第34讲化学平衡状态 化学平衡的移动-【衡中学案】2027年高考化学一轮总复习学案

第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 1.认识化学反应的可逆性，理解化学平衡建立的过程。 2.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，能通过实验及相关理论解释 复习目标 其一般规律。 3.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 可逆反应与化学平衡状态 必备知识·梳理夯实 3,判断化学平衡状态的两种方法 简单瓶括为“正逆相等，变量不变” 1.可逆反应 定义 在相同条件下，既能向 方向进行，同} (1)动态标志：v(正)=（逆）≠0，先看正逆，后判 时又能向 方向进行的反应（双向性） 相等。 两同相同条件下，正反应、逆反应 进行 ””一“““一一““”二““二”““““一”“一“ 特点 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 不能完全转化，反应物和生成物同时存！ 一不能在，任一反应物的转化率均 100%1 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关 --9292851 表示 化学方程式中用“ ”表示 系8=心-君时，反安达平 2.化学平衡状态 衡状态。 (1)定义 (2)静态标志：各种“物理量”不变。“变量”不变， 一定条件下的可逆反应中，当正反应的速率与逆 229 反应速率 时，反应物和生成物的浓度均保持 平衡出现，始终不变，不能判断。 ,即体系的组成不随时间而改变的状态。 常见的变量： (2)建立正向开始、送向开始、双向同时开始 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 均可建立平衡 ②各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数 04 等)不变。 正) 试逆) 化学平衡 化学平衡 ③温度、转化率、压强（反应化学方程式两边气体 的=W逆 逆)=正) 试正) 体积不相等)或颜色（某组分有颜色）不变。 从正反应开始建立 总之，若物理量由变量变成不变量，则表明该可逆 从逆反应开始建立 反应物浓度最大，生成物浓度为0， 反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作 反应开始时 "正最大，递= 为平衡标志。 4.平衡转化率 0-t1时刻 反应物浓度逐渐 ”正逐渐 反应过程中 生成物浓度由零逐渐 →递从零逐渐 对可逆反应aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g),当 反应达到化学平衡状态时，A的平衡转化率为： 1时刻达 正道，反应混合物各组分的浓度 到平衡时 即达到化学平衡状态 a(A)-A的起始浓度-A的平衡浓度X10O% A的起始浓度 (3)化学平衡特征 [微点归纳]（1)可逆反应不等同于可逆过程， 逆化学平衡研究的对象是 可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于 动 化学平衡是一种平衡，反应达到平衡状 化学变化。 态时，反应并没有停止，≠0。 等 (2)可逆反应体系中，反应物不能全部转化为生 成物，生成物也不能完全转化为反应物。 定 反应物和生成物的 保持不变 条件改变，平衡状态可能改变，在新条件下建立 (3)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建 变 新的平衡状态（平衡发生移动） 立，也可以从逆反应方向建立。 考点突破·能力提升 认正) 逆) 化学平衡 化学平衡 认正)=（逆） 认逆)=认正】 微考点1可逆反应及特点 认逆) 正) 1.(2026·河北衡水检测)在密闭容器中进行反应： t X(g)+Y2(g)=一2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分 从正反应开始建立 从逆反应开始建立 别为0.1mol·L、0.3mol·L1、0.2mol·L, (4)化学反应达到平衡状态时正、逆反应速率相 在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有 等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不 可能是 () 同物质表示时，反应速率不一定相等。 A.Z的浓度为0.3mol·L (5)化学反应达到平衡状态时，各组分的浓度、百 B.Y2的浓度为0.4mol·L 分含量保持不变，但不一定相等。 C.X2的浓度为0.2mol·L1 D.Z的浓度为0.4mol·L 【易错辨析】 2.(2026·浙江宁波一模)在一密闭容器中进行反应： (1)H2和02点燃生成H20与H,0电解生成H2和02 2S02(g)+02(g)=一2S0,(g),已知反应过程中某 属于可逆反应。 ( 时刻S02、02、S0,的浓度分别为0.2mol·L1、 (2)化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或 0.1mol·L0.2mol·L,当反应达平衡时，可能 存在的数据是 百分含量相等。 ( A.S02为0.4mol·L1、02为0.2mol·L (3)恒温恒容下进行的可逆反应：2S02(g)+02(g)== B.S02、03均为0.15mol·L1 2S0,(g),当S0,的生成速率与S02的消耗速率相 C.S03为0.25mol·L 等时，反应达到平衡状态。 ( D.S03为0.4mol·L (4)在1L的密闭容器中发生反应：2N0(g)+02(g) 微考点2化学平衡状态的多维判断 230 一一2O,(g),当容器中气体的颜色保持不变时，3.某温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应： 说明反应已达到平衡状态。 2S02(g)+02(g)=一2S03(g)。下列情况中一定能 (5)恒温恒容下，对于反应A(g)+B(g)一C(s)+ 说明该反应已经达到化学平衡状态的是() D(g),压强不再变化，说明反应已达到平衡状态。 ①单位时间内消耗1mol02,同时生成2molS0 ②S0,的物质的量浓度不再改变③混合气体的平 均相对分子质量不变④混合气体的密度不再发生 (6)绝热体系中，对于反应4HC1(g)+02(g)= 改变⑤S0,和0，的物质的量浓度之比为2：1 2C1,(g)+2H,0(g),正反应为放热反应，若反应体 ⑥密闭容器中的压强保持不变 系的温度不变，说明反应已达到平衡状态。 A.①②6 B.②③6 C.②④⑤ D.③④⑥ (7)化学反应的限度就是一个可逆反应达到的平衡状 4.下列说法正确的是 (填序号)。 态，可逆反应的转化率不能达到100%。 ①可逆反应2NO2(g)一一2N0(g)+02(g),在容积固 定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同 (8)恒温恒压条件下，对于反应H2(g)+I2(g)= 时生成2 mol NO2,能说明该反应已经达到平衡 2HI(g),当容器中气体颜色保持不变时，该反应已 状态 经达到平衡状态。 ( ②可逆反应2N0,(g)=一2N0(g)+02(g),在容积固 (9)对于反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g),A的百分 定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同 含量与C的百分含量相等时，说明反应达到平衡 时生成2 mol NO,能说明该反应已经达到平衡状 态 状态 ( ③可逆反应2N02(g)==2N0(g)+02(g),在容积固 (10)对于反应N02(g）+S02(g)==S03(g)+N0(g), 定的密闭容器中，用NO2、NO、O2表示的反应速率 当消耗SO3的速率与生成NO2的速率相等时，说 之比为2：2：1，能说明该反应已经达到平衡 明反应达到平衡状态。 状态 ④可逆反应2N02(g)=一2N0(g)+02(g),在容积固 ②恒温恒容下体积不变的反应，体系的压强或总 定的密闭容器中，混合气体的密度不再改变，能说物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)一H2(g)+ 明该反应已经达到平衡状态 I2(g)。 ⑤一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均 可逆反应：A(s)+2B(g)=一C(g)+D(g),混合气相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)=一 体的总物质的量不再改变，能表明该反应已经达H(g)+H(g)。 到平衡状态 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度 ⑥如图能说明反应N,0,(g)→2NO2(g)达到平衡 保持不变。 状态 归纳拓展： 判断化学平衡状态的依据—一“正逆相等，变量不 速率必须是一个正反应速率、一个递反应速 正逆相等》 率，且经过换算后同一物质的消耗速率和生 成速率相等 ⑦反应S0,(g)+2C0(g)=2C02(g)+S(1)△H< 如果一个量是随着反应进行而改变的，当不 0在恒容的密闭容器中进行，平衡前，随着反应的 变量不变 变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不 进行，容器内压强始终不变 变的量，不能作为平衡状态的判断依据 ⑧反应2NH(g)+N0(g）+NO2(g)==2N2(g)+ 3H0(g)△H<0在恒容密闭容器中进行，单位 微考点3用“极限法”分析化学平衡 时间内消耗N0和N2的物质的量之比为1：25.恒温恒容条件下，进行如下反应：X,(g)+Y,(g)=一 时，反应达到平衡状态 2Z(g),已知X2、Y2Z的起始浓度分别为0.1mol·L、 ⑨恒容密闭容器中混合气体的密度不变，说明分解 0.3mol·L1、0.2mol·L1,总压强为p,在一定条 反应NH,C00NH,(s)==2NH(g)+C02(g)已经 件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度或 23 达到化学平衡状态 分压有可能是 02E(H2)=3#(NH3)能说明反应N2(g)+3H2(g) A.Z的分压为 =一2NH(g)已经达到平衡状态 ①在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应MH,(s)+ B.Y2的浓度为0.35mol·L yH2(g)==MHx+2,(s)△H<0达到化学平衡状态 CX,的分压为 时，容器内气体压强保持不变 ②由可逆反应X,(g)+3Y2(g)一一2Z(g)在反应过 D.Z的浓度为0.4mol·L1 程中的反应速率()与时间()的关系曲线可知，6.一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)一 1时刻只发生正方向的反应 2Z(g),若X、Y,Z的起始浓度分别为c1c2、c(均不 为零)，反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为 0.1mol.L,0.3mol·Ll0.08mol·L,则c的 取值范围为 mol·L<c,< mol·L。 归纳拓展： 用“极限法”确定物质的量或浓度范围的思维方法 [易错提醒] 规避化学平衡状态判断的两个易 ①极限分析法 错点 假设正向 反应物最小值， (1)化学平衡状态判断“三关注” 进行完全 生成物最大值 关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热 确定范围 恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体 假设逆向 反应物最大值， 积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固 进行完全 生成物最小值 体的分解反应。 2确定范围的方法 (2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况： 可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相间，但起始物理量可以为最大值或最小值。 