文档文本内容
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第02 讲 化学平衡状态、化学平衡的移动
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 化学平衡状态..........................................................................................................................
知识点1 可逆反应及化学平衡状态的建立................................................................................................................
知识点2 化学平衡状态的特征及判断..........................................................................................................................
考向1 考查可逆反应的特点.............................................................................................................................................
【思维建模】极端假设法确定可逆反应中各物质浓度范围
考向2 考查化学平衡状态的判断....................................................................................................................................
【思维建模】判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”
考点二 化学平衡移动..........................................................................................................................
知识点1 化学平衡的移动.................................................................................................................................................
知识点2 影响化学平衡移动的因素...............................................................................................................................
知识点3 勒夏特列原理及等效平衡................................................................................................................................
考向1 考查化学平衡移动方向的判断..........................................................................................................................
【思维建模】分析化学平衡移动及结果的思维流程
考向2 考查勒夏特列原理及应用....................................................................................................................................
考向3 考查平衡移动与转化率关系的判断................................................................................................................
【思维建模】平衡移动方向与转化率的关系
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学平衡状态的
判断
选择题
非选择题
安徽卷T17)(2)
云南卷T17(2)
吉林卷T10,3 分
湖南卷T13,3 分
外界条件对化学
平衡移动的影响
选择题
非选择题
四川卷T18(3)
甘肃卷T4,3 分
陕晋宁青卷T17(2)
云南卷T17(3)
甘肃卷T17(2)
陕晋宁青卷T17(4)
山东卷T20(3)(4),4 分
浙江1 月卷T14,2
分
浙江6 月卷T11,2
分
浙江6 月卷T16,2
分
广东卷T15,4 分
重庆卷T14,3 分
江苏卷T13,3 分
广东卷T15,4 分
北京卷T4,3 分
考情分析:
1.从考查题型和内容上看,高考命题选择题和非选择题均有呈现,考查内容主要包括化学平衡的建立
及化学平衡状态的特征和判断;结合化学反应速率或反应热,考查平衡移动的影响因素,平衡移动引起
的浓度、转化率计算、判断等。
2.从命题思路上看,试题往往以新材料的开发利用、新科技的推广应用、污染的治理或废物利用等形
式呈现,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。其中选择题考查主要以结合化学反应机理、化学平
衡图像或图表,考查外界条件对化学平衡的影响,或与化学反应速率结合的综合应用等。非选择题考查
主要以工业生产为背景,通过反应机理或浓度、转化率图像提供信息进行命题,主要考查外界条件改变
引起的化学平衡移动、对工业生产条件的选择等。
根据高考命题特点和规律,预测2026 年四川高考仍会以新材料的开发利用、新科技的推广应用、污染
的治理或废物利用等为背景材料,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。同时还要关注溶液中的平
衡移动、外界因素对化学平衡与反应速率的综合影响、化学反应平衡移动对工业生产条件的选择调控作
用等内容。
复习目标:
1.了解化学反
的可逆性及化学平衡的建立。
应
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(
度、温度、
、催化
等
浓
压强
剂
)
化学平衡的影响,能用相关理
解
其一般
律。
对
论
释
规
2
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考点一 化学平衡状态
