2.2 化学平衡（8大题型专练，黑吉辽蒙专用） 化学人教版选择性必修1

第二节 化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 可逆反应与化学平衡的建立 题型02 化学平衡状态的判断 题型03 化学平衡常数及应用 题型04 化学平衡的计算 题型05 化学反应速率与平衡移动 题型06 外界条件对平衡移动的影响 题型07 勒夏特列原理及其应用 题型08 化学平衡图像分析 ▌题型01 可逆反应与化学平衡的建立 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，用“”表示。 2.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、化学平衡的建立 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1】（24-25高二上·吉林·阶段检测）在一密闭容器中进行反应：已知反应过程中某一时刻的浓度分别为。当反应达到平衡时，可存在的数据是 A．浓度为 B．浓度为浓度为 C．浓度为 D．浓度为浓度为 【变式1-1】已知：298K时，2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H = —Q1KJ/mol，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q2KJ，则下列关系式正确的是（ ） A．Q1＞Q2 B．Q1＜Q2 C．Q1＝Q2 D．无法比较 【变式1-2】在体积固定的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，t时刻测得c(SO2)=0.3mol/L、c(O2)=0.7mol/L、c(SO3)=0.4mol/L，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度可能是 A．c(SO2)=0.7mol·L-1 B．c(O2)=0.5mol·L-1 C．c(SO3)=0.6mol·L-1 D．c(SO2)=c(SO3)=0.32mol·L-1 【变式1-3】一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为、、(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1，则下列判断正确的是 A．：=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 C．X、Y的转化率不相等 D．cl的取值范围为0<<0.14mol·L-1 ▌题型02 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的判断依据 1.直接依据 （1）（逆）（即同一物质的消耗速率与生成速率 ）。 （2）各物质的浓度保持不变。 2.间接依据 （1）各物质的百分含量保持不变； （2）各物质的物质的量不随时间的改变而改变； （3）各气体的体积不随时间的改变而改变； （4）反应物的转化率保持不变； （5）有色体系的颜色不再改变； （6）绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 【典例2】（25-26高二上·内蒙古赤峰·期中）一定温度下，可逆反应在恒容密闭容器中进行，不能说明反应达到平衡状态的标志是 A．单位时间内生成2molZ的同时生成2molX B．混合气体的密度不再改变 C．密闭容器中压强不再改变 D．X的体积分数不再变化 【变式2-1】（25-26高二上·辽宁·期中）温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【变式2-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列各项：①；②密闭容器中压强不变；③密闭容器中，混合气体平均相对分子质量不变；④密闭容器中混合气体的密度不变；⑤密闭容器中氨气的体积分数不变；⑥密闭容器中不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是 A．②④⑥ B．①③④⑤ C．①④⑤ D．全部 【变式2-3】（25-26高二上·黑龙江·期末）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应；X(g)+2Y(g)⇌3Z(g)，下列叙述中能说明反应达到化学平衡状态的是 A．单位时间内消耗amolX，同时生成3amolZ B．混合气体总的物质的量不再变化 C．容器内的压强不再变化 D．Z的生成速率与Z的分解速率相等 ▌题型03 化学平衡常数及应用 1.化学平衡常数的定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。 以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， K= 2.化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数只受 影响，与浓度无关； 正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数 ；温度降低，平衡常数 ； 正反应是放热反应，温度升高，平衡常数 ；温度降低，平衡常数 。 通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 3.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3】（24-25高二上·吉林延边·阶段检测）下列平衡常数的表达式书写正确的是 A． B． C． D． 【变式3-1】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）一定条件下，反应的平衡常数为，在体积为的容器中充入、发生上述反应直至达到平衡，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数的表达式为： B．的平衡转化率为 C．若升高温度，反应物中活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大 D．保持温度不变，将体系体积压缩，正、逆反应速率均加快而反应限度不变 【变式3-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）在一个容积不变的密闭容器中发生反应，其平衡常数和温度的关系如下表所示： 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法正确的是 A．在1200℃时，在某时刻反应体系中，、、、浓度分别为、、、则此时平衡移动方向为逆反应方向 B．该反应为放热反应 C．在830℃充入1molCO、5mol，保持温度不变达到平衡后，其平衡常数大于1.0 D．若反应开始时充入1mol与amol，则随着a的增大，CO的体积分数逐渐减小 【变式3-3】（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）在的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数为 C．达到平衡时，分离出，平衡向正反应方向移动，不变，逐渐变小 D．达到平衡时，测得，则的平衡浓度为 ▌题型04 化学平衡的计算 化学平衡的计算模式——“三段式” （1）模式：　 mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g） 起始量/mol a b 0 0 变化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量 对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量 则K＝，A的平衡转化率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量（物质的量浓度或物质的量），并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、平衡常数等。 【典例4】（25-26高二上·黑龙江大庆·阶段检测）在一定条件下发生反应，在的密闭容器中把 和 混合， 后反应达到平衡时生成 ，又测得反应速率，则下列说法不正确的是 A． B．