(共46张PPT)
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
学业基础
核心素养
当堂评价
核心微网络
素养新目标
1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。
2．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
3．能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算。
学业基础
一、化学平衡常数
1．定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，________浓度的化学计量数次幂之积与________浓度的化学计量数次幂之积的比值，用符号K表示。
2．表达式：以化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)为例：
K＝________________，单位：(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。
生成物
反应物
3．意义：平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________；
当________时，该反应进行得就基本完全了。
程度
大
高
小
低
K>105
4．影响因素
温度
5．应用
(1)判断反应可能进行的程度。
K值 <10－5 10－5～105 >105
反应程度 ________ ________ ________
很难进行
反应可逆
进行完全
(2)判断反应是否达到平衡状态。
对化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态有浓度商：Q＝
Q与K的大小 反应状态 v(正)与v(逆)
Q>K 反应________进行 v(正)________v(逆)
Q＝K 反应达到________ v(正)________v(逆)
Q
逆向
<
平衡状态
＝
正向
>
(3)判断反应的热效应。
温度变化 K值变化 正反应的热效应
升高 增大 ________热(ΔH________0)
减小 ________热(ΔH________0)
降低 增大 ________热(ΔH________0)
减小 ________热(ΔH________0)
吸
>
放
<
放
<
吸
>
状元随笔 使用化学平衡常数应注意的问题
(1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或反应产物的浓度无关。
(3)反应物或反应产物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度、固体物质的浓度均不写，但水蒸气浓度要写。
二、平衡转化率
1．表达式
对于化学反应aA＋bB cC＋dD，反应物A的平衡转化率为
α(A)＝×100%＝×100%＝×100%
平衡转化率也可表示为
α(A)＝×100%＝×100%。
2．规律
(1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
(2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的浓度，可以________其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会________。
提高
降低
状元随笔
(1)平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量(物质的量或浓度)之比的百分数，即为该物质的平衡转化率。
(2)平衡转化率可表示反应的限度。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)其他条件不变，使用不同催化剂，反应的平衡常数不变。( )
(2)化学平衡常数有统一的固定单位，单位均为mol·L－1。( )
√
×
2．对于可逆反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，其化学平衡常数的表达式为( )
A．K＝ B．K＝
C.K＝ D．K＝
答案：D
解析：对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中计算。
3．一定温度下，已知反应：①H2(g)＋S(s) H2S(g) K1，②S(s)＋O2(g) SO2(g) K2，则相同温度下，反应H2(g)＋SO2(g) H2S(g)＋O2(g)的平衡常数K等于( )
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1·K2 D．
答案：D
解析：由①－②可得反应H2(g)＋SO2(g) H2S(g)＋O2(g)，K1＝，K2＝，K＝，所以K＝。
4．对于可逆反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中能使K发生变化的是( )
A．将C(s)的表面积增大
B．增大体系压强
C．升高体系温度
D．使用合适的催化剂
答案：C
解析：只有温度改变K才会变化。正确选项为C。
5．(双选)在容积不变的密闭容器中，可逆反应：4A(g)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g) ΔH<0，达到化学平衡状态的标志是( )
A．气体的密度不再发生变化
B．A的物质的量浓度不再改变
C．容器内总压强不再改变
D．单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B
答案：BC
解析：反应前后混合气体的质量和容器容积均不发生变化，密度始终不变，因此气体密度不再发生变化不能判断反应是否达到平衡状态，A不选；A的物质的量浓度不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，B选；正反应体积增大，容器内总压强不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，C选；单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B均表示正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，D不选。
6．已知某温度下可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)，反应物的初始浓度分别为c始(M)＝1 mol·L－1，c始(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的平衡转化率为60%，则此时平衡常数K的数值为( )
A．0.25 B．0.5
C．1 D．2
答案：B
解析： M(g) ＋ N(g) P(g) ＋ Q(g)
初始浓度/mol·L-1 1 2.4 0 0
转化浓度/mol·L-1 0.6 0.6 0.6 0.6
平衡浓度/mol·L-1 0.4 1.8 0.6 0.6
K＝＝＝0.5。
核心素养
目标一 化学平衡状态的判断
例1 已知，NO和NO2之间可以相互转换，二者在恒容密闭容器中发生反应2NO2 2NO＋O2，不能说明反应达到平衡状态的是( )
A．单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
B．单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
C．混合气体的颜色不再改变
D．氧气的含量不再改变
答案：B
解析：单位时间内生成n mol O2就会消耗2n mol NO2，则正逆反应速率相等，可以判断平衡，A正确；单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，说的均是正反应方向，B不正确；气体的颜色不变就是二氧化氮的浓度不变，可以判断平衡，C正确；氧气的含量不变也可以判断平衡，D正确。
状元随笔 判断依据(满足其一即可)：
(1)正反应速率与逆反应速率相等，v(正)＝v(逆)≠0。
①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；
②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。
[提升1] 如何将水中的氢释放出来是目前氢能研究的重要课题。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能、高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应为：
Ⅰ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) K1；
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) K2；
Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g) CaCO3(s) K3；
该工艺制H2总反应可表示为C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s) CaCO3(s)＋2H2(g)。
在2 L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列说法能否说明制H2总反应达到平衡状态？
①容器内混合物的质量不变
②H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
③混合气体的密度不再变化
④形成a mol H—H键的同时断裂2a mol H—O键
答案：
①根据质量守恒定律，容器内混合物的质量始终不变，不能判断达到平衡状态；
②H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化，说明正逆反应速率相等，能够判断达到了平衡状态；
③C(s)为固体，反应后气体的质量减小，容器的体积不变，则混合气体的密度不再变化，能够判断达到了平衡状态；
④形成a mol H—H键的同时断裂2a mol H—O键描述的都是正反应速率，不能判断达到了平衡状态。
状元随笔 常见变量归纳
项目 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡
混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量浓度一定 平衡
②各物质的质量或质量分数一定 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
压强 ①若m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡
②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡
平衡
不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，其他不变 平衡
密度(ρ) 体系的密度一定 不一定平衡
其他 如体系颜色不再变化(当气体均无色时除外) 平衡
【关键能力】
判断方法——“正、逆向相等，变量不变”：
(1)“正、逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
【提醒】
(1)用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，不一定是平衡状态，因为不论是否达到平衡，该关系一定存在。
(2)各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化。
目标二 有关化学平衡常数和转化率的计算
例2 已知CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下表：
850 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol CO和0.8 mol H2O，下列说法正确的是( )
A．反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动
B．1 200 ℃时反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数为2
C.850 ℃达到平衡后，c(CO)为0.04 mol·L－1
