1、考点一考点二热点九基础课时2 化学平衡状态及其移动考点一考点二热点九1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解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。最新考纲 考点一考点二热点九考点一 可逆反应与化学平衡状态 1.可逆反应 知识梳理固考基(1)定义 在_条件下既可以向_反应方向进行，同时又可以向_反应方向进行的化学反应。(2)特点 二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都_(填“大于”或“小于”)100%。同一正
2、逆小于考点一考点二热点九(3)表示 在化学方程式中用“_”表示。提醒：可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。考点一考点二热点九2.化学平衡状态(1)概念 在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率_，反应体系中所有参加反应的物质的_保持不变的状态。(2)化学平衡的建立 相等质量或浓度正反应逆反应考点一考点二热点九(3)平衡特点 正反应速率逆反应速率质量或浓度 考点一考点二热点九提醒：化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时
3、，反应速率不一定相等。化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。考点一考点二热点九1.(RJ 必修 2P51“思考与交流”改编)向含有 2 mol 的 SO2 的容器中通入过量氧气发生 2SO2O22SO3，充分反应后生成SO3 的物质的量_2 mol(填“”或“”，下同)，SO2 的物质的量_0 mol，转化率_100%。考点一考点二热点九2.(RJ 选修 4P325 改编)一定温度下，对可逆反应 A(g)2B(g)3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是()A.单位时间内消耗 a mol A，同时生成 3a mol CB.容器内 B 的浓度不再变化C.混合
4、气体的物质的量不再变化D.A 的消耗速率等于 C 的生成速率的12倍 答案 B 考点一考点二热点九3.(溯源题)(海南高考)可逆反应A(g)B(g)C(g)D(g)。下列依据能判断该反应已达到平衡的是_。压强不随时间改变 气体的密度不随时间改变 c(A)不随时间改变 单位时间里生成C和D的物质的量相等 探源：本考题源于教材RJ选修4 P26“化学平衡状态”，对化学平衡状态的特征及其判断依据进行了考查。考点一考点二热点九解析 可逆反应达到平衡状态，正、逆反应并没有停止，所以氧气中的18O可通过正反应进入SO3中，SO3中的18O又可通过逆反应而进入SO2中。答案 D 题组一 可逆反应的判断与利用
5、1.反应 2SO2O22SO3 达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素188O 的氧气，经过一段时间后，188O 原子存在于()A.O2B.SO2C.O2 和 SO2D.O2、SO2 和 SO3 题组精练提考能 考点一考点二热点九2.(2015山东淄博月考)在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为 0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()A.c(Z)0.3 molL1B.c(X2)0.2 molL1C.c(Y2)0.4 molL1D.c(X2)c(Y2)c(Z)0.
6、55 molL1 考点一考点二热点九解析 假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4 molL1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 molL1、0.4 molL1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；又该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1，D错误。答案 A 考点一考点二热点九题组二 化学平衡状态判断 3.
7、在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)O2(g)(乙)H2(g)I2(g)2HI(g)现有下列状态：反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比的状态 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比的状态 速率之比等于化学计量数之比的状态 浓度之比等于化学计量数之比的状态 考点一考点二热点九百分含量之比等于化学计量数之比的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 体系温度不再改变的状态 压强不再改变的状态 反应物的浓度不再改变的状态 反应物或生成物的百分含量不再改变的状态
8、 其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_；能表明(乙)达到化学平衡状态的是_；能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是_。答案 考点一考点二热点九4.在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)Z(s)(乙)A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再发生变化时 混合气体的密度 反应容器中生成物的百分含量 反应物的消耗速率与生成物的消耗率之比等于化学计量数之比 混合气体的压强 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的总物质的量 其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_；能表明(乙)达到化学平衡状态的是_。答案 考点一考点二热点九【方法总结】判断化学平衡状态的
9、两方法和两标志 1.两方法逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。2.两标志本质标志、等价标志(1)本质标志：v(正)v(逆)0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。考点一考点二热点九(2)等价标志 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。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)。体系
10、中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。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。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。例如，2NO2(g)N2O4(g)。体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。考点一考点二热点九拓展：以mA(g)nB(g)pC(g)q(D)g为例：判断下列过程是否达到平衡状态(填“平衡”“不平衡”“不一定”)。类型 判断依据 平衡状态 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物质的量分数一定 各物质的质量或各物质的质量
