高三化学人教版复习讲义第7章 第2节 化学平衡状态和平衡移动

第二节 化学平衡状态和平衡移动1．可逆反应[示例] 含有2 mol SO 2和2 mol O 2在一定条件下的密闭容器中发生2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，平衡时的O 2物质的量范围为1 mol<n (O 2)<2 mol 。

2．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相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。

(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。

反应过程如下：以上过程可用如图表示：若开始加入生成物，从逆反应建立平衡，则v -t图为。

(3)特征[深度归纳]化学平衡状态的判定(1)一般标志(2)等价标志①全部是气体参加的非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。

②对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。

③对于有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。

④绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。

⑤全部是气体的非等体积反应，恒压条件下，若密度不再变化；对于有固体参与或生成的反应，恒容条件下，若密度不再变化。

[应用体验]正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Cl 2＋H2O HCl＋HClO，PCl3＋Cl2PCl5均为可逆反应。

(2)在化学平衡的建立过程中，v正一定大于v逆。

()(3)对于反应A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志。

()(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应，(4)在相同温度下，相同容器(恒容)发生2SO当分别向容器中充入2 mol SO2、1 mol O2与2 mol SO3平衡时，c(SO2)相同。

()(g) N2O4(g)反应，当v正(NO2)＝v逆(N2O4)时，反应达平衡(5)对于2NO状态。

()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×⊙考法1极端转化法确定可逆反应某时刻的量1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L －1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1D[平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y的生成表示的是逆反应速率，Z的生成表示的是正反应速率，且v Y(生成)∶v Z(生成)＝3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L －1，D正确。

](g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的2．在密闭容器中进行反应：X起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，X2、Y2、Z的浓度范围分别为____________，__________，__________。

解析：假设反应正向进行到底：(g)＋Y2(g) 2Z(g)X起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2改变浓度/(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2终态浓度/(mol·L－1) 0 0.2 0.4(g)＋Y2(g) 2Z(g)假设反应逆向进行到底：X起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2改变浓度/(mol·L －1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度/(mol·L －1)0.20.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为0<c (X 2)<0.2 mol·L －1,0.2 mol·L －1<c (Y 2)<0.4 mol·L －1,0<c (Z)<0.4 mol·L －1。

答案：0<c (X 2)<0.2 mol·L －1 0.2 mol·L －1<c (Y 2)<0.4 mol·L －1 0<c (Z)<0.4mol·L －1[思维建模] 极端转化法确定范围的思维模板⊙考法2 化学平衡状态的判定3．(2019·长春模拟)在一定温度下，向2 L 固定容积的密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H 2，发生反应CO 2(g)＋3H 2(g) CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH <0。

能说明该反应已达到平衡状态的是( )A ．混合气体的平均相对分子质量不变B ．体系中n (CO 2)n (H 2)＝13，且保持不变C ．混合气体的密度不随时间变化D ．单位时间内有n mol H —H 键断裂，同时有n mol O —H 键生成 A [A 项，M 是变量，当M 不变，可以说明反应已达平衡；B 项，n (CO 2)n (H 2)是不变量⎝ ⎛⎭⎪⎫13，不能说明反应是否达平衡；C 项，ρ是不变量，不能说明反应是否达平衡；D 项，二者均表示v 正，不能说明反应是否达平衡。

]4．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量(1)能说明I(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________。

(g) N2O4(g)达到平衡状态的是________。

(2)能说明2NO(3)一定能说明A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。

COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是(4)能说明NH________。

O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。

(5)能说明5CO(g)＋I答案：(1)⑤⑦(2)①③④⑤⑦(3)②④⑦(4)①②③(5)②④⑦[思维建模]1．化学平衡的移动答案：化学平衡移动与化学反应速率的关系v正>v逆，平衡向正反应方向移动；v正＝v逆，反应达到平衡状态，平衡不发生移动；v正<v逆，平衡向逆反应方向移动。

即哪个方向速率大就向哪个方向移动。

2．影响化学平衡的外界因素(1)实验探究①实验Ⅰ：已知在K2Cr2O7的溶液中存在平衡Cr 2O2－7(橙色)＋H 2O2CrO2－4(黄色)＋2H ＋a ．取两支试管各加入5 mL 0.1 mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液。

向1号试管中加入几滴浓硫酸，橙色变深，说明平衡向逆反应方向移动。

b ．向2号试管中加入几滴浓NaOH 溶液，橙色变黄色，说明平衡向正反应方向移动。

②实验Ⅱ：将充入NO 2的球放入热水，颜色变化为红棕色变深，放入冰水中颜色变化为红棕色变浅，说明2NO 2(g)N 2O 4(g) ΔH ＜0。

(2)影响化学平衡的外界因素提醒：(1)催化剂同程度改变v 正与v 逆，平衡不移动；(2)温度改变对任何可逆反应均有平衡移动，但压强改变只对有气体参与且反应前后气体计量数不相等的反应有平衡移动。

(3)通过图像分析影响化学平衡移动的因素某温度下，在密闭容器中SO 2、O 2、SO 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH <0的正、逆反应速率的影响如图所示：A B C D①加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母，下同)，平衡不移动。

②升高温度对反应速率影响的图像是A，平衡向逆反应方向移动。

③增大反应容器体积对反应速率影响的图像是D，平衡向逆反应方向移动。

④增大O2的浓度对反应速率影响的图像是B，平衡向正反应方向移动。

3．勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

如对N2(g)＋3H2(g) 2NH(g)反应在一定温度下达到平衡时c(N2)＝a mol·L－1，压强为p，在恒温下，将容器容积缩小一半，达到平衡时，c′(N2)＜2a mol·L－1，p′＜2p。

[深度归纳]三种特殊情况的归纳理解(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。

(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。

如(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在恒温恒容条件下达平衡时，N2、H2、NH3的浓度N2分别为1 mol·L－1、2 mol·L－1、3 mol·L－1，若再充入0.5 mol N2,1 mol H2和1.5 molNH 3时平衡向正向移动。

[应用体验]1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)往平衡体系FeCl 3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 中加入KCl 固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅。

( ) (2)增加反应物的量平衡一定会正向移动。

( )(3)增大某一反应物A 的浓度，平衡正向移动时，反应物的浓度一定小于原来的浓度，生成物的浓度一定大于原来的浓度。

( )(4)对于2NH3(g) N 2(g)＋3H 2(g)反应，恒温恒容下再充入一定量的NH 3，NH 3的转化率增大。

(5)除去SO 2中HCl 可将气体通过饱和NaHSO 3溶液，不能用勒夏特列原理解释。

答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2．对于N2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH <0，达平衡后，改变条件，请回答：(1)升温，平衡向________移动，新平衡的温度比原来的________。

(2)缩小容器体积至原体积的12，平衡向________移动，新平衡的压强p ′与原平衡的压强p 0的关系为________，新平衡时c ′(N 2)与原平衡的c (N 2)的关系为________。

答案：(1)逆反应 高 (2)正反应 p 0<p ′<2p 0 c (N 2)<c ′(N 2)<2c (N 2)⊙考法1 化学平衡移动与平衡转化率1．(2019·日照模拟)T ℃时，在恒容密闭容器中充入一定量的H 2和CO ，在催化剂作用下发生反应：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH <0。