2.2 化学平衡（深度学习辅导讲义）化学人教版选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 化学平衡的判断及相关计算1 1. 化学平衡的判断（在一定条件下的可逆反应） 本质：正反应速率=逆反应速率≠0（动态平衡） 宏观：各组分，转化率(α)、百分含量(ω%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)等物理量全部保持不变（≠相等、≠成比例） 2. 两大核心判断依据 1 同一物质：v (正)= v (逆)（大小相等，方向相反）、断键数＝成键数 2 不同物质：一正一逆、速率比＝化学计量数比 解释：对于同一物质而言，该物质的生成速率=消耗速率； 对于不同的物质而言，在化学方程式同一边的不同物质，一种物质的生成速率与另一种物质的消耗速率之比等于化学计量数之比 例如：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)（假设只有A为有色气体） 同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)或在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 只有速率比＝计量数、方向相同的情况下，不能判平衡。 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单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即υ(正)=υ(逆) 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C，则υ(正)=υ(逆) 平衡 ③单位时间内生成n mol B，同时消耗了q mol D，因均指υ(逆) 不一定平衡 ④υ(A): υ(B): υ(C): υ(D)=m:n:p:q，υ(正)不一定等于υ(逆) 不一定平衡 压强 ①恒温恒容时，m+n≠p+q时，总压强一定 平衡 ②恒温恒容时，m+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M̅ ①M̄一定时，只有当m+n≠p+q时 平衡 ②M̄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 可逆反应及反应限度2 1. 可逆反应  定义：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应  特点——“三同一小” ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在 ②一小：任一组分的转化率都小于100%  表示方法：在化学方程式中用“”表示 2. 反应限度 可逆反应达到的一种特殊状态即化学平衡状态，是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。 浓度、温度、压强对化学平衡移动的影响3 1. 勒夏特列原理 如果改变可逆反应的平衡条件（浓度、压强、温度），化学平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。 简单口诀：遇强则弱，只减弱、不抵消。 2.浓度、温度、压强等对化学平衡移动的影响 条件类别 外界改变（操作） 平衡移动方向 本质原理 / 易错提醒 浓度 增大反应物浓度 正向（向右）移动 消耗多加的反应物，弱化浓度升高 减小生成物浓度 正向（向右）移动 补充变少的生成物 减小反应物浓度 逆向（向左）移动 补充变少的反应物 增大生成物浓度 逆向（向左）移动 消耗多加的生成物 增大 / 减小固体或纯液体用量 不移动 易错：固体、纯液体浓度视为常数，增减用量平衡不动 压强 压缩体积，总压强增大 向气体分子数减小的方向移动 前提：只针对有气体、且反应前后气体分子数不等的反应 扩大体积，总压强减小 向气体分子数增多的方向移动 本质：气体分压（浓度）发生变化，分压不变则平衡不动 恒温恒容充入无关气体（He、Ne 等） 不移动 各气体分压不变，平衡不动 恒温恒压充入无关气体 向气体分子数增多的方向移动 体积变大、分压降低，相当于减压 温度 升高温度 向吸热方向移动 吸热反应升温，K变大 降低温度 向放热方向移动 放热反应升温K变小；温度是唯一能改变平衡常数K的条件 催化剂 加入催化剂 不移动 同等加快正、逆反应速率，K不变，只缩短达到平衡的时间 核心结论 恒容加压、压缩体积 浓度瞬间翻倍后仅略微回落 最终浓度仍比原来大（只减弱，不抵消） 给体系升温 平衡向吸热方向进行以降温 最终温度一定高于初始温度（只减弱，不抵消） 3.高频易错总结1. 平衡移动≠速率变大，移动看方向，速率看快慢； ​2. 固体、纯水不影响平衡； ​3. 压强影响本质是气体浓度改变，浓度不变则平衡不动； ​4. 只有温度能改变平衡常数K，浓度、压强改变，K不变。 化学平衡常数的计算4 1． 三段式法计算化学平衡常数 有关化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 如，令A、B 起始物质的量浓度分别为、，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为。 1 反应方程式： 2 起始浓度、转化浓度和平衡浓度的计算 c / (mol·L⁻¹) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) c始(mol·L⁻¹) a b 0 0 c转(mol·L⁻¹) mx nx px qx c平(mol·L⁻¹) a-mx b-nx px qx 3 计算K值 转化率的计算及相关图像分析5 1.常考四种计算关系 （1）反应物转化率：衡量反应物消耗程度的指标。 · 公式： · 注意：分子是“变化量”（即消耗掉的量），分母是“起始量”。 （2）产物的产率：衡量实际生产效率的指标。 · 公式： · 注意：分子是“实际产量”，分母是“理论产量”。 （3）平衡时混合物组分的百分含量：指平衡状态下某组分在混合物中的占比。 · 公式： · 注意：分子和分母均指“平衡时”的状态。 （4）某组分的体积分数：针对气体混合物，指某组分体积（或物质的量）占总体的比例。 · 公式： · 注意：对于气体，体积比等于物质的量之比，两者均可作为计算依据。 2.转化率的定性分析 外界条件对平衡转化率()的影响及分析。 在一恒容密闭容器中通入mol A、mol B发生反应，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入mol B，增大，减小。 (2)再通入mol A、mol B： ①若，增大、增大； ②若，不变、不变； ③若，减小、减小。 3.图像中转化率的变化分析 ①非平衡状态：此时反应未达到限度，转化率受反应速率控制。分析重点在于温度、压强、浓度对反应快慢的影响，以及催化剂对反应速率和选择性的影响。 ②平衡状态：此时反应达到限度，转化率受化学平衡移动控制。分析重点在于温度、压强、浓度对化学平衡移动方向的影响（勒夏特列原理），有时还需考虑温度对催化剂活性的影响。 化学平衡的判断及相关计算1 典例1一定温度下，在体积固定的密闭容器中，可逆反应 C(s)+CO₂(g) ⇌ 2CO(g) 达到平衡状态的标志有（ ） ①化学反应速率 v(CO₂):v(CO)=1:2 ②容器内 c(CO₂):c(CO)=1:2 ③2v正(CO₂)=v逆(CO) ④每生成 1mol CO₂，同时生成 2mol CO ⑤容器内压强不再改变 ⑥容器内温度不再改变 ⑦混合气体颜色不再改变 ⑧混合气体的密度不再改变 A.①③⑤⑥ B.③⑤⑥⑧ C.③④⑤⑧ D.③④⑥⑧ 典例2一定温度下，将8 mol A和4 mol B置于2 L的密闭容器中，发生如下反应 。经20 s后测得C的浓度为3.6 mol/L，下列说法正确的是 A．用物质B表示的反应速率为 B．20 s时物质A的转化率为45% C．平衡后，C的体积分数一定是75% D．当容器中气体密度不再改变时，说明反应达到了平衡状态 变式1某恒温环境下，体积均为1 L的三个密闭容器甲、乙、丙中，加入催化剂后，与加热至发生反应。三个容器中起始投料如表所示。下列说法正确的是 物质 甲 2 1 0 乙 1.5 0.75 0.5 丙 4 2 0 A．三个容器中反应的平衡常数大小不相等 B．