应物质的化学计量数之比。 考点二 化学平衡的移动 必备知识·梳理夯乳 ②恒温恒压：原平衡你系充入“情性~气体，容器容积 增大，各反应气体的分压减小 1.化学平衡的移动 气体体积不变的反 由原有的平衡状态达到新的 的过程叫化 →平衡不移动 学平衡移动。 气体体积变化的反应平衡向气体体积增大的 2.化学平衡移动过程 方向移动 原化学平衡条件 平衡被破坏 5.勒夏特列原理 一段 建立新化学 状态U正=U逆 改变 v'压+道 时间后 平衡0=U进 (1)勒夏特列原理 化学平衡移动 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 由上图可推知： 改变的方向移动。 (1)化学反应条件改变，使正、逆反应速率不再相 (2)注意 等，化学平衡才会发生移动。 ①勒夏特列原理的适用对象是 过程。 (2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变。 ②化学平衡移动的目的是“ ”外界条件 3.化学平衡移动与化学反应速率的关系 的改变，而不是“ ”外界条件的改变，改变是 (1)v正>v道：平衡向 移动。 不可逆转的。 (2)v正=v递：反应达到平衡状态 平衡 [微点归纳]理解勒夏特列原理的注意问题 移动。 (1)由“化学平衡”可知，勒夏特列原理的适用对 （3)v正<描：平衡向 移动。 象是可逆过程。适用于任何动态平衡（如溶解平衡、电 4.影响化学平衡的因素 离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影 232 (2)由“减弱”可知，只能减弱改变，而不能消除改 响，结果如下： 变，更不能“扭转”外界条件的影响。 改变的条件（其他条件不变） 化学平衡移动的方向 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个 增大反应物浓度或减 条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动 方向移动 小生成物浓度 的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断 浓度 平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方 减小反应物浓度或增 向 方向移动 向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 大生成物浓度 【微思考】已知反应：2NO2(红棕色)一 压强 增大 向气体分子总数 N20(无色)△H<0。如图所示，在三个烧瓶中分别 (对 反应前后气体 压强 的方向移动 充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯（烧 有气 体积改变 减小 向气体分子总数 杯内有水)中，则发现(1)中红棕色 ,说明平 体参 压强 的方向移动 衡 移动；(3)中红棕色 ,说明平衡 加的 反应前后气体 改变 移动。 反应) 压强 平衡 移动 体积不变 升高温度 向 反应方向移动 温度 降低温度 向 反应方向移动 催化 同等程度改变正心道，平衡不移动 (1)加氧化钙 (2)室温水 (3)加氯化铵晶体 剂 【易错辨析】 注意：“惰性气体”对化学平衡的影响： (1)只要v增大，平衡一定正向移动。 ①痘温恒容：原平衡体系充入“惰性”气 →体系总压(2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变，但化 强增大—→体系中各组分的浓度不变—→平衡不 学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动。 移动。 (3)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时放热反 A.反应达到平衡时，恒温恒容下通入惰性气体，会 应方向速率减小，吸热反应方向速率增大。 增大正反应速率，使平衡正向移动 ( B.反应达到平衡时，恒温恒压下加入CH4(g),会增 (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。 大逆反应速率，使平衡逆向移动 C.当H,(g)的消耗速率是CH4(g)的消耗速率的 (5)增大反应物的量，平衡一定会正向移动。 ( 2倍时，说明反应达到了平衡状态 (6)催化剂改变反应历程，既可以加快反应速率，也可 D.正反应的活化能小于逆反应的活化能 以使平衡移动。 3.(1)Cr20号（橙色）+H20=一2C0(黄色)+2H,滴 (7)对于有气体参与或生成的可逆反应，增大压强，化 加NaOH溶液或H,SO,溶液，通过观察溶液颜 学平衡一定发生移动。 ( 色的变化，分析平衡移动： (8)当NH,HS(s)==NH(g)+H,S(g)达到平衡后，移 走一部分NH,HS固体，平衡向右移动。 (2)[Cu(H0)4]2*(蓝色)+4Cl一[CuCl4]2(黄 色)+4H,0△H>0。 考点突破·能力提升 将分别盛有2mL0.5mol·L CuCl2溶液的两 支试管，一支试管先加热，然后置于冷水中，与 微考点1外界条件对化学平衡的影响 另一支试管进行对比。 1.(2024·浙江6月卷)为探究化学平衡移动的影响因 实验步骤 实验现象 结论 素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方 案设计和结论都正确的是 ① ② 加热试管 影响 选项 因素 方案设计 现象 结论 将上述试管 ③ ④ 置于冷水中 向1mL0.1mol· 4.对于反应mA(g)+nB(g)一pC(g)+qD(g) △H< 233 LK,Cr0,溶液 增大反应物浓 黄色溶液 A 浓度中加入1mL 度，平衡向正 0,m+n>p+9o 变橙色 0.1mol·.L-HBr 反应方向移动 溶液 逆 (正) 逆) 认逆) 向恒温恒容密闭 对于反应前后 正) 认正） 玻璃容器中充入 气体总体积不 以正) 气体颜色 认逆) B压强100mLHI气体， 变的可逆反 不变 分解达到平衡后 应，改变压强 图中各时间点改变的条件是2： 再充入100mLAr 平衡不移动 t4: 将封装有NO2和 归纳拓展： N,0,混合气体的气体颜色 升高温度，平 ①构建恒温恒容平衡思维模式 C温度 衡向吸热反应 烧瓶浸泡在热变深 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加 方向移动 水中 并压缩而成，相当于增大压强。 