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第 2 课时
影响化学平衡的因素
一、外界条件对化学平衡的影响
1.浓度
增大
减小
正反应
(1)在其他条件不变的情况下，________反应物的浓度或
________生成物的浓度，正反应速率加快或逆反应速率减小，
平衡向________方向移动；______生成物的浓度或________
反应物的浓度，逆反应速率加快或正反应速率减小，平衡向
________方向移动。
增大
减小
逆反应
(2)工业生产上适当增大廉价反应物的浓度，使化学平衡向
正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产
成本。
2.压强
缩小
不移动
(1)对于反应前后气体体积不相等的反应：增大压强，平衡
向气体体积______的方向移动；减小压强，平衡向气体体积
______的方向移动。
(2)对于反应前后气体体积不变的反应：改变压强，化学平
衡________。
增大
3.温度
放热
等同的
不影响
在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向______反应
的方向移动；降低温度，平衡向______反应的方向移动。
4.催化剂
由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度
是__________，所以使用催化剂__________化学平衡的移动，
但使用催化剂可改变可逆反应达到平衡的时间。
吸热
二、勒夏特列原理(平衡移动原理)
1.概念：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温
度等)，平衡就向能够__________这种改变的方向移动。
2.实质：外界条件改变时，正、逆反应速率变化的程度
__________，从而导致正、逆反应速率__________，破坏了原
平衡状态。
减弱
不相同
不再相等
外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平
衡的影响
浓
度 增大反应物的浓度 固体物
质除外 v正、v逆均增大，且 v正＞v逆 向正反应
方向移动
减小生成物的浓度 v正、v逆均减小，且 v正＞v逆
减小反应物的浓度 v正、v逆均减小，且 v正＜v逆 向逆反应
方向移动
增大生成物的浓度 v正、v逆均增大，且 v正＜v逆
外界条件对反应速率和化学平衡的影响比较
1.外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响如下表：
外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平
衡的影响
压
强 增压引起浓度
改变 固体和液体、
恒容时充入
不反应气体
情况除外 v正、v逆均增大，只是增大的
倍数不同 向气体体
积减小的
方向移动
减压引起浓度
改变 v正、v逆均减小，只是减小的
倍数不同 向气体体
积增大的
方向移动
续表
外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡
的影响
温
度 升温 注意催化剂
的活性温度 v正、v逆均增大，只是增大
的倍数不同 向吸热反应
方向移动
降温 v正、v逆均减小，只是减小
的倍数不同 向放热反应
方向移动
催
化
剂 使用 未指明一般
为正催化剂 同等程度地改变反应速率 不移动
续表
上表对相关知识进行了对比分析，但在解题时还须灵活应
用。如观察上表，还可以得出以下规律：①改变一个影响因素，
v正、v逆的变化不可能是一个增大，另一个减小的，二者的变
化趋势是相同的，只是变化大小不一样(催化剂情况除外)；
②平衡向正反应方向移动并非 v正增大，v逆减小。
2.在考虑外界因素对化学平衡的影响要注意以下方面：
(1)浓度。
增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不
移动。
(2)压强。
①对于无气体参加和生成的可逆反应，改变压强时化学平
衡不移动。
②在容积不变的密闭容器中，气体反应已达平衡，若向该
容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，
原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。
③在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，这
时尽管总压强不变，但各气态物质的浓度发生了变化，故应考
虑化学平衡发生移动的问题。
(3)温度。
①任意的化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所
以任意可逆反应的化学平衡状态，都能受温度的影响而发生移
动。
②在可逆反应里，反应为放(或吸)热反应，相反过程的一
个反应必为吸(或放)热反应。
(4)催化剂：同等程度改变反应速率，化学平衡不移动。
勒夏特列原理的理解与应用
1.对勒夏特列原理的简单理解
(1)化学平衡的移动总是与“人为因素的改变”(外界条件
的变化)相反。比如人为增加某一反应物的浓度，则化学平衡
的移动就要减小该反应物的浓度，平衡就向正方向移动；人为
升高反应体系的温度，则化学平衡的移动就要降低反应体系的
温度，平衡就向吸热方向移动。总结为“天与人斗”。
(2)化学平衡的移动只能减弱但不能消除“人为因素的改
变”(外界条件的变化)。比如人为增加某一反应物的浓度，平
衡就向正方向移动，但最终达到新平衡时，该反应物的浓度还
是比原平衡的要大；人为升高反应体系的温度，达到新平衡时，
反应体系的温度比原平衡的要高。总结为“人定胜天”。
(3)勒夏特列原理，不适用于未达到平衡的体系。
2.应用勒夏特列原理的注意事项
(1)是否真的改变了影响化学平衡的条件。
①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时，并未
改变影响化学平衡的条件。
②即使是有气体存在的化学平衡体系，在定容、定温下充
入惰性气体，也未改变影响化学平衡的条件。
(2)对于反应前后气体体积不变的反应，改变压强、容器体
积，化学平衡也不移动。
(3)平衡移动原理中的“减弱”不等于消除。
(4)应用范围：①勒夏特列原理只运用于判断“改变一个条
件”时平衡的移动方向。②平衡移动原理对所有的动态平衡都
适用，在以后学习电离平衡、水解平衡时，要注意应用平衡移
动原理。
外界因素对化学平衡的影响考查
A.①②④
B.①④⑥
C.②③⑤
D.③⑤⑥
名师点拨：该反应中气体体积缩小，正向吸热，所以①④⑥
正确。
B
时，对反应产生的影响是(
)。
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
C
体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是(
)。
A.正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方
向移动
B.正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向
移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动
C
压强/Pa
4×105
6×105
10×105
20×105
D 的浓度
/mol·L－1 0.085 0.126 0.200 0.440
化学平衡移动原理的考查
(1)压强从 4×105 Pa 增加到 6×105 Pa 时，平衡向_______
(填“正”或“逆”)方向移动，理由是__________________
________________。
(2)压强从 10×105 Pa 增加到 20×105 Pa 时，平衡向____(填
“正”或“逆”)方向移动，此时平衡向该方向移动的两个必
要 条 件 是 ： ①______________________________________ ；
②______________________________。
答案：(1)逆 D 浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
(2)正
①从 10×105 Pa 增加到 20×105 Pa 时 E 从气态变
成了液态甚至固态 ②a>d
)。
达到平衡了，下列情况中，能使平衡发生移动的是(
A.减少部分 NH4HS 固体
B.压强、温度不变充入少量 Ar
C.容积、温度一定充入 He
D.容积、温度一定充入 SO2
解析：A 中改变 NH4HS 的量，由于固体浓度为一常数，
改变固体的量对平衡无影响；B 中充入少量 Ar 气，保持压强
不变必须增大容器的容积，即降低了 NH3 与 H2S 的浓度，平
衡向增大 NH3 与 H2S 浓度的方向移动即右移；C 中容积，温
度一定，充入 He 气，虽然体系总压强增大，但 NH3 与 H2S 的
浓度并未改变，所以平衡并不移动；D 中 SO2 由于发生了反应
SO2＋H2S
3S＋2H2O，降低了 H2S 浓度，所以平衡要向生
成 H2S 方向移动，即正反应方向。
答案：BD
反应放热)在某一温度下达到了平衡，下列有关说法正确的是
(
)。
C
A.升高温度，Z 的体积分数增大
B.保持温度不变，加入大量 X 可使 Y 完全反应
C.保持温度不变，加入适量 N2(不参与反应)平衡不移动
D.将平衡时的 Y 减少一半，则体系中剩余的 Y 和减少的
Y 一样多
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第二节 影响化学反应速率的因素
第 1 课时
浓度、压强对反应速率的影响
一、有效碰撞理论(绪言部分)
1.有效碰撞是能够发生______________的分子碰撞。有效
碰撞必须具备的两个条件：一是发生碰撞的分子必须具备一定
的能量，即为活化分子；二是碰撞时必须有合适的取向。
化学反应
2.活化分子和活化能
(1)活化分子。
有效碰撞
①概念：能够发生________________的分子。
②活化分子发生化学反应的原因：活化分子之间之所以能