平衡时气体压强是原来压强的倍 C．的平衡浓度是 D．的转化率是 【变式4-1】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）一定温度下，向四个体积不等的恒容密闭容器中分别通入，发生反应，t min后，四个容器中NOCl的转化率如图所示。 下列叙述一定正确的是 A． B．b、d两点的压强相等 C．c点对应容器中， D．内，a点的平均反应速率大于d 【变式4-2】（25-26高二上·内蒙古·阶段检测）在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为放热反应 B．25℃时，反应的平衡常数为 C．80℃达到平衡时，分离出，平衡正移，K不变，v正逐渐变小 D．80℃达到平衡时，测得，则的平衡浓度为1 mol·L-1 【变式4-3】（25-26高二上·吉林·期末）二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500 K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和，达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法不正确的是 A．，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ中的转化率为80% C．反应Ⅰ的平衡常数 D．平衡时压强与初始压强的比为 ▌题型05 化学反应速率与平衡移动 1.化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 2.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。 3.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5】反应达到平衡后，将反应体系的温度升高，下列叙述中正确的是 A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动 【变式5-1】在密闭容器中进行反应：  。下列关于该反应的叙述错误的是 A．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动 B．增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动 C．增加反应物C的物质的量，的平衡转化率增大 D．保持容器体积不变，充入，平衡正向移动 【变式5-2】下列有关化学反应速率的说法不正确的是 A．向已达到平衡的反应体系中减少生成物的浓度，达到平衡后，v正 和v逆都减小，v逆减小的程度大于v正 减小的程度 B．对于有气体参加的化学反应，减小压强使容器容积增大，单位体积内活化分子数减小 C．FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3 在某温度下达到平衡后，加入KCl固体，v正加快 D．化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小 【变式5-3】在一密闭容器中发生反应：  ，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率不变的是 A．缩小容积 B．升高温度 C．加入少量固体C D．移走少量D ▌题型06 外界条件对平衡移动的影响 （1）温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 方向移动；降低温度，化学平衡 向 方向移动。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动 。但催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 【典例6】下列对化学平衡移动的分析中，正确的个数是 ①已达到平衡的反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)，加入高效催化剂，v正、v逆均增大，且增大的倍数相同 ②已达到平衡的反应2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3(g) ，及时移除SO3(g)，SO2(g)的反应速率和转化率均增大 ③恒温恒容时，向已达到平衡的反应CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g)中，再充入CO，平衡时c(CO)增大 ④对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，其他反应条件相同时，恒压条件下的反应比恒容条件下的反应更快达到平衡 A．1 B．2 C．3 D．4 【变式6-1】汽车尾气是城市空气的主要污染源，利用可以将尾气中的NO还原为：  。其他条件不变时，下列说法正确的是 A．改变催化剂，平衡不移动 B．增大压强，平衡常数增大 C．升高温度，平衡正向移动 D．移走，平衡不移动 【变式6-2】为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向溶液中加入氢碘酸 黄色溶液变为橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 温度 将封有和混合气体的烧瓶浸泡在冷水中 气体颜色变浅 降低温度，平衡向放热反应方向移动 C 压强 向恒温密闭容器中充入100 mL HBr气体，分解达到平衡后，将容器体积压缩至原来的一半 气体颜色加深 增大压强，平衡正向移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用适宜的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【变式6-3】在某一密闭容器中，发生反应 ，K（平衡常数）。下列说法错误的是（每次仅改变一个条件） A．降低温度，有利于反应正向进行 B．及时抽走部分，的值保持不变 C．加入适宜的催化剂，有利于加快反应速率 D．增大的浓度，该反应达到平衡时，K的值保持不变 ▌题型07 勒夏特列原理及其应用 1.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着 能够 这种改变的方向移动。 2.勒夏特列原理的应用 （1）对象：已经达到化学平衡的可逆反应；未达平衡，不能用。 （2）只改变一个条件；多个条件同时改变，要综合比较。 （3）“减弱≠抵消”：外界变化占主导。 【典例7】（25-26高二上·内蒙古包头·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B．饱和食盐水除去氯气中氯化氢 C．热纯碱溶液比冷的纯碱溶液洗涤油污的能力强 D．加入可以加快的分解速率 【变式7-1】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B．与反应达到平衡后，向溶液中加入少量固体，溶液红色未明显变化 C．工业合成氨中，采用高压条件以提高氨的产率 D．向稀醋酸中加入少量醋酸钠固体，溶液增大 【变式7-2】（25-26高二上·吉林·期末）下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．用饱和食盐水除去中的HCl，可减少的损失 B．  ，把气体浸泡在热水中，气体颜色变深 C．对，平衡体系增大压强(压缩体积)可使颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 【变式7-3】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g)，达平衡后加压颜色变深 D．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 ▌题型08 化学平衡图像分析 1.化学平衡图像题的思维流程 2．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，讨论横轴与曲线的关系。 如反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵轴为A的平衡转化率(α)，横轴为反应温度(T)]。 