D．850 ℃达到平衡后，H2O的转化率为40%
温度/℃ 700 800 850 1 000 1 200
平衡常数 2.6 1.7 1.0 0.9 0.5
答案：B
解析：根据表格数据可知升高温度平衡常数减小，即平衡逆向移动，故A项错误；根据表格数据可知1 200 ℃时CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为0.5，则其逆反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数为2，故B项正确；850 ℃时平衡常数为1.0，初始投料为0.1 mol·L－1的CO和0.4 mol·L－1的H2O，设平衡时Δc(CO)为x mol·L－1，列三段式有：
CO(g) ＋ H2O(g) CO2(g) ＋ H2(g)
起始/(mol·L－1) 0.1 0.4 0 0
转化/(mol·L－1) x x x x
平衡/(mol·L－1) 0.1－x 0.4－x x x
则有＝1.0，解得x＝0.08，所以平衡时c(CO)＝0.1 mol·L－1－0.08 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，故C项错误；平衡时Δc(H2O)＝0.08 mol·L－1，所以转化率为×100%＝20%，故D项错误。
状元随笔 化学平衡计算时要注意的问题
(1)根据化学方程式列三段式进行计算。
(2)计算平衡常数时要用平衡浓度而不是物质的量。
(3)计算时要先列出表达式，再代入数据计算，注意写单位，注意K的单位随表达式不同有变化，有时也可不写。
aA(g)＋ bB(g) cC(g)＋ dD(g)
起始/(mol·L－1) n1 n2 0 0
转化/(mol·L－1) n1x n1x n1x n1x
平衡/(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1x n1x n1x
反应物：平衡浓度＝初始浓度－转化浓度
反应产物：平衡浓度＝初始浓度＋转化浓度
[提升2] 温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是( )
A．反应起始时与平衡时的压强之比为6∶5
B．反应在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1
C．相同温度下，起始时向容器中充入0.6 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v正>v逆
D．温度为T时，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)的平衡常数为0.025 mol·L－1
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
答案：D
解析：根据三段式：
PCl5(g) PCl3(g) ＋ Cl2(g)
起始量： 1 mol 0 0
变化量： 0.2 mol 0.2 mol 0.2 mol
平衡量： 0.8 mol 0.2 mol 0.2 mol
A错，根据阿伏加德罗定律，同温同体积时压强之比等于物质的量之比，
平衡时n(总)＝1.2 mol，p起∶p平＝1∶1.2＝5∶6。
B错，v(PCl3)＝＝＝ mol·L－1·s－1＝0.001 6 mol·L－1·s－1。
C错、D对，由平衡常数的计算公式K＝＝ mol·L－1＝0.025 mol·L－1，相同温度下，起始时向容器中充入0.6 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，Q＝ mol·L－1≈0.033 mol·L－1，Q>K，平衡逆向移动，则反应达到平衡前v正状元随笔
(1)各物质的物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
(2)反应物的转化率＝×100%＝×100%。
(3)反应产物的产率＝×100%。
(4)平衡时B组分的体积分数＝平衡时B组分的物质的量分数＝×100%。
【关键能力】
―→具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x
↓
―→代入未知数，确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量，并按上述模式列式
↓
―→根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，求出题目答案
当堂评价
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．生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K时，v(正)答案：C
2．(双选)对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列达到平衡状态的标志是( )
A．达到化学平衡时4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．单位时间内生成4 mol NO的同时，消耗4 mol NH3
C．NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比满足4∶5∶4∶6
D．单位时间里生成4 mol NH3的同时生成6 mol H2O
答案：AD
3．在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应( )
A．已达平衡状态
B．未达平衡状态，反应正向进行
C．未达平衡状态，反应逆向进行
D．无法确定
答案：C
4．将等物质的量的CH4(g)和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应容器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)是( )
A．61% B．71%
C．81% D．91%
答案：D
5．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g) 2C(g) ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)＝v逆(C) ②n(B)∶n(C)＝1∶1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤ B．②③
C．①③④ D．①②③④⑤
答案：B
6．在一定条件下，有下列反应前后分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F2 2HF K＝1047
②H2＋Cl2 2HCl K＝1017
③H2＋Br2 2HBr K＝109
④H2＋I2 2HI K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
答案：A
7．反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，则在该温度下：
(1)此反应的平衡常数为________。
(2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到，NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L－1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c平(SO3)＝________ mol·L－1，c平(SO2)＝________ mol·L－1。
②α(SO2)＝________，α(NO2)＝________。
1
1.2
1.8
40%
60%
解析：(1)设平衡时SO2的浓度为x mol·L－1
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
2 2 0 0
x x 2－x 2－x
由题意可知×100%＝50%，x＝1，
K＝＝＝1。
(2)设达平衡时NO的浓度为y mol·L－1
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
3 2 0 0
3－y 2－y y y
因为温度不变，平衡常数不变，K＝1
则＝1，y＝1.2
①平衡浓度：c平(SO3)＝1.2 mol·L－1，
c平(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1；
②α(SO2)＝×100%＝40%；
α(NO2)＝×100%＝60%。
练后反思
(1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
(2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。
(3)起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
核心微网络
素养新目标
1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。
2．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
3．能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算。
学业基础——自学·思记·尝试
一、化学平衡常数
1．定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，________浓度的化学计量数次幂之积与________浓度的化学计量数次幂之积的比值，用符号K表示。
2．表达式：以化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)为例：K＝____________，单位：(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。
3．意义：平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________；
当________时，该反应进行得就基本完全了。
4．影响因素
5．应用
(1)判断反应可能进行的程度。
K值 <10－5 10－5～105 >105
反应程度 ________ ________ ________
(2)判断反应是否达到平衡状态。
对化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态有浓度商：Q＝
Q与K的大小 反应状态 v(正)与v(逆)
Q>K 反应________进行 v(正)________v(逆)
Q＝K 反应达到________ v(正)________v(逆)
Q(3)判断反应的热效应。
温度变化 K值变化 正反应的热效应
升高 增大 ________热(ΔH________0)
减小 ________热(ΔH________0)
降低 增大 ________热(ΔH________0)
减小 ________热(ΔH________0)
状元随笔 使用化学平衡常数应注意的问题
(1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或反应产物的浓度无关。
(3)反应物或反应产物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度、固体物质的浓度均不写，但水蒸气浓度要写。
二、平衡转化率
1．表达式
对于化学反应aA＋bB cC＋dD，反应物A的平衡转化率为
α(A)＝×100%＝×100%＝×100%
平衡转化率也可表示为
α(A)＝×100%＝×100%。
2．规律
(1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
(2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的浓度，可以________其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会________。
状元随笔 (1)平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量(物质的量或浓度)之比的百分数，即为该物质的平衡转化率。
(2)平衡转化率可表示反应的限度。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)其他条件不变，使用不同催化剂，反应的平衡常数不变。( )