起始 平衡 向1mL乙酸乙酯 使用合适的催 新平衡 催化中加入1mL 上层液体化剂可使平衡 2V 压缩V D 剂0.3mol·LH,S04逐渐减少 向正反应方向 溶液，水浴加热 移动 ☑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)】 2.(2026·山东师大附中月考)氢气是一种可再生的 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠 绿色能源，也是重要的化工原料，天然气在催化剂作 加，压强不变，平衡不移动。 用下热分解可制得氢气。CH,(g)北剂C(s)+ 起始 平衡 新平衡 高温 2H2(g)△H=+74.81kJ·mol,关于该反应，以下 叙述正确的是 微考点2化学平衡中物质转化率或气体体积 物质的起始 物质的平衡浓 容 温度 分数的变化 浓度/(mol·L) 度/(mol·L) 5.(2024·浙江6月卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯 c(H2) c(CO) c(CH3OH〉 c(CH,OH) 主要发生如下两个反应： 400 0.20 0.10 0 0.080 I.C2H6(g)+C02(g)=C2,H4(g)+C0(g)+ 400 0.40 0.20 0 H20(g)△H1>0 500 0 0 0.10 0.025 Ⅱ.C2H(g)+2C02(g)=4C0(g)+3H2(g) A.该反应的正反应为放热反应 △H2>0 B.达到平衡时，容器I中反应物转化率比容器Ⅱ中 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H。和 的小 3 mol CO2,不同温度下，测得5min时（反应均未平 C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中 衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是 c(H2)的两倍 ( D.达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器I中 温度/℃ 400 500 600 的大 乙烷转化率/% 2.2 9.0 17.8 8.将等物质的量的X、Y两种气体充入某密闭容器中， 乙烯选择性/% 92.6 80.0 61.8 在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)+3Y(g) 转化为乙烯的乙烷的物质的量 一2Z(g)△H<0。当改变某个条件并维持新条 注：乙烯选择性= 转化的乙烷的总物质的量 件直至达到新的平衡时，下列关于新平衡与原平衡 ×100% 的比较正确的是 ( A.反应活化能：I<Ⅱ 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 B.500℃时，0~5min反应I的平均速率为v(C,H4) A 升高温度 X的转化率变小 C34 =2.88×103mol·L·mim1 B 增大压强（压缩容器） X的浓度变小 C.其他条件不变，平衡后及时移除H20(g),可提高 充入一定量Y Y的转化率增大 乙烯的产率 D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小 n(C2H6) D.其他条件不变，增大投料比 I n(CO2) 投料，平 令归纳拓展： 衡后可提高乙烷转化率 平衡转化率和气体体积分数的分析 6.(2026·江苏南京二模)光电子功能材料ZS可通过 类型1：mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g) 如下自发反应制备：Zn0(s)+H2S(g)一ZnS(s)+ 反应物平衡转化率()及气体的体积分数 条件的改变 H,O(g)△H>0。下列说法正确的是 ( (P)的变化 A.该反应的△S<0 恒容时只增 B.其他条件相同，缩小容器的容积，达到新平衡时 加反应物A a(A)减小，a(B)增大 c(H2S) 的量 c(山，0)减小 恒温恒压 C.其他条件相同，升高体系温度，H,S的平衡转化率 a(A)和a(B)均不变 条件下 增大 D.其他条件相同，使用适宜的催化剂加快正反应速 m+n> 同等倍数增 x(A)和a(B)均增大 率，减慢逆反应速率 p+9 大反应物A、 7.一定温度下，在3个容积均为1.0L的恒容密闭容 B的量 恒温恒容 m+n< a(A)和ax(B)均减小 器中发生反应：C0(g)+2H2(g)一=CH,0H(g),起 条件下 p+q 始时各物质浓度及达到平衡时物质的浓度如下表。 m+n= ax(A)和(B)均不变 下列说法错误的是 p+q 类型2：mA(g)==nB(g）+pC(g) C.第一次平衡时，左室内压强一定小于右室 恒温恒压 D.第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡 a(A)不变 条件下 时左室S0,的物质的量的2倍多 12.(2022·山东等级考，节选)利用Y-丁内酯(BL)制 m>n+q x(A)增大，o(A)减小 备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋 增加反应 喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应 物A的量 恒温恒容 (A)减小，p(A)增大 如下： m<n+p 条件下 反应Ⅱ (g)+H,0g +2H2 CH,CH,OH TH亚F m=n+p a(A)、p(A)均不变 (g) -2H2 CH.CH.OH (g) 反应I BD CH.CH.CH.CH.OH()+HO(g) BuOH 微考点3化学平衡移动原理及其应用 以5.0×103 mol BL或BD为初始原料，在493K、 9.(2026·山东济南检测)下列事实中，不能用勒夏特 3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中 列原理解释的是 进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放 A.