化学平衡专题:化学平衡图像ppt

一、化学平衡状态

考点一 可逆反应与化学平衡状态

1．可逆反应

(1)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。

(2)特点

①二同：a. 相同条件下；b. 正逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示

在方程式中用“ ”表示。

2．化学平衡状态

(1)概念

一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立

(3)平衡特点

深度思考

1．反应2H 2O 电解点燃2H 2↑＋O 2↑是否为可逆反应？

2．向含有2 mol的SO 2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O 2 催化剂加热2SO 3，充分

反应后生成SO 3的物质的量______2 mol(填“”或“＝”，下同) ，SO 2的物质的量______0

mol ，转化率________100%。

3．在密闭容器中进行反应：X 2(g)＋Y 2(g) 2Z(g)，已知X 2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1

mol·L 1、0.3 mol·L －1、0.2 mol·L 1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有－－

可能是

－

－ ( ) A ．Z 为0.3 mol·L 1 C ．X 2为0.2 mol·L 1 －B ．Y 2为0.4 mol·L 1 D ．Z 为0.4 mol·L 1 －

极端假设法确定各物质浓度范围

上述题目3可根据极端假设法判断，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：X 2(g)＋Y 2(g) 2Z(g)

起始浓度(mol〃L 1) 0.1 0.3 －0.2

0.2

0.4 改变浓度(mol·L －1) 0.1 0.1 终态浓度(mol·L 1) － 0 0.2

假设反应逆向进行到底：X 2(g)＋Y 2(g) 2Z(g)

起始浓度(mol·L 1) －

－ 0.1 0.3 0.2 0.2

0 改变浓度(mol·L 1) 终态浓度(mol·L 1) －

平衡体系中各物质的浓度范围为X2 0.1 0.1 0.2 0.4 ∈(0,0.2)，Y 2∈(0.2,0.4)，Z ∈(0,0.4)。

题组二 化学平衡状态标志的判断

3．可逆反应：2NO 2(g) 2NO(g)＋O 2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的

标志的是 ( )

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2

②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO

③用NO 2、NO 、O 2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压

强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A ．①④⑥⑦ B ．②③⑤⑦ C ．①③④⑤ D ．全部

4．下列说法可以证明H 2(g) ＋I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是____________(填序号) 。

①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI ②一个H —H 键断裂的同时有

两个H —I 键断裂 ③百分含量w (HI)＝w(I 2) ④反应速率v (H2) ＝v (I2) ＝12v (HI)

⑤c (HI)∶c (H2) ∶c(I2) ＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化

⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分

子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一

定时，混合气体的密度不再变化

5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) Y(g)＋Z(s)，以下不能说

明该反应达到化学平衡状态的是 ( )

A ．混合气体的密度不再变化 B ．反应容器中Y 的质量分数不变

C ．X 的分解速率与Y 的消耗速率相等 D ．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X

6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，当下列物理量不再

变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是 ( )

A ．混合气体的压强 B ．混合气体的平均相对分子质量

C ．A 的物质的量浓度 D ．气体的总物质的量

7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H 2O(g) CO(g)

＋H 2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是

A ．体系的压强不再发生变化 B ．v 正(CO)＝v 逆(H2O)

C ．成n mol CO的同时生成n mol H2

D ．1 mol H—H 键断裂的同时断裂2 mol H—O 键

8．(2012·山东理综，29改编) 已知N 2O 4(g) 2NO 2(g) ΔH >0，现将1 mol N 2O 4充入一恒

压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

( )

“两审”“两标志”突破化学平衡状态标志的判断

1．“两审”

一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等

体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。

2．“两标志”

(1)本质标志

v 正＝v 逆≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生

成该反应物的速率。

(2)等价标志

①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随

时间而变化。例如，N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)。

②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。

③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。

④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，

2NO 2(g) N 2O 4(g)。

⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

注意 以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：

a ．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不

随时间而变化。如2HI(g) I 2(g)＋H 2(g)。

b ．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。

如2HI(g) I 2(g)＋H 2(g)。

c ．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

考点二 化学平衡的移动

1．概念

可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等) 发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。