达到平衡时，丙容器中的大于乙容器中的的2倍 C．甲容器达到平衡，测得气体压强为反应前的90%，则平衡浓度为 D．乙容器中反应达平衡的时间小于甲容器中反应达平衡的时间 可逆反应及反应限度2 典例1某容器中只发生反应：由下列图像得出的结论不正确的是 A．密闭容器中反应达到平衡，t₁时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件可能是加入催化剂 B．恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的ΔH<0 C．其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时 Y 的转化率：C<A<B D．其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示，则a+b<c 典例2向恒容密闭容器中充入光气（），发生可逆反应： ，平衡时三种气体物质的量随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．物质为 B．、两点气体的平均相对分子质量相等 C．其他条件不变，温度为，平衡时的物质的量可能为 D．时，再向容器中充入，平衡后的体积分数大于 变式1下列有关可逆反应达到平衡状态的判断不正确的是 A．反应，当时一定达到了平衡状态 B．反应，当混合气体的颜色保持不变时一定达到了平衡状态 C．反应，当混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 D．反应在恒温恒压的密闭容器中，当混合气体的密度不变时，一定达到平衡状态 浓度、温度、压强对化学平衡的影响3 典例1将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：，下列情况可以表示该分解反应已经达到化学平衡的有 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中气体的平均摩尔质量不变 ⑤的体积分数保持不变 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 典例2某密闭容器中发生反应，4 min时该反应达到平衡，此时测得的浓度减小。下列说法错误的是 A．该反应中Q和R的速率变化关系如图所示 B．当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡 C．及时移除部分，有利于反应正向进行 D．与足量的反应，生成的物质的量小于0.2 mol 变式1某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．若仅将该容器的容积压缩至原来的，容器中氢原子的数目保持不变 B．增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C．混合气体中，碘元素的质量不变时，不能用来判断该反应达到平衡状态 D．当该反应的浓度商(Q)与平衡常数(K)之间的关系满足时，此时 化学平衡常数的计算4 典例1一定温度下，向2 L恒容密闭容器中加入一定量X和0.2 mol 发生反应：，，10 s末测得的浓度为0.02 mol/L。下列说法正确的是 A．0～10 s内，用X表示的平均反应速率 B．由降到需要5 s C．该反应的平衡常数表达式为 D．达到平衡后升高温度，正、逆反应速率均加快，平衡逆向移动 典例2向某刚性绝热密闭容器（如图所示）中充入一定量的和，发生反应。下列说法错误的是 A．一段时间后，容器内温度升高 B．该反应的平衡常数表达式为 C．反应达平衡时，密闭容器中仅有一种化合物 D．反应达平衡时，密闭容器中氮原子个数减少 变式1某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．若仅将该容器的容积压缩至原来的，容器中氢原子的数目保持不变 B．增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C．混合气体中，碘元素的质量不变时，不能用来判断该反应达到平衡状态 D．当该反应的浓度商(Q)与平衡常数(K)之间的关系满足时，此时 转化率的计算及相关图像分析5 典例1一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为、、时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图。下列有关叙述正确的是 A．最下方曲线表示进料浓度比为 B．a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高 C．d点的平衡常数大于b点 D．若c点坐标为则d点的平衡常数 典例2已知：可逆反应达到化学平衡时，Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下，向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂，在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是 A．温度升高，该反应的化学平衡常数增大 B．甲、乙容器达到化学平衡所用的时间：甲乙 C．甲、乙容器内X的平衡转化率：甲乙 D．达到平衡时，若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y，再次达到化学平衡时，X的转化率降低 变式1恒温条件下将2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应：，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为，同时生成1 mol D，下列叙述不正确的是 A．x=4 B．该反应的平衡常数K=2 C．达到平衡时A的体积分数约为33.3% D．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为 化学平衡的判断及相关计算1 1. 平衡判断：分清 “恒量” 和 “变量”，速率标志一正一逆 核心逻辑：只有随反应进行会发生变化的物理量，不再变化时，才是平衡标志；始终不变的量不能用来判断平衡。速率关系上，一个正反应速率、一个逆反应速率，比例符合计量数，才代表v（正）=v（逆）。 易错：只给同向速率、直接拿浓度比值等于计量数当平衡、忽略固体物质（固体不计入气体总质量、气体物质的量）。 2. 平衡计算：三段式规范是底线，区分 “变化量” 和 “转化量”，固体一般不列浓度 三段式：起始量、变化量、平衡量，变化量严格按计量数之比计算； 固体、纯液体不用计算浓度，体积固定体系才能直接用浓度计算。 易错点：混淆物质的量和浓度（恒压体系体积改变，不能直接用物质的量代替浓度算K）；平衡常数K只和温度有关，压强、浓度改变，K不变；K表达式中不写入固体、纯液体。 3.警惕 “恒温恒容、恒温恒压” 两个容器模型差异，压强改变本质看气体分子数 对于有气体参与的反应：恒温恒容看压强变化；恒温恒压看体积变化。压强改变平衡是否移动，本质是看反应前后气体分子总数是否改变；若反应前后气体分子数相等，加压减压平衡不移动，只是同等倍数改变各物质浓度。 易错：认为压强改变平衡一定移动；恒压下充入惰性气体，容器体积变大，各气体浓度降低，等效于减压；恒容充入惰性气体，各反应物生成物浓度不变，平衡不移动。 可逆反应及反应限度2 1.可逆反应核心：不能进行到底，反应物生成物共存，反应物转化率一定小于100%，体系中反应物、生成物永远共存。 易错：把可逆反应当成完全反应，用全部转化去计算 2.反应限度=化学平衡状态，限度只由温度决定（K只与温度有关） 反应限度是该条件下反应能达到的最大程度，平衡常数K可以衡量限度大小。温度不变，限度不变；改变浓度、压强，平衡可以移动，但限度不一定改变。 易错：认为平衡正向移动，限度（K）一定变大；混淆 “平衡移动方向” 和 “反应限度大小”。 浓度、温度、压强对化学平衡的影响3 化学平衡常数的计算 4 1.化学平衡常数的计算思路 2.平衡常数表达式中各物质浓度均为平衡时物质浓度，不是参与反应的浓度。 3. K只受温度的影响 只有温度改变，K才改变； 浓度、压强、催化剂改变，平衡可以移动，但是K不变； 升温：吸热反应K↑，放热反应K↓；降温相反。 