题意; D.反应体系中均为气体,混合气体总质量不变,恒容容器体积不变,根据可知,密度始终为定值,不能说明反应达到平衡,D不符合题意; 故选A。 【变式2】(25-26高一下·北京昌平·期末)一定温度下,在恒容、密闭容器中,起始时投入一定量的和,发生反应:。达到平衡。下列说法正确的是 A.若投入与,则最多可生成 B.若用进行反应,一段时间后只存在于三氧化硫中 C.时, D.反应消耗的、与生成的之比一定为 【答案】D 【详解】A.该反应为可逆反应,不能进行完全,投入与,生成的物质的量一定小于,A错误; B.可逆反应正、逆反应同时进行,参与反应生成的同时,也会分解,一段时间后存在于、、三种物质中,B错误; C.平衡状态的特征是各物质浓度保持恒定,并非浓度相等,与是否相等和起始投料、反应物转化率有关,C错误; D.化学反应中,各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,因此反应消耗的、与生成的之比一定为,D正确; 故选D。 【变式3】(24-25高一下·北京丰台·期末)某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。 信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。 信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。 下列说法中不正确的是 A.逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中 B.信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行 C.t1时正反应速率大于逆反应速率 D.t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度 【答案】B 【详解】A.题目中发生的反应为,一段时间后存在于、和中,说明反应可逆,A正确; B.根据信息2可以得到反应发生,由于没有任何数据,无法证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行,B错误; C.时反应未达到平衡还在正移,故正反应速率大于逆反应速率,C正确; D.题目发生的反应为,若反应完全进行1mol与0.5mol会生成1mol,题目说时,说明在一定条件下,可逆反应存在限度,D正确; 故选B。 考向2 考查化学平衡状态的判断 例2(2026·北京·模拟预测)已知:  。向一密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生该反应,时达到平衡状态Ⅰ,保持温度和体积不变,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A.平衡常数K:K(Ⅱ)(Ⅰ) B.时改变的条件:向容器中加入 C.平衡时A的体积分数: D.容器内压强不变,表明反应达到平衡 【答案】B 【详解】A.平衡常数只与温度有关,题目中温度保持不变,因此,A错误; B.时向容器中加入,的浓度瞬间增大,逆反应速率瞬间突然升高(图像中时刻逆反应速率突变);随后平衡逆向移动,逆反应速率逐渐减小,直到重新达到平衡,速率符合图像中的变化趋势,B正确; C.加入后平衡逆向移动,的物质的量增大,最终新平衡中的体积分数,C错误; D.该反应前后气体总物质的量始终不变,恒温恒容下,容器内压强始终不变,因此压强不变不能说明反应达到平衡,D错误; 故答案选B。 解题妙招 判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变” 1、“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。 【变式1·变载体】(2026·北京·一模)催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,与在密闭容器中发生的主要反应如下: Ⅰ: ; Ⅱ: 。 反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如下图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 注:[选择性] 下列说法不正确的是 A.该测定实验体系未达到化学平衡状态 B.由图像可以分析出反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应 C.相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ D.260∼280℃,转化率平衡值随温度升高而增大,说明随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 【答案】D 【详解】A.由图像可知,相同温度下,CO2转化率的实验值始终小于平衡值,说明反应未达到平衡状态,A正确; B.由图像可知,CH3OH选择性平衡值随温度升高而减小,说明反应Ⅰ的平衡随温度升高而逆向移动,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡逆向移动,∆H1<0,反应Ⅰ为放热反应,升高温度会使CO2转化率降低,而图中CO2转化率平衡值随温度升高而增大,说明升高温度时,反应Ⅱ的平衡正向移动对CO2转化率的贡献大于反应Ⅰ的平衡逆向移动对CO2转化率的削弱,因此反应Ⅱ为吸热反应,∆H2>0,B正确; C.CH3OH选择性,相同温度下实验值大于平衡值,说明相同时间内生成CH3OH的比例更高,即反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率,C正确; D.260~280℃内,CO2转化率平衡值随温度升高略增大,但不明显,而CH3OH的平衡选择性降低幅度较大,CH3OH的量减少,说明反应Ⅰ正向进行程度减小,反应Ⅱ正向进行程度增大,故随温度升高,反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度,D错误; 故选D。 【变式2·变题型】(2025·北京丰台·二模)一定条件下,在3个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:  。℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中相关数据见下表: 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中,正确的是 A.a=1.6 B.若,则乙中,t min时消耗的速率等于生成的速率 C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态 D.当丙中反应达到化学平衡时,的转化率大于50% 【答案】B 【详解】A.由分析可知,容器甲未达到平衡状态,且,容器丙浓度比容器甲,速率快,故a>1.6,A错误; B.0~tmin内,T1℃时∆n(HI)=0.8mol,T2℃时∆n(HI)=0.6mol;若,升高温度、化学反应速率加快,T2℃时,反应速率更快,但相同时间内T2℃生成的HI少,说明由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,即乙中tmin时反应处于平衡状态,则消耗的速率等于生成的速率,B正确; C.容器内气体气体的总质量与容器体积为恒量,故压强不变不能说明达到平衡状态,C错误; D.当丙中反应达到化学平衡时,列三段式:,,的转化率等于50%,D错误; 故选B。 【变式3·变考法】(25-26高一下·北京丰台·期末)一定条件下,在体积为2 L的密闭容器中,发生反应:,部分气体的物质的量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A.时,反应达化学平衡状态 B.0~25 min, C.反应过程中,容器内气体的质量保持不变 D.25~30 min,生成的速率为0,是因为该反应不再发生 【答案】B 【详解】A.时,和的物质的量仍在变化,反应未达到平衡状态,A错误; B.0~25 min,,则,B正确; C.反应中有固体参与反应转化为气体产物,反应过程中气体质量逐渐增大,达到平衡后才保持不变,C错误; D.25~30 min反应达到平衡状态,为动态平衡,正逆反应速率相等,反应仍在进行,生成的净速率为0,不是反应不再发生,D错误; 故选B。 考点二 化学平衡移动 知●识●解●构 知识点1 化学平衡的移动 1.概念:一个可逆反应,达到化学平衡状态以后,若改变反应条件(如温度、压强、浓度等),使正、逆反应的速率不相等,化学平衡发生移动。最终在新的条件下,会建立新的化学平衡,这个过程叫作化学平衡的移动。 2.化学平衡移动的过程 3.平衡移动的本质原因:外界条件改变→正反应速率与逆反应速率不再相等→平衡发生移动。 4.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。 (2)v正=v逆:反应达到平衡状态,平衡不发生移动。 (3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。 得分速记 平衡移动看速率,正逆不等才移动;正大正移逆大逆,相等不动要记清。 知识点2 影响化学平衡的因素 1.改变下列条件对化学平衡的影响 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气 体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气 体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆,平衡不移动 2.化学平衡中的特殊情况 (1)当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没影响。 (2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。 (3)温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。 ①恒温恒容条件 原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温恒压条件 原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) 得分速记 压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。 3.图示影响化学平衡移动的因素 得分速记 1.改变固体或纯液体的量,平衡不移动,因为浓度不变; 2.压强只对有气体参与且气体体积变化的反应有影响,气体体积不变的反应加压平衡不移动; 3.恒容充入惰性气体,平衡不移动;恒压充入惰性气体,相当于减压,平衡可能移动; 4.升温正逆速率都增大,不是只有吸热方向速率增大,只是吸热方向增大更多;。 知识点3 化学平衡移动原理——勒夏特列原理 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。 得分速记 1.“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动;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物质的量减小的方向移动。 2.化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能完全抵消外界条件的改变,更不能超过外界条件的变化。 知识点4 等效平衡 1.等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 得分速记 等效平衡只是要求相同的组分百分含量相同,不一定是物质的量或者物质的量浓度相同,因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等 2.等效平衡的判断方法 (1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应的判断方法:极值等量即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0  0   2 mol ③ 0.5 mol  0.25 mol  1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,+b=1,即与上述平衡等效。 (2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值等比即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol  2 mol ③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中=,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:=,即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H2(g)+I2(g)2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足∶=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡的移动方向的判断 例1(2025·北京·模拟预测)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.由、和组成的平衡体系,加压后颜色变深 B.向滴有酚酞的溶液中加入过量溶液,有白色沉淀,且溶液红色逐渐褪去 C.在溶液中加入少许NaCl固体,溶液的颜色由蓝色变为黄绿色 D.向溶液中加入几滴浓硫酸,溶液颜色由黄色变成橙色 【答案】A 【详解】A.反应前后气体分子数相等,加压平衡不移动,颜色变深是因为体积减小使浓度增大,与平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释,A符合题意; B.溶液中存在水解平衡,加入时与生成沉淀,浓度减小,平衡左移,浓度降低,红色褪去,可以用平衡移动原理解释,B不符合题意; C.溶液中存在平衡,加入固体时浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色变为黄绿色,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意; D.溶液中存在平衡,加入浓硫酸时浓度增大,平衡正向移动,黄色转化为橙色,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意; 故选A。 解题妙招 判断化学平衡移动方向的思维模型 【变式1】(2025·北京·三模)下列能用平衡移动原理解释的是 A.铁质器件附有铜质配件久置,在接触处铁易生锈 B.草木灰(主要成分K2CO3)不宜与用作氮肥的铵盐混用 C.由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系,加压后颜色变深 D.电解饱和NaCl溶液阴极得到NaOH的过程中,抑制了水的电离平衡 【答案】B 【详解】A.铁质器件附有铜质配件时,形成铁-铜原电池,铁作负极发生电化学腐蚀,该过程为不可逆的氧化还原反应,不存在可逆平衡的移动,A错误; B.草木灰中存在水解平衡:,铵盐中存在水解平衡:,二者混用时,水解相互促进,两个水解平衡均正向移动,转化为逸出导致肥效降低,B正确; C.反应前后气体分子数相等,加压时平衡不移动,颜色变深是因为容器体积减小,浓度增大导致,与平衡移动无关,C错误; D.电解饱和溶液时,阴极发生反应,消耗水电离出的,使水的电离平衡正向移动,是促进水的电离,D错误; 故选B。 【变式2】(2025·北京·模拟预测)甲醇()、甲烷()被称为21世纪的清洁燃料,均可通过H2催化还原CO2制得。回答下列问题: 第一类:还原制。已知在催化剂作用下,还原主要包含以下两个反应 反应Ⅰ: 反应Ⅱ: (1)写出由CO(g)与合成的热化学方程式为_______________________。反应Ⅰ在_____________(“低温”、“高温”或“任何条件”)可自发进行。 (2)将和按照物质的量之比为1:3投入含催化剂的容器中,测得不同压强下,H2的平衡转化率随温度变化如图1所示、不同温度下,平衡产率随压强变化如图2所示。 ①由大到小的顺序为___________。 ②同一压强下,当温度低于280℃时,H2的平衡转化率随温度的升高逐渐降低的原因可能是___________________________________________________________________________。 ③图1中,360℃在右,三条曲线交于一点的原因是_________________________________。 第二类:CO2加氢转化为二甲醚(),具体原理如下: 反应a. 反应b. (3)若在绝热恒容容器中,投入,仅发生反应b,下列说法能说明该反应达到平衡的是_____________(填标号)。 A.混合气体的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变 C.保持不变 D.保持不变 (4)若在恒温恒容密闭容器中充入和发生上述反应a、b,初始压强为100 kPa。测得的平衡转化率、二甲醚和CO的选择性(二甲醚的选择性,)随温度变化如图3所示。 ①曲线___________表示CO的选择性(填“”、“”或“”)。 ②250℃时,的分压____________kPa(结果用最简分数表示,下同),反应b的压强平衡常数为___________。 【答案】(1) 低温 (2)T3>T2>T1 当温度低于280℃时,温度升高,反应Ⅰ逆向移动,H2的平衡转化率下降,反应Ⅱ正向移动,H2的平衡转化率升高,且反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度 360℃时,温度较高,主要发生反应Ⅱ,且反应Ⅱ是反应前后气体系数不变的反应,因此增大压强,不会改变H2的平衡转化率 (3)AD (4)L2 【详解】(1)由盖斯定律可知,(反应Ⅰ-反应Ⅱ)得到反应,则反应的焓变ΔH=(-50.2 kJ/mol)-( +41.2 kJ/mol)= -91.4 kJ/mol,反应的热化学方程式为:;反应Ⅰ是熵减的放热反应,低温条件下反应(ΔH-TΔS)小于0,能自发进行; (2)①反应Ⅰ是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的平衡产率减小,由图2可知,压强一定时,T1 、T2 、T3条件下甲醇的平衡产率依次减小,说明温度由大到小的顺序为:T3>T2>T1; ②反应Ⅰ是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的平衡转化率减小,反应Ⅱ是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,氢气的平衡转化率增大,则同一压强下,当温度低于280℃时,氢气的平衡转化率随温度的升高逐渐降低说明当温度低于280℃时,升高温度,反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度; ③图1中,360℃在右,三条曲线交于一点说明360℃时,温度较高,主要发生反应Ⅱ,反应Ⅱ是反应前后气体系数不变的反应,增大压强,平衡不移动,所以增大压强,氢气的平衡转化率不变,三条曲线交于一点; (3)A.反应b是反应前后气体系数不变的吸热反应,绝热恒容容器中发生反应时混合气体的压强减小,则混合气体的压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确; B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,容积固定的密闭容器中反应时混合气体的密度始终保持不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡状态,B错误; C.由碳原子个数守恒可知,反应中二氧化碳和一氧化碳的物质的量之和始终不变,则二氧化碳和一氧化碳的物质的量之和不变不能判断反应是否达到平衡状态,C错误; D.