知识点1 可逆反应及化学平衡状态的建立
1.可逆反应
(1)概念:在同一条件下,既可以向 方向进行,同时又可以向 方向进行的化学反
应。
3
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(2)特点:三同( 条件、 进行、反应物与生成物同时 )一小(任一组分的转
化率均 100%,即不能全部转化)。
(3)表示:在方程式中用“
”表示,而不用“===”表示。
2.化学平衡状态的建立
(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 ,反
应物的浓度和生成物的浓度保持 的状态。
(2)建立:
①对于只加入反应物从正向建立的平衡:
过程
正、逆反应速率
反应物、生成物的浓度
反应开始
v(正)最大
v(逆)=0
反应物浓度 ,生成物浓度为
反应过程中
v(正)逐渐 ,
v(逆)逐渐
反应物浓度逐渐 ,生成物浓度逐渐
平衡状态时
v(正) v(逆)
各组分的浓度 随时间的变化而变化
②对于只加入生成物从逆向建立的平衡:
过程
正、逆反应速率
反应物、生成物的浓度
反应开始
v(逆)最大
v(正)=0
生成物浓度 ,反应物浓度为
反应过程中
v(逆)逐渐 ,
v(正)逐渐
生成物浓度逐渐 ,反应物浓度逐渐
平衡状态时
v(正) v(逆)
各组分的浓度 随时间的变化而变化
【特别提醒】
化学平衡状态既可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立,或者同时从正、逆两方向建立。
知识点2 化学平衡状态的特征及判断
1.化学平衡的特征
(1)逆: 反应;
(2)动:化学平衡是一种 平衡, ;
4
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(3)等:正反应速率 逆反应速率;
(4)定:反应物和生成物的质量或浓度保持 ;
(5)变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立 的化学平衡。
2.化学平衡状态的判断
(1)判断方法分析:以mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)为例
类型
判断依据
是否是平衡状态
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的量的分数一定
②各物质的质量或各物质质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA 同时生成m molA ,即
v(正)=v(逆)
②在单位时间内消耗了n molB 同时消耗了p molC ,则
v(正)=v(逆)
③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指
v(逆)
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)
压强
①m+n≠p+q 时,总压强一定 (其他条件一定)
②m+n=p+q 时,总压强一定 (其他条件一定)
混合气体平均
相对分子质量
①
一定时,只有当m+n≠p+q 时
②
一定时,但m+n=p+q 时
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
体系的密度
恒温恒容时,密度一定
恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时
恒温恒压时,若m+n=p+q,则密度一定时
(2)动态标志:
①同种物质:同一物质的生成速率 消耗速率。
②不同物质:必须标明是“ ”的反应速率关系。如aA+bB
cC+dD,=时,反应达到平衡状
态。
(3)静态标志:各种“量”不变
①各物质的 、 或 不变。
②各物质的 ( 、 等)不变。
③ (化学反应方程式两边气体体积 )或 (某组分有 )不变。
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④绝热容器中 不变。
⑤密度不变(注意容器中的气体 变化)。
⑥平均相对分子质量不变(注意 变化)。
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。
得分速记
①化学平衡状态判断“三关注”:
一关注 ,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;
二关注 ,是等体积反应,还是非等体积反应;
三关注 ,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:
第一种:反应组分的物质的量之比 化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
第二种:恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量 ,如
2HI(g)
H2(g)+I2(g)。
第三种: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 ,如
2HI(g)
H2(g)+I2(g)。
第四种:全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度 。
考向1 考查可逆反应的特点
例1 (2025·四川泸州中学·月考)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),已知反应过
程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可
能存在的数据是
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1 B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO3为0.4 mol·L-1 D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
思维建模 极端假设法确定可逆反应中各物质浓度范围
可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,但起始物理量可以为最大值或最小值。
【变式训练1·变载体】(2025·四川宜宾中学·月考)对于反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
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△H=-41.8kJ•mol-1,下列有关说法正确的是
A.达到平衡后,升高温度,c(SO3)增大