转化率的计算及相关图像分析5 注意： 1. 分子是转化量，不是平衡量； 2. 同一反应，不同反应物转化率不一定相同； 3. 固体、纯液体一般不谈转化率（浓度视为常数）。 拓展：三段式（ICE 法，最常用计算模板） 起始 n n始 n始 0 0 变化 n −ax −bx +cx +dx 平衡 n n始−ax n始−bx cx dx ◆能力强化练 1.一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为、、时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图。下列有关叙述正确的是 A．最下方曲线表示进料浓度比为 B．a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高 C．d点的平衡常数大于b点 D．若c点坐标为则d点的平衡常数 2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．侯氏制碱工艺中，向饱和氨盐水中通入足量，增大压强，可提高碳酸氢钠的产率 B．反应常在高压条件下进行 C．新制氯水中加入适量固体以获得更多的 D．配制硫酸亚铁溶液时，常加入适量铁粉 3.氢能是一种绿色能源。以乙醇和水催化重整可获得。有关反应如下： 反应① ，平衡常数； 反应② ，平衡常数； 反应③ ，平衡常数。 已知：平衡常数与关系为（为常能，为平衡常数，为温度）。与关系如图所示。下列推断不正确的是 A．， B． C． D． 4．在一定条件下，密闭容器中同时发生两个反应：① ΔH1；② ΔH2；反应历程如图所示。 下列说法正确的是 A．增大体系压强，反应①平衡不移动 B．升高体系温度， 增大，有利于 D的生成 C．反应2C(g)→D(g) ΔH=ΔH1+ΔH2 D．加入催化剂II更有利于 D的生成 5.已知：可逆反应达到化学平衡时，Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下，向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂，在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是 A．温度升高，该反应的化学平衡常数增大 B．甲、乙容器达到化学平衡所用的时间：甲乙 C．甲、乙容器内X的平衡转化率：甲乙 D．达到平衡时，若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y，再次达到化学平衡时，X的转化率降低 ◆综合拔高练 1.反应，在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数(NO2%)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是 A．E→A所需时间为x；D→C所需时间为y，则x＜y B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C．A、B、C、D、E各状态中，v(正)＜v(逆)的是状态E D．C点维持温度、体积不变，充入一定量的NO2，再次平衡时NO2的体积分数减小 2.已知反应： 。将一定量的充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的有 ①注射器的移动轨迹是 ②点： ③点与点相比，增大，减小 ④若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则、两点的平衡常数 ⑤若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相同的透光率变化趋势图像 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 3.若 ，则 A． B． C． D． 4.某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．仅增大，有利于增大该反应的平衡常数 B．该反应的平衡常数表达式为 C．该反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 D．恒温恒压条件下，充入少量的，可增大的产量 5．已知某温度下，反应：①  ；②  ；③  。下列说法错误的是 A．对于反应①，每生成0.1 mol，同时消耗0.2 mol B．对于反应  ，则 C．对于反应①、②和③，升高温度，上述反应的反应速率均增大 D．若，则该温度下，、两种化合物分解放出的程度大的为 ◆高考真题练 1．（2026·广西·高考真题）甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是 A．Ⅰ的反应速率大于Ⅱ B．Ⅰ、Ⅱ均可生成 C．依次断开中的键所需能量不同 D．步骤①逆过程的，故步骤①吸热 2．（2026·江西·高考真题）／ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂，其原理是/和/氧化还原循环协同作用，反应路径如图（TS代表过渡态，*代表吸附态）。下列说法正确的是 A．通入HCl会降低催化活性，因为生成了 B．CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV C．TS-2所属的基元反应为决速步骤 D．物种①为 3．（2026·四川·高考真题）将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下，图中“”表示催化剂表面的2个吸附位，“”表示吸附位上的H物种。 下列说法错误的是 A．步骤①生成的是 B．步骤②和④生成的Y是 C．步骤④中 D．1个分子完成催化反应获得了8个电子 4．（2026·河北·高考真题）的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．反应③中的产物是 B．循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C．吗啉和共同起催化作用 D．总反应为 5．（2026·河南·高考真题）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 6．（2026·云南·高考真题）纳米催化剂经光照后产生和空穴()，促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺，其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是 A．该过程涉及光能转化为化学能 B．步骤Ⅱ体现了的氧化性 C．相同条件下产生的空穴越多，生成的越多 D．该过程涉及非极性共价键的断裂和形成 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 化学平衡的判断及相关计算1 1. 化学平衡的判断（在一定条件下的可逆反应） 本质：正反应速率=逆反应速率≠0（动态平衡） 宏观：各组分，转化率(α)、百分含量(ω%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)等物理量全部保持不变（≠相等、≠成比例） 2. 两大核心判断依据 1 同一物质：v (正)= v (逆)（大小相等，方向相反）、断键数＝成键数 2 不同物质：一正一逆、速率比＝化学计量数比 解释：对于同一物质而言，该物质的生成速率=消耗速率； 对于不同的物质而言，在化学方程式同一边的不同物质，一种物质的生成速率与另一种物质的消耗速率之比等于化学计量数之比 例如：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)（假设只有A为有色气体） 同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)或在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 只有速率比＝计量数、方向相同的情况下，不能判平衡。 