1、1第二节 化学平衡状态 化学平衡移动考点(一) 化学平衡状态 【精讲精练快冲关】知能学通1可逆反应2化学平衡状态(1)概念在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)化学平衡的建立反应过程 正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度反应开始 v 正 v 逆 反应物浓度最大，生成物浓度为零反应过程中 v 正 逐渐减小 ，v逆 逐渐 增大反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大平衡状态时 v 正 v 逆 0 各组分的浓度不再随时间的变化而变化(3)化学平衡状态的特点题点练通1.(2019武汉质检)对于可逆反应 2SO2O 2 2SO3
2、 Hv 逆 ：平衡向正反应方向移动。(2)v 正 v 逆 ：反应达到平衡状态，平衡不移动。(3)v 正 0，有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压解析：该反应正向是一个气体体积增大的吸热反应，故高温低压有利于平衡正向移动。答案：A2(2018天津高考)室温下，向圆底烧瓶中加入 1 mol C2H5OH和含 1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C 2H5OHHBr C2H5BrH 2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和 C2H5OH的沸点分别为 38.4 和 78.5 。下列有关叙述错误的是( )A加入 NaOH，可增
3、大乙醇的物质的量6B增大 HBr浓度，有利于生成 C2H5BrC若反应物均增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至 60 ，可缩短反应达到平衡的时间解析：选 D 加入 NaOH，消耗 HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大，A 项正确；增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷，B 项正确；原反应物按物质的量之比 11 加入，又按物质的量之比 11 反应，两者的平衡转化率之比为 11，若将反应物均增大至 2 mol，其平衡转化率之比仍为 11，C 项正确；温度提高至 60 ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断
4、达到平衡的时间，D 项错误。1解答化学平衡移动类题目的一般思路2化学平衡移动的判断平衡移动就是由一个“平衡状态不平衡状态新平衡状态”的过程。3 “惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件：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：3.(双选)(2017江苏高考)温度为 T1时，在三个容积均为 1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO 2(g) 2NO(g)O 2(g)(正反应吸热) 。实验测得： v 正 v(NO2)消耗 k 正c2(NO2)， v 逆 v(NO)消耗 2 v(O2)消耗 k 逆 c2(NO)c(O2)， k 正 、 k 逆 为
5、速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )7物质的起始浓度(molL 1 ) 物质的平衡浓度(molL 1 )容器编号c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 0 0.5 0.35A.达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 45B达平衡时，容器中 比容器中的大c(O2)c(NO2)C达平衡时，容器中 NO的体积分数小于 50%D当温度改变为 T2时，若 k 正 k 逆 ，则 T2T1解析：选 CD 容器中平衡时， c(NO2)0.2 molL 1 ， c(NO)0.4 molL 1 ， c(O2)0.2 molL1 ，容器容积为 1 L，
6、气体总物质的量为(0.20.40.2)mol0.8 mol，容器中投入量为(0.30.50.2)mol1 mol，若容器 中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为 0.8145，根据容器 中的相关数据知该反应的平衡常数 K0.8，容器中 Qc 0.56T1，D 项正确。4.(2019武汉调研)如图所示，隔板固定不动，活塞可自由移动，M、N 两个容器中均发生反应：X(g)2Y(g) xZ(g)，向 M、N 中通入 1 mol X和 2 mol Y的混合气体，初始时 M、N 的容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是( )A若 x3，达到平衡后 X的体积分数关系： (M) (N)B若 x3，达到
7、平衡后 Y的转化率： (M) (N)D x不论何值，平衡时 M、N 中的平均相对分子质量都相等解析：选 B M 容器是恒温恒容条件下建立的平衡状态，N 容器是恒温恒压条件下建立的平衡状态。若 x3，该反应前后气体总分子数不变，N 容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡是等效平衡，故达到平衡后 X的体积分数关系为 (M) (N)，A 错误；若x3，反应前后气体总分子数增加，N 容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立平衡后，扩大容器的容积，减小压强，平衡正向移动，Y 的转化率增大，故达到平衡后 Y的转化率关系为 (M)3或 x0，当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰性气体 增加 CO浓度 减压