够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时，能够克
服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的“结合
力”，从而使反应物分子破坏，重新组合成生成物分子，发生
化学反应。
(2)活化能。
活化分子的平均能量与普通分子的平均能量之差称为活
化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。即普通
分子成为活化分子的难易程度，但是却对这个化学反应前后的
能量变化并不产生任何影响。
(3)活化能与化学反应速率。
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活
化分子的百分数越大，单位体积内的活化分子数__________，
单位时间内有效碰撞的次数__________ ，化学反应速率就
__________。
越多
越多
越快
3.有效碰撞理论的应用
利用有效碰撞理论可以解释外界条件对化学反应速率的
影响，即浓度、温度、压强、催化剂等对化学反应速率的影响。
外界条件的改变会影响到单位体积内活化分子数，进而影响有
效碰撞次数，从而使反应速率发生改变。
二、影响化学反应速率的因素
结构和性质
1.内因(主要因素)
由参加反应的物质的__________________决定。
(1)反应类型不同，原理不同，反应速率不同。如离子反应
通常比有机反应要快得多。
(2)反应类型相同时，不同反应物会因结构的差异造成反应
速率不同。如 Na 和 Al 在空气中都会被氧化，但速率不同。
2.外因(次要因素)
压强
温度
催化剂
对于同一反应，外界条件不同，反应速率也不同，其中重
要 的 外 界 条 件 为 __________ 、 __________ 、 __________ 、
__________等，还有其他因素，如固体颗粒物的大小等。
三、浓度、压强对反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
增大
减小
(1)影响：其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率
__________；减小反应物浓度，反应速率__________。
浓度
(2)原因：其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内
________________增多，________________几率增多，化学反
应速率__________。反之减小反应物的浓度，化学反应速率
__________。
(3)应用：①氯碱工业上电解饱和食盐水，以加快反应速率；
②制 Fe(OH)2 时，通过降低 NaOH 溶液的含氧量(给溶液加热)
来降低 Fe(OH)2 被氧化的速率。
活化分子数
有效碰撞
增大
减小
2.压强对化学反应速率的影响
(1)影响：对于气体反应，增大压强(减小容器容积)，反应
速率_______；减小压强(增大容器容积)，反应速率________。
增大
减小
(2)原因：对于气体反应，增大压强，相当于增大______
__________________，反应速率__________；反之减小压强，
反应速率__________。
反应物的浓度
加快
减慢
有效碰撞理论的理解
1.反应物分子发生碰撞时并不都能发生化学反应，有的碰
撞能发生化学反应，有的不能。
2.化学反应的过程，即反应物分子中的原子重新组合成生
成物分子的过程，即反应物分子中化学键断裂，生成物分子中
化学键形成的过程。
3.活化分子必须具备一定的能量，故能量不足的分子应吸
收一定的能量后才能变成活化分子。
4.在其他条件不变时，同一反应，活化分子在反应物分子
中所占的百分数是一定的。所以，单位体积内活化分子的数目
与单位体积内反应物分子的总数成正比，即和反应物浓度成正
比。
浓度、压强对化学反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
(1)理论解释。
在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物
分子中所占的百分数是一定的。增大反应物的浓度→单位体积
内活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
因此，增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
(2)注意事项。
①对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的
量改变时不影响化学反应速率。固体物质的反应速率与接触面
积有关，固体颗粒越细，表面积越大，反应速率越快，故块状
固体可以通过研细来增大表面积，从而加快反应速率。
②浓度对反应速率的影响主要取决于反应物的浓度，与产
物的浓度关系不大。若为可逆反应，增大反应物浓度，正反应
速率增大，在瞬间内，生成物浓度可认为不变，逆反应速率不
变。
2.压强对化学反应速率的影响
(1)理论解释：对于气体反应，在其他条件不变时，增大压
强，就是增大了浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞
次数增多→化学反应速率增大。因此增大压强，可以增大化学
反应速率。
(2)注意事项。
①若参加反应的物质为固体或液体(溶液)，由于压强的变
化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。
②对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正、逆反应速
率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小。
(3)对于气体反应体系，压强对反应速率的影响可转化为浓
度对反应速率的影响。
浓度对化学反应速率的影响
【例 1】(2010 年广东潮州模拟)某探究小组利用丙酮的溴
代反应(CH3COCH3＋Br2→CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物
浓度与反应速率的关系。反应速率 v(Br2)通过测定溴的颜色消
失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验
序号
初始浓度 c/mol·L－1 溴颜色消失
所需时间 t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 290
② 1.60 0.20 0.001 0 145
③ 0.80 0.40 0.001 0 145
④ 0.80 0.20 0.002 0 580
A. 增大 c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B.实验②和③的 v(Br2)相等
C. 增大 c(HCl)，v(Br2)增大
D.增大 c(Br2)，v(Br2)增大
解析：比较①和④的数据，易知 c(Br2)增大 1 倍，溴颜色
消失的时间也增加 1 倍，故 v(Br2)无变化，D 错误。
答案：D
1.在室温下，同种规格的铝片分别与下列物质混合，化学
反应速率最大的是(
)。
C
A.0.1 mol/L 的盐酸 15 mL
B.0.2 mol/L 的盐酸 12 mL
C.0.15 mol/L 的硫酸溶液 8 mL
D.18 mol/L 的浓硫酸 15 mL
压强对化学反应速率的影响
2NO 在密闭容器中进
)。
【例 2】(双选)对于反应 N2＋O2
行，下列条件中能加快反应速率的是(
A.缩小体积使压强增大
B.体积不变充入 N2 使压强增大
C.体积不变充入 He 使压强增大
D.压强不变充入 N2 使体积增大
名师点拨：C 项体积不变，充入 He，总压虽增大，但体
系中各物质的浓度均没有改变，故反应速率不变；D 项压强不
变，充入 N2，导致体积增大，各物质的浓度除 N2 不变外，其
余减小，故反应速率减慢。
答案：AB
A.增加 C 的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变，充入 N2 使体系压强增大
D.保持压强不变，充入 N2 使容器体积增大
解析：A 选项中 C 为固态反应物，增加固体的量对反应速
率无影响；B 选项将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速
率加快；C 选项容器的容积未变，参加反应的各种气体浓度未
变，故反应速率不变；D 选项中保持恒压，充入 N2，容器体
积增大，各物质浓度减小，反应速率减小。
答案：AC
3.( 双选) 一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物
质，它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳，对此反应，下列
叙述正确的是(
)。
BD
A.降低压强能加快反应速率
B.增大压强能加快反应速率
C.降低反应物的浓度能加快反应速率
D.增大反应物的浓度能加快反应速率
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第四节 化学反应进行的方向
一、自发过程、自发反应与非自发反应
1.自发过程
(1)含义。
外力
自动进行
在一定条件下，不用借助于_______就可以_____________
的过程。
(2)特点。
高能
无序
①体系趋于从__________状态转变为__________状态(体
系对外部__________或者__________热量)。
②在密闭条件下，体系有从______________自发转变为
__________的倾向。
低能
做功
释放
有序
2.自发反应
自发
在给定的一组条件下，一个反应可以__________地进行到
显著的程度。
3.非自发反应：不能自发地进行，必须借助于某种外力才
能进行的反应。如甲烷与氧气混合遇火燃烧是自发反应，其逆
向是非自发反应。
4.三者区别
(1)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流
