化学平衡移动解题技巧

化学平衡移动解题技巧The final revision was on November 23, 2020

化学平衡计算题求解技巧

知识体系和复习重点

一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用 1、化学平衡常数

（1）化学平衡常数的数学表达式

（2）化学平衡常数表示的意义

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。

2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系

反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度

其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

(2)反应的转化率(α)：α＝

（或质量、浓度）

反应物起始的物质的量（或质量、浓度）

反应物转化的物质的量×100％

(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：

恒温、恒容时：

；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2

(4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)

起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx

A 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％ C 的物质的量分数：ω(C)＝

×100％

技巧一：三步法

三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。

例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ）

A 、%1005?+b a

B 、%1005)(2?+b b a

C 、%1005)(2?+b a

D 、%1005)

(?+a b a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始（mol ） a b 0

转化（mol ） αb 2

1

αb αb

平衡（mol ）-

a α

b 2

1

-b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α= %1005)

(2?+b

b a 。故应选B 。

技巧二：差量法

差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 例2、某体积可变的密闭容器，盛有适量的A 和B 的混合气体，在一定条件下发生反应：A + 3B 2C ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L ，其中C 气体的体积占10%，下列推断正确的是（ ）

①原混合气体的体积为 ②原混合气体的体积为

③反应达平衡时,气体A 消耗掉 ④反应达平衡时，气体B 消耗掉 L A 、②③ B 、②④ C 、①③ D 、①④

解析： A + 3B

2C 小V ?

1 3

2 2 ∴ ∴ ∴

所以原混合气体的体积为VL + = ，由此可得：气体A 消耗掉，气体B 消耗掉。故本题选A 。

专练．某温度下，在密闭容器中发生如下反应，2A(g)

2B(g)＋C(g)，若开始时只充

入2 mol A 气体，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20％，则平衡时A 的体积分数为 。

解析：等温度、等体积时，压强增大了20％，也就是气体的物质的量增多了2 mol ×20％= mol ，即平衡时气体的物质的量变为 mol 。 2A(g)

2B(g) + C(g) △n

2 2 1 1 变化 mol mol

平衡时，n(A)=2 mol － mol = mol ，n(总)= mol ，故A 的体积分数为：2.4mol

1.2mol ×100％=50％。

技巧三：守恒法

1、质量守恒

例3、a mol N 2与b mol H 2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了c mol NH 3，则NH 3在平衡体系中质量分数为（ ）

A 、

%1001722817?-+c b a c B 、%10022817?+b a c

C 、

%100?++c b a c D 、%10022834?+b

a c

解析：由质量守恒定律可知：在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N 2和H 2混合

气的总质量。即NH 3在平衡体系中的质量分数为%10022817?+b

a c

。故本题应选B 。

2、原子个数守恒

例4、加热时，N 2O 5可按下列分解：N 2O 5 N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解： N 2O 3 N 2O + O 2。今将 4 molN 2O 5充入一升密闭容器中，加热至 t ℃时反应达到了平衡状态。平衡时，c （O 2）= mol/L, c （N 2O 3）= mol/L,c （N 2O ）= _______ mol/L ，此时N 2O 5的分解率为 ________。

解析：N 2O 5的起始浓度为c （N 2O 5）=L mol L

mol

/414=，平衡时的气体成份及浓度为：

达平衡时的气体成份：N 2O 5 N 2O 3 N 2O O 2 平衡浓度（mol/L ） 设x 设y

由N 原子守恒：422262.12?=+?+y x 由O 原子守恒：4525.4362.15?=?++?+y x

解得：x = mol/L ，y = mol/L ，所以，c （N 2O ）= mol/L ，N 2O 5的分解率为：%5.76%100/4/94.0/4=?-L

mol L

mol L mol 。

专练．一定温度下，反应2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)达到平衡时，n(SO 2):n(O 2):n(SO 3)=2:3:4。缩小体

积，反应再次达到平衡时，n(O 2)= mol ，n(SO 3)= mol ，此时SO 2的物质的量应是( ) A ． mol B ． mol C ． mol D ． mol