8、加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高 COCl2转化率的是( )A BC D做 一 当 十 点拨：气体体积增大的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，COCl 2的转化率增大。解析：选 B 由化学方程式判断，该反应的正反应是气体分子数增多的吸热反应。故升温、减压及恒压通入惰性气体可提高 COCl2的转化率。2对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是( )A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：选 B 合成氨反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆向移动
9、，所以对逆反应速率影响更大，A 项错误；合成氨反应为气体分子数减小的反应，增大压强，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，所以对正反应速率影响更大，B 项正确；减小反应物浓度，正反应速率瞬时减小，逆反应速率瞬时不变，所以对正反应速率9影响更大，C 项错误；加入催化剂，同等程度地影响正、逆反应速率，D 项错误。3随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应 2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N 2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢， 570 K时平衡常数为 11059 。下列说法正确的是( )A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B提高尾气净化效率的常
10、用方法是升高温度C装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有 NO或 COD. ，尾气净化效率更佳570 K时 及 时 抽 走 CO2、 N2， 平 衡 常 数 将 会 增 大做 一 当 十 点拨：及时抽走 CO2、N 2，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，NO 和 CO的转化率增大，尾气净化效率更佳，但温度不变，平衡常数不变。 解析：选 A 提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A 正确，B错误；该反应为可逆反应，排出的气体中仍然含有 NO或 CO，C 错误；570 K时及时抽走CO2、N 2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D 错误。4一定温度下，在 中反应 2H
11、2(g)CO(g) 3个 体 积 均 为 1.0 L的 恒 容 密 闭 容 器CH3OH(g)分别达到平衡。下列说法正确的是( )起始浓度/(molL 1 )容器 温度/KH2 CO CH3OH CH3OH平衡浓度/(molL1 ) 400 0.20 0.10 0 0.08 400 0.40 0.20 0 x 500 0 0 0.10 0.025A.该反应的正反应是吸热反应B x0.16C平衡时，容器中 H2的体积分数比容器的大D400 K时若再向容器中充入 0.10 mol H2、0.10 mol CO和 0.10 mol CH3OH，则平衡将向正反应方向移动 做 一 当 十 点拨：、对比，
12、温度相同，浓度 2倍关系，相当于中加压，平衡正移；、对比，一边倒后浓度相同，温度不同。 解析：选 D 对比、，若温度相同，0.1 molL1 的 CH3OH相当于 0.20 molL1 的 H2和 0.1 molL1 的 CO，为等效平衡，但的温度较高，平衡时 CH3OH较低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故 A错误；对比、，在相同温度下反应，中反应物浓度是中反应物浓度的 2倍，若平衡不移动时 x20.08 molL1 0.16 molL1 ，由方程式 2H2(g)CO(g) CH3OH(g)可知，增大反应物浓度，平衡正向移动，故容器中 CH3OH的平衡浓度大于 0.16 mol
13、L1 ，故 B错误；由 B项分析可知，与相比，平衡正向移动，H 2的转化率增大，容器中 H2的体积分数比容器中的小，故 C错误；由可知平衡常数 K 2 500，若向容器中再0.080.0420.02充入 0.10 mol H2、0.10 mol CO和 0.10 mol CH3OH，则 Qc 76.53x q由图知： T一定时， m nv 逆11B活化能：过程过程C n点时该反应的平衡常数 K50D过程， t2时刻改变的反应条件可能是升高温度解析：选 C m点 CO2的转化率不是最大，反应向正反应方向进行，因此 v 正 v 逆 ，A项正确；过程首先达到平衡状态，说明反应速率快，因此活化能：过程
14、过程，B 项正确； n点时 CO2的转化率是 80%，则根据方程式可知CO 2(g)3H 2(g) H2O(g)CH 3OH(g)起始浓度/(molL 1 ) 0.5 1.4 0 0转化浓度/(molL 1 ) 0.4 1.2 0.4 0.4平衡浓度/(molL 1 ) 0.1 0.2 0.4 0.4所以该反应的平衡常数 K 200，C 项错误；过程， t2时刻 CO2的转化0.40.40.10.23率降低，说明反应向逆反应方向进行，由于正反应放热，因此改变的反应条件可能是升高温度，D 项正确。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下与时间的关系，解题时要注意，一定条件下物质含量不