(2)化学平衡常数有统一的固定单位，单位均为mol·L－1。( )
2．对于可逆反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，其化学平衡常数的表达式为( )
A．K＝ B．K＝
C.K＝ D．K＝
3．一定温度下，已知反应：①H2(g)＋S(s) H2S(g) K1，②S(s)＋O2(g) SO2(g) K2，则相同温度下，反应H2(g)＋SO2(g) H2S(g)＋O2(g)的平衡常数K等于( )
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1·K2 D．
4．对于可逆反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中能使K发生变化的是( )
A．将C(s)的表面积增大
B．增大体系压强
C．升高体系温度
D．使用合适的催化剂
5．(双选)在容积不变的密闭容器中，可逆反应：4A(g)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g) ΔH<0，达到化学平衡状态的标志是( )
A．气体的密度不再发生变化
B．A的物质的量浓度不再改变
C．容器内总压强不再改变
D．单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B
6．已知某温度下可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)，反应物的初始浓度分别为c始(M)＝1 mol·L－1，c始(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的平衡转化率为60%，则此时平衡常数K的数值为( )
A．0.25 B．0.5
C．1 D．2
核心素养——合作·探究·分享
目标一 化学平衡状态的判断
例1 已知，NO和NO2之间可以相互转换，二者在恒容密闭容器中发生反应2NO2 2NO＋O2，不能说明反应达到平衡状态的是( )
A．单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
B．单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
C．混合气体的颜色不再改变
D．氧气的含量不再改变
状元随笔 判断依据(满足其一即可)：
(1)正反应速率与逆反应速率相等，v(正)＝v(逆)≠0。
①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；
②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。
[提升1] 如何将水中的氢释放出来是目前氢能研究的重要课题。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能、高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应为：
Ⅰ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) K1；
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) K2；
Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g) CaCO3(s) K3；
该工艺制H2总反应可表示为C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s) CaCO3(s)＋2H2(g)。
在2 L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列说法能否说明制H2总反应达到平衡状态？
①容器内混合物的质量不变
②H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
③混合气体的密度不再变化
④形成a mol H—H键的同时断裂2a mol H—O键
状元随笔 常见变量归纳
项目 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡
混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量浓度一定 平衡
②各物质的质量或质量分数一定 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
压强 ①若m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡
②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量 一定，当m＋n≠p＋q时 平衡
②一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，其他不变 平衡
密度(ρ) 体系的密度一定 不一定平衡
其他 如体系颜色不再变化(当气体均无色时除外) 平衡
【关键能力】
判断方法——“正、逆向相等，变量不变”：
(1)“正、逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
【提醒】 (1)用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，不一定是平衡状态，因为不论是否达到平衡，该关系一定存在。
(2)各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化。
目标二 有关化学平衡常数和转化率的计算
例2 已知CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下表：
温度/℃ 700 800 850 1 000 1 200
平衡常数 2.6 1.7 1.0 0.9 0.5
850 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol CO和0.8 mol H2O，下列说法正确的是( )
A．反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动
B．1 200 ℃时反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数为2
C.850 ℃达到平衡后，c(CO)为0.04 mol·L－1
D．850 ℃达到平衡后，H2O的转化率为40%
状元随笔 化学平衡计算时要注意的问题
(1)根据化学方程式列三段式进行计算。
(2)计算平衡常数时要用平衡浓度而不是物质的量。
(3)计算时要先列出表达式，再代入数据计算，注意写单位，注意K的单位随表达式不同有变化，有时也可不写。
aA(g)＋ bB(g) cC(g)＋ dD(g)
起始/(mol·L－1) n1n20 0
转化/(mol·L－1) n1xn1xn1xn1x
平衡/(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1xn1xn1x
反应物：平衡浓度＝初始浓度－转化浓度
反应产物：平衡浓度＝初始浓度＋转化浓度
[提升2] 温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是( )
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
A．反应起始时与平衡时的压强之比为6∶5
B．反应在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1
C．相同温度下，起始时向容器中充入0.6 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v正>v逆
D．温度为T时，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)的平衡常数为0.025 mol·L－1
状元随笔 (1)各物质的物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
(2)反应物的转化率＝×100%＝×100%。
(3)反应产物的产率＝×100%。
(4)平衡时B组分的体积分数＝平衡时B组分的物质的量分数＝×100%。
【关键能力】
―→具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x
↓
―→代入未知数，确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量，并按上述模式列式
↓
―→根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，求出题目答案
当堂评价——夯实·测控·演练
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．生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K时，v(正)2．(双选)对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列达到平衡状态的标志是( )
A．达到化学平衡时4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．单位时间内生成4 mol NO的同时，消耗4 mol NH3
C．NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比满足4∶5∶4∶6
D．单位时间里生成4 mol NH3的同时生成6 mol H2O
3．在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应( )
A．已达平衡状态
B．未达平衡状态，反应正向进行
C．未达平衡状态，反应逆向进行
D．无法确定
4．将等物质的量的CH4(g)和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应容器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)是( )
A．61% B．71%
C．81% D．91%
5．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g) 2C(g) ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)＝v逆(C) ②n(B)∶n(C)＝1∶1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤ B．②③
C．①③④ D．①②③④⑤
6．在一定条件下，有下列反应前后分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F2 2HF K＝1047
②H2＋Cl2 2HCl K＝1017
③H2＋Br2 2HBr K＝109
④H2＋I2 2HI K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
7．反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，则在该温度下：
(1)此反应的平衡常数为________。
(2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到，NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L－1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c平(SO3)＝________ mol·L－1，c平(SO2)＝________ mol·L－1。
②α(SO2)＝________，α(NO2)＝________。
练后反思
(1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
(2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。
(3)起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
学 业 基 础
一、
1．生成物 反应物
2.