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)三看分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 【典例8】（25-26高二上·辽宁大连·期中）下列说法正确的是 A．由图甲可知：反应在低温下有利于自发进行 B．若图乙表示恒温恒容密闭容器中发生反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．图丙表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 D．图丁表示在恒温恒压条件下，发生反应，在一定条件下达到平衡状态，时刻改变的条件可以是充入 【变式8-1】（24-25高二上·内蒙古赤峰·期中）往某恒容密闭容器中充入一定量的和进行反应，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法错误的是 A．压强： B．该反应的 C．反应速率： D．碳元素的百分含量： 【变式8-2】（24-25高二上·吉林长春·期中）某化学小组探究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的化学平衡的影响，得到如图图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的正反应ΔH＞0 B．若p1＞p2，则a＋b＜c C．反应Ⅱ的ΔH＜0 D．反应Ⅱ中T1＞T2 【变式8-3】（25-26高二上·黑龙江·期末）温度为时，将一定量的和1 mol CO混合气充入固定容积的容器，发生下列反应： Ⅰ． Ⅱ． 平衡时和CO的转化率()及和的物质的量()随起始投料比变化如图所示。［选择性以为例，表示为］。下列说法不正确的是 A．随温度升高，平衡时CO的转化率减小 B．A点对应物质的选择性约为66.6% C．图中曲线②表示平衡时的转化率随的变化 D．，温度为时，反应Ⅱ的，则T1时的温度大于T2时的温度 / 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的建立 题型02 化学平衡状态的判断 题型03 化学平衡常数及应用 题型04 化学平衡的计算 题型05 化学反应速率与平衡移动 题型06 外界条件对平衡移动的影响 题型07 勒夏特列原理及其应用 题型08 化学平衡图像分析 ▌题型01 可逆反应与化学平衡的建立 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，用“”表示。 2.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、化学平衡的建立 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1】（24-25高二上·吉林·阶段检测）在一密闭容器中进行反应：已知反应过程中某一时刻的浓度分别为。当反应达到平衡时，可存在的数据是 A．浓度为 B．浓度为浓度为 C．浓度为 D．浓度为浓度为 【答案】D 【分析】在一密闭容器中进行反应：，反应过程中某一时刻的浓度分别为，若正反应转化彻底，的浓度分别为，，，若逆反应转化彻底，的浓度分别为，，。该反应为可逆反应，物质浓度范围，，。 【详解】A．由分析可知，，A错误； B．若 浓度为，说明此时配合逆向移动，由方程式化学计量数关系可知，浓度为，B错误； C．由分析可知，，C错误； D．若浓度为，说明配合逆向移动，由方程式化学计量数关系可知，浓度为，D正确； 故选D。 【变式1-1】已知：298K时，2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H = —Q1KJ/mol，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q2KJ，则下列关系式正确的是（ ） A．Q1＞Q2 B．Q1＜Q2 C．Q1＝Q2 D．无法比较 【答案】A 【详解】Q1代表2molSO2全部转化成SO3放出的热量，Q2代表在密闭容器中二氧化硫与氧气发生可逆反应，反应物不能全部转化成生成物，所以放出的热量Q2<Q1，故选项A正确。 【变式1-2】在体积固定的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，t时刻测得c(SO2)=0.3mol/L、c(O2)=0.7mol/L、c(SO3)=0.4mol/L，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度可能是 A．c(SO2)=0.7mol·L-1 B．c(O2)=0.5mol·L-1 C．c(SO3)=0.6mol·L-1 D．c(SO2)=c(SO3)=0.32mol·L-1 【答案】C 【分析】t时刻测得c(SO2)=0.3mol/L、c(O2)=0.7mol/L、c(SO3)=0.4mol/L，可能处于平衡状态，可能向正反应进行建立平衡，可能向逆反应进行建立平衡，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度范围，再分析判断。 【详解】t时刻测得c(SO2)=0.3mol/L、c(O2)=0.7mol/L、c(SO3)=0.4mol/L，一定条件下达到平衡，反应可能正向移动，也可能逆向移动，根据极限法，0＜c(SO2)＜0.7mol/L，0.55mol/L＜c(O2)＜0.9mol/L，0＜c(SO3)＜0.7mol/L，因此AB不可能，C可能；根据方程式，c(SO2)+ c(SO3)= 0.7mol/L，因此D不可能，故选C。 【变式1-3】一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为、、(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1，则下列判断正确的是 A．：=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 C．X、Y的转化率不相等 D．cl的取值范围为0<<0.14mol·L-1 【答案】D 【详解】A．设反应消耗X的浓度为，则消耗Y的浓度为，故，A错误； B．平衡时正逆反应速率相等，Y的生成对应逆反应、Z的生成对应正反应，二者速率之比等于化学计量数之比为，B错误； C．X、Y起始浓度之比为，反应消耗浓度之比也为，故二者转化率相等，C错误； D．采用极限法：若反应完全正向进行，的Z完全转化为反应物，可生成的X，此时最大为；若反应完全正向进行，X完全消耗，此时最小为，由于起始浓度均不为零且反应可逆，故，D正确； 故答案选D。 ▌题型02 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的判断依据 1.直接依据 （1）（逆）（即同一物质的消耗速率与生成速率 相等 ）。 （2）各物质的浓度保持不变。 2.间接依据 （1）各物质的百分含量保持不变； （2）各物质的物质的量不随时间的改变而改变； （3）各气体的体积不随时间的改变而改变； （4）反应物的转化率保持不变； （5）有色体系的颜色不再改变； （6）绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 【典例2】（25-26高二上·内蒙古赤峰·期中）一定温度下，可逆反应在恒容密闭容器中进行，不能说明反应达到平衡状态的标志是 A．单位时间内生成2molZ的同时生成2molX B．混合气体的密度不再改变 C．密闭容器中压强不再改变 D．X的体积分数不再变化 【答案】B 【详解】A．单位时间生成2mol Z是正反应方向，生成2mol X是逆反应方向，二者速率之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，A错误； B．反应前后所有物质均为气体，根据质量守恒，混合气体总质量始终不变，容器恒容则体积不变，故密度始终为定值，密度不变不能说明反应达到平衡状态，B正确； C．该反应为气体分子数减小的反应，反应过程中气体总物质的量变化，恒容恒温下压强与气体总物质的量成正比，故压强不再改变时说明反应达到平衡状态，C错误； D．X的体积分数不再变化，说明X的浓度、含量不再发生改变，可说明反应达到平衡状态，D错误； 故选B。 【变式2-1】（25-26高二上·辽宁·期中）温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】A 【详解】A．