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单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即υ(正)=υ(逆) 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C，则υ(正)=υ(逆) 平衡 ③单位时间内生成n mol B，同时消耗了q mol D，因均指υ(逆) 不一定平衡 ④υ(A): υ(B): υ(C): υ(D)=m:n:p:q，υ(正)不一定等于υ(逆) 不一定平衡 压强 ①恒温恒容时，m+n≠p+q时，总压强一定 平衡 ②恒温恒容时，m+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M̅ ①M̄一定时，只有当m+n≠p+q时 平衡 ②M̄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 可逆反应及反应限度2 1. 可逆反应  定义：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应  特点——“三同一小” ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在 ②一小：任一组分的转化率都小于100%  表示方法：在化学方程式中用“”表示 2. 反应限度 可逆反应达到的一种特殊状态即化学平衡状态，是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。 浓度、温度、压强对化学平衡移动的影响3 1. 勒夏特列原理 如果改变可逆反应的平衡条件（浓度、压强、温度），化学平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。 简单口诀：遇强则弱，只减弱、不抵消。 2.浓度、温度、压强等对化学平衡移动的影响 条件类别 外界改变（操作） 平衡移动方向 本质原理 / 易错提醒 浓度 增大反应物浓度 正向（向右）移动 消耗多加的反应物，弱化浓度升高 减小生成物浓度 正向（向右）移动 补充变少的生成物 减小反应物浓度 逆向（向左）移动 补充变少的反应物 增大生成物浓度 逆向（向左）移动 消耗多加的生成物 增大 / 减小固体或纯液体用量 不移动 易错：固体、纯液体浓度视为常数，增减用量平衡不动 压强 压缩体积，总压强增大 向气体分子数减小的方向移动 前提：只针对有气体、且反应前后气体分子数不等的反应 扩大体积，总压强减小 向气体分子数增多的方向移动 本质：气体分压（浓度）发生变化，分压不变则平衡不动 恒温恒容充入无关气体（He、Ne 等） 不移动 各气体分压不变，平衡不动 恒温恒压充入无关气体 向气体分子数增多的方向移动 体积变大、分压降低，相当于减压 温度 升高温度 向吸热方向移动 吸热反应升温，K变大 降低温度 向放热方向移动 放热反应升温K变小；温度是唯一能改变平衡常数K的条件 催化剂 加入催化剂 不移动 同等加快正、逆反应速率，K不变，只缩短达到平衡的时间 核心结论 恒容加压、压缩体积 浓度瞬间翻倍后仅略微回落 最终浓度仍比原来大（只减弱，不抵消） 给体系升温 平衡向吸热方向进行以降温 最终温度一定高于初始温度（只减弱，不抵消） 3.高频易错总结1. 平衡移动≠速率变大，移动看方向，速率看快慢； ​2. 固体、纯水不影响平衡； ​3. 压强影响本质是气体浓度改变，浓度不变则平衡不动； ​4. 只有温度能改变平衡常数K，浓度、压强改变，K不变。 化学平衡常数的计算4 1． 三段式法计算化学平衡常数 有关化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 如，令A、B 起始物质的量浓度分别为、，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为。 1 反应方程式： 2 起始浓度、转化浓度和平衡浓度的计算 c / (mol·L⁻¹) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) c始(mol·L⁻¹) a b 0 0 c转(mol·L⁻¹) mx nx px qx c平(mol·L⁻¹) a-mx b-nx px qx 3 计算K值 转化率的计算及相关图像分析5 1.常考四种计算关系 （1）反应物转化率：衡量反应物消耗程度的指标。 · 公式： · 注意：分子是“变化量”（即消耗掉的量），分母是“起始量”。 （2）产物的产率：衡量实际生产效率的指标。 · 公式： · 注意：分子是“实际产量”，分母是“理论产量”。 （3）平衡时混合物组分的百分含量：指平衡状态下某组分在混合物中的占比。 · 公式： · 注意：分子和分母均指“平衡时”的状态。 （4）某组分的体积分数：针对气体混合物，指某组分体积（或物质的量）占总体的比例。 · 公式： · 注意：对于气体，体积比等于物质的量之比，两者均可作为计算依据。 2.转化率的定性分析 外界条件对平衡转化率()的影响及分析。 在一恒容密闭容器中通入mol A、mol B发生反应，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入mol B，增大，减小。 (2)再通入mol A、mol B： ①若，增大、增大； ②若，不变、不变； ③若，减小、减小。 3.图像中转化率的变化分析 ①非平衡状态：此时反应未达到限度，转化率受反应速率控制。分析重点在于温度、压强、浓度对反应快慢的影响，以及催化剂对反应速率和选择性的影响。 ②平衡状态：此时反应达到限度，转化率受化学平衡移动控制。分析重点在于温度、压强、浓度对化学平衡移动方向的影响（勒夏特列原理），有时还需考虑温度对催化剂活性的影响。 化学平衡的判断及相关计算1 典例1一定温度下，在体积固定的密闭容器中，可逆反应 C(s)+CO₂(g) ⇌ 2CO(g) 达到平衡状态的标志有（ ） ①化学反应速率 v(CO₂):v(CO)=1:2 ②容器内 c(CO₂):c(CO)=1:2 ③2v正(CO₂)=v逆(CO) ④每生成 1mol CO₂，同时生成 2mol CO ⑤容器内压强不再改变 ⑥容器内温度不再改变 ⑦混合气体颜色不再改变 ⑧混合气体的密度不再改变 A.①③⑤⑥ B.③⑤⑥⑧ C.③④⑤⑧ D.③④⑥⑧ 【答案】C 【解析】 ① 错：只说 v(CO₂):v(CO)=1:2，没说明是正还是逆，单向速率成比例不代表平衡。 ② 错：浓度比等于系数比，只是某一时刻的组成，不一定平衡。 ③ 对：2v正(CO₂)=v逆(CO)，换算到同一种物质就是正逆速率相等。 ④ 对：生成 CO₂是逆反应方向，生成CO是正反应方向，说明 v正=v逆。 ⑤ 对：反应前后气体分子数变化，定容下压强还在变；压强不变就平衡了。 ⑥ 错：题目说"一定温度"，说明是恒温反应 ⑦ 错：CO₂、CO 都无色，颜色一直不变，没法当判据。 ⑧ 对：有固体碳参与，气体总质量会变；体积固定，密度变了又不变，说明平衡  典例2一定温度下，将8 mol A和4 mol B置于2 L的密闭容器中，发生如下反应 。经20 s后测得C的浓度为3.6 mol/L，下列说法正确的是 A．用物质B表示的反应速率为 B．20 s时物质A的转化率为45% C．平衡后，C的体积分数一定是75% D．当容器中气体密度不再改变时，说明反应达到了平衡状态 【答案】D 【详解】A．B为固体，固体浓度视为常数，不能用单位时间内浓度变化表示反应速率，A错误； B．20 s时生成C的物质的量为，根据反应计量关系，消耗A的物质的量为7.2 mol，A的转化率为，不是45%，B错误； C．题干未说明20 s时反应达到平衡状态，无法确定平衡时C的物质的量，且若20 s为平衡态，C的体积分数为，也不是75%，C错误； D．容器体积固定，气体密度，由于B为固体，反应过程中气体总质量随反应进行不断变化，因此密度为变量，当密度不再改变时，说明反应达到平衡状态，D正确； 故选D。 变式1某恒温环境下，体积均为1 L的三个密闭容器甲、乙、丙中，加入催化剂后，与加热至发生反应。三个容器中起始投料如表所示。下列说法正确的是 物质 甲 2 1 0 乙 1.5 0.75 0.5 丙 4 2 0 A．三个容器中反应的平衡常数大小不相等 B．达到平衡时，丙容器中的大于乙容器中的的2倍 C．甲容器达到平衡，测得气体压强为反应前的90%，则平衡浓度为 D．乙容器中反应达平衡的时间小于甲容器中反应达平衡的时间 【答案】D 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，三个容器处于相同恒温环境，温度一致，平衡常数大小相等，A错误； B．