动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可
将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。
(2)非自发过程要想发生，则必须对它做功。如利用水泵可
将水从低处引向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据
焓变
用__________来判断反应进行的方向。
2.熵判据
(1)熵。
无序
在密闭条件下，体系有从________自发地转变为________
的倾向，因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以
采取更多的存在方式，科学家用熵来量度(符号 S)这种混乱(或
无序)的程度。
有序
(2)熵判据。
增大
熵增原理
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵
__________，这个原理叫做__________。在用来判断过程的方
向时，就称为熵判据。
(3)熵值大小的判断。
①反应熵变ΔS＝生成物总熵－反应物总熵；
②对同一种物质：S气态>S液态>S固态；
③与物质的量成正比。
3.复合判据
焓判据
熵判据
大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方
向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。由
__________和__________组合成的复合判据将更适合于所有
的过程。
定义 放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向
自发
反应
与焓
变的
关系 多数放热反应能
在常温、常压下
自发进行(ΔH<0)
化学反应进行方向的判据
1.焓判据
定义 放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向
自发
反应
与焓
变的
关系 有些放热反应在
常温常压下不能
自发进行
很多吸热反应也
能在常温、常压
下自发进行(ΔH>
0)
续表
定义 放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向
结论 多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸
热反应能自发进行，因此反应焓变是与反应进行的方
向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的
唯一因素
续表
自发
反应
与熵
变的
关系 许多熵增的反应在常温、
常压下可以自发进行。
有些熵增的反应在常温、
常压下不能自发进行
常温常压下熵减的反应
也可以自发进行
结论 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反
应能否自发进行的唯一因素
2.熵判据
3.焓判据和熵判据的应用
(1)焓变与熵变共同判断一个化学反应在一定条件下能否
自发进行。
(2)ΔH 与ΔS 过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能
确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
(3)在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系
的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反
的结果。
自发反应与非自发反应的理解
【例 1】下列关于反应的说法正确的是(
)。
A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
名师点拨：放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有
些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，也可能减小，也
可能不变；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实
现还要看具体的条件。
答案：C
D
A.吸热反应
B.放热反应
C.熵增加的反应
D.熵减少且吸热的反应
2.下列关于判断过程的方向的说法正确的是(
)。
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.高温高压下使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C.由焓判据和熵判据组合而成的复合判据适合所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
解析：自发进行只能用来判断过程的方向，不能判断反应
的热效应，A 项错误；高温高压的条件下，低能量的石墨转化
为高能量的金刚石，是一个非自发的化学反应，B 项错误；同
一种物质的固、液、气三种状态中，气态的混乱度最大，熵值
最大，D 项错误。
答案：C
判断化学反应进行的方向
【例 2】已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0 反应能正向自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到化学平衡
ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设 反 应 A(s)
D(g)＋E(g)，ΔH－TΔS＝(－4 500＋
A.高于 409 K
C.高于 136 K 而低于 409 K
B.低于 136 K
D.低于 409 K
名师点拨：要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS>0，解不等
式－4 500＋11T>0，得 T>409 K。
答案：A
3.对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是(
)。
A.放热的熵减小的反应一定能自发进行
B.熵因素决定正反应能否发生，焓因素决定逆反应能否发生
C.化学反应能否发生的唯一判据是焓变
D.固体的溶解、参与反应的过程与熵变有关
D
4.下列关于ΔH－TΔS 说法中正确的是(
)。
A.ΔH－TΔS 可用于判断所有条件下的反应能否自发进行
B.ΔH－TΔS 只用于判断温度、体积一定的反应能否自发
进行
C.ΔH－TΔS 只用于判断温度、压强一定的反应能否自发
进行
D.ΔH－TΔS＜0 的反应，在该条件下一定剧烈反应
解析：ΔH－TΔS 这个判据只能用于一定温度和压强条件
下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应，
所以选项 A、B 都不正确，C 正确。ΔH－TΔS＜0 能判定反应
自动发生的趋势，即反应发生的可能性，不能说明反应是否剧
烈，所以 D 错。
答案：C
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第 3 课时
化学平衡图像分析
等效平衡
1.等效平衡原理
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无
关，因而在一定条件下(定温、定容或定温、定压)，对同一可
逆反应只要起始时加入物质的物质的量相同或相当，而达到化
学平衡时，同种物质的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。
如常温常压下，可逆反应：
①2 mol
②0 mol
③0.5 mol
1 mol
0 mol
0.25 mol
0 mol
2 mol
1.5 mol
①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开
始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成
同一方向的反应物或生成物，对应各组分的物质的量均相等
(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡。
2.等效平衡规律
(1)在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的
可逆反应，只要改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆
反应的化学计量数之比换算后的物质的物质的量与原平衡相
同，则两平衡等效。
(2)在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的
可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡
相同，则两平衡等效。
(3)在定温、定压条件下，只要按化学计量数换算后的物质
的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
3.等效平衡原理的应用
①判断同一可逆反应在相同的反应条件下是否为相同的
平衡状态。
②求要达到等效平衡，两种不同状态下起始量之间的关系
式。
③求属于等效平衡状态下的反应方程式的化学计量数。
化学反应速率、化学平衡图像分析
1.化学平衡移动与化学反应速率之间的内在联系
化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率
变化程度不同，从而导致正、逆反应速率不相等，破坏了原平
衡状态，使平衡发生移动，二者的关系如下表：
平衡
体系 条件变化 速率变化 平衡
变化 速率变化曲线
任一平
衡体系 ①增大反
应物浓度 v(正)、v(逆)
均增大，且
v(正)>v(逆) 正向
移动
②减小反
应物浓度 v(正)、v(逆)
均减小，且
v(逆)>v(正) 逆向
移动
平衡
