第39講化學平衡狀態化學平衡的移動1．掌握化學平衡狀態的特征及判定方法。2．理解外界條件對化學平衡的影響規律，能動態分析平衡的移動方向及相關物理量的變化。01考點梳理高效演練考點一可逆反應與化學平衡狀態

1．化學平衡研究的對象——可逆反應正反應逆反應同時小于?2．化學平衡狀態(1)概念：一定條件下的可逆反應，當正反應速率和逆反應速率________時，反應物和生成物的濃度不再改變的狀態。(2)建立過程。相等最大逐漸減小逐漸增大＝保持不變(3)特征。可逆＝濃度或百分含量(2)靜態標志：“變量”不變。在未達到平衡時不斷變化、在達到平衡時不再發生變化的各種物理量(如各物質的質量、物質的量或濃度、百分含量、壓強、密度或顏色等)，如果不再發生變化，即達到平衡狀態。可簡單總結為“正、逆相等，變量不變”。1．在兩個恒容密閉容器中進行下列兩個可逆反應：(甲)C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)；(乙)CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)。現有下列狀態：①混合氣體平均相對分子質量不再改變②恒溫時，氣體壓強不再改變③各氣體組分濃度相等④斷裂氫氧鍵的速率為斷裂氫氫鍵速率的2倍⑤混合氣體的密度不變⑥單位時間內，消耗水蒸氣的質量與生成氫氣的質量比為9∶1⑦同一時間內，水蒸氣消耗的物質的量等于氫氣消耗的物質的量其中能表明(甲)、(乙)容器中反應都達到平衡狀態的是__________。答案：④⑦2．汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)?2CO2(g)＋N2(g)

ΔH＜0。若該反應在絕熱、恒容的密閉容器中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態的是________(填序號)。解析：①達到平衡時，v正應保持不變；②由于該反應是放熱反應，又是絕熱容器，體系溫度升高，K減小，達到平衡時，溫度不變，K不變；③圖中達到平衡時，CO、CO2的物質的量的變化量之比不是1∶1；④w(NO)逐漸減小，達到平衡時保持不變；⑤因正反應放熱，容器絕熱，故反應開始后體系溫度升高，達到平衡狀態時，體系溫度不再發生變化；⑥ΔH是一個定值，不能用于判斷可逆反應是否達到平衡狀態。答案：②④⑤3．一定條件下，對于可逆反應X(g)＋3Y(g)?2Z(g)，已知X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零，單位為mol·L－1)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1。下列判斷正確的是(

)A．c1∶c2＝3∶1B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X、Y的轉化率不相等D．c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L－1√解析：X、Y的平衡濃度之比為1∶3，轉化濃度之比亦為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，X、Y的轉化率相等，A、C不正確；v生成(Y)表示逆反應速率，v生成(Z)表示正反應速率，平衡時v生成(Y)∶v生成(Z)＝3∶2，B不正確；考點二化學平衡的移動

1．化學平衡移動的過程2．化學平衡移動與化學反應速率的關系(1)v正＞v逆：平衡向____________方向移動。(2)v正＝v逆：反應達到平衡狀態。(3)v正<v逆：平衡向____________方向移動。正反應逆反應3．影響化學平衡的因素若其他條件不變，改變下列條件時，化學平衡移動的方向見下表：條件的改變(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向____反應方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向____反應方向移動壓強(對有氣體參與的反應)反應前后氣體分子數改變增大壓強(減小容器的容積)向氣體體積______的方向移動減小壓強(增大容器的容積)向氣體體積______的方向移動反應前后氣體分子數不變改變壓強(改變容器的容積)____移動溫度升高溫度向________反應方向移動降低溫度向________反應方向移動催化劑使用催化劑____移動正逆減小增大不吸熱放熱不(2)恒溫、恒壓條件。5．勒夏特列原理(1)含義：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。(2)注意：①勒夏特列原理的適用對象是可逆過程；②化學平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉的。一、平衡移動的判斷以及相關量的變化分析