2．过程

3．化学平衡移动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，不发生平衡移动。

(3)v 正

4．影响化学平衡的外界因素

(1)影响化学平衡的因素

速率—时间图像定性揭示了v 正、v 逆随时间(含条件改变对速率的影响) 而变化的规律，体现

了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。

1．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B 三种气体。一定条件下发生反

应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t 0～t 1阶段c (B)未画出]。图乙为t 2时刻后改变条件

平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条

件均不同。已知，t 3～t 4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是

( )

A ．若t 1＝15 s，生成物C 在t 0～t 1时间段的反应速率为0.004 mol·L 1·s 1 －－

B ．t 4～t 5阶段改变的条件为降低反应温度

C ．B 的起始物质的量为0.02 mol

D ．t 5～t 6阶段可能是增大压强

(2)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。

5．几种特殊情况

(1)当反应混合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)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响

程度是等同的，故平衡不移动。

(3)“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温、恒容条件

充入惰性气体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

(4)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。 深度思考

1．v 正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？

2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？

②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？

②

3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？

4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小

吗？

题组一 选取措施使化学平衡定向移动

1．COCl 2(g) CO(g)＋Cl 2(g) ΔH >0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通

入惰性气体 ③增加CO 浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl 2

转化率的是

A ．①②④ ( ) B ．①④⑥ C ．②③⑤ D ．③⑤⑥

2．某温度下，在密闭容器中SO 2、O 2、SO 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反

应[2SO2(g)＋O 2

(g) 2SO 3(g)，ΔH

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同) ，平衡________移动。

(2)升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

(4)增大O 2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动

解析化学平衡移动题目的一般思路

题组二 条件改变时化学平衡移动结果的判断

3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有

关叙述正确的是 ( )

①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加

③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低

⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂

A ．②⑤ B ．①② C ．③⑤ D ．④⑥

4．将NO 2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO 2(g) N 2O 4(g)达到平衡后，改变下列一

个条件，其中叙述正确的是 ( )

A ．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应

B ．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅

C ．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D ．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅

5．(2009·四川理综，13) 在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X 、Y ，发生反应

m X(g) n Y(g) ΔH ＝Q kJ·mol 1。反应达到平衡时，Y 的物质的量浓度与温度、气体体积－

的关系如下表所示：

下列说法正确的是 ( ) A ．m >n B ．Q

C ．温度不变，压强增大，Y 的质量分数减少

D ．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡

才有可能移动。

(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，

改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A

的浓度，平衡右移，A 的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A 的浓度

一定比原平衡大。②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应

方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃

3H 2(g) 2NH 3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体分子数

减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPa

(3)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己

建一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易

得到正确答案。

化学平衡移动

1．对已达平衡状态的反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，下列说法正确的是（ ）

A ．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B ．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C ．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

D ．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

2．在一定条件下，可逆反应：N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g) △H

变下列条件后，有关叙述错误的是 （ ）

A ．加催化剂υ(正) 、υ(逆) 都发生变化且变化的倍数相等

B ．加压，υ(正) 、υ(逆) 都增大，且υ(正) 增大倍数大于υ(逆) 增大倍数

C ．降温，υ(正) 、υ(逆) 都减小，且υ(正) 减小倍数小于υ(逆) 减小倍数

D ．在体积不变时加入氩气，υ(正) 、υ(逆) 都增大，且υ(正) 增大倍数大于υ(逆) 增大倍数

3．下列说法正确的是 （ ）

A ．可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等

B ．其他条件不变时，使用催化剂只改变反应速率，而不能改变化学平衡状态

C ．在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动

D ．在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态

4．对于任何一个平衡体系，采取下列措施后，一定会使平衡移动的是 （ ）

A ．加入一种反应物 B ．对平衡体系加压

C ．升高温度 D ．使用催化剂

5．二氧化氮能形成二聚分子：2NO 2(g) N 2O 4(g)，ΔH ＜0。现欲测定二氧化氮的相对

分子质量，应采用的适宜条件为 （ ）

A ．高温低压 B ．低温高压 C ．低温低压 D ．高温高压

6．对平衡CO 2(g)错误！未找到引用源。CO 2(aq) △H= -19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气