不妨设在反应Ⅰ中，H2减少x mol，H2O增加x mol，总物质的量不变；但在反应Ⅱ中，H2减少3y mol，H2O增加y mol，总减少2y mol。当总物质的量不再变化时，说明y不再变化（反应Ⅱ平衡），此时反应Ⅰ的x也必然稳定（否则会破坏反应Ⅱ的平衡），因此A可作为判据，A正确； B．根据反应式，H2O的物质的量始终等于CO和CH3OH的物质的量之和，该等式恒成立，与是否平衡无关，B错误； C．反应Ⅰ和Ⅱ的总质量始终不变（反应前后气体总质量守恒），且体积恒定，因此密度始终不变，C错误； D．根据PV=nRT，容器体积不变，温度恒定，Ar组分的分压只与物质的量成正比，反应过程中Ar的物质的量不变，所以分压始终不变，不能作为平衡状态的判据，D错误； 故选A。 【变式2-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列各项：①；②密闭容器中压强不变；③密闭容器中，混合气体平均相对分子质量不变；④密闭容器中混合气体的密度不变；⑤密闭容器中氨气的体积分数不变；⑥密闭容器中不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是 A．②④⑥ B．①③④⑤ C．①④⑤ D．全部 【答案】A 【分析】该反应为固体分解反应：。化学平衡的判断依据是正逆反应速率相等或各量不再变化。 【详解】①平衡时应满足，不能判断达到化学平衡状态； ②反应是气体系数增大的反应，体积不变的容器中，压强不变时说明气体的物质的量不再变化，能判断达到化学平衡状态； ③NH3、CO2均为反应产物，则气体组成始终为n(NH3):n(CO2)=2:1，平均相对分子质量恒为26，与平衡无关，不判断达到化学平衡状态； ④气体质量随分解增加，容器体积不变，密度逐渐增大，密度不变能判断达到化学平衡状态； ⑤NH3、CO2均为反应产物，则气体组成始终为n(NH3):n(CO2)=2:1，气体摩尔分数始终为NH3占，CO2占，恒定不变，密闭容器中氨气的体积分数不变不能判断达到化学平衡状态； ⑥浓度，V不变，n(NH3)增大，则增大，密闭容器中不变能判断达到化学平衡状态； 综上，能判断平衡的是②④⑥，故选A。 【变式2-3】（25-26高二上·黑龙江·期末）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应；X(g)+2Y(g)⇌3Z(g)，下列叙述中能说明反应达到化学平衡状态的是 A．单位时间内消耗amolX，同时生成3amolZ B．混合气体总的物质的量不再变化 C．容器内的压强不再变化 D．Z的生成速率与Z的分解速率相等 【答案】D 【详解】A．描述的是同一方向（正反应）的速率关系，不能体现正反应速率等于逆反应速率，A错误； B．对于反应X(g) + 2Y(g) ⇌ 3Z(g)，反应前后气体分子数相等，故气体总物质的量在反应过程中始终保持不变，总的物质的量不再变化无法作为平衡判断依据，B错误； C．对于反应X(g) + 2Y(g) ⇌ 3Z(g)，反应前后气体分子数相等，故容器内压强在反应过程中始终保持不变，容器内的压强不再变化无法作为平衡判断依据，C错误； D．直接表明Z的正逆反应速率相等，符合平衡定义，D正确； 故答案选D。 ▌题型03 化学平衡常数及应用 1.化学平衡常数的定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。 以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， K= 2.化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数只受 温度 影响，与浓度无关； 正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数 增大 ；温度降低，平衡常数 减小 ； 正反应是放热反应，温度升高，平衡常数 减小 ；温度降低，平衡常数 增大 。 通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 3.化学平衡常数的应用： （1）判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 （2）判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 （3）利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例3】（24-25高二上·吉林延边·阶段检测）下列平衡常数的表达式书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】化学平衡常数等于生成物的浓度幂次方的乘积与反应物浓度的幂次方的乘积比值，固体和纯液体不代入平衡常数； 【详解】A．该反应平衡常数表达式为：，故A错误； B．该反应平衡常数表达式为：，故B错误； C．该反应平衡常数表达式为：，故C正确； D．该反应平衡常数表达式为：，故D错误； 故选C。 【变式3-1】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）一定条件下，反应的平衡常数为，在体积为的容器中充入、发生上述反应直至达到平衡，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数的表达式为： B．的平衡转化率为 C．若升高温度，反应物中活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大 D．保持温度不变，将体系体积压缩，正、逆反应速率均加快而反应限度不变 【答案】D 【详解】A．平衡常数表达式中固体物质浓度视为常数，不列入表达式，该反应平衡常数应为，A错误； B．设平衡时转化的物质的量为，容器恒容且反应前后气体分子数不变，则有浓度比等于物质的量之比，故，解得，平衡转化率为，B错误； C．升高温度会使普通分子获得能量变为活化分子，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数也增大，C错误； D．体积压缩时，气体浓度增大，正、逆反应速率均加快；该反应前后气体分子数相等，压强改变平衡不移动，反应限度不变，D正确； 故选D。 【变式3-2】（25-26高二上·吉林延边·期末）在一个容积不变的密闭容器中发生反应，其平衡常数和温度的关系如下表所示： 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法正确的是 A．在1200℃时，在某时刻反应体系中，、、、浓度分别为、、、则此时平衡移动方向为逆反应方向 B．该反应为放热反应 C．在830℃充入1molCO、5mol，保持温度不变达到平衡后，其平衡常数大于1.0 D．若反应开始时充入1mol与amol，则随着a的增大，CO的体积分数逐渐减小 【答案】A 【详解】A．反应：，浓度商，1200℃时，平衡常数，因为，平衡向逆反应方向移动，A正确； B．由表格数据，温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，因此正反应为吸热反应，B错误； C．平衡常数只与温度有关，830℃时，温度不变，值不变，C错误； D．初始投料按照化学计量数之比投料（a=1），平衡时，CO的体积分数是最大值，a继续增大，平衡时气体总物质的量增大，CO的体积分数反而降低，即当a<1时，随a增大而增大；当a>1时，随a增大而减小，D错误； 故答案选A。 【变式3-3】（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）在的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数为 C．达到平衡时，分离出，平衡向正反应方向移动，不变，逐渐变小 D．达到平衡时，测得，则的平衡浓度为 【答案】C 【详解】A．平衡常数随温度升高而减小，说明升温使平衡逆向移动，正反应为放热反应，A错误； B．25℃时逆反应的平衡常数为原反应的倒数，即，而非，B错误； C．分离产物会减少其浓度，导致平衡正移；K仅与温度有关，温度不变则K不变。随着反应进行，CO浓度降低，v正逐渐减小，C正确； D．230℃时，，容器体积为0.03 L，则。代入，得，D错误； 故选C。 ▌题型04 化学平衡的计算 化学平衡的计算模式——“三段式” （1）模式：　 mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g） 起始量/mol a b 0 0 变化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量 对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量 则K＝，A的平衡转化率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量（物质的量浓度或物质的量），并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、平衡常数等。 【典例4】（25-26高二上·黑龙江大庆·阶段检测）在一定条件下发生反应，在的密闭容器中把 和 混合， 后反应达到平衡时生成 ，又测得反应速率，则下列说法不正确的是 A． B．平衡时气体压强是原来压强的倍 C．的平衡浓度是 D．的转化率是 【答案】B 【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比来确定化学计量数x，，，则x=4，列三段式得 【详解】A．由分析知，x=4，A正确； B．由分析知，平衡时气体总物质的量为6.4 mol，原气体为6 mol，恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，为≈1.067，并非1.1倍，B错误； C．由分析知，的平衡浓度是= ，C正确； D．由分析知，B的转化率为=40%，D正确； 故选B。 【变式4-1】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）一定温度下，向四个体积不等的恒容密闭容器中分别通入，发生反应，t min后，四个容器中NOCl的转化率如图所示。 下列叙述一定正确的是 A． B．b、d两点的压强相等 C．c点对应容器中， D．内，a点的平均反应速率大于d 【答案】A 【分析】温度相同，浓度随容器体积的增大而减小，浓度越小，反应速率越慢，达到平衡所需的时间越长，所以体积为V1 L的容器中反应速率最快，体积为V4L的容器中反应速率最慢。a点、b点反应速率比c点快，现c点的NOCl转化率比a点、b点高，则表明a点、b点反应已达到平衡，而c点不一定达到了平衡，d点容器体积大压强小，此时转化率却低，说明d点一定没有达到平衡，据此分析； 【详解】A．根据已知条件列出V1时的三段式：平衡常数； V2时的三段式：，平衡常数，温度不变，平衡常数不变，则，A正确； B．b、d两点NOCl的转化率相等，则t min后气体总物质的量相等，由于V4> V2，则b点的压强大于d点，B错误； C．c点NOCl的转化率最高，但是无法判断c点的前面是否还有最高点，若c点后面还有最高点，则c点不是平衡点，因此无法判断，C错误； D．根据分析t min后a点反应已达到平衡，平均反应速率为0，d点没有达到平衡，反应仍在正向进行，故内，a点的平均反应速率小于d点，D错误； 故答案选A。 【变式4-2】（25-26高二上·内蒙古·阶段检测）在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述生成的反应为放热反应 B．25℃时，反应的平衡常数为 C．80℃达到平衡时，分离出，平衡正移，K不变，v正逐渐变小 D．80℃达到平衡时，测得，则的平衡浓度为1 mol·L-1 【答案】D 【详解】A．由表格知，平衡常数随温度升高而减小，说明升温使平衡逆向移动，故正反应为放热反应，A正确； B．25℃时逆反应的平衡常数为原反应的倒数，即，B正确； C．分离会减少产物浓度，导致Q＜K，平衡正移；但K仅与温度有关，温度不变则K不变。随着反应进行，CO浓度逐渐降低，v正逐渐减小，C正确； D．80℃，平衡时，CO的平衡浓度为1 mol/L，代入可得的平衡浓度为2 mol/L，D错误； 故选D。 【变式4-3】（25-26高二上·吉林·期末）二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500 K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和，达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法不正确的是 A．，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ中的转化率为80% C．反应Ⅰ的平衡常数 D．平衡时压强与初始压强的比为 【答案】C 【分析】初始条件：2 L容器中，n(CO) = 4 mol，n(H2) = 8 mol，初始总物质的量12 mol。 反应Ⅰ：CO转化率80%，消耗CO 3.2 mol，生成CH3OH 3.2 mol，消耗H2 6.4 mol；平衡时n(CO) = 0.8 mol，n(H2) = 1.6 mol。 反应Ⅱ：设消耗CH3OH为2y mol，则生成CH3OCH3和H2O各y mol；由2c(CH3OH) = c(CH3OCH3)得2(3.2 - 2y) = y，解得y = 1.28 mol；故n(CH3OH)平衡 = 0.64 mol，n(CH3OCH3) = n(H2O) = 1.28 mol。 总物质的量：反应Ⅰ气体减少6.4 mol，反应Ⅱ气体量不变，平衡总物质的量 = 12 mol- 6.4 mol= 5.6 mol。 【详解】A．，A正确； B．反应Ⅱ中CH3OH转化率 =，B正确； C．，C错误； D．压强比=，D正确。 故答案选C。 ▌题型05 化学反应速率与平衡移动 1.化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 2.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。 3.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5】反应达到平衡后，将反应体系的温度升高，下列叙述中正确的是 A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动 【答案】D 【详解】升高温度时，活化分子百分数增加，正、逆反应速率均增大；该反应，说明正向为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，D正确，故选D。 【变式5-1】在密闭容器中进行反应：  。下列关于该反应的叙述错误的是 A．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动 B．增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动 C．增加反应物C的物质的量，的平衡转化率增大 D．保持容器体积不变，充入，平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．升高温度，活化分子百分数增加，正、逆反应速率均增大；该反应为放热反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，A正确； B．增大压强，气体反应物、生成物浓度均增大，反应速率加快；该反应正反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，B正确； C．为固体，固体浓度视为常数，增加的物质的量不改变反应物浓度，平衡不移动，的平衡转化率不变，C错误； D．保持容器体积不变，充入，反应物浓度增大，平衡正向移动，D正确； 故选C。 【变式5-2】下列有关化学反应速率的说法不正确的是 A．向已达到平衡的反应体系中减少生成物的浓度，达到平衡后，v正 和v逆都减小，v逆减小的程度大于v正 减小的程度 B．对于有气体参加的化学反应，减小压强使容器容积增大，单位体积内活化分子数减小 C．FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3 在某温度下达到平衡后，加入KCl固体，v正加快 D．化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小 【答案】C 【详解】A．减少平衡体系生成物浓度的瞬间，不变、骤减，平衡正向移动；达到新平衡时，反应物、生成物浓度均低于原平衡浓度，因此、均小于原平衡速率，且减小的程度大于，A正确； B．减小压强使容器容积增大，气体反应物浓度减小，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数减小，B正确； C．