体系 条件变化 速率变化 平衡
变化 速率变化曲线
任一平
衡体系 ③增大生
成物浓度 v(正)、v(逆)
均增大，且
v(逆)>v(正) 逆向
移动
④减小生
成物浓度 v(正)、v(逆)
均减小，且
v(正)>v(逆) 正向
移动
续表
平衡
体系 条件变化 速率变化 平衡
变化 速率变化曲线
正反应方
向气体体
积增大或
放热反应 ⑤增大压
强或升高
温度 v(正)、v(逆)
均增大，且
v(逆)>v(正) 逆向
移动
⑥减小压
强或降低
温度 v(正)、v(逆)
均减小，且
v(正)>v(逆) 正向
移动
续表
平衡
体系 条件变化 速率变化 平衡
变化 速率变化曲线
正反应方
向气体体
积缩小或
吸热反应 ⑦增大压
强或升高
温度 v(正)、v(逆)
均增大，且
v(正)>v(逆) 正向
移动
⑧减小压
强或降低
温度 v(正)、v(逆)
均减小，且
v(逆)>v(正) 逆向
移动
续表
平衡
体系 条件变化 速率变化 平衡
变化 速率变化曲线
任一平
衡体系 ⑨使用催
化剂 v(正)、v(逆)
均增大，且
v(逆)＝v(正) 不移
动
续表
2.化学反应速率及化学平衡图像解答的基本方法与思路
(1)分析清楚反应的特点：包括各反应物的状态，化学方程
式中各物质的化学计量系数的变化情况、热效应等。
(2)分析看懂图像，做到五看：一看面，即看清横坐标和纵
坐标各表示的意义；二看线，即图中曲线的走向、变化趋势、
是否连续或跳跃及其表示的意义；三看点，包括起点、折点、
交点、极值点等及它们表示的含义；四看是否要作辅助线(如
等温线、等压线)；五看图像中各种量的多少。
(3)联想相关规律和原理：如联想外界条件对化学反应速率
和化学平衡的影响规律。
(4)依题意作出定性分析和正确判断。
3.化学反应速率及化学平衡图像的分类及特点
一般来说，图像类型可分为单一函数图和复合函数图两
类，在每一类中如果根据横坐标的不同含义，可把图像分为两
(1)时间(t)类
①v—t 图
a.改变浓度。
图 2－3－2
b.改变温度。
图 2－3－3
c.改变压强。
当 m＋n＝p＋q：
图 2－3－4
当 m＋n>p＋q：
图 2－3－5
当 m＋n
图 2－3－6
②α－t(反应物 A 或 B 的转化率－时间)图
a.改变温度。
图 2－3－7
b.改变压强。
图 2－3－8
(2)压强(p)或温度(T)类。
①图像特点： 图像均为曲线；曲线上的点表示可逆反应
在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可
逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至
平衡状态； 曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动
的方向。固定其他条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即
可确定可逆反应中ΔH>0 还是ΔH <0；若因压强改变引起的平
衡移动，即可确定在可逆反应中气态反应物的化学计量数和与
气态生成物的化学计量数和之间的相对大小。
②常见的图像。
a.v—T (速率—温度)图
图 2－3－9
b.α—T 或φ—T(转化率—温度或体积分数—温度)图
图 2－3－10
4.化学平衡的图像分析
(1)三步分析法。
一看反应速率是增大还是减小；二看Δv正 、 Δv逆的相对
大小；三看化学平衡移动的方向。
(2)四要素分析法。
看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看
曲线的终点。
(3)先拐先平。
对于同一化学反应在化学平衡图像，“先拐先平”的曲线
表示温度高或压强大。例如在转化率—时间曲线中，先出现拐
点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓
度大、压强大。
(4)定一议二。
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的
三个量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。如确
定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标
所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。
等效平衡
【例 1】在一盛有催化剂且容积可变的密闭容器中，保持
入 1 mol N2 和 4 mol H2 时，达到平衡后，生成 a mol NH3(见下
表“已知”项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分体
积分数不变。对下列编号①～③的状态，填写表中空白。
已知
编号 起始状态物质的量 n/mol 平衡时 NH3 的物质
的量 n/mol
N2 H2 NH3
1 4 0 a
① 1.5 6 0
② 1 0.5a
③ m g(g≥4m)
答案：①1.5a ②0 0.5 ③2(g－4m)
(g－3m)a
1.将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器 P
中，以此时温度、压强和体积作为起始条件，发生如下反应：
压强不变，达到平衡时 C 的浓度为 w mol/L，请回答：
(1)若反应过程中仍保持温度和压强不变，按下列 4 种方法
配比充入容器 P，平衡后 C 的浓度仍为 w mol/L 的是(
)。
A
A.6 mol A＋2 mol B
B.3 mol A＋1 mol B＋2 mol C
C.2 mol C＋1 mol B＋1 mol D
D.1 mol C＋2 mol D
(2)若将 2 mol C 和 2 mol D 按起始温度和体积充入容器 Q
中，保持温度和体积不变，平衡时 C 的浓度为 V mol/L，则 V
)。
B
和 w 的关系是(
A.V>w
B.VC.V＝w
D.无法比较
化学反应速率、化学平衡图像分析
图 2－3－11
请回答下列问题：
(1)前 2 min 内，用 H2 表示的平均反应速率为________。
(3)若改变反应条件，在某条件下 V%的变化如图 2－3－11
曲线 I 所示，则该条件可能是_______(填序号)。
①恒容条件下，升高温度
②恒容条件下，降低温度
③恒温条件下，缩小反应容器的体积
④恒温条件下，扩大容器的体积
⑤恒温恒容条件下，加入适当的催化剂
(2)0.05
(3)③⑤
这个可逆反应的正确图像为(
)。
A
数据并绘出图 2－3－12，下列说法正确的是(
)。
图 2－3－12
A.图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均使用了催化剂
B.图Ⅰ中甲最快到达平衡
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较低
D.图Ⅲ中甲使用的催化剂效率最高
解析：图Ⅰ中乙最快到达最高浓度并保持不变，即乙最快
达到平衡，B 错；正反应放热，甲最快达到平衡，且甲中 B 的
转化率低于乙的，故甲的温度高于乙的，C 错；催化剂不影响
化学平衡，正催化剂可以缩短达到平衡的时间，故 A 错 D 正
确。
答案：D
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化学平衡中常用的几种解题思想
1.估算法
估算就是根据试题所提供的条件的特征或实质来进行推
理和心算或对题中所给的数据进行近似处理，从而避开复杂的
计算过程的一种解题方法。高考化学试题常设置有一定量的巧
解巧算型的计算题，这些计算题中有相当一部分可以通过估算
来解决的。
有数据无需计算的问题，数据的存在价值并非直接运用于
计算，而是通过其大小或变化提供相关化学信息。在解答某些
化学选择题时，只要对化学原理较熟悉，根据信息提示不难找
到巧妙计算的突破口，少走弯路，快速而准确地作答。
【例 1】在一定体积的密闭容器中放入 3 L 气体 R 和 5 L
气体 Q，一定条件下发生下列反应，2R(g)＋5Q(g)
4X(g)
＋nY(g)，反应完全后，容器内温度不变，混合气体的压强是
)。
原来的 87.5%，则化学方程式中的 n 值是(
A.2
B.3
C.4
D.5
名师点拨：根据阿伏加德罗定律：等温等容下气体的压强
之比等于气体的物质的量之比。本题的关键是必须明白压强为
原来的 87.5%代表的意思，而后可列方程求解，但较繁琐。对
于本题来讲，当我们可以分析到压强为原来的 87.5%，这意味
着气体的物质的量减少时，说明正反应是一个气体体积缩小的
反应，即 4＋n<7，n<3。
答案：A
2.等价转化
等价转化是一种数学思想，借用到化学平衡中，可以简化
分析过程。如化学平衡状态的建立与反应途径无关，即不论可
逆反应是从正方向开始，还是从逆方向开始，或从中间状态开
始，只要起始所投入的物质的物质的量相当，则可达到等效平
衡状态。这里所说的“相当”即是“等价转化”的意思。
【例 2】(双选)在一个容积固定的密闭容器中，加入 m mol
浓度为 w mol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入 a mol A，
b mol B，c mol C, 要使平衡后 C 的浓度仍为 w mol/L, 则 a、b、
c 必须满足的关系是(
)。
Ⅰ状态：
m mol n mol
0
Ⅱ状态：
a mol
b mol
c mol
根据等价转化思想：在定温、定容条件下，反应前后气体
分子数不相等的反应达到相同的平衡状态，则起始投料“换算
成同物质且相等”，第Ⅱ次投入 c mol C，等价于投入 nc/p mol
B，mc/p mol A。故必须满足：mc/p ＋a＝m，nc/p＋b＝n。再
把上式进行变形，即可得到 B 项，所以选 BC。
答案：BC
3.放大缩小
该方法适用于起始投入的物质的量存在一定的倍数关系。
它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数，让起始物质的浓
度相同，则在一定的条件下，可建立相同的平衡状态。然后在
此基础上，进行压缩，使其还原为原来的浓度。分析在压缩过
程中，平衡如何移动，再依据勒夏特列原理，分析相关量的变