解析：设第一次平衡时n(SO 2)、n(O 2)、n(SO 3)分别为2xmol 、3xmol 、4xmol ，第二次平衡时n(SO 2)=ymol 。

由O 元素守恒得：2x·2＋3x·2＋4x·3=2y ＋×2＋×3……① 由S 元素守恒得：2x ＋4x=y ＋……② 解得：x=，y=。答案：A 。

专练．一定条件下，在一密闭容器中通入一定量SO 2和O 2的混合气体，发生如下反应： 2SO 2(g)+O 2(g)

2SO 3(g)+Q (Q >0)。反应达平衡后SO 2、O 2和SO 3的物质的量之比

为3∶4∶6，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，O 2和SO 3的物质的量分别是11 mol 和20 mol ，此时容器内SO 2的物质的量应是

A 07 mol

B 09 mol

C 11 mol

D 13 mol

解析：设第一种平衡状态下O 2为x ，则SO 3为2

3，变成第二种平衡时O 2变化量为y ， 2SO 2g ＋O 2g

2SO 3g ＋Q

x 2

3x 2

3x ＋2y ＝20 解得： x ＝12 mol y 2y x －y ＝11 y ＝01 mol 答案：A 。

11 20

技巧四：估算法

例5、在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q ，在一定条件下发生反应：2R （g ）+ 5Q （g ） 4X （g ） + nY （g ）反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来%，则化学方程式中的n 值是（ ）

A 、2

B 、3

C 、4

D 、5

解析：本题貌似化学平衡的计算，但实则不然，题干中最关键的一句话为“压强是原

来%”说明体积和温度不变，压强减小了，故该反应是气体的物质的量减小的反应，即2 + 5 > 4 + n ，即n <3。故选A 。

技巧五：赋值法

例6、在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应： A （g ） + 2B （g ） 2C （g ），反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C

的物质的量相等，则这时A 的转化率为（ ）

A 、40%

B 、50%

C 、60%

D 、70%

解析：由题意可知：设A 反应掉一半（即转化率为50%），则可推知B 全部反应掉

（即转化率为100%），很显然，这是不可能的，故A 的转化率必小于50%。正确答案应选A 。

技巧六：极端假设法

化学平衡研究的对象是可逆反应，这类反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化（或完全不转化），可求出其它物质的物质的量（或物质的量浓度、气体体积）的范围。

1、判断化学平衡移动方向

例7、在一密闭容器中，aA （g ） bB （g ）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加

一倍，当达到新的平衡时，B 的浓度是原来的60%，则（ ）

A 、平衡向正反应方向移动了

B 、物质A 的转化率减少了

C 、物质B 的质量分数增加了

D 、a > b

解析：保持温度不变，将容器体积增加一倍（即减小压强），假如化学平衡不移动，

则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半，但现在生成物B 的浓度却是原平衡的60%，这说明平衡向正反应方向发生移动，A 的转化率升高，所以化学计量数b > a ，又由于B 的物质

的量增加，B 的质量增加，物质B 的质量分数必然增大（因为总质量保持不变）。故本题应选AC 。

2、判断生成物的量

例8、在一密闭容器中充入1molCO 和1molH 2O （g ），在一定条件下发生反应：

CO （g ）+ H 2O （g ） CO 2（g ） + H 2（g ），达到平衡时，生成3

2

molCO 2，当H 2O （g ）改为4mol

时，在上述条件下生成的CO 2为（ ）

A 、

B 、

C 、

D 、

解析：假设反应向正向进行到底，由于CO 仍为1mol ，故生成的CO 2才为1m ol ，但由

于反应的可逆性，这是不可能的。所以，3

2

mol < n （CO 2 < 1mol 。故选B 。

3、确定平衡时各物质的浓度范围 例9、在密闭容器中进行X （g ）+ 4Y 2（g ） 2Z 2（g ）+ 3Q 2（g ）的反应中，其中X 2、Y 2、Z 2、Q 2