3．程度 大 高 小 低 K>105
4．温度
5．(1)很难进行 反应可逆 进行完全 (2)逆向 < 平衡状态 ＝ 正向 > (3)吸 > 放 < 放 < 吸 >
二、
2．(2)提高 降低
【即学即练】
1．答案：(1)√ (2)×
2．解析：对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中计算。
答案：D
3．解析：由①－②可得反应H2(g)＋SO2(g) H2S(g)＋O2(g)，K1＝，K2＝，K＝，所以K＝。
答案：D
4．解析：只有温度改变K才会变化。正确选项为C。
答案：C
5．解析：反应前后混合气体的质量和容器容积均不发生变化，密度始终不变，因此气体密度不再发生变化不能判断反应是否达到平衡状态，A不选；A的物质的量浓度不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，B选；正反应体积增大，容器内总压强不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，C选；单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B均表示正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，D不选。
答案：BC
6．解析： M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)
初始浓度/mol·L-1 1 2.4 0 0
转化浓度/mol·L-1 0.6 0.6 0.6 0.6
平衡浓度/mol·L-1 0.4 1.8 0.6 0.6
K＝＝＝0.5。
答案：B
核 心 素 养
[例1] 解析：单位时间内生成n mol O2就会消耗2n mol NO2，则正逆反应速率相等，可以判断平衡，A正确；单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，说的均是正反应方向，B不正确；气体的颜色不变就是二氧化氮的浓度不变，可以判断平衡，C正确；氧气的含量不变也可以判断平衡，D正确。
答案：B
[提升1] 答案：①根据质量守恒定律，容器内混合物的质量始终不变，不能判断达到平衡状态；②H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化，说明正逆反应速率相等，能够判断达到了平衡状态；③C(s)为固体，反应后气体的质量减小，容器的体积不变，则混合气体的密度不再变化，能够判断达到了平衡状态；④形成a mol H—H键的同时断裂2a mol H—O键描述的都是正反应速率，不能判断达到了平衡状态。
[例2] 解析：根据表格数据可知升高温度平衡常数减小，即平衡逆向移动，故A项错误；根据表格数据可知1 200 ℃时CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为0.5，则其逆反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数为2，故B项正确；850 ℃时平衡常数为1.0，初始投料为0.1 mol·L－1的CO和0.4 mol·L－1的H2O，设平衡时Δc(CO)为x mol·L－1，列三段式有：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
起始/(mol·L－1) 0.1 0.4 0 0
转化/(mol·L－1) xxxx
平衡/(mol·L－1) 0.1－x 0.4－xxx
则有＝1.0，解得x＝0.08，所以平衡时c(CO)＝0.1 mol·L－1－0.08 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，故C项错误；平衡时Δc(H2O)＝0.08 mol·L－1，所以转化率为×100%＝20%，故D项错误。
答案：B
[提升2] 解析：根据三段式：
PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)
起始量： 1 mol 0 0
变化量： 0.2 mol 0.2 mol 0.2 mol
平衡量： 0.8 mol 0.2 mol 0.2 mol
A错，根据阿伏加德罗定律，同温同体积时压强之比等于物质的量之比，
平衡时n(总)＝1.2 mol，p起∶p平＝1∶1.2＝5∶6。
B错，v(PCl3)＝＝＝ mol·L－1·s－1＝0.001 6 mol·L－1·s－1。
C错、D对，由平衡常数的计算公式K＝＝ mol·L－1＝0.025 mol·L－1，相同温度下，起始时向容器中充入0.6 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，Q＝ mol·L－1≈0.033 mol·L－1，Q>K，平衡逆向移动，则反应达到平衡前v正答案：D
当 堂 评 价
1．答案：C
2．答案：AD
3．答案：C
4．答案：D
5．答案：B
6．答案：A
7．解析：(1)设平衡时SO2的浓度为x mol·L－1
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
2 2 0 0
xx 2－x 2－x
由题意可知×100%＝50%，x＝1，
K＝＝＝1。
(2)设达平衡时NO的浓度为y mol·L－1
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
3 2 0 0
3－y 2－yyy
因为温度不变，平衡常数不变，K＝1
则＝1，y＝1.2
①平衡浓度：c平(SO3)＝1.2 mol·L－1，
c平(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1；
②α(SO2)＝×100%＝40%；
α(NO2)＝×100%＝60%。
答案：(1)1 (2)①1.2 1.8 ②40% 60%(共52张PPT)
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
学业基础
核心素养
当堂评价
核心微网络
素养新目标
1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
学业基础
一、化学平衡的移动
1．化学平衡的移动
(1)内容：受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种________变为另一种________的过程。
(2)图示表示
平衡状态
平衡状态
2．平衡移动方向的判断
(1)根据结果判断
对于一个已经达到化学平衡状态的反应，如果平衡移动的结果使反应产物浓度变大，则称平衡____________移动，反之，称平衡___________移动。
(2)根据速率判断
条件改变
正向(或向右)
逆向(或向左)
不
向右(或正向)
向左(或逆向)
(3)根据浓度商与平衡常数判断
改变条件
逆反应
正反应
二、反应条件对化学平衡的影响
因素 化学平衡的移动
浓度 ________反应物浓度或________生成物浓度，平衡向正反应方向移动，反之，平衡逆向移动
温度 其他条件不变，升温平衡向_____________移动，降温平衡向_____________移动
压强 对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向____________的方向移动，减小压强，平衡向____________的方向移动
催化剂 能___________改变正逆反应速率，对平衡状态________
结论：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着________________的方向移动(即勒夏特列原理或平衡移动原理) 增大
减小
吸热反应方向
放热反应方向
气体体积减小
气体体积增大
同等程度地
无影响
能够减弱这种改变
状元随笔 平衡移动原理中“减弱”的含义
(1)“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。
(2)化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)一定条件下，使用催化剂加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。( )
(2)增大反应物的用量，化学平衡一定向正反应方向移动。( )
(3)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅。( )
(4)C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。( )
(5)化学平衡发生移动时，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变时，化学平衡也一定发生移动。( )
(6)反应条件改变，化学平衡一定发生移动。( )
×
×
×
√
×
×
2．下列可逆反应达到平衡后，增大压强同时升高温度，平衡一定向右移动的是( )
A．2AB(g) A2(g)＋B2(g) ΔH>0
B．A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g) ΔH<0
C．A(s)＋B(g) C(g)＋D(g) ΔH>0
D．2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s) ΔH<0
答案：A
解析：A项，增大压强平衡不移动，升高温度平衡向右移动，故正确；B项，增大压强平衡向右移动，升高温度平衡向左移动，最后结果不确定；C项，增大压强平衡向左移动，升高温度平衡向右移动，结果也不确定；D项，增大压强平衡不移动，升高温度平衡向左移动，故不正确。
3．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( )
A．混合物中各组分的浓度改变
B．正、逆反应速率改变
C．混合物中各组分的含量改变
D．混合体系的压强发生改变
答案：C
解析：对于反应前后气体总物质的量不变的反应，缩小容器的容积，混合物中各组分浓度改变，但平衡不发生移动，A项不符合题意；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，B项不符合题意；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强的变化对平衡无影响，D项不符合题意。
