1、化学平衡一、化学平衡状态及其特征1化学平衡状态的建立（1）在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。反应物浓度不再继续减小、生成物浓度不再继续增加，反应达到最大限度的状态。（2）用速率时间(vt)图像表示出以上过程：2化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。3化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：（1）逆：研究的对象是可逆反应。（2）等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。（3）动：化学平衡是一种动态平
2、衡，此时反应并未停止。（4）定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。（5）变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。二、化学平衡状态判断的两个依据1正反应速率与逆反应速率相等，v正v逆（1）对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；（2）对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。2反应混合物中各组分的百分含量保持不变（1）若反应前后气体体积不相等时，反应混合气体的总物质的量或压强不再发生变化时，该反应已达到平衡状态。（2）若反应无固体或液体参加或生成时，反应混合气体的总质量或密度不变时，该反应不一定为平衡状态。三、化学
3、平衡状态的移动1化学平衡移动的概念与实质（1）概念：当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。（2）实质：改变条件后，v正v逆，各组分的百分含量发生改变。2化学平衡移动的过程分析注意：新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。3化学平衡移动方向的判断条件改变四、浓度对化学平衡移动的影响1实验探究浓度对化学平衡移动的影响（1）【实验2-5】原理：Cr2OH2O2CrO2H实验现象：滴加浓硫酸的试管黄色变为橙色，滴加NaOH溶液的试管橙色变为黄色。实验结论：c(H)增大，平衡向
4、逆反应方向移动；NaOH溶液使c(H)变小，平衡向正反应方向移动。（2）【实验2-6】原理：Fe33SCNFe(SCN)3(红色)实验现象：滴加饱和FeCl3溶液的试管溶液颜色变深，滴加KSCN溶液的试管溶液颜色变深；滴加NaOH溶液后溶液颜色变浅实验结论：对可逆反应Fe33SCNFe(SCN)3，分别增大c(Fe3)和c(SCN)后，化学平衡均向正反应方向移动；滴加NaOH溶液，由于发生：3OHFe3Fe(OH)3，减小了Fe3的浓度，化学平衡向逆反应方向移动。2由图像分析浓度变化对正、逆反应速率的影响已知反应：mA(g)nB(g)pC(g)H0，mnp，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生
5、改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： 3浓度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时：（1）c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。（2）c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。五、压强对化学平衡移动的影响1压强对化学平衡移动的影响图像一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在t1时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其vt图像如下： （1）对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，t1时刻缩小容器体积，其图像为D，平衡向正反应方向移动(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”，下同)。（2）对于反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)，t1
6、时刻增大容器体积，其图像为C，平衡向正反应方向移动。（3）对于反应H2(g)I2(g)2HI(g)，t1时刻缩小容器体积，其图像为A，平衡不移动。2压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系在其他条件不变时：（1）增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。（2）减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。六、温度对化学平衡移动的影响1实验探究温度对化学平衡移动的影响【实验2-7】原理：H56.9 kJmol1实验现象：热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅。实验结论：混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平
7、衡向正反应方向移动。2由图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应：mA(g)nB(g)pC(g)mnp，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：（1）图表示的温度变化是升高，平衡移动方向是向逆反应方向。（2）图表示的温度变化是降低，平衡移动方向是向正反应方向。（3）正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。3温度对化学平衡移动的影响规律（1）任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。（2）升高温度，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降低温度，v放、v吸均减小，但v吸减小程度大。（3）当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应
8、方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。七、催化剂对化学平衡的影响1催化剂对化学平衡的影响分析（1）加入催化剂可以大大地加快反应速率，是因为它可以降低反应所需活化能，从而提高活化分子百分数，增大反应速率，但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响。（2）对于N23H22NH3反应，NH3的体积分数如图所示：其中m表示使用催化剂情况，n表示未使用催化剂情况。2催化剂对化学平衡的影响规律当其他条件不变时：催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。1下图是可逆反应X23Y22Z2在反应过程中的反应速率（V）与
