第二节 化学平衡
一、化学平衡状态
（一）研究对象：可逆反应
（二）建立：图像：
（三）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（四）特点——逆、等、动、定、变
1、逆：研究对象是可逆反应
2、等：平衡时，同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆
3、动：化学平衡是动态平衡，即达平衡时正逆反应仍在进行，只不过同一物质的v正=v逆
4、定：在平衡体系的混合物中，各组分的含量（物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等）保持一定
5、变：任何化学平衡状态均是暂时的，相对的，有条件的，与达平衡的过程无关（即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡，还可以从正逆两个方向开始达平衡）当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的改变，直至在新的条件下建立新的平衡状态
注：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
（五）判断达化学平衡的标志
1、用速率判断：方法：先找出正、逆反应速率，再看物质：若同一物质，则正逆速率相等
若不同物质，则速率之比=系数之比
2、用含量判断：
（1）平衡时，各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变
（2）若反应中有颜色变化，颜色不变时可认为达平衡
（3）绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变，说明已达平衡
（4）有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应，混合气体的总质量不变，或混合气体的密度不变，都可以判断达平衡
（5）对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应，混合气体的总物质的量不变，或混合气体的摩尔质量不变，或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡
化学平衡图像专题
知识点1：化学平衡图像题解题方法指导
(1)看懂图像：
①看轴：即弄清纵坐标与横坐标的意义；
②看线：即弄清线的走向和变化趋势；
③看点：即弄清起点、拐点、交点、终点的意义；
④看是否要作辅助线：如等温线、等压线、平衡线等；
⑤看量的变化：如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。
(2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。即利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体化学计量数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。
(3)“先拐先平，数值大”原则:
在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，该先出现拐点的曲线对应的反应可能温度_____、压强____、浓度____或使用了___________。
（4）“定一议二”原则：
勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。
例如：mA(g)＋nB(s) ⇌pC(g)＋qD(g)
左图：表示T2 T1，正反应是 反应
右图：表示P2 P1，正反应是气体物质的量增多的反应，即m+n p+q
知识点2：化学平衡图像常见类型及分类解析
1、浓度—时间图像（c-t图像）
此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况．
例：图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间
的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答：
（1）该反应的反应物是________________；
（2）反应物的转化率是______________；
（3）该反应的化学方程式为_____________________________．
2.速率—时间图像（v-t图像）
化学平衡图像题
[专题解读]
1．图像类型与解题策略
(1)速率-时间图像(vt图像)
[解题策略] 分清正反应、逆反应及二者反应速率的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。
Ⅰ.v′正突变，v′逆渐变，且v′正>v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动。
Ⅱ.v′正、v′逆都突然减小，且v′正>v′逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体体积增大的反应。
Ⅲ.v′正、v′逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体分子数不变的反应压缩体积(即增大压强)。
(2)百分含量(或转化率)-时间-温度(或压强)图像
[解题策略] “先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。
Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。
(3)百分含量(或转化率)-温度(压强)图像
[解题策略] “定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。
如图Ⅰ中确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横轴的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应。同理分析图Ⅱ。
巧解化学平衡图像
化学平衡在高考中是重点难点，这一部分内容不像化学方程式，可以供我们背诵。我们使用的理论基础是勒沙特列原理，它的内容是“化学平衡是动态平衡，如果改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，以抗衡该改变”。通过前人的实验总结，衍生出了这三句话：第一，温度升高，压强增大，浓度增大均使正、逆反应速率同时增大；第二，温度降低，压强减小，浓度减小均使正、逆反应速率同时减小；第三，催化剂不会打破化学反应的平衡。
常考化学平衡移动主要有以下几点：
第一种，浓度─时间图，这类图比较简单，先从浓度的升降判断出反应物和生成物，即，浓度增加的为生成物，浓度减小的为反应物；再从变化量判断出化学反应方程式的计量数。
图1
如图1所示，我们可以判断出A和B为反应物，生成物为C，A、B和C的浓度变化量比为0.1：0.2：0.3，化成最简整数比为1:2:3，所以出化学方程式为：A+2B=3C，A、B的转化率分别为33.3%、66.7%。
第二种，速率─时间图，可用于：（1）已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。（2）(已知反应)判断引起平衡移动的因素。解决这类问题，我们要抓住关键，这类图大致为分两类，一类是平衡改变后图像与原平衡时图像无交点，另一类是平衡改变后图像与原平衡时图像有交点。我们解题可以为分两个步骤，第一步，初步判断，平衡改变后图像与原平衡时图像无交点时，说明所有物质都受到影响，只可能是压强变化或者温度变化；平衡改变后图像与原平衡时图像有交点时，说明只有部分物质受到影响，只可能是物质的浓度发生改变；如果改变后还是一条直线，说明是使用催化剂。第二步，平衡改变后图像在原平衡时图像上方时，根据勒沙特列原理，是因为浓度增大、压强增大、温度升高或者使用正催化剂，反之亦然。第三步，无论何种原因致使平衡打破，平衡打破后，哪个方向的速率大（即哪个速率在上方），平衡就向哪个方向移动，即，V正>V逆，则平衡像正反应方向移动。
