2010年《高考风向标》化学 第五部分 化学反应原理 第21讲 化学平衡

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第21讲 化学平衡
★考情直播
考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
了解化学反应的可逆性了解化学平衡建立的过程。 理解化学平衡标志判断及“同边异异边同”原理； 本讲是高考是高考的重要内容，主要考点有：①化学平衡状态的理解及平衡的判定；②化学平衡的影响因素及勒沙特列原理；③等效平衡规律；④化学平衡常数和化学平衡计算今后的命题方向：化学平衡的理论是中学化学重要理论，高考会以新情境从多个方面来考查考生对这部分知识的理解和掌握水平。
理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。 掌握外界条件（浓度、温度、压强）对化学平衡的影响，理解及应用勒沙特列原理。
理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 理解化学平衡常数及其运用。理解“起”、“转”、“平”三步骤计算的技巧;掌握有关化学平衡的基本计算；
考点整合
考点1化学平衡的理解及平衡的判定
1. 定义：是指在一定条件下的 里，正反应和逆反应的 相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以 的状态。
2. 化学平衡的特征：
（1）化学平衡研究的对象是可逆反应；(逆)
（2）达到平衡时正反应速率等于逆反应速率；(等)
（3）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度 ；(定)
（4）由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种 ; (动)
（5）条件改变平衡会发生移动.(变)
3.化学平衡状态的判定
例 举 反 应 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
混合物体系中各成分的含量 各物质的 物质的量或各物质的质量分数一定 平衡
各物质的质量或物质的质量分数一定 平衡
各气体的体积或体积分数一定 平衡
总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡
正、逆反应速率相等 在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v(正)=v(逆) 平衡
在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C，即v(正)=v(逆) 平衡
v(A)： v(B)： v(C)： v(D)=m：n：p：q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡
在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了p mol C，因均指v(逆) 不一定平衡
压强 m + n ≠ p + q 时，总压强一定（其他条件一定） 平衡
m + 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M r M r一定时，且m + n ≠ p + q时（非气体的不算） 平衡
M r一定时，且m + n = p + q时（非气体的不算） 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴有能量的变化，当体系温度一定时（其他不变） 平衡
气体的密度 密度一定 不一定平衡
颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡
注意:“同边异，异边同”原理(平衡的判断方法之一)
同一边的物质（都是反应物或者都是生成物）一个“消耗”一定量，同时另一个“生成”一定量才可以说明是达到了平衡；而两个不同一边的物质（一个是反应物而另一个是生成物）都“同时消耗”一定量或者“同时生成”一定量也可以表示达到了平衡。
[例1]对可逆反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g) 在一定条件下，达到平衡状态的标志是（ ）
A、平衡时容器内各物质的物质的量比为1∶1∶2
B、平衡时容器内的总压强不随时间而变化
C、单位时间内生成2n mol AB的同时，生成n mol的B2
D、单位时间内，生成n mol A2的同时，生成n mol的B2
[解析] 平衡时容器内各物质的物质的量之比是没有规律的,只是各物质的物质的量浓度保持不变是一般规律，A错；对于反应前后气体不变的反应，容器内的总压强不随时间的变化而改变，无论是否平衡！B不能选择；对于C，D 类型需要了解六个字的“同边异，异边同”原理，对于D，如果反应向左进行，单位时间内，本来就是生成n mol A2的同时，一定生成了n mol的B2；对于C，表示反应向左进行的同时也在向右进行，而且程度相同！所以是正确的。
【答案】C
[方法技巧]“同边异，异边同”原理是一个很实用的原理，在学习中要灵活利用！
考点2化学平衡的影响因素及勒沙特列原理
1.影响化学平衡的条件
主要有 和间接条件等。
要注意的是：使用催化剂可以改变反应速率但是不能使化学平衡移动。因为催化剂能同等程度的改变正、逆反应的反应速率，始终有v（正）=v（逆），故不会影响化学平衡移动，但可以大大提高反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高生成物的产率。
2.勒沙特列原理
如果改变平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就会向 的方向移动。
[例2] （08天津卷）对平衡CO2（g）CO2（aq）；△H= -19.75kJ/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
[解析] 增大二氧化碳气体在水中的溶解度,即使平衡向正向移动，而正向为一气体体积减少同时放热，因此可以降低温度，同时还可增大压强。
【答案】D。
特别提醒：改变固体或纯液体的量．化学平衡不移动；恒温、恒容时，通入稀有气体，化学平衡不移动；恒温、恒压时，通入稀有气体，化学平衡向着气体分子数增大的方向移动；加入一种反应物后另一种反应物的转化率会增大，其本身的转化率反而减小；对于等体积反应，改变体系压强对化学平衡无影响。
考点3化学平衡图象
解平衡图象要注意识图方法，总的来说有以下几点：
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）。
[例3]（08全国Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). △H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )
[解析]根据“先拐先平数值大”的原则，选项A、B正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定A、B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。
【答案】C
[方法技巧]化学平衡经常会以图像来考查，不仅要掌握影响化学平衡的因素及勒沙特列原理，同时还要掌握识图的方法和一些规律，如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。
考点4等效平衡规律
1．在定温（T）、定容（V）条件下的等效平衡
① 在定T、V条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只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比换算成同一半边的物质的物质的量　　　　，则两平衡等效。
②在定T、V条件下，对于反应前后气体分子数不改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值　　　　，则两平衡等效。
2．在　　　　下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。
[例4](2007 四川13) 向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O（g），发生反应：CO+H2O (g) CO2 +H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A．0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2
B．1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2 .