9、时间（t）的关系曲线，下列叙述正确的是At1时，只有正方向反应Bt2时，反应到达限度Ct2- t3，反应不再发生Dt2- t3，各物质的浓度相等【答案】B【解析】反应一旦开始，正反应与逆反应总是同时存在，A项错误；t2时，正、逆反应速率相等，反应达到限度，B项正确；化学平衡是动态平衡，t2t3，反应一直发生，C项错误；t2t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度保持不变、但不一定相等，D项错误。答案选B。2下列关系中能说明反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)【
10、答案】C【解析】如果v正与v逆之比等于其对应物质的化学计量数之比，则该反应达到平衡状态。【详解】3v正（N2）=v正（H2），都为正反应速率，A项错误；v正（N2）=v逆（NH3），化学反应速率之比与化学计量数之比不等，B项错误；2v正（H2）=3v逆（NH3），化学反应速率之比等于化学计量数之比，故正逆反应速率相等，C项正确；v正（N2）=3v逆（H2），化学反应速率之比与化学计量数之比不等，D项错误。答案选C。【点睛】本题考查利用速率进行化学平衡状态的判断，难度中等，对于不同物质表示的正逆反应速率，可以利用速率之比等于化学计量数之比即可说明反应达到平衡状态。3对于密闭容器中的可逆反应：mX
11、 (g)nY(s)pZ (g)；Hv逆，t3时，M、N的物质的量不再改变，反应达到平衡，v正=v逆，故答案为：v正v逆；v正=v逆；（3）从反应开始到t2时，v(M)0.5mol/(Lmin)；（4）该反应中气体的总质量始终不变，总体积始终不变，所以密度始终保持不变，不能说明是否平衡，A项错误；平衡时，正、逆反应速率相等但是不等于0，B项错误；体积始终是2L，M、N的物质的量浓度不变，说明M、N的物质的量不再改变，说明已平衡，C项正确；M、N的物质的量浓度相等不代表M、N的物质的量不变，不能说明是否平衡，D项错误；答案为C。（5）加快反应速率的方法有很多，比如：升温、使用催化剂、提高反应物浓度
12、等，故答案为：升温、使用催化剂、提高反应物浓度。10在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)I2(g) 2HI(g) H0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变 (填“增大”“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“向左”“向右”或“不变”)?（1）升高温度，反应速率将_，平衡将如何移动_；（2）加入正催化剂，反应速率将_，平衡将如何移动_；（3）充入更多的H2，反应速率将_，平衡将如何移动_；（4）扩大容器的体积，反应速率将_，平衡将如何移动_；（5）容器体积不变，通入氖气，反应速率将_，平衡将如何移动_。【答案】（1）增大 向左 （2）
13、增大 不移动（3）增大 向右 （4）减小 不移动 （5）不变 不移动【解析】根据外界因素对化学反应速率影响因素着手，即可解答。（1）升高温度，正逆反应速率增大，且平衡向左移动。（2）加入催化剂，正逆反应速率增大，平衡不移动。（3）充入更多的H2，反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向右移动。（4）扩大容器的体积，反应速率减小，平衡不移动。（5）容器容积不变，通入氖气，由于反应物的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动。1在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qQ(g) 当m、n、p、q为任意整数且C为有色物质，可逆反应一定达到平衡的标志是 混合气体的平均摩尔质量不
14、再改变 体系的温度不再改变 各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变 反应速率vA：vB：vC：vQ=m：n：p：q 体系颜色不再变化单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应ABCD【答案】C【解析】混合气体的总质量始终不变，而m+n与p+q的大小不确定，反应前后气体的分子数有可能保持不变，故混合气体的总物质的量有可能保持不变，根据M=可知，混合气体的平均摩尔质量不再改变时，不一定为平衡状态，故不一定达到平衡；体系的温度不再改变，说明正、逆反应的速率相等，故一定达到平衡状态；各组分的物质的量浓度不再改变，说明正、逆反应的速率相等，故一定达到平衡状态；各组分的质量分数不
15、再改变，说明正、逆反应的速率相等，故一定达到平衡状态；反应速率vA：vB：vC：vQ=m：n：p：q，不能说明正、逆反应的速率相等，故不一定达到平衡状态；体系颜色不再变化，说明C的浓度不再变化，则其他组分的浓度也保持不变，故一定达到平衡状态；单位时间内mmolA断键反应必然同时生成pmolC，而同时pmolC也断键反应，说明正反应速率与逆反应速率相等，故一定达到平衡状态。综上所述，可逆反应一定达到平衡的标志是，故答案为C。2下列有关反应原理的说法正确的是A放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率B化学反应速率越快可逆反应正向进行的程度越大C活化分子的平均能量称为活化能，任何化学反应都有活化
16、能D应用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应的焓变【答案】D【解析】化学反应速率和反应的吸放热无关，取决于物质的性质、外界条件(温度、浓度、压强、催化剂等) ，A项错误；化学反应速率和可逆反应正向进行的程度 无关，取决于物质的性质、外界条件（温度、浓度、压强等），B项错误；使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能，C项错误；根据盖斯定律可以根据能直接测量的反应的焓变来计算某些难以直接测量的反应的焓变，D项正确。答案选D。3二氧化氮存在下列平衡2NO2 (g)N2O4(g)；HAC，则A、B、C三点对应的平衡常数K(A)、K(B
17、)、K(C)由大到小的顺序排列为K(C)K(A)K(B)；设生成甲醇的物质的量为amol，由题意建立如下三段式：则C点甲醇百分含量为50%可得：100%50%，解得a0.75，C点CO2的转化率为100%75%；升高温度，正、逆反均应速率增大，反应I为放热反应， 平衡向逆反应方向移动，甲醇的浓度减小，则图中d点符合题意；（3）反应II是吸热反应，升高温度，v正、v逆均增大，则pk正、pk逆均减小，平衡向正反应方向移动，则v正v逆，pk正pk逆，由图像可知，能表示以pk正随T变化关系的是斜线，能表示pk逆随T变化关系的是斜线；当反应达到平衡时，v正v正，则k正c(CO)c(H2O)k逆c(CO2)c(H2)，K100。
