【高中化学】一轮复习学案：7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动(选修4)

第二节化学平衡状态化学平衡常数【高考新动向】【考纲全景透析】一、化学平衡1.可逆反应（1）概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。

（2）表示：采用表示，如：Cl2 + H2H+ +Cl- + HClO（3）特点：可逆反应在同一体系中同时进行。

可逆反应进行一段时间后，一定会达到化学平衡状态“两同一不能”——同一条件下，正、逆反应同时进行，不能进行到底2、化学平衡状态（1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。

（2）特征①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言．②等：正反应速率等于逆反应速率。

③动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续反应。

④定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。

⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡．当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。

二、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响1.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。

平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。

υ(正) ＞υ(逆)，正向移动；υ(正)<υ(逆)，平衡逆向移动。

对可逆反应： pC(g)+qD(g)2. 勒夏特列原理在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。

3.催化剂与化学平衡的关系使用催化剂，能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率，可以缩短达到平衡的时间，但对化学平衡没有影响。

【热点难点全析】〖考点一〗化学平衡状态的判断1.v正＝v逆——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。

2.平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数 (有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。

3.实例分析m A(g)＋n p C(g)＋q D(g)【提醒】（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)注意分析反应。

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。

【典例1】[双选题](2012·临沂模拟)一定条件下在2 L 的密闭容器中充入2 mol SO 2和2 mol O 2，发生反应2SO2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，进行到4 min 时，测得n (SO 2)＝1.2 mol 。

下列说法正确的是( )A ．反应进行到2 min 时，容器中n (SO 3)可能为0.5 molB ．当v (SO 2)∶v (O 2)∶v (SO 3)＝2∶1∶2时该反应达平衡状态C ．温度升高时正反应速率增大，逆反应速率减小D ．4 min 内氧气的平均反应速率为0.05 mol ·L －1·min －1解析：平衡时n (SO 3)＝0.8 mol ，因为化学反应速率是平均速率，故前2 min ，反应速率大于平均速率，故前2 min 的n (SO 3)>0.4 mol ，A 正确；该反应速率比未体现出反应方向，B 错误；温度升高，正、逆反应速率都要增大，C 错误；4 min 内O 2的平均反应速率为0.05 mol ·L －1·min －1，D 正确。

答案：AD〖考点二〗化学平衡与转化率的关系1.转化率 转化率=%-⨯100反应物的起始浓度反应物的平衡浓度反应物的起始浓度2.实例分析（1）反应前后气体体积不相等的反应。

2232()()2()0SO g O g SO g H +＜（2）反应物只有一种或是产物只有一种的可逆反应。

2242NO g N O g （）（）（3）对于反应前后气体体积相等的反应。

22I g +H g HI g （）（）2（）3．惰性气体（与反应中各气体物质无关的气体）的影响(l)若容器恒温恒容，充人惰性气体虽改变了容器内气体 的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。

(2)若容器恒温恒压，充人惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。

【提醒】(1)增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。

如合成氨的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率增大。

(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质的浓度都减小。

(3)压强增大，平衡不一定移动，可从v(正)与v(逆)的变化分析。

如下表变，将气体体积压缩到原来的12，当再次达到平衡时，W 的浓度为原平衡时的1.8倍。

下列叙述中不正确的是( )A ．平衡向逆反应方向移动B ．a ＋b ＜c ＋dC ．Z 的体积分数增加D ．X 的转化率下降 【答案】C【解析】此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的12，假设平衡不发生移动，W 的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动，由W 的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W 减少的方向即逆反应方向移动，根据勒夏特列原理知：a ＋b ＜c ＋d ，平衡移动的结果导致Z 的体积分数减小，X 的转化率下降。

〖考点三〗化学平衡常见的图象1.图像题的解题思路(1)一看点：即看线段的起点是否通过原点，两条线的交点或者线段的拐点等。

(2)二看线：看线段的走向和变化趋势。

(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。

(4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。

2.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q且ΔH>0（1）v－t图像（2）c－t图象（3）c或α－p(T)图象【图像分析方法】对于化学反应平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。

(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。

(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。

分清正、逆反应，吸、放热反应。

升高温度时，v(吸)>v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。

例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。

(4)注意终点。

例如在浓度－时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

(5)先拐先平。

例如，在转化率－时间图上，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、压强高。

(6)定一议二。

当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

【典例3】在密闭容器中进行下列反应：M (g)+N(g)R(g)+2 L(？)，当改变温度和压强时，R的含量的变化情况如图所示，下列叙述正确的是( )A.正反应吸热，L是气体B.正反应吸热，L是固体C.正反应放热，L是液体D.正反应放热，L是气体【解析】选D。

压强不变都为p2时，根据“先拐先平数值大”的规律可知T1>T2，则从T2到T1的升温过程中，R的含量减少，说明正反应为放热反应；温度不变都为T2时，利用“先拐先平数值大”的规律可知压强p2>p1，当增大压强时，R的含量减少，说明逆反应为气体体积减小的反应，所以L为气体。

综上所述D 项正确。

【高考零距离】【2012高考】1.（2012·重庆高考·13）13.在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a（g）+b（g）2c（g）；△H<0x（g）+3y（g）2z（g）；△H>0进行先关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大【解题指南】解答本题要掌握以下两种情况对平衡的影响： 1、等压、等容时加入惰性气体对平衡的影响。

2、等压、等容时加入一种反应物对平衡的影响。

【解析】选A 。

等压时通入惰性气体，相当如给体系减压，扩大体积，各物质浓度减小，所以A 错误；等压时，加入Z 气体，相当于扩大体积，反应二向左移动，反应放热，温度升高，B 项正确。

等容时充入惰性气体，对反应体系无影响，各物质浓度不变，反应速率不变，C 项正确；等容时加入Z ，反应二平衡左移，Y 物质的量浓度变大，D 项正确。

2、(2012 ·安徽高考· 9)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO 2(g)+2CO(g) 2CO 2(g)+S(l) △H ＜0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A ．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B ．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C ．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO 2的转化率 D ．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变【解题指南】解答本题“三部曲”：先看容器—恒容，再看反应—气体体积缩小的放热反应，最后运用规律分析。

【解析】选D 。

因为反应在恒容容器中进行，平衡前，随着反应的进行，容器内气体的物质的量不断减小，压强不断减小。

故A 项错误。

平衡时，其他条件不变，分离出硫，由于硫是固体，浓度不改变，对反应无影响，正反应速率不变。

B 项错误。

正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO 2的转化率降低。

C 项错误。

催化剂只改变反应历程，不影响平衡，不能改变平衡常数，故D 项正确。

3、（2012·大纲版全国卷·8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO （g ）+ H 2O(g) −−−→←−−−催化剂CO 2(g) + H 2(g) △H ＜0 反应达到平衡后，为提高CO 的转化率，下列措施中正确的是 A ． 增加压强 B ． 降低温度 C ． 增大CO 的浓度 D ． 更换催化剂【解题指南】解答本题时应掌握影响化学平衡移动因素的有关知识。

【解析】选 B 。