向双氧水中加入少量二氧化锰快速生成氧气 热XkJ;以BD为原料，体系从环境吸热YkJ。忽 B.用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 略副反应热效应，反应I焓变△H(493K,3.0× C.向新制氯水中加入适量硝酸银固体，氯水颜色 103kPa)= kJ·mol。 变浅 D.可口可乐打开瓶盖后有大量气泡冒出 归纳拓展： 10.已知反应3A(g)一B(g)+C(g)反应过程中的能 等效平衡的解题规律 量变化如图所示，若在恒温恒容条件下通入一定量 等效类型 Ⅱ 的A(g)进行上述反应。下列说法错误的是 条件 恒温、恒容 恒温、恒容 恒温、恒压 235 反应的 任何可逆 反应前后气体 任何可逆反应 特点 反应 分子数相等 换算为化 换算为化学方 3A(g) 换算为化学方 学方程式 程式同一边物 程式同一边物 起始投料 B(g)+C(g) 同一边物 质，其“量”符合 质，其“量”符 反应过程 质，其“量” 同一比例（不同 合同一比例 A.使用催化剂，能同时降低E,和E2 相同 量) B.升高温度，滋增大，vE减小 质量 C.达到平衡后再通入A(g),能增大A(g)的平衡 分数 相同 相同 相同 转化率 必 w%) D.若加压到一定程度平衡向左移动，可能是高压 衡 浓度 相同 不同 相同 下A(g)转化成了液体 (c) 微考点4等效平衡 物质 的量 11.如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分 相同 不同 不同或相同 别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体 (n) 催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活 零本讲要点速记： 塞，继续反应再次达到平衡。下列说法不正确的是 1.化学平衡状态判断的两个根本依据 （1)v压=v速（实质)。 (2)各组分浓度或质量保持不变（现象）。 2molS0,、1mol02 2 mol SO (g) 1 mol Ar 2.化学平衡状态的五个特征 逆、等、动、定、变。 A.第一次平衡时，S02的物质的量左室更多 3.影响化学平衡移动的三个外界因素 B.气体未反应前，左室压强和右室一样大 (1)浓度；(2)压强；(3)温度。 4.掌握一个原理 (2)“惰性气体”对化学平衡的影响 勒夏特列原理（化学平衡移动原理）。 反应体系中与各成分不发生反应的气体镜称为“情性气体 5.明确两个解题技巧 恒温恒容 (1)判断反应是否达到平衡的依据：应该变的不 充入 引起总压增大导致各成分浓 “惰性气体” 分压不变 度不变 变了就平衡了（变量不变）。 「平衡不移动 (2)判断平衡移动方向的依据：平衡向着减弱外 恒温恒压 充入 引起 界条件影响的方向移动。 “惰性气体” 体积增大 导致各成分浓度降低 (等效于减压) 6.掌握等效平衡的解题方法—极值思维法 平衡不移动一 反应前后体积 7.影响化学平衡的特殊情况 不变的反应 平衡向气体体积 反应前后体积 (1)浓度对化学平衡的影响 增大的方向移动 有变化的反应 谁增耗谁，谁减补谁，但不能将外加条件削减为 0。此规律只适用于气态、溶液中的平衡混合物。对固 温馨提示：复习至此，请完成练案[34] 体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量，平衡不 移动。 第35讲 化学平衡常数及转化率 1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 复习目标 2.能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算。 3,能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。 考点一 化学平衡常数 必备知识·梳理夯实 注意：(1)平衡常数表达式中，各物质的浓度均为 236 平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写 1.定义 有关。 在一定 下，当一个可逆反应达到 (2)意义：K值大小反映了化学反应进行的程度。 时，生成物 与反应物 的比 ①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转 值是一个常数，简称平衡常数，用符号 表示。 化率越大。当K≥10时，可以认为反应进行得较 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 完全。 2.表达式 ②K值越小，正反应进行的程度越小，反应物的转 固体或液体纯净物浓度不变，不能写入平衡常数表达式 化率越小。当K≤105时，认为反应很难进行。 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)一pC(g)+ 3.影响因素 qD(g),在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达 化学平衡常数K只受 影响，与反应物或 式：K= ,例如，反应C(s)+H,0(g)=三 生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂 C0(g)+H2(g)的平衡常数表达式K= 等无关。在一定温度下，平衡常数保持不变。 【微思考1】(1)在某温度下，N2+3H2一2NH 4.应用 的平衡常数为K,则该温度下，NH,一 +， (1)判断可逆反应进行的程度 2 K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程 的平衡常数K,= 度越大。 (2)在一定温度下，已知以下三个反应的平衡 常数： <105 105~10 >10 反应①：C0(g)+Cu0(s)==C02(g)+Cu(s) K 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 反应②：H2(g)+CuO(s)==Cu(s)+H,0(g)K (2)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 反应③：C0(g)+H,0(g)=C02(g)+H2(g)K 对于可逆反应aA(g)+bB(g)一cC(g)+dD(g) 反应③的K与K、K2的关系是K= 在任意时刻，浓度商为Q=量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为： Z为0.4mol·L,则0<c(X2)<0.2mol·L,0.2mdl·L1<c(Y,)< 0.05mol·L-×0.003L =0.015mol·L1,这段时间内平均反应速 0.4mol·L,0<c(Z)<0.4mol·L,A选项符合题意。 (3.0+2.0+3.0+2.0)×10-3L 2.C假设该反应完全转化，列三段式 0.015mol·L- 率v(KMnO4)= =0.01mol·L.min。 2S02(g)+02(g）→2S03(g) 1.5 min 某时刻浓度/ 微考点3 0.2 0.1 0.2 (mol·L) 7.D实验③的曲线最先达到水平的拐点，故实验③最先达到平衡，A正 逆反应极限转化/ 确：实验①反应物X初始浓度大于实验②，实验①的曲线相较于实验② 0.4 0.2 0 mol .L-) 更陡，说明反应速率实验①大于实验②，可以说明其他条件相同时，增大 正反应极限转化/ 反应物浓度，化学反应速率增大，B正确：实验②和④除了温度之外其他 0 (mol·L-1) 0 0.4 条件都相同，实验④的曲线斜率相较于实验②更大，说明实验④反应速 率更大，可以说明其他条件相同时，升高温度反应速率增大，C正确；实 则S0,的浓度范围为0<c(S0,)<0.4mol·L,0,的浓度范围为0< 验②③温度和浓度均相同，反应速率实验③大于实验②，则实验③可能 c(02)<0.2mol·L,S03的浓度范围为0<c(S03)<0.4mol·L 使用了催化剂，催化剂能同时增大正、逆反应速率，D错误。 微考点2 8.B对比①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时 !3.B①无论反应是否达到平衡状态，题给反应在单位时间内消耗1mol 间越短，故反应速率越大，A正确：对比①③可知，其他条件相同时，降冰 02的同时都会生成2molS03,不能说明反应达到了化学平衡状态，不符 片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，说明反应速率相等，故 合题意；②S03的物质的量浓度不再改变，说明反应达到了化学平衡状 反应速率与降冰片烯的浓度无关，B错误；条件①中△c为3.0mol·L, 态，符合题意；③混合气体的总质量为定值，而混合气体的物质的量为变 时间为250mim,则反应速率为3.0ml. 量，则平均摩尔质量为变量：当混合气体的平均相对分子质量不再改变 -=0.012mol·L1·min 250 min 时，表明反应达到了化学平衡状态，符合题意：④题给反应中气体的总质 C正确：条件②中降冰片烯起始浓度为3.0mol·L时，经过125min完 量、容器的容积为定值，则混合气体的密度始终不变，不能根据混合气体 全清耗，则半衰期为25，mi=62.5min,D正确。 的密度不再改变判断反应是否达到了平衡状态，不符合题意；⑤S02和 O,的物质的量浓度与开始时的加入量有关，S0,和0，的物质的量浓度 9.D无催化剂时，反应也可进行，A项错误；由题图可知，加人催化剂Ⅱ 之比为2：1时不一定达到了平衡状态，不符合题意；⑥生成S03的反应 在2min时生成物Y的浓度为2.0mol·L,加入催化剂I,在2min时 为气体体积诚小的反应，气体总压强减小，密闭容器中的压强保持不变 生成物Y的浓度为4.0mol·L,因此催化剂I使反应速率更大，即催 时说明反应达到了平衡状态，符合题意 化剂I使反应活化能更低，B项错误；由题图可知，a曲线表示的是反应4.①⑧⑨0① 物浓度随时间的变化曲线，即表示X的浓度变化的曲线，2mi内，X的 [解析]单位时间内生成nmol02的同时生成2 a mol NO2,能说明反应 浓度减少2.0ol·L,由X一→2Y可知，生成物Y的浓度应增加 达到平衡状态，①正确；单位时间内生成nmol02时一定会生成2nmol 4.0mol·L1,其对应的应是使用催化剂I的曲线，因此a曲线表示使用 NO,不能说明反应达到平衡状态，②错误；无论反应是否达到平衡，用各 催化剂I时X的浓度随时间的变化，C项错误；由题图可知，使用催化 物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比，③错误；容积固 剂1时，0~2min内，(Y)=4.0mol:L 定，只有气体参与的反应，混合气体的密度始终不变，④错误；题给反应 =2.0mol·L1·min1, 2 min 前后气体的总物质的量相等，所以混合气体的总物质的量不变不能表明 (X)=之(Y)=1.0mol·L1·min,D项正确。 反应已达到平衡状态，⑤错误；无论题给反应是否达到平衡，反应的△H 都不变，⑥错误；反应前后气体的分子数不相等，平衡前容器内压强逐渐 第34讲化学平衡状态 变小，⑦错误；N0与N2的化学计量数之比为1：2，当两者消耗的物质 化学平衡的移动 的量之比为1：2时表明正=：，说明反应已达到平衡状态，⑧正确；题 给反应为有固体参与的反应，前后气体体积不相等的反应，且容器容积不 考点一 变，所以密度不变可说明反应已经达到平衡状态，⑨正确；当”正=”这时，表 必备知识·梳理夯实 明反应已达到平衡状态，2v正(H2)=3v(NH3),说明正、逆反应速率相 1.正反应逆反应同时小于一一 等，⑩正确；题给反应属于反应前后气体的物质的量减小的反应，平衡时 2.(1)相等不变 气体的物质的量不变，压强不变，①正确；根据题图可知，对于该可逆反 (2)0诚小诚小增大增大=保持不变 应t1时刻正、逆反应都在进行，②错误。 (3)可逆反应动态正“逆浓度（或百分含量）》 微考点3 【易错辨析】 5.BX2、Y2Z的起始浓度分别为0.1mdl·L0.3mol·L、0.2mol·L- (1)×反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应 由于反应物和生成物都加人，不能确定向哪个方向建立平衡，进行极端 (2)×各物质的量保持不变，各反应物和生成物的浓度不再变化，不一定 情况讨论：①假设正向彻底进行，则X2、Y2、Z的浓度分别为0mol·L 相等。 