B.使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时间
C.1molNO2(g)与1molSO2(g)混合后,充分反应会放出41.8kJ 热量
D.在恒温、恒容条件下,当反应容器内总压强不变时,说明该反应已达到平衡
【变式训练2·变考法】(2025·安徽A10 联盟高一期中联考)下列过程与可逆反应无关的是
A.高炉炼铁排放的尾气,随高炉的高度增加,CO 的比例不变
B.氯气溶于水,溶液中既存在
也存在Cl2
C.铜和浓硫酸在加热条件下能反应,不加热不能反应
D.SO2和O2在接触室中反应生成SO3
【变式训练3·变题型】(2025·四川达州高级中学·模拟预测)在两种不同催化剂作用下,反应X(g)
Y(g)的历程如图所示。
下列叙述正确的是
A. 不同催化剂作用下使该反应的焓变不同 B. 基元反应②和③的正反应△H>0
C. 其他条件相同,P1比P2更不稳定 D. 其他条件不变,升温能提高X 的平衡转化率
考向2 考查化学平衡状态的判断
例2 (2025·四川成都市·二诊)在容积恒为1.00L 的容器中,通入一定量的N2O4气体,发生反应N2O4(g)
2NO2,随温度升高,混合气体的颜色变深。在
时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。
下列说法错误的是
A. 反应的
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B. 在
时段,反应速率
C. 体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D. 反应达平衡后,将反应容器
容积减少一半,平衡正向移动
思维建模 判断平衡状态的方法——“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
质的正反应速率和逆反应速率相等。
特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。
(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。
【变式训练1·变考法】(2025•四川泸县五中•二模)反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝
热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化
B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H-H 键的数目和生成N-H 键的数目之比1:1
D. 容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
【变式训练2·变考法】(2025·北京丰台二模)一定条件下,在3 个容积均为1L 的恒容密闭容器中,加入一
定量的反应物,发生反应:I2(g)+H2(g)
2HI(g) ΔH<0。T1℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中
相关数据见下表:
容
器
温
度/℃
起始时物质的量/mol
t min 时物质的量/mol
H2(g)
I2(g)
HI(g)
甲
T1
1
1
0.8
乙
T2
1
1
0.6
丙
T1
2
2
a
下列说法中,正确的是
A.a=1.6
B.若T2>T1,则乙中,t min 时消耗H2的速率等于生成H2的速率
C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
D.当丙中反应达到化学平衡时,I2的转化率大于50%
【变式训练3·变题型】(2025·四川达州市·一模) 二氧化碳是常见废气物质,甲醇是21 世纪的清洁能源
之一,如果能用废气CO2为原料合成CH3OH,既能实现碳中和,也能改变能源结构,实现双赢。回答下列
问题:
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I.(1)在298K,以H2或H2O 为原料,将废气CO2合成甲醇的反应如下:
反应I:
反应II:
请根据反应自发性判断,反应_______(填序号)更适宜甲醇的工业化生产。
II.我国科学家杨教授等人进行了二氧化碳加氢制甲醇的研究,其主要反应为:
反应I:
反应III:
(2)在恒温恒容的密闭体系中发生上述反应,下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 当3v 正(CO2)>v 逆(H2)时,说明反应体系已达到平衡状态
B. 平衡后扩大体积减小体系压强,有利于提高CH3OH 产率
C. 升高温度可使反应I 的逆反应速率加快,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
D. 若反应体系内的压强保持不变,说明反应体系已达到平衡
考点二 化学平衡的移动
知识点1 化学平衡的移动
1.化学平衡移动的概念及过程
(1)概念:一个可逆反应,达到化学平衡状态以后,若改变反应条件(如温度、压强、浓度等),使
正、逆反应的速率 ,化学平衡发生移动。最终在新的条件下,会建立新的化学平衡,这个过程
叫作化学平衡的移动。
(2)过程:
2.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
(1)v 正>v 逆:平衡向 反应方向移动。
(2)v 正=v 逆:反应 平衡状态,平衡 。
(3)v 正<v 逆:平衡向 反应方向移动。
【易错提醒】
①化学反
条件改
应
变,使正、逆反
速率不再
应
,化学平衡才会
生移
。
发
动
②化学平衡
生移
发
动,化学反
速率
应
改
。
变
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知识点2 影响化学平衡移动的因素
1.外界条件对化学平衡移动的影响
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向 反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强(对有气体
参加的反应)
反应前后气
体体积改变
增大压强
向气体分子总数 的方向
移动
减小压强
向气体分子总数 的方向
移动
反应前后气
体体积不变
改变压强
平衡
温度
升高温度
向 反应方向移动
降低温度
向 反应方向移动
催化剂
同等程度改变v 正、v 逆,平衡
2.化学平衡中的特殊情况
(1)当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不
随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡 。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为 的影响。