由方程式可知,反应的浓度商为:Qc=,反应中浓度商增大,的值减小,则的值不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确; 故选AD; (4)①反应a是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二甲醚的选择性、二氧化碳的转化率均减小,反应b是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的选择性、二氧化碳的转化率均增大,所以L1是二氧化碳的平衡转化率,L2是一氧化碳的选择性,L3是二甲醚的选择性; ②由图可知,250℃时,一氧化碳的选择性为40%,二甲醚的选择性和二氧化碳的转化率都为60%,则平衡时二氧化碳、二甲醚、一氧化碳的物质的量分别为:1 mol-1 mol×60%=0.4 mol、1 mol×60% ×60%×=0.18 mol、1 mol×60% ×40%=0.24 mol,由方程式可知,平衡时氢气、水蒸气的物质的量分别为:3 mol-0.18 mol×6-0.24 mol =1.68 mol、0.18 mol×3+0.24 mol=0.78 mol,,由物质的量之比等于压强之比可知,平衡时混合气体的压强为:,则二甲醚的分压为:,反应b的压强平衡常数为:Kp。 【变式3】(2026·北京·三模)利用废气中制并测定废气中含量。 (1)将和以一定物质的量比例通过石英玻璃管加热,发生反应。 ①硫单质在高温下以气体形式存在,的电子式为___________。 ②下列方法能提高平衡分解率的有___________。 A.提高        B.将转化为固体        C.延长反应时间 ③在、、三种温度下,加热时间和转化率关系如下图,由图中数据推测分解反应的,理由是___________。 (2)测定废气中含量 I.向吸收瓶中加入醋酸锌吸收液,通入废气,将完全转化为沉淀。 II.向吸收瓶中加入足量盐酸和碘标准液(含),充分反应。 III.用标准液滴定至终点,消耗标准液。 IV.向吸收瓶中加入醋酸锌吸收液,不通废气,重复步骤II和III,消耗标准液。 资料:i.; ii.碘标准液中的易挥发 ①配制碘标准液时,加入KI可减少部分挥发,用离子反应方程式解释原因___________。 ②步骤II中,ZnS溶解于盐酸生成,反应的离子方程式为___________。 ③两种计算废气中含量方法如下: 方法1:含量 方法2:含量 判断哪种计算方法更合理,并说明理由___________。 【答案】(1) B 反应未达平衡前,由相同时间内转化率推测,可知温度,平衡时转化率随温度升高而增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热,故 (2) 方法1合理,两次测定过程中均存在挥发,且挥发量近似相等;用两次测定的剩余量做差,能消除挥发对测定结果的影响 【详解】(1)①S原子最外层有6个电子,分子中两个S原子形成双键,各剩余2对孤电子对,据此写出电子式; ②A提高,体系压强增大,该反应正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,分解率降低,A错误; B:将转化为固体,生成物浓度降低,平衡正向移动,分解率提高,B正确; C:延长反应时间不改变平衡状态,分解率不变,C错误; 故答案选B; ③反应未达平衡前,温度越高反应速率越快,达到平衡时间越短,可知温度,平衡时转化率随温度升高而增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热,故; (2)①与结合生成,降低了游离的浓度,从而减少挥发; ②是难溶物,不能拆分为离子,与盐酸反应生成硫化氢和锌离子,据此书写离子方程式; ③易挥发,方法1通过空白实验(步骤IV)扣除了挥发带来的误差,方法2没有考虑挥发造成的损耗,且方法2的计算式“含量”本身存在单位问题:a的单位为mol,的单位为(mol/L)*mL,两者不能直接相减;因此方法1更准确。 考向2 考查等效平衡的应用 例2(2026·北京石景山·二模)工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生以下反应来制取氢气:CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH = -41 kJ·mol−1,某小组计划研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应,获得如下数据: 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 t1 放出热量:32.8 kJ ② 2 8 0 0 t2 放出热量:Q 下列说法不正确的是 A.容器①中反应达到平衡时,生成0.8 mol H2 B.不考虑热量损失,Q = 65.6 kJ C.容器②中反应的平衡常数K = 1 D.若容器①的容积变为原来的一半,则CO的平衡转化率增大 【答案】D 【详解】A.反应每消耗1 mol CO放出41 kJ热量,容器①平衡放出32.8kJ热量,反应的,根据方程式,生成,A正确; B.该反应前后气体系数之和相等,恒温恒容下容器②投料为①的2倍且投料比相同,二者为等效平衡,CO转化率均为80%,则②中消耗1.6 mol CO,放热,B正确; C.平衡常数仅与温度有关,两容器温度相同K相等,容器①平衡时 、、 ,反应前后气体系数和相等,可用物质的量代替浓度计算, ,C正确; D.该反应前后气体系数之和相等,压强变化不影响平衡移动,容器容积变为原来的一半,压强增大平衡不移动,CO平衡转化率不变,D错误; 故选D。 解题妙招 两平衡状态间要互为等效应满足四点 ①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。 【变式1】不同温度下,将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A.该反应的ΔH<0 B.240℃时,该反应的化学平衡常数K= C.240℃时,若充入2 mol CO2和6 mol H2,平衡时CH3OH的物质的量分数大于25% D.240℃时,若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O,反应向正反应方向进行 【答案】B 【详解】A.据图知温度升高,甲醇的物质的量分数减小,则平衡逆向移动,该反应为放热反应,则ΔH<0,故A正确; B.240℃时,甲醇的物质的量分数为25%,设甲醇的转化物质的量为xmol,列三段式:      平衡时甲醇的物质的量分数,解得x=,化学平衡常数,故B错误; C.240℃时,若充入2 mol CO2和6 mol H2,即建立新的等效平衡,相当于在原平衡上增大压强,该反应是气体分子数减小,则平衡正向进行,CH3OH的物质的量分数大于25%,故C正确; D.240℃时,若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O,,反应向正反应方向进行,故D正确; 故选:B。 【变式2】800℃时,三个相同的恒容密闭容器中发生反应 ,一段时间后,分别达到化学平衡状态。 容器编号 起始浓度/() I 0.01 0.01 0 0 Ⅱ 0 0 0.01 0.01 Ⅲ 0.008 0.008 0.002 0.002 下列说法不正确的是 A.Ⅱ中达平衡时, B.Ⅲ中达平衡时,CO的体积分数大于25% C.Ⅲ中达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短 D.若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,平衡时亦增加一倍 【答案】B 【详解】A.Ⅱ与Ⅰ为恒温恒容下的等效平衡,所以达平衡时,c(H2)=x=0.005 mol·L−1,A 正确; B.Ⅲ中达平衡时,CO物质的量浓度为0.005mol/L,CO的体积分数为=25%,B不正确; C.Ⅲ可以看成是Ⅰ中反应进行的某个阶段,所以达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短,C正确; D.若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,即相当于加压(气体体积变为原来的一半),由于反应前后气体分子数相等,所以平衡不移动,平衡时c(H2)亦增加一倍,D正确; 故选:B。 【变式3】已知:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1。在2 L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是 甲 乙 0.2 mol NO2 0.1 mol NO2 0.4 mol CO 0.2 mol CO A.放热反应,一定能自发进行 B.该温度下,反应的平衡常数为5 C.达平衡时,NO2的浓度:甲>乙 D.达平衡时,N2的体积分数:甲<乙 【答案】C 【详解】A.已知反应为放热反应,ΔH<0,ΔS<0,根据反应自发进行的判断依据ΔG=ΔH-TΔS,当低温时有自发进行的倾向,高温时不利于自发进行,故A错误; B.根据甲中CO的转化率为50% ,二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量为0.2mol、0.4mol,容器的体积为2L,根据,可以得到二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量浓度为0.1mol/L、0.2mol/L,列出三段式,                该反应的平衡常数,故B错误; C.由三段式可知甲的NO2转化为50%,因甲的平衡相对乙加压,增大压强平衡向正反应方向移动,则乙的NO2转化为小于50%,则NO2的浓度:甲>乙,故C正确; D.甲的投入量为乙的两倍,甲的平衡相对乙加压,增大压强平衡向正反应方向移动,所以甲N2的体积分数大于乙N2的体积分数,故D错误; 答案选C。 考向3 考查勒夏特列原理的应用 例3(2025·北京·模拟预测)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.恒温密闭容器中和形成的平衡体系,减小体积,体系颜色加深 B.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 C.滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅 D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 【答案】A 【详解】A.