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．对NO2加压后，气体颜色先变深后变浅
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后，溶液颜色变深
C．氯水宜保存在低温、避光条件下
D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
答案：D
解析：A项，存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)，加压条件下气体体积减小，浓度增大，混合气体颜色变深，但压强增大平衡正向移动，向新平衡移动的过程中，气体颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项，存在平衡：Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入固体KSCN，SCN－的浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色加深，能用勒夏特列原理解释；C项，存在平衡：Cl2＋H2O HCl＋HClO，生成的HClO见光易分解，平衡正向移动，氯水保存在低温、避光条件下，抑制平衡的移动，避免氯水变质，能用勒夏特列原理解释；D项，存在平衡：N2＋3H2 2NH3，催化剂能加快反应速率，但对化学平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理解释。
5．(双选)制取水煤气的反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，欲使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是( )
A．增大水蒸气的浓度 B．增大C(s)的量
C．减小CO(g)的浓度 D．增大压强
答案：AC
解析：增大反应物浓度促使平衡正向移动；增大固体反应物的量对平衡无影响；减小反应产物CO(g)的浓度，平衡正向移动；增大压强平衡逆向(气体系数减小的方向)移动。
6．如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2。在500 ℃下发生反应，CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图1所示：
(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝______________。
(2)500 ℃时该反应的平衡常数为________(结果保留一位小数)，图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，若提高温度到800 ℃进行，达平衡时，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________。
A．在原容器中再充入1 mol H2
B．在原容器中再充入1 mol CO2
C．缩小容器的容积
D．使用更有效的催化剂
E．将水蒸气从体系中分离出
(4)500 ℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。
0.225 mol·L－1·min－1
5.3
减小
BD
>
解析：(1)由图可知，10 min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75 mol·L－1，由方程式CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量的3倍，则氢气的浓度变化量为0.75 mol·L－1×3＝2.25 mol·L－1，则v(H2)＝＝0.225 mol·L－1·min－1；
(2)由(1)可知平衡时各组分的浓度c(CO2)＝0.25 mol·L－1，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.75 mol·L－1，则c(H2)＝3 mol·L－1－0.75 mol·L－1×3＝0.75 mol·L－1，所以K＝＝＝5.3，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；
(3)在原容器中再充入1 mol H2，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故A不选；在原容器中再充入1 mol CO2，CO2的转化率反而减小，故B选；缩小容器的容积即增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故C不选；使用更有效的催化剂，平衡不移动，CO2的转化率不变，故D选；将水蒸气从体系中分离出，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故E不选，故答案为BD；
(4)500 ℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 mol·L－1，浓度商Q＝＝＝4v(逆)。
核心素养
目标一 反应条件对化学平衡的影响
例1 5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq) ＋2I－(aq) 2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数K＝
答案：D
解析：碘易溶于苯，加入苯，碘进入到苯中，使水溶液中碘的浓度减小，平衡正向移动，A项正确；如果反应能进行到底，则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3＋，加入KSCN，溶液不会呈血红色，溶液呈血红色说明此反应是可逆反应，有反应限度，B项正确；加入FeSO4，二价铁离子浓度增大，平衡逆向移动，C项正确；该反应的平衡常数K＝c2(Fe2＋)·c(I2)/[c2(Fe3＋)·c2(I－)]，D项错误。
状元随笔 (1)浓度的改变导致浓度商的改变，但K不变，使Q≠K，从而导致平衡移动。
(2)浓度的改变不一定会使化学平衡移动。
(3)对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡才有影响，例如FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl，增加KCl固体的量，平衡不移动，因为KCl不参与离子反应。
(4)增加固态物质的用量，化学平衡不移动。
[提升1] (双选)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) K＝0.1
反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol，下列说法正确的是( )
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7 mol
D．CO的平衡转化率为20%
答案：CD
解析：升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，B错误；
根据 CO(g) ＋ H2S(g) COS(g) ＋ H2(g)
起始物质的量/mol 10 n 0 0
变化物质的量/mol 2 2 2 2
平衡物质的量/mol 8 n－2 2 2
设该容器的体积为V，根据K＝0.1，列关系式得(2×2)÷[8×(n－2)]＝0.1，解得n＝7，C正确；根据上述数据CO的平衡转化率为2 mol÷10 mol×100%＝20%，D正确。
状元随笔 (1)温度改变使化学平衡常数改变。
(2)化学平衡移动，化学平衡常数不一定改变；化学平衡常数改变，平衡一定移动。
【关键能力】
1.温度对化学平衡的影响
反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向
放热反应 升温 减小 Q>K 逆向移动
降温 增大 Q吸热反应 升温 增大 Q降温 减小 Q>K 逆向移动
2．浓度对化学平衡的影响
浓度变化 Q值瞬时变化 Q与K关系 平衡移动方向
反应物浓度增大 减小 Q生成物浓度减小 反应物浓度减小 增大 Q>K 逆向移动
生成物浓度增大 3.压强对化学平衡的影响
对于反应体系中有气体参与的反应
方程式中气态 物质系数变化 压强变化 Q值瞬时变化 Q与K关系 平衡移动方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移动
减小 减小 Q减小 增大 减小 Q减小 增大 Q>K 逆向移动
不变 增大 不变 Q＝K 不移动
减小 4.“惰性”气体对化学平衡的影响
(1)对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。
①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。
②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。
(2)对于反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。
目标二 化学平衡图像题的分析方法
例2 可逆反应：mA(g)＋nB(g) xC(g) ΔH＝Q kJ·mol－1在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正确的是( )
A．Q>0，m＋n>x B．Q>0，m＋nC．Q<0，m＋nx
答案：D
解析：由左图可知，压强为p1时达到平衡所用的时间比较短，即p1>p2，选择两压强下的平衡状态，由p2、p1的大小比较和A的转化率可知，增大压强，平衡正向移动，故m＋n>x；由右图可知，升高温度，A的转化率下降，即升高温度，平衡向左移动，正反应放热，Q<0。
状元随笔 平衡图像问题的解题策略
解决平衡图像问题，首先分析题意，明确如下两点：
(1)图像中纵、横坐标的含义及曲线的变化趋势；
(2)题给化学方程式的特点：各物质的状态、气态物质反应前后化学计量数之间的关系及吸、放热情况。然后将图像语言转化为反应条件对化学平衡的影响，逐一分析，作出判断。
[提升2] 反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＝57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．由状态B到状态A，可以用加热的方法