化情况。
A.a%>b%
B.a%C.a%＝b%
D.无法判定
名师点拨：可以建立这样的模型：把乙中的 SO2 、O2 平
均分成 2 份，每份为 SO2 和 O2 各 1 克，然后在与甲相同的容
器中建立两个完全相同的平衡状态。如图 2－Z－1：
图 2－Z－1
然后把两个容器中的物质压缩到一个容器中去，而对于反
SO2 的转化率增大。
答案：B
4.大于零原则
对于可逆反应，不论在什么情况下，一定是反应物与生成
物共存的状态，即任何物质的物质的量均大于零。
【例 4】在一个密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3 mol H2 ，
H2O。已知达到平衡时生成 0.75 mol CO。那么当 H2 改为 9 mol，
在上述条件下平衡时生成 CO 和 H2O 的物质的量之和可能为
(
)。
A.1.2 mol
B.1.5 mol
C.1.8 mol
D.2.5 mol
起始(mol)
变化(mol)
1
x
3
x
0
x
0
x
平衡(mol) 0.25
2.25
0.75
0.75
在此基础上，增加 H2 的用量，平衡右移，CO2 的转化率
增大，CO、 H2O 的物质的量均增大。设平衡移动后，CO、
H2O 的物质的量为 a mol，则 a>0.75＋0.75＝1.5。但 CO2 不能
完全转化(若 CO2 完全转化，则 a＝2)，故 a<2。因而 a 的取值
范围：1.5答案：C
5.差量法
在有关化学平衡的计算中，凡不知反应的具体过程与反应
进行的程度，只知反应混合物在平衡前后的总量(或差量)，如
物质的量、气体的体积、压强等，均宜选用差量法求解。
【例 5】向一密闭容器中充入 6 mol N2 与 8 mol H2，在一
物质的量是 11 mol。该混合气体中氨气的物质的量是(
)。
B
A.2 mol
C.4 mol
B.3 mol
D.5 mol
名师点拨：根据合成氨的反应方程式知，每减少 2 mol 混
合气体等同于生成 2 mol 氨气，现减少(6 mol＋8 mol－11 mol)
＝3 mol 气体，应生成 3 mol 氨气。
6.类比法
解答陌生的化学平衡题时最好采用类比法。类比是以已有
知识为前提，根据两类对象之间在某些方面的相似或相同点来
推测在其他方面也可能相似或相同，并由一种对象迁移到另一
种对象的思维方式。
【例 6】在常温常压下，向 10 mL 0.01 mol/L FeCl3 溶液中
滴入 1 mL 0.01 mol/L KSCN 溶液，可发生反应 FeCl3＋3KSCN
移动的条件是(
)。
A.向溶液中加入少量 KCl 晶体
B.向溶液中加入少量水
C.向溶液中滴入数滴 1 mol/L FeCl3
D.设法移走部分水
答案：B
1.已知在 1 L 的容积固定的密闭容器中，发生反应 X(g)＋
10 s 后，消耗 X 的速率为 0. 01 mol/(L·s)，再过 10 s，平衡逆
)。
向移动，则 Z 的消耗速率可能为(
A.0.04 mol/(L·s)
B.0.01 mol/(L·s)
C.0.2 mol/(L·s)
D.0.02 mol/(L·s)
解析：X 的消耗速率为 0.01 mol/(L·s)时，Z 的消耗速率为
0. 02 mol/(L·s)，小于 0. 1 mol/(L·s)，平衡逆向移动，再过 10 s
后平衡仍逆向移动，则此时 Z 的消耗速率应大于 0. 02 mol/(L·s)
且小于 0. 1 mol/(L·s)，故选 A。
答案：A
2.(2009 年广东化学)难挥发性二硫化钽(TaS2 )可采用如图
2－Z－2 装置提纯。将不纯的 TaS2 粉末装入石英管一端，抽
真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：
图 2－Z－2
下列说法正确的是(
)。
A.在不同温度区域，TaI4 的量保持不变
B.在提纯过程中，I2 的量不断减少
C.在提纯过程中，I2 的作用是将 TaS2 从高温区转移到低温区
D.该反应的平衡常数与 TaI4 和 S2 的浓度乘积成反比
解析：高温区 TaS2 反应生成 TaI4 气体至低温区，从而在
低温区重新生成 TaS2，一段时间后，杂质留在高温区，TaS2
在低温区，从而达到分离效果。不同温度下反应的方向不同，
TaI4 的量与温度高低有关并非保持不变，A 错误；因为是在同
一密闭系统中由质量守恒定律可知 I2 的量不可能不断减少，而
是充当一个“搬运工”的角色，将 TaS2 从高温区转移到低温区，
B 错误，C 正确；平衡常数与 TaI4 和 S2 的浓度乘积成正比，D
错误。
答案：C
3.在一个可变容积的 2 L 容器内发生反应 A(g)＋4B(g)
2C(g)，保持容积为 2 L 至平衡，此时容器内有 1 mol A、
4 mol B 和 2 mol C，下列说法正确的是(
)
A.调节容积至 1 L，平衡不移动
B.调节容积至 4 L，平衡时 A 浓度可能为 0.02 mol/L
C.充入 4 mol C 并调节容积至 4 L，平衡后 C 体积分数不变
D.充入 4 mol B 且容积保持不变，平衡时 C 浓度为 2 mol/L
解析：1＋4＝5＞2，缩小容积，平衡正向移动，故 A 错；
调节容积为 4 L，A 瞬时浓度为 0.025 mol/L，平衡逆向移动，
则A浓度应大于0.025 mol/L，故B错；4 mol C 相当于1 mol A、
4 mol B 和 2 mol C，再利用“放大法”可知 C 正确；容积保持不
变，再充入 4 mol B，再根据“大于零原则”可知 D 错误。
答案：C
4.(双选)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进
行反应，测定在不同时间 t 产生气体体积 V 的数据，根据数据
绘制得到图 2－Z－3，则曲线 a、b、c、d 所对应的实验组别
可能是(
)。
图 2－Z－3
组别
c(HCl)/mol·L－1 温度/℃ 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 50 块状
4 2.5 30 粉末状
A.4－3－2－1
C.3－4－2－1
B.1－2－3－4
D.1－2－4－3
解析：反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小
有关，实验 1 的浓度最小、温度最低且固体为块状，所以反应
速率最慢；实验 3 温度比实验 2 高，反应速率 3 快；而实验 4
和实验 3 虽然浓度相同，但温度和物质的状态都不相同，所以
不能确定哪一个的反应速率快。
答案：AC
(1)该反应所用的催化剂是__________(填写化合物名称)，
该反应 450 ℃时的平衡常数__________( 填“大于”、“小
于”或“等于”)500 ℃时的平衡常数。
(2)该热化学反应方程式的意义是____________________
___________________________________________。
(3)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是______(填
序号)。
a.v(O2)正＝2v(SO3)逆
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
解析：(1)该反应的催化剂通常是五氧化二钒，反应正向放
热，所以温度升高平衡逆向移动，低温时平衡常数较大。
(2)450 ℃时，2 mol SO2 气体与 1 mol O2 完全反应生成
2 mol SO3 气体，同时放出热量 190 kJ。
(3)a 不正确，氧气反应速率应为二氧化硫速率的二分之
一，该反应前后气体分子数有改变，平均分子量和分子总数不
变说明已达平衡。由于反应气体总质量不变，容器体积不变，
所以无论平衡与否，密度不变。
答案：(1)五氧化二钒 大于
(2)450 ℃时，2 mol SO2 气体与 1 mol O2 完全反应生成
2 mol SO3 气体，同时放出热量 190 kJ
(3)bd
6.(2011 年广东改编)利用光能和光催化剂，可将 CO2 和
H2O(g)转化为 CH4 和 O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4 产量随光照时间的变化如图 2－Z－4 所
示。
图 2－Z－4
①画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的 CH4 和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应
器，某温度下反应达到平衡，平衡常数 K＝27，此时测得 CO
的物质的量为 0.10 mol，求 CH4 的平衡转化率________(结果
保留两位有效数字)。
_____________________________________________________
____________________________________________________。
答案：
(2)①
②91%
Ⅱ
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第 4 课时
化学平衡的有关计算
一、化学平衡常数
1.概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，
_____________________________________________________
是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡
常数)，用符号______表示。
生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
K
2.表达式
K＝_______________。
3.意义
(1)K 越大，说明__________进行的程度__________，反应
物的转化率__________；反之转化就越__________，转化率就
__________。
正反应
越大
越大
不完全
越小
(2)K 只 受 __________ 影 响 ， 与 反 应 物 或 生 成 物 的