反应是一个气体体积减小的可逆反应,减小体积时反应向生成的方向移动,但是容器中二氧化氮的浓度增大而使气体颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,A正确; B.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫,是因为压强减小,二氧化碳的溶解平衡向压强增大的方向移动,产生大量二氧化碳气泡,能用勒夏特列原理解释,B错误; C.在氨水中存在电离平衡,加入氯化铵固体后,增多,平衡向减少的方向移动,溶液碱性减弱,即红色变浅,能用勒夏特列原理解释,C错误; D.工业上生产硫酸的过程中存在平衡:,使用过量的空气,增大了氧气量,可以使得平衡向氧气减少的方向移动,从而提高二氧化硫的利用率,能用勒夏特列原理解释,D错误; 故答案选A。 解题妙招 (1)勒夏特列原理抓核心:平衡向 "减弱" 外界改变的方向移动,注意是 "减弱" 不是 "抵消",移动后改变仍然存在。 (2)判断移动方向口诀:浓度增谁减谁反着来,升温向吸降温向放,增压气减减压气增。 (3)适用所有动态平衡(化学、电离、水解、溶解平衡)。 (4)警惕三大陷阱:①催化剂不影响平衡②改变固体用量平衡不移动③反应前后气体体积相等时加压平衡不移动。 (5)工业应用题结合速率与平衡双重因素综合分析。 【变式1】(2026·北京朝阳·二模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.用溶液清洗油污时,加热可增强去污效果 B.用稀硫酸洗涤沉淀,可减少沉淀损失 C.加入少量固体,可促进锌片与稀硫酸产生 D.加入CuO调节溶液,可除去溶液中的 【答案】C 【详解】A.存在水解平衡,水解为吸热过程,加热使平衡正向移动,浓度增大,去污效果增强,可用平衡移动原理解释,A不符合题意; B.存在溶解平衡,稀硫酸中浓度较大,使平衡逆向移动,减少的溶解损失,可用平衡移动原理解释,B不符合题意; C.加入后,置换出,形成铜锌原电池,加快反应速率,该过程利用原电池原理,无平衡移动过程,不能用平衡移动原理解释,C符合题意; D.存在水解平衡,加入消耗,使平衡正向移动,转化为沉淀而除去,可用平衡移动原理解释,D不符合题意; 故答案选C。 【变式2】(2026·北京东城·一模)将转化为化工原料,对实现“碳中和”有重要意义。相关反应如下。 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   (1)将和转化为和水蒸气的热化学方程式为________。 (2)恒温条件下将反应Ⅰ在下列两种容器中进行(温度、投料、起始体积均相同),的平衡转化率更高的是________(填序号)。 a.容积可变的恒压容器    b.容积不变的恒容容器 (3)可作为反应Ⅱ的催化剂,可能的催化过程如下。补充i的化学方程式。 i.________ ii. (4)一种实现反应Ⅰ和反应Ⅱ联用的方法如下。恒温恒压(750℃、130kPa)下,阶段向反应器(图a)中通入、混合气(体积比为),阶段通入气。发生的转化如图b所示。测得出气口的气体组成如图c所示(始终未检出)。 ①已知750℃时(3)中反应ii的平衡常数约为10。 阶段,存在时,出气口几乎检测不到;若不加入,出气口会检测到较多和。结合平衡移动原理解释的作用:________。 ②时通入能快速产生大量,结合化学方程式分析原因:________。 ③该方法将和分在不同时段收集,显著提高了的转化率。 【答案】(1)   (2)a (3) (4),降低,使平衡正向移动(或使反应ii平衡逆向移动) 通入促进正向进行,产生的快速发生反应:,从而快速生成大量CO。 【详解】(1)目标反应为CH4和CO2转化为CO和H2O(g),需结合反应I与反应II,反应I: ,反应II: ,将反应I 和2倍反应II相加,消去中间产物H2:,简化得:  。 (2)反应I是气体分子数增加的反应(Δn = +2)。在恒温条件下:a. 恒压容器:体积随反应膨胀,相当于减压,平衡右移,CH4转化率更高;b. 恒容容器:压力随反应增大,平衡左移,CH4转化率较低。因此,CH4平衡转化率更高的是 a。 (3)催化循环中,Fe3O4作为催化剂参与两步反应:步骤i:Fe3O4被H2还原为 Fe,同时生成H2O;步骤ii:Fe被CO2氧化回Fe3O4,同时生成CO。步骤i的化学方程式为:。 (4)①因CaO会与CO2反应生成CaCO3:,该反应显著降低体系中CO2浓度,使平衡正向移动(或使反应ii平衡逆向移动),导致CO浓度极低,几乎检测不到;②通入惰性气体He,在恒压条件下稀释体系,降低CO2分压,使反应的平衡正向移动,促使 CaCO3分解,释放出的CO2与Fe发生反应:,从而快速生成大量CO。 【变式3】(2026·北京房山·一模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.的醋酸溶液加水稀释100倍, B.,随着温度升高,纯水的pH减小 C.工业合成氨(放热反应),选择在高温条件下进行 D.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 【答案】C 【详解】A.醋酸是弱电解质,存在电离平衡,加水稀释时电离平衡正向移动,补充了部分,因此稀释100倍后pH<5,可以用平衡移动原理解释,A不符合题意; B.水存在电离平衡,电离过程吸热,温度升高后平衡正向移动,浓度增大,pH减小,可以用平衡移动原理解释,B不符合题意; C.合成氨反应,是放热反应,升高温度会使平衡逆向移动,不利于氨生成,工业选择高温是为了加快反应速率,同时让催化剂(铁触媒)达到活性最高的温度,和平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释,C符合题意; D.存在溶解平衡,稀硫酸中存在大量,使溶解平衡逆向移动,抑制溶解,因此损失更少,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意; 故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·北京卷,1,3分)我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A.元素位于元素周期表第族 B.高温是为了提高的平衡转化率 C.能降低合成氨反应的活化能 D.实现了温和条件下氮的固定 【答案】B 【详解】A.是3号元素,最外层只有1个电子,位于元素周期表第族,A正确; B.合成氨反应,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率降低,高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度,B错误; C.是合成氨反应的催化剂,催化剂的作用原理是降低反应的活化能,C正确; D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程,温和条件下催化和合成NH3,属于氮的固定,D正确; 故选B。 2.(2025·北京卷,12,3分)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。 已知:为黄色、为红色、为无色。 下列说法不正确的是 A.①中浓盐酸促进平衡正向移动 B.由①到②,生成并消耗 C.②、③对比,说明:②>③ D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化 【答案】D 【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的,说明浓盐酸促进平衡正向移动,A正确; B.由①到②,溶液变为红色,说明转化为,即生成并消耗,B正确; C.②溶液中均存在平衡,加入NaF固体,Fe3+与F-结合成无色的[FeF6]3-,使平衡逆向移动,使得溶液红色褪去变为无色,说明与Fe3+的配位能力:F->SCN-,故能说明:②>③,C正确; D.类似C选项分析,由①→④推断,溶液中的是越来越小的,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的的含量是否能够氧化I-,D错误; 故选D。 3.(2026·北京卷,18,13分)重晶石的主要化学成分为,还含有少量的等杂质,实验室中以重晶石为原料,通过以下过程可制备高纯。 (1)焙烧。使重晶石转化为粗。该过程中生成的反应有: i.    ii.   iii.  _______________。 (2)浸钡。已知可溶于水。粗在热水中浸出,产生和。取一定量粗,一定温度下加水浸钡,测得浸出液中、随加入水的体积的变化示意图如下。 ①浸出后,过滤出不溶物所需的玻璃仪器有烧杯、__________。 ②时,几乎不产生,溶液中__________mol(用含、的代数式表示)。 ③当后,比的变化幅度小,解释原因:______________。 (3)沉钡。与反应快,导致浸出液中和等被包裹而降低产品纯度,而与反应慢,不易包裹。为提高纯度,沉钡原理示意如下。 ①写出“预处理”步骤中反应的离子方程式:_______________________________。 ②结合平衡移动原理,解释“沉钡”时产生的原因:_______________________________。 【答案】(1)-119 (2)漏斗、玻璃棒 水解:,当时,完全溶解,随着增加,平衡正向移动,使增大,而不变,在相同水量稀释时,比的变化幅度小; (3)、 溶液中: ,随着与反应生成难溶,平衡正向移动,产生的结合,产生气体 【详解】(1)根据盖斯定律,用反应ii×2 - 反应i即可得到反应iii: ; (2)①过滤操作的玻璃仪器包含烧杯、普通漏斗、玻璃棒。 ②题目条件明确指出“几乎不产生,因此可以忽略,根据物料守恒:,由图可知,,所以:,而溶液中的主要来源于的水解,根据水解方程式:,,故。 ③当后,固体已经完全溶解。此时继续加水相当于对溶液进行稀释。稀释时,根据勒夏特列原理,水解,平衡会正向移动,使增大,而不变,在相同水量稀释时,比的变化幅度小。 (3)①根据题意,与反应快,而与反应慢,所以预处理的目的是消除浸出液中的,将转化为,对应离子反应为:,同时与浸出液中的发生反应; ②加入后,溶液存在的电离平衡:,与结合生成沉淀,释放出更多的, 随即与溶液中发生结合:,生成气体逸出体系。 4.