体在水中的溶解度，应采用的方法是 （ ）

A ．升温增压 B ．降温减压 C ．升温减压 D ．降温增压

7．2007年10月10日，德国科学家格哈德·埃尔特生日的当天获得了诺贝尔化学奖，以奖

励他在表面化学领域做出开拓性的贡献。合成氨反应在铁催化剂表面进行时效率显著提高，

就是埃尔特的研究成果，下列关于合成氨反应的叙述中正确的是 （ ）

A ．铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动

B ．将氨气从混合气中分离，可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动

C ．升高温度可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动

D ．增大压强可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动

8．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 （ ） ．．．

①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)

向正反应方向移动

②已达平衡的反应N 2(g)+3H2(g)

向移动，N 2的转化率一定升高

③有气体参加的反应达平衡时，若减小体积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动

④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动

A ．①④ B ．①②③ C ．②③④ D ．①②③④

9．现有可逆反应2NO 2(g)

取的措施。

CO(g)+H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定 2NH 3(g)，当增大N 2的浓度时，平衡向正反应方 N 2O 4(g)，△H ＜0，试根据下列图象判断t 2、t 3、t 4时刻采

t 2： ；t 4： 。

10．现有3个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：CO 2(g)＋H 2(g) H 2O(g)＋CO(g)，反应所处的温度相同，但起始浓度不同。其中甲：CO 2 = H2 = a mol；乙：CO 2 = a mol， H 2 = 2a mol；丙：CO 2 =H2 =H2O(g)= a mol。达到平衡时，CO 的物质的量由大到小的顺序 是 （ ）

A ．甲>乙>丙 B ．甲>丙>乙 C ．乙>丙>甲 D ．乙>甲>丙

11．对可逆反应：A(g) + B(s) C(s) + D(g) ΔH>0 ，左下图所示为正逆反应速率（v ）与时间（t ）关系的示意图，如果在t 1时刻改变以下条件：①加入A ；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C ，符合图示的条件改变的是 ( )

A ．②③ B ．①② C ．③④ D ．④⑤

v ．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如

：2SO 2(g) + O 2 (g)

2SO 3(g) △

H

＜0。℃时，在某密闭容器中，将二氧化硫和

1氧气混合，反应过程中SO 2、O 2、SO 3物质的量有如右上图所示的变化。其中10 min到15 min 时，肯定与图像不相符的变化是 （ ）

A ．加了催化剂 B ．增加SO 3的物质的量

C ．升高温度 D ．缩小容器体积

13．在一定温度不同压强（P 1＜P 2）下进行的可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)，生成物Z 在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t ）的关系图正确的是 （ ）

14．对可逆反应N 2(g)+3H2

A B C

D 3(g) △H ＜0，下列图像正确的是 （ ）

二、化学平衡图像

考点1化学平衡图象常见类型考点

解题策略：

解平衡图象要注意识图方法，总的来说有以下12345点：

一看面（即横坐标和纵坐标）；

二看线（即看线的走向、变化的趋势）；

三看点（看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点）（重点理解）；

四看辅（要不要作辅助线，如等温线、等压线）；

五看数 （定量图像中有关数值的多少大小）

1、速率—时间图

此类图象定性地揭示了v 正、v 逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向．

1．对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W，在其他条件不

变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图

象中关于X 、Y 、Z 、W 四种物质的聚集状态为（ ）

A ．Z 、W 均为气体，X 、Y 中有一种是气体 B ．Z 、W 中有一

种是气体，X 、Y 皆非气体

C ．X 、Y 、Z 、W 皆非气体 D ．X 、Y 均为气

体，Z 、W 中有一种为气体

专练1：A(g)+3B(g) 2C(g)+Q（Q>0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大，直达到新平衡的是（ ）

A ．升温 B ．加压 C ．增大c (A) D ．降低c (C) E ．降低c

(A)