该反应的本质为，、不参与反应，加入固体，参与反应的离子浓度不变，不变，C错误； D．平衡移动的本质是正逆反应速率不等，平衡正向移动时，一定存在，D正确； 故选C。 【变式5-3】在一密闭容器中发生反应：  ，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率不变的是 A．缩小容积 B．升高温度 C．加入少量固体C D．移走少量D 【答案】C 【详解】A．缩小容积，浓度增大，反应速率增大，A错误； B．升高温度，正逆反应速率均增大，B错误； C．加入少量固体C，反应物浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，C正确； D．D为气体，移走少量D，平衡右移，但正反应速率逐渐减小，D错误； 答案选C。 ▌题型06 外界条件对平衡移动的影响 （1）温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 吸热反应 方向移动；降低温度，化学平衡向 放热反应 方向移动。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 正反应方 向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 逆反应 方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积 减小 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 增大 的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动 无影响 。但催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 【典例6】下列对化学平衡移动的分析中，正确的个数是 ①已达到平衡的反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)，加入高效催化剂，v正、v逆均增大，且增大的倍数相同 ②已达到平衡的反应2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3(g) ，及时移除SO3(g)，SO2(g)的反应速率和转化率均增大 ③恒温恒容时，向已达到平衡的反应CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g)中，再充入CO，平衡时c(CO)增大 ④对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，其他反应条件相同时，恒压条件下的反应比恒容条件下的反应更快达到平衡 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】A 【详解】对四个论述逐一分析： ①催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，因此加入高效催化剂时、均增大且增大倍数相同，①正确； ②及时移除(g)，平衡正向移动，的转化率增大，但体系中反应物浓度随平衡正向移动逐渐降低，因此的反应速率减小，②错误； ③该反应中反应物和生成物除外均为固体，平衡常数，温度不变则不变，因此再充入重新达到平衡时不变，③错误； ④该反应为气体分子数增大的反应，恒压条件下反应进行时容器体积不断增大，反应物浓度较恒容条件下更低，反应速率更慢，达到平衡所需时间更长，④错误； 综上，正确的论述仅有1个，故本题选A。 【变式6-1】汽车尾气是城市空气的主要污染源，利用可以将尾气中的NO还原为：  。其他条件不变时，下列说法正确的是 A．改变催化剂，平衡不移动 B．增大压强，平衡常数增大 C．升高温度，平衡正向移动 D．移走，平衡不移动 【答案】A 【详解】A．催化剂可同等程度改变正、逆反应速率，不会使平衡发生移动，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变时增大压强，平衡常数不变，B错误； C．该反应，正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热的逆向移动，C错误； D．移走，生成物浓度降低，平衡向正向移动，D错误； 故选A。 【变式6-2】为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向溶液中加入氢碘酸 黄色溶液变为橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 温度 将封有和混合气体的烧瓶浸泡在冷水中 气体颜色变浅 降低温度，平衡向放热反应方向移动 C 压强 向恒温密闭容器中充入100 mL HBr气体，分解达到平衡后，将容器体积压缩至原来的一半 气体颜色加深 增大压强，平衡正向移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用适宜的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．铬酸根与重铬酸根之间存在平衡。加入氢碘酸不仅增大氢离子浓度，还引入具有还原性的碘离子；酸性条件下二者可发生反应，生成的碘会干扰颜色观察，因此不能根据黄色溶液变为橙色判断该平衡向正反应方向移动，A错误； B．混合气体中存在平衡，二氧化氮呈红棕色，四氧化二氮近乎无色。降低温度，平衡向放热的生成四氧化二氮方向移动，二氧化氮含量降低，气体颜色变浅，B正确； C．溴化氢的分解平衡为，反应前后气体总物质的量不变。恒温下将容器体积压缩为原来的一半，各气体浓度均瞬时变为原来的2倍，反应商不变，仍等于平衡常数，故平衡不移动；溴蒸气浓度增大可使颜色加深，但不能说明平衡正向移动，C错误； D．乙酸乙酯在酸性条件下发生水解。硫酸可催化该反应，水浴加热后上层乙酸乙酯逐渐减少，但催化剂同等程度加快正、逆反应，只缩短达到平衡所需时间，不改变平衡常数和平衡组成；加入硫酸溶液还同时引入了反应物水，不能把观察到的变化只归因于催化剂，D错误； 故选B。 【变式6-3】在某一密闭容器中，发生反应 ，K（平衡常数）。下列说法错误的是（每次仅改变一个条件） A．降低温度，有利于反应正向进行 B．及时抽走部分，的值保持不变 C．加入适宜的催化剂，有利于加快反应速率 D．增大的浓度，该反应达到平衡时，K的值保持不变 【答案】A 【详解】A．该反应正反应，为吸热反应，降低温度平衡向放热的逆反应方向移动，不利于正向进行，A错误； B．是反应的固有属性，仅与反应体系的始末状态有关，与平衡移动无关，故抽走部分，的值保持不变，B正确； C．适宜的催化剂可降低反应的活化能，有效加快反应速率，C正确； D．平衡常数仅与温度有关，温度不变时，增大的浓度，的值保持不变，D正确； 故选A。 ▌题型07 勒夏特列原理及其应用 1.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着 能够 减弱 这种改变的方向移动。 2.勒夏特列原理的应用 （1）对象：已经达到化学平衡的可逆反应；未达平衡，不能用。 （2）只改变一个条件；多个条件同时改变，要综合比较。 （3）“减弱≠抵消”：外界变化占主导。 【典例7】（25-26高二上·内蒙古包头·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B．饱和食盐水除去氯气中氯化氢 C．热纯碱溶液比冷的纯碱溶液洗涤油污的能力强 D．加入可以加快的分解速率 【答案】D 【详解】A．工业生产硫酸的反应：2SO2 ​+O2 ​⇌ 2SO3 ，使用过量的O2，增大了反应物浓度，平衡向正反应方向移动，从而提高SO2 的转化率，可以用勒夏特列原理解释，A正确； B．氯气溶于水存在平衡：Cl2 +H2O ⇌ HCl + HClO，饱和食盐水中Cl− 浓度高，会使平衡逆向移动，抑制Cl2 的溶解，但HCl极易溶于水，因此可以除去HCl而减少Cl2的损失，可以用勒夏特列原理解释，B正确； C． 纯碱（Na2CO3 ）溶液中存在水解平衡：+H2O ⇌ +OH−水解反应是吸热的，升高温度会使平衡正向移动，OH− 浓度增大，溶液碱性增强，从而增强洗涤油污的能力，可以用勒夏特列原理解释，C正确； D． ，MnO2是催化剂，它只改变反应速率，不影响化学平衡的移动。勒夏特列原理只适用于平衡移动的情况，不适用于催化剂对速率的影响。