(3)温度不变时 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
―→平衡 。
②恒温恒压条件:原平衡体系―――――――――→容器容积 ―→体系中各组分的浓度同倍数
(等效于 )―→平衡向 的方向移动(气体体积不变的反应,平衡 )。
【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.外界条件对化学平衡影响的图示分析
(1)浓度对化学平衡的影响:
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得分速记
①当反应体系中存在固体或纯液体物质时,可认为其“浓度”是 的,不随其量的增减而变化,故改
变这些固体或纯液体的量,对化学平衡 。如:反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)增加或移去一部分
炭固体,化学平衡不移动。
②同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时,应视为 的影响。
③在溶液中进行的可逆反应,如果稀释溶液(加水),反应物浓度减小,生成物浓度也减小,v 正 减小,v 逆
也减小,但减小的程度 ,总的结果是使化学平衡向反应方程式有关化学计量系数之和 的方向
移动。
(2)压强对化学平衡的影响:对于反应:mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,则图像对应图
1、图2;若m+n=p+q,则图像对应图3、图4。
得分速记
①改变压强,相当于改变 ,也就相当于改变 。
②若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应 ,v(正) v(逆),平衡 。
如H2(g)+I2(g)
2HI(g)。
④压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变,而加入“惰性气
体”,虽然总压强变化了,但平衡混合物的浓度仍不变,反应速率 ,平衡 ;若保持总压强不
变加入“惰性气体”,此时 了体系体积,这就相当于 了平衡体系的压强,平衡向气体体积
的方向移动。
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(3)温度对化学平衡的影响:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降
低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
v-t 图像[以N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0 为例]如下:
得分速记
①升高温度,不管是吸热还是放热方向,反应速率均 ,但吸热方向速率增大的倍数 放热方向速
率增大的倍数,使v(吸热)>v(放热),故平衡向 方向移动。
③只要是升高温度,新平衡状态的速率值 大于原平衡状态的速率值;反之则小。
(4)催化剂对化学平衡的影响:催化剂对化学平衡移动无影响。V-t 图像[以N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
ΔH<0 为例]如下:
t1时刻,加入催化剂,v′正、v′逆同等倍数 ,则v′正 v′逆,平衡 。
知识点3 勒夏特列原理及等效平衡
1.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 、 、
),平衡将向着能够 这种改变的方向移动。
(2)适用范围:适用于任何 (如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。
(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“ ”外界条件的影响,更不是“扭
转”外界条件的影响。
(4)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。
得分速记
勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几
个条件,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影
响 时,才能根据勒夏特列原理进行判断。
2.等效平衡
(1)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
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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 。
(2)判断方法:
①恒温恒容条件下反应前后体积 的反应的判断方法:极值 即等效。
例如:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
2 mol 1 mol
①
0
0
②
0 2 mol
0.5 mol
③
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SO2均为2 mol,O2均为1 mol,
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 即等效。
例如:2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)
2 mol
①
3 mol 0
1 mol
②
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的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值 即
等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。
例如:H2(g) + I2(g)
2HI(g)
1 mol
①
1 mol 0
2 mol
②
2 mol 1 mol
③
a mol b mol c mol
①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1 1∶,故互为等效平衡。
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
。
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 ,平衡 。
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得分速记
等效平衡判断“四步曲”