2、浓度—时间图

此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内

在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况．

2．图2表示800℃时A 、B 、C 三种气体物质的浓度随时间

的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答：

（1）该反应的反应物是_____（2）反应物的转化率是______；

（3）该反应的化学方程式为______．

3、含量—时间—温度（压强）图

这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征．

方法：先拐先平，数值大。判断△H 与0的关系看看温度，判断计量系数的关系看压强 步骤：找拐点，判大小，想方法

（1）单一图像：即就是图像只反映反应物或生成物的量在不同温度（压强）下的关系 例如．同压、不同温度下的反应：A （g ）＋B （g ）C （g ）；△H 与

A 的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是 （ ）

A ．T 1＞T 2，△H>0 B ．T 1＜T 2，△H>0

C ．T 1＞T 2，△H

3．现有可逆反应A （g ）＋2B （g ）nC （g ）；△H

不同压强时，A 的转化率跟反应时间（t ）的关系如图4，其中结论正确的是

（）

A ．p 1＞p 2，n ＞3 B ．p 1＜p 2，n ＞3 C ．p 1＜p 2，n ＜3 D ．p 1＞p 2，n=3

（2）、混合图像：即就是图像不仅反映反应物或生成物的量在不同温度下的关系，而且反应了在不同的压强下的关系

该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标或走势曲线为温度或压强． 方法：固定变量，分解图像，想方法

例如：反应2X(气) ＋Y(气

) 2Z(气)(正反应为放热

反应) ，在不同温度(T1和T 2) 及压强(P1和P 2) 下，产物

Z

的物质的量[n(z)]与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是

A ．T 1P2

C ．T 1>T2，P 1>P2 D ．T 1>T2，P 1

4．对于反应2A （g ）＋B （g ）

提升训练 2C （g ）；△H

5． 对于可逆反应：A 2（g ）＋3B 2（g

）

的是（ ） 2AB 3（g ） △H

6．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)；△H

下列判断一定错误的是（ ）

A ．图I 研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B ．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C ．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D ．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

7．反应：L （固）＋aG （气）bR （气）达到平衡时，温度和压强对

该反应的影响图所示：图中：压强p 1＞p 2， x 轴表示温度，y 轴表示平衡

混合气中G 的体积分数。据此可判断

A. 上述反应是放热反应 B. 上述反应是吸热反应

Ｃ.a ＞b D. a ＜b

8．在一定温度不同压强（P 1＜P 2）下，可逆反应

2X(g) 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z 在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t ）的关系有以下图示，正确的是 （ ）

专练2：可逆反应a A(g)+b

B(g) p C(g)，反应时间与C%(产物C 的体积分数) 函数关系如图所示。A 图表示压强不同的曲线，B 图表示的是温度不同的曲线，试比较下列大小关系：P 1______P 2，T 1______T 2，ΔH_____0，a +b ______p 。

巩固专题

1．下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学

平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可

推断（ ）

A ．正反应是放热反应 B ．若A 、B 是气体，则D 是液体

或固体

C ．逆反应是放热反应． D ．A 、B 、C 、D 均为气体

2．（ 四川理综·8）在密闭容器中进行如下反应：H 2(g) ＋

I 2(g)2HI(g)，在温度T 1和T 2时，产物的量与反应时间的关

系如下图所示．符合图示的正确判断是 A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0 B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0 C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0 D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0

3．( 高考全国理综卷I·13) 如图是恒温下某化学反应的反应速率随

反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是

．．．．时 间

反应速率反应时间

A ．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等

B ．该反应达到平衡态I 后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II

C ．该反应达到平衡态I 后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II

D ．同一种反应物在平衡态I 和平衡态II 时浓度不相等

5．（四川卷）一定温度下，在2 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（ ）

A. 反应开始到10 s,用Z 表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)

B. 反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L

C.

反应开始到10 s时，Y 的转化率为79.0%

D. 反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g)

6．（ 广东19）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：

N 2(g)+3H2(g)

3(g)，673K ，30MPa 下n(NH3) 和n(H2) 随时间变化的关系如下图

所示。下列叙述正确的是

A ．点a 的正反应速率比点b 的大 B ．点 c 处反应达到平衡

C ．点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2) 不一样

D ．其他条件不变，773K 下反应至t 1时刻，n(H2) 比上图中d 点的值大

三、化学平衡常数

1．概念

在________下，一个可逆反应达到______________时，生成物__________与反应物__________的比值是一个常数，用符号______表示。

2．表达式 对于一般的可逆反应m A(g)＋n B(g)