(2025·北京卷,18,13分)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知: 物质 、 (1)制 已知:                            由制的热化学方程式为_______。 (2)制 I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应: 第一步: 第二步: Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。 ②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。 ③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。 ④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。 (3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。 ①,与优先反应的离子是_______。 ②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。 【答案】(1) (2) 、SO2 (3) 溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降 【详解】(1)已知: 反应Ⅰ:         反应Ⅱ:                  将Ⅰ×2+Ⅱ×2得:,所以由制的热化学方程式为; (2)① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式:; ②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为>,亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为:; ③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是,需除去; ④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为,生成了二氧化碳,二氧化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反应釜中循环使用,所以尾气吸收器中吸收的气体有,在多级串联反应釜中持续通入的,则尾气吸收器中吸收的气体还有; 故答案为:;;;、SO2; (3)① 由图可知,①,时,碳酸氢根平衡转化率较低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以与优先反应; ②溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 故答案为:;溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行。 5.(2024·北京卷,16,10分)是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一:早期以硝石(含)为氮源制备,反应的化学方程式为:。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二:以为氮源催化氧化制备,反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入和进行反应。在不同压强下(、),反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三:研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式:_______。 ②研究发现:转化可能的途径为。电极a表面还发生iii.。iii的存在,有利于途径ii,原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程,结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) x、y点转化率相同,故气体总物质的量相同,y点温度T更高、压强p更大,且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响 (3) iii产生的参与ⅱ中NO的氧化 (4)分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量 【详解】(1)浓硫酸难挥发,产物为气体,有利于复分解反应进行,体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 (2)①第I步反应为氨气的催化氧化,化学方程式为; ②第Ⅱ步的反应为2NO+O22NO2,是气体分子数减少的反应,压强越大NO平衡转化率越高,相同温度下的NO转化率大于,因此;y点温度比x点高、压强比x点的大,两点NO转化率均为60%,气体总物质的量相同,根据阿伏伽德罗定律的推论,y点温度T更高、压强p更大,且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响,最终y点容器容积小于x点。 (3)①由电极a上的物质转化可知,氮元素化合价升高,发生氧化反应,电极a为阳极,电极反应式为; ②反应iii生成,将氧化成,更易转化成。 (4)分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量,故人工固氮是高能耗的过程。 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 化学平衡状态 知识解构 知识点1 化学平衡的研究对象——可逆反应 ∣ 知识点2 化学平衡状态 知识点3 化学平衡状态的判断方法 考向破译 考向1 考查可逆反应与化学平衡的建立 ∣ 考向2 考查化学平衡状态的判断 解题妙招1 采用极端假设,界定浓度范围 解题妙招 2 判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变” ‌ 考点 二 化学平衡移动 知识解构 知识点1 化学平衡的移动 ∣ 知识点2 影响化学平衡的因素 知识点 3 化 学平衡移动原理——勒夏特列原理 ∣ 知识点 4 等效平衡 考向破译 考向1 考查化学平衡的移动方向的判断 ∣ 考向2 考查 等效平衡的应用 考向 3 考查 勒夏特列原理的应 用 解题妙招 1 判断化学平衡移动方向的思维模型 解题妙招 2 两平衡状态间要互为等效应满足四点 ‌ ) ( 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--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学平衡状态 化学平衡移动 T1、T18 T12、T15(4)、T19(3) T10(C)、T13(A) T14 T12 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码:(1) 依托化工生产(合成氨、工业制硫酸、甲醇合成)与实验室可逆反应探究素材,以可逆反应、平衡状态判断、平衡移动为核心,融合速率对比、图像分析、平衡常数计算、转化率定量计算,侧重考查变化观念与平衡思想核心素养;常结合工业流程设问,区分浓度、温度、压强、催化剂对反应速率与化学平衡的不同影响,辨析平衡移动与反应速率变化的逻辑关系。 (2) 以新型催化合成、废气处理、资源回收利用等前沿科技与工业背景,围绕平衡状态判据、勒夏特列原理、K与Qc相对大小、产率温度压强多变量图像设置选择题、工艺流程填空;突出平衡常数、转化率、产率的综合定量分析,区分动力学(速率)与热力学(平衡限度)因素,强化新情境下图像信息提取、数据对比与化学建模能力。 (3) 依托古代化工工艺、生活现象(热效应现象、气体体系变化)等史料与现实素材,结合可逆反应探究实验考查平衡移动方案设计、变量控制、实验现象分析评价;融合探究实验考点,落实北京高考素养导向,依托陌生可逆反应考查平衡移动推断、条件优化与误差分析。 ►复习目标: 1. 明晰可逆反应、化学平衡状态的本质特征,熟记平衡状态多角度判断依据(正逆速率相等、各组分含量不变),梳理浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡移动的影响规律,理清勒夏特列原理的适用边界。 2. 能够熟练完成平衡常数K、浓度商Qc、转化率、产率的定量计算,会利用Qc与K的相对大小判断平衡移动方向;能读懂产率温度、产率压强等多变量图像,区分 “速率主导区间” 与 “平衡主导区间”,准确分析曲线升降成因。 3. 厘清反应速率与化学平衡的区别与联系,能辨析催化剂只改变速率、不改变平衡限度的核心结论;可以结合工业生产实际,综合速率、平衡、能耗、设备成本完成反应条件的分析与优化,能够识别单一归因类逻辑陷阱。 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 化学平衡状态 知●识●解●构 知识点1 化学平衡的研究对象——可逆反应 1、可逆反应的概念:在相同条件下,既能向 方向进行,同时又能向 方向进行的反应称为可逆反应 2、表示方法 可逆反应方程式常用“”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、特点 (1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应 (2)双同性:同一条件下,正反应和逆反应同时发生、同时存在 (3)共存性:反应不能进行到底,反应物和生成物共存于同一体系中,反应物的转化率小于100%。 (4)能量转化类型相反:若正反应放热,则逆反应吸热 知识点2 化学平衡状态 1、化学平衡的建立 (1)从浓度对速率的影响的角度分析 对于可逆反应N2+3H22NH3,在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2通入一定体积的密闭容器中 浓度 速率变化 v正、v逆关系 反应开始 反应物浓度最大 v正最大 v正>v逆 生成物浓度为0 v逆为0 反应进行中 反应物浓度逐渐减小 v正逐渐减小 v正>v逆 生成物浓度逐渐增大 v逆增大 反应一段时间(t1)后 反应物浓度不再改变 v正不变 v正=v逆≠0 (2)利用速率—时间(v­t)图像分析 (3)从建立的途径(物质的投料方式)角度分析 从反应物投料 N2与H2发生反应,随着反应的进行,体系中NH3的浓度逐渐增大,而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变 从生成物投料 NH3发生分解反应,随着反应的进行,体系中N2与H2的浓度逐渐增大,而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变 2、 化学平衡状态的概念 在一定条件下,当反应进行到一定程度时, 与 相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,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”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡 得分速记 1、化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度,即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 2、对于可逆反应来说,当处于化学平衡状态时,转化率、产率达到了最大限度 3、化学平衡状态的特征 (1)逆:化学平衡状态研究的对象是 反应 (2)等:平衡时,同一物质的正、逆反应速率相等,即:v正=v逆≠0(实质) (3)动:平衡时,反应仍在不断进行,是一种 平衡 (4)定:平衡时,各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定 (5)变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动 知识点3 化学平衡状态的判断方法 可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征:①v正=v逆;②混合物中各组分的百分含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量,达到平衡后均不再发生变化,即“变化量”达“定量”),以上两个特征可作为判断可逆反应达平衡的标志 1、直接标志 (1)正、逆反应速率相等 ①同种物质:v正=v逆≠0,(同一种物质的生成速率等于消耗速率) ②不同种物质:= a.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比 b.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各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变 ③反应物的转化率、产物的产率保持不变 2、常见的判断依据:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 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 速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v(正)=v(逆) ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则v(正)=v(逆) ③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指v(逆) ④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆) 压强 ①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定) ②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定) 混合气体平均相对分子质量 ①一定时,只有当m+n≠p+q时 ②一定时,但m+n=p+q时 温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 体系的密度 恒温恒容时,密度一定 恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时 恒温恒压时,若m+n==p+q,则密度一定时 得分速记 1、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则一定处于平衡状态 2、对绝热密闭容器,温度保持不变则一定处于平衡状态 3、若反应中有固体或液体,平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态 mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g),若A为固体或液体,则 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 考●向●破●译 考向1 考查可逆反应与化学平衡的建立 例1(25-26高一下·北京西城·期末)时,将气体A充入恒容密闭容器中发生反应生成气体B,各物质浓度随时间变化如右图所示。下列说法正确的是 A.反应的化学方程式是 B.在3 min时A和B浓度相等,反应达到化学平衡 C.前4 min A的平均反应速率为 D.4 min后,容器中气体密度不变,据此可以判断反应达到化学平衡 解题妙招 采用极端假设,界定浓度范围 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:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L-1)    0.1  0.3   0.2 改变浓度/(mol·L-1)   0.1  0.1   0.2 终态浓度/(mol·L-1)    0  0.2   0.4 设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L-1)   0.1  0.3   0.2 改变浓度/(mol·L-1)  0.1  0.1   0.2 终态浓度/(mol·L-1)  0.2  0.4   0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2),c(Y2)∈(0.2,0.4),c(Z)∈(0,0.4)。 【变式1·变载体】(25-26高一下·北京丰台·期末)一定条件下,恒容密闭容器中,发生反应:。下列能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是 A.、、的浓度不再改变 B.消耗的速率与生成的速率相等 C.、、的物质的量之比为 D.混合气体的密度不随时间变化 【变式2】(25-26高一下·北京昌平·期末)一定温度下,在恒容、密闭容器中,起始时投入一定量的和,发生反应:。达到平衡。下列说法正确的是 A.若投入与,则最多可生成 B.若用进行反应,一段时间后只存在于三氧化硫中 C.时, D.反应消耗的、与生成的之比一定为 【变式3】(24-25高一下·北京丰台·期末)某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。 信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。 信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。 下列说法中不正确的是 A.逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中 B.信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行 C.t1时正反应速率大于逆反应速率 D.t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度 考向2 考查化学平衡状态的判断 例2(2026·北京·模拟预测)已知:  。向一密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生该反应,时达到平衡状态Ⅰ,保持温度和体积不变,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A.平衡常数K:K(Ⅱ)(Ⅰ) B.时改变的条件:向容器中加入 C.平衡时A的体积分数: D.容器内压强不变,表明反应达到平衡 解题妙招 判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变” 1、“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。 【变式1·变载体】(2026·北京·一模)催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,与在密闭容器中发生的主要反应如下: Ⅰ: ; Ⅱ: 。 反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如下图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 注:[选择性] 下列说法不正确的是 A.该测定实验体系未达到化学平衡状态 B.由图像可以分析出反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应 C.相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ D.260∼280℃,转化率平衡值随温度升高而增大,说明随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 【变式2·变题型】(2025·北京丰台·二模)一定条件下,在3个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:  。℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中相关数据见下表: 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中,正确的是 A.a=1.6 B.