B．A、C两点气体的颜色：A深、C浅
C．A、C两点的反应速率：A>C
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
答案：A
解析：压强一定的条件下，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图像可知，A点NO2的体积分数大，则T1C点时的浓度>A点时的浓度，NO2为红棕色气体，则A、C两点气体的颜色：A浅、C深，B项错误；A、C两点都在等温线上，C的压强大，则反应速率：A状元随笔 化学平衡图像题的解答“两原则”
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表
示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论
纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，
讨论横坐标与曲线的关系。
例如：反应2A(g)＋B(g) 2C(g)达到平衡，A的平衡转化
率与压强和温度的关系如图。
定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。
定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。
(2)“先拐先平，数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。
甲表示：T2>T1；正反应放热。
乙表示：p1【关键能力】
化学平衡图像题的解题“三步骤”
(1)看图像
一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、拐点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
(2)想规律
联想反应条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作判断
根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。
当堂评价
1．下列说法正确的是( )
A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等
B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态
C．在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动
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
答案：B
2．(双选)在一定温度下，改变反应物中n(SO2)，对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应b、c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点的平衡常数Kb＝Kc＝Ka
C．上图可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
答案：BD
3．对于CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，某温度下平衡常数K为1，向一密闭容器内同时通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1 mol，在该温度下建立平衡时，CO的物质的量( )
A．大于1 mol B．小于1 mol
C．等于1 mol D．无法确定
答案：C
4．下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋B(g) 2C(g)(ΔH<0)的是( )
答案：D
5．(双选)某可逆反应平衡常数表达式为K＝。达到平衡状态时，如果升高温度(其他条件不变)，则c(NO)减小。下列说法正确的是( )
A．反应的热化学方程式为NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g) ΔH>0
B．一定条件下达到平衡时，缩小容器体积，增大体系压强，气体颜色加深
C．增大容器内SO2的量，SO2的转化率降低
D．使用合适的催化剂可使该反应的反应速率和平衡常数增大
答案：BC
解析：A项，升高温度c(NO)减小，说明平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0，错误；B项，增大体系压强就是缩小容器体积，平衡虽然不移动，但物质浓度均增大，气体颜色加深，正确；C项，增大SO2的量会提高NO2的转化率即SO2的转化率会降低，正确；D项，使用催化剂可加快化学反应速率，但平衡常数不变，错误。
6．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.0 kJ·mol－1。
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
根据图示回答下列问题：
(1)压强：p1________(填“>”“＝”或“<”)p2。
(2)升高温度，平衡向________(填“左”或“右”)移动。
>
左
解析：(1)由图可知：温度一定时，如200 ℃时，B点SO2的转化率大于A点SO2的转化率，增大压强，平衡向气体化学计量数减小的方向移动，故p1>p2。
(2)由图可知：压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，平衡向左移动。
(3)200 ℃下，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
①该反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母)。
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．体系的压强保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为________。
气体 SO2 O2 SO3
物质的量/mol 1.6 1.8 0.4
ac
50%
解析：①SO2、O2起始物质的量分别为
n(SO2)＝1.6 mol＋0.4 mol＝2.0 mol，
n(O2)＝1.8 mol＋0.2 mol＝2.0 mol。
因温度和体积不变，a项，开始加入SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不同，故a项能说明反应达到平衡状态；b项，容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故b项不能说明反应达到平衡；c项，因反应前后气体的总物质的量减小，当温度、体积不变时反应后气体压强减小，故c项能说明反应达平衡状态；d项，根据质量守恒，反应前后n(SO2)＋n(SO3)不变，故d项不能说明反应达到平衡状态。
②Δn(SO2)＝×2 mol＝1 mol，α(SO2)＝×100%＝50%。
(4)400 ℃时，将等量的SO2和O2在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在该过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量________(填字母)。
a．等于p% b．大于p%
c．小于p% d．无法判断
c
解析：平衡后乙容器体积小于甲容器，压强大于甲容器，乙容器平衡相当于甲容器平衡增大压强(或缩小容器体积)得到，所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。
练后反思
判断化学平衡移动方向的思维模型第2课时 反应条件对化学平衡的影响
核心微网络,
素养新目标,
1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
学业基础——自学·思记·尝试
一、化学平衡的移动
1．化学平衡的移动
(1)内容：受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种________变为另一种________的过程。
(2)图示表示
2．平衡移动方向的判断
(1)根据结果判断
对于一个已经达到化学平衡状态的反应，如果平衡移动的结果使反应产物浓度变大，则称平衡________________移动，反之，称平衡________________移动。
(2)根据速率判断
条件改变
(3)根据浓度商与平衡常数判断
改变条件
二、反应条件对化学平衡的影响
因素 化学平衡的移动
浓度 ________反应物浓度或________生成物浓度，平衡向正反应方向移动，反之，平衡逆向移动
温度 其他条件不变，升温平衡向________________移动，降温平衡向________________移动
压强 对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向________________的方向移动，减小压强，平衡向________________的方向移动
催化剂 能________改变正逆反应速率，对平衡状态________
结论：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着______________的方向移动(即勒夏特列原理或平衡移动原理)
状元随笔 平衡移动原理中“减弱”的含义
(1)“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。
(2)化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)一定条件下，使用催化剂加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。( )
(2)增大反应物的用量，化学平衡一定向正反应方向移动。( )
(3)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅。( )
(4)C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。( )