第一步:看。观察可逆反应特点(物质 、气体 ),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 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 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为等效平衡。
3.等效平衡的应用
(1)可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率 。
②若只增加A 的量,平衡向 移动,B 转化率 ,A 转化率 。即:两种或两种以上的反应
物达到平衡时,增加其中一种反应物浓度,其它反应物的转化率 ,而自身转化率 。
③恒温、恒容时,若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量,等效于压缩容器容积(或 压强),气体
反应物的转化率与化学计量数有关。
a.当m+n>p+q 时,A、B 的转化率都 ;
b.当m+n<p+q 时,A、B 的转化率都 ;
c.当m+n=p+q 时,A、B 的转化率都
(此时为T、V 一定Δn=0 时的“量比等效”);
④恒温、恒压时,若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量,达新平衡时,此时为T、P 一定时的“量比
等效”,A、B 的转化率都 。
2.可逆反应mA(g)
pB(g)+qC(g)的转化率分析
(1)恒温、恒容时,若增加A 的量:
①当m> p+q 时,A 的转化率 ;
②当m<p+q 时,A 的转化率 ;
③当m=p+q 时,A 的转化率 (此时为T、V 一定Δn=0 时的“量比等效”);
(2)恒温、恒压时,若增加A 的量,达新平衡时,此时为T、P 一定时的“量比等效”,A 的转化率
。
考向1 考查化学平衡移动方向的判断
例1 (2025·四川巴中市·三模)NOx 的排放来自汽车尾气,研究利用反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)
△H=-34.0kJ/mol,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的
和一定量的
气体,保持
恒压测得NO 的转化率随温度的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
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A. 若能测得反应产生11gCO2,则反应放出的热量为8.5kJ
B. 达到平衡后减小活性炭的用量,平衡逆向移动
C. 在1050K—1100K 之间,化学反应速率:
D. 使用合适的催化剂,可加快反应,反应的△H 不变
思维建模 分析化学平衡移动及结果的思维流程
【变式训练1·变考法】(2025·八省1 月四川·联考卷)恒容反应器中,Rh 和Rh/Mn 均能催化反应:
HCHO+H2+CO
HOCH2CHO (羟基乙醛),反应历程如图所示,I1~ I3为中间体,TS1~TS3为过渡态。
下列描述正确的是
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A.“
插入”步骤,
为-17.6kcal/mol
B.Rh 催化作用下,“加氢”步骤为决速步骤
C.Rh/Mn 催化作用下,羟基乙醛的生成速率更小
D.反应达平衡时,升高温度,羟基乙醛的浓度增大
【变式训练2·变考法】(2025·四川达州市·一模)有关下列图像的分析错误的是
A. 图甲表示生成物的百分含量变化图中,a 相对于b,改变的条件是加入催化剂
B. 图乙为甲酸分解为CO 和H2O 的反应,该反应速率由生成
的步骤决定
C. 图丙为M(?)+N(?)
P(?)+Q(g)的反应,t2缩小体积,t3重新平衡,M 和N 可能为气体
D. 图丁表示℃时Ag2CrO4和AgCl 的沉淀溶解平衡曲线,则Ag2CrO4+2Cl-
2AgCl+CrO 的平衡常数
K=107.9
【变式训练3·变题型】(2025·江苏省盐城市高三一模)某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应
并达到平衡:
2X(g)
①
+Y(g)
Z(s)+ 2Q(g) ΔH1<0
M(g)
②
+N(g)
R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q 浓度的增减 D.通入Y,则N 的浓度增大
考向2 考查勒夏特列原理及应用
例2(2025·重庆主城区七校联盟高一期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中气体颜色变深
B.向K2Cr2O7溶液中加入适量稀硫酸,溶液橙色加深
C.H2、I2、HI 平衡混合气加压后颜色变深
D.向一定浓度的CuCl2溶液中加入NaCl 固体,溶液变为绿色
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【变式训练1·变载体】(2025•达州市•二模)在一定温度下,将1molA(g)和2molB(g)充入容积为2L 的恒
容密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)
C(s)+2D(g)。5min 后反应达到平衡,测得容器内B(g)的浓度减少
了
,则下列叙述正确的是
A. 当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡
B. 平衡时A、B 的转化率均为40%
C. 初始时的压强与平衡时的压强比为
D. 达到平衡时,若再充入1molB 和1molD,平衡将向正反应方向移动
【变式训练2·变题型】(2025·四川·预测卷)工业上常用H2除去CS2:
。一定温度下,向恒容反应器中按照不同投料(见下表)充入气
体。按照①进行投料时,测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。
投料
①
0
0
②
③
0
0
下列说法不正确的是
A.图中M 对应的物质是H2S B.①中达到平衡时,
C.按照②进行投料时,反应向逆反应方向进行 D.任意时刻③中CS2的体积分数均为50%
【变式训练3·变考法】(2025·四川成都·二模)在容积恒为1.00L 的容器中,通入一定量的
气体,发
生反应N2O4(g)
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。在
时,体系中各物质浓度随时间
变化如下图所示。下列说法错误的是
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A. 反应的
B. 在
时段,反应速率