________________________。

3．意义及应用

(1)K 值越大，正反应进行的程度_____，既平衡向_____移动，反应物的转化率________。 K 值越小，正反应进行的程度________，既平衡向_____移动，反应物的转化率________

(2)借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。 对于可逆反应a A(g)＋b B(g)

物浓度有如下关系：

＜K 反应向正反应方向进行，v 正＞v 逆⎧⎪c C c · D Q ＝ Q ⎨＝K 反应处于化学平衡状态，v 正＝v 逆

c A c · B ⎪⎩＞K 反应向逆反应方向进行，v 正＜v 逆c d 3

2 1 2 p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时，K ＝c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成

(3)利用K 可判断反应的热效应

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。

例1、合成氨反应N 2(g)+3H2(g) 2NH 3(g) ΔH ＜0 具有重要的意义。

（1）该反应的化学平衡常数表达式是K ＝ 。

（2）该反应的化学平衡常数K 与温度T 的关系如下表所示：

其中，K 1 K 2（填“>”、“＝”或“

例2、T ℃时，在1 L容积固定的密闭容器中加入1 mol CO和 2 mol H2发生反应 CO （g ）+2H2（g 3OH （g ），达到平衡时，生成CH 3OH 0.5 mol。

（1） 计算T ℃时，该反应的平衡常数。

（2） 此时再向容器中加入一定量 CH 3OH （g ）（保持温度不变），达到新平衡时c (H2) ＝2

mol·L -1，则向容器中加入的CH 3OH 的物质的量是多少？

1．N 2O 5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：

2N 2O 5（g ）

2（g ）+ O2（g ） △H >0

T 1温度下的部分实验数据为：

下列说法不正确的是

A ．500s 内N 2O 5分解速率为2.96×10—3 mol/(L· s)

B ．T 1温度下的平衡常数为K 1 =125，1000s 时转化率为50%

C ．其他条件不变时，T 2温度下反应到1000s 时测得N 2O 5（g ）浓度为2.98 mol/L，则T 1

D ．T 1温度下的平衡常数为K 1 ，T 3温度下的平衡常数为K 3，若K 1> K3，则T 1 >T3

训练 化学平衡常数

一、化学平衡常数的含义

1．关于化学平衡常数的叙述正确的是 ( )

A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数

B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变

C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数

D ．浓度商Q c

2．化学平衡常数可以用K 来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( )

A ．K 越大，反应物的转化率越小 B ．K 与反应物的浓度有关

C ．K 与生成物的浓度有关 D ．K 与温度有关

3．某温度下，可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)的平衡常数为K ，下列对K 的说法正确的是

A ．K 值越大，表明该反应越有利于C 的生成，反应物的转化率越大

B ．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K 增大

C ．温度越高，K 一定越大 D ．如果m ＋n ＝p ，则K ＝1

4．当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化，并建立了N 2O 4

(g) 2NO 2(g)平衡后，保持温度不

c 2(NO) 变，再通入若干N 2O 4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其c (N2O 4)

值 ( )

二、化学平衡常数的计算

5．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO 2＋

O 22SO 3，测得平衡时SO 3的浓度为0.5 mol·L 1。则此条件下的平衡常数K 为( ) －

A ．4 B ．0.25 C ．0.4 D ．0.2

116．在一定温度下，反应H 2(g)X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g)22

通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于

A ．5%

A ．变大 B ．17% C ．25% D ．33% D ．无法确定 ( ) B ．不变 C ．变小

三、化学平衡常数的综合应用

7．在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I (aq)

衡常数K 如表所示：

A ．反应I 2(aq)＋I (aq)

－－

I 3(aq)。测得不同温度下该反应的平－

( ) －I 3(aq)的ΔH >0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I3) 减小

－－c (I2)·c (I) C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c (I3)

12. 已知尿酸是一种有机酸(以HUr 表示) ，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形

成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下：

HUr Ur ＋H －＋ ① Ur (aq)＋Na (aq) －＋NaUr(s) ②

(1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是__________(填“放热”或“吸热”) 反

应。简述你得出该结论的理由：___________________________________________

(2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”) 。

(3)写出反应②的平衡常数表达式K ＝________________________________________。

13．工业合成氨N 2(g)＋3H 2

(g)