1．一定量混合氣體在一容積可變的密閉容器中發生反應：xA(g)＋yB(g)?zC(g)。該反應達到平衡后，測得A氣體的濃度為0.5mol·L－1。(1)若保持容積不變，通入氦氣，則平衡______移動。解析：保持容積不變，通入氦氣，各物質的濃度不發生變化，平衡不移動。答案：不(2)在恒溫下將密閉容器的容積擴大到原來的2倍，再次達到平衡后，測得A的濃度為0.3mol·L－1，則x＋y________z(填“>”“＝”或“<”)，C的體積分數______(填“增大”“不變”或“減小”，下同)，B的轉化率____________。解析：假設容器的容積擴大到原來的2倍時，平衡不移動，則A的濃度為0.25mol·L－1，但平衡時A的濃度為0.3mol·L－1，說明平衡逆向移動，則x＋y>z，C的體積分數減小，B的轉化率減小。答案：＞減小減小2．對于以下三個反應，從反應開始進行至達到平衡后，保持溫度、容積不變，按要求回答下列問題。(1)PCl5(g)?PCl3(g)＋Cl2(g)：再充入PCl5(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，PCl5(g)的轉化率________，PCl5(g)的百分含量________。(2)2HI(g)?I2(g)＋H2(g)：再充入HI(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。(3)2NO2(g)?N2O4(g)：再充入NO2(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，NO2(g)的轉化率________，NO2(g)的百分含量________。答案：(1)正反應減小增大(2)正反應不變不變(3)正反應增大減小[反思歸納]轉化率的變化分析方法反應類型條件的改變反應物轉化率[α(A或B)]的變化反應物多種：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)恒容時增加A的用量α(A)減小，α(B)增大同等倍數地增大A、B的量恒溫恒壓反應物轉化率不變恒溫恒容m＋n＞p＋qα(A)、α(B)均增大m＋n＜p＋qα(A)、α(B)均減小m＋n＝p＋qα(A)、α(B)均不變反應類型條件的改變反應物轉化率[α(A或B)]的變化反應物僅有一種：mA(g)?nB(g)＋pC(g)增加A的用量恒溫恒壓反應物轉化率不變恒溫恒容m＞n＋pα(A)增大m＜n＋pα(A)減小m＝n＋pα(A)不變√解析：甲和乙若都是恒溫恒壓，則二者等效，但乙為絕熱恒壓，又因為該反應的正反應為放熱反應，則體系溫度：甲<乙，溫度升高平衡向逆反應方向移動，c(SO2)：甲<乙，平衡常數K：甲>乙，A、B項錯誤；丙和丁若都是恒溫恒容，則二者等效，但丁為絕熱恒容，則體系溫度：丙<丁，溫度越高，反應速率越大，到達平衡的時間越短，則達平衡時所需時間：丙>丁，C項正確；溫度升高，平衡向逆反應方向移動，體積分數φ(SO3)：丙>丁，D項錯誤。[思維建模](1)構建恒溫恒容平衡思維模式。新平衡狀態可認為是兩個原平衡狀態簡單地疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。

(2)構建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質的量增加的反應為例，見圖示)。新平衡狀態可以認為是兩個原平衡狀態簡單地疊加，壓強不變，平衡不移動。02真題研做高考通關1．(2023·新高考北京卷)下列事實能用平衡移動原理解釋的是(

)A．H2O2溶液中加入少量MnO2固體，促進H2O2分解B．密閉燒瓶內的NO2和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深C．鐵釘放入濃硝酸中，待不再變化后，加熱能產生大量紅棕色氣體D．鋅片與稀硫酸反應過程中，加入少量CuSO4固體，促進H2的產生√2．(2022·新高考海南卷)某溫度下，反應CH2===CH2(g)＋H2O(g)?CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡，下列說法正確的是(

)A．增大壓強，v正>v逆，平衡常數增大B．加入催化劑，平衡時CH3CH2OH(g)的濃度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反應方向移動D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡轉化率增大√解析：A．該反應前后氣體分子數減少，增大壓強平衡向正反應方向移動，v正>v逆，由于溫度不變，故平衡常數不變，A不正確；B．催化劑不影響化學平衡狀態，因此，加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH(g)的濃度，B不正確；C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，反應物濃度增大，平衡向正反應方向移動，C正確；D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，平衡向正反應方向移動，但CH2===CH2(g)的平衡轉化率減小，D不正確。3．(2022·新高考廣東卷)恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)?BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達平衡時，各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是(

)

A．該反應的ΔH<0B．a為n(H2O)隨溫度的變化曲線C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉化率增大√解析：溫度越高，達到平衡時，H2的物質的量越小，說明升高溫度，平衡正向移動，該反應的ΔH＞0，A項錯誤；結合起始組成及化學方程式中各物質的化學計量數，由圖像曲線變化趨勢可知，a上面的曲線為n(H2O)隨溫度的變化曲線，B項錯誤；恒容密閉容器中，向平衡體系中充入惰性氣體，各組分濃度不變，平衡不移動，C項正確；BaSO4為固體，向平衡體系中加入BaSO4，平衡不移動，H2的平衡轉化率不變，D項錯誤。4.(2021·新高考湖南卷改編)已知：A(g)＋2B(g)?3C(g)

ΔH<0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發生反應，t1時達到平衡狀態Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(

)A．容器內壓強不變，表明反應達到平衡B．t2時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分數φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D．平衡常數K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)√解析：該反應是反應前后氣體分子數不變的反應，隨著反應的進行，氣體的總物質的量始終不變，總壓強始終不變，A錯誤；t2時，條件改變瞬間正反應速