(5)化学平衡发生移动时，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变时，化学平衡也一定发生移动。( )
(6)反应条件改变，化学平衡一定发生移动。( )
2．下列可逆反应达到平衡后，增大压强同时升高温度，平衡一定向右移动的是( )
A．2AB(g) A2(g)＋B2(g) ΔH>0
B．A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g) ΔH<0
C．A(s)＋B(g) C(g)＋D(g) ΔH>0
D．2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s) ΔH<0
3．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( )
A．混合物中各组分的浓度改变
B．正、逆反应速率改变
C．混合物中各组分的含量改变
D．混合体系的压强发生改变
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．对NO2加压后，气体颜色先变深后变浅
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后，溶液颜色变深
C．氯水宜保存在低温、避光条件下
D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
5．(双选)制取水煤气的反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，欲使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是( )
A．增大水蒸气的浓度 B．增大C(s)的量
C．减小CO(g)的浓度 D．增大压强
6．如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2。在500 ℃下发生反应，CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图1所示：
(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。
(2)500 ℃时该反应的平衡常数为________(结果保留一位小数)，图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，若提高温度到800 ℃进行，达平衡时，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________。
A．在原容器中再充入1 mol H2
B．在原容器中再充入1 mol CO2
C．缩小容器的容积
D．使用更有效的催化剂
E．将水蒸气从体系中分离出
(4)500 ℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。
核心素养——合作·探究·分享
目标一 反应条件对化学平衡的影响
例1 5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq) ＋2I－(aq) 2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数K＝
状元随笔 (1)浓度的改变导致浓度商的改变，但K不变，使Q≠K，从而导致平衡移动。
(2)浓度的改变不一定会使化学平衡移动。
(3)对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡才有影响，例如FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl，增加KCl固体的量，平衡不移动，因为KCl不参与离子反应。
(4)增加固态物质的用量，化学平衡不移动。
[提升1] (双选)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) K＝0.1
反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol，下列说法正确的是( )
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7 mol
D．CO的平衡转化率为20%
状元随笔 (1)温度改变使化学平衡常数改变。
(2)化学平衡移动，化学平衡常数不一定改变；化学平衡常数改变，平衡一定移动。
【关键能力】
1.温度对化学平衡的影响
反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向
放热反应 升温 减小 Q>K 逆向移动
降温 增大 Q吸热反应 升温 增大 Q降温 减小 Q>K 逆向移动
2．浓度对化学平衡的影响
浓度变化 Q值瞬时变化 Q与K关系 平衡移动方向
反应物浓度增大 减小 Q生成物浓度减小
反应物浓度减小 增大 Q>K 逆向移动
生成物浓度增大
3.压强对化学平衡的影响
对于反应体系中有气体参与的反应
方程式中气态 物质系数变化 压强变化 Q值瞬时变化 Q与K关系 平衡移动方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移动
减小 减小 Q减小 增大 减小 Q减小 增大 Q>K 逆向移动
不变 增大 不变 Q＝K 不移动
减小
4.“惰性”气体对化学平衡的影响
(1)对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。
①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。
②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。
(2)对于反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。
目标二 化学平衡图像题的分析方法
例2 可逆反应：mA(g)＋nB(g) xC(g) ΔH＝Q kJ·mol－1在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正确的是( )
A．Q>0，m＋n>x B．Q>0，m＋nC．Q<0，m＋nx
状元随笔 平衡图像问题的解题策略
解决平衡图像问题，首先分析题意，明确如下两点：
(1)图像中纵、横坐标的含义及曲线的变化趋势；
(2)题给化学方程式的特点：各物质的状态、气态物质反应前后化学计量数之间的关系及吸、放热情况。然后将图像语言转化为反应条件对化学平衡的影响，逐一分析，作出判断。
[提升2] 反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＝57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．由状态B到状态A，可以用加热的方法
B．A、C两点气体的颜色：A深、C浅
C．A、C两点的反应速率：A>C
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
状元随笔 化学平衡图像题的解答“两原则”
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。
例如：反应2A(g)＋B(g) 2C(g)达到平衡，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图。
定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。
定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。
(2)“先拐先平，数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。
甲表示：T2>T1；正反应放热。
乙表示：p1【关键能力】
化学平衡图像题的解题“三步骤”
(1)看图像
一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、拐点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
(2)想规律
联想反应条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作判断
根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。
当堂评价——夯实·测控·演练
1．下列说法正确的是( )
A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等
B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态
C．在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动
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
2．(双选)在一定温度下，改变反应物中n(SO2)，对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应b、c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点的平衡常数Kb＝Kc＝Ka
C．上图可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
3．对于CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，某温度下平衡常数K为1，向一密闭容器内同时通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1 mol，在该温度下建立平衡时，CO的物质的量( )
A．大于1 mol B．小于1 mol
C．等于1 mol D．无法确定
4．下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋B(g) 2C(g)(ΔH<0)的是( )
5．(双选)某可逆反应平衡常数表达式为K＝。达到平衡状态时，如果升高温度(其他条件不变)，则c(NO)减小。下列说法正确的是( )