若,则乙中,t min时消耗的速率等于生成的速率 C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态 D.当丙中反应达到化学平衡时,的转化率大于50% 【变式3·变考法】(25-26高一下·北京丰台·期末)一定条件下,在体积为2 L的密闭容器中,发生反应:,部分气体的物质的量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A.时,反应达化学平衡状态 B.0~25 min, C.反应过程中,容器内气体的质量保持不变 D.25~30 min,生成的速率为0,是因为该反应不再发生 考点二 化学平衡移动 知●识●解●构 知识点1 化学平衡的移动 1.概念:一个可逆反应,达到化学平衡状态以后,若改变反应条件(如温度、压强、浓度等),使正、逆反应的速率 ,化学平衡发生 。最终在新的条件下,会建立新的 ,这个过程叫作化学平衡的移动。 2.化学平衡移动的过程 3.平衡移动的本质原因:外界条件改变→正反应速率与逆反应速率 →平衡发生 。 4.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆:平衡向 反应方向移动。 (2)v正=v逆:反应 平衡状态,平衡 。 (3)v正<v逆:平衡向 反应方向移动。 得分速记 平衡移动看速率,正逆不等才移动;正大正移逆大逆,相等不动要记清。 知识点2 影响化学平衡的因素 1.改变下列条件对化学平衡的影响 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 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 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 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 2.化学平衡中的特殊情况 (1)当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是 ,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的 ,对化学平衡没影响。 (2) 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 ―→平衡不移动 ②恒温恒压条件 原平衡体系容器容积 ―→体系中各组分的浓度同倍数 (等效于 ) 得分速记 压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。 3.图示影响化学平衡移动的因素 得分速记 1.改变固体或纯液体的量,平衡不移动,因为浓度不变; 2.压强只对有气体参与且气体体积变化的反应有影响,气体体积不变的反应加压平衡不移动; 3.恒容充入惰性气体,平衡不移动;恒压充入惰性气体,相当于减压,平衡可能移动; 4.升温正逆速率都增大,不是只有吸热方向速率增大,只是吸热方向增大更多;。 知识点3 化学平衡移动原理——勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如 、 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。 得分速记 1.“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动;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物质的量减小的方向移动。 2.化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能完全抵消外界条件的改变,更不能超过外界条件的变化。 知识点4 等效平衡 1.等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均 。 得分速记 等效平衡只是要求相同的组分百分含量相同,不一定是物质的量或者物质的量浓度相同,因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等 2.等效平衡的判断方法 (1)恒温恒容条件下反应前后体积 的反应的判断方法:极值 即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0  0   2 mol ③ 0.5 mol  0.25 mol  1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,+b=1,即与上述平衡等效。 (2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值 即等效。 例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol  2 mol ③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中=,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:=,即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值 即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H2(g)+I2(g)2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足∶=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大 。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强 ,平衡 。 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡的移动方向的判断 例1(2025·北京·模拟预测)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.由、和组成的平衡体系,加压后颜色变深 B.向滴有酚酞的溶液中加入过量溶液,有白色沉淀,且溶液红色逐渐褪去 C.在溶液中加入少许NaCl固体,溶液的颜色由蓝色变为黄绿色 D.向溶液中加入几滴浓硫酸,溶液颜色由黄色变成橙色 解题妙招 判断化学平衡移动方向的思维模型 【变式1】(2025·北京·三模)下列能用平衡移动原理解释的是 A.铁质器件附有铜质配件久置,在接触处铁易生锈 B.草木灰(主要成分K2CO3)不宜与用作氮肥的铵盐混用 C.由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系,加压后颜色变深 D.电解饱和NaCl溶液阴极得到NaOH的过程中,抑制了水的电离平衡 【变式2】(2025·北京·模拟预测)甲醇()、甲烷()被称为21世纪的清洁燃料,均可通过H2催化还原CO2制得。回答下列问题: 第一类:还原制。已知在催化剂作用下,还原主要包含以下两个反应 反应Ⅰ: 反应Ⅱ: (1)写出由CO(g)与合成的热化学方程式为_______________________。反应Ⅰ在_____________(“低温”、“高温”或“任何条件”)可自发进行。 (2)将和按照物质的量之比为1:3投入含催化剂的容器中,测得不同压强下,H2的平衡转化率随温度变化如图1所示、不同温度下,平衡产率随压强变化如图2所示。 ①由大到小的顺序为___________。 ②同一压强下,当温度低于280℃时,H2的平衡转化率随温度的升高逐渐降低的原因可能是___________________________________________________________________________。 ③图1中,360℃在右,三条曲线交于一点的原因是_________________________________。 第二类:CO2加氢转化为二甲醚(),具体原理如下: 反应a. 反应b. (3)若在绝热恒容容器中,投入,仅发生反应b,下列说法能说明该反应达到平衡的是_____________(填标号)。 A.混合气体的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变 C.保持不变 D.保持不变 (4)若在恒温恒容密闭容器中充入和发生上述反应a、b,初始压强为100 kPa。测得的平衡转化率、二甲醚和CO的选择性(二甲醚的选择性,)随温度变化如图3所示。 ①曲线___________表示CO的选择性(填“”、“”或“”)。 ②250℃时,的分压____________kPa(结果用最简分数表示,下同),反应b的压强平衡常数为___________。 【变式3】(2026·北京·三模)利用废气中制并测定废气中含量。 (1)将和以一定物质的量比例通过石英玻璃管加热,发生反应。 ①硫单质在高温下以气体形式存在,的电子式为___________。 ②下列方法能提高平衡分解率的有___________。 A.提高        B.将转化为固体        C.延长反应时间 ③在、、三种温度下,加热时间和转化率关系如下图,由图中数据推测分解反应的,理由是___________。 (2)测定废气中含量 I.向吸收瓶中加入醋酸锌吸收液,通入废气,将完全转化为沉淀。 II.向吸收瓶中加入足量盐酸和碘标准液(含),充分反应。 III.用标准液滴定至终点,消耗标准液。 IV.向吸收瓶中加入醋酸锌吸收液,不通废气,重复步骤II和III,消耗标准液。 资料:i.; ii.碘标准液中的易挥发 ①配制碘标准液时,加入KI可减少部分挥发,用离子反应方程式解释原因___________。 ②步骤II中,ZnS溶解于盐酸生成,反应的离子方程式为___________。 ③两种计算废气中含量方法如下: 方法1:含量 方法2:含量 判断哪种计算方法更合理,并说明理由___________。 