______________无关。
温度
浓度变化
二、平衡转化率
1.含义
平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化
前该反应物的量之比，用来表示反应限度。
2.表达式
转化率＝
反应物转化的物质的量(或体积、浓度)
×100%。
反应物起始的物质的量(或体积、浓度)
3.产品(或生成物)的产率
化学平衡常数的应用及应注意的问题
1.化学平衡常数的应用
(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它
能够表示出可逆反应进行的程度。一个可逆反应的 K 值越大，
说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可以说，
化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性
质的定量体现。
2.使用化学平衡常数应注意的问题
(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作
“1”而不代入公式(联想化学反应速率中固体和纯液体的处理)。
(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方
向改变，则平衡常数改变。若化学方程式中各物质的化学计量
数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
(3)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度
无关。
(4)平衡常数只表现反应进行的程度，即可能性问题，而不
表现达到平衡所需的时间，即现实性问题。
化学平衡的计算
1.基本计算
(1)各物质浓度
反应物的平衡浓度＝起始浓度－消耗浓度
生成物的平衡浓度＝起始浓度＋增加浓度
(2)平衡时气体反应中各组分的体积分数
体积分数＝
某气体物质平衡时的体积
混合气体的总体积
×100%
(3)混合气体的平均相对分子质量
平均相对分子质量＝
混合气体的总质量
混合气体的总物质的量
(4)转化率＝
反应物转化量
反应物起始量
×100%
2.化学平衡的计算方法(“起”、“转”、“平”三步骤)
化学平衡的一般思路和方法是建立模式、确定关系、依据
题意列出方程求解。一般格式表示如下(“三行式”或“起”、
“转”、“平”三步骤解法)：
起始浓度：
a
b
c
d
变化浓度： mx
平衡浓度：(a－mx)
nx
(b－nx)
px
(c＋px)
qx
(d＋qx)
此三种浓度常常要用到平衡时的浓度数据求其他的值。
(1)求 A 物质的平衡转化率α(A)(α越大，反应物 A 转化得
越多)。
3.化学平衡计算中对气体定律的运用
化学平衡移动与转化率的关系
1.温度和压强的影响
温度或压强改变后，若能引起平衡向正反应方向移动，则
反应物的转化率一定增大。
2.反应物用量的影响
A 的量，A 的浓度增大，平衡正向移动，此种情况等效于加压，
A 的转化率与气态物质的化学计算数有关：
①若只增加 A 的量，平衡向正反应方程移动，则 A 的转
化率减小，B 的转化率增大。若只减小 A 的量，平衡向逆反应
方向移动，则 B 的转化率减小。
②若反应物 A、B 的物质的量同倍数的增加，平衡向正反
应方向移动，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物
质的化学计量数有关：
注意：温度不变时，对于气体等体积反应，改变压强或将
反应物的用量同倍数地增加，转化率均不发生变化。
(1)若升高温度到 950 ℃时，达到平衡时 K________(填“大
于”、“小于”或“等于”)1。
(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0
mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2 和 x mol H2，则：
①当 x＝5.0 时，上述平衡向____________(填“正反应”
或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则 x 应满足
的条件是____________。
(3)在 850 ℃时，若设 x＝5.0 和 x＝6.0，其他物质的投料
不变，当上述反应达到平衡后，测得 H2 的体积分数分别为 a%、
b%，则 a______(填“大于”、“小于”或“等于”)b。
名师点拨：(1)从题给信息知：正反应是放热反应，升温，
平衡向逆反应方向移动，CO2 和 H2 的浓度将减小，而 CO 和
H2O(g)的浓度将增大，故 K 值减少；(2)将 1.0 mol CO，3.0 mol
应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则 x
应满足的条件是：x<3.0 mol；(3)其他物质的投料不变，增加
H2的量，平衡向逆反应方向移动，但 H2 的转化率将减小，H2
体积分数会增大。
答案：(1)小于 (2)①逆反应 ②x＜3.0 mol
(3)小于
C.降低温度，正逆反应速率均减小且正反应速率减小更多
D.反应生成水的ΔH＜0
解析：根据反应平衡常数 K 的表达式可知正反应应为
恒温恒容下改变压强对平衡无影响，A 错误；又温度升高，K
值增大，则ΔH＞0，故 B 和 D 错误；降低温度，平衡逆向移
动，正逆反应速率均减小，且正反应速率减小更多，故选 C。
答案：C
A.5%
C.25%
B.17%
D.33%
B
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
化学平衡的计算
【例 2】(2009 年全国Ⅱ理综改编)某温度时，在 2 L 密闭
容器中气态物质 X 和 Y 反应生成气态物质 Z，它们的物质的
量随时间的变化如下表所示。
(1)体系中发生反应的化学方程式是__________________。
(2)列式计算该反应在 0～3 min 时间内产物 Z 的平均反应
速率：________________________。
(3)该反应达到平衡时反应物 X 的转化率α等于_________。
起始(mol): 1.00
转化(mol): 0.45
平衡(mol): 0.55
1.00
0.9
0.1
0
0.9
0.9
名师点拨：(1)根据题意，可以利用“三步法”求解。
(2)0.083 mol/(L·min)
(3)45%
A.以 X 浓度变化表示的反应速率为 0.001 mol/(L·s)
B.将容器体积变为 20 L，Z 的平衡浓度变为原来的 1/2
C.若增大压强，则物质 Y 的转化率减小
D.若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的ΔH＞0
若将容器的体积变为 20 L，各物质的浓度均减半，平衡应向逆
反应方向移动，Z 的平衡浓度比原来的 1/2 要小，故 B 项错误；
正反应是气体体积减小的反应，增大压强此平衡向右移动，反
应物 X 和 Y 的转化率均增大，故 C 项错误；X 的体积分数增
大，说明平衡向逆反应方向移动，因此正反应为放热反应，即
ΔH＜0，故 D 项错误。
答案：A
放
bc
②能说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
a.v(NO2)＝2v(O2)
c.v逆(NO)＝2v正(O2)
b.容器内压强保持不变
d.容器内密度保持不变
③能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动
的是______(填字母)。
c
a.及时分离出 NO2 气体
c.增大 O2 的浓度
b.适当升高温度
d.选择高效催化剂
该温度下只充入 A(g)与 B(g)发生反应，反应开始时，B(g)的浓
度是 1 mol·L－1，当达到平衡时 c(C)＝0.9 mol·L－1，求 A 的转
化率？(要有完整的计算过程，结果保留三位有效数字)
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第 2 课时 温度、催化剂对反应速率的影响
一、温度、催化剂对化学反应速率的影响
1.温度对反应速率的影响
百分数
(1)影响：其他条件相同时，升高温度，反应速率_______；
降低温度，反应速率__________。
(2)原因：其他条件相同时，升高温度，提高了活化分子的
__________和较高能量的分子间的____________，使分子间
____________的几率提高，反应速率________。
增大
减小
碰撞频率
有效碰撞
增大
2.催化剂对反应速率的影响
(1)影响：使用催化剂可__________反应速率。
(2)原因：催化剂改变了反应的路径，降低了反应所需的
________，提高了反应体系中活化分子的___________，使
__________的几率提高，反应速率__________。
加快
活化能
百分数
有效碰撞
增大
二、其他外因对化学反应速率的影响
1.影响化学反应速率的其他外因：固体颗粒物的大小，光
辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、溶剂
效应等。
小
大
快
加快
2.应用：(1)反应物的颗粒大小：固体物质颗粒越________，
表面积越______，反应速率越快；(2)光：如 HNO3、AgNO3、
AgX、HClO 等见光分解速率加快；(3)溶剂：如许多反应在溶
液中进行，因为溶液中微粒的运动速度______，接触更充分，
反应速率________。
温度、催化剂对反应速率的影响
1.温度对化学反应速率的影响
理论解释：在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的
能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子→活化
分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因
此升高温度可以增大化学反应速率。
2.催化剂对化学反应速率的影响