问题：

(1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B 点升高还是降

低________，理由是__________________________________

(2)该反应平衡常数表达式为K ＝____________，当浓度商

Q c ______K (填“”或“＝”) 时，反应向右进行。

(3)450 ℃时该反应的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“”或“＝”) 。

(4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H 2的转化率，可以采取的合理措施有________(填字母代号) 。

a ．高温高压 b ．加入催化剂 c ．增加N 2的浓度 d ．增加H 2的浓度 e ．分离出NH 3

14．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO 2，并加入足量铁粉，

发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，测得CO2和CO 浓 2NH 3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列

度随时间的变化如图所示：

(1)0～8 min，v (CO)＝__________mol·L 1·min 1。 －－

(2)下列措施中，能够改变平衡时c (CO)/c (CO2) 的比值的是________(填序号) 。

A ．温度 B ．铁粉的量(足量) C ．压强 D ．CO 的量

(3)已知：反应Fe(s)＋CO 2

(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K 1；反应Fe(s)＋H 2

O(g)

FeO(s)＋H 2(g)的平衡常数为K 2。不同温度时K 1、K 2的值如下表：

根据表中数据，计算反应22

2的K 。

①温度为973 K时：K ＝____________________________________________________； ②温度为1 173 K时：K ＝________________________________________________； ③反应CO 2(g)＋H 2(g) CO(g)＋H 2O(g)是______反应(填“吸热”或“放热”) 。

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：化学反应速率和化学平衡 （2013大纲卷）

7、反应X(g)＋Y(g)2Z(g)；△H ＜0，达到平衡时，下列说法正确的是

A. 减小容器体积，平衡向右移动 B. 加入催化剂，Z 的产率增大

C. 增大c(X)，X 的转化率增大 D. 降低温度，Y 的转化率增大

D. 若温度恒定，容器I 、II 等效，容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率之和等于

[2013高考∙重庆卷∙7]将E 和F 加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：

忽略固体体积，平衡时G 的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：

。

① b ＜f ② 915℃、2.0MPa 时E 的转化率为60% ③ 该反应的△S ＞0 ④ K(1000℃) ＞K(810℃)

上述①~④中正确的有A ．4个 B ．3个 C ．2个 D ．1个

（2013四川卷）6. 在一定温度下，将气体X 和气体Y 各0.16 mol充入10 L 恒容密闭容器中，发生反应X （g ）+ Y（g ）测定的数据如下表（ ） 2Z （g ） △H

A. 反应前2min 的平均速率v(Z)=2.0×10-5 mol/（L ·min ） B ．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆) ＞v(正) C ．该温度下此反应的平衡常数K=1.44

D ．其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X 的体积分数增大 （2013上海卷）20. 某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)

B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器

体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是 A. 产物B 的状态只能为固态或液态

B. 平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1

C. 保持体积不变，向平衡体系中加入B ，平衡可能向逆反应方向移动 D. 若开始时向容器中加入1molB 和1molC ，达到平衡时放出热量Q （2013北京卷）11. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是

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（2013全国新课标卷2）28. （14分）

在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应： A(g)

B(g)＋C(g) △H=+85.1kJ·mol －1

反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

回答下列问题:

(1)欲提高A 的平衡转化率，应采取的措施为 。 (2)由总压强P 和起始压强P0计算反应物A 的转化率α(A)的表达式为 。 平衡时A 的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。 (3)①由总压强p 和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n 总和反应物A 的物质的量n （A ），

n 总= mol ，n （A ）= mol 。

②下表为反应物A 浓度与反应时间的数据，计算a= 。 （2013全国新课标卷1）28. 二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO 、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：

①CO(g）+ 2H2(g)＝CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ·mol-1 ②CO2(g)+ 3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0 kJ·mol-1 水煤气变换反应：

③CO(g) + H2O (g)＝CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反应：

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④2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5 kJ·mol-1

⑪Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示） 。 ⑫分析二甲醚合成反应④对于CO 转化率的影响 。

⑬由H2和CO 直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。 ⑭有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O 和Al2O3），压强为5.0MPa 的条件下由H2和CO 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO 转化率随温度升高而降低的原因是____________。

。

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