C．0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2
D．0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2
[解析] 题中反应前后气体的体积不变，因此在恒温和恒容条件下是等效平衡的条件是CO和H2O (g)的物质的量之比与起始时加入的CO和H2O (g)的物质的量之比相等即可。因此只要将各个选项中的投料转化为CO和H2O (g)的物质的量，并与原平衡进行对比即可。
对于A选项中的配料相当于CO有1.5mol、H2O (g)有3mol，即二者之比为1︰2，所以此情况下的平衡与原平衡等效，即CO的体积分数仍为x；
对于B选项中的配料相当于CO有2mol、H2O (g)有2mol，相对于原平衡可以认为是在原平衡的基础上又加入了1molCO，相当于平衡向右移动，但是CO的体积分数增大，即大于x；
对于C选项中的配料相当于CO有0.9mol、H2O (g)有1.9mol，此投料相当于在0.9molCO和1.8molH2O (g)的平衡体系中再加入0.1molH2O (g)，而0.9molCO和1.8molH2O (g)的平衡与原平衡是等效平衡，再加入0.1molH2O (g)时平衡向右移动，CO的体积分数减小，即小于x；
对于D选项中的配料相当于CO有1mol、H2O (g)有2mol，此平衡与平衡相同，所以CO的体积分数也为x。因此达到平衡时CO的体积分数大于x的只有B选项。
【答案】B
[规律总结]定温、定容时：①、对于一般的可逆反应只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比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
②、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）的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡等效。
考点5 化学平衡计算和化学平衡常数
（1）“起”、“转”、“平”三步骤计算的技巧（一般表示如下：）（例题见[真题1]）
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
“起”始浓度： a b c d
“转”化浓度： mx nx px qx
“平”衡浓度： a－mx b－nx c+px d+qx
此三种浓度中，只有“转”化浓度之比等于计量数之比，常常要用平衡时候的数据求其他的值：
(1)如求A物质的平衡转化率α(A) α(A)＝
(2) 在恒温、等容的条件下，反应前后的压强比等于物质的量比。
(3) 求B物质平衡时的体积分数(B)，
(B)＝
（2）化学平衡常数的计算和判断
一定温度下，对于可逆反应，mA(g)+nB(g)pC(g)+qDg) K＝　　　
了解：●平衡常数K只与　　　有关；温度一定K一定
●平衡常数K的大小可以表示反应进行的程度；
●平衡常数K表达式中均为物质的量浓度，反应式不同K　　　。
[例5]（08海南卷）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（ ）
A．33% B．40% C．50% D．65%
[解析]由可知： X+2Y2Z
起始： 1 1 0
转化： a 2a 2a
平衡： 1－a 1－2a 2a
根据题意有： = ，a＝，Y的转化率最接近65%。
【答案】D。
★ 高考重点热点题型探究
热点1 平衡状态的判定
[真题1] （08江苏卷）将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）
请回答下列问题：
(1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母）
a．向装置中再充入N2 b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂 d．升高温度
(3）求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示）。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
[思路分析] 本题考查了平衡状态的判断、影响平衡的因素、平衡的有关计算。
[解析] （1）b c均为“定”是判断依据、d为同向速率、e气体的密度始终不变都不能作为判断依据 (2)提高SO2的转化率即使平衡正向进行，a c无影响，d升高温度向逆向移动。
(3)SO2的转化率：
(4)在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量
【答案】（1）bc (2)b (3)94.7% (4)10.5g
[名师指引] 平衡状态的判断依据有多个，但始终不离两个字“等” 和“定”，即能否作为判断平衡的标志就看能否直接或间接的体现V正＝V逆 或各物质的浓度及百分含量保持不变。
[新题导练]
1．（2009广州市高三调研测试）工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化，反应方程式为：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H＝－1025 kJ/mol
氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。有关该反应的说法正确的是
A．反应处于平衡状态时，c(NH3)·c(O2)＝c(NO)·c(H2O)
B．反应达到平衡后，3ν正(NH3)＝2ν逆(H2O)
C．其它条件不变，温度越高，氨的转化率越高
D．寻找合适的催化剂是加快反应速率并提高NO产率的有效措施学
热点2 影响化学平衡的因素及勒沙特列原理
[真题2] （08广东卷）碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W（s）+I2（g）WI2ΔH＜0（温度T1＜T2）。下列说法正确的是（ ）
A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2（g）会分解出W，W重新沉积到灯丝上
B．灯丝附近温度越高，WI2（g）的转化率越低
C．该反应的平衡常数表达式是
D．利用该反应原理可以提纯钨
[思路分析]本题考查了影响化学平衡的因素和平衡常数的知识
[解析]该反应的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡向左移动。所以灯丝附近温度越高，WI2的转化率越高，B错。平衡常数，应为生成物除以反应物：K=c（WI2）/c（W）· c（I2）利用该反应，可往钨矿石中，加如I2单质，使其反应生成WI2富集，再通过高温加热WI2生成钨，从而提纯W，D正确。
【答案】A、D
[名师指引]要熟练掌握几个因素对化学平衡的影响，并加深对勒沙特列原理的理解。此外，化学平衡还经常会以图像来考查，要掌握识图的方法和一些规律，如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。
[新题导练]
2.(2009届广东五校高三第三次联考)将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)+3Y(g)2Z(g)；△H<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
改变条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 改变体积，增大压强 X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
3．(2009届汕头市龙湖区第二次高三化学联考)将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应： F2(g)+ClF(g)≒ClF3(g)；△H<0。下列叙述中，正确的是
A．恒温恒容时，当ClF 转化40% 时，容器内的压强为初始时的0.8 倍
B．若 c(F2):c (ClF): c (ClF3) =1: 1: 1， 则反应一定达到平衡状态
C．达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移
D．平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大
热点3 等效平衡
[真题3] （08全国Ⅱ卷）在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
CO2 H2 CO H2O
甲 amol amol 0mol 0mol
乙 2amol amol 0mol 0mol
丙 0mol 0mol amol amol
丁 amol 0mol amol amol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是( )
A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲
[思路分析] 从等效平衡的方法和影响化学平衡的因素来分析
[解析]解析： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
甲： amol amol 0mol 0mol
乙： 2amol amol 0mol 0mol
等效后的丙： amol amol 0mol 0mol
等效后的丁： 2amol amol 0mol 0mol
【答案】A。
[名师指引] 解决此类题首先要学会判断是否等效平衡和属于何种等效平衡，然后再根据系数比换算起始物质的量，只要经换算后起始物质的量相同（或成比例），平衡就等效。
[新题导练]
4．（2009广州市高三调研测试）保持恒温、恒容，在某密闭容器中发生反应：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ——从正反应开始，A、B的起始物质的量均为2mol ；Ⅱ——从逆反应开始，C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol。以下叙述中正确的是
A．Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同
B．Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中，体系的总密度始终保持不变
C．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内A的物质的量分数相同
D．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内A的浓度相同
热点4 化学平衡计算和化学平衡常数
[真题5] （2007年广东化学25）黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。（1）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母）
A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强
D 减小压强 E 加入催化剂 G 移出氧气
（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为
。
（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 。
[思路分析] 本试题考查“起”、“转”、“平”三步骤计算方法和平衡常数计算方法。
[解析] 第（1）由根据题意可得： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
“ 起”始量（mol/L） 0.050 0.030 0
“转”化量（mol/L） 0.040 0.020 0.040
“ 平”衡量（mol/L） 0.010 0.010 0.040
平衡常数
SO2的平衡转化率=0.040 （mol·L-1）/0.050 （mol·L-1）·100%=80%
第（2）问，由于反应是一个气体体积减小的放热反应，因而增大压强和降低温度都有利于提高SO2平衡转化率； 第（4）问因+3价铁离子易水解，故加酸抑制其水解。
【答案】（1）1.6×103L/mol 80%（2）B、C
（3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3
（4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋
[名师指引] 要学会用“起”、“转”、“平”三步骤计算平衡题，同时对平衡常数、转化率的求法要熟练掌握。
[新题导练]
5.(2009届广东五校高三第三次联考)一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示：
图甲 图乙
⑴该反应的平衡常数表达式K＝ 。
⑵一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟时反应达到平衡状态，
则CO2的转化率＝ 。在温度不变的条件下的，若开始加入足量铁粉和充入0.75mol/L的CO2气体，使其达到平衡状态，请在图乙上画出CO2气体浓度与时间的关系图（标出必要的数据）。
⑶下列措施中能使平衡时c(CO)／c(CO2)增大的是 （填序号）。
A．升高温度 B．增大压强
C．充入一定量CO D．再加入一些铁粉
⑷铁的重要化合物高铁酸钠是一种新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强、安全性好等优点。①高铁酸钠生产方法之一是电解法：Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中，用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。
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限时基础训练卷
1. (2007顺德华侨中学理基模拟29)可逆反应N2 + 3H22NH3，已达到平衡的标志是（ ）
A、 反应容器中，一定温度下，压强不随时间改变而改
B、 单位时间内有nmol N2生成，同时就有3nmolH2生成
C、单位时间内有nmol N2生成，同时就有nmol NH3生成
D、N2、H2、NH3的分子个数之比为1︰3︰2
2．（2004全国）可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3υ正（N2）＝υ正（H2） B．υ正（N2）＝υ逆（NH3）
C．2υ正（H2）＝3υ正（NH3） D．υ正（N2）＝3υ逆（H2）
3．某一密闭容器中充入NO2，在一定条件下进行反应：2NO22NO+O2。达到平衡状态的标志是（ ）
A．体系的颜色不再发生变化 B．容器内压强不随时间变化而变化
C．NO和O2的消耗速率之比为2∶1
D．容器中各组分物质的浓度比为c(NO2)：c(NO)：c(O2)＝2：2：1
4．(2007高考全国卷13) 右图是恒温下某化学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
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．同一反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等
5．一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a %的是（ ）
A．2 mol C B．2 mol A、1 mol B和1 mol He（不参加反应）
C．1 mol B和1 mol C D．2 mol A、3 mol B和3 mol C
6. 反应NH4HS(S) NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡，下列各种情况中，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. 温度、压强、容积一定充入SO2
7．（2007东莞模拟10）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（ ）
A.保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO3（g）
B.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3（g）
C.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2（g）
D.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar（g）
8．下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H22NH3已达到平衡状态（ ）
A. 1个N≡ N 键断裂的同时，有3个H - H键形成。
B. 1个N≡ N断裂的同时，有3个H - N键断裂。
C. 1个N≡ N断裂的同时，有6个H - N键断裂。
D. 1个N≡ N键断裂的同时，有6个H - N键形成。
9.对于可逆反应，2AB3(g) A2(g) +3B2(g) ΔH > 0，下列图像正确的是（ ）
10.（2007深圳一模26）（10分）已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g); △H<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线 表示NO2
浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处
于平衡状态的点是 。
（2）①前10min内用NO2表示的化学反应速率
v(NO2)= mol/(L·min)
②15min时，反应2NO2(g) N2O4(g)在b点的浓度
平衡常数KB．=
③35min时，反应2NO2(g) N2O4(g)在d点的浓度平衡常数KD． KB．
（填“>”、“=”或“<”）
（3）①若要达到使NO2(s)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是 。
A、加入催化剂 B、缩小容器体积 C、升高温度 D、加入一定量的N2O4
②若在35min时，保持温度不变，快速缩小玻璃容器的体积至1L，气体的颜色变化过程是 。
基础提升训练
11. (2006 天津)某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X(g)+Y(g)Z(g) +W(s) ；△H＞0下列叙述正确的是( )
A.加入少量W，逆反应速度增大 B.当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C.升高温度，平衡逆向移动 D.平衡后加入X，上述反应的△H增大
12. 一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是①混合气体的密度②容器内气体的压强③混合气体的总物质的量④B物质的量浓度（ ）
A．①④ B．②③ C．②③④ D．只有④
13．可逆反应N2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是 （ ）
A．3v正(N2)= v正(H2) B．v正(N2)= v正(NH3)
C．2v正(H2)=3 v正(NH3) D．v正(N2)=3 v逆(H2)
14．(2006 重庆)已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)；△H＜0，m+n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动
B．X的正反应速率是Y 的逆反应速率的m/n倍
C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
D．增加X的物质的量，Y 的转化率降低
15．恒温恒压下，在容积可变的器皿中，反应2NO2(g)N2O4(g) 达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数（ ）
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
16．现有下列四个图像
下列反应中全部符合上述图像的反应是（ ）
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=－Q1 kJ/mol(Q1＞0)
B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；△H=＋Q2 kJ/mol(Q2＞0)
C．4NH3(g)+5O2(g)4NO+6H2O(g)；△H=－Q3 kJ/mol(Q3＞0)
D．H2(g)+ CO(g)C(s)+H2O(g)；△H=＋Q4 kJ/mol(Q4＞0)
能力提高训练
17. 在10℃和4×105的条件下，当反应aA(g) dD(g)＋eE(g)，建立平衡后，维持温度不变而压强改变，测得D的浓度变化如下：
压强（Pa） 4×105 6×105 10×105 20×105
D的浓度（mol/L） 0.085 0.126 0.200 0.440
（1）压强从4×105Pa增加到6×105Pa时，平衡向 （填“正”或“逆”）方向移动，理由是 。
（2）压强从10×105Pa增加到20×105Pa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 。
18. 已知可逆反应CO + H2O(g)CO2 + H2，达到平衡时，
（1）830K时，若起始时：c (CO) = 2 mol/L，c (H2O) = 3 mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为 ；K值为 。
（2）830K，若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L，则水蒸气的为 。
（3）若830K时，起始浓度c (CO) = a mol/L，c (H2O) = b mol/L，H2的平衡浓度c (H2) = c mol/L，
①a、b、c之间的关系式是 ②当a = b时，a = c。
19. （2007山东理综，28）二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于　　　。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）　　　　K（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
20. （2007上海化学，25）一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。根据题意完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ ，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是
a 氢气的浓度减少 b 正反应速率加快，逆反应速率也加快
c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是： （用化学方程式表示）。
参考答案
考点整合
考点1 化学平衡的理解及平衡的判定
1. 可逆反应、速率、保持恒定
2. 保持不变、动态平衡
考点2 化学平衡的影响因素及勒沙特列原理
1． 温度、压强、浓度
2．能够减弱这种改变
考点3化学平衡图象
考点4 等效平衡规律
1．与原平衡相同
2．与原平衡相同
3．定温（T）、定压（P）
考点5 化学平衡计算和化学平衡常数
1． “转”化浓度之比
2．、
3．温度、不同
★ 高考重点热点题型探究
[新题导练]
1．B；A不是“等”，“等”是V正＝V逆，B中两物质速率之比等于系数比，且方向相反，才是“等”。反应放热，温度越高，平衡逆向移动，氨的转化率越低。
2.A，升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小；增大压强，平衡正向移动，X的转化率变大；充入Y，平衡虽然正向移动，但Y的转化率变小；催化剂不影响平衡，故X的体积分数不变。
3．经计算A正确，B不是平衡状态的标志；C若增大容器体积即减压，正、逆反应速率均减小；D降低温度，平衡正向移动，气体分子数减少，平均摩尔质量增大。
4．BC，本题属于第二类等效平衡，即在定T、V条件下，对于反应前后气体分子数不改变的可逆反应，只要起始时加入反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。这种等效平衡的结果是各物质所占的百分比相同，而物质的量和浓度和成比例。
5．⑴ （固体不计入表达式） ⑵66.7%或66.67% （1/1.5×100%） 作图要点：①起点（0，0.75） ②平衡点（8之后，0.25） ③走势逐渐减小（下弧线）；（根据等效平衡理论或K计算）
⑶A （因c(CO)／c(CO2)=k，只受温度影响）
⑷②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O
限时基础训练卷
1. A 点拨：不是等体积反应A可以；根据“同边异，异边同”原理B错，而C的量不对，应该是3nmol
2．C 点拨：对于A总是成立,无论是否平衡；B与D都不等于系数比，对于C也可以用“同边异，异边同”原理来解释，本来2υ正（H2）＝3υ逆（NH3）说明υ逆（NH3）=υ正（NH3）或者υ正（H2）=υ逆（H2）都能说明达到了平衡。
3．A　点拨：A中颜色不再变化即浓度不变，成立；B中压强不变，对于左右两边气体系数和不相等的反应是正确的，也成立；C中说的速率都是指逆反应的，不成立；D是常见的错误说法，因为没有这样的判断说法。
4．C 点拨：从图象上可以看出，平衡Ⅰ到平衡Ⅱ是因为V（正）的突然增加而V（逆）开始没有变化，如果是温度、压强、催化剂的改变会使V（正）和V（逆）都增加，显然只能是增加反应物的浓度了，C选项与事实相反是不符合题意的。
5．AB 点拨：由于在恒容条件下，所以B选项中的1 mol He对平衡没有影响。由于反应2A(g) + B(g) 3C(g)是一个气体体积不变的反应，因此当n（A）：n（B）= 1：1时，即与“已知“构成等效平衡，平衡时A的体积分数为a%，如D选项；当n（A）：n（B）> 1：1时，平衡时A的体积分数增加，即平衡时A的体积分数大于a%，如A、B；当n（A）：n（B）< 1：1时，平衡时B的体积分数增加，平衡时A的体积分数小于a% ,如C选项。
6．B D点拨：A中改变固体NH4HS的量，由于固体B中充入少量Ar气，想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，平衡向气体体积增大方向移动即右移；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中充入SO2由于要发生2SO2 + H2S = 3S + 2H2O，降低了H2S的浓度，所以平衡要向生成H2S的方向即正反应方向移动。
7. B［解释］考查的是等效平衡。B中只充入SO3且保持压强不变，属于等效平衡；而A中体积不变则体系的压强会增大，在等效平衡后会再向右移动，所以SO2浓度变大；C中单独充入一种反应物，会使平衡向右移动，SO2的浓度变小；D中在压强不变的情况下充入惰性气体，会使反应物的分压减小，平衡向左移动，SO2的浓度变大。
8. A、C [解释]：也可以根据“同边异，异边同”原理来处理此类试题，对于A项中N2和H2在反应式同边，同边要说“异”，一个N≡ N 键断裂和三个H - N键形成等价，可以判断是平衡的；C项中异边都是说“断裂”，而且是6个H—N键，可以说明达到平衡；B数目不对；D也不符合异边要说“同”的原理。
9.B、D[解释]：A 中升高温度，正、逆反应速率都增大，由于该反应是吸热反应，正反应速率比逆反应速率增大得要快，因此，v（正）> v（逆），A错。B 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，本反应的正反应为吸热反应，故平衡向正反应方向移动，AB3%降低，温度高的反应速度快，达到平衡需要的时间短，所以图像中的拐点正确。所以B对。C增大压强，平衡朝气体体积缩小的反应方向移动，即向逆反应方向移动，AB3%增大，但C中压强大的曲线走向在下，故C错。D中压强一定时，温度越高，AB3%含量越小，当温度一定时，曲线走向向上，说明AB3%含量增大，故D正确。
10．答案（1）X ； b和d（2）①0.04； ②Kb=10/9L/mol；③加入了0.8molNO2
④等于（3）①B、D；②先变深后变浅
基础提升训练
11. B ［解释］改变固体物质的用量，对化学反应速率无影响，A项错；该反应为变体反应，因此当压强不变时，说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡，B项正确；由于正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，C项错；只要反应方程式不变，则△H不变，与加入物质的多少无关，D项错
12. A 点拨：物质的量浓度不变是达到化学平衡的标志之一,密度等于总质量比总体积,而总质量不会变化,达到平衡时体积不变也可以表示达到了平衡。
13．C[解释] 根据同一反应中，用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于相应物质的化学计量数之比来解题。
14．B [解释] 恒容条件下，通入惰性气体等与该反应无关的气体，对于各组分的浓度未发生变化，故速率不会改变，平衡不移动，故A项错；由于正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，质量未变而物质的量减小，所以平均相对分子质量变小，C项错；增加一种反应物的量，自身的转化率降低而另一种反应物的转化率升高，D项错；由于达到平衡时Y 的正逆反应速率相等，X与Y的正反应速率之比又等于方程式的计量数之比，所以答案为B。
15．A [解释]在恒压下，容器体积可变，虽然起始时n(NO2)不同，但c(NO2)相同，所以平衡状态等效。平衡时各物质的体积分数相同。
16．B[解释] 第一个图，固定温度的情况下增大压强，生成物浓度变小，说明平衡向左移动，左边气体系数和小于右边；再固定压强，温度升高，生成物浓度变大，说明平衡向右移动，反应吸热；第二个图的是第一个图的固定压强的变形；第三个图，固定压强升高温度，平衡向吸热方向移动，同时平均相对分子质量变小；第四个图，固定温度，增大压强，逆反应速率增大得比正反应大，平衡向逆反应进行。
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17.解析：假定压强从4×105Pa增加到6×105Pa时，平衡不移动，则[D]＝6/4×0.085mol/L＝0.128 mol/L,由于0.128>0.126，所以实际平衡向逆反应方向移动，也就是说正反应是一个气体总分子数增加的反应，即a＜d＋e。同理，假定压强从10×105Pa增加到20×105Pa时，平衡不移动，则[D]＝20/10×0.200mol/L＝0.400mol/L＜0.440mol/L，所以实际平衡向正反应方向移动，而此时正反应变成了一个气体总分子数减少的反应。从题中数据看，[D]变化不大，那么D仍为气态，因此，第一个条件是压强从10×105Pa增加到20×105P a时E从气态变成了液态甚至固态，第二个条件是a>d。
18．(1).40% 1 (2).25﹪ （3）ab=ac+bc 2c
点拨：根据K不随浓度变化而变化，即K值不变。
19. ①800L·mol－1　②＝；点拨：由图像可知体系总压强为0.10 MPa时，SO2的平衡转化率为0.80，则反应达到平衡时各物质的浓度为[SO2]=2.0mol×(1-0.80)/ 10L=0.04mol/L ；[O2]=(1.0-2.0×0.80/2) mol/ 10L=0.02mol/L； [SO3]= 2.0×0.80 mol/ 10L=0.16mol/L，
故平衡常数K=（0.16mol/L）2/[（0.04mol/L）2×0.02mol/L]= 800L·mol－1。因平衡状态由A变到B时仅是体系的压强变化，故平衡常数不变。
20. （1）K＝c(CH3OH)/c(CO)·c (H2) 2 减小 （2）2nB/3tB mol·(L·min)－1
（3）bc （4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2
点拨：此题是考查速率与平衡理论内容及学生视图能力。由图可知温度升高，甲醇的物质的量减少，平衡逆向移动，故生成甲醇的反应是放热反应，K＝c(CH3OH)/c(CO)·c (H2) 2的值减小。500℃时v(H2)= 2nB/3tB mol·(L·min)－1。若处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，则各物质的浓度都增大，正、逆反应速率都加快，但平衡正向移动，平衡常数不变。
v(正)
v(逆)
O
平均相对分子质量
压强
773K
573K
O
573K
生成物浓度
O
乙
773K
时间
1.01×106Pa
1.01×105Pa
生成物浓度
O
温度
Y
X
d
c
b
a
t (min)
c(mol/L)
0.2
0.4
0.8
5 10 15 20 25 30 35 40
0.6
1.0
0
平衡态II
V逆
V正
平衡态I
V逆
V正
反应速率
反应时间
电解
CO
CO2
t(min)
8
0
0.5
1.0
c(mol/L)
T
K
=1.6×103L/mol
（0.040 mol/L） 2
=
（0.010 mol/L）2 ×0.010 mol/L
[SO3] 2
K=
[SO2]2 [O2]
验
实
量
的
质
物
质
物
高温
催化剂
(温度固定)压强
反应速率
P/MPa
0.50
0.10
0.80
0.85
A
B
α
c(CO)
c(CO2)
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