C. 体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D. 反应达平衡后,将反应容器
容积减少一半,平衡正向移动
考向3 考查平衡移动方向与转化率关系的判断
例3 一定条件下存在反应:H2(g) + I2(g)
2HI(g) ΔH<0,现有三个相同的1 L 恒容绝热(与外界没有热量
交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2 和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g) ,在Ⅲ中充入2
mol H2和2 mol I2(g),700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI 的转化率之和等于1
思维建模 平衡移动方向与转化率的关系
以反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)为例进行分析:
(1)若起始时投料比=,即投料比等于其化学计量数之比,达到平衡时,A、B 的转化率相等。
(2)若只增加A(g)的量,平衡正向移动,B 的转化率增大,但A 的转化率减小。
(3)若按原起始投料比同倍数增加(或减小)A、B 的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的
转化率与化学计量数有关:
【变式训练1·变载体】(2025·江苏无锡高二期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动,下列事
实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体,气体颜色变深
B.红棕色的NO2气体,加压后颜色先变深后变浅,但比原来要深
C.反应:CO(g)+NO2(g)
CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.反应:N2(g)+H2(g)
NH3(g) ΔH<0,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施
【变式训练2·变考法】(2025·四川资阳市安岳中学·二模)在两个容积均为2 L 的恒容密闭容器中,起始
时均充入a mol H2S,以温度、Al2O3催化剂为实验条件变量,进行H2S 的分解实验[反应为2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)]。测得的结果如图所示。(曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间且未达到化学平衡时H2S 的转化率),
下列说法不正确的是
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A. 温度升高,H2S 分解的速率增大,S2的含量增大,ΔH>0
B. 由曲线Ⅱ、Ⅲ可知,加入Al2O3可提高H2S 的平衡转化率
C. 900 ℃时,t s 后达到平衡,则H2的平均反应速率为a/4tmol/(L·s)
D. 约1100℃时,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,说明Al2O3可能几乎失去催化活性
【变式训练3·变题型】(2025·四川名校4 月·联考)环己烯是工业常用的化工品,工业上通过催化重整将
环己烷脱氢制备环己烯。根据所学知识,回答下列问题:
(1)1,6-己二硫醇[HS(CH2)6SH 在铜的作用下可制得环己烷。涉及的反应有:
Ⅰ.HS(CH2)6SH(g)+Cu(s)
CuS(s)+CH3(CH2)5SH(g) △H1
Ⅱ.CH3(CH2)5SH(g)+Cu(s)
CuS(s)+CH3(CH2)4CH3(g) △H2
Ⅲ.CH3(CH2)4CH3(g)
C6H12(环己烷,g)+H2(g) △H3
已知:几种物质的燃烧热如表所示。
物质
C6H12(环己烷,g)
CH3(CH2)4CH3
H2(g)
燃烧热(kJ/mol)
-3952.9
-4192.1
-285.8
则△H3=___________kJ/mol,反应Ⅲ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入环己烷气体,发生反应 C6H12(环己烷,g)
C6H10(环己烷,g) +H2(g)
△H4>0。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A. 气体平均摩尔质量不随时间变化时反应达到平衡状态
B. 平衡后再充入C6H12(环己烷,g),平衡正向移动,转化率增大
C. 加入高效催化剂,单位时间内C6H12(环己烷,g)的产率可能会增大
D. 增大固体催化剂
质量,一定能加快正、逆反应速率
(3)其他条件不变时,环己烷的平衡转化率和环己烯的选择性(选择性
)随温度
的变化如图所示[发生的反应为(2)中的反应]。
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①随着温度升高,环己烷平衡转化率增大的原因是___________。
②随着温度升高,环己烯的选择性变化的原因可能是___________。
1.(2025·甘肃卷)
加氢转化成甲烷,是综合利用
实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。
525℃,101kPa 下,
。反应达到平衡时,能使平衡
向正反应方向移动的是
A.减小体系压强
B.升高温度
C.增大
浓度
D.恒容下充入惰性气体
2.(2025·安徽卷)下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负
极,平行浸入CuSO4溶液中
在铁制镀件表面镀铜
B
向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH
溶液和BaCl2溶液
粗盐提纯中,去除Ca2+、Mg2+和SO 杂质
离子
C
向2mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液中滴加5 滴6mol/
LNaOH 溶液,再滴加5 滴6mol/LH2SO4溶液
探究
对如下平衡的影响:
Cr2O7
2-+H2O
2CrO+2H+
(橙色) (黄色)
D
将有机物M 溶于乙醇,加入金属钠
探究M 中是否含有羟基
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(2025·黑吉辽蒙卷)微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝
=
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恢复光亮的紫红色
B
Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液,固体由
白色变为红褐色
=
C
FeSO4 溶液中加入K3[Fe(CN)6],浅绿色溶
液出现蓝色浑浊
Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+=KFe[Fe(CN)6]↓
D
K2Cr2O7溶液中加入NaOH 溶液,溶液由橙
色变为黄色
4.(2024·浙江卷)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设
计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中
加入1mL0.1mol·L-1 HBr 溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡
向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充
入
气体,分解达到平
衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体
积不变的可逆反应,改
变压强平衡不移动
C
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体
的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热
反应方向移动
D
催化剂
向
乙酸乙酯中加入
1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液,水
浴加热
上层液体逐渐减
少
使用合适的催化剂可使
平衡向正反应方向移动
5.(2024·浙江6 月卷,11,3 分)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
II.C2H6(g)+2CO2(g)
4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为
的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得
时(反应均未平衡)的相关
数据见下表,下列说法不正确的是
温度(
)
400
500
600
乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:I<II
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B.
时,0~5 min 反应I 的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3
mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率
6.(2025·陕晋宁青卷,17)MgCO3/MgO 循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用
MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
I.MgCO3(s)= MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol−1
II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1
III.CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41kJ·mol−1
回答下列问题,
(1)计算MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+ CH4(g)+2H2O(g) ΔH4= kJ·mol−1
(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
7.(2025·安徽卷)I.通过甲酸分解可获得超高纯度的
。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应
的
。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的
,发生上述两个分解反应下列说法中能表
明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.
的浓度不变 d.
和
的物质的量相等
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(
和
)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高
转化率的措施有 (填标号)。
a.增加原料中
的量 b.增加原料中
的量 c.通入
气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的
/
/
混合气,投料组成与
和
的平
衡转化率之间的关系如下图。
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i.投料组成中
含量下降,平衡体系中
的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
8.(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质,得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两
个主要反应:
反应1:C2H2(g)+H2(g)
C2H4(g) ΔH1=-175kJ·mol−1(25℃,101kPa)
反应2:C2H2(g)+2H2(g)
C2H6(g) ΔH2=-312kJ·mol−1(25℃,101kPa)
(1)25℃,101kPa 时,反应C2H4(g)+H2(g)
C2H6(g)的ΔH= kJ·mol−1。
(2)一定条件下,使用某含Co 催化剂,在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的
量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
①在60~220℃范围内,乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条),当温度由220℃升高至
260℃,乙炔转化率减小的原因可能为 。
②在120~240℃范围内,反应1 和反应2 乙炔的转化速率大小关系为v1 v2(填“>”“<”或“=”),理由
为 。
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