(1)重要结论：催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学
反应速率的催化剂叫正催化剂，能减慢化学反应速率的催化剂
叫负催化剂。在实际应用中，如不特别说明，凡是说催化剂都
是指正催化剂。
(2)理论解释：使用催化剂→降低反应所需的活化能→更多
的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分
子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。
外界条件对化学反应速率的影响
外界条件对化学反应速率也有一定影响。对同一化学反
应，若浓度、压强、温度、催化剂等外界条件不同，其化学反
应速率不同。
外界条件对反应速率的影响，可以概括为“加加、减减”
四个字，即增加浓度、增加(升高)温度、增加压强、增加(使用
正)催化剂，均可增加反应速率；减小浓度、减小(降低)温度、
减小压强、减小(使用负)催化剂，均可减小反应速率。
外界条件对化学反应速率的影响原因，总结如下：
变化结果
变化条件 活化
能 单位
体积
分子
总数 活化
分子
百分
数 单位体
积活化
分子数 有效
碰撞
次数 反应
速率
增加反应物的浓度 不变 增多 不变 增多 增多 加快
增大压强 不变 增多 不变 增多 增多 加快
升高温度 不变 不变 增多 增多 增多 加快
使用催化剂 降低 不变 增多 增多 增多 加快
相互关系 单位体积活化分子数＝单位体积分子总
数×活化分子百分数
外界条件对化学反应速率的影响及其微观解释
【例 1】在有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子
数和活化分子百分数同时增大的方法是(
)。
①增大反应物的浓度
②升高温度
③增大压强
④分
离生成物 ⑤加入催化剂
A.①②③⑤
C.④⑤
B.②⑤
D.①③④
名师点拨：增大反应物的浓度和增大压强，只能增大单位
体积内活化分子数，不能增大活化分子百分数；升高温度，相
当于增加了分子的能量，故单位体积内活化分子数和活化分子
百分数同时增大；分离出生成物，这一瞬间对反应物中活化分
子数和活化分子百分数没有影响；加入催化剂相当于降低了反
应所需要的能量，从而使反应物中活化分子数和活化分子百分
数同时增大。
答案：B
(1)无论是放热反应还是吸热反应，升高温度可增大化学反
应速率；降低温度，减小化学反应速率，而且不受反应物状态
的限制。一般来说，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强
对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是最常用的增大
化学反应速率的方法。
(2)催化剂：①催化剂不能改变反应，不能改变生成物的量，
也不能使本来不能发生的反应变为可能。②如果为可逆的反
应，催化剂可同等程度地改变正、逆反应的速率。
1.在其他条件具备时，若一反应较难进行，其主要原因可
能是(
)。
①参加反应的分子的能量普遍较低
②参加反应的分子
的能量普遍较高
③单位时间内反应物活化分子有效碰撞次
数少
④单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数较多
⑥反应物分子中活化
⑤反应物分子中活化分子百分数较小
分子百分数较大
A.①③⑤
B.②④⑥
C.①④⑥
D.②③⑥
解析：对于一个反应，若分子的能量普遍高，活化分子百
分数大，单位时间内活化分子的有效碰撞次数多，则反应较容
易进行。
答案：A
2.影响化学反应速率的因素有①催化剂、②光照、③固体
表面积、④温度，请填入序号完成下列各题：
(1)将固体 KClO3 研碎后与 MnO2 粉末混合均匀、加热制取
氧气________。
(2)集气瓶内氢气和氯气混合后，瓶外点燃镁条时发生爆炸
________。
①③④
②
④
(3)小苏打放入热水中有气泡产生________。
比较反应速率的大小
【例 2 】把下列 4 种 X 溶液分别加入 4 个盛有 10 mL 2
mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到 50 mL。此时，X 和盐酸
)。
缓慢地进行反应，其中反应最快的是(
A.10 ℃、20 mL、3 mol/L 的 X 溶液
B.20 ℃、30 mL、2 mol/L 的 X 溶液
C.20 ℃、10 mL、4 mol/L 的 X 溶液
D.10 ℃、10 mL、2 mol/L 的 X 溶液
名师点拨：由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只
要比较 X 的浓度，X 的浓度大，反应速率快。因为混合后溶
液的体积均为 50 mL，所以只要比较 X 的物质的量即可。混合
后A、B项中X的浓度相等且最大，但 B 中温度更高，因此 B
中的反应速率最快。
答案：B
3.将 a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量
随时间的变化曲线(如下图的实线所示)，在相同的条件下，将
b g (a＞b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线
(图中虚线所示)正确的是(
)。
解析：本题重点考查固体颗粒物的大小对反应速率的影
响。粉末状 CaCO3 与盐酸反应时，接触面积大，故反应速率
快，反映到坐标图中，即虚线的斜率要大；由于 b产生的 CO2 要少。故选 C。
答案：C
A.②④⑤①③
C.④②⑤①③
B.⑤④②③①
D.③⑤④②①
答案：B
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第三节 化学平衡
第 1 课时
化学平衡状态
可逆反应 不可逆反应
定义 在__________下，既能
向________方向进行，
又能向________方向进
行的反应称为可逆反应 正反应几乎能__________或
逆反应进行的程度非常
______，这样的反应称为不
可逆反应
实例
一、可逆反应与不可逆反应
1.可逆反应与不可逆反应的比较
同一条件
正反应
逆反应
进行到底
小
2.可逆反应的表示方法及其特征
(1)表示方法：约定采用“__________”来代替反应式中的
“
”。把从左向右的过程称作____________；由右向左的反
应称作____________。
正反应
逆反应
(2) 特 征 ： 可 逆 反 应 发 生 的 条 件 __________ ， 反 应
__________进行到底，反应物__________实现完全转化，且反
应体系中，与化学反应有关的各种物质__________。
相同
不能
不能
共存
二、化学平衡状态
最大
0
逐渐减小
1.化学平衡的建立：如果把某一可逆反应的反应物装入密
闭容器，其反应过程如下：
减小
0
增大
(1)反应开始时：v(正)________，v(逆)为__________。
(2)反应进行时：反应物浓度_______________→v(正)逐渐
________。生成物浓度由零逐渐增大→v(逆)从______开始逐渐
__________。
v(正)＝v(逆)
保持不变
(3)反应达到平衡时：______________，反应混合物中各组
分的浓度______________。
以上过程可用图 2－3－1 表示：
不再改变
图 2－3－1
2.化学平衡的定义：在一定条件下，可逆反应进行到一定
程度时，正反应速率与逆反应速率____________，反应物的浓
度与生成物的浓度______________，达到一种表面静止的状
态，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
相等
3.特征：化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、
定、变。
可逆反应
等于
v(正)＝v(逆)≠0
(1)“逆”——研究对象是__________。
(2)“等”——化学平衡状态建立的条件是正反应速率和
逆反应速率相等，即 v(正)＝v(逆)，这是可逆反应达到平衡状
态的重要标志。
(3)“动”——指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并
没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速
率__________逆反应速率，即______________，所以化学平衡
状态是动态的平衡状态。
(4)“定”——在一定条件下可逆反应一旦达到平衡状态
时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量保持一定而不
随时间的改变而改变。这是判断体系是否处于化学平衡状态的
重要依据。
(5)“变”——当外界条件(如温度、浓度、压强等)变化时，
原来的化学平衡则会发生相应的变化。
化学平衡状态的标志和判断方法
1.化学平衡状态的标志
(1)本质标志：同一物质的消耗速率与生成速率相等，即
(2)等价标志。
①可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。
②体系中各组成成分的含量(即物质的量浓度、物质的量
分数、体积分数、质量分数等)保持不变。
③对同一物质而言，单位时间内该物质所代表的正反应的
转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等。
④对不同物质而言，一种物质所代表的正反应速率和另一
种物质所代表的逆反应速率的比值等于其化学方程式中的化
学计量数(系数)之比。
2.化学平衡状态的判断方法
化学平衡概念分三层意思：①前提是“一定条件”、“可
逆反应”；②实质是“v正＝v逆≠0”；③结论是“反应混合物
中各组分的浓度保持不变”。因此只要一个可逆反应的变化量
符合上述条件，我们就可以认为该反应已达到化学平衡状态。
具体地说：
(1)“正反应速率等于逆反应速率”是化学平衡的本质特
征，其含意是反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相
等。引申意义是同一反应体系中不同的物质之间，其反应速率