11、分数一定 各气体的体积或体积分数一定 平衡 平衡 平衡 考点一考点二热点九正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v(正)v(逆)在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C，则v(正)不一定等于v(逆)v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆)在单位时间内生成n mol B，同时消耗qmol D，二者变化均表示v(逆)不一定 不一定 不一定 平衡 考点一考点二热点九考点二 化学平衡移动 1.化学平衡移动的过程 知识梳理固考基 考点一考点二热点九2.化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v(正)_v(逆)：平衡向正
12、反应方向移动。(2)v(正)_v(逆)：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。(3)v(正)考点一考点二热点九3.外界因素对化学平衡的影响 正逆减小增大不吸热反应 放热反应 不能 考点一考点二热点九4.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_的方向移动。减弱这种改变考点一考点二热点九提醒：化学平衡发生移动的实质是正逆反应速率不相等。正逆反应速率发生变化，平衡不一定移动。例如使用催化剂，正逆反应速率均增加，但是同等程度地增加，正逆反应速率仍然相等，所以平衡不发生移动。不能认为平衡正向移动时反应物的浓度一定减小，生成物的浓度一定增大。
13、v(正)增大或v(逆)减小，平衡不一定向正反应方向移动。只有v(正)v(逆)时，才使平衡向正反应方向移动。外界条件改变时，化学平衡发生移动，最终结果只能“减弱”条件的改变，但不能“消除”条件的改变。考点一考点二热点九1.(LK 选修 4P714 改编)反应 2SO2O22SO3 在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是()A.增大压强，平衡向右移动，O2 的浓度一定减小B.增加 O2 的浓度，平衡向右移动，SO2 的转化率增大C.此时一定满足 c(SO2)2c(O2)D.平衡向右移动时反应物的浓度减小，生成物的浓度增大 答案 B 考点一考点二热点九2.(溯源题)(2015重庆理综，7)羰基硫(C
14、OS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol，平衡后 CO 物质的量为 8 mol。判断下列说法是否正确 升高温度，H2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应()通入 CO 后，正反应速率逐渐增大()反应前 H2S 物质的量为 7 mol()探源：本考题源于教材 RJ 选修 4 P27“思考与交流”对外界因素对平衡及速率的影响进行了考查。考点一考点二热点九题组一 外界条件对化学平衡的影响 1.(2015黑龙江哈尔滨模拟)已建立平衡
15、的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是()生成物的体积分数一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 加入催化剂可以达到以上目的 A.B.C.D.题组精练提考能 考点一考点二热点九解析 改变条件使化学平衡正向移动，生成物的体积分数不一定增大，如改变的条件是增大某一反应物浓度，生成物的体积分数可能减小，错误；平衡正向移动，生成物的产量一定增加，v(正)v(逆)，正确；平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大，如2SO2O2 2SO3，增加O2的量，SO2转化率增大，而O2的转化率减小，错误；若缩小体积，增
16、大压强，反应物浓度会增大，错误；加入催化剂平衡不移动，错误。综上所述，B项正确。答案 B 考点一考点二热点九2.对可逆反应 2A(s)3B(g)C(g)2D(g)H0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是()增加 A 的量，平衡向正反应方向移动 升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小 压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变 增大 B 的浓度，v(正)v(逆)加入催化剂，B 的转化率提高A.B.C.D.解析 A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平
17、衡向逆反应方向移动；此反应为反应前后气体分子数不变的反应，故增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。B考点一考点二热点九【思维建模】判断化学平衡移动方向的思维模型 考点一考点二热点九题组二“等效平衡”在判断平衡移动中的应用3.(根据等效平衡理论改编)在一定温度下进行反应 H2(g)I2(g)2HI(g)，有以下 3 种不同的起始投料方式(容器容积相同)H2(g)I2(g)2HI(g)1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol(1)试判断和是否是等效平衡？(2)和均达平衡时，H
18、2 的物质的量是否相同？物质的量浓度是否相同？(3)若使和成为等效平衡，则 a、b、c 应满足什么关系？考点一考点二热点九答案(1)将中 HI 转化到左半边反应物中，则 n(H2)n(I2)(20.5)mol(20.5)mol11，与中比值相同，故二者是等效平衡。(2)和都达平衡状态时，中 H2 的物质的量应是中的 2.5 倍。物质的量浓度亦是中的 2.5 倍。(3)若使等效，a、b、c 三者关系应满足：(c21a)(c21b)11 或 ab11，c0。考点一考点二热点九4.(根据江苏高考题改编)在温度、容积相同的 3 个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有
19、关数据如下已知 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1 容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH34 mol NH3NH3的浓度（molL1）c1c2c3反应的能量变化放出 a kJ吸收 b kJ吸收 c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率123考点一考点二热点九下列说法正确的是()A.2c1c3B.ab92.4 C.2p2p3D.131 解析 甲、乙达到的平衡是等效平衡，所以ab92.4，121，32，故131，丙可以看作是2个乙分别达到化学平衡后又加压形成的，由于加压后平衡向气体体积减小的方向移动，所以2c1c3，2p2p3