将乙中完全转化为反应物，可知乙等效于起始投入和，与甲为等效平衡，平衡时和甲相等；丙投料为甲的2倍，该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，因此丙中小于甲中的2倍，即小于乙中的2倍，B错误； C．甲起始总物质的量为，恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，平衡时总物质的量为，总物质的量减少，由反应式可知每消耗总物质的量减少，因此消耗为，平衡时浓度为，C错误； D．乙的起始状态相当于甲反应进行一段时间的中间状态，达到平衡时需要生成的的量远小于甲，因此乙容器达平衡的时间小于甲，D正确； 故选D。 可逆反应及反应限度2 典例1某容器中只发生反应：由下列图像得出的结论不正确的是 A．密闭容器中反应达到平衡，t₁时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件可能是加入催化剂 B．恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的ΔH<0 C．其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时 Y 的转化率：C<A<B D．其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示，则a+b<c 【答案】C 【详解】A．加入催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，与图甲变化一致，A正确； B．X转化率的最高点为反应平衡点，平衡后继续升高温度后X转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，，B正确； C．其他条件不变，增大起始时X的物质的量，平衡正向移动，Y的平衡转化率逐渐升高，即平衡时Y的转化率，C错误； D．交叉点为平衡状态，压强增大后，平衡逆向移动，说明逆反应方向气体总分子数更小，故，D正确； 故选C。 典例2向恒容密闭容器中充入光气（），发生可逆反应： ，平衡时三种气体物质的量随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．物质为 B．、两点气体的平均相对分子质量相等 C．其他条件不变，温度为，平衡时的物质的量可能为 D．时，再向容器中充入，平衡后的体积分数大于 【答案】D 【详解】A．该反应，升高温度平衡正向移动，的物质的量随温度升高而减小，故X为，Y为生成物，A错误； B．气体总质量守恒，平均相对分子质量，温度升高平衡正向移动，气体总物质的量增大，减小，b点温度高于a点，更小，二者不相等，B错误； C．时a点，温度更高，平衡正向移动，，不可能为，C错误； D．原平衡中体积分数为，再充入相当于增大压强，平衡逆向移动，体积分数增大，大于，D正确； 故答案选D。 变式1下列有关可逆反应达到平衡状态的判断不正确的是 A．反应，当时一定达到了平衡状态 B．反应，当混合气体的颜色保持不变时一定达到了平衡状态 C．反应，当混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 D．反应在恒温恒压的密闭容器中，当混合气体的密度不变时，一定达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．反应中，正逆反应速率之比等于化学计量数之比时达到平衡，，故等价于，反应达到平衡，A正确； B．反应中只有为有色气体，混合气体颜色不变说明浓度不变，反应达到平衡，B正确； C．反应中，反应物为固体，生成物中和的物质的量之比恒为，故混合气体的平均相对分子质量恒为定值，其不变不能说明反应达到平衡，C错误； D．反应为反应前后气体分子数不等的反应，恒温恒压下容器体积随反应进行而变化，混合气体总质量不变，故密度为变量，密度不变时说明反应达到平衡，D正确； 故选C。 浓度、温度、压强对化学平衡的影响3 典例1将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：，下列情况可以表示该分解反应已经达到化学平衡的有 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中气体的平均摩尔质量不变 ⑤的体积分数保持不变 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】A 【详解】①未指明和是正反应速率还是逆反应速率，若均为正反应速率，任意时刻都满足该计量数比例，无法判断正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，错误； ②该反应为气体分子数增大的反应，恒容恒温条件下总压强与气体总物质的量成正比，总压强为变量，总压强不变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，正确； ③混合气体密度，容器容积恒定，反应物为固体，反应正向进行时气体总质量增大，密度为变量，密度不变说明反应达到平衡，正确； ④反应生成的和物质的量之比始终为，混合气体的平均摩尔质量为定值，其不变无法说明反应达到平衡，错误； ⑤和的物质的量之比始终为，的体积分数恒为，为定值，其不变无法说明反应达到平衡，错误； 符合题意的为②③，故答案选A。 典例2某密闭容器中发生反应，4 min时该反应达到平衡，此时测得的浓度减小。下列说法错误的是 A．该反应中Q和R的速率变化关系如图所示 B．当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡 C．及时移除部分，有利于反应正向进行 D．与足量的反应，生成的物质的量小于0.2 mol 【答案】A 【详解】A．图中纵坐标为浓度，展示的是、的浓度随时间的变化关系，并非速率变化关系，A错误； B．反应前后气体总质量不变，气体总物质的量减小，平均相对分子质量，当不变时说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，B正确； C．及时移除部分，生成物浓度降低，平衡正向移动，有利于反应正向进行，C正确； D．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，0.4 mol若完全反应生成0.2 mol，故实际生成的物质的量小于0.2 mol，D正确； 故选A。 变式1某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．若仅将该容器的容积压缩至原来的，容器中氢原子的数目保持不变 B．增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C．混合气体中，碘元素的质量不变时，不能用来判断该反应达到平衡状态 D．当该反应的浓度商(Q)与平衡常数(K)之间的关系满足时，此时 【答案】B 【详解】A．化学反应前后原子种类、数目不变，压缩容积仅改变物质浓度，不改变原子总数，因此氢原子数目保持不变，说法正确，A不符合题意； B．增大压强仅能增大单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数不变（活化分子百分数仅受温度、催化剂影响），说法错误，B符合题意； C．反应体系为密闭容器，反应中含碘物质均为气体，根据元素质量守恒，混合气体中碘元素质量始终不变，因此该特征不能判断反应达到平衡状态，说法正确，C不符合题意； D．当浓度商时，生成物浓度过大，反应平衡逆向移动，因此，说法正确，D不符合题意； 答案选B。 化学平衡常数的计算4 典例1一定温度下，向2 L恒容密闭容器中加入一定量X和0.2 mol 发生反应：，，10 s末测得的浓度为0.02 mol/L。下列说法正确的是 A．0～10 s内，用X表示的平均反应速率 B．由降到需要5 s C．该反应的平衡常数表达式为 D．达到平衡后升高温度，正、逆反应速率均加快，平衡逆向移动 【答案】D 【详解】A．X为纯固体，不能用其浓度的变化表示化学反应速率。初始未加入，用表示0～10 s内的平均反应速率为，A错误； B．的初始浓度为。由反应可知，0～10 s内的浓度减少量为，故10 s末，这段时间内。