A．反应的热化学方程式为NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g) ΔH>0
B．一定条件下达到平衡时，缩小容器体积，增大体系压强，气体颜色加深
C．增大容器内SO2的量，SO2的转化率降低
D．使用合适的催化剂可使该反应的反应速率和平衡常数增大
6．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.0 kJ·mol－1。
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
根据图示回答下列问题：
(1)压强：p1________(填“>”“＝”或“<”)p2。
(2)升高温度，平衡向________(填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃下，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
气体 SO2 O2 SO3
物质的量/mol 1.6 1.8 0.4
①该反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母)。
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．体系的压强保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为________。
(4)400 ℃时，将等量的SO2和O2在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在该过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量________(填字母)。
a．等于p% b．大于p%
c．小于p% d．无法判断
练后反思
判断化学平衡移动方向的思维模型
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
学 业 基 础
一、
1．(1)平衡状态 平衡状态
2．(1)正向(或向右) 逆向(或向左) (2)不 向右(或正向) 向左(或逆向) (3)逆反应 正反应
二、
增大 减小 吸热反应方向 放热反应方向 气体体积减小 气体体积增大 同等程度地 无影响 能够减弱这种改变
【即学即练】
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．解析：A项，增大压强平衡不移动，升高温度平衡向右移动，故正确；B项，增大压强平衡向右移动，升高温度平衡向左移动，最后结果不确定；C项，增大压强平衡向左移动，升高温度平衡向右移动，结果也不确定；D项，增大压强平衡不移动，升高温度平衡向左移动，故不正确。
答案：A
3．解析：对于反应前后气体总物质的量不变的反应，缩小容器的容积，混合物中各组分浓度改变，但平衡不发生移动，A项不符合题意；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，B项不符合题意；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强的变化对平衡无影响，D项不符合题意。
答案：C
4．解析：A项，存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)，加压条件下气体体积减小，浓度增大，混合气体颜色变深，但压强增大平衡正向移动，向新平衡移动的过程中，气体颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项，存在平衡：Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入固体KSCN，SCN－的浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色加深，能用勒夏特列原理解释；C项，存在平衡：Cl2＋H2O HCl＋HClO，生成的HClO见光易分解，平衡正向移动，氯水保存在低温、避光条件下，抑制平衡的移动，避免氯水变质，能用勒夏特列原理解释；D项，存在平衡：N2＋3H2 2NH3，催化剂能加快反应速率，但对化学平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理解释。
答案：D
5．解析：增大反应物浓度促使平衡正向移动；增大固体反应物的量对平衡无影响；减小反应产物CO(g)的浓度，平衡正向移动；增大压强平衡逆向(气体系数减小的方向)移动。
答案：AC
6．解析：(1)由图可知，10 min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75 mol·L－1，由方程式CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量的3倍，则氢气的浓度变化量为0.75 mol·L－1×3＝2.25 mol·L－1，则v(H2)＝＝0.225 mol·L－1·min－1；
(2)由(1)可知平衡时各组分的浓度c(CO2)＝0.25 mol·L－1，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.75 mol·L－1，则c(H2)＝3 mol·L－1－0.75 mol·L－1×3＝0.75 mol·L－1，所以K＝＝＝5.3，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；
(3)在原容器中再充入1 mol H2，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故A不选；在原容器中再充入1 mol CO2，CO2的转化率反而减小，故B选；缩小容器的容积即增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故C不选；使用更有效的催化剂，平衡不移动，CO2的转化率不变，故D选；将水蒸气从体系中分离出，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故E不选，故答案为BD；
(4)500 ℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 mol·L－1，浓度商
Q＝＝＝4v(逆)。
答案：(1)0.225 mol·L－1·min－1
(2)5.3 减小 (3)BD (4)>
核 心 素 养
[例1] 解析：碘易溶于苯，加入苯，碘进入到苯中，使水溶液中碘的浓度减小，平衡正向移动，A项正确；如果反应能进行到底，则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3＋，加入KSCN，溶液不会呈血红色，溶液呈血红色说明此反应是可逆反应，有反应限度，B项正确；加入FeSO4，二价铁离子浓度增大，平衡逆向移动，C项正确；该反应的平衡常数K＝c2(Fe2＋)·c(I2)/[c2(Fe3＋)·c2(I－)]，D项错误。
答案：D
[提升1] 解析：升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，B错误；
根据 CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g)
起始物质的量/mol 10 n0 0
变化物质的量/mol 2 2 2 2
平衡物质的量/mol 8 n－2 2 2
设该容器的体积为V，根据K＝0.1，列关系式得(2×2)÷[8×(n－2)]＝0.1，解得n＝7，C正确；根据上述数据CO的平衡转化率为2 mol÷10 mol×100%＝20%，D正确。
答案：CD
[例2] 解析：由左图可知，压强为p1时达到平衡所用的时间比较短，即p1>p2，选择两压强下的平衡状态，由p2、p1的大小比较和A的转化率可知，增大压强，平衡正向移动，故m＋n>x；由右图可知，升高温度，A的转化率下降，即升高温度，平衡向左移动，正反应放热，Q<0。
答案：D
[提升2] 解析：压强一定的条件下，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图像可知，A点NO2的体积分数大，则T1C点时的浓度>A点时的浓度，NO2为红棕色气体，则A、C两点气体的颜色：A浅、C深，B项错误；A、C两点都在等温线上，C的压强大，则反应速率：A答案：A
当 堂 评 价
1．答案：B
2．答案：BD
3．答案：C
4．答案：D
5．解析：A项，升高温度c(NO)减小，说明平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0，错误；B项，增大体系压强就是缩小容器体积，平衡虽然不移动，但物质浓度均增大，气体颜色加深，正确；C项，增大SO2的量会提高NO2的转化率即SO2的转化率会降低，正确；D项，使用催化剂可加快化学反应速率，但平衡常数不变，错误。
答案：BC
6．解析：(1)由图可知：温度一定时，如200 ℃时，B点SO2的转化率大于A点SO2的转化率，增大压强，平衡向气体化学计量数减小的方向移动，故p1>p2。
(2)由图可知：压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，平衡向左移动。
(3)①SO2、O2起始物质的量分别为
n(SO2)＝1.6 mol＋0.4 mol＝2.0 mol，
n(O2)＝1.8 mol＋0.2 mol＝2.0 mol。
因温度和体积不变，a项，开始加入SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不同，故a项能说明反应达到平衡状态；b项，容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故b项不能说明反应达到平衡；c项，因反应前后气体的总物质的量减小，当温度、体积不变时反应后气体压强减小，故c项能说明反应达平衡状态；d项，根据质量守恒，反应前后n(SO2)＋n(SO3)不变，故d项不能说明反应达到平衡状态。
②Δn(SO2)＝×2 mol＝1 mol，α(SO2)＝×100%＝50%。
(4)平衡后乙容器体积小于甲容器，压强大于甲容器，乙容器平衡相当于甲容器平衡增大压强(或缩小容器体积)得到，所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。
答案：(1)> (2)左 (3)①ac ②50% (4)c