考向2 考查等效平衡的应用 例2(2026·北京石景山·二模)工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生以下反应来制取氢气:CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH = -41 kJ·mol−1,某小组计划研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应,获得如下数据: 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 t1 放出热量:32.8 kJ ② 2 8 0 0 t2 放出热量:Q 下列说法不正确的是 A.容器①中反应达到平衡时,生成0.8 mol H2 B.不考虑热量损失,Q = 65.6 kJ C.容器②中反应的平衡常数K = 1 D.若容器①的容积变为原来的一半,则CO的平衡转化率增大 解题妙招 两平衡状态间要互为等效应满足四点 ①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。 【变式1】不同温度下,将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A.该反应的ΔH<0 B.240℃时,该反应的化学平衡常数K= C.240℃时,若充入2 mol CO2和6 mol H2,平衡时CH3OH的物质的量分数大于25% D.240℃时,若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O,反应向正反应方向进行 【变式2】800℃时,三个相同的恒容密闭容器中发生反应 ,一段时间后,分别达到化学平衡状态。 容器编号 起始浓度/() I 0.01 0.01 0 0 Ⅱ 0 0 0.01 0.01 Ⅲ 0.008 0.008 0.002 0.002 下列说法不正确的是 A.Ⅱ中达平衡时, B.Ⅲ中达平衡时,CO的体积分数大于25% C.Ⅲ中达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短 D.若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,平衡时亦增加一倍 【变式3】已知:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1。在2 L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是 甲 乙 0.2 mol NO2 0.1 mol NO2 0.4 mol CO 0.2 mol CO A.放热反应,一定能自发进行 B.该温度下,反应的平衡常数为5 C.达平衡时,NO2的浓度:甲>乙 D.达平衡时,N2的体积分数:甲<乙 考向3 考查勒夏特列原理的应用 例3(2025·北京·模拟预测)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.恒温密闭容器中和形成的平衡体系,减小体积,体系颜色加深 B.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 C.滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅 D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 解题妙招 (1)勒夏特列原理抓核心:平衡向 "减弱" 外界改变的方向移动,注意是 "减弱" 不是 "抵消",移动后改变仍然存在。 (2)判断移动方向口诀:浓度增谁减谁反着来,升温向吸降温向放,增压气减减压气增。 (3)适用所有动态平衡(化学、电离、水解、溶解平衡)。 (4)警惕三大陷阱:①催化剂不影响平衡②改变固体用量平衡不移动③反应前后气体体积相等时加压平衡不移动。 (5)工业应用题结合速率与平衡双重因素综合分析。 【变式1】(2026·北京朝阳·二模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.用溶液清洗油污时,加热可增强去污效果 B.用稀硫酸洗涤沉淀,可减少沉淀损失 C.加入少量固体,可促进锌片与稀硫酸产生 D.加入CuO调节溶液,可除去溶液中的 【变式2】(2026·北京东城·一模)将转化为化工原料,对实现“碳中和”有重要意义。相关反应如下。 反应Ⅰ:   反应Ⅱ:   (1)将和转化为和水蒸气的热化学方程式为________。 (2)恒温条件下将反应Ⅰ在下列两种容器中进行(温度、投料、起始体积均相同),的平衡转化率更高的是________(填序号)。 a.容积可变的恒压容器    b.容积不变的恒容容器 (3)可作为反应Ⅱ的催化剂,可能的催化过程如下。补充i的化学方程式。 i.________ ii. (4)一种实现反应Ⅰ和反应Ⅱ联用的方法如下。恒温恒压(750℃、130kPa)下,阶段向反应器(图a)中通入、混合气(体积比为),阶段通入气。发生的转化如图b所示。测得出气口的气体组成如图c所示(始终未检出)。 ①已知750℃时(3)中反应ii的平衡常数约为10。 阶段,存在时,出气口几乎检测不到;若不加入,出气口会检测到较多和。结合平衡移动原理解释的作用:________。 ②时通入能快速产生大量,结合化学方程式分析原因:________。 ③该方法将和分在不同时段收集,显著提高了的转化率。 【变式3】(2026·北京房山·一模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.的醋酸溶液加水稀释100倍, B.,随着温度升高,纯水的pH减小 C.工业合成氨(放热反应),选择在高温条件下进行 D.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·北京卷,1,3分)我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A.元素位于元素周期表第族 B.高温是为了提高的平衡转化率 C.能降低合成氨反应的活化能 D.实现了温和条件下氮的固定 2.(2025·北京卷,12,3分)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。 已知:为黄色、为红色、为无色。 下列说法不正确的是 A.①中浓盐酸促进平衡正向移动 B.由①到②,生成并消耗 C.②、③对比,说明:②>③ D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化 3.(2026·北京卷,18,13分)重晶石的主要化学成分为,还含有少量的等杂质,实验室中以重晶石为原料,通过以下过程可制备高纯。 (1)焙烧。使重晶石转化为粗。该过程中生成的反应有: i.    ii.   iii.  _______________。 (2)浸钡。已知可溶于水。粗在热水中浸出,产生和。取一定量粗,一定温度下加水浸钡,测得浸出液中、随加入水的体积的变化示意图如下。 ①浸出后,过滤出不溶物所需的玻璃仪器有烧杯、__________。 ②时,几乎不产生,溶液中__________mol(用含、的代数式表示)。 ③当后,比的变化幅度小,解释原因:______________。 (3)沉钡。与反应快,导致浸出液中和等被包裹而降低产品纯度,而与反应慢,不易包裹。为提高纯度,沉钡原理示意如下。 ①写出“预处理”步骤中反应的离子方程式:_______________________________。 ②结合平衡移动原理,解释“沉钡”时产生的原因:_______________________________。 4.(2025·北京卷,18,13分)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知: 物质 、 (1)制 已知:                            由制的热化学方程式为_______。 (2)制 I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应: 第一步: 第二步: Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。 ②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。 ③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。 ④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。 (3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。 ①,与优先反应的离子是_______。 ②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。 5.(2024·北京卷,16,10分)是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一:早期以硝石(含)为氮源制备,反应的化学方程式为:。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二:以为氮源催化氧化制备,反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入和进行反应。在不同压强下(、),反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三:研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式:_______。 ②研究发现:转化可能的途径为。电极a表面还发生iii.。iii的存在,有利于途径ii,原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程,结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(北京专用)2027年高考化学一轮讲练测
1
第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(北京专用)2027年高考化学一轮讲练测
2
第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(复习讲义)(北京专用)2027年高考化学一轮讲练测
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。