选项所述浓度区间位于10 s之后，随着反应继续进行，浓度减小，正反应速率减小；浓度增大，逆反应速率增大，的净消耗速率减小。若该浓度区间能够达到，设所需时间为，则，B错误； C．X为纯固体，不列入化学平衡常数表达式；和的化学计量数分别为2和3，因此该反应的平衡常数表达式应为，其中各浓度均为平衡浓度，C错误； D．升高温度，正、逆反应速率均加快。该反应的，正反应放热，逆反应吸热；升温使平衡向吸热方向移动，即平衡逆向移动，D正确； 故选D。 典例2向某刚性绝热密闭容器（如图所示）中充入一定量的和，发生反应。下列说法错误的是 A．一段时间后，容器内温度升高 B．该反应的平衡常数表达式为 C．反应达平衡时，密闭容器中仅有一种化合物 D．反应达平衡时，密闭容器中氮原子个数减少 【答案】D 【详解】A．该反应为放热反应，容器为刚性绝热密闭体系，反应放出的热量无法向外散失，因此一段时间后容器内温度升高，A正确； B．一定温度下，平衡常数为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值，且纯固体、纯液体不计入表达式，对应反应，平衡常数表达式为，选项表达式书写正确，B正确； C．该反应为可逆反应，达平衡时体系内同时存在、、三种物质，其中、为单质，仅一种化合物，C正确； D．化学反应遵循原子守恒，且容器为密闭体系，反应前后氮原子总个数不会发生改变，D错误； 故选D。 变式1某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．若仅将该容器的容积压缩至原来的，容器中氢原子的数目保持不变 B．增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C．混合气体中，碘元素的质量不变时，不能用来判断该反应达到平衡状态 D．当该反应的浓度商(Q)与平衡常数(K)之间的关系满足时，此时 【答案】B 【详解】A．化学反应前后原子种类、数目不变，压缩容积仅改变物质浓度，不改变原子总数，因此氢原子数目保持不变，说法正确，A不符合题意； B．增大压强仅能增大单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数不变（活化分子百分数仅受温度、催化剂影响），说法错误，B符合题意； C．反应体系为密闭容器，反应中含碘物质均为气体，根据元素质量守恒，混合气体中碘元素质量始终不变，因此该特征不能判断反应达到平衡状态，说法正确，C不符合题意； D．当浓度商时，生成物浓度过大，反应平衡逆向移动，因此，说法正确，D不符合题意； 答案选B。 转化率的计算及相关图像分析5 典例1一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为、、时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图。下列有关叙述正确的是 A．最下方曲线表示进料浓度比为 B．a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高 C．d点的平衡常数大于b点 D．若c点坐标为则d点的平衡常数 【答案】B 【详解】A．相同温度下进料浓度比越大，HCl平衡转化率越低，最下方曲线转化率最低，对应进料比，A错误； B．相同温度下，进料浓度比越大，O2的平衡转化率越高；相同投料比时，升高温度使平衡逆向移动，HCl平衡转化率降低，O2的平衡转化率也降低；a点进料比大，所处温度低，对应的O2平衡转化率最高，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，正反应为放热反应，d点温度高于b点，温度升高平衡常数减小，故d点平衡常数小于b点，C错误； D．c、d温度相同，平衡常数相同，设c点氧气初始浓度为，则初始浓度为，HCl转化率为，则平衡时其浓度为，氧气浓度为，氯气和水的浓度均为，平衡常数，因初始浓度未知，无法得到，D错误； 故选 B。 典例2已知：可逆反应达到化学平衡时，Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下，向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂，在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是 A．温度升高，该反应的化学平衡常数增大 B．甲、乙容器达到化学平衡所用的时间：甲乙 C．甲、乙容器内X的平衡转化率：甲乙 D．达到平衡时，若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y，再次达到化学平衡时，X的转化率降低 【答案】C 【详解】A．相同压强下，温度升高减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小，A错误； B．由图，压强增大增大，则该反应正向气体分子数减小，恒容容器甲中压强随反应进行逐渐降低，恒压容器乙压强始终不变，乙中反应速率更快，达到平衡所用时间甲乙，B错误； C．乙中压强更大，该反应压强增大时平衡正向移动，的平衡转化率更高，即甲乙，C正确； D．再向甲中投入和，投料比与初始投料比相同，相当于增大体系压强，平衡正向移动，的转化率升高，D错误； 故选C。 变式1恒温条件下将2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应：，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为，同时生成1 mol D，下列叙述不正确的是 A．x=4 B．该反应的平衡常数K=2 C．达到平衡时A的体积分数约为33.3% D．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为 【答案】C 【分析】5 s内，反应速率之比等于化学计量数之比，，解得，列三段式，据此解题。 【详解】A．由分析知，A正确； B．平衡时各物质浓度：，，，，平衡常数，B正确； C．平衡时，气体总物质的量为，A的体积分数为，C错误； D．恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，平衡总物质的量为6 mol，起始总物质的量为，故压强比为，D正确； 故选C。 化学平衡的判断及相关计算1 1. 平衡判断：分清 “恒量” 和 “变量”，速率标志一正一逆 核心逻辑：只有随反应进行会发生变化的物理量，不再变化时，才是平衡标志；始终不变的量不能用来判断平衡。速率关系上，一个正反应速率、一个逆反应速率，比例符合计量数，才代表v（正）=v（逆）。 易错：只给同向速率、直接拿浓度比值等于计量数当平衡、忽略固体物质（固体不计入气体总质量、气体物质的量）。 2. 平衡计算：三段式规范是底线，区分 “变化量” 和 “转化量”，固体一般不列浓度 三段式：起始量、变化量、平衡量，变化量严格按计量数之比计算； 固体、纯液体不用计算浓度，体积固定体系才能直接用浓度计算。 易错点：混淆物质的量和浓度（恒压体系体积改变，不能直接用物质的量代替浓度算K）；平衡常数K只和温度有关，压强、浓度改变，K不变；K表达式中不写入固体、纯液体。 3.警惕 “恒温恒容、恒温恒压” 两个容器模型差异，压强改变本质看气体分子数 对于有气体参与的反应：恒温恒容看压强变化；恒温恒压看体积变化。压强改变平衡是否移动，本质是看反应前后气体分子总数是否改变；若反应前后气体分子数相等，加压减压平衡不移动，只是同等倍数改变各物质浓度。 易错：认为压强改变平衡一定移动；恒压下充入惰性气体，容器体积变大，各气体浓度降低，等效于减压；恒容充入惰性气体，各反应物生成物浓度不变，平衡不移动。 可逆反应及反应限度2 1.可逆反应核心：不能进行到底，反应物生成物共存，反应物转化率一定小于100%，体系中反应物、生成物永远共存。 易错：把可逆反应当成完全反应，用全部转化去计算 2.反应限度=化学平衡状态，限度只由温度决定（K只与温度有关） 反应限度是该条件下反应能达到的最大程度，平衡常数K可以衡量限度大小。温度不变，限度不变；改变浓度、压强，平衡可以移动，但限度不一定改变。 易错：认为平衡正向移动，限度（K）一定变大；混淆 “平衡移动方向” 和 “反应限度大小”。 浓度、温度、压强对化学平衡的影响3 化学平衡常数的计算 4 1.化学平衡常数的计算思路 2.