的方向相反且速率之比等于其计量数之比时，可判断反应达到
平衡。
(2)“混合物中各组分的浓度保持不变” 是化学平衡的必
然结果，注意两点：一是“浓度不变”还可理解为质量分数、
体积分数(有气体参与的可逆反应)、反应物的转化率等不变；
二是“不变”不能理解为相等。其引申意义有：
①各物质的物质的量、各气体的分压、各气体的体积不随
时间的改变而改变时，则可判断反应达到平衡。
②对于反应前后气体体积不等的反应，混合气体的总压
强、总物质的量、平均相对分子质量不随时间的改变而改变时，
则可判断反应达到平衡；对于反应前后气体体积相等的反应，
则不能用上述方法判断。
③对于有颜色的物质参与的反应，如果体系的颜色不变，
说明反应处于平衡状态。
④对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应
处于平衡状态。
化学平衡状态的考查
①混合气体的密度不再变化时 ②容器内气体的压强不
再变化时 ③混合气体的总物质的量不再变化时 ④B 物质
⑥当 v正(B)＝
的量浓度不再变化时 ⑤当 v正(C)＝v逆(D)时
2v逆(C)时
A.①④⑤⑥
B.②③⑥
C.②④⑤⑥
D.只有④
解析：①由于 A 是固体，混合气体的密度不再发生变化，
说明混合气体总质量保持不变，反应达到化学平衡；②由于该
可逆反应反应前后气体分子总数保持不变，压强不变无法判断
反应是否处于化学平衡状态；③同②，也无法判断；④可以判
断该反应处于化学平衡状态；⑤、⑥，v正＝v逆表明该可逆反
应已达到化学平衡状态。
答案：A
BC
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.B 的物质的量浓度
D.气体的总物质的量
A.在密闭容器内总质量不再变化
B.X 固体粉末在减少
C.反应体系一直保持透明无色
D.气体压强不再变化
D
A.生成 NH3 的速率与 NH3 的分解速率相等
B.断开一个 N≡N 键的同时有 6 个 N—H 键生成
C.N2、H2、NH3 的百分含量不再变化
D.总压强不变
E.N2、H2、NH3 的分子数之比为 1∶3∶2 的状态
F.N2、H2、NH3 的浓度相等
G.N2、H2 不再起反应
I.混合气体的密度不变
J.混合气体的平均相对分子质量不变
K.反应放出的热量等于反应吸收的热量
答案：ACDJK
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第二章
化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
一、化学反应速率
1.概念
化学反应进行快慢程度
化学反应速率是用来衡量________________________ 的
物理量。
2.表示方法
v
mol/(L·s)
mol/(L·min)
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生
成物浓度的增加来表示。符号为____________，常用的单位有
______________或______________。
3.表达式
某一物质 A 的化学反应速率表达式为_______________。
实验
体积
体系压强
颜色的深浅
颜色深浅
二、化学反应速率的测定
化学反应速率是通过__________测定的。包括能够直接观
察的某些性质，如释放出气体的________和____________；也
包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，如____________、光
的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用__________
和______________间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反
应速率。
显色物质浓度
三、化学反应速率的计算规律(系数比规律)
同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，其数值
之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，又称系数
比规律，这是有关反应速率的计算或换算的依据。对于化学反
应：aA＋bB
cC＋dD，有如下关系：
对化学反应速率的理解
1.由于Δc 是取浓度变化的绝对值，因此其化学反应速率都
取正值，且某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平
均速率。
2.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或
生成物浓度的增加表示，不能用质量或物质的量表示。
3.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓
度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示，书写
时应标明是什么物质的反应速率。
4.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物
质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反
应速率也被视为常数。
5.在同一反应中，用不同的物质表示同一段时间的反应速
率时，其数值可能不同，但这些数值所表达的意义是相同的，
都是表示同一反应的速率。
化学反应速率的比较、计算规律及应用
1.化学反应速率的比较方法
(1)利用化学反应速率比较反应进行的快慢，可先转化为同
一物质表示的反应速率，再进行比较。同时还应注意化学反应
速率单位的一致性。
(2)根据系数比规律可以快速判断化学反应速率的大小关
系。
代入①中可得 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝
Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝a∶b∶c∶d②
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质
的物质的量变化量之比，也等于物质的量浓度的变化量(对于
反应物是减小量，对生成物是增加量)之比，也等于各物质的
化学反应速率之比，因此可以依据这些规律去确定化学方程式
的系数。
(2)化学反应速率图像的应用。
常根据化学反应速率图像来求反应中某物质在某段时间
内的平均化学反应速率和反应的化学方程式。解题的一般方法
是分析反应速率图像——看起点和终点。看起点：分清反应物
和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成
物多数以原点为起点；看终点：分清消耗浓度和增加浓度，反
应物的消耗浓度与生成物的增加浓度之比等于方程式中各物
质的计量数之比。
化学反应速率的概念及计算
A.v(N2)＝0.25 mol/(L·min)
B.v(H2)＝0.75 mol/(L·min)
C.v(NH3)＝1 mol/(L·min)
D.v(N2)＝0.5 mol/(L·min)
v(N2)＝ 1 mol/(2 L×2 min)＝0.25 mol/(L·min)
v(H2)＝3 mol/(2 L×2 min)＝0.75 mol/(L·min)
v(NH3)＝2 mol/(2 L×2 min)＝ 0.5 mol/(L·min)
答案：CD
1.(2011 年广东佛山检测)升高温度时，化学反应速率加快，
主要原因是(
)。
B
A.分子运动速率加快，使该反应物分子的碰撞机会增多
B.反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰
撞次数增多
C.该化学反应的过程是吸热的
D.该化学反应的过程是放热的
化学反应速率的比较
A.v(A)＝0.5 mol/(L·min)
B.v(B)＝0.6 mol/(L·min)
C.v(C)＝0.35 mol/(L·min)
D.v(D)＝0.4 mol/(L·min)
答案：D
2.反应 A＋3B
2C＋2D 在 4 种不同情况下的反应速率
分别为①v(A)＝0.15 mol/(L·s)；②v(B)＝0.6 mol/(L·s)；③v(C)
＝0.4 mol/(L·s)；④v(D)＝0.45 mol/(L·s)。
该反应进行的快慢顺序为________________(填序号)。
④>③＝②>①
化学反应速率的应用
【例 3】在容积为 3 L 的密闭容器中，放入气态物质 X 和
Y，在一定条件下发生反应：2X＋Y
示是该反应中 X 的物质的量随时间变化
的曲线。
(1)分别求出 2 min 内和 4 min 内各物
质的平均反应速率。
(2)从(1)中数据可以得出什么结论？
2Z。如图 2－1－1 所
图 2－1－1
(2)由上述数据可以得出以下三个结论：①用不同物质表示
同一化学反应速率，其数值之比等于化学方程式的化学计量数
之比。②随着时间的推移，反应物浓度逐渐减小，反应速率也
随之减慢。③化学反应速率在每个瞬间均改变，而我们通常计
算的是在一定时间内的平均速率。
答案：见名师点拨
3.某温度时，在 2 L 容器中 X、Y、Z 三种物质的物质的量
随时间的变化曲线如图 2－1－2 所示。由图中数据分析，该反
应的化学方程式为______________________；反应开始 2 min，
Z 的平均反应速率为__________________。
图 2－1－2
解析：X 的物质的量减少 1.0 mol－0.7 mol＝0.3 mol，Y
的物质的量减少 1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol，Z 的物质的量增
加 0.2 mol，即三者计量数之比为 3∶1∶2，故该化学反应的方
程式为：3X＋Y
2Z。Z 的平均反应速率为 v(Z)＝0.2 mol/
(2 L×2 min)＝0.05 mol/(L·min)。
答案：3X＋Y
2Z 0.05 mol/(L·min)
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