文档内容
第 21 讲 化学平衡状态 化学平衡的移动
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1、考查可逆反应的特点
高频考点2、考查化学平衡状态的判断
高频考点3、考查化学平衡的移动方向的判断
高频考点4、考查等效平衡的应用
高频考点5、考查勒夏特列原理的应用
高频考点6、考查化学平衡图像分析
高频考点7、考查化学平衡原理在工农业生产中的应用
正文
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆知识点一 可逆反应与化学平衡状态
1．可逆反应
(1)概念：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点：三同一小
①相同条件下；
② 同时进行；
③反应物与生成物同时存在；
④任一组分的转化率都 小于 100%。
(3)表示：在方程式中用“ ”表示。
2．化学平衡状态
(1)概念：在一定条件下的可逆反应中，当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
的浓度和生成物的浓度保持不变的状态。
(2)建立：对于只加入反应物从正向建立的平衡：
以上过程可以用速率－时间图像表示如下
(3)化学平衡的特点3．化学平衡状态的判断
化学反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡
①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡
混合物体系 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡
中各成分的
含量 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡
①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 平衡
正、逆反
②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡
应速率之
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡
间的关系
④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡
①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡
压强
②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡
混合气体的
平均相对分
子质量 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡
①只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中) 不一定平衡
气体密度(ρ) ②m＋n≠p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 平衡
③m＋n＝p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 不一定平衡
颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) 平衡
【归纳总结】(1)动态标志：v ＝v ≠0
正 逆
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB cC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。
(2)静态标志：各种“量”不变
①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。
【易错提醒】规避“2”个易失分点
(1)化学平衡状态判断“三关注”
关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体
积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H(g)＋I(g)。
2 2
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如 2HI(g)H(g)＋
2
I(g)。
2
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
知识点二 化学平衡的移动
1．化学平衡移动的过程
2．化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
(1)v >v ：平衡向正反应方向移动。
正 逆
(2)v ＝v ：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。
正 逆
(3)v ＜v ：平衡向逆反应方向移动。
正 逆
3．影响化学平衡的因素
(1)改变下列条件对化学平衡的影响
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
浓度
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
向气体分子总数减小的方向移
增大压强
反应前后气 动
压强(对有气体 体体积改变 向气体分子总数增大的方向移
减小压强
参加的反应) 动
反应前后气 改变
平衡不移动
体体积不变 压强
升高温度 向吸热反应方向移动
温度
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度改变v 、v ，平衡不移动
正 逆
(2)温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。①恒温恒容条件
原平衡体系―――――――――→体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
②恒温恒压条件
原平衡体系―――――――――→容器容积增大―→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压)
【特别提醒】压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化，只有引起物质
的浓度变化才会造成平衡移动，否则压强对平衡无影响。
(3)图示影响化学平衡移动的因素
4．勒夏特列原理
（1）内容：对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡的一个条件 (如浓度、温度、压强)，
平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
（2）应用：可以更加科学有效地调控和利用化学反应，尽可能让化学反应按照人们的需要进行。
【特别提醒】①由“化学平衡”可知：勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。
②由“减弱”可知：只能减弱改变，而不能消除改变。
知识点三 等效平衡1.等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，
还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体
积分数等)均相同。
2.等效平衡的判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等量即等效。
例如：2SO (g)＋O(g) 2SO (g)
2 2 3
① 2 mol 1 mol 0