平衡常数表达式中各物质浓度均为平衡时物质浓度，不是参与反应的浓度。 3. K只受温度的影响 只有温度改变，K才改变； 浓度、压强、催化剂改变，平衡可以移动，但是K不变； 升温：吸热反应K↑，放热反应K↓；降温相反。 转化率的计算及相关图像分析5 注意： 1. 分子是转化量，不是平衡量； 2. 同一反应，不同反应物转化率不一定相同； 3. 固体、纯液体一般不谈转化率（浓度视为常数）。 拓展：三段式（ICE 法，最常用计算模板） 起始 n n始 n始 0 0 变化 n −ax −bx +cx +dx 平衡 n n始−ax n始−bx cx dx ◆能力强化练 1.一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为、、时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图。下列有关叙述正确的是 A．最下方曲线表示进料浓度比为 B．a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高 C．d点的平衡常数大于b点 D．若c点坐标为则d点的平衡常数 【答案】B 【详解】A．相同温度下进料浓度比越大，HCl平衡转化率越低，最下方曲线转化率最低，对应进料比，A错误； B．相同温度下，进料浓度比越大，O2的平衡转化率越高；相同投料比时，升高温度使平衡逆向移动，HCl平衡转化率降低，O2的平衡转化率也降低；a点进料比大，所处温度低，对应的O2平衡转化率最高，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，正反应为放热反应，d点温度高于b点，温度升高平衡常数减小，故d点平衡常数小于b点，C错误； D．c、d温度相同，平衡常数相同，设c点氧气初始浓度为，则初始浓度为，HCl转化率为，则平衡时其浓度为，氧气浓度为，氯气和水的浓度均为，平衡常数，因初始浓度未知，无法得到，D错误； 故选 B。 2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．侯氏制碱工艺中，向饱和氨盐水中通入足量，增大压强，可提高碳酸氢钠的产率 B．反应常在高压条件下进行 C．新制氯水中加入适量固体以获得更多的 D．配制硫酸亚铁溶液时，常加入适量铁粉 【答案】D 【详解】A．侯氏制碱中，增大压强可提高溶解度，促进生成的反应平衡正向移动，提高产率，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．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，可提高原料利用率，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．氯水中存在平衡，加入消耗，平衡正向移动，浓度增大，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．配制硫酸亚铁溶液时加铁粉，目的是将被氧化生成的还原为，发生的反应为不可逆反应，不存在平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故答案选D。 3.氢能是一种绿色能源。以乙醇和水催化重整可获得。有关反应如下： 反应① ，平衡常数； 反应② ，平衡常数； 反应③ ，平衡常数。 已知：平衡常数与关系为（为常能，为平衡常数，为温度）。与关系如图所示。下列推断不正确的是 A．， B． C． D． 【答案】B 【详解】A．温度升高时反应①、②的平衡常数K均增大，说明两反应均为吸热反应，，，A正确； B．反应①的随温度变化幅度更大，结合可知的绝对值更大，两反应焓变均为正值，故，B错误； C．根据盖斯定律，反应③=反应①+反应②，故，C正确； D．总反应为两个分步反应相加，总反应平衡常数为分步反应平衡常数的乘积，故，D正确； 故选B。 4．在一定条件下，密闭容器中同时发生两个反应：① ΔH1；② ΔH2；反应历程如图所示。 下列说法正确的是 A．增大体系压强，反应①平衡不移动 B．升高体系温度， 增大，有利于 D的生成 C．反应2C(g)→D(g) ΔH=ΔH1+ΔH2 D．加入催化剂II更有利于 D的生成 【答案】D 【详解】A．反应①为气体分子数不变的反应，但增大压强会使气体分子数减小的反应②平衡正向移动，消耗共同反应物、，导致反应①的反应物浓度降低，平衡逆向移动，A错误； B．由能量图可知反应①为吸热反应，反应②为放热反应，升高温度，反应①正向移动，的平衡浓度增大，反应②逆向移动，的平衡浓度减小，故减小，不利于的生成，B错误； C．根据盖斯定律，由反应②减去反应①可得反应，故，C错误； D．催化剂Ⅱ可大幅降低反应②的活化能，选择性提高反应②的速率，更有利于的生成，D正确； 故选D。 5.已知：可逆反应达到化学平衡时，Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下，向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂，在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是 A．温度升高，该反应的化学平衡常数增大 B．甲、乙容器达到化学平衡所用的时间：甲乙 C．甲、乙容器内X的平衡转化率：甲乙 D．达到平衡时，若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y，再次达到化学平衡时，X的转化率降低 【答案】C 【详解】A．相同压强下，温度升高减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小，A错误； B．由图，压强增大增大，则该反应正向气体分子数减小，恒容容器甲中压强随反应进行逐渐降低，恒压容器乙压强始终不变，乙中反应速率更快，达到平衡所用时间甲乙，B错误； C．乙中压强更大，该反应压强增大时平衡正向移动，的平衡转化率更高，即甲乙，C正确； D．再向甲中投入和，投料比与初始投料比相同，相当于增大体系压强，平衡正向移动，的转化率升高，D错误； ◆综合拔高练 1.反应，在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数(NO2%)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是 A．E→A所需时间为x；D→C所需时间为y，则x＜y B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C．A、B、C、D、E各状态中，v(正)＜v(逆)的是状态E D．C点维持温度、体积不变，充入一定量的NO2，再次平衡时NO2的体积分数减小 【答案】D 【详解】A．压强越大反应速率越快，，D→C的反应速率更快，相同变化量下所需时间，A错误； B．为红棕色气体，C点压强更大，加压平衡逆向移动，根据勒夏特列原理C点浓度比A点大，故A浅、C深，B错误； C．A、B、C为平衡点，；E点体积分数低于同压强下平衡值，反应正向进行，；D点体积分数高于同压强下平衡值，反应逆向进行，，C错误； D．恒温恒容充入，生成物浓度增大，平衡逆向移动，等效于加压效果，再次平衡时体积分数减小，D正确； 故选D。 2.已知反应： 。将一定量的充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的有 ①注射器的移动轨迹是 ②点： ③点与点相比，增大，减小 ④若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则、两点的平衡常数 ⑤若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相同的透光率变化趋势图像 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】A 【详解】①b点后透光率骤降，说明浓度瞬间骤升，是压缩注射器（体积减小）的结果，对应活塞从N移动到M；后续透光率上升，是拉伸注射器（体积变大），对应活塞从M移动到P，因此移动轨迹是，正确； ②d点，透光率下降，则增大，平衡逆向移动，，正确； ③c点是在a点的基础上压缩注射器，则增大，增大，错误； ④该反应为放热反应，压缩注射器过程中平衡正向移动放出热量，隔热体系温度会升高；平衡常数仅和温度有关，放热反应温度越高K越小，因此温度更高的c点平衡常数更小，即，错误； ⑤反应是反应前后气体分子数相等的反应，压缩或拉伸注射器时，平衡不发生移动，只有体积改变直接导致有色的浓度突变，无法得到相同的图像，错误； 符合题意的为①②，故答案选A。 