高三化学一轮复习讲义——化学平衡
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1 高三化学一轮复习讲义——化学平衡
黑龙江省庆安一中 孙秀民一、复习目标：
(1)考试大纲
1. 了解化学平衡建立的过程。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。
2. 理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
3. 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
(2)考纲解读
考纲内容 能力要求 主要考点
了解化学反应的可逆性，了
解化学平衡建立的过程。 理解化学平衡标志的判断及
“等价转换”原理。 本讲是高考的重要内容，
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 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
解及应用勒夏特列原理。 2
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。 及其勒夏特列原理；
③ 等效平衡规律；
④ 化学平衡常数和化学平衡计算。
化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。本部分考查的知识点主要是：①有关反应速率的计算和比较；②条件对反应速率影响的判断；③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征；④平衡移动原理的应用；⑤转化率的计算或比较；⑥速率、 转化率、平衡移动等多种图像的分析。要特别注意本单元知识与图像结合的试题比较多。从题型看主要是选择题和填空题，其主要形式有：⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率；
⑵根据给定条件，确定反应中各物质的平均速率；⑶理解化学平衡特征的含义，确定某种情 况下化学反应是否达到平衡状态；⑷应用等效平衡的方法分析问题；⑸应用有关原理解决模 拟的实际生产问题；⑹平衡移动原理在各类平衡中的应用；⑺用图像表示外界条件对化学平 衡的影响或者根据图像推测外界条件的变化；⑻根据条件确定可逆反应中某一物质的转化 率、消耗量、气体体积、平均相对分子质量的变化等。从高考试题看，近年来命题更趋向于 综合考核，以常见的可逆反应为题目依托，几乎涵盖上述涉及的点，重现率非常高，也可能 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。
二、知识归纳：
1.化学平衡知识结构
2.化学平衡(状态)的概念及其特征
（1）概念：
在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成 物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
（2）特征：
a．“等”——处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应
速率相等。即 v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
b．“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，
在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度， 质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。 3 c．“动”——指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反
应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。
d．“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可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）。
3.平衡转化率：
一定条件下，对于可逆反应 aA+bB cC+dD，反应物 A 的平衡转化率可以表示为：
某一反应物的平衡转化率＝ ％
＝ ％
说明：计算式中反应物各个量的单位可以是“mol·L－1”、“mol”，对于气体来说还可以是“L”或“mL”，但必须注意保持分子、分母中单位的一致性。
4.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
【总结】化学平衡(状态)的标志：
1.本质标志 4
对给定的反应：mA + nB pC + qD（A、B、C、D 均为气
体），当 v 正 = v 逆时，有：
即
2.等价标志
（1）可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。
（2）体系中各组成的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。
（3）对同一物质，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等。
（4）对同一反应而言，一种物质所代表的正反应速率，和另一物质所代表的逆反应速率的比值等于它们的化学方程式中化学计量数之比。
3.特殊标志
“特殊标志”是指在特定环境、特定反应中，能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡 状态的标志。离开上述界定，它们不能作为一般反应是否达到化学平衡的判断依据。
（1）压强
① 对于反应前后气态物质化学计量数有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应一定
处于化学平衡状态。如：
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、 N2O4(g)、 2SO3(g)、
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)等。
② 对于化学反应前后气体的化学计量数没有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆
反 应 不 一 定 处 于 化 学 平 衡 状 态 。 如 ： H2(g)+I2(g) 2HI(g) 、
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)等。
（2）气体平均摩尔质量
（3）气体密度
（4）体系中气体的颜色
有色气体参加反应的平衡体系的颜色观察，往往与观察的角度和具体的操作方法有关。
5. 化学平衡的影响因素及勒夏特列原理
化学平衡的移动：已达平衡状态的可逆反应，当外界条件(浓度、温度、压强)改变时，由于对正、逆反应速率的影响不同，致使ν正≠ν逆，则原有的化学平衡被破坏，各组分的质量
(或体积)分数发生变化，直至在新条件一定的情况下ν正′＝ν逆′，建立新的平衡状态，这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立，由原平衡状态向新化学平衡状态的转 化过程，称为化学平衡的移动。 5
说明：(1)若条件的改变使ν正＞ν逆，则平衡向正反应方向移动；若条件的改变使ν正＜ν
逆，则平衡向逆反应方向移动．但若条件改变时，ν正仍然等于ν逆，则平衡没有发生移动。
(2)化学平衡能够发生移动，充分说明了化学平衡是一定条件下的平衡状态，是一种动态平衡．
(3)化学平衡发生移动而达到新的平衡状态时，新的平衡状态与原平衡状态主要的不同点是：①新的平衡状态的ν正或ν逆与原平衡状态的ν正或ν逆不同；②平衡混合物里各组分的质 量(或体积)分数不同。
(1)影响化学平衡的外界条件
a.浓度对化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向 着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方 向移动
b.压强对化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减 小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
应特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如：
H2（g） + I2（g） 2HI（g）
1 体积 1 体积 2 体积
在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物 质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学 平衡移动。
c.温度对于化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降 低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
d.催化剂对化学平衡的影响
使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的 幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂 可影响可逆反应达平衡的时间。
说明：①浓度对化学平衡的影响，可用化学反应速率与浓度的关系来说明。对于一个已达平衡状态的可逆反应，ν正＝ν逆。若增大反应物的浓度，则ν正增大，而，ν逆增大得较慢， 使平衡向正反应方向移动。如果减小生成物的浓度，这时虽然，ν正并未增大，但ν逆减小了， 同样也使ν正＞ν逆，使平衡向正反应方向移动。同理可分析出：增大生成物的浓度或减小反 应物的浓度时，平衡向逆反应方向移动。
②在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原 料得到充分利用。例如，在硫酸工业里，常用过量的空气使 SO2 充分氧化，以生成更多的
SO3。