② 0 0 2 mol
③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
④ a mol b mol c mol
上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO 均为2 mol，O 均为1 mol，
2 2
三者建立的平衡状态完全相同。
④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，＋b＝1，即与上述平衡等效。
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等比即等效。
例如：2SO (g)＋O(g) 2SO (g)
2 2 3
① 2 mol 3 mol 0
② 1 mol 3.5 mol 2 mol
③ a mol b mol c mol
按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则①②中＝，故互为等效平衡。
③中a、b、c三者关系满足：＝，即与①②平衡等效。
(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡
无影响。
例如：H(g)＋I(g) 2HI(g)
2 2
① 1 mol 1 mol 0
② 2 mol 2 mol 1 mol
③ a mol b mol c mol
①②两种情况下，n(H )∶n(I)＝1∶1，故互为等效平衡。
2 2
③中a、b、c三者关系满足∶＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。
3.虚拟“中间态”法构建等效平衡
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
知识点四 化学图像
1．含量—时间—温度(压强)图像
常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。
①
②
③
④⑤
【说明】表示不同条件下，反应达到平衡的时间快慢、反应速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含
量的关系。解题方法是“先拐先平，数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判
断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
2．转化率(或质量分数)与压强—温度图像
(1)恒压线图像
【说明】表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议
二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相
等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，即正反应为吸热反应。
当温度相等时，在图1中作直线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，
说明增大压强平衡正向移动，即正反应为气体体积减小的反应。
(2)恒温线图像
【说明】图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向
移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图 3中作直线，与两条等温线交于两点，这两
点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。
3．化学平衡中的特殊图像
(1)对于化学反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应开始，v(正) >v(逆)；M点为刚
达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故ΔH<0。
(2)对于化学反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。L线的上方(E点)，A的
百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以E点满足v(正)>v(逆)；同理L线的下方(F点)满足
v(正)c。该反应是一
1 2
个熵减的反应， 。压强不变时，升高温度，α(A)减小，平衡逆向移动，因此ΔH＜0。想要反应自发
进行即 <0，需要T足够小，A不符合题意；B．刚开始时T 温度下反应较快，因此T>T。
2 2 1
反应达到平衡后，温度低时生成的产物较多，因此正反应为放热反应，ΔH＜0，B正确；C．当n(B)为一定
值时，T 比T 温度下φ(C)值更大，即反应正向进行。若ΔH＞0则T＜T，或若ΔH＜0 则T＞T，C错误；
1 2 2 1 2 1
D．T＜T，A的转化率在T1时较高，即降温有利于反应正向进行，ΔH＜0。因为压强变大平衡不移动，
1 2
所以a+b=c，所以 。想要反应自发进行即 <0恒成立，反应可以自发进行，D错误。该
题选B。
【答案】B
高频考点7、考查化学平衡原理在工农业生产中的应用例7．（2021·辽宁高三二模）如图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A．步骤③中“ ”是催化剂催化活性的最佳温度
B． 晶胞符合分子密堆积
C．步骤②、④、⑤均有利于提高原料的转化率
D．产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂
【解析】A．由图可知工业生成中，催化合成氨的反应温度为 ，说明 是催化剂催化活性的最
佳温度，故A正确；B． 晶胞中存在氢键，氢键具有饱和性和方向性， 晶胞不符合分子密堆积，
故B错误；C．工业合成氨的反应方程式为：N+3H 2NH ，该反应是气体体积减小的放热反应，步骤
2 2 3
②为加压，④为分离出产物，⑤为重复利用反应物，均有利于提高原料的转化率，故C正确；D．氨气易
液化吸热，产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂，故D正确；故选B。
【答案】B
【题后归纳】工农业生产中平衡类问题需综合考虑的几个方面
(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。
(2)原料的循环利用。
(3)产物的污染处理。
(4)产物的酸碱性对反应的影响。
(5)气体产物的压强对平衡造成的影响。
(6)改变外界条件对多平衡体系的影响。
【变式训练】（2021·河南信阳市·高三零模）常压下羰基化法精炼镍的原理为
。 时，该反应的平衡常数 。
已知： 的沸点为 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与 反应转化成气态 ；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热
至 制得高纯镍。
下列判断正确的是
A． 是离子化合物
B．第一阶段，反应体系的温度应控制在 以上，以达到气化分离的目的
C．反应达到平衡状态以后，保持体积不变通入 ，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
D．第二阶段，可以通过增大压强来提高 分解率
【解析】A． 的沸点为 ，沸点较低是共价化合物，A错误；B． 的沸点为
，温度应控制在 以上，可以达到气化分离的目的，B正确；C．保持体积不变通入 ，平衡
正向移动，温度不变平衡常数不变，C错误；D．第二阶段的目的是平衡向左移动提高 分解率，
增大压强平衡右移，D错误；故选B。
【答案】B