D错误； 故选D。 【变式7-1】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B．与反应达到平衡后，向溶液中加入少量固体，溶液红色未明显变化 C．工业合成氨中，采用高压条件以提高氨的产率 D．向稀醋酸中加入少量醋酸钠固体，溶液增大 【答案】B 【详解】勒夏特列原理适用于改变参与平衡的物质浓度、压力或温度时系统的调整。 A．开启啤酒瓶后，压力降低，平衡正向移动，CO2逸出，符合原理，故A不符合题意； B．Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3中，Cl-不参与平衡，加入KCl固体不影响平衡，故B符合题意； C．合成氨的反应为，高压促进体积减小的方向（生成NH3），故C不符合题意； D．向稀醋酸中加入少量醋酸钠固体，平衡逆向移动，c(H+)减小，溶液增大，故D不符合题意； 综上所述，答案为B。 【变式7-2】（25-26高二上·吉林·期末）下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．用饱和食盐水除去中的HCl，可减少的损失 B．  ，把气体浸泡在热水中，气体颜色变深 C．对，平衡体系增大压强(压缩体积)可使颜色变深 D．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 【答案】C 【详解】A．用饱和食盐水除HCl时，氯离子浓度增大使Cl2溶解平衡（Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO）逆向移动，减少Cl2损失，可用勒夏特列原理解释，故A不选； B．升温使放热反应（ΔH < 0）平衡逆向移动（向生成NO2方向），NO2浓度增大导致颜色变深，可用勒夏特列原理解释，故B不选； C．反应NO2(g) + CO(g) ⇌ CO2(g) + NO(g)气体分子数不变，加压平衡不移动，颜色变深是因压缩体积使NO2浓度增大，而非平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故C选； D．铁粉与Fe3+发生反应，使铁离子浓度降低，使平衡Fe3+ + 3SCN- ⇌ Fe(SCN)3逆向移动，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，故D不选； 故答案为C。 【变式7-3】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g)，达平衡后加压颜色变深 D．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 【答案】C 【详解】A．工业上生产硫酸时充入过量空气，增加氧气浓度，使平衡正向移动，提高转化率，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．实验室用排饱和食盐水收集氯气，利用高氯离子浓度使平衡逆向移动，减少氯气溶解，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．反应气体分子数前后相等，加压后平衡不移动；颜色变深是因浓度增大（物理变化），非平衡移动所致，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．实验室制取乙酸乙酯时蒸出乙酸乙酯，减少生成物浓度，使平衡CH3COOH + CH3CH2OH ⇌ CH3COOCH2CH3 + H2O正向移动，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 ▌题型08 化学平衡图像分析 1.化学平衡图像题的思维流程 2．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，讨论横轴与曲线的关系。 如反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵轴为A的平衡转化率(α)，横轴为反应温度(T)]。 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)三看分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 【典例8】（25-26高二上·辽宁大连·期中）下列说法正确的是 A．由图甲可知：反应在低温下有利于自发进行 B．若图乙表示恒温恒容密闭容器中发生反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．图丙表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 D．图丁表示在恒温恒压条件下，发生反应，在一定条件下达到平衡状态，时刻改变的条件可以是充入 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，升高温度，Z的体积分数增大，平衡正向移动，说明该反应是吸热反应，，增大压强，Z的体积分数减小，平衡逆向移动，说明该反应是气体体积增大的反应，，时反应能够自发进行，则该反应在高温下有利于自发进行，A错误； B．根据化学反应速率之比等于计量数之比可知，当反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等，即消耗二氧化氮的速率等于消耗四氧化二氮的2倍，所以交点A对应的状态不是化学平衡状态，B错误； C．反应，当投料比=2（计量数之比）时，CO和H2转化率相等，故a=2，C错误； D．恒温恒压条件下发生反应，时刻改变的条件可以是充入，的浓度瞬间增大，逆反应速率增大，容器的体积增大，反应物的浓度减小，正反应速率减小，平衡逆向移动，D正确； 故选D。 【变式8-1】（24-25高二上·内蒙古赤峰·期中）往某恒容密闭容器中充入一定量的和进行反应，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法错误的是 A．压强： B．该反应的 C．反应速率： D．碳元素的百分含量： 【答案】D 【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，相同条件下，压强增大，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，则，A正确； B．由图，升高温度，转化率减小，则平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，焓变小于0，B正确；   C．同条件下，温度越高反应速率越快，压强越大反应越快，则反应速率：，C正确； D．根据质量守恒，碳元素的百分含量，则碳元素的百分含量：，D错误； 故选D。 【变式8-2】（24-25高二上·吉林长春·期中）某化学小组探究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的化学平衡的影响，得到如图图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的正反应ΔH＞0 B．若p1＞p2，则a＋b＜c C．反应Ⅱ的ΔH＜0 D．反应Ⅱ中T1＞T2 【答案】C 【详解】A．根据反应Ⅰ的图像，P1时，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，正反应ΔH<0，A错误； B．若p1＞p2，向T轴作垂线，温度相等，增大压强，则A的转化率升高，平衡正向移动，说明正向是气体物质的量减小的反应，则a＋b＞c，B错误； C．根据反应Ⅱ的图像，温度越高，反应速率越快，斜率越大，则T2＞T1，升高温度C的物质的量减小，平衡逆向移动，则逆反应ΔH＞0，即反应Ⅱ的ΔH＜0，C正确； D．温度越高，反应速率越快，斜率越大，反应Ⅱ中T1<T2，D错误； 答案为C。 【变式8-3】（25-26高二上·黑龙江·期末）温度为时，将一定量的和1 mol CO混合气充入固定容积的容器，发生下列反应： Ⅰ． Ⅱ． 平衡时和CO的转化率()及和的物质的量()随起始投料比变化如图所示。［选择性以为例，表示为］。下列说法不正确的是 A．随温度升高，平衡时CO的转化率减小 B．A点对应物质的选择性约为66.6% C．图中曲线②表示平衡时的转化率随的变化 D．