3.若 ，则 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】原反应平衡常数，目标反应为原反应的逆反应且计量数扩大为原来的2倍，因此平衡常数，故选 D。 4.某密闭容器中发生反应。下列说法错误的是 A．仅增大，有利于增大该反应的平衡常数 B．该反应的平衡常数表达式为 C．该反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 D．恒温恒压条件下，充入少量的，可增大的产量 【答案】A 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，与反应物浓度无关，仅增大平衡常数不变，A符合题意； B．气相反应的平衡常数为生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值，该反应所有物质均为气体，给出的表达式符合规则，B不符合题意； C．反应物中断裂中的非极性键和中的极性键，生成物中形成中的极性键和中的非极性键，存在极性键和非极性键的断裂和形成，C不符合题意； D．恒温恒压下充入，容器体积增大，等效于体系压强减小，该反应正反应为气体分子数增大的反应，平衡正向移动，的产量增大，D不符合题意； 故答案选A。 5．已知某温度下，反应：①  ；②  ；③  。下列说法错误的是 A．对于反应①，每生成0.1 mol，同时消耗0.2 mol B．对于反应  ，则 C．对于反应①、②和③，升高温度，上述反应的反应速率均增大 D．若，则该温度下，、两种化合物分解放出的程度大的为 【答案】D 【详解】A．反应①中生成物与反应物计量数之比为，每生成0.1 mol会消耗0.2 mol，说法正确，A不符合题意； B．根据盖斯定律，目标反应由得到，反应相加时，平衡常数相乘，系数乘时，平衡常数开平方，因此，说法正确，B不符合题意； C．升高温度会提高活化分子百分数，所有化学反应的反应速率均增大，说法正确，C不符合题意； D．分解放出的反应为反应②的逆反应，平衡常数，分解放出的平衡常数为，已知，则，说明分解放出的程度更大，说法错误，D符合题意； 答案选D ◆高考真题练 1．（2026·广西·高考真题）甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是 A．Ⅰ的反应速率大于Ⅱ B．Ⅰ、Ⅱ均可生成 C．依次断开中的键所需能量不同 D．步骤①逆过程的，故步骤①吸热 【答案】D 【详解】A．多步反应总速率由活化能最大的决速步决定，历程Ⅰ决速步活化能最大值为，历程Ⅱ决速步活化能最大值为，活化能越小反应速率越快，故Ⅰ的反应速率大于Ⅱ，A正确； B．历程Ⅱ生成两个，二者结合可得到；历程Ⅰ存在、等中间体，也可生成，故Ⅰ、Ⅱ均可生成，B正确； C．断开第一个键后，剩余键受电子效应影响键能发生改变，故依次断开中的键所需能量不同，C正确； D．反应焓变，步骤①为放热反应，D错误； 故选D。 2．（2026·江西·高考真题）／ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂，其原理是/和/氧化还原循环协同作用，反应路径如图（TS代表过渡态，*代表吸附态）。下列说法正确的是 A．通入HCl会降低催化活性，因为生成了 B．CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV C．TS-2所属的基元反应为决速步骤 D．物种①为 【答案】D 【详解】A．通入HCl时，会与催化剂中的生成难溶的CuCl，使催化剂活性位点减少，并非生成了，A错误； B．能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值，恒为正值，CN键初始氢化对应TS-1，能垒为，B错误； C．决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应，经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV，TS-1所属基元反应为决速步骤，C错误； D．根据反应前后原子守恒，①是与反应得到的中间体，后续生成，故物种①为，D正确； 故选D。 3．（2026·四川·高考真题）将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下，图中“”表示催化剂表面的2个吸附位，“”表示吸附位上的H物种。 下列说法错误的是 A．步骤①生成的是 B．步骤②和④生成的Y是 C．步骤④中 D．1个分子完成催化反应获得了8个电子 【答案】C 【详解】A．由反应机理和元素守恒得，步骤①中分子在2个吸附位上生成、(即)，A正确； B．步骤②中、恰好生成(即)，同时腾出2个吸附位，步骤④中加入的和吸附位也可生成，再与也生成，B正确； C．步骤③中加入的中的1个夺取中的形成，同时另1个生成，同理步骤④中应该有4个生成，1个与生成，3个与结合生成，即，C错误； D．由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价)，1个分子完成催化反应获得了8个电子，D正确； 故选C。 4．（2026·河北·高考真题）的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．反应③中的产物是 B．循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C．吗啉和共同起催化作用 D．总反应为 【答案】B 【详解】A．反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基，结合原子守恒可知，产物M为，A正确； B．循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂，没有新C-N键的形成，B错误； C．吗啉和均先参与反应、后再生成，反应前后化学性质不变，共同起催化作用，C正确； D．结合整个反应流程，反应物为和，产物为和，总反应化学方程式为：，D正确； 故选B。 5．（2026·河南·高考真题）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 【答案】C 【详解】A．温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知：温度下浓度下降更快，反应速率更快，因此，A错误； B．根据题目给出的，可以将公式变形为：，当反应一半时，，代入得：，B错误； C．N是中间产物：浓度增大时，的生成速率大于消耗速率；浓度达到最大值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确； D．催化剂仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大的反应速率，生成后消耗更快，会使的浓度最大值减小，D错误； 故选C。 6．（2026·云南·高考真题）纳米催化剂经光照后产生和空穴()，促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺，其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是 A．该过程涉及光能转化为化学能 B．步骤Ⅱ体现了的氧化性 C．相同条件下产生的空穴越多，生成的越多 D．该过程涉及非极性共价键的断裂和形成 【答案】D 【详解】A．光催化过程中，光能驱动化学反应发生，化学能储存于产物中，涉及光能→化学能的转化，A项正确； B．步骤Ⅱ中，空穴带正电，使底物失去电子，作为氧化剂，体现氧化性，B项正确； C．空穴是氧化剂，数量越多，氧化能力越强，促进-甲基苯甲胺脱氢反应越彻底，生成的越多，C项正确； D．步骤III过程中断裂C-H极性键，步骤IV过程中形成C-C非极性键和H-H非极性键，无非极性共价键的断裂，D项错误； 故答案为D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $