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第二节 化学平衡状态 化学平衡的移动,考纲要求 1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.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。,一、可逆反应 1定义：在 条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 2特点：“三同一小”。 (1)三同：a.相同条件下；b.正逆反应 进行；c.反应物与生成物同时存在。 (2)一小：任一组分的转化率都 (填“大于”或“小于”)100%。,考点一 可逆反应与化学平衡状态,同一,同时,小于,二、化学平衡状态 1概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率 ，反应体系中所有参加反应的物质的 保持不变的状态。 2特点,相等,质量或浓度,化学平衡状态的判断“逆向相等，变量不变” (1)“逆向相等”： 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。 注意：(1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。,(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变；二是反应前后气体的体积是否变化。 (3)对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。,提示：第一种情况不是平衡状态。因为对于同一反应用不同反应物表示反应速率时，反应速率与化学方程式中的各物质的化学计量数成正比。v正(N2)v逆(NH3)时，正、逆反应速率并不相等，而是正反应速率大于逆反应速率。平衡时应为2v正(N2)v逆(NH3)。 第二种情况也不是平衡状态。因为N2和H2都是反应物，在反应的任何时段都会有3v正(N2)v正(H2)。若是3v正(N2)v逆(H2)，则反应处于平衡状态。,答案：(1) (2) (3) (4),考查可逆反应,答案：B,答案：B,化学平衡状态的判断,答案：C,温度和体积一定时，容器内压强不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 条件一定，混合气体的平均摩尔质量不再变化 A B C D,答案：C,答案：A,答案：ad,一、化学平衡移动与化学反应速率的关系,考点二 化学平衡移动,二、外界条件对化学平衡的影响 1影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：,(1)升高温度，平衡向 反应方向移动。 (2)减小容器的容积，平衡向 反应方向移动。 (3)继续充入水蒸气，平衡向正反应方向移动。平衡后H2O(g)的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”，后同)，C(s)的转化率_。 (4)保持恒温、恒压，充入Ne，平衡向 反应方向移动；保持恒温、恒容充入N2，平衡 。 (5)加入催化剂，反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”，后同)，平衡 。 (6)加入C(s)，反应速率 ，平衡 。,正,逆,减小,增大,正,不移动,增大,不移动,不变,不移动,2勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着 的方向移动。 3几种特殊情况说明 (1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。 (2)“惰性气体”对化学平衡的影响。,减弱这种改变,(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 (4)改变温度，平衡一定移动。 (5)对气体加压(缩小体积)无论平衡是否移动，各气体浓度均增大；反之亦然。,1化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大吗？ 提示：不一定。当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，若有多种反应物的反应，当增大某一反应物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，只会使另一种反应物的转化率增大，但该物质的转化率反而减小。,答案：(1) (2) (3) (4),考查条件对平衡的影响,解析：该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，故可提高COCl2的转化率。 恒容通入惰性气体，由于与反应有关的物质的浓度未改变，所以对反应无影响，平衡不移动，故COCl2的转化率不变。 增加CO浓度，平衡逆向移动，故COCl2的转化率变小。 减压平衡正向移动，所以COCl2的转化率变大。 使用催化剂只能影响化学反应速率，对化学平衡无影响。 相当于减压，同。 综上所述，能提高COCl2的转化率的有，故B正确。 答案：B,解析：颜色加深平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确；D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。 答案：C,答案：C,解析：将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则acd，D正确。 答案：D,考查平衡移动的方向,下列说法正确的是( ) Amn BQ0，升温时平衡右移，故BD不正确；由mn知增大压强时，平衡左移，Y的质量分数减小，故C正确。 答案：C,外界条件对化学平衡影响的判断方法,6(2013年高考北京卷)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( ),考查勒夏特列原理,答案：C,答案：DE,(1)下列两种情况不能用勒夏特列原理解释： 改变条件时平衡不移动，如等体反应改变压强和使用催化剂。 平衡移动方向与目的不一致的。,1含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。 2解题思路 先看反应条件：恒压还是恒容，再看反应类型：是否等体积反应。,考点三 等效平衡,3分清三种类型 (1)恒温恒容条件下的体积可变反应： 判断方法：极值等量即等效。 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例如： 常温、常压下的可逆反应：,上述三种配比，按方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol、O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。平衡时各物质的百分含量及浓度均相同。,(3)恒温条件下体积不变的反应： 判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 上述中，n(H2)n(I2)11，故互为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同，浓度成比例。,1在500 时，向V L容器中充入20 mol SO2和10 mol O2，在V2O5催化下达到平衡，SO2的转化率为90%，在同温同容条件下若从逆反应开始且达到相同的平衡，应通入SO3_ mol，平衡时SO3的分解率为_。 答案：20 10%,上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是_。 答案：,上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是_。 答案：,等效平衡,答案：B AB,解析：本题综合考查外界条件对化学平衡的影响等知识。甲中投入的物质折算到右边和丙中投入的物质完全相同，故p甲p丙、m甲m丙；甲中物质的量是乙中物质的2倍，假设将甲的容器体积扩大为原体积的2倍，则平衡时与乙完全相同，然后将容器压缩为原体积，若平衡不移动，则p甲2p乙、m甲2m乙，由于压缩过程中平衡向右移动，故p甲2m乙，故A项错误、B项正确；甲、乙容器中均按方程式中系数比投入物质，反应过程中c(SO2)c(O2)21保持不变，而丙中投入SO3，开始反应，反应过程中生成物c(SO2)c(O2)21保持不变，故k甲k乙k丙，C项错误；甲中反应从正反应开始建立平衡，反应放热，而丙中反应从逆反应开始反应建立平衡，是吸热反应，虽然二者是等效平衡但Q甲Q丙，D项错误。 答案：B,3在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.4 kJmol1：,下列说法正确的是( ) A2c1c3 Bab92.4 C2p22c2，即c32c1；B项，甲反应生成NH3的量加乙反应消耗NH3的量恰好为2 mol，则ab92.4；C项，将丙分两步完成，第一步将4 mol NH3加入2倍体积的容器，达到与乙一样的平衡状态，此时丙的压强p3等于p2，第二步将丙的体积压缩至一倍体积，在这一时刻，丙的压强p32p2，增大压强，平衡向右移动，压强减小，最终平衡时，2p2p3；D项，甲乙为等同平衡，121，丙的转化率小于2，131。 答案：BD,不同条件下转化率的变化规律 1若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达平衡后，它们的转化率相等。 2若反应物起始量之比不等于化学计量数之比，达平衡后，过量的那种物质转化率较小。,解析 不少同学认为，增加反应物的量，能提高反应物的转化率，故选择A项导致错误。若在新、旧平衡之间设置一个中间过程，则有利于问题的分析与解决。 假设将状态的容器的容积扩大为原来的2倍，再加入1 mol N2O4，即构成其他条件不变时与之等效的中间状态，N2O4的转化率相同。将状态压缩到状态，平衡必逆向移动，N2O4的转化率必减小。 答案 B,在解题时若遇到比较条件改变后的新、旧平衡间某量的关系有困难时，可以考虑构建一个与旧平衡等效的“虚拟的第三平衡”，然后通过压缩或扩大体积等手段，再与新平衡沟通，以形成有利于问题解决的新结构，促使条件向结论转化。,答案：C,答案：C,依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为_。 若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件可能是_(填“浓度”“压强”“温度”或“催化剂”)。,解析：(1)增大二氧化硫的浓度，导致自身转化率减小。 (2)根据图像分析可知：前3 min内氧气浓度增大了0.035 mol/L，所以平均反应速率为0.011 7 mol/(Lmin)；从图像变化趋势来看，B相对于A来说，反应速率增大，NO2浓度减小，所以改变的条件只可能是温度。,xy1.3 mol/L,4x2y0.4 mol/L， 解得：x0.5 mol/L，y0.8 mol/L。 所以反应中NO2的转化率为80%。由反应生成的O2的浓度为0.5 mol/L知，N2O5(g)的起始浓度应大于1 mol/L。 答案：(1) (2)0.011 7 mol/(Lmin) 温度 (3)80% 1,
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