的开始浓度分别为L 、L 、L ，L ，当反应达到平衡后，各物质的浓度不可能是（ ）

A 、c （X 2）= L

B 、c （Y 2）= L

C 、c （Z 2）= L

D 、c （Q 2）= L

解析：假设正向进行到底时，则生成物c （Z 2）= L 、c （Q 2）= L ，但此反应实为可逆反应，由此可推知：c （Z 2）= L 可能，c （Q 2）= L 是不可能的。

又假设反应向逆反应方向进行到底时，则反应物c （X 2）= L 、c （Y 2）= L ，同时由于该反应的可逆性，故c （X 2）= L 可能，而c （Y 2）= L 是不可能的。综上所述，该题正确答案是BD 。

专练．某密闭容器中进行如下反应：X(g)＋2Y(g)

2Z(g)，若要使平衡时反应物的总

物质的量与生成物的总物质的量相等，则X 、Y 的初始物质的量之比k 应满足( ) A ．1＜k ＜3 B ．1/4＜k ＜3/2 C ．3＜k ＜4 D ．1/4＜k ＜2/3 解析：设x 、y 分别为X 、Y 的初始物质的量。

若反应物X 全部转化，据题意有：y －2x =2x ，即：k =x /y =1/4； 若反应物Y 全部转化，据题意有：x －y /2=y ，即：k =x /y =3/2。 由于可逆反应的反应物不可能全部转化，故1/4＜k ＜3/2。答案：B 。

技巧七：虚拟状态法

例10、在一密闭容器中充入1molNO 2，建立如下平衡：2NO 2 N 2O 4，测得NO 2的转化率为a%，在其它条件不变下，再充入1molNO 2，待新平衡建立时，又测得NO 2的转化率为b%，则a 与b 的关系为（ ）

A 、a > b

B 、a < b

C 、a = b

D 、无法确定 解析：直接判断a 与b 的关系，比较难，但可以虚拟假设一个中间过程Ⅱ。

NO 2 1mol NO 2 2mol

NO 2

2mol

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

易知Ⅰ与Ⅱ两过程等效，NO 2的转化率均为a%，若将容器Ⅱ加压，使容积减小到原来的一半，即与Ⅰ容积相等，因2NO 2 N 2O 4，加压时平衡向正反应方向移动，故达新平衡后NO 2的转化率b%必大于a%。答案应选B 。

本题属于反应后气体体积减小的反应，除此之外，同学们在解题过程中还有如下情况： （1）反应前后气体体积不变的反应：如将题干中的NO 2改为HI 气体，即发生反应： 2HI （g ） H 2（g ） + I 2（g ），则会得出a = b 的结论。

（2）反应前后气体体积增大的反应：如将题干中的NO 2改为NH 3，即发生反应： 2NH 3（g ） N 2（g ）+3H 2（g ），则会得出a > b 的结论。

技巧八：参照物法

例11、体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充入等物质的量的SO 2和O 2，在相同温度下发生反应：2 SO 2 + O 2 2SO 3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO 2的转化率为p%，则乙容器中SO 2的转化率（ ）

A 、等于p%

B 、大于p%

C 、小于p%

D 、无法判断

解析：以甲为参照物，甲容器保持体积不变，由化学方程式可知反应过程中甲容器内压强越来越小，而乙容器保持压强不变?乙容器体积减小?相当于加压（与甲比较）?反应向正向进行。故乙容器中SO 2的转化率大，故本题应选B 。

技巧九：等效平衡法

例12、在一恒定的容器中充入2molA 和1molB 发生反应：2A （g ） + B （g ） xC （g ），达到平衡后，C 的体积分数为ω%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A ：、B ：、C ：充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为ω%，则x 值为（ ）

