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第29 讲 化学平衡状态
1.了解化学反应的可逆性的特点。
2.掌握化学平衡状态的建立及特征。
考点一 可逆反应与化学平衡状态
1．可逆反应
(1)定义：
在相同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”：
①三同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。
②一小：任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示方法：在化学方程式中用“”表示。
2．化学平衡状态
(1)定义：
在一定条件下的可逆反应中，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆
反应速率相等的状态。
(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。化学平衡的建立过程可用如右
v－t 图像表示。图像分析：
—
↓
—
↓
—
(3)化学平衡特征
—化学平衡研究的对象是可逆反应
|
—化学平衡是一种动态平衡，v≠0
任务目标
必备知识
1
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|
—v 正＝v 逆
|
—反应物和生成物的浓度(或百分含量)保持不变
|
—
以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)为例
类型
判断依据
平衡状态
混合物体系
中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物
质分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质的质量分
数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了m mol A 同
时生成m mol A，即v(正)＝v(逆)
平衡
②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)
不一定
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝
m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)
不一定
④在单位时间内生成n mol B，同
时消耗q mol D，因二者变化均表示
v(逆)，所以v(正)不一定等于v(逆)
不一定
压强
①m＋n≠p＋q 时，总压强一定(其
他条件一定)
平衡
②m＋n＝p＋q 时，总压强一定(其
他条件一定)
不一定
平均相对分
子
质量(
)
①m＋n≠p＋q 时，Mr 一定
平衡
②m＋n＝p＋q 时，Mr 一定
不一定
气体密度
①m＋n≠p＋q，恒温恒压时，密度
保持不变
一定
2
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②m＋n＝p＋q 时，密度保持不变
不一定
温度
体系温度一定(其他不变)
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
3．平衡转化率
对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，当反应达到化学平衡状态时，A 的平衡转化率为：α(A)＝
×100%。
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∶1
B．平衡时，Y 和Z 的生成速率之比为2∶3
C．X、Y 的转化率不相等
D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1
【答案】D
【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3 且X、Y 的转化率相等，A、C 不正
确；平衡时Y 生成表示逆反应，Z 生成表示正反应，且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B 不正确；由可逆反
应的特点可知0<c1<0.14 mol·L－1。
2．在密闭容器中进行X2(g)＋2Y2(g)
Z(g)的反应，X2、Y2、Z 的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3
mol/L、0.3 mol/L，当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时，各物质的浓度有可能的是( )
①c(Z)＝0.45 mol/L
②c(X2)＝0.3 mol/L c(Z)＝0.1 mol/L
③c(X2)＝0.5 mol/L
④c(Y2)＝0.5 mol/L
A．①②
B.③④
C．②④
D．①③
【答案】C
【解析】若反应正向进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z 的浓度最大，假定完全反应，则：
X2(g)＋2Y2(g)
Z(g)
开始(mol/L): 0.2 0.3 0.3
要点突破
3
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变化(mol/L): 0.15 0.3 0.15
平衡(mol/L): 0.05 0 0.45
若反应逆向进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z 的浓度最小，假定完全反应，则：
X2(g)＋2Y2(g)
Z(g)
开始(mol/L): 0.2 0.3 0.3
变化(mol/L): 0.3 0.6 0.3
平衡(mol/L): 0.5 0.9 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0.05＜c(X2)＜0.5,0＜c(Y2)＜0.9,0＜c(Z)＜
0.45。
3．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的
密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填序号) 。
【答案】②④⑤
【解析】 ①达到平衡时，v 正应保持不变；②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移
K 减小，当K 不变时，温度不变，达到平衡状态；③图中达到平衡时，CO、CO2 的改变量不是1∶1；
④w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变；⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达
到平衡状态时，体系温度不再发生变化；⑥ΔH 是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。
考点二 化学平衡的移动
1．化学平衡移动的过程
必备知识
4
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2．化学平衡移动的原理
化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v 正≠v 逆，其具体情况如下：
(1)v 正>v 逆，平衡向正反应方向移动。
(2)v 正＝v 逆，平衡不移动。
(3)v 正<v 逆，平衡向逆反应方向移动。
3．影响化学平衡的因素
若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：
4．化学平衡移动原理——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。
特别提醒：
(1)“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的
方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。
(2)化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外
界条件的变化。
5．构建“过渡态”判断两个平衡状态的联系
(1)构建等温等容平衡思维模式：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)构建等温等压平衡思维模式(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。
5
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6．平衡移动对转化率(α)的影响
以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例：
影响因素
平衡移动方向及转化率变化
浓度
增大A 浓度
平衡右移，α(A)减小，α(B)增大；同理可推导B
减小C 浓度
平衡右移，α(A)、α(B)均减小；同理可推导D
温度
升温
ΔH<0 时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；ΔH>0 时则相反
降温
ΔH<0 时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；ΔH>0 时则相反
压强
加压
a＋b>c＋d 时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；a＋b<c＋d 时则相
反
减压
a＋b>c＋d 时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；a＋b<c＋d 时则相
反
1．在密闭容器中发生反应：aA(g)
cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，
当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡浓度的1.8 倍。下列叙述正确的是( )
A．A 的转化率变大
B.平衡向正反应方向移动
C．D 的体积分数变大
D.a<c＋d
【答案】D
【解析】将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D 的浓度应为原来的2 倍；再次
达到平衡时，D 的浓度为原来的1.8 倍，说明增大压强平衡逆向移动，则 a<c＋d。
2．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)
nY(g) ΔH＝Q
kJ/mol。反应达到平衡时，Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系见下表：
要点突破
6
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下列说法正确的是( )
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y 的质量分数减小
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】在100 ℃，将气体从1 L 增大到2 L 时，若m＝n，c(Y)应为0.5 mol·L－1，现在c(Y)＝0.75 mol·L－
1，说明平衡右移，m<n，A 不正确；保持容积为1 L 不变，温度从100 ℃升至200 ℃，c(Y)增大，说明升温
平衡右移，正反应为吸热反应，Q>0，升温时平衡向正反应方向移动，B、D 不正确；由m<n 知增大压强
时，平衡左移，Y 的质量分数减小，C 正确。
3．COCl2(g)
CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时，下列措施：
①升温；②恒容通入惰性气体；③增加CO 浓度；④减压；⑤加催化剂；⑥恒压通入惰性气体。
能提高COCl2转化率的是( )
A．①②④
B.①④⑥
C．②③⑤
D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】①该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，可提高COCl2的转化率。②恒容通
入惰性气体，由于与反应有关的物质的浓度未改变，所以平衡不移动，COCl2的转化率不变。③增加CO
浓度，平衡逆向移动，COCl2的转化率变小。④减压，平衡正向移动，COCl2的转化率变大。⑤使用催化
剂只能影响化学反应速率，对化学平衡无影响。⑥相当于减压，同④。综上所述，能提高COCl2转化率的
有①④⑥。
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