15、再改变时，即为化学反应达到平衡的时刻，分析方法同类型一。由图知： p一定时， H0 由图知： T一定时， m nx q对点练2已知：4NH 3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H1 025 kJmol1 ，若反应起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )解析：选 C 由于该反应的正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，NO 的含量降低，故 A项正确，C 项错误；该反应的正反应是气体体积增大的反应，压强减小平衡正向移动，NO 的含量增大，故 B项正确；催化剂的使用只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，NO 的含量不变，故 D项正确。1.分析四种图像12由图知： m
16、 nx q， H0 由图知： m nx q， H02.解答这类图像时应注意以下两点(“定一议二”原则)：(1)通过分析相同温度下不同压强时反应物 A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A 的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物 A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A 的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中
17、任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论。对点练3可逆反应 mX(g) nY(g) xZ(g)在不同温度及压强( p1和 p2)条件下反应物 X的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是( )A正反应吸热， m nxC正反应放热， m nx解析：选 D 根据第二个图像，随着温度的升高，X 的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应；从第一个图像看出，在 p1下先达到平衡，可知 p1p2，则增大压强时，X 的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动， m nx。这类图像的纵坐标为反应物或生成物的含量，横坐标为温度或压强，分析方法同类型三。由图知： m nx q， H0 由图知： m
18、 nx q， H0对点练4.如图是温度和压强对反应 XY 2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中 Z的体积分数。下列叙述正确的是( )AX、Y、Z 均为气态B恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据C升高温度时 v 正 增大， v 逆 减小，平衡向右移动D使用催化剂 Z的产率提高解析：选 B 由图可知，在温度不变时增大压强，Z 的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以 X、Y 中至多有一种是气体，A 错误；因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，
19、B 正确；升高温度， v 正 、 v 逆 都增大，C 错误；催化剂对平衡移动无影响，不能提高 Z的产率，D 错误。图像(1)： t1点时，C 的含量的增加量为状态大于状态；条件改变时，平衡不发生移动。所以，条件有两种可能：使用催化剂；增大压强，且满足 m n x q。图像(2)： T1为平衡点； T1点以前， v 正 v 逆 ，没有达到化学平衡状态， T1点以后，随着温度的升高，C 的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应， Hv 逆 ，反应没有达到化学平衡状态； p1点以后，随着压强的增大，C 的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，逆反应为气体分子数减小的反应，即 m
20、nx q。对点练5.在 2 L恒容密闭容器中充入 2 mol X 和 1 mol Y发生反应：2X(g)Y(g) 3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中 X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )A Q点时，Y 的转化率最大14B W点的正反应速率等于 M点的正反应速率C升高温度，平衡常数增大D温度一定，平衡时充入 Z，达到新平衡时 Z的体积分数比原平衡时大解析：选 A 由图可知， Q点 X的体积分数 (X)最小，则最低点 Q为平衡点， Q点后升高温度， (X)增大，平衡逆向移动，Y 的转化率降低，故 Q点时 Y的转化率最大，A 正确； M点的温度高于 W点的温度，故 M点的正反应速率较大，B 错误；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C 错误；该反应前后气体分子数不变，温度一定，平衡时充入 Z，达到新平衡时与原平衡是等效平衡，故达到平衡时 Z的体积分数不变，D 错误。15