A 、只能为2

B 、只能为3

C 、可能是2，也可能是3

D 、无法确定

解析：根据题意，这两平衡为等效平衡。

等效平衡有两种类型（对于可逆反应：mA （g ）+ nB （g ） pC （g ）+ qD （g ））：

Ⅰ类恒温恒容：①若m + n = p + q ，只要“极限转换”后，与原起始物质的物质的量（或浓度）相等，就可以达到相同平衡状态。②若m + n ≠ p + q ，只要“极限转换”后，对应物质的物质的量之比相等，就可达珐相同的平衡状态。

Ⅱ类恒温恒压：只要“极限转换”后，对应物质的物质的量之比相等，就可达到相同的平衡状态。

本题属于Ⅰ类（恒温恒容），由于已知方程式中x 未知，故有两种可能：一是x ≠3（即系数不等），二是x = 3（即系数相等）。

若x ≠3，2A （g ） + B （g ） xC （g ） 2 1 0

极限换算x 8.26.0+ x

4

.13.0+ 0

依题意可得： x 8

.26.0+ = 2

x

4

.13.0+ = 1 解得：x = 2 符合题意。

若X = 3时，则（x 8.26.0+

）：（x 4.13.0+）=（38.26.0+）：（3

4.13.0+）=:=2：1。 符合题意。故本题正确答案为C 。

专练．在一个固定容积的密闭容器中，加入2 molA 和1 molB ，发生反应：2A(g)＋B(g)

3C(g)＋D(g)，达平衡时，C 的浓度为Wmol /L ，若维持容器体积和温度不变，按下

列四种配比做起始物质，达平衡后，C 的浓度仍为Wmol/L 的是（ ）

A ．4molA + 2 mol

B B ．2molA + 1molB + 3mol

C + 1mol

D C ．3molC + 1molD + 1molB D ．3molC + 1molD

解析：本题考查恒温恒压下的等效平衡，可以采用“一边倒”的方法。结合本题情况，可将选项中各物质均倒向反应物A 和B ，若为2 molA ＋1 molB ，则可达到等效平衡，达平衡后，C 的浓度仍为Wmol/L 。

A 选项：因A 、

B 投料是原来的2倍，又是一个固定容积的容器，达到平衡时

C 的浓度必然大于Wmol/L 。B 选项：把“3molC + 1molD”倒向反应物，则反应物的物质的量也是4molA + 2 molB ，实际上相当于与选项A 投料完全相同，达到平衡时C 的浓度必然大于Wmol/L 。C 选项：把“3molC + 1molD”倒向反应物，相当于投入2 molA 和2 molB ，与起始投入2 molA 和1 molB 的平衡相比较，平衡向右发生移动，则达到平衡时C 的浓度必然大于Wmol/L 。

D 选项：把3molC + 1molD 倒向左边，恰好相当于2 molA ＋1 molB ，与原平衡的起始投料相同，达平衡后，C 的浓度仍为Wmol/L 。答案：D 。 技巧十：讨论法

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13、在一定条件下，A 2 + B 2 2C ，达到平衡状态时，测得c （A 2）= mol/L ，c （B 2）= L ，c （C ）= mol/L ，若A 2、B 2、C 起始浓度分别为a 、b 、c （mol/L ），试回答：

（1）a 、b 应满足的关系是 ___________ ；（2）a 的取值范围是 ___________ 。 解析：（1） A 2 + B 2 2C 起始浓度（mol/L ） a b c 平衡浓度

若反应从正向开始，则转化浓度A 2：5.0-a ，B 2：1.0-b ，C ：c -6.1， 所以，5.0-a = 1.0-b ，即a = b + 。

（2）若平衡时， mol/LC是由A

2、B

2

反应生成，则反应中生成A

2

的量等于生成B

2

的量

为L，则a的最小值为L，所以a的取值范围是：≤ a ≤。

专练：在一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在850℃时，气体混合物达到下式所示平衡：CO 2+H2 CO+H2O 。已知达到平衡时生成。那么当H2改为9mol，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. 2mol

B 1. 5mol

C 1. 8mol

D 2. 5mol

【分析解答】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。

CO2

+ H 2 CO + H2O

起始 1 3 0 0

变化x x x x

平衡

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，则a>+=。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：