20、，A、C、D错误。答案 B 考点一考点二热点九【思维建模】等效平衡判断“四步曲”第一步，看：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；第二步，挖：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步，倒：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；第四步，联：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。考点一考点二热点九命题点一 选择制备物质的适宜条件 热点九 化学平衡原理在工农业生产中的应用聚焦2个命题点1.某工业生产中发生反应：2A(g)B(g)2M(g)H0
21、。下列有关该工业生产的说法中正确的是()A.这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行B.若物质 B 价廉易得，工业上一般采用加入过量的 B，以提高 A的转化率C.工业上一般采用较高温度合成 M，因温度越高，反应物的转化率越高D.工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率 考点一考点二热点九解析 这是一个放热的熵减反应，只有当HTS0时，该反应才能自发进行，A错误；加入过量的B，可以提高A的转化率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应物的转化率，D错误。答案 B 考点一考点二热点九
22、2.合成氨工业中，原料气(N2、H2 及少量 CO、NH3 的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气中的 CO，其反应是 Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3AcCO H0。(1)必须除去原料气中 CO 的原因是_。(2)醋 酸 二 氨 合 铜(I)吸 收CO的 生 产 适 宜 条 件 应 是_。(3)吸收 CO 后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收 CO 的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是_。考点一考点二热点九解析 合成氨的流程中的除杂，是为了除去能使催化剂中毒的物质。题中指出：在合成氨的过程中必须除去CO，因此CO是属
23、于使催化剂中毒的物质。从吸收CO的化学方程式可得：吸收CO的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应，因此为了使CO尽最大可能地被吸收，应采取高压、低温的办法使平衡正向移动，要使醋酸二氨合铜(I)溶液再生，即使平衡逆向移动，故必须采取低压、高温的办法。答案(1)防止CO使催化剂中毒(2)低温、高压(3)高温、低压 考点一考点二热点九【练后归纳】化工生产适宜条件选择的一般原则(1)从化学反应速率分析，既不能过快，又不能太慢。(2)从化学平衡移动分析，既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性。(3)从原料的利用率分析，增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成
24、本。(4)从实际生产能力分析，如设备承受高温、高压能力等。(5)注意催化剂的活性对温度的限制。考点一考点二热点九命题点二 平衡原理对工农业生产的理论指导3.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2 晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为 T2 的一端放入未提纯的 TaS2 粉末和少量 I2(g)，一段时间后，在温度为T1 的一端得到了纯净 TaS2 晶体，则温度 T1_T2(填“”、“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。考点一考点二热点九(2)CO可用于合成
25、甲醇，反应方程式为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H_0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_。考点一考点二热点九解析(1)由题意可知，未提纯的TaS2粉末变成纯净TaS2晶体，要 经 过 两 步 转 化：TaS2 2I2=TaI4 S2，TaI4 S2=TaS22I2，即反应()先在温度T2端正向进行，后在温度T1端逆向进行，反应()的H大于0，因此温度T1小于T2，该过程中循环使用的物质是I2。(2)从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故H0，综合温度、压强对C
26、O转化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率已经很大，不必再增大压强。答案(1)I2(2)在1.3104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失 考点一考点二热点九4.(2015湖南衡阳六校联考)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。考点一考点二热点九 从
27、 反 应 开 始 到 3 min 时，氢 气 的 平 均 反 应 速 率 v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是_。A.在原容器中再充入1 mol CO2 B.在原容器中再充入1 mol H2 C.在原容器中充入1 mol He D.使用更有效的催化剂 E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离出 考点一考点二热点九(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJmol1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。温度(K)CO 2转化率(%
28、)n(H2)/n(CO2)500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 考点一考点二热点九上述反应的 a_0(填“大于”或“小于”)。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量_(填“增大”、“减小”或“不变”)。增大 n（H2）n（CO2）的值，则生成乙醇的物质的量_(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。考点一考点二热点九解析(1)从反应开始到 3 min 时，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)(2 L3 min)0.253molL1s1，根据反应的化学方程式：CO23H2CH3OHH2O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则 v(H2)0.25 molL1min1。在原容器中再充入 1 mol H2，平衡右移；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移；将水蒸气从体系中分离出，减小了水蒸气的浓度，平衡右移。(2)上述反应中，升高温度，CO2 的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，催化剂不能使平衡发生移动，反应产生的热量不变。答案(1)0.25 molL1min1 BEF(2)小于 不变 不能确定