0.2mol·L、0.4mol·L;②假设逆向彻底进行，则X2、Y2、Z的浓度 (3)×S03的生成速率与S02的消耗速率都代表正反应速率，不能说明正 分别为0.2mol·L0.4mol·L,0mol·L;实际平衡时的数据在上 反应速率与逆反应速率相等。 (4)V√只有二氧化氮有颜色，当气体颜色保持不变说明二氧化氮浓度不 述两种极端情况之间，但达不到极端值。第①种极端值Z的分压为3P, 变，反应达到平衡状态。 不能达到，故A不选；Y2的浓度为0.35mdl·L,1,在上述两种极端情况 (5)V√正反应为体积诚小的反应，恒温恒容下，压强不再变化，说明反应 已达到平衡状态。 之间，可能达到，故B选；第②种极端值X2的分压为3P,不能达到，故C (6)V该反应为放热反应，绝热体系中，体系的温度为变量，当体系的温 不选；Z的浓度为0.4mol·L为第①种极端值，不能达到，故D不选」 度保持不变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态。 6.00.14 (7)√可逆反应在一定条件下达到平衡状态时，就是该反应的限度，可逆 反应不能进行完全，转化率低于100% Z极限转化为X时，生成X为0.08mol· (8)√该反应为气体物质的量不变的反应，容器内颜色不变即为【2浓度 0.04mol·L-,则c1<0.14mol·L1,若反应向正反应方向进行，则c1> 不变，故反应达到平衡状态 0mol·L-1,故0mdl·L-<c1<0.14mol·L-。 (9)×A的百分含量与C的百分含量不变时，说明反应达到平衡状态。 (10)×消耗SO3的速率与生成NO2的速率所描述的均为逆反应，不能说 考点二 明反应达到平衡状态。 必备知识·梳理夯实 考点突破·能力提升 1.平衡状态 微考点1 3.(1)正反应方向 1.A若Z完全转化为X2、Y2,则X2、Y2的浓度分别为0.2mol·L (2)不发生 0.4mol·L1;若0.1mol·L1X2完全转化为Z时，Y2为0.2mol·L,(3)逆反应方向 624 4.正反应逆反应诚小增大不吸热放热 c(H,S) 5.(1)减弱 其他条件相同，缩小容器的容积，相当于加压，平衡不发生移动， c(H,0) (2)可逆 减弱抵消 不变，B错误；其他条件相同，升高体系温度，由于正反应为吸热反应，则 【微思考】 平衡正向移动，H,S的平衡转化率增大，C正确：其他条件相同，使用适 变深逆向变浅正向 宜的催化剂，可降低反应的活化能，加快正、逆反应速率，D错误 【易错辨析】 7.C由题表中数据可知，反应开始时，容器I中加人的H2、C0与容器Ⅲ (1)×不知v道如何改变，且无法判断改变后正与滋的大小，无法判断 中加人甲醉的物质的量相当，平衡时甲醉的浓度：容器I>容器Ⅲ，温度： 平衡是否发生移动」 容器I<容器Ⅲ，即升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反 (2)V若化学反应速率改变后正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不发生 应，A正确；容器Ⅱ相当于将容器I的容积缩小至原容积的二分之一，该 移动。 反应的正反应为气体的分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，达 (3)×升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向吸热反应方向移动。 到平衡时，容器I中反应物转化率比容器Ⅱ中的小，B正确；由B项分析 (4)√增大反应物浓度可使平衡正向移动，加人的反应物的转化率减小， 可知，平衡时容器Ⅱ中氢气的浓度小于容器I中c(H2)的两倍，容器Ⅲ 另一种反应物的转化率增大，则平衡正向移动，反应物的转化率不一定 和容器I相比，平衡逆向移动，氢气的浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ 增大。 中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；温度：容器Ⅲ>容器I,其 (5)× 若反应物是固体或纯液体，增大反应物的量，对化学平衡无影响。 他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器Ⅲ中的反应 (6)×催化剂只能加快反应速率，对化学平衡没有影响。 速率比容器1中的大，D正确。 (7)×对于反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，平衡不发生8.A 升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小，A项正确；压缩容器增大 移动。 压强，平衡正向移动，但X的浓度变大，B项错误；充人一定量的Y,X的 (8)×因NH4HS是固体，不影响平衡移动。 转化率增大，而Y的转化率诚小，C项错误；使用适当的催化剂，只能加 考点突破·能力提升 快反应速率，不能改变平衡，X的体积分数不变，D项错误 微考点1 微考点3 1.CK,C04溶液中存在平衡：2C0(黄色)+2H、一一Cx,02(橙色)+9.A二氧化锰在双氧水分解中作催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不 H20,但是加人的HBr具有较强的还原性，可以将CO还原为C3+,不！ 影响平衡移动，所以不能用平衡移动原理解释，故A符合题意；浓氨水加 能用于证明平衡移动，A错误；反应2HI(g)一一H2(g)+【2(g)为反应前】 入氢氧化钠固体，氢氧化钠固体溶解放热，且使溶液中的c(OH)增大 后气体，总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充人100mL 使NH3·H20分解生成氨气的化学平衡NH3·H20一NH3+H20正向 H气体，分解达到平衡后再充人100mLAr,参加反应的各气态物质的分 移动，能用化学平衡移动原理解释，故B不符合题意；氯水中存在平衡 压不变，平衡不发生移动，气体颜色不变，该实验不能判断压强对反应前 CL,+H,0、HC1+HCO,向新制的氨水中加入AgNO,固体，ANO,和 后气体，总体积不变的可逆反应平衡的影响，B错误；反应2NO,(g) HCI反应生成AgCI沉淀促进平衡正向移动，导致溶液中c(CL,)减小，能 N,O,(g)为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即 用平衡移动原理解释，故C不符合题意；可口可乐中溶有C02,存在C02 平衡向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不影 +H20一H2C03平衡，打开瓶盖相当于减小压强，平衡逆向移动，有大 响平衡移动，D错误。 