，温度为时，反应Ⅱ的，则T1时的温度大于T2时的温度 【答案】B 【分析】反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为：2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g)，起始投料比越大，反应正向进行程度越大，CO转化率越大，直到接近100%，而H2的转化率减小，则曲线①表示CO的转化率，曲线②表示H2的转化率；同时随着n起始(H₂)的增大，CH4 、CO2的产率也逐渐增大，当H2的量到达一定限度，会与CO2会发生反应，导致CO2物质的量后期开始减小，则曲线③表示CH4的物质的量，曲线④表示CO2的物质的量，据此解答。 【详解】A．反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡均逆向移动，CO的转化率下降，A正确； B．起始投入1molCO，A点生成0.125molCO2，CO的转化率为37.5%，则转化的物质的量为1mol×37.5%=0.375mol，根据碳守恒，生成的甲烷的物质的量为：n(CH4)=0.375mol- 0.125mol=0.25mol，则CO2的选择性：==33.3%，B错误； C．根据分析可知，图中曲线②表示平衡时H2的转化率随的变化，C正确； D．温度为T1时α(H2)=62.5%，α(CO)=37.5%，，平衡时：n(CO2)=0.125mol，n(CO)=1mol×(1-37.5%)=0.625mol，n(H2)=1mol×(1-62.5%)=0.375mol，根据氧元素守恒可知，n(H2O)=1mol- n(CO) -2n(CO2) =0.125mol，反应Ⅱ平衡常数K==0.6<1，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则T2＜T1，D正确； 故答案为：B。 / 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的建立 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，用“”表示。 2.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、化学平衡的建立 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1】D 【变式1-1】A 【变式1-2】C 【变式1-3】D ▌题型02 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的判断依据 1.直接依据 （1）（逆）（即同一物质的消耗速率与生成速率 相等 ）。 （2）各物质的浓度保持不变。 2.间接依据 （1）各物质的百分含量保持不变； （2）各物质的物质的量不随时间的改变而改变； （3）各气体的体积不随时间的改变而改变； （4）反应物的转化率保持不变； （5）有色体系的颜色不再改变； （6）绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 【典例2】B 【变式2-1】A 【变式2-2】A 【变式2-3】D ▌题型03 化学平衡常数及应用 1.化学平衡常数的定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。 以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例， K= 2.化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数只受 温度 影响，与浓度无关； 正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数 增大 ；温度降低，平衡常数 减小 ； 正反应是放热反应，温度升高，平衡常数 减小 ；温度降低，平衡常数 增大 。 通常情况下，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 3.化学平衡常数的应用： （1）判断反应进行的限度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10−5 10−5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 （2）判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。 Qc>K时，反应向逆反应方向进行； Qc=K时，反应处于平衡状态； Qc<K时，反应向正反应方向进行。 （3）利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 【典例3】C 【变式3-1】D 【变式3-2】A 【变式3-3】C ▌题型04 化学平衡的计算 化学平衡的计算模式——“三段式” （1）模式：　 mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g） 起始量/mol a b 0 0 变化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量 对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量 则K＝，A的平衡转化率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量（物质的量浓度或物质的量），并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、平衡常数等。 【典例4】B 【变式4-1】A 【变式4-2】D 【变式4-3】C ▌题型05 化学反应速率与平衡移动 1.化学平衡状态的速率特征：正 = 逆 2.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。 3.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5】D 【变式5-1】C 【变式5-2】C 【变式5-3】C ▌题型06 外界条件对平衡移动的影响 （1）温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 吸热反应 方向移动；降低温度，化学平衡向 放热反应 方向移动。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 正反应方 向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 逆反应 方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积 减小 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 增大 的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动 无影响 。但催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 【典例6】A 【变式6-1】A 【变式6-2】B 【变式6-3】A ▌题型07 勒夏特列原理及其应用 1.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着 能够 减弱 这种改变的方向移动。 2.勒夏特列原理的应用 （1）对象：已经达到化学平衡的可逆反应；未达平衡，不能用。 （2）只改变一个条件；多个条件同时改变，要综合比较。 （3）“减弱≠抵消”：外界变化占主导。 【典例7】D 【变式7-1】B 【变式7-2】C 【变式7-3】C ▌题型08 化学平衡图像分析 1.化学平衡图像题的思维流程 2．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，讨论横轴与曲线的关系。 如反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵轴为A的平衡转化率(α)，横轴为反应温度(T)]。 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)三看分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 【典例8】D 【变式8-1】D 【变式8-2】C 【变式8-3】B / 学科网（北京）股份有限公司 $