量气泡冒出，可以用化学平衡移动原理解释，故D不符合题意。 2.C反应达到平衡时，恒温恒容下通人惰性气体，各组分的浓度不变，则！10.B使用催化剂，能同时降低反应的正反应活化能和逆反应活化能，A 反应速率不变，平衡不移动，A错误；达到平衡时，恒温恒压下加人 正确；升高温度，道增大，正也增大，B错误；反应在恒温恒容条件下进 CH4(g),容器的容积增大，生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向 行，达到平衡后再通人A(g),相当于增大体系的压强，压强增大，该平 移动，B错误；不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比时， 衡向气体系数和减小的方向移动，即向右移动，所以能增大A(g)的平 反应达到平衡状态，则H2的消耗速率是CH4消耗速率的2倍时，正反应 衡转化率，C正确；若加压到一定程度平衡向左移动，可能是高压下 速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，C正确：△H=正反应活化能- A(g)转化成了液体，平衡向气体计量数减小的方向移动，说明左侧气 逆反应活化能，△H>0,说明正反应的活化能大于逆反应的活化能，D 体计量数变小，D正确。 错误。 微考点4 3.(1)滴加Na0H溶液，溶液由橙色变为黄色，平衡正向移动：滴加H2S04 溶液，溶液橙色加深，平衡逆向移动 11.D两室中发生反应2S0,(g)+0,(g)雀化剂2S0,(g),若右室的容积 (2)①溶液由蓝色变为黄绿色②在其他条件不变时，升高温度，平衡向： 与左室相等，左室和右室在相同条件下达到的平衡状态相同，含有S0 正反应（吸热）方向移动③溶液恢复蓝色④在其他条件不变时，降低 温度，平衡向逆反应（放热）方向移动 的物质的量相等，右室在此平衡状态时将体积缩小为原来的？，压强 4.升高温度减小压强加入催化剂 增大，平衡向生成S03的方向移动，S02的物质的量减少，则第一次平 [解析]对于反应mA(g)+nB(g) =pC(g）+gD(g）△H<0,m+n>p+ 衡时，S02的物质的量左室更多，A项正确：通人气体未反应前，左室气 9。升高温度，正、逆反应速率都加快，平衡逆向移动，>正；减小压强， 体总物质的量为4mol,右室气体总物质的量为2mol,左室容积为右室 平衡逆向移动，正、逆反应速率都减小，但运>正；加入催化剂，正、逆反 的两倍，温度相同，则左室压强和右室一样大，B项正确；左室从正反应 应速率同等程度加快，但平衡不发生移动。综合以上分析，图中各时间 开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右室从逆反应开始 点改变的条件是2为升高温度；3为减小压强；4为加入催化剂。 建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始压强，左室与右室起始压强相 微考点2 等，则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C项正确；若在容积为 5.D由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应I更易发生，则反应！ 2倍左室容积的容器中起始充入4molS02、2mol02,相同条件下达到 活化能：I<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷转化率为9.0%，可得 平衡时S02的物质的量为左室S02物质的量的2倍，打开活塞相当于 转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的 在容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入2molS02、1mol02 选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%= 2molS02(g)、1 mol Ar,相当于在容积为1.5倍左室容积的容器中起始 0.144mol,根据化学方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol,则 充人4molS02、2mol02、1 mol Ar,相对于2倍左室容积的容器缩小了 0.144mol 体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，S02的物质的量减小，即第二 10L 0-5min时，反应I的平均速率为(CH4)=5min =2.88×103 次平衡时，S02的总物质的量比第一次平衡时左室$02物质的量的 2倍要少，D项错误 mol·L1·min,B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H20(g),反应12.-200(X+Y I平衡正向移动，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料 [解析]根据题意，结合已知信息，可知在同温同压下，以同物质的量 (cH)】 比 投料，平衡后C02转化率提高，C2H。的转化率降低，D 的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效 n(CO2) 可认为5.0x103mol的BL为原料，达到平衡时放出XkJ热量，在此条 错误。 件下继续反应直至完全转化为5.0×103mol的BD会再放出YkJ热国 6.C反应Zn0(s)+H2S(g)一ZnS(s)+H20(g)能自发进行，△H>0,根据 的能量，又因为反应I为放热反应，则该反应的熔变△H=-200(X+Y) △H-T△S<0可知，△S>0,A错误；